Cómo Instalar y Ajustar Correctamente un Interruptor de Circuito al Vacío

Instalación y Ajuste de Interruptores de Circuito de Vacío

1. Requisitos de Instalación

• Todas las piezas y componentes deben ser inspeccionados y aprobados antes de la instalación.

• Los accesorios y herramientas utilizados para la instalación deben estar limpios y cumplir con los requisitos de montaje. Los sujetadores fijos deben ser apretados utilizando llaves de tubo, anillo o carraca. No se deben usar llaves ajustables (de boca) al apretar tornillos cerca de la cámara de extinción de arco.

• La secuencia de instalación debe seguir el proceso de montaje especificado. Los tipos y especificaciones de los sujetadores deben cumplir estrictamente con los requisitos de diseño. En particular, la longitud de los tornillos que fijan el terminal de contacto fijo de la cámara de extinción de arco no debe ser incorrecta.

• Después del montaje, la distancia entre polos y las distancias posicionales de los terminales de salida superior e inferior deben conformarse con las especificaciones del dibujo.

• Todos los componentes rotativos y deslizantes deben moverse libremente después del montaje. Se debe aplicar grasa lubricante a las superficies de fricción.

• Después de un ajuste y prueba exitosos, limpie y seque todas las piezas a fondo. Marque los puntos de conexión ajustables con pintura roja para indicar la posición, y cubra los terminales de salida con vaselina, luego envuélvalos con papel limpio para protegerlos.

2. Procedimiento de Montaje

Tomando como ejemplo el interruptor de circuito de vacío tipo ZN39, el montaje generalmente se divide en tres partes: frontal, superior y trasera.

Secuencia de Montaje de la Sección Frontal:
Posicionamiento del marco → Aisladores de soporte → Aisladores horizontales → Soporte de sujeción → Barra colectora inferior → Cámara de extinción de arco y varillas aislantes paralelas → Barra colectora superior → Abrazadera conductora con conexión flexible → Asiento de muelle de contacto y manga → Brazo de manivela triangular.

Secuencia de Montaje de la Sección Superior:
Eje principal y carcasa de rodamiento → Amortiguador de aceite → Varilla aislante de empuje.

Secuencia de Montaje de la Sección Trasera:
Mecanismo de operación → Muelle de apertura → Contador, indicador de apertura/cierre, marca de tierra.

Integración de las Tres Secciones:

• Conectar las secciones frontal y superior: unir la articulación ajustable de la varilla aislante de empuje al brazo de manivela triangular con un pasador.

• Conectar las secciones trasera y superior: unir la barra de transmisión ajustable del mecanismo de operación al brazo de manivela del eje principal con un pasador.

El proceso de montaje es sencillo, intuitivo y conveniente.

3. Ajuste de Características Mecánicas

3.1 Ajuste Preliminar

El ajuste preliminar consiste principalmente en un ajuste grueso de la brecha de contacto (distancia de apertura) y el recorrido de contacto (sobrecarrera) para cada polo después del montaje completo.

Cierre el interruptor lentamente de manera manual para verificar la correcta instalación y conexión de todos los componentes. Evite establecer un recorrido de contacto excesivo, ya que esto puede comprimir completamente el muelle de cierre (atascamiento del muelle), lo que podría dañar los componentes. Para prevenir esto, inicialmente configure la articulación ajustable de la varilla aislante de empuje más corta (enroscada). Después de confirmar un funcionamiento manual suave, proceda a medir y ajustar la distancia de apertura y el recorrido de contacto.

3.2 Ajuste de Distancia de Apertura y Recorrido de Contacto

Los interruptores de circuito de vacío pueden clasificarse en dos tipos según la posición relativa del eje del vástago de contacto móvil y el eje del muelle de cierre:

• Tipo I: Estructura Coaxial – El eje de la taza de contacto móvil coincide con el eje del muelle de cierre.

• Tipo II: Estructura Desplazada (No Coaxial) – El eje del vástago de contacto móvil está separado del eje del muelle de cierre, con el muelle montado en el eje de la varilla aislante de empuje, casi perpendicular al vástago de contacto.

Los métodos de cálculo y ajuste difieren ligeramente entre estos dos tipos.

