Alto voltaxe interruptor de carga - fusible combinación solución electrodoméstico: Guía de aplicación de seguridade baseada na corrente de transferencia

I. Cuestión central e obxectivo​
Esta solución ten como obxectivo abordar os riscos de seguridade que surgen debido á desaxuste entre o parámetro central "corrente de transferencia" do "aparello eléctrico combinado interruptor de carga-fusible" e a corrente real de cortocircuito do sistema cando se protexen transformadores de potencia. O obxectivo é proporcionar un conxunto claro de liñas guía para a selección, verificación e aplicación, asegurando que o aparello eléctrico combinado funcione correctamente e de forma fiable durante as fallos dos transformadores. Isto evita que o interruptor de carga sexa danado debido á interrupción de correntes máis aló da súa capacidade e protexe todo o sistema de distribución.

​II. Concepto clave: Corrente de transferencia​

1. ​Definición e mecanismo​
   A corrente de transferencia é o valor crítico da corrente que determina se a corrente de fallo é interrompida polo fusible ou polo interruptor de carga. A súa ocorrencia está estreitamente relacionada co mecanismo de funcionamento do aparello eléctrico combinado:
   • ​Fallos de corrente pequena: O fusible dunha fase (a primeira en abrir) funde primeiro, e o seu percutor activa o mecanismo do interruptor de carga, provocando que os tres polos do interruptor de carga se abran simultaneamente e interrumpan a corrente restante das dúas fases.
   • ​Fallos de corrente grande: Os tres fusibles funden case simultáneamente e rapidamente, interrompendo a corrente de fallo antes de que o interruptor de carga se abra.
   • A corrente de transferencia é precisamente o límite entre estes dous modos de funcionamento.
2. ​Método oficial de determinación​
   Segundo as normas IEC, a corrente de transferencia (Itr) determinase en base a:
   • O tempo total de interrupción do interruptor de carga (T0): O tempo desde a activación do percutor do fusible ata a separación completa dos contactos do interruptor de carga.
   • A curva característica de corrente-tempo do fusible: Na curva característica cunha tolerancia de fabricación de -6,5%, o valor de corrente correspondente a un tempo de funcionamento de 0,9 × T0 é a corrente de transferencia.
3. ​Clasificación e factores de influencia​
   • ​Corrente de transferencia nominal: O valor estándar fornecido polo fabricante, baseado na calificación máxima do elemento do fusible.
   • ​Corrente de transferencia real (Ic,zy)​: O valor que debe ser verificado nas aplicacións de enxeñaría, derivado da curva característica en función da calificación real do elemento do fusible seleccionado e T0.
   • ​Factores principais de influencia: O tempo de interrupción T0 do interruptor de carga é o factor principal. Un T0 menor resulta nunha corrente de transferencia maior. As características propias do fusible tamén son un factor.

​III. Principios centrais de aplicación e proceso de verificación​

1. ​Regra de ouro​
   Para garantir a seguridade, debe cumprirse a seguinte condición:
   O valor da corrente de cortocircuito triásica no bus de baixa tensión do transformador, convertido ao lado de alta tensión (Isc) > Corrente de transferencia real do aparello eléctrico combinado (Ic,zy)
   • ​Cando se cumpre: A corrente de cortocircuito triásica é interrompida polo fusible, protexendo o interruptor de carga.
   • ​Cando non se cumpre: O interruptor de carga está forzado a interromper a corrente (aproximadamente a corrente de cortocircuito biásica) e soportar unha tensión de recuperación transitoria (TRV) severa, facendo moi probable a falla de interrupción e levando a acidentes.
2. ​Pasos de selección e verificación​
   Para aplicar correctamente o aparello eléctrico combinado, deben seguirse os seguintes pasos:
3. ​Recoller parámetros do sistema: Obtér a capacidade de cortocircuito do sistema, a capacidade do transformador e a tensión de impedancia.
4. ​Selección preliminar: Basándose na corrente nominal do transformador, seleccionar previamente especificacións adecuados do fusible e tipo de interruptor de carga.
5. ​Calcular correntes clave:
   o Calcular a corrente de cortocircuito triásica no lado de baixa tensión do transformador e converterla ao lado de alta tensión (Isc).
   o En función das especificacións do fusible seleccionado e o tempo T0 do interruptor de carga, consultar a curva fornecida polo fabricante para obter a corrente de transferencia real (Ic,zy).
6. ​Realizar a verificación central: Comparar Isc e Ic,zy.
   o Se Isc > Ic,zy, a verificación pasa e a solución é esencialmente segura.
   o Se Isc < Ic,zy, a solución presenta riscos e deben tomarse medidas de optimización (ver Parte IV).
7. ​Verificación final de capacidade: Confirmar se a capacidade de interrupción da corrente de transferencia nominal do interruptor de carga seleccionado é maior que o Ic,zy calculado. Isto serve como a última barrera de seguridade.

