Diagrama de funcións básicas do circuito de control dos interruptores de corrente
Diagrama de Funcións do Circuíto de Control dos Interruptores Automáticos
Contactos Principais do Interruptor Automático: Estes non son parte do circuito de control. Serven como os elementos condutores primarios que se abren e pechan para interromper ou estabelecer o circuito eléctrico principal.
Mecanismo de Operación Mecánico: Este mecanismo libera a enerxía necesaria para mover os contactos principais entre as posicións aberta e pechada. Tamén está excluído do circuito de control propio. O seu papel é crucial para actuar fisicamente sobre os contactos principais, o que é esencial para a función do interruptor automático de interromper ou permitir o fluxo de corrente eléctrica.
Sistema de Carga de Enerxía: O sistema de carga de enerxía suministra enerxía ao mecanismo de operación. En sistemas con almacenamento de enerxía hidráulica, de mola ou neumática, xeralmente consta dun motor eléctrico, unha bomba accionada por motor ou un compresor. Este sistema asegura que o mecanismo de operación teña a potencia necesaria para realizar as súas tarefas, como abrir e pechar os contactos principais, permitindo así que o interruptor automático funcione eficazmente.
Monitor de Densidade e Contactos do Monitor de Densidade: Estes dispositivos desempeñan un papel vital na supervisión do aislante e/ou o medio extintor de arcos, que xeralmente son SF6 ou un gas mixto en interruptores automáticos modernos. Comunmente, empreganse interruptores de presión compensados por temperatura. Actúan sobre relés auxiliares para evitar que o interruptor automático tripe ou peche se a densidade de gas SF6 dentro da carcasa cae por debaixo de niveis críticos. Estes interruptores e contactos cumpren dúas funcións importantes:
Función de Aviso/Alarma: Proporcionan un aviso ou alarma cando a densidade de gas SF6 na carcasa diminúe pero permanece por riba do nivel de bloqueo. Esta alerta precoz dá ao operador tempo suficiente para abordar o problema antes de que o interruptor automático se bloquee e perda as súas capacidades operativas.
Función de Interbloqueo/Prohibición: Cando a densidade de gas SF6 alcanza o "nivel de bloqueo", onde a operación segura xa non é posible, estes componentes interbloquean ou prohiben a operación do interruptor automático. O operador xeralmente ten a opción de configurar o interruptor automático para que se tripie e bloquee automaticamente cando se alcanza este nivel (a opción de "tríplice forzado", que implica algunhas riscos de seguridade) ou para que se bloquee na súa posición actual.
Bobina de Peche: A bobina de peche é un dispositivo solenoide. Cando o interruptor automático recibe unha señal de peche válida, a bobina de peche é energizada. Esta energización libera o mecanismo, provocando que os contactos principais do interruptor automático se pechen. Unha vez que o interruptor automático alcanza a posición pechada, os contactos do conmutador auxiliar no circuito de peche se abren, desenergizando as bobinas de peche. Xeralmente, só hai unha bobina de peche no circuito de control para asegurar unha operación de peche única e coordinada.
Bobinas de Apertura: As bobinas de apertura tamén son dispositivos solenoide. Ao recibir unha señal de apertura válida polo interruptor automático, son energizadas. A energización das bobinas de apertura libera o mecanismo, resultando na apertura dos contactos principais do interruptor automático. Unha vez que o interruptor automático alcanza a posición aberta, os contactos do conmutador auxiliar nos circuitos das bobinas de tríplice se abren, desenergizando as bobinas de tríplice. Xeralmente, hai dúas bobinas de tríplice que funcionan desde fontes de alimentación independentes. A operación dunha soa bobina de tríplice é suficiente para abrir o interruptor automático. A disposición de dúas bobinas axuda a minimizar o risco de fallo na tríplice, mellorando a fiabilidade do proceso de interrupción do circuito.
Conmutador Auxiliar de Posición: Impulsado pola operación do interruptor automático, estes contactos serven múltiples propósitos. Interrumpen a corrente das bobinas de peche e tríplice para desenergizalas unha vez completada a operación (peche ou apertura). Ademais, utilizanse para indicar e monitorizar a posición do interruptor automático. Tamén xogan un papel no interbloqueo do control e as operacións de protección ao nivel da baia ou estación, evitando operacións de conmutación incorrectas. Estes conmutadores poden utilizarse en calquera función na que a posición do interruptor automático sexa un parámetro crítico.
