Diagrama de les funcions bàsiques del circuit de control d'interrumpidors
Descripció del diagrama de les funcions del circuit de control dels interruptors automàtics
Contactes principals de l'interruptor automàtic: Aquests no formen part del circuit de control. Serveixen com els elements conductors principals que s'obre i tanquen per interrompre o establir el circuit elèctric principal.
Mecanisme d'operació mecànica: Aquest mecanisme allibera l'energia necessària per moure els contactes principals entre les posicions oberta i tancada. També queda exclos del circuit de control propi. El seu paper és crucial per actuar físicament sobre els contactes principals, essencial per la funció de l'interruptor automàtic d'interrompre o permetre el flux de corrent elèctrica.
Sistema de càrrega d'energia: El sistema de càrrega d'energia proporciona energia al mecanisme d'operació. En sistemes amb emmagatzematge d'energia hidràulica, de molla o neumàtica, sol consistir en un motor elèctric, una bomba accionada per motor o un compresor. Aquest sistema assegura que el mecanisme d'operació tingui la potència necessària per realitzar les seves tasques, com obrir i tancar els contactes principals, permetent així que l'interruptor automàtic funcioni eficientment.
Monitor de densitat i contactes del monitor de densitat: Aquests dispositius tenen un paper vital en la supervisió del medi d'aislament i/o d'extinció d'arc, que sovint són SF6 o un gas mixt en els interruptors automàtics moderns. Habitualment, es fan servir commutadors de pressió compensats en temperatura. Operen relés auxiliars per evitar que l'interruptor automàtic trampi o tanqui si la densitat de gas SF6 a l'interior cau per davall de nivells crítics. Aquests commutadors i contactes compleixen dues funcions importants:
Funció d'avís/alarma: Proporcionen un avís o alarma quan la densitat de gas SF6 a l'interior disminueix però encara roman per sobre del nivell de bloqueig. Aquest avís prèvi dona temps suficient a l'operador per abordar el problema abans que l'interruptor automàtic es bloquegi i perdi les seves capacitats operatives.
Funció d'interbloqueig/prohibició: Quan la densitat de gas SF6 arriba al "nivell de bloqueig," on ja no és possible una operació segura, aquests components interbloquegen o prohibeixen la operació de l'interruptor automàtic. L'operador sol tenir l'opció de configurar l'interruptor automàtic perquè trampi i es bloquegi automàticament quan es arriba a aquest nivell (l'opció de "trampa forçada," que comporta alguns riscos de seguretat) o perquè es bloquegi en la seva posició actual.
Bobina de tancament: La bobina de tancament és un dispositiu de solenoide. Quan l'interruptor automàtic rep un senyal de tancament vàlid, la bobina de tancament s'energitzant. Aquesta energització allibera el mecanisme, fent que els contactes principals de l'interruptor automàtic es tanquin. Un cop l'interruptor automàtic arriba a la posició tancada, els contactes auxiliars del circuit de tancament s'obre, desenergitzant les bobines de tancament. Normalment, només hi ha una bobina de tancament al circuit de control per assegurar una operació de tancament única i coordinada.
Bobines d'obertura: Les bobines d'obertura també són dispositius de solenoide. Al rebre un senyal d'obertura vàlid pel interruptor automàtic, s'energitzant. L'energització de les bobines d'obertura allibera el mecanisme, resultant en l'obertura dels contactes principals de l'interruptor automàtic. Un cop l'interruptor automàtic arriba a la posició oberta, els contactes auxiliars dels circuits de les bobines de trampa s'obre, desenergitzant les bobines de trampa. Normalment, hi ha dues bobines de trampa que operen amb fonts d'alimentació independents. L'operació d'una sola bobina de trampa és suficient per obrir l'interruptor automàtic. La disposició de dues bobines ajuda a minimitzar el risc de fallida en la trampa, augmentant la fiabilitat del procés d'interrupció del circuit.
Commutador auxiliar de posició: Driven per l'operació de l'interruptor automàtic, aquests contactes serveixen múltiples propòsits. Interrompen la corrent de les bobines de tancament i trampa per desenergitzar-les un cop l'operació (tancament o obertura) està completada. A més, s'utilitzen per indicar i monitoritzar la posició de l'interruptor automàtic. També juguen un paper en el control d'interbloqueig i les operacions de protecció a nivell de baia o estació, prevenint operacions de commutació incorrectes. Aquests commutadors es poden utilitzar en qualsevol funció on la posició de l'interruptor automàtic sigui un paràmetre crític.
