MEDIO DE DISRUPCIÓN DEL ARCO El arco eléctrico es la l a descarga disruptiva generada por la ionización de un medio gaseoso entre dos superficies o elementos a diferente potencial. El arco aparece en un medio gaseoso, generalmente no conductor (como el aire), ya sea por perforación dieléctrica entre dos electrodos, o a partir de un valor de campo eléctrico E/d, dependiendo de la forma de los electrodos y de la naturaleza y densidad del gas. (Riva., s.f.)
Figura 1. Arco eléctrico
Las descargas disruptivas son aquellas descargas eléctricas, en las que la corriente consigue atravesar por completo el gas que separa a los electrodos a diferente potencial. En las descargas disruptivas, el gas ionizado produce un camino que permite el paso de la corriente de un electrodo a otro. Atendiendo a la tensión y corriente producidas durante las descargas disruptivas, se pueden diferenciar cinco fases. (Maxwell, s.f.)
eléctricas disruptivas disruptivas en gases Figura 2. Fases de las descargas eléctricas
En términos del daño potencial para el equipo, el aislamiento puede clasificarse en externo e interno, en aislamiento externo son: Aire, porcelana, vidrio y en aislamiento interno son: Aceite, SF6, mica. Los efectos de disrupción del aislamiento externo no deberían ser tan destructivos como los aislamientos internos. La razón es porque el aislamiento externo es, en general autorreparable, al dejar de existir una causa de la disrupción. Por otra parte la disrupción del aislamiento interno es permanente. Al considerar la capacidad de 45 soporte, no interesa saber cuál dieléctrico va a sufrir primero la disrupción, sino el nivel de voltaje en el que se ha de dar la disrupción.
Figura 3. Aisladores comunes en los aparatos de energía
CÓMO SE PRODUCE LA DISRUPCIÓN DEL ARCO Este tipo de interruptores trabajan por medio de flujos de aceite para la extinción del arco eléctrico, utilizando la energía propia del arco para generar los flujos. El arco eléctrico segrega hidrógeno contenido en el aceite, el cual es un buen conductor térmico, permitiendo así un enfriamiento rápido del arco. El arco a estar a altas temperaturas y elevada presión dentro de la cámara de extinción, provoca flujos de aceite en la misma. La alta temperatura del arco forma una cubierta de gas en el núcleo del mismo. Al cruce por cero de la corriente se carece de energía para mantener la alta temperatura en el núcleo del arco por lo que se envuelve por el aceite líquido, enfriándose así la parte más caliente del arco. (Jimenez, 2010)
Figura 4. Cámara de explosión de un interruptor en aceite. a) Contactos cerrados. b) Apertura y arco. c) Escape del gas
Figura 5. Burbuja de gas producida por el arco que se rodea de aceite
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL ACEITE La principal característica que debe tener un aceite utilizado en interruptores es que éste tenga la habilidad de extinguir rápidamente el arco eléctrico. El aceite aislante usado en interruptores puede tener una viscosidad ligeramente mayor que el aceite usado para transformadores. Esto con el propósito de soportar una mayor temperatura de inflamación. Los aceites que se usan en la mayoría de los interruptores aislados en aceit e son a base de petróleo del tipo nafténico, refinados para evitar la formación de lodos y corrosión debido al contenido de azufre y otras impurezas. Este tipo de aceites ai slantes se caracterizan por una excelente rigidez dieléctrica, por una conductividad térmica muy buena (2.7 x 10-4 cal/s cm °C) y por una alta capacidad térmica (0.44cal/g°C). (Pérez, 2012)
Figura 6. Características técnicas del aceite mineral aislante usado en interruptores
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE DISYUNTORES DE ACEITE La selección de un interruptor de potencia para una determinada aplicación consiste en definir un conjunto de valores que limitan las condiciones de operación máximas del interruptor. Los parámetros a indicar son algunos de los cuales deben tenerse presente: • Tensión nominal. • Frecuencia nominal. • Corriente nominal. • Ciclo de trabajo. • Corriente de cortocircuito momentánea. • Corriente de cortocircuito de interrupción. (Concha, s.f.)
