Los disyuntores de alto-voltaje desempeñan dos funciones principales en los sistemas eléctricos: control y protección. En primer lugar, controlan el funcionamiento de equipos o líneas eléctricas poniéndolos o desconectándolos de servicio según sea necesario. En segundo lugar, protegen contra fallas en equipos o líneas desconectando rápidamente la sección defectuosa del sistema eléctrico a través de dispositivos de protección de relé, asegurando el funcionamiento normal de las secciones no afectadas.
Hay muchos tipos de disyuntores de alto voltaje-, pero estructuralmente todos constan de cinco partes básicas: un elemento de interrupción, aislamiento de soporte, elementos de transmisión, una base y un mecanismo operativo. El elemento de rotura es el componente central, responsable del control y la protección. Los otros componentes están diseñados para trabajar en conjunto con el elemento de frenado para realizar estas tareas.
Los disyuntores se pueden clasificar en los siguientes tipos según el medio de extinción de arco-utilizado:
Disyuntores de aceite: los disyuntores que utilizan aceite de transformador como medio de extinción de arco-se denominan disyuntores de aceite. Si el aceite en el disyuntor también sirve como aislamiento después de la ruptura y como medio aislante entre las partes vivas y la carcasa conectada a tierra, se llama disyuntor multi-aceite. Si el aceite solo se utiliza como medio de extinción de arco-y como medio de aislamiento después de romper el contacto, mientras que el medio de aislamiento entre las partes vivas y la tierra es porcelana u otro medio, se denomina disyuntor de bajo-aceite. Se utilizan principalmente en redes eléctricas de diversos niveles de voltaje donde no se requieren operaciones frecuentes ni cortes a alta velocidad.
Disyuntores de hexafluoruro de azufre (SF6): los disyuntores que utilizan gas SF6, que tiene excelentes propiedades de aislamiento y extinción de arco-, como medio de extinción de arco-se denominan disyuntores de SF6. Son ampliamente utilizados en sistemas de energía. Son adecuados para aplicaciones que requieren operación frecuente y frenado a alta velocidad. En mi país, los disyuntores de SF6 se recomiendan para tensiones entre 7,2 y 40,5 kV, especialmente para tensiones superiores a 126 kV, donde se utilizan casi todos los disyuntores de SF6. Sin embargo, no son adecuados para zonas de gran-altura.
Disyuntores de vacío: Los disyuntores que utilizan la alta rigidez dieléctrica del vacío para extinguir arcos se denominan disyuntores de vacío. Ahora se utilizan ampliamente en redes de suministro (distribución) de energía con niveles de voltaje de 7,2 a 40,5 kV, principalmente para aplicaciones que requieren operación frecuente e interrupción de alta-velocidad. Sin embargo, cuando se utiliza en áreas costeras, se debe prestar atención a evitar la condensación, ya que esto reducirá la capacidad de extinción de arco-de la cámara de extinción de arco-del disyuntor.
Los tres tipos de disyuntores mencionados anteriormente se utilizan principalmente en sistemas de energía, mientras que algunos tipos más antiguos, como los disyuntores de aire, se han ido eliminando gradualmente.
Interruptores de desconexión: los interruptores de desconexión de alto-voltaje se utilizan principalmente para aislar fuentes de alimentación de alto-voltaje para garantizar un mantenimiento seguro. Por lo tanto, su característica estructural es un espacio de desconexión claramente visible después de la desconexión. Otra característica estructural es la falta de un dispositivo de extinción de arco-dedicado, por lo que no pueden funcionar bajo carga. Sin embargo, permiten la conmutación de ciertas corrientes pequeñas, como transformadores descargados con una corriente de excitación que no excede los 2 A, líneas descargadas con una corriente del capacitor de carga que no excede los 5 A y circuitos de transformadores de voltaje. Los seccionadores de interior utilizados en aparamenta incluyen principalmente las series GN19, GN6 y GN9. Un seccionador se compone principalmente de una parte conductora, una parte aislante, una parte de transmisión y una base.
Interruptores de carga de alto-voltaje: Los usos de los interruptores de carga corresponden a sus características estructurales. Estructuralmente, los interruptores de carga vienen principalmente en dos tipos: uno se monta de forma independiente en una pared o marco, similar en estructura a un interruptor de desconexión; el otro está instalado en un interruptor de alto-voltaje, especialmente cuando se usa vacío o gas SF6, y está más cerca de un disyuntor. Los usos de los interruptores de carga combinan los beneficios de ambos tipos.
Cuando está en la posición abierta, un interruptor de carga, como un interruptor de desconexión, tiene un punto de desconexión claro, proporcionando así aislamiento eléctrico. Proporciona las condiciones necesarias para cortes de energía confiables en equipos o líneas desenergizados.
Los interruptores de carga tienen dispositivos de extinción de arco-simples, lo que les permite conmutar corrientes de carga dentro de su rango de corriente nominal. Se pueden utilizar para conmutar transformadores y bancos de condensadores de una determinada capacidad, y líneas de distribución de una determinada capacidad. En algunos talleres, el transformador está ubicado lejos del disyuntor en la sala de distribución de alto-voltaje. Durante un corte de energía, el punto de desconexión obvio no es visible en la sala del transformador. Por lo tanto, a menudo se instala un interruptor de carga de alto-voltaje en la pared de la sala del transformador. Esto permite una operación conveniente de la corriente sin carga del transformador y proporciona un punto de desconexión claro, lo que garantiza cortes de energía seguros y confiables.
Los interruptores de carga equipados con fusibles de alto-voltaje se pueden utilizar como disyuntores con capacidad de corte limitada. En este caso, el interruptor de carga en sí se usa para cambiar la corriente de carga en condiciones normales, mientras que el fusible de alto-voltaje se usa para interrumpir la corriente de falla de cortocircuito-. Sin embargo, estos interruptores de carga son en su mayoría de tipo vacío-o de hexafluoruro de azufre-, y toda la unidad principal del anillo es relativamente pequeña, capaz de soportar transformadores con una capacidad máxima de 1250 kVA.