Anti-pompeig: La característica anti-pompeig està dissenyada per prevenir una operació de tancament repetitiva quan un ordre de tancament anterior encara està actiu mentre l'interruptor automàtic s'ha obert. Aquest mecanisme impedeix que l'interruptor automàtic es tanqui i obri repetidament, el que podria portar a danys i perillos. Normalment, l'ordre de tancament energitza un relé anti-pompeig a través d'un contacte de commutador auxiliar (un contacte normalment obert (NO)). Un contacte del relé anti-pompeig interromp el circuit cap a la bobina de tancament, mentre un segon contacte manté o "seal in" el relé anti-pompeig fins que l'ordre de tancament es treu del circuit.
Contacte de límit d'energia: Els contactes de límit d'energia s'activen quan l'energia emmagatzemada al mecanisme s'esgota, degut a l'operació o pèrdues. Normalment, triguen un motor per iniciar-se, amb l'objectiu de restaurar l'energia del mecanisme al seu nivell normal d'operació, com ara recomprimir una molla o reemplenar la pressió hidràulica/neumàtica. Per als mecanismes de molla, la recàrrega sol ocorrer després de cada operació de tancament, mentre que altres tipus de mecanismes poden realitzar diverses operacions abans de necessitar una recàrrega. Els sistemes neumàtics i hidràulics tenen un commutador que monitoritza la pressió i energitza un compresor quan la pressió cau per davall d'un nivell crític. Un cop el nivell d'energia està restaurat, un commutador s'obre, aturant el motor. El motor generalment està equipat amb protecció contra sobrecàrrega tèrmica i un relé de limitació de temps, que atura el motor (o una bomba o compresor accionat per motor) en cas de malfuncionament. Els commutadors o contactes que monitoritzen l'energia emmagatzemada compleixen les següents funcions:
Bloqueig de tancament: Bloquegen la operació de tancament si l'interruptor automàtic no té suficient energia per tancar i tornar a obrir de manera segura.
Bloqueig d'obertura: Bloquegen la operació d'obertura si l'interruptor automàtic no té suficient energia per obrir de manera segura. Això és especialment rellevant per als interruptors automàtics hidràulics o neumàtics, tot i que pot no aplicar-se de la mateixa manera als interruptors automàtics operats per molla, on un tancament exitós carrega la molla d'obertura.
Control de càrrega: Controlen (inicien i aturen) el circuit de càrrega del dispositiu d'emmagatzematge d'energia (per exemple, una molla).
Commutador local/remot: És un commutador selector que permet al operador inhabilitar el control remot i operar l'interruptor automàtic només localment. Serveix com a característica de seguretat per prevenir la operació remota de l'interruptor automàtic durant la manteniment, assegurant la seguretat del personal de manteniment.
Desconnectant/element de fusible: Aquests dispositius s'utilitzen per tallar l'aport d'energia al sistema de control durant les tasques de manteniment o quan hi ha un defecte al circuit de control. La desconexió sol assolir-se a través de commutadors de cuchilla o fusibles/lligams extraïbles, que proporcionen confirmació visual que el circuit de control està obert. També es poden bloquejar en la posició oberta per prevenir la reconexió no autoritzada. En casos on es requereix protecció contra curts circuits, es poden utilitzar Mini Interruptors Automàtics (MCB) com a alternativa als simples fusibles.
Control i indicació locals: Aquesta funció proporciona una indicació de la posició de l'interruptor automàtic i l'estat de la facilitat de control local/remot. Aquests indicadors són principalment per a finalitats de manteniment o operacions d'emergència, depenent de les normatives de seguretat locals, permetent al personal avaluar ràpidament l'estat de l'interruptor automàtic.
Circuit de discrepància de pols/desacord de pols: Per als interruptors automàtics d'operació de pols independents (IPO), on cada fase té el seu propi mecanisme d'operació, és possible que una fase de l'interruptor automàtic estigui en una posició diferent (oberta o tancada) en comparació amb les altres fases. Aquesta situació, coneguda com discrepància de pols o desacord de pols, pot conduir a una corrent primària assimètrica. Quan ocorre una discrepància de pols, els contactes de commutadors auxiliars en cada fase s'energitzant un relé de retard. Si la discrepància persisteix després del retard preestablert (normalment entre 1,5 a 5 segons, depenent de les condicions específiques de la xarxa i la durada permès de l'operació assimètrica del circuit primari, que hauria de ser més llarga que el temps d'autoreposició d'una fase i més curta que la protecció de seqüència negativa de la generació), es farà un intent de trampar totes les fases de l'interruptor automàtic. Si la discrepància de pols era deguda a un fracàs en tancar una pols, la trampa probablement triomfarà. No obstant això, si la discrepància inicial era deguda a un fracàs en obrir, la pols fallida pot no respondre a ordres subseqüents d'obertura, i pot ser necessari obrir altres interruptors automàtics.
Calorífic: Es instal·len habitualment calentadors en cada una de les carcasses del mecanisme d'operació i de control. El seu objectiu és reduir la condensació, que pot causar corrosió i malfuncionaments en l'equipament, assegurant així el funcionament fiable dels components de l'interruptor automàtic.