Las tablas de características mecánicas de varios interruptores de circuito de vacío especifican valores nominales para la distancia de apertura y el recorrido de contacto. Después de realizar operaciones de apertura y cierre manualmente y medir los valores reales, ajuste de la siguiente manera para cumplir con las especificaciones técnicas.

(1) Ajuste para Estructuras Coaxiales

• Paso 1: Ajuste del Recorrido Total
  Recorrido total = Distancia de apertura + Recorrido de contacto.
  Si el recorrido total es menor que la suma de los valores nominales, la rotación del eje principal es insuficiente. Alargue la barra de transmisión ajustable entre el mecanismo de operación y el brazo de manivela del eje principal. Si es demasiado largo, acorte la barra. Esto asegura que el recorrido total cumpla con los requisitos.

• Paso 2: Ajuste de la Distribución Entre la Distancia de Apertura y el Recorrido de Contacto
  Ajuste la conexión roscada en el extremo frontal de cada vástago aislante de cada polo.

  Ajuste mínimo: medio paso de rosca (girando la articulación 180°).
  Esta articulación roscada también ajusta la sincronización trifásica. Los ajustes deben equilibrar los valores de recorrido y la sincronización de fase. Repita los ciclos de apertura/cierre manual hasta que ambos estén dentro de la tolerancia. Nunca exceda el recorrido de contacto máximo permitido para evitar el atascamiento del muelle y el daño de los componentes.

• Alargar la conexión (aflojar): Distancia de apertura ↑, Recorrido de contacto ↓

• Acortar la conexión (apretar): Distancia de apertura ↓, Recorrido de contacto ↑

(2) Ajuste para Estructuras Desplazadas (No Coaxiales)

En este diseño, el eje del muelle de cierre y el eje del contacto móvil no están alineados, por lo que el recorrido total no tiene un significado físico directo. Los métodos de ajuste son diferentes:

• Ajuste de la Distancia de Apertura:
  Se logra mediante una "espárra de ajuste de distancia de apertura" montada en el marco. La altura de la espárra se ajusta añadiendo o quitando capas. La parte superior es presionada por el brazo de manivela del eje principal. Cambiar la altura de la espárra altera el ángulo inicial del eje principal en la posición abierta, cambiando así la distancia de apertura del contacto a través de la varilla aislante de empuje.

• Ajuste del Recorrido de Contacto:
  La altura de precarga (B1) del muelle de contacto está fija por el diámetro del rodillo y no puede cambiarse. La altura final de compresión (B2) después del cierre se ajusta mediante:

  Durante el ajuste, optimice simultáneamente la sincronización trifásica, realizando ajustes finos repetidos hasta que todos los parámetros estén dentro de la tolerancia.

• Alargar la varilla: B2 disminuye → Recorrido de contacto aumenta

• Acortar la varilla: B2 aumenta → Recorrido de contacto disminuye

• Apretar (acortar la varilla): B2 aumenta → Recorrido de contacto disminuye

• Aflojar (alargar la varilla): B2 disminuye → Recorrido de contacto aumenta

• A. Ajustar la articulación roscada en el extremo de la varilla aislante de empuje:

• B. Ajustar la longitud de la barra de transmisión entre el mecanismo de operación y el brazo de manivela del eje principal:

(3) Ajuste del Interbloqueo de los Interruptores Auxiliares

Después de ajustar manualmente la distancia de apertura y el recorrido de contacto, la posición del interbloqueo del interruptor auxiliar debe ajustarse correctamente antes de la operación eléctrica, de lo contrario, los componentes eléctricos podrían dañarse.

Procedimiento de Ajuste:

• Desconecte el pasador entre el interruptor auxiliar y la articulación del brazo de manivela del eje principal.

• Cierre el interruptor manualmente mientras gira el interruptor auxiliar hasta el punto justo antes de que se active. Ajuste la longitud de la barra y el perno ajustables para que los orificios de los pasadores se alineen aproximadamente.

• Abra el interruptor manualmente y gire el interruptor auxiliar nuevamente hasta su punto de activación, asegurándose de que los orificios de los pasadores se alineen.

• Repita el proceso hasta que se logre la alineación en ambas posiciones de apertura y cierre, luego inserte el pasador.

• Asegúrese de que los contactos del interruptor auxiliar se abran ligeramente antes de que los contactos principales se cierren o abran completamente.

