¿Cómo funcionan los interruptores automáticos al vacío?

Escrito por herb kirchhoff | Traducido por mariana van der groef
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¿Cómo funcionan los interruptores automáticos al vacío?
Los interruptores al vacío en los sistemas de distribución eléctrica de alta tensión realizan la misma función vital como los interruptores en el panel eléctrico de tu casa. (Comstock/Comstock/Getty Images)

Los interruptores al vacío en los sistemas de distribución eléctrica de alta tensión realizan la misma función vital que la que de los interruptores en el panel eléctrico de tu casa. Ellos cortan la corriente eléctrica en caso de cortocircuitos y otras fallas eléctricos, y permiten la desconexión manual de los circuitos para situaciones de reparaciones y mantenimiento. Estos dispositivos contienen un espacio evacuado que cumple una importante función.

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Conceptos básicos de los interruptores

Para entender qué son los interruptores al vacío, necesitas saber algunas cosas acerca de cómo funcionan los interruptores. Los disyuntores contienen contactos eléctricos de metal que se mantienen unidos por un mecanismo de disparo de resorte. Esta vinculación contiene un sensor de calor mecánico que viaja fuera del interruptor cuando se detecta el aumento de las temperaturas generadas por la sobrecarga del conductor eléctrico. La vinculación también contiene un sensor magnético que viaja fuera del interruptor cuando se detecta el aumento repentino en el campo magnético alrededor del conductor causado por un corto circuito. En cualquiera de las situaciones, el mecanismo de disparo del interruptor abre los contactos para detener el flujo de la electricidad en el circuito.

Problemas con el arco eléctrico

Cuando los interruptores de alto voltaje viajan fuera y se separan los contactos eléctricos, la electricidad de alto voltaje hará un arco entre los contactos por unos pocos microsegundos. Esta sacudida podría ionizar el aire y hacerlo conductor de la electricidad, dando a la luz una trayectoria más allá del interruptor. Por esta razón, los interruptores de alta tensión están llenos de materiales que no pueden ser ionizados y no conducen la electricidad. El arco todavía sucede ya que el circuito está roto, pero no se puede ir a ninguna parte antes de que se caiga a pedazos, los contactos del interruptor se alejan el uno del otro.

Poder del vacío

Un interruptor al vacío rodea los contactos con un vacío, el espacio vacío que no tiene nada sólido, ni líquido o ni gaseoso en él. Un vacío es un aislante casi perfecto. No hay nada que pueda ionizar y nada que pueda llevar a la formación de un arco eléctrico a los lugares equivocados. Por esta razón, un vacío es un medio ideal para extinguir un arco. Otros diseños de interruptor de alta tensión emplean un chorro de aire de alta presión para soplar el arco aparte, o se llenan de un aceite especial que apaga la formación de arcos. Sin embargo, los interruptores de chorro de aire son más complicados, y el aceite de enfriamiento utilizado en interruptores llenos de aceite puede quemarse y es muy tóxico para el medio ambiente si se escapa.

Aplicaciones

Los interruptores al vacío, interruptores de aceite templados y los interruptores de chorro de aire todos tienen un buen desempeño en las aplicaciones de línea de transmisión que se salen sólo ocasionalmente. En las aplicaciones de protección de líneas de transmisión, los tres tipos requieren un mínimo de mantenimiento. Los interruptores al vacío funcionan peor que otros tipos en el manejo de la línea para picos y sobretensiones sin tropezar y caer, pero se desempeñan mejor que otros tipos de aplicaciones, como alimentar los hornos de arco donde la corriente de alta tensión de frecuencia debe estar conectada y desconectada.

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