El disyuntor de vacío es un disyuntor de alto voltaje en el que el vacío sirve como medio para extinguir un arco eléctrico . El disyuntor de vacío está diseñado para la conmutación (operaciones de encendido y apagado) de corrientes eléctricas nominales y de cortocircuito (SC) en instalaciones eléctricas .
El primer desarrollo de interruptores automáticos de vacío se inició en los años 30 del siglo XX, los modelos actuales podían cortar pequeñas corrientes a tensiones de hasta 40 kV. No se crearon en esos años interruptores de potencia al vacío suficientemente potentes debido a la imperfección de la tecnología de fabricación de los equipos de vacío y, sobre todo, a las dificultades técnicas que surgían en ese momento para mantener un vacío profundo en una cámara sellada.
Se tuvo que llevar a cabo un extenso programa de investigación para crear conductos de arco de vacío que funcionaran de manera confiable y fueran capaces de romper corrientes altas a alto voltaje de la red eléctrica. En el transcurso de estos trabajos, aproximadamente en 1957, se identificaron y explicaron científicamente los principales procesos físicos que ocurren durante la quema de arco en vacío.
La transición de los prototipos únicos de interruptores automáticos al vacío a su producción industrial en serie llevó otras dos décadas, ya que requirió una investigación y un desarrollo intensivos adicionales destinados, en particular, a encontrar una manera eficaz de prevenir las peligrosas sobretensiones de maniobra que surgían debido a la interrupción prematura de la red . corriente antes de su paso natural por cero, hasta la resolución de problemas complejos relacionados con la distribución de tensión y la contaminación de las superficies internas de las piezas aislantes con vapores metálicos depositados sobre ellas, problemas de blindaje y creación de nuevos fuelles de alta fiabilidad , etc.
En la actualidad, se ha lanzado en el mundo la producción industrial de interruptores automáticos de vacío de alta velocidad y alta confiabilidad, capaces de cortar corrientes elevadas en redes eléctricas de media (6, 10, 35 kV) y alta tensión (hasta 220 kV inclusive).
Dado que un gas enrarecido (10 −6 ... 10 −8 N/cm²) tiene una fuerza eléctrica decenas de veces mayor que la fuerza de un gas a presión atmosférica, esta propiedad es muy utilizada en los interruptores de alta tensión: en ellos, al abrir contactos en el vacío, inmediatamente después del primer paso de corriente en el arco a través de cero, se restablece el aislamiento y el arco no se enciende nuevamente. En el momento de abrir los contactos en el espacio de vacío, la corriente conmutada inicia la aparición de una descarga eléctrica, un arco de vacío, cuya existencia se mantiene por el metal que se evapora de la superficie de los contactos hacia el espacio de vacío. El plasma formado por vapor de metal ionizado conduce una corriente eléctrica, por lo que la corriente fluye entre los contactos hasta que pasa por cero. En el momento en que la corriente pasa por cero, el arco se apaga y el vapor de metal restante se condensa instantáneamente (en 7 a 10 microsegundos) en las superficies de contacto y en otras partes de la cámara de extinción del arco, restaurando la fuerza eléctrica del vacío. brecha. Al mismo tiempo se restablece la tensión aplicada a los contactos desconectados (ver ilustración del proceso de desconexión).