Las técnicas de corte en MT (Media Tensión) parte 3


Cortar la corriente es una acción indispensable que hay que realizar en un circuito eléctrico, para garantizar la seguridad de las personas y de los bienes en caso de fallo, y también para controlar la distribución y la utilización de la energía eléctrica. El objetivo de este Cuaderno Técnico es que se conozcan mejor las ventajas, los inconvenientes y los campos de utilización de las técnicas de corte convencionales y nuevas en MT. Después de haber caracterizado las corrientes que hay que cortar y el propio corte desde un punto de vista teórico, el autor presenta el corte en el aire, el aceite, el vacío y el SF6, y termina con unas tablas comparativas. Actualmente la solución sigue siendo el corte gracias al arco eléctrico, bien sea en el SF6 o en el vacío; necesita una maestría y dominio de la tecnología que este Cuaderno Técnico invita a compartir.
Continuación de la parte 1 http://www.construsur.com.ar/Article283.html y parte 2 http://www.construsur.com.ar/Article285.html ya publicadas.

3 Las técnicas de corte

Para cortar las corrientes de carga o de defecto, los constructores han desarrollado y perfeccionado los aparatos de corte (disyuntores y contactores principalmente) utilizando diversos medios de corte: el aire, el aceite, el vacío y el SF6. Mientras que el corte en el aire o en aceite tienen tendencia a desaparecer, no ocurre lo mismo con el corte en el vacío o el SF6, «rey» de la MT.

3.1 El medio de corte

En el capítulo anterior se ha explicado que el corte tiene éxito cuando:
- la potencia disipada en el arco por efecto Joule permanece inferior a la potencia de enfriamiento del aparato,
- la velocidad de desionización del medio es grande,
- y el espacio intercontactos tiene una resistencia dieléctrica suficiente.
En consecuencia, la elección del medio de corte es importante en la concepción de un aparato.
En efecto, este medio debe:
- tener una conductividad térmica importante, especialmente en la fase de extinción, para evacuar la energía térmica del arco,
- volver a alcanzar sus propiedades dieléctricas lo más rápidamente posible a fin de evitar un reencendido intempestivo (la figura 19 muestra las propiedades excepcionales del SF6 al respecto),
- a temperatura elevada, ser un buen conductor eléctrico para reducir la resistividad del arco y por tanto la energía a disipar,
- a temperaturas más bajas, ser un buen aislante eléctrico para facilitar el
restablecimiento de la tensión.
Esta capacidad de aislante se mide por la resistencia dieléctrica entre los contactos, que depende de la presión del gas y de la distancia entre los electrodos. La tensión de perforación en función de la distancia interelectrodos y de la presión viene dada por la curva de Parchen (figuras 20 y 21) que permite determinar tres zonas según la presión del gas.

 

CONSTRUSUR

 
CONSTRUSUR

1 - La zona de alta presión llamada de «régimen atmosférico» en la que la resistencia dieléctrica es proporcional a la presión del gas y a la distancia intercontactos.
2 - La zona de presión baja, en la que la resistencia dieléctrica alcanza un verdadero mínimo entre 200 y 600 V según el gas utilizado (mínimo de Paschen). Se alcanza para un valor determinado del producto de la presión por la
distancia intercontactos, situado alrededor de 102 mbar.cm.
3 - La zona de vacío en la que la tensión de perforación no depende más que de la
distancia entre los contactos y del estado de sus superficies.
El estado conductor se asegura por los electrones y los átomos arrancados sobre los contactos en el vacío, y en un gas, por la ionización rápida de los moléculas de este gas.

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