Un disyuntor es un interruptor eléctrico automático-funcionado diseñado para proteger un circuito eléctrico contra el daño causado por la sobrecarga o el cortocircuito . Desemejante de un fusible, que funciona una vez y entonces tiene que ser substituido, un disyuntor se puede reajustar (manualmente o automáticamente) para reasumir la operación normal. Los disyuntores se hacen en tamaños diversos, de los pequeños dispositivos que protegen un aparato electrodoméstico individual hasta el dispositivo de distribución grande diseñado para proteger los circuitos de alto voltaje que alimentan una ciudad entera.

Operación

Disyuntor magnético

Los disyuntores magnéticos del se ejecutan usar un solenoide (electroimán ) cuyo la tracción de la fuerza aumente con el actual. Los contactos del disyuntor son celebrados cerrados por un cierre y, como la corriente en el solenoide aumenta más allá del grado del disyuntor, el tirón del solenoide lanza el cierre que entonces permite que los contactos se abran por la acción del resorte. Algunos tipos de trituradores magnéticos incorporan una característica de retraso de tiempo hidráulica en donde la base del solenoide se establece en un tubo que contiene un líquido viscoso. La base se refrena por un resorte hasta que la corriente exceda el grado del triturador. Durante una sobrecarga, el solenoide tira de la base a través del líquido para cerrar el circuito magnético, que entonces proporciona la suficiente fuerza para lanzar el cierre. El retardo permite breves oleadas actuales más allá de la corriente del funcionamiento normal para comenzar del motor, el equipo de activación, las corrientes del cortocircuito del etc. proporcionan la suficiente fuerza del solenoide para lanzar el cierre sin importar la posición de la base que puentea así la característica del retardo. La temperatura ambiente afecta a de retraso de tiempo pero no afecta al grado actual de un triturador magnético.

Disyuntor termal

El uso de los trituradores termales del una tira bimetálica, que calienta y dobla con la corriente creciente, y se arregla semejantemente de lanzar el cierre. Este tipo es de uso general con los circuitos de control de motor. Los trituradores termales tienen a menudo un elemento de la remuneración para reducir el efecto de la temperatura ambiente en el grado del dispositivo.

Disyuntor termomagnético

Los disyuntores termomagnéticos, que del son el tipo encontrado en la mayoría de los tableros de distribución incorporan las técnicas con el electroimán que responde instantáneamente a las oleadas grandes en la corriente (cortocircuitos) y la tira bimetálica que responde a las condiciones menos extremas pero de más largo plazo de la sobreintensidad de corriente.

Los disyuntores para corrientes más grandes se arreglan generalmente con los dispositivos del piloto para detectar una corriente de avería y para funcionar el mecanismo de la abertura del viaje.

Protección

Bajo condiciones del cortocircuito, una corriente muchas veces mayor que normal puede fluir (véase el cortocircuito anticipado máximo actual). Cuando los contactos eléctricos se abren para interrumpir una corriente grande, hay una tendencia para un arco a formar entre los contactos abiertos, que permitirían que el flujo de corriente continuara. Por lo tanto, los disyuntores deben incorporar varias características para dividir y para extinguir el arco. En trituradores aire-aislados y miniatura una estructura del canal inclinado del arco del que consiste (a menudo) en las placas de metal o los cantos de cerámica refresca el arco, y las bobinas magnéticas del escape desvían el arco en el canal inclinado del arco. Disyuntores más grandes tales como ésos usados en la distribución de energía eléctrica pueden utilizar el vacío, un gas inerte tal como hexafluorudo del sulfuro o tener contactos sumergidos en engrasar para suprimir el arco.

La corriente máxima del cortocircuito que un triturador puede interrumpir es determinada por la prueba. El uso de un triturador en un circuito con un más alto actual del cortocircuito anticipado que el grado de la capacidad de interrupción del triturador puede dar lugar a la falta del triturador de interrumpir con seguridad una avería. En un panorama a lo peor el triturador puede interrumpir con éxito la avería, sólo para estallar cuando está repuesto, dañando al técnico.

