En la red eléctrica es necesario ejecutar maniobras, variar su configuración, su topología.
Ciertas maniobras son necesarias para simplemente conectar cargas, se debe establecer corriente en condiciones que se presumen normales, pero a veces la maniobra origina una falla.
El aparato sometido a estos requerimientos debe ser capaz de soportar la condición previa a la maniobra, asegurar la aislacion de la carga, luego establecer la corriente normal o cuando la falla existe, la corriente de falla.
Si ocurre falla algún aparato deberá encargarse de la interrupción, ser adecuado para ello, soportando los fenómenos que suceden inmediatamente.
Según sea la red se presentarán distintas condiciones que podemos analizar en detalle, pero la corriente que debe establecerse e interrumpirse puede además tener distintas características, capacitiva, inductiva, tener distintos valores, incluir una componente continua, armónicos, etc.
SECCIONAMIENTO El aparato que cumple esta función se llama seccionador, y se trata de un aparato electromecánico cuya función es estando abierto soportar el aislamiento entre dos partes del circuito, en cualquier condición mantener ese aislamiento hacia masa, y estando cerrado conducir corrientes normales permanentemente, y sobrecargas y cortocircuitos por tiempos establecidos. El seccionador en principio solo puede establecer e interrumpir corrientes despreciables, o con diferencias de potencial despreciables entre sus extremos.
INTERRUPCION
El interruptor suma a las características antes enumeradas la capacidad de interrumpir corrientes de cualquier tipo y valor hasta las corrientes de cortocircuito máximas, y por cierto establecer estas corrientes.
Lógicamente la duración de los contactos, del medio aislante, de las cámaras que contienen los fenómenos que se producen limitan la cantidad de maniobras que pueden hacerse en distintas condiciones, sin mantenimiento (se produce desgaste de los contactos, de las cámaras, del medio de interrupción).
Cada tipo de interrupción presenta características que pueden ser distintas, y que además dependen del principio de funcionamiento del interruptor.
Los aparatos que no pueden llegar a interrumpir cortocircuitos no son interruptores, se los llama interruptores de maniobra, y cuando cumplen ciertas condiciones (de aislamiento) seccionadores bajo carga
Si comparamos las características de aislamiento que fijan las normas para interruptores y seccionadores, notaremos diferencias en la aislacion entre contactos abiertos, en alta tensión en particular el interruptor siempre se encuentra asociado a seccionadores por lo que la función de seguridad de la aislacion se ha asignado a estos últimos.
Los interruptores tienen dos posiciones estables en las que pueden encontrarse, abiertos, o cerrados, y tienen una duración mecánica en cuanto a maniobras que pueden hacer, esta duración en comparación con otros aparatos parece limitada.
Interrupción de corrientes de cortocircuito, hasta de 63 kA, con un promedio de cien veces dicha tarea,
Interruptores de potencia Gama de 400 a 4000 A
CONTACTORES
Los contactores también tienen capacidad de interrumpir corrientes, pero no de cortocircuito, desde este punto de visto parecen interruptores de maniobra. Tienen capacidad de hacer una cantidad enorme de maniobras mecánicas, en el orden del millón, mientras que los interruptores después de 1000 o diez mil maniobras requieren mantenimiento.
Los contactores están concebidos para conectar y desconectar cargas, motores por ejemplo, y para realizar un gran numero de maniobras sin mantenimiento, ya que su función es maniobrar (conectar y desconectar) cargas con frecuencia.
Generalmente tienen una sola posición estable (abierto), y se mantienen cerrados por la acción de una bobina excitada.
Los contactores no tienen capacidad de interrumpir cortocircuito, esto se confía a otro aparato que se instala en serie, un interruptor, o un fusible, que tienen la función de proteger al contactor y la instalación en caso de cortocircuito.
FUSIBLES Los fusibles solo son capaces de interrumpir corrientes elevadas, sacrificando su integridad, y luego deben ser repuestos, en general en un sistema trifasico, cuando un fusible se funde no puede garantizarse que los otros no se hayan degradado.
RELES Dispositivos que dan las órdenes de apertura yo cierre a los interruptores automáticas en funcion de los valores que reciben de los transformadores de medida.
INTERRUPTOR MAGNETO-TERMICO Antiguos interruptores automaticos de baja tension. Integran en el mismo apartato la funcion de rele y la de interruptor. Actuan abriendo el circuito en caso de sobrecarga (disparo termico) o en caso de cortocircuito (disparo magnetico)
INTERRUPTOR DIFERENCIAL Para instalaciones de baja tensión, detecta corrientes de fuga desde los caonductores activos de una instalación a masa a través de asilamientos deteriorados.
INTERRUPTOR DIFERENCIAL I. Magneto-termico
Las técnicas de interrupción comenzaron utilizando el aire natural, e inmediatamente buscaron otros fluidos, aceite, agua, aire comprimido, SF6, las formas y el tamaño de los aparatos fue cambiando, llegándose finalmente a soluciones compactas actuales.
Actualmente los interruptores de baja tensión utilizan cámaras de interrupción deion, con varias chapas metálicas que dividen el arco aumentando la tensión de arco (resistencia), cuando las corrientes nominales son relativamente bajas de modo que los contactos son livianos y pueden ser fácilmente acelerados, se realizan interruptores con características limitadoras, que deforman notablemente la corriente de cortocircuito, impidiendo que se presente el pico máximo.
Parece que tendrán futuro los interruptores en vacío, y los de estado sólido (sin contactos de interrupción móviles…).
En media tensión las técnicas actualmente difundidas son el vacío, el gas SF6 en versiones autosoplante, de arco rotativo, todavía en aplicaciones especiales se utiliza el aire comprimido, y el aire a deionizacion magnética.
Los interruptores en pequeño volumen de aceite, fueron los mas difundidos en el pasado, y todavía serán utilizados por muchos años, aunque ya casi no se fabrican.
En media tensión se utilizan interruptores de limitado poder de interrupción (llamados seccionadores bajo carga o interruptores de maniobra, incapaces de interrumpir el cortocircuito), la buena técnica solo ha dejado subsistir los autoneumaticos en aire y en ambiente cerrado de SF6.
En alta tensión la técnica avanzo en dirección de soluciones modulares de cámaras en serie, el pequeño volumen de aceite, el aire comprimido, el SF6 tipo autosoplante, fueron las soluciones que mas éxito tuvieron, y la decadencia de cada solución técnica apareció al alcanzar sus limites naturales de aplicación.
DISPOSITIVOS CONTRA SOBRETENSIONES PARARRAYOS O AUTOVALVULAS.
