Interruptor de càrrega vs Dissolutor vs Interruptor de circuit a buit: Diferències i funcions clau
Què és un interruptor de càrrega?
Un interruptor de càrrega és un dispositiu de control dotat d'un mecanisme simple d'extinció d'arc, capaç d'interrumpir i tancar circuits sota càrrega. Pot interrompre una certa intensitat de corrent de càrrega i de sobrecàrrega, però no pot interrompre corrents de curto-circuit. Per tant, s'ha d'utilitzar en sèrie amb un fusible de baixa tensió, depenent del fusible per a eliminar els errors de curto-circuit.
Funcions d'un interruptor de càrrega:
Funció d'Interrupció i Establiment: Degut a la seva capacitat limitada d'extinció d'arc, un interruptor de càrrega es pot utilitzar per interrompre i establir corrents de càrrega i sobrecàrregues fins a un cert múltiple (típicament 3-4 vegades). També pot operar transformadors sense càrrega amb capacitats superiors a les permises per als interruptors de separació, línies sense càrrega més llargues i, de vegades, grans bancs de condensadors.
Funció de Substitució: Una combinació d'un interruptor de càrrega i un fusible limitador de corrent en sèrie pot substituir un interruptor. L'interruptor de càrrega gestiona la interrupció i l'establiment de sobrecàrregues més petites, mentre que el fusible limitador de corrent gestiona les sobrecàrregues més grans i totes les corrents de curto-circuit.
Dispositiu Combinat: L'ensamblat integrat d'un interruptor de càrrega i un fusible limitador de corrent en sèrie es denomina "Combinació Interruptor-Fusible" en les normes nacionals. El fusible es pot instal·lar al costat de subministrament o al costat de càrrega de l'interruptor. Quan la substitució del fusible és infreqüent, es prefiere instal·lar-lo al costat de subministrament, permetent que l'interruptor de càrrega funcioni com a aïllador, així isolant la tensió aplicada al fusible limitador de corrent.
Què és un aïllador (interruptor de separació)?
Un aïllador és un dispositiu de control sense mecanisme d'extinció d'arc. La seva funció principal és aïllar fonts d'energia per assegurar la seguretat en la manteniment d'altres equips elèctrics; per tant, l'operació sota càrrega està estrictament prohibit. No obstant això, sota condicions específiques, es permet connectar o desconectar circuits de baixa potència. És un dels dispositius més àmpliament i freqüentment utilitzats en maquinari de commutació de baixa tensió.
Funcions d'un aïllador:
Establir un Punt d'Aïllament Segur: Després d'obrir, crea un forat aïllant fiable, desconnectant clarament l'equipament o la línia en manteniment de la font d'energia, assegurant la seguretat del personal i de l'equipament.
Commutació de Circuit: Per commutar les connexions de circuit segons les necessitats operatives.
Interrupció de Corrents Petites: Pot interrompre corrents petites en circuits, com ara corrents de càrrega de manilles, barras, connectors i cables curts; corrents capacitatives de condensadors d'igualació de commutadors; corrents circulants durant les operacions de transferència de doble barra; i corrents d'excitació de transformadors de tensió.
Interrupció de la Corrent de Magnetització d'un Transformador Sense Càrrega: Depenent del tipus estructural, pot interrompre la corrent de magnetització d'un transformador sense càrrega fins a una certa capacitat.
Classificació:
Per Ubicació d'Instal·lació: Es pot dividir en aïlladors de baixa tensió exteriors i interiors.
Tipus Exterior: Dissenyat per resistir condicions ambientals severes com vent, pluja, neu, contaminació, condensació, gel i gran fred, adequat per a instal·lacions al descobert.
Per Estructura de Post d'Aïllament: Es pot classificar com aïlladors de baixa tensió d'una columna, dues columnes i tres columnes. L'aïllador d'una columna utilitza l'espai vertical directament sota les barras de transmissió com a aïllament elèctric de la ruptura, oferint avantatges significatius: ahorra terreny, redueix els conductors de connexió i proporciona una indicació visual clara de l'estat obert/tancat. En sistemes de transmissió de MHT, l'efecte d'estalvi d'espai dels aïlladors d'una columna en subestacions és particularment pronunciat.
Nota: Els aïlladors es fan servir principalment en equips de baixa tensió, com ara sistemes finals de distribució residencial i edifici. La descripció que indica que la seva funció principal és "interrumpir i establir línies sota càrrega" és incorrecta; la seva funció principal és l'aïllament de la font d'energia.
Què és un interruptor de circuit de buit?
Un interruptor de circuit de buit deriva el seu nom de l'ús d'un alt buit com mitjà d'extinció d'arc i com a mitjà aïllant entre contactes després de la interrupció. Presenta un tamany compacte, pes lleuger, adequat per a operacions freqüents i una interrupció d'arc sense manteniment, fet que el fa ampliament utilitzat en xarxes de distribució.