Los pequeños disyuntores están instalados directo en el equipo, o arreglados en un panel del triturador. Los disyuntores de energía se incorporan a los gabinetes del dispositivo de distribución . Los trituradores de alto voltaje pueden ser equipo al aire libre libre o un componente de una formación gas-insulated del dispositivo de distribución.

Disyuntores domésticos

10 el disyuntor miniatura termal-magnético montado del carril del estruendo del amperio es el estilo más común de las unidades domésticas modernas del consumidor y de los tableros de distribución eléctricos comerciales a través Europa . El diseño incluye los componentes siguientes: Palanca del actuador del

- usada a manualmente disparar y reajustar el disyuntor. También indica el estado del disyuntor (con. Se diseñan la mayoría de los trituradores así que pueden todavía disparar incluso si la palanca se sostiene o se traba en la posición de trabajo. Esto se refiere a veces como " trip" libre; o " trip" positivo; operación.

  • Mecanismo del actuador - fuerzas los contactos junto o aparte.
  • Los contactos - permitir que la corriente fluya al tocar y romper el flujo de corriente cuando está separado.
  • de los terminales
  • de la tira bimetálica El tornillo de la calibración - permite que el fabricante ajuste exacto la corriente del viaje del dispositivo después de asamblea.
  • del solenoide Divisor del arco/extinguidor

    Corriente clasificada

    el IEC 60898-1 del estándar internacional y el EN 60898-1 del estándar europeo definen el actual clasificado I n de de un disyuntor para los usos del hogar como la corriente que el triturador se diseña para llevar continuamente (en temperatura del aire ambiente del °C) 30. Los valores preferred commonly-available para la corriente clasificada son 6 A, 10 A, 13 A, 16 A, 20 A, 25 A, 32 A, 40 A, 50 A, 63 A, 80 A y 100 A (serie de Renard, modificada levemente para incluir el límite actual de zócalos británicos de las BS 1363 ). El disyuntor se etiqueta con la corriente clasificada en el amperio, pero sin el " del símbolo de la unidad; A". En lugar, la figura del amperio es precedida por un " de la letra; B", " C" o " D" eso indica la corriente tripping instantánea, de que del es el valor mínimo de la corriente que hace el disyuntor disparar sin de retraso de tiempo intencional (es decir, en menos el ms de 100):

    Trituradores comunes del viaje

    Al suministrar un circuito de rama más de un conductor vivo, cada uno conductor vivo se debe proteger por un poste del triturador. Para asegurarse de que todos los conductores vivos estén interrumpidos cuando cualquier poste dispara, un " trip" común; el triturador debe ser utilizado. Éstos pueden contener dos o tres mecanismos tripping dentro de un caso, o para los pequeños trituradores, pueden externamente atar los postes juntos vía sus manijas de funcionamiento. Dos trituradores comunes del viaje del poste son comunes en los sistemas de 120/240 voltio donde las cargas de 240 voltios (aplicaciones incluyendo del comandante o fomentan a tableros de distribución) atraviesan los dos alambres vivos. Los trituradores comunes tripolares del viaje se utilizan típicamente para suministrar la energía trifásica a los motores grandes o a tableros de distribución más futuros.

    Tipos de disyuntor

    son muchas diversas tecnologías usadas en disyuntores y no entran siempre en categorías distintas. Los tipos que son comunes en usos industriales domésticos, comerciales y ligeros en la baja tensión (menos V) de 1000 incluyen:
    &mdash del

    MCB (disyuntor miniatura); corriente clasificada no más que 100 características del viaje del A. normalmente no ajustables. Operación termal o termal-magnética. Los trituradores ilustrados arriba están en esta categoría.
    &mdash de MCCB (disyuntor moldeado del caso); corriente clasificada hasta la operación termal o termal-magnética del A. La corriente del viaje puede ser ajustable.

