INTERRUPTORES ELECTRICOSINTEGRANTES:DURAND CERNA EMILIANOMIRANDA YARETA ALAN RODRIGOVELASQUEZ MAITA RONAN.

concepto

Un interruptor eléctrico es un dispositivo utilizado para desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno las aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora. 

TIPO DE MATERIALES QUE ESTAN CONSTITUIDOS. Para la mayoría de los interruptores domésticos se

emplea una aleación de latón (60% cobre, 40% zinc). Esta aleación es muy resistente a la corrosión y es un conductor eléctrico apropiado. El aluminio es también buen conductor y es muy resistente a la corrosión.

Para interruptores donde se requiera la máxima confiabilidad se utilizan contactos de cobre pero se aplica un baño con un metal más resistente al óxido como lo son el estaño, aleaciones de estaño/plomo, níquel, oro o plata. La plata es de hecho mejor conductora que el cobre y además el óxido de plata conduce electricidad 

CLASIFICACION DE LOS INTERRUPTORES.

Actuantes. Pulsadores.Cantidad de polos.Cantidad de vías (tiros).Combinaciones.

LOS ACTUANTES. Los actuantes de los interruptores pueden ser normalmente abiertos,

en cuyo caso al accionarlos se cierra el circuito (el caso del timbre) o normalmente cerrados en cuyo caso al accionarlos se abre el circuito.

PULSADORES.

También llamados interruptores momentáneos. Este tipo de interruptor requiere que el operador mantenga la presión sobre el actuante para que los contactos estén unidos. Un ejemplo de su uso lo podemos encontrar en los timbres de las casas o apartamentos

CANTIDAD DE POLOS.

Son la cantidad de circuitos individuales que controla el interruptor. Un interruptor de un solo polo como el que usamos para encender una lámpara. Los hay de 2 o más polos. Por ejemplo si queremos encender un motor de 220 voltios y a la vez un indicador luminoso de 12 voltios necesitaremos un interruptor de 2 polos, un polo para el circuito de 220 voltios y otro para el de 12 voltios.

CANTIDAD DE VIAS (tiros)

Es la cantidad de posiciones que tiene un interruptor. Nuevamente el ejemplo del interruptor de una sola vía es el utilizado para encender una lámpara, en una posición enciende la lámpara mientras que en la otra se apaga.

Interruptor de doble vía. Los hay de 2 o más vías. Un ejemplo de un interruptor de 3 vías es el

que podríamos usar para controlar un semáforo donde se enciende una bombilla de cada color por cada una de las posiciones o vías.

COMBINACIONES.

Se pueden combinar las tres clases anteriores para crear diferentes tipos de interruptores. En el gráfico inferior podemos ver un ejemplo de un interruptor DPDT

TIPOS DE INTERRUPTORES

ELECTRICOS.

Interruptor diferencial.

es un tipo de protección eléctrica destinada a proteger a las personas de las derivaciones o fugas de corriente causadas por faltas de aislamiento. Se caracterizan por poseer una alta sensibilidad (detectan diferencias de corriente orden de los mA) y una rápida operación

Reed switch

Como se puede deducir por el título en primer lugar estamos hablando de un interruptor (switch), la particularidad que distingue al Reed Switch respecto a los otros interruptores es que se ve activado por la presencia de un campo magnético.

APLICACIONES. son utilizados ampliamente en el mundo moderno como partes

de circuitos eléctricos. Un uso muy extendido se puede encontrar en los sensores de las puertas y ventanas de las alarmas antirrobo

INTERRUPTOR CENTRIGUGO

se activa o desactiva a determinada fuerza centrífuga. Es usado en los motores como protección.

Quizás el uso más común de interruptores centrífugos es con motores monofásicos o bifásicos de inducción. Aquí, el interruptor se utiliza para desconectar la bobina de arranque una vez que el motor se aproxime a su velocidad de funcionamiento normal.

• Interruptores de transferencia

trasladan la carga de un circuito a otro en caso de falla de energía. Utilizados tanto en subestaciones eléctricas como en industrias.

Interruptor DIP viene del inglés ’’’dual in-line package’’’ en electrónica y se refiere

a una línea doble de contactos. Consiste en una serie de múltiples micro interruptores unidos entre sí. Los interruptores DIP son siempre interruptores de tipo palanca, en los cuales los centrales tienen dos posiciones posibles "ON" o "OFF" (en vez de por intervalos) y generalmente se puede ver los números 1 y 0.