Els interruptors de circuit de buit es fan servir principalment en instal·lacions de distribució interiors per a sistemes triphasics de 3-10 kV, 50 Hz. Serveixen com a elements de protecció i control per a equips elèctrics en empreses industrials i mineres, centrals elèctriques i subestacions, especialment adequats per a aplicacions que requereixen operació sense oli, mínim manteniment i operació freqüent. Es poden instalar en quadres de commutació mitjana, armari de doble piso o armari fix com a commutadors de control i protecció per a equips elèctrics de baixa tensió.
Principi de Funcionament dels Interruptors de Circuit de Buit
Quan els contactes mòbils i fixos s'obre pel mecanisme d'operació, es forma un arc entre ells. Les superfícies de contacte vaporitzen metall a alta temperatura. Degut a la forma especial dels contactes, la corrent genera un camp magnètic que impulsa l'arc ràpidament en la direcció tangent de la superfície de contacte. Part del vapor de metall condensa sobre l'escut metàl·lic (pantalla). Quan la corrent passa naturalment a zero, l'arc s'extingeix, i la resistència dielèctrica entre els contactes es recupera ràpidament.
Funció dels Interruptors de Circuit de Buit
Els interruptors de circuit proporcionen funcions de protecció, incloent-hi protecció contra sobrecàrrega, curto-circuit i baixa tensió, protegint eficientment els circuits i les fonts d'energia.
Diferències Entre Interruptors de Càrrega i Aïlladors
Capacitat d'Interrupció de Corrent:
Un aïllador no té mecanisme d'extinció d'arc i només pot interrompre corrents sense càrrega, no pot gestionar corrents de càrrega o de curto-circuit. L'operació s'ha de realitzar només quan el circuit està completament desenergit i sense càrrega; l'operació sota càrrega està estrictament prohibit per evitar incidents de seguretat.
Un interruptor de càrrega té un mecanisme d'extinció d'arc, permetent-li interrompre corrents de càrrega nominal i sobrecàrregues fins a un cert múltiple, però encara no pot interrompre corrents de curto-circuit.
Presença de Mecanisme d'Extinció d'Arc:
Aquesta és la diferència fonamental. Un mecanisme d'extinció d'arc ajuda en les operacions d'obertura i tancament de l'interruptor i limita i extingeix eficientment els arcs, millorant la seguretat operativa. Conseqüentment, la majoria dels dispositius de commutació (especialment aquells dissenyats per interrompre corrent) estan equipats amb mecanismes d'extinció d'arc.
Finalitat Funcional:
Un aïllador es fa servir principalment per establir un punt de ruptura clar en circuits de baixa tensió, aïllant les seccions energitzades de les desenergitzades per a manteniment, assegurant la seguretat del personal.
Un interruptor de càrrega es fa servir en instal·lacions fixes de baixa tensió per interrompre corrents de falla (sobrecàrregues) i corrents de funcionament nominal de l'equipament. Tot i que tots dos es fan servir en sistemes de baixa tensió, les seves funcions difereixen.
Diferències Entre Interruptors de Càrrega de Baixa Tensió i Interruptors de Circuit de Buit
Capacitat d'Interrupció: Un interruptor de càrrega de baixa tensió pot interrompre sota càrrega i té capacitat d'extinció pròpia, però la seva capacitat d'interrupció és petita i limitada.
Diferències Estructurals: Gairebé tots els aïlladors de baixa tensió no poden interrompre sota càrrega i no tenen un canal d'arc en la seva estructura (alguns aïlladors especialment dissenyats poden interrompre petites càrregues, però la seva estructura és relativament simple).
Funció d'Aïllament: Tots dos, els interruptors de càrrega de baixa tensió i els aïlladors de baixa tensió, poden crear un punt de ruptura visible, mentre que la majoria dels interruptors de circuit no tenen aquesta funció (excepte alguns interruptors de circuit amb capacitat d'aïllament).
Funcions de Protecció:
Els aïlladors de baixa tensió no tenen funcions de protecció.
La protecció per als interruptors de càrrega de baixa tensió normalment depèn de fusions de baixa tensió en sèrie, proporcionant només protecció instantània i contra sobrecàrregues.
Els interruptors de circuit de baixa tensió (com els interruptors de circuit de buit) es poden dissenyar amb una capacitat d'interrupció molt alta, principalment protegits per transformadors de corrent en conjunció amb dispositius de protecció secundaris, oferint diverses funcions de protecció, incloent-hi protecció contra curto-circuit, sobrecàrrega i fugida a terra.
Posicionament Funcional: Un interruptor de càrrega de baixa tensió funciona entre un interruptor de circuit de baixa tensió i un aïllador de baixa tensió. S'utilitza sovint en sèrie amb un fusible de baixa tensió per controlar transformadors de potència. Pot interrompre corrents de càrrega i sobrecàrregues, però degut a la seva incapacitat per interrompre corrents de curto-circuit, ha de depenir de fusions per a la protecció de curto-circuit.
