¿Qué se debe tener en cuenta al utilizar interruptores de circuito de vacío para interiores?

I. Prevención de sobretensión

Los interruptores de circuito de vacío destacan en su rendimiento de interrupción, pero pueden ocurrir altas sobretensiones a través de los inductores durante la conmutación de cargas inductivas debido a cambios bruscos en la corriente del bucle, lo que requiere una atención especial. Al conmutar motores de pequeña capacidad, las corrientes de arranque son grandes, por lo que se deben adoptar medidas como el arranque a tensión reducida para limitar la corriente.

Los transformadores con diferentes estructuras muestran características distintas: los transformadores sumergidos en aceite tienen una alta capacidad de soportar voltajes de impulso y una gran capacitancia parásita, eliminando la necesidad de protección adicional; los transformadores secos con baja resistencia al voltaje de impulso deberían preferentemente protegerse con pararrayos de óxido de zinc, o utilizando la capacitancia distribuida del cable e instalando capacitores.

Para la protección de líneas de salida de los interruptores de circuito de vacío, las líneas largas y la gran capacitancia parásita, combinadas con múltiples dispositivos conectados, generalmente previenen la generación de altas sobretensiones de fenómeno atrapado, por lo que no se necesita una protección especial durante la operación.

Las pruebas de campo en bancos de condensadores muestran que la sobretensión generada por los interruptores de circuito de vacío durante la conmutación generalmente no excede el doble del valor nominal. En China, los condensadores shunt se utilizan comúnmente por debajo de 60kV, donde los niveles de aislamiento del equipo son suficientemente altos para soportar la sobretensión normal de conmutación. Sin embargo, los interruptores de bajo rendimiento pueden causar altas sobretensiones debido a la vibración prolongada de los contactos durante la conmutación, tal como se ha evidenciado en casos de prueba nacionales e internacionales, lo que exige vigilancia.

II. Control de velocidades de cierre y apertura

Una velocidad de cierre demasiado baja prolonga el tiempo pre-ruptura, aumentando el desgaste de los contactos. Los interruptores de los interruptores de circuito de vacío, que a menudo utilizan soldadura de cobre y desgasificación a alta temperatura, tienen una resistencia mecánica y a la vibración limitada. Una velocidad de cierre excesivamente alta causa una vibración severa y un impacto en los fuelles, acortando drásticamente la vida útil de los mismos. Generalmente, la velocidad de cierre debe controlarse entre 0,6m/s y 2m/s, con un valor óptimo para estructuras específicas que requiere un ajuste preciso.

Durante la interrupción, la duración del arco es corta (no más de 15 semiondas de frecuencia de red), y el interruptor debe tener suficiente resistencia aislante en el primer cruce por cero de la corriente. Se desea generalmente que el recorrido de los contactos alcance el 50% al 80% del recorrido total en una semionda de frecuencia de red, lo que requiere un control estricto de la velocidad de apertura. Además, los amortiguadores de apertura y cierre deben tener excelentes características para mitigar las fuerzas de impacto y proteger la vida útil del interruptor.

III. Control del recorrido de los contactos

Los interruptores de circuito de vacío presentan recorridos de contacto cortos (generalmente 8mm a 12mm para una tensión nominal de 10kV a 15kV, con un recorrido excesivo de solo 2mm a 3mm). No se debe aumentar erróneamente el recorrido asumiendo que una mayor separación beneficia la extinción del arco. Un recorrido excesivo impondrá una tensión excesiva a los fuelles después del cierre, causando daños y comprometiendo el sello al vacío, lo que puede llevar al fallo del equipo.

IV. Limitación de la corriente de carga

Los interruptores de circuito de vacío tienen una mala capacidad de sobrecarga. El vacío entre los contactos y la carcasa forma un aislamiento térmico, por lo que el calor de los contactos y las barras conductoras se disipa principalmente por conducción. Para mantener la temperatura de funcionamiento dentro del rango permitido, la corriente de trabajo debe limitarse estrictamente por debajo del valor nominal para evitar el sobrecalentamiento y garantizar la fiabilidad.

V. Entrega y aceptación rigurosas

Aunque los interruptores de circuito de vacío pasan por una rigurosa aceptación en fábrica, el transporte e instalación pueden alterar parámetros o causar incompatibilidades en el mecanismo. Después de la instalación en el sitio, deben retestarse los parámetros clave, incluyendo el rebote de cierre, la distancia de apertura, el recorrido de compresión, las velocidades y tiempos de cierre/apertura, la resistencia de contacto, el nivel de aislamiento de la interrupción y las pruebas de aceptación de transmisión, para asegurar que todos los indicadores cumplan con los requisitos técnicos.

VI. Implementación del ciclo de mantenimiento

Los interruptores de circuito de vacío no son libres de mantenimiento; el ciclo debe ajustarse flexiblemente según las regulaciones y la operación real:

• Durante las pruebas preventivas estacionales (anuales), utilice la tensión de resistencia a la frecuencia de red para inspeccionar el grado de vacío de las interrupciones y asegurar el rendimiento de extinción del arco.

• Después de 2.000 operaciones normales (conmutación de corriente de carga) o 10 interrupciones de corriente de cortocircuito nominal, verifique todos los tornillos y compare los parámetros con las especificaciones de mantenimiento; continúe su uso si califica.

• Después de 20 años de almacenamiento o transporte fuera de servicio, vuelva a probar el grado de vacío según los estándares de inspección del interruptor e intercambie el dispositivo si no califica.

VII. Mantenimiento del interruptor de vacío

El interruptor de vacío, componente central, utiliza vidrio o cerámica para el soporte y el sellado, con contactos móviles/fijos y un escudo en su interior, manteniendo un grado de vacío de 1,33×10⁻⁵Pa para asegurar la extinción del arco y el aislamiento. Una disminución en el grado de vacío afecta significativamente el rendimiento de interrupción, por lo que se debe evitar cualquier colisión, golpe o impacto externo durante el manejo y el mantenimiento. Prohíbase colocar objetos sobre el interruptor para prevenir daños al interruptor por caídas.

Después de una rigurosa inspección de paralelismo y montaje en la fábrica, durante el mantenimiento, apriete uniformemente los tornillos del interruptor para asegurar una fuerza uniforme y un funcionamiento óptimo.

El contenido anterior, resumido a partir de la experiencia práctica de mantenimiento, tiene como objetivo proporcionar referencias técnicas para la operación segura y confiable de los interruptores de circuito de vacío interiores, contribuyendo a la mejora de la gestión del equipo de subestaciones.