  • Los sistemas eléctricos eléctricos requieren la fractura de corrientes más altas en voltajes más altos. Los ejemplos de los disyuntores De alto voltaje son:
    &mdash del disyuntor del vacío del

    ; Con la corriente clasificada hasta 3000 A, estos trituradores interrumpen la corriente creando y extinguiendo el arco en un envase del vacío. Éstos pueden solamente ser prácticamente aplicados para los voltajes hasta cerca de 35.000 V, que corresponde áspero a la gama del medio-voltaje de sistemas eléctricos. Los disyuntores del vacío tienden a tener esperanzas de una vida más larga entre el reacondicionamiento que ventilar los disyuntores.
    &mdash del disyuntor del aire; La corriente clasificada hasta 10.000 características del viaje del A. es a menudo completamente ajustable incluyendo umbrales y retardos configurables del viaje. Controlado generalmente electrónicamente, aunque algunos modelos son el microprocesador controlado vía una unidad electrónica integral del viaje. De uso frecuente para la distribución de la alimentación principal en la planta industrial grande, en donde los trituradores se arreglan dibujar-hacia fuera los recintos para la facilidad del mantenimiento. clear=all> del

    Disyuntores de alto voltaje

    Las redes eléctricas de la transmisión de energía son protegidas y controladas por los trituradores de alto voltaje. La definición del " " de alto voltaje; varía pero en la transmisión de energía el trabajo es generalmente probablemente 72.500 V o más altos, según una definición reciente por la Comisión electrotécnica internacional (IEC). Los trituradores de alto voltaje son casi siempre el solenoide - funcionado, con la corriente detectando los relais protectores funcionados a través de los transformadores corrientes en las subestaciones el esquema del relais de protección puede ser equipo y autobuses complejos, de protecciones de varios tipos de sobrecarga o de avería molido/de tierra.

    Los trituradores de alto voltaje son clasificados amplio por el medio usado para extinguir el arco.
    Oil-filled (el tanque muerto y el tanque vivo)
    Volumen Oil-filled, mínimo del aceite
    Soplo de aire
    Hexafluorudo o SF6 del sulfuro

    Los trituradores de alto voltaje son rutinario hasta 765 kilovoltios disponibles de CA.

    Los disyuntores vivos del tanque del son donde está el recinto que contiene el mecanismo de fractura en la línea potencial, es decir, " Live". Los recintos muertos del disyuntor del tanque del están en el potencial de la tierra.

    Principios de interrupción para los disyuntores de alto voltaje

    Los disyuntores de alto voltaje han cambiado grandemente desde que primero fueron introducidos hace aproximadamente 40 años, y se han desarrollado varios principios de interrupción que han contribuido sucesivamente a una reducción grande de la energía del funcionamiento.

    La interrupción actual en un disyuntor de alto voltaje es obtenida separando dos contactos en un medio, tal como hexafluorudo (SF6) del sulfuro, teniendo dielectrical excelente y arco que apagan características. Después de la separación del contacto, la corriente se lleva a través de un arco y se interrumpe cuando este arco es refrescado por una ráfaga del gas de suficiente intensidad.

    La ráfaga del gas se aplicó en el arco debe poder refrescarlo rápido para reducir la temperatura del gas entre los contactos a partir del 20.000 K menos a K de 2000 en unas centenas microsegundos, de modo que pueda soportar el voltaje transitorio de la recuperación que es aplicado a través de los contactos después de la interrupción actual. El hexafluorudo del sulfuro se utiliza generalmente en los actuales disyuntores de alto voltaje (del voltaje clasificado más arriba de 52 kilovoltios).

    En los años 80 y los años 90, la presión necesaria arruinar el arco fue generada sobre todo por la calefacción de gas usar energía del arco. Es posible ahora utilizar los mecanismos por resorte de la energía baja para conducir los disyuntores de alto voltaje hasta 800 kilovoltios.