4. Pruebas de Características Mecánicas, Ajuste Fino y Pruebas de Fábrica

4.1 Pruebas de Características

Después del ajuste preliminar de la distancia de apertura, el recorrido de contacto y el interruptor auxiliar, realice operaciones de apertura y cierre eléctricas y mida las siguientes características mecánicas:

• Tiempo de apertura/cierre

• Velocidad

• Sincronización entre fases (fuera de fase)

• Rebote de cierre

Instrumentos de Prueba:

• Osciloscopio óptico – altamente preciso y visual

• Analizador de interruptores de circuito – simple, rápido y suficientemente preciso para uso en campo

(Los métodos de prueba específicos no se detallan aquí.)

4.2 Ajuste Fino de Características Mecánicas

Después de las pruebas, realice ajustes finos en cualquier parámetro fuera de especificación para lograr un rendimiento óptimo.

(1) Ajuste Fino de Sincronización
Identifique la fase con la mayor desviación de tiempo. Si un polo cierra demasiado temprano (o tarde), aumente (o disminuya) ligeramente su distancia de apertura girando la articulación ajustable de la varilla aislante hacia adentro (para un cierre más temprano) o hacia afuera (para un cierre más tarde) aproximadamente media vuelta. Generalmente, esto puede reducir el error de sincronización a menos de 1 ms.

(2) Ajuste Fino de Velocidad de Apertura/Cierre
La velocidad está influenciada por múltiples factores, pero los elementos ajustables clave son la tensión del muelle de apertura y el recorrido de contacto.

• Velocidad de cierre demasiado alta, velocidad de apertura demasiado baja:
  Aumente el recorrido de contacto o apriete el muelle de apertura.

• Velocidad de cierre aceptable, velocidad de apertura demasiado baja:
  Aumente el recorrido total en 0.1–0.2 mm, lo que aumenta el recorrido de contacto y mejora la velocidad de apertura.

• Velocidad de apertura demasiado alta:
  Disminuya el recorrido de contacto en 0.1–0.2 mm para bajar la velocidad.

Después del ajuste, vuelva a medir la distancia de apertura y el recorrido de contacto para asegurarse de que permanezcan dentro de los rangos especificados.

(3) Eliminación del Rebote de Cierre

El rebote de cierre puede resultar de:

• Rigidez de impacto de cierre excesiva, causando un rebote axial del contacto móvil.

• Guiado pobre del vástago de contacto móvil, resultando en un balanceo excesivo.

• Holgura excesiva en los enlaces de transmisión, especialmente entre el muelle de contacto y el vástago conductor.

• Mala perpendicularidad entre la superficie de contacto y el eje central, causando un deslizamiento lateral al tocar (aparece como "rebote" en los oscilogramas).

Medidas de Mitigación:

• El diseño debe evitar una rigidez mecánica excesiva (no ajustable después de la fabricación).

• Asegure un guiado adecuado con holgura para el vástago de contacto móvil.

• En diseños coaxiales, el muelle de contacto se conecta directamente al vástago conductor – sin enlaces intermedios, por lo que hay menos rebote.

• En diseños desplazados, un brazo de manivela triangular con tres pasadores introduce tres posibles holguras, aumentando el riesgo de rebote.

Si el rebote es causado por una mala perpendicularidad de la superficie de contacto de la cámara de extinción de arco, intente rotar la cámara 90°, 180° o 270° durante el montaje para encontrar la alineación óptima. Si no es efectivo, reemplace la cámara de extinción de arco.
Asegúrese de que todos los tornillos estén completamente apretados durante el ajuste para evitar interferencias por vibración.

(4) Pruebas de Aceptación de Fábrica

Después de que todas las características mecánicas cumplan con las especificaciones, realice 50 ciclos de operación (apertura/cierre y recierre) a voltaje de control máximo, mínimo y nominal según los requisitos de la fábrica.

Después de 50 operaciones, vuelva a medir todos los parámetros mecánicos. Los resultados deben coincidir estrechamente con las mediciones iniciales para aprobar.

Finalmente, realice:

• Prueba de resistencia del circuito

• Pruebas de resistencia a la tensión de frecuencia de red en los circuitos primario y secundario

Solo las unidades que pasen todas las pruebas se aprueban para el envío.