Puntos clave para la compra de interruptores de carga

Puntos clave de adquisiciones

Los interruptores de carga se utilizan principalmente para interrumpir y cerrar corrientes de carga. También se pueden utilizar junto con fusibles de alto voltaje para reemplazar los disyuntores. Debido a la comodidad de uso y al precio razonable de los interruptores de carga, se utilizan ampliamente en sistemas de redes de distribución de 10 kV. La selección racional de los interruptores de carga en el diseño es de gran importancia para garantizar el funcionamiento seguro y fiable de la red eléctrica. [2]

El ajuste correcto entre el interruptor de carga y el fusible.

La diferencia fundamental entre un interruptor de carga y un fusible radica en que un fusible tiene la capacidad de interrumpir corrientes de cortocircuito, mientras que un interruptor de carga solo se usa para conmutar corrientes de carga. Generalmente se cree que los interruptores de carga abren y cierran las corrientes de trabajo, y los fusibles abren y cierran las corrientes de cortocircuito. Sin embargo, cuando ocurre una falla, debido al hecho de que las corrientes trifásicas pueden no ser las mismas y al error permitido de los fusibles, es inevitable que haya una diferencia de tiempo en la fusión de los fusibles trifásicos. Después de cortar la falla, si el interruptor de carga no puede cortar la corriente de carga a tiempo, causará transferencia de corriente y operación bifásica, lo que causará daños al equipo receptor de energía. Un fusible con impactador, en combinación con un interruptor de carga equipado con un dispositivo de disparo, puede resolver el problema de la operación de pérdida de fase. Cuando el elemento fusible del fusible se funde, el dispositivo de disparo del interruptor de carga se desconecta inmediatamente bajo la operación del impactador. La mayoría de las plantas de producción adoptan mecanismos de articulación de cuatro barras. Cuando el interruptor de carga está cerrado, los resortes de cierre y apertura almacenan energía simultáneamente. Cuando el mecanismo de articulación de cuatro barras pasa por el punto muerto, se libera la energía del resorte de cierre y el interruptor realiza la operación de cierre. En este momento, la energía del resorte de cierre todavía se mantiene mediante el mecanismo de medio eje. Una vez que el impactador golpea, el medio eje se desconecta, se libera la energía del resorte de apertura y el interruptor realiza la operación de apertura. Por lo tanto, durante su uso, es fundamental elegir fusibles con clavijas e interruptores de carga con dispositivos de disparo mecánicos.

Cabe señalar que los fusibles en uso se utilizan principalmente como fusibles de protección de respaldo. Estos fusibles tienen una corriente de corte mínima, que es de 2,5 a 3 veces la corriente nominal del fusible. Cuando la corriente es menor que la corriente de corte, el fusible de respaldo no puede cortar esta corriente. Ésta es la diferencia entre este y el fusible de rango completo. Los fusibles de rango completo pueden cortar de manera confiable cualquier corriente entre la fusión del elemento fusible y la corriente de corte nominal (40 kA), pero son costosos. Cuando la corriente de falla es menor que la corriente de ruptura mínima del fusible de respaldo, aunque el fusible no puede garantizar su ruptura, el elemento fusible se derretirá y el impactador interno se golpeará, provocando que el interruptor de carga se rompa. Por ejemplo, para un fusible con una corriente nominal de 100 A, su corriente de corte mínima es de aproximadamente 250 a 300 A. Dentro de este rango de corriente, el fusible no puede romperse, pero el pasador de fusión del elemento fusible golpeará y disparará el interruptor de carga, interrumpiendo esta corriente. Si se selecciona un interruptor de carga con una corriente nominal de 600 A, se puede romper de forma fiable.

El aparato eléctrico combinado interruptor de carga y fusible limitador de corriente tiene buenas características de transformador de protección, pero sólo puede ser efectivo cuando los dos están bien coordinados.

El área a representa el rango de corriente de trabajo. I > InK, donde InK representa la corriente nominal del aparato eléctrico combinado. Es menor que la corriente nominal InHH del fusible. Esto se debe a que las condiciones de temperatura durante la instalación del fusible y la disipación de la pérdida de calor están restringidas, lo que hace que los aparatos eléctricos combinados no puedan soportar la corriente total del fusible. La conmutación de la corriente nominal del aparato eléctrico combinado se realiza de forma independiente mediante el interruptor de carga. Cuando las tres fases del interruptor de carga se encienden y apagan simultáneamente, las tres fases extinguen el arco al mismo tiempo.