Anti-Pumping: A característica anti-pumping está deseñada para evitar unha operación de re-peche cando unha orde de peche anterior aínda está activa mentres o interruptor automático foi aberto. Este mecanismo impide que o interruptor automático se peche e abra repetidamente, lo que podería levar a danos e riscos de seguridade. Xeralmente, a orde de peche energiza un relé anti-pumping a través dun contacto de conmutador auxiliar (un contacto Normalmente Aberto (NA)). Un contacto do relé anti-pumping interrumpe o circuito á bobina de peche, mentres que un segundo contacto liga ou "seala" o relé anti-pumping ata que a orde de peche se retire do circuito.
Contacto de Límite de Enerxía: Os contactos de límite de enerxía están configurados para activarse cando a enerxía almacenada no mecanismo está agotada, xa sexa debido á operación ou ás perdas. Xeralmente, activan un motor para iniciar, co obxectivo de restaurar a enerxía do mecanismo ao seu nivel normal de operación, como recomprimir unha mola ou repor a presión hidráulica/neumática. Para mecanismos de mola, a recarga xeralmente ocorre despois de cada operación de peche, mentres que outros tipos de mecanismos poden realizar varias operacións antes de que sexa necesario recargar. Os sistemas neumáticos e hidráulicos teñen un interruptor que monitoriza a presión e energiza un compresor cando a presión cae por debaixo dun nivel crítico. Unha vez restaurado o nivel de enerxía, un interruptor se abre, detendo o motor. O motor xeralmente está equipado con protección contra sobrecarga térmica e un relé de límite de tempo, que detén o motor (ou unha bomba ou compresor accionado por motor) en caso de fallo. Os interruptores ou contactos que monitorizan a enerxía almacenada realizan as seguintes funcións:
Bloqueo de Peche: Bloquean a operación de peche se o interruptor automático non ten suficiente enerxía para pechar e volver a abrir de forma segura.
Bloqueo de Apertura: Bloquean a operación de apertura se o interruptor automático non ten suficiente enerxía para abrir de forma segura. Isto é particularmente relevante para interruptores automáticos hidráulicos ou neumáticos, aínda que pode non aplicarse da mesma maneira a interruptores de mola, onde un peche exitoso carga a mola de apertura.
Control de Carga: Controlan (inician e detenan) o circuito de carga do dispositivo de almacenamento de enerxía (por exemplo, unha mola).
Conmutador Local/Remoto: Este é un conmutador selector que permite ao operador desactivar o control remoto e operar o interruptor automático só localmente. Serve como unha característica de seguridade para evitar a operación remota do interruptor automático durante a manutención, asegurando a seguridade do persoal de manutención.
Elemento de Desconexión/Fusible: Estes dispositivos úsanse para cortar o suministro de enerxía ao sistema de control durante a manutención ou cando hai un fallo no circuito de control. A desconexión xeralmente lograse mediante interruptores de cuchilla ou fusibles/removibles, que proporcionan confirmación visual de que o circuito de control está aberto. Tamén poden bloquearse na posición aberta para evitar a reconexión non autorizada. En casos onde se require protección contra cortocircuitos, pódense usar Mini Interruptores Automáticos (MCB) como alternativa a fusibles simples.
Control e Indicación Local: Esta función proporciona unha indicación da posición do interruptor automático e o estado da instalación de control local/remoto. Estes indicadores son principalmente para fins de manutención ou operacións de emerxencia, dependendo das normas de seguridade locais, permitindo ao persoal avaliar rapidamente a condición do interruptor automático.
Circuíto de Discrepancia de Polos/Discrepancia de Polos: Para interruptores automáticos de Operación Independente de Polos (IPO), onde cada fase ten o seu propio mecanismo de operación, é posible que unha fase do interruptor automático estea nunha posición diferente (aberta ou pechada) comparada coas outras fases. Esta situación, coñecida como discrepancia de polos ou desacordo de polos, pode levar a unha corrente primaria asimétrica. Cando ocorre unha discrepancia de polos, os contactos do conmutador auxiliar en cada fase usanse para energizar un relé de retardo. Se a discrepancia persiste despois do retardo predefinido (xeralmente entre 1,5 a 5 segundos, dependendo das condicións específicas da rede e a duración permisible da operación asimétrica do circuito primario, que debe ser maior que o tempo de recierre automático dunha fase e menor que a protección de secuencia negativa de fase da xeración), intentarase tripar todas as fases do interruptor automático. Se a discrepancia de polos foi debido a un fallo ao pechar un polo, é probable que o tríplice sexa exitoso. No entanto, se a discrepancia inicial foi debido a un fallo ao abrir, o polo fallido pode non responder a comandos subsecuentes de apertura, e pode ser necesario abrir outros interruptores automáticos.
Calefacción: Xeralmente instálanse calefactores espaciais en cada uno dos aloxamentos do mecanismo de operación e do control. O seu propósito é reducir a condensación, que pode causar corrosión e fallos no equipo, asegurando así a operación fiable dos componentes do interruptor automático.
