¿Qué es un interruptor de Circuito al Vacío?
Los interruptores de circuitos al vacío, también conocidos como VCB (Vacuum Circuit Breakers), son dispositivos utilizados para interrumpir circuitos cuando se produce un fallo en equipos o sistemas de potencia.
Los interruptores de circuitos al vacío tienen un alto rendimiento entre los interruptores y se caracterizan por su capacidad de interrumpir todas las corrientes, incluidas las corrientes de cortocircuito, las corrientes de carga y las sobrecorrientes. Por lo tanto, pueden apagar el arco e interrumpir los circuitos incluso cuando se producen repentinamente grandes corrientes de miles o decenas de miles de amperios, por ejemplo, debido a corrientes accidentales. Los interruptores de circuitos al vacío se utilizan a menudo en grandes subestaciones receptoras de alta tensión y son un tipo de disyuntor de alta tensión.
Usos de los Interruptores de Circuitos al Vacío
Los interruptores de circuitos al vacío se utilizan para proteger circuitos contra corrientes accidentales y para interrumpir circuitos en caso de corrientes anormales. Existen muchos otros tipos de interruptores, pero los interruptores de circuitos al vacío suelen utilizarse para corrientes elevadas. Como no son caros, los disyuntores de vacío se instalan en los cuadros de distribución de la mayoría de las subestaciones receptoras de alta tensión. Los lugares específicos para su instalación incluyen subestaciones, grandes edificios industriales y locales comerciales.
Dado que un interruptor de circuito al vacío por sí solo no puede detectar corrientes anormales, suele utilizarse junto con un relé de sobreintensidad o un dispositivo similar para recibir señales e interrumpir automáticamente la corriente.
Principio de los Interruptores de Circuitos al Vacío
Los interruptores de circuitos al vacío tienen una estructura de válvula de vacío en su interior. Su vacío es bastante alto, oscilando entre 10-3 Pa y 10-5 Pa. Dentro de la válvula, dos electrodos fijos y dos móviles están conectados para formar un punto de contacto, que se separa cuando recibe una señal de que hay una anomalía.
Para interrumpir la corriente, sólo es necesario liberar los contactos del circuito, pero se produce una descarga de arco cuando se liberan los contactos. La descarga de arco generada por la alta corriente genera calor, que se calienta y las chispas pueden fundir la vaina o incendiarla, dañando la zona circundante. Por ello, los interruptores de circuitos al vacío utilizan el vacío para evitar la formación de arcos. En el vacío, el arco se difunde y se apaga. Los interruptores de circuitos al vacío liberan los electrodos en la válvula de vacío, haciendo que el arco desaparezca espontáneamente.
Los interruptores de circuitos al vacío requieren un mantenimiento regular del mecanismo de la válvula de vacío para garantizar que no falle en caso de emergencia. Mientras que los fusibles deben sustituirse después de un uso, los interruptores de circuitos al vacío pueden utilizarse repetidamente. También se caracterizan por su bajo nivel de ruido al desconectarse.
Tipos de Interruptores de Circuitos al Vacío
Existen dos tipos de interruptores de circuitos al vacío, fijos y extraíbles, dependiendo de cómo se monten. También los hay manuales de resorte y motorizados de resorte.
Diferencias en los Métodos de Montaje
El tipo fijo se utiliza fijándolo al panel. Según la dirección de instalación, existen los métodos N, R y P. Los tipos fijos son compactos, pero requieren más trabajo, ya que tanto el lado primario como el secundario deben desconectarse para su mantenimiento o en caso de avería. Los tipos extraíbles están equipados con ruedas, que permiten extraer la parte del interruptor automático de vacío, lo que facilita su conexión y desconexión del circuito principal. Por lo tanto, el tipo extraíble tiene la ventaja de que sólo es necesario desconectar el lado secundario, lo que facilita su mantenimiento. Son más caros que los de tipo fijo.
Diferencias entre los Tipos de Resorte
Los interruptores de circuitos al vacío utilizan la fuerza de un muelle para cerrar físicamente los contactos. En el tipo de resorte manual, el resorte principal se acciona girando la maneta para almacenar la fuerza. El muelle se encuentra en estado de fuerza. En cambio, el tipo de muelle eléctrico utiliza un motor para cargar eléctricamente el muelle. Los sistemas de muelle eléctrico suelen ser más caros. En ambos sistemas, una vez activado el interruptor de circuito al vacío, los contactos quedan abiertos y deben restablecerse mediante la carga del muelle.
Otros
También existen interruptores de circuitos al vacío tipo tanque con un interruptor de gas parcialmente aspirado que se utilizan en subestaciones aún más grandes.
Cómo Elegir un Interruptor de Circuito al Vacío
Aunque los interruptores de circuitos al vacío tienen un alto rendimiento, es necesario comprobar la corriente de interrupción nominal y la capacidad de interrupción nominal, que vienen determinadas por el equipo, y seleccionar un interruptor de forma que no se supere la corriente de interrupción de cortocircuito del circuito. Una corriente de interrupción de cortocircuito del circuito excesivamente alta puede provocar un accidente. La corriente de interrupción de cortocircuito puede venir indicada por la compañía eléctrica o puede calcularla usted mismo, teniendo en cuenta la impedancia del cableado.
También debe seleccionar un modelo que se corresponda con la forma del cuadro eléctrico.