    Breve historia

    Las primeras patentes en el uso de SF6 como medio de interrupción fueron archivadas en Alemania en 1938 por Vitaly Grosse ( AEG ) e independiente más adelante en los E. en julio de 1951 por la tormenta de H. El primer uso industrial de SF6 para la interrupción actual data de 1953. Los interruptores de la carga de los 15 kilovoltios de alto voltaje a de 161 kilovoltios fueron desarrollados con una capacidad de fractura de 600 A. El primer disyuntor de alto voltaje de SF6 construido en 1956 por Westinghouse, podría interrumpir ka 5 bajo 115 kilovoltios, pero tenía 6 compartimientos de interrupción en serie por poste. En 1957, el soplador-tipo técnica fue introducido para los disyuntores de SF6 donde el movimiento relativo de un pistón y de un cilindro ligados a la pieza móvil se utiliza para generar la subida de la presión necesaria arruinar el arco vía un inyector hecho del material de aislamiento (cuadro 1). En esta técnica, la subida de la presión es obtenida principalmente por la compresión del gas. El primer disyuntor de alto voltaje de SF6 con una capacidad actual del alto cortocircuito fue producido por Westinghouse en 1959. Este disyuntor muerto del tanque podría interrumpir ka 41.8 bajo 138 kilovoltios (10.000 milivoltio·A) y ka 37.6 bajo 230 kilovoltios (15. Este funcionamiento era ya significativo, pero los tres compartimientos por poste y la fuente de alta presión necesaria para la ráfaga (MPa 1.35 ) eran un constreñimiento que tuvo que ser evitado en progresos subsecuentes. Las características excelentes de SF6 llevan a la extensión rápida de esta técnica en los años 70 y a su uso para el desarrollo de disyuntores con la alta capacidad de interrupción, hasta 800 kilovoltios.

    El logro alrededor 1983 del primer solo-rompe 245 kilovoltios y los 420kV correspondientes a 550 kilovoltios y a 800 kilovoltios, con respectivamente 2, 3, y 4 compartimientos por poste, llevan a la dominación de los disyuntores de SF6 en la gama completa de altos voltajes.

    Varias características de los disyuntores de SF6 pueden explicar su éxito:
    Simplicidad del

    l compartimiento de interrupción que no necesita un compartimiento de fractura auxiliar;
    La autonomía proporcionó por la técnica del soplador;
    La posibilidad para obtener el rendimiento más alto, ka hasta 63, con un número reducido de compartimientos de interrupción;
    Tiempo de la rotura corta de 2 a 2.5 ciclos;
    Alta resistencia eléctrica, dando un plazo por lo menos de 25 años de operación sin el reacondicionamiento;
    Soluciones compactas posibles cuando está utilizado para los SOLDADOS ENROLLADOS EN EL EJÉRCITO o el dispositivo de distribución híbrido;
    Resistores cerrados integrados u operaciones sincronizadas para reducir sobretensiones de conmutación;
    Confiabilidad y disponibilidad;
    Niveles de poco ruido.

    La reducción en el número de compartimientos de interrupción por poste ha llevado a una considerable simplificación de disyuntores así como el número de piezas y de sellos requeridos. Como consecuencia directa, la confiabilidad de disyuntores mejoró, según lo verificado después por encuestas sobre CIGRE.

    Compartimientos termales de la ráfaga

    Los nuevos tipos de SF6 que rompía los compartimientos, que ejecutan principios de interrupción innovadores, se han desarrollado durante los últimos 15 años, con el objetivo de reducir la energía del funcionamiento del disyuntor. Una puntería de esta evolución era a aumento posterior la confiabilidad reduciendo las fuerzas dinámicas en el poste. Progresos puesto que 1996 han visto el uso de la técnica de la uno mismo-ráfaga de la interrupción para los compartimientos de interrupción de SF6.

    Estos progresos han sido facilitados por el progreso hecho en las simulaciones digitales que eran ampliamente utilizadas optimizar la geometría del compartimiento de interrupción y el acoplamiento entre los postes y el mecanismo.