El área b es el rango de sobrecarga InHH < I < 3InHH. Dentro de este rango, el fusible está sujeto a una sobrecorriente que excede la corriente nominal. Desde aproximadamente 2 InHH, el fusible funciona, pero aún no puede extinguir el arco. El dispositivo de impacto del fusible se dispara, haciendo que actúe el interruptor de carga, se abran las tres fases y se apague el arco. Aquí, el significado de la acción de fusión es que todas las masas fundidas se rompen al menos en un punto. Esto significa que dentro del rango de sobrecarga, el interruptor de carga abre las tres fases y extingue el arco.

El rango de la corriente de transferencia ITC en el área c comienza aproximadamente desde 3InHH. El arco también se puede extinguir después de que se activa el fusible. En un circuito trifásico, una fase del fusible trifásico actúa primero, activando el impactador y extinguiendo el arco. Cuando el interruptor de carga apaga la corriente en las otras dos fases, los fusibles de las otras dos fases también pueden actuar, pero el interruptor de carga a veces actúa más rápido. Por lo tanto, en el área de transferencia de corriente, los fusibles y el interruptor de carga trabajan juntos para completar la tarea de interrupción. La corriente de transferencia es la corriente máxima que un interruptor de carga puede interrumpir en su respectivo factor de potencia, y oscila entre 5 InHH (para fusibles pequeños) y 1,5 InHH (para fusibles grandes).

El área d es el rango límite de corriente. Cuando la corriente de falla es mayor (aproximadamente de 20 InHH), el fusible opera en la primera mitad de la corriente y limita el pico de la corriente de falla a su valor de corriente permitido ID. Esta es la corriente mayor que la corriente de transferencia ITC cuando se apaga el fusible. Aunque el interruptor de carga funciona bajo la acción del impactador, no interrumpe la corriente.

Por lo tanto, sólo cuando el interruptor de carga y el fusible están coordinados adecuadamente pueden los aparatos eléctricos combinados que forman cortar cualquier corriente de carga a la corriente de corte nominal del interruptor de carga. Cualquier sobrecorriente de la corriente nominal de corte de cortocircuito del aparato eléctrico combinado. Esto significa que el interruptor de carga con fusible puede asumir la tarea de cortar la corriente de trabajo y el circuito de cortocircuito completo.

2. Operación del impactador y transferencia de corriente.

La corriente que pasa a través de un fusible tiene una característica de tiempo inverso al tiempo de fusión, que se denomina brevemente característica de amperio-segundo. Cuando se produce una sobrecorriente, el fusible se funde según su característica amperio-segundo. La llamada corriente de transferencia se refiere a la situación en la que una fase de un fusible trifásico se rompe primero y la diferencia de tiempo entre los fusibles trifásicos se rompe es Dt. Cuando el primer ministro actúa, el impactador es golpeado. En este punto, es posible que los otros fusibles de dos fases aún no hayan extinguido el arco y se hayan roto, y el impactador se golpee, formando un interruptor de carga para cortar la corriente de falla. La tarea de interrupción que deberían haber realizado los fusibles ahora se transfiere al interruptor de carga. Cuando se transfieren y desconectan un fusible y un interruptor de carga, la corriente simétrica se denomina "corriente de transferencia". Obviamente, el valor de la corriente de transferencia está relacionado con la característica amperio-segundo del fusible y el tiempo de corte fijo del interruptor de carga. El valor de la corriente de transferencia se puede determinar consultando la norma IEC-420. En el eje de tiempo característico amperio-segundo del fusible, tome 0,9 veces el tiempo fijo del interruptor de carga y dibuje una línea paralela. El valor actual correspondiente es la corriente de transferencia. Por ejemplo, cierto interruptor de carga de vacío tiene un tiempo de interrupción inherente de 28 ms y está equipado con un fusible de 100 A. Según la ley, la corriente de transferencia se calcula en 1880A. El interruptor de carga debe ser capaz de cortar esta corriente. Cuando la corriente de falla excede la corriente de transferencia, el fusible se abrirá. De hecho, la corriente de transferencia es una región actual. Debido a la diferencia de tiempo de rotura de fusibles entre fusibles trifásicos, existe una diferencia de corriente relativa, por lo que es una región de corriente muy pequeña. Esta región es la región actual de transferencia. De esto se puede ver que un buen ajuste entre el interruptor de carga y el fusible puede interrumpir cualquier corriente. Obviamente, los fusibles con diferentes corrientes nominales tienen diferentes características de amperios-segundo. Por lo tanto, cuando se utilizan diferentes corrientes nominales junto con el mismo interruptor de carga, se producirán diferentes corrientes de transferencia. La corriente de transferencia nominal se refiere a la corriente de transferencia máxima que se puede utilizar con el fusible. Se debe prestar atención a esto al elegir un interruptor de carga.

La fuente de alimentación operativa y la corriente de unión de la unidad de disparo en derivación de 3 puntos.

