Interruptor de Vacío para Interior: Operación e Mantemento

Protección contra sobretensión

Os interruptores de circuito de vacío posúen un excelente rendemento na interrupción da corrente. No obstante, ao interromper cargas inductivas, o rápido cambio na corrente pode xerar altas sobretensiones a través da inductancia, o que require atención.

Ao conmutar motores de pequena capacidade, as correntes de arranque son relativamente altas; deben tomarse medidas para reducir a corrente de entrada.

Para os transformadores, a necesidade de protección varía con o deseño. Os transformadores de imersión en óleo teñen unha alta capacidade de resistencia a voltaxes de impulso e unha gran capacitancia estrayante, polo que xeralmente non se requiren dispositivos protexentes adicionais. No entanto, para os transformadores secos con niveis de resistencia a impulso máis baixos ou para os transformadores de forno suxectos a conmutacións frecuentes e correntes retardadas, recoméndanse medidas protectoras como pararrayos de óxido metálico, capacitancia distribuída de cabos ou condensadores shunt adicionados.

Para os interruptores de circuito de vacío utilizados na protección de alimentación, a lonxitude da liña proporciona suficiente capacitancia estrayante, e múltiples dispositivos conectados axudan a suprimir as altas sobretensiones de restriking. Polo tanto, xeralmente non se requiren medidas protectoras especiais.

Para os bancos de condensadores, as probas de campo mostran que as sobretensiones durante as operacións de pechado xeralmente non superan o dobre da tensión do sistema. En China, os condensadores shunt xeralmente úsanse a tensións inferiores a 60 kV, onde os niveis de aislamento do equipo son suficientes para resistir tales sobretensiones sen danos. No entanto, os interruptores de circuito de vacío con un rendemento mecánico pobre poden exhibir vibración prolongada dos contactos durante a operación, levando a altas sobretensiones—fenómenos observados tanto en probas nacionais como internacionais e, polo tanto, requirindo atención.

Control Estricto das Velocidades de Pechado e Apertura

Se a velocidade de pechado dun interruptor de circuito de vacío é demasiado baixa, o tempo de pre-arco aumenta, acelerando o desgaste dos contactos. Ademais, xa que os interruptores de vacío xeralmente usan soldadura de cobre e procesos de degaseificación a alta temperatura, a súa resistencia mecánica é relativamente baixa e son sensibles á vibración. Velocidades de pechado demasiado altas poden causar un forte impacto mecánico, imponendo forzas fortes nas bainhas e reducindo a súa vida útil. Xeralmente, a velocidade de pechado dos interruptores de circuito de vacío está entre 0,6 e 2 m/s, cun valor óptimo que depende do deseño específico.

Durante a interrupción, o tempo de arco é moi curto—xeralmente menos de 1,5 semiciclos de frecuencia de rede. Para asegurar unha suficiente resistencia dieléctrica no primeiro cero de corrente, xeralmente exíxese que o desprazamento dos contactos alcance o 50%–80% do trazo total no primeiro semiciclo. Polo tanto, a velocidade de apertura debe ser controlada estritamente.

Ademais, tanto os amortiguadores de apertura como os de pechado deben ter boas características de rendemento para minimizar o impacto mecánico durante a operación, ampliando así a vida útil do interruptor de vacío.

Control Estricto do Desprazamento dos Contactos

É incorrecto asumir que un maior espazo entre contactos beneficia a extinción do arco e aumentar arbitrariamente o desprazamento dos contactos. Os interruptores de circuito de vacío teñen trazos de contacto relativamente curtos. Para tensións nominais de 10–15 kV, o trazo típico de contacto é só de 8–12 mm, con un sobretrazo de 2–3 mm. Aumentar excesivamente o desprazamento dos contactos pode imponer unha tensión excesiva nas bainhas despois do pechado, potencialmente danándolas e comprometendo o selo de vacío do interruptor.

Control Estricto da Corrente de Carga

Os interruptores de circuito de vacío teñen unha capacidade de sobrecarga limitada. Debido ao vacío entre os contactos e a carcasa que actúa como aislante térmico, o calor dos contactos e das barras conductoras disípanse principalmente a través da conducción ao longo da barra. Para asegurar que a temperatura de funcionamento permanezca dentro dos límites permitidos, a corrente de funcionamento debe ser controlada estritamente e mantida por debaixo do valor nominal.

Pruebas Rigurosas de Aceptación ao Comisionar

Aínda que os interruptores de circuito de vacío son sometidos a probas exhaustivas antes da expedición da fábrica, despois do transporte e da instalación no local, os parámetros clave deben volverse a medir e verificar para detectar calquera cambio debido ao manejo ou alineación incorrecta entre o interruptor e o mecanismo de operación. Os parámetros clave a verificar inclúen:

• Rebote de pechado

• Sincronización de apertura

• Espazo entre contactos (distancia de apertura)

• Desprazamento de compresión

• Velocidades de pechado e apertura

• Tempos de pechado e apertura

• Resistencia de contacto en corrente continua

• Nivel de aislamento do interruptor

• Probas de operación mecánica

Todos os resultados deben cumprir as especificacións técnicas do fabricante antes de que o interruptor sexa posto en servizo.

Intervalos de Mantemento para Interruptores de Circuito de Vacío

Os intervalos de mantemento deben seguir as regulacións establecidas e ser ajustados en función das condicións reais de funcionamento. É un erro pensar que os interruptores de circuito de vacío non requiren mantemento. As directrices específicas inclúen:

• Realizar probas de resistencia a tensión de frecuencia de rede entre os polos do interruptor durante o mantemento preventivo estacional ou anual para avaliar a integridade do vacío.

• Despois de 2.000 ciclos normais de operación (pechado/interrupción de corrente de carga) ou 10 interrupcións de corrente de cortocircuito nominal, inspeccionar todos os parafusos para detectar afrouxamento. O mantemento debe seguir as instrucións do fabricante. Se todos os parámetros permanecen dentro dos límites aceptables, o interruptor pode continuar en servizo.

• Se un interruptor de circuito de vacío esteve fora de servizo ou en almacenamento durante 20 anos, o nivel de vacío debe ser probado usando o método especificado para interruptores de vacío. Se o vacío non cumple os requisitos, o interruptor debe ser substituído.

Interruptor de Vacío

O interruptor de vacío é o componente central dun interruptor de circuito de vacío. Utiliza envelopes de vidro ou cerámica para soporte estructural e sellado hermético, contendo contactos móveis e estacionarios xunto cun escudo. O interior está a alto vacío, xeralmente 1,33 × 10⁻⁵ a 1 Pa, asegurando un rendemento fiábel na interrupción do arco e no aislamento.

Unha vez que o nivel de vacío degrada, a capacidade de interrupción deteriorase significativamente. Polo tanto, o interruptor de vacío debe protexerse de calquera impacto externo—non golpear, tocar ou aplicar forza durante o manexo ou o mantemento. Nunca coloque obxectos encima do interruptor de circuito para evitar impactos accidentais.

Os fabricantes realizan comprobacións estritas de paralelismo e ensamblaxe preciso antes da entrega. Durante o mantemento, todos os parafusos de montaxe do interruptor deben apertarse uniformemente para asegurar unha distribución uniforme da tensión e evitar danos.