    Esta técnica ha demostrado ser muy eficiente y se ha aplicado extensamente para los disyuntores de alto voltaje hasta 550 kilovoltios. Ha permitido el desarrollo de nuevas gamas de disyuntores funcionados por los mecanismos de resorte de la energía baja.

    La reducción de la energía del funcionamiento fue alcanzada principalmente por la energía de baja usada para la compresión del gas y haciendo el uso creciente de la energía del arco de producir la presión necesaria apagar el arco y obtener la interrupción actual. La interrupción de poca intensidad, hasta el cerca de 30% de la corriente clasificada del cortocircuito, es obtenida por una ráfaga del soplador.

    compartimientos de la Uno mismo-ráfaga

    El desarrollo adicional en la técnica termal de la ráfaga fue hecho por la introducción de una válvula entre la extensión y los volúmenes de la compresión. Al interrumpir corrientes bajas la válvula se abre bajo efecto de la sobrepresión generada en el volumen de la compresión. El escape del arco se hace según lo en gracias de un disyuntor del soplador a la compresión del gas obtenido por la acción del pistón. En el caso de la alta interrupción de las corrientes, la energía del arco produce una alta sobrepresión en el volumen de la extensión, que lleva al encierro de la válvula y así de aislar el volumen de la extensión del volumen de la compresión. La sobrepresión necesaria para romperse es obtenida por el uso óptimo del efecto termal y del efecto de obstrucción del inyector producido siempre que la sección representativa del arco reduzca perceptiblemente el extractor del gas en el inyector. Para evitar el consumo de energía excesivo por la compresión del gas, una válvula se cabe en el pistón para limitar la sobrepresión en la compresión a un valor necesario para la interrupción de las corrientes bajas del cortocircuito.

    Esta técnica, conocida como “uno mismo-ráfaga” ahora se ha utilizado extensivamente desde 1996 para el desarrollo de muchos tipos de compartimientos de interrupción. La comprensión creciente de la interrupción del arco obtenida por simulaciones digitales y la validación a través de pruebas de fractura, contribuye a una confiabilidad más alta de estos disyuntores de la uno mismo-ráfaga. Además la reducción en la energía del funcionamiento, permitida por la técnica de la ráfaga del uno mismo, lleva a una vida de servicio más larga.

    Movimiento doble de contactos

    Una disminución importante de la energía del funcionamiento puede también ser obtenida reduciendo la energía cinética consumida durante la operación tripping. Una forma es desplazar los dos contactos de formación de arcos en direcciones opuestas de modo que la velocidad del arco sea mitad el de una disposición convencional con un solo contacto móvil.

    Los principios de la ráfaga la termal y del uno mismo han permitido el uso de los mecanismos del resorte de la energía baja para la operación de disyuntores de alto voltaje. Substituyeron progresivamente la técnica del soplador en los años 80; primero en trituradores de 72.5 kilovoltios, y entonces a partir 145 kilovoltios a 800 kilovoltios.

    Comparación del solo movimiento y de las técnicas dobles del movimiento

    La técnica del movimiento del doble parte en dos la velocidad tripping de la partición móvil en principio, la energía cinética podría ser cuarteada si la masa móvil total no fue aumentada. Sin embargo, como el total móvil total es creciente, la reducción práctica en energía cinética está más cercano al 60%. La energía tripping total también incluye la energía de la compresión, que casi es igual para ambas técnicas. Así, la reducción de la energía tripping total es más baja, el cerca de 30%, aunque el valor exacto dependa del uso y del mecanismo de funcionamiento. Dependiendo del caso específico, el movimiento doble o la sola técnica del movimiento puede ser más barata. Otras consideraciones, tales como racionalización de la gama del disyuntor, pueden también influenciar el coste.

    Compartimiento termal de la ráfaga con la abertura arco-asistida

    En este arco del principio de la interrupción la energía es utilizada, por una parte para generar la ráfaga por la extensión termal y, por una parte, para acelerar la pieza móvil del disyuntor al interrumpir altas corrientes. La sobrepresión produjo por la energía del arco rio abajo de la zona de la interrupción es aplicada en un pistón auxiliar ligado a la partición móvil. La fuerza resultante acelera la pieza móvil, así aumentando la energía disponible para disparar.