Con la promoción de "menos personal de servicio" y "operación no tripulada" en las subestaciones, para cumplir con los requisitos básicos de operación remota por unidades operativas, al seleccionar interruptores de carga, es necesario configurar dispositivos de disparo en derivación para disparo de protección. Es decir, cuando se sobrecarga, el interruptor de carga se activa a través de la protección del relé y el fusible solo sirve como protección contra cortocircuitos. Cuando el interruptor de carga en un aparato eléctrico combinado se desconecta por la acción de la unidad de disparo en derivación, se denomina operación de la unidad de disparo. Las curvas tiempo-corriente de protección de relés y fusibles no serán las mismas. Cuando se usan en combinación, inevitablemente habrá un punto de intersección. El punto de intersección de las características operativas de la protección del relé y las características de amperios-segundo del fusible se denomina "corriente de unión". En ingeniería, el método para determinar la corriente de traspaso máxima según IEC es el siguiente: tomar el tiempo mínimo de apertura del interruptor de carga en el eje de tiempo de la característica amperios-segundo antes del arco máximo del fusible y agregar el tiempo mínimo de acción de 20 ms para la protección del relé externo. El valor actual correspondiente es la corriente máxima de traspaso.

Selección de electrodomésticos combinados.

Al seleccionar aparatos eléctricos combinados, es necesario asegurarse de que el valor de la corriente de transferencia o de la corriente de transferencia del interruptor de carga seleccionado sea apropiado. La selección de fusibles debe tener en cuenta la corriente nominal del transformador, el factor de sobrecarga de 1,5, 12 veces la corriente de entrada de 0,1 segundos, así como los factores ambientales circundantes. Los interruptores de carga se pueden clasificar en tipos generadores de gas, presurizadores de gas, SF6 y de vacío según sus principios de extinción de arco. El interruptor de generación de gas utiliza el arco generado entre los contactos abiertos para calentar el tubo de extinción de arco y el gas producido extingue el arco. A medida que aumenta el número de roturas, el tubo de extinción de arco se quema gradualmente, por lo que es necesario reemplazar el tubo de extinción de arco constantemente. Los interruptores de carga que producen gas solo pueden interrumpir corrientes de aproximadamente 1000 A o menos. El interruptor neumático extingue los arcos generando gas durante el movimiento de apertura de su varilla de contacto móvil. La varilla de contacto móvil es una varilla hueca de cobre con un pistón fijo en su interior, que extingue los arcos generando gas durante el movimiento de apertura. La corriente de corte del interruptor de carga neumático está aproximadamente entre 1350 y 1850 A. Si la corriente es inferior a este rango, la confiabilidad del producto se reducirá considerablemente. Las principales ventajas de los interruptores de SF6 son que tienen tres o cuatro circuitos, se comparten en cajas de gas SF6, son de tamaño pequeño y no se ven afectados por el clima externo. Sin embargo, el gas SF6 consume recursos de ozono y no se ajusta a la tendencia de protección del medio ambiente. Su poder de corte actual está entre 2000 y 3500A. Después de 2000, en los diseños de ingeniería de usuarios generales, se requería que los interruptores de carga de SF6 tuvieran una presión manométrica cero y la capacidad de interrumpir cargas normales. Incluso en caso de fuga de gas SF6, deberían tener una cierta capacidad de ruptura de carga. En 2000, la producción de MINRONG/Minrong se utilizaba principalmente en el mercado. Los interruptores de carga de aire y aire comprimido son difíciles de interrumpir con corrientes de transferencia superiores a 2000 A. Por lo tanto, se recomienda utilizarlos en proyectos con una capacidad de transformador de 500kVA o menos. Para transformadores con una capacidad de 500 kVA o más, se recomiendan interruptores de carga al vacío. El interruptor de carga en vacío adopta un interruptor en vacío, con los contactos móviles y estáticos ubicados dentro del interruptor. El interruptor de vacío tiene una gran capacidad de ruptura, un rendimiento estable, no hay riesgo de incendio o explosión y puede funcionar con frecuencia sin mantenimiento. No solo puede interrumpir la corriente de transferencia sino también interrumpir la corriente de transferencia de más de 2880 A. Además, elegir un interruptor en vacío con una capacidad de corte mayor, como entre 10 y 25 kA, es lo más adecuado para el uso de protección de tiempo inverso. Este tipo de interruptor de carga en vacío con alta capacidad de corte y considerable protección secundaria puede usarse como un disyuntor en vacío económico.

A través del análisis de la selección de interruptores de carga en el diseño de sistemas de redes de distribución de 10 kV, proporciona experiencia sobre cómo seleccionar racionalmente interruptores de carga en redes de distribución de 10 kV para garantizar el funcionamiento seguro y confiable de la red eléctrica.