Condición de conmutación de corriente inductiva pequeña para equipos de conmutación

Corte de corriente y reencendido en interruptores manejando pequeñas corrientes inductivas

Cuando un interruptor (CB) abre o cierra bancos de reactancias shunt o transformadores de potencia sin carga, generalmente conmuta pequeñas corrientes inductivas, usualmente varias decenas de amperios, con un retardo de 90 grados respecto a la fase del voltaje. Sin embargo, estas corrientes a menudo se forzan prematuramente a cero por un fenómeno conocido como corte de corriente. Esto puede resultar en sobretensiones de corte y subsecuentes sobretensiones de reencendido, las cuales pueden causar consecuencias severas dependiendo del rendimiento del CB y las condiciones del circuito.

Fenómeno de Corte de Corriente

El comportamiento típico del voltaje y la corriente durante el corte de corriente se ilustra en la figura siguiente para la interrupción de pequeñas corrientes inductivas. Cuando ocurre el corte de corriente, se acompaña de una oscilación de alta frecuencia que lleva a un cero de corriente súbito. Este fenómeno se debe a la inestabilidad del arco causada por las características del arco y las condiciones del circuito.

• Inestabilidad del Arco: Las características del arco y las condiciones del circuito llevan a la inestabilidad, causando que la corriente sea interrumpida abruptamente antes de alcanzar su cruce natural a cero.

• Oscilación de Alta Frecuencia: A medida que se corta la corriente, ocurren oscilaciones de alta frecuencia, contribuyendo a la cesación abrupta de la corriente.

Fenómeno de Reencendido

Otro fenómeno que sigue a la interrupción de pequeñas corrientes inductivas es el reencendido. Los interruptores pueden interrumpir fácilmente pequeñas corrientes inductivas incluso con tiempos de arco cortos y pequeños espacios entre contactos. Sin embargo, la resistencia dieléctrica de un CB aumenta con el espacio entre contactos. Por lo tanto, un pequeño espacio entre contactos es más propenso al fallo de tensión durante el período de voltaje de recuperación transitorio (TRV) si el TRV supera la resistencia dieléctrica a través del espacio entre contactos.

• Resistencia Dieléctica: La resistencia dieléctica del CB mejora a medida que aumenta el espacio entre contactos.

• Riesgo de Fallo de Tensión: Un espacio menor entre contactos incrementa el riesgo de fallo de tensión durante el período de TRV cuando el TRV supera la capacidad de resistencia dieléctica del CB.

Resumen

En resumen, cuando un interruptor maneja pequeñas corrientes inductivas:

• Corte de Corriente: La interrupción prematura de la corriente puede llevar a oscilaciones de alta frecuencia y sobretensiones.

• Reencendido: Después de la interrupción inicial, existe el riesgo de reencendido debido a un espacio insuficiente entre contactos, lo que lleva a sobretensiones adicionales.

Estos fenómenos pueden tener impactos significativos en el sistema, dependiendo del rendimiento del interruptor y las condiciones específicas del circuito. Comprender y mitigar estos efectos es crucial para garantizar el funcionamiento confiable de los sistemas eléctricos.