    Con este principio de interrupción es posible, durante interrupciones de gran intensidad, aumentar en el cerca de 30% la energía tripping entregada por el mecanismo de funcionamiento y mantener la velocidad de la abertura independiente de la corriente. Es obviamente mejor adecuado a los disyuntores con el colmo que rompe corrientes tales como disyuntores del generador.

    Disyuntores del generador

    Los disyuntores del generador están conectados entre un generador y el transformador elevador del voltaje. Se utilizan generalmente en el enchufe de los generadores del poder más elevado (100  MVA a 1800  MVA) para protegerlos de una manera confiable, rápida y económica. Tales disyuntores deben poder permitir el paso de altas corrientes permanentes bajo servicio continuo (6.3  ka a 40  ka), y tiene una alta capacidad de fractura (63  ka a 275  ka). Pertenecen a la gama media del voltaje, pero la capacidad del withstand de TRV requerida por ANSI/IEEE C37.013 estándar es tal que los principios de interrupción desarrollados para la gama de alto voltaje deben ser utilizados. Una encarnación particular de la técnica termal de la ráfaga se ha desarrollado y se ha aplicado a los disyuntores del generador. La técnica de la uno mismo-ráfaga descrita arriba es también ampliamente utilizada en los disyuntores del generador de SF6, en los cuales el sistema del contacto es conducido por un mecanismo de poca energía, de resorte. Un ejemplo de tal dispositivo se demuestra en la figura abajo; este disyuntor es clasificado para 17.5  kilovoltio y 63  ka.

    Evolución de la energía tripping

    La energía del funcionamiento se ha reducido por 5 a 7 veces durante este período de 27 años. Esto ilustra bien el gran progreso hecho en este campo de las técnicas de interrupción para los disyuntores de alto voltaje.

    Perspectivas futuras

    En un futuro próximo, las actuales tecnologías de interrupción se pueden aplicar a los disyuntores con las corrientes de fractura clasificadas más altas (ka 63 a ka 80) requeridas en algunas redes con el aumento de la producción de energía.

    La ráfaga del uno mismo o los disyuntores termales de la ráfaga se acepta hoy en día por todo el mundo y han estado en el servicio para los usos de alto voltaje por cerca de 15 años, comenzando con el nivel voltaico de 72. Esta técnica está hoy también disponible para los niveles voltaicos 420/550/800 kilovoltio.

    Otros trituradores

    Los tipos siguientes se describen en artículos separados.
    Trituradores para las protecciones contra las averías de tierra demasiado pequeñas para disparar un dispositivo de la sobreintensidad de corriente: RCD —Dispositivo actual residual (conocido antes como disyuntor actual residual del ) - detecta desequilibrio actual. No proporciona la protección de la sobreintensidad de corriente.
    RCBO —Interruptor eléctrico residual con la protección de la sobreintensidad de corriente - cosechadoras las funciones de un RCD y de un MCB en un paquete. En el Estados Unidos y Canadá, los dispositivos panel-mounted que combinan la tierra (tierra) la detección de avería y la protección de la sobreintensidad de corriente se llaman los trituradores del interruptor de circuito de Ground (GFCI) Fault; un dispositivo montado en la pared del enchufe que proporciona la detección de avería de tierra solamente se llama un GFI.
    ELCB —Disyuntor de la salida de la tierra. Esto detecta la corriente de tierra directo algo que detectando desequilibrio. Se ven no más en las nuevas instalaciones por varias razones.
    tipo de Autorecloser A disyuntor que se cierra otra vez después de un retardo. Éstos se utilizan en sistemas de arriba de la distribución de energía, para evitar que las averías de la duración corta causen interrupciones continuas.
    dispositivo de Polyswitch (polyfuse) A pequeño descrito comúnmente como un fusible de automático-reajuste algo que un disyuntor.

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