Disyuntor de circuito de aire

Un interruptor de chorro de aire es un  interruptor de alto voltaje en el que el arco eléctrico se extingue y los contactos son movidos por una corriente de aire comprimido, que se crea mediante un dispositivo separado (a diferencia de un interruptor de autogas , aquí los gases para la extinción del arco son creado dentro del propio dispositivo). Según GOST R52565-2006 [1] :

Disyuntor de aire: Un disyuntor en el que se forma un arco en una corriente de aire a alta presión.

Clasificación de los disyuntores de aire

Los interruptores automáticos de aire se dividen en:

• por diseño:
  • interruptores con separador ;
  • interruptores sin separador.
• con cita:
  • distribución - tensión nominal hasta 750kV, corriente nominal - hasta 3200A, poder de corte - 40 - 50kA;
  • generador - tensión nominal hasta 25kV, corriente nominal - hasta 20kA, poder de interrupción - hasta 160kA.

Accesorios para disyuntores de aire

Dado que el disyuntor de aire no es capaz de crear un flujo de aire comprimido por sí solo, se requieren los siguientes elementos adicionales para su funcionamiento:

• Dispositivo para crear un compresor de aire comprimido ;
• Sistema de tubería neumática;
• Dispositivo de almacenamiento de aire comprimido - receptor

Según GOST R52565-2006 :

Los interruptores automáticos de aire deben contener los siguientes dispositivos:

a) un manómetro que muestre la presión del aire en el tanque del interruptor automático (polo, elemento polar);

b) un presostato de mínima o un manómetro de electrocontacto (uno o, en su caso, dos) con contactos que den la señal de que la presión está por debajo del nivel admisible, así como el corte de los circuitos de control correspondientes; si hay un manómetro de electrocontacto en el interruptor, no se requiere el manómetro de acuerdo con el listado a);

c) una válvula de cierre instalada en el conducto de aire común del interruptor automático (polo);

d) válvula de retención que evita que el aire comprimido se escape del depósito (o depósitos) del interruptor automático cuando la presión en el conducto de aire de suministro (principal) disminuye;

e) un filtro para limpiar el aire que ingresa al interruptor automático;

f) indicador de acción de ventilación (si lo hay); cuando se utilizan estranguladores de purga de talco, la presencia de un indicador de acción de ventilación es opcional;

g) un dispositivo para drenar el agua del fondo del tanque (tanques) y ventilar el aire.

El principio de funcionamiento del disyuntor de aire

La extinción del arco en un interruptor automático de aire puede ocurrir tanto por movimiento de aire longitudinal como transversal. El número de rupturas de contacto en un polo depende de la tensión nominal del interruptor automático. Las resistencias de derivación generalmente se conectan en paralelo con los contactos de arco para facilitar la extinción del arco.

Los principios de funcionamiento de los mecanismos en interruptores con separador y sin separador son algo diferentes.

• En los interruptores automáticos con separador, los contactos de arco están conectados a los pistones en un mecanismo de pistón de contacto. Un separador está conectado en serie con los contactos de arco. Los contactos de arco con el separador forman el polo del interruptor automático. Cuando el disyuntor está encendido, los contactos de arco y el separador están cerrados. Cuando se da una señal de apagado, se activa una válvula neumática electromagnética, que abre la tubería neumática y el aire del expansor ( receptor ), actúa sobre los pistones de los contactos de arco. Los contactos se abren y el arco resultante es extinguido por el flujo de aire, luego se apaga el separador, interrumpiendo la corriente residual. El tiempo de suministro de aire se calcula de modo que se garantice la extinción del arco resultante. Tan pronto como se detiene el suministro de aire, los contactos de arco vuelven al estado activado y la interrupción del circuito la proporciona un separador abierto. Estructuralmente, el separador se puede abrir; este diseño generalmente se usa en interruptores automáticos de hasta 35 kV. En los interruptores para una tensión nominal superior, los separadores se realizan en forma de cámaras llenas de aire. Un ejemplo de un interruptor automático con separador es el interruptor automático VVG-20 (URSS).
• En los interruptores automáticos sin separador , los contactos de arco desempeñan la función de extinguir el arco y romper el circuito en el estado apagado (la función del separador).

En el diseño de interruptores automáticos sin separador, se utilizan cámaras llenas de aire (depósitos) con dispositivos de extinción de arco colocados en su interior. El accionamiento de contacto está separado del medio de extinción. Los contactos se pueden hacer de una y dos etapas.

La ventaja de los disyuntores de aire

• Muy alta capacidad de corte y rápida recuperación con reenganche automático ;
• Un gran número de ciclos de operación;
• Accionamiento neumático tanto de desconexión como de activación, independiente de la presencia de corriente de operación en la subestación, que permite, en presencia de presión en el sistema neumático, encender una subestación completamente desenergizada;
• Los interruptores automáticos de aire se han operado durante mucho tiempo en los sistemas eléctricos de Rusia y la CEI y existe una amplia experiencia en su operación y reparación;
• Mantenibilidad (especialmente en comparación con los interruptores automáticos de SF6).

Desventajas de los disyuntores de aire

• La necesidad de un sistema neumático desarrollado y un equipo compresor;
• Fuerte efecto de ruido cuando se apagan las corrientes de cortocircuito.
• Grandes dimensiones (especialmente en comparación con el SF6), lo que provoca aparamenta exterior de grandes dimensiones .

Explotación

Las características de los interruptores automáticos de aire determinan su uso en subestaciones nodales de gran potencia e instalaciones de generación, donde se requiere un poder de corte muy alto y su recuperación más rápida, y las grandes dimensiones del interruptor automático y la complejidad de su sistema neumático no juegan un papel importante.

En el mundo, este tipo de interruptores se utiliza principalmente en los sistemas eléctricos de Rusia y la CEI (en redes de 35 kV y superiores). Ha habido una tendencia mundial a reemplazar los interruptores automáticos de aire con interruptores automáticos de SF6 e interruptores automáticos de vacío desde la década de 1960.

Notas

1. ↑ GOST R 52565-2006. Seccionadores AC para tensiones de 3 a 750 kV. Especificaciones generales. . Fecha de acceso: 5 de enero de 2016. Archivado desde el original el 4 de marzo de 2016. (indefinido)

Literatura

• Rodstein LA "Dispositivos eléctricos", L 1981