​IV. Orientación para diferentes escenarios​

1. ​Capacidade do transformador ≤ 630kVA​
   • ​Solución: Utilizar un aparello eléctrico combinado xeralmente é seguro e económico.
   • ​Explicación: Como se mostra na táboa, para transformadores de 500kVA e 630kVA (con 4% de impedancia), a condición Isc > Ic,zy é facilmente cumplida cando a capacidade de cortocircuito do sistema é suficiente.
   • ​Recomendación: Pódense seleccionar aparatos eléctricos combinados de interruptor de carga neumático común.
2. ​Capacidade do transformador 800 ~ 1250kVA​
   • ​Solución: Rango de alto risco, é obrigatorio unha verificación estrita.
   • ​Análise: Como se mostra na táboa, mesmo cunha impedancia do transformador de 6%, é difícil cumprir a condición Isc > Ic,zy para transformadores de 800kVA e superiores. Se se seleccionan interruptores de carga de vacío ou SF6 con un T0 menor, a súa corrente de transferencia é maior, facendo aínda máis difícil cumprir a condición.
   • ​Medidas de optimización:
   o Priorizar o uso de interruptores de carga neumáticos con un tempo de interrupción (T0) maior para reducir a corrente de transferencia e facilitar o cumprimento da condición.
   o Comunicarse activamente cos fabricantes para preguntar se os interruptores de carga de vacío ou SF6 poden ser axustados (aumentando T0) para lograr un valor de corrente de transferencia menor.
   o Se a condición non se pode cumprir após o cálculo e a verificación, a solución do aparello eléctrico combinado debe ser abandonada.
   • ​Recomendación final: Para transformadores de 1000kVA e 1250kVA, especialmente transformadores secos, recoméndase fortemente o uso directo de interruptores automáticos.
3. ​Capacidade do transformador > 1250kVA​
   • ​Solución: Debe usarse interruptores automáticos para protección e control.
   • ​Explicación: O nivel de corrente de cortocircuito nesta capacidade excede o rango de protección fiable do aparello eléctrico combinado. Os interruptores automáticos son a única opción segura.

​V. Resumo e notas especiais​

1. ​É obrigatoria a verificación: Nunca confiar só na experiencia ou aplicar simplesmente aparatos eléctricos combinados en función da capacidade do transformador. Debe realizarse o cálculo e a comparación de Isc e Ic,zy.
2. ​Tener en conta o impacto do tipo de interruptor de carga: Non supoñer cegamente que os interruptores de carga de vacío ou SF6 con capacidades de interrupción máis fortes son superiores. O seu T0 menor resulta nunha corrente de transferencia maior, o que pode dificultar o cumprimento da condición de verificación central e introducir riscos.
3. ​Importancia da capacidade de cortocircuito do sistema: A capacidade de cortocircuito do sistema afecta directamente o valor de Isc. En sistemas con capacidades de cortocircuito menores, como parques industriais ou finais de rede, estas cuestións son máis pronunciadas, e requiren unha selección extra de precaución.