Uso computadora

Hall-effect switch también usado en electrónica, es un contador que permite leer la

cantidad de vueltas por minuto que está dando un imán permanente y entregar pulsos.

APLICACIONES. Mediciones de campos magnéticos (Densidad de flujo magnético) Mediciones de corriente sin potencial (Sensor de corriente) Emisor de señales sin contacto Aparatos de medida del espesor de materiales

Interruptor inercial (o de aceleración) mide la aceleración o desaceleración del eje de coordenadas sobre

el cual esté montado. Por ejemplo los instalados para disparar las bolsas de aire de los automóviles. En este caso se deben instalar laterales y frontales para activar las bolsas de aire laterales o frontales según donde el automóvil reciba el impacto.

Interruptor de membrana (o burbuja) generalmente colocados directamente sobre un

circuito impreso. Son usados en algunos controles remotos, los paneles de control de microondas, etc.

Interruptor de nivel. usado para detectar el nivel de un fluido en un tanque.

Sensor de flujo.es un tipo de interruptor que está formado por un imán y un reed switch.

Interruptor de mercurio usado para detectar la inclinación. Consiste en una gota de

mercurio dentro de un tubo de vidrio cerrado herméticamente, en la posición correcta el mercurio cierra dos contactos de metal.

USADO SENSOR DE MOVIMIENTO. construcción y vehículos TERMOSTATO. EXPENDEDOR BOMBAS AGUAS RESIDUALES.

ALGUNAS APLICACIONES

Este es un ejemplo de conexión de una bombilla controlada por dos interruptores-conmutadores. Estos interruptores deben ser del tipo SPDT, 1 polo 2 vías.

INTERRUMPORES DE POTENCIA

UNIVERSIDAD ANDINA“Néstor Cáceres Velásquez”

INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

DOCENTE : ING. ALEJANDRO CONDORI IQUISE

PRESENTADO POR:

Velásquez maita RONAN FRANK Durand Cerna JUSTO EMILIANOMiranda Yareta ALAN RODRIGO

¿QUE ES UN INTERRUPTOR DE POTENCIA? El interruptor de potencia es un

dispositivo electromecánico cuya función principal es la de conectar y desconectar circuitos eléctricos bajo condiciones normales o de falla. Adicionalmente se debe considerar que los interruptores deben tener también la capacidad de efectuar re cierres, cuando sea una función requerida por el sistema.   

Se requiere que cualquier interruptor de potencia, sin tomar en cuenta su aplicación particular, efectúe cuatro operaciones fundamentales:

Cerrado, debe ser un conductor ideal.

Abierto, debe ser un aislador ideal. Cerrado, debe ser capaz de interrumpir la corriente a que fue diseñado, rápidamente y en cualquier instante, sin producir sobre voltajes peligrosos.Abierto, debe ser capaz de cerrar rápidamente y en cualquier instante, bajo corrientes de falla, sin soldarse los contactos por las altas temperaturas.

CLASIFICACIÓN DE LOS INTERRUPTORES

- Su Medio de Extinción.

- El Tipo de Mecanismo.

- Por la Ubicación de las Cámaras.

CLASIFICACIÓN POR SU MEDIO DE EXTINCIÓN

Interruptores en Aceite. La energía del arco se disipa rompiendo las moléculas de aceite.

a) Simples.b) Con cámara de extinción. c) Pequeño volumen de aceite.Soplo de aire. La energía del arco

eléctrico se disipa inyectándole una fuerte presión de aire comprimido.

Hexafluoruro de azufre. La energía de arco se disipa en el gas SF6.

Vacío. Utiliza como medio de extinción vacío en el cual no se puede engendrar plasma debido a la ausencia de los átomos que se requieren para la ionización.

CLASIFICACIÓN POR SU MECANISMO. El mecanismo de accionamiento de un

interruptor, se considera al conjunto de elementos electromecánicos que permiten almacenar y disponer de energía, útil para transmitir un movimiento, logrando posiciones finales de los contactos de potencia, ya sea abiertos o cerrados dentro de valores de tiempo de maniobra y de resistencia de contactos que favorezcan la operación correcta del equipo. A continuación se relacionan actualmente los conocidos:

CLASIFICACIÓN POR SU MECANISMO.

1.- Mecanismo de resorte. 2.- Mecanismo neumático. 3.- Mecanismo hidráulico. 4.- Combinaciones entre ellos.

CLASIFICACIÓN POR LA UBICACIÓN DE LAS CÁMARAS.

1.- Tanque muerto, en este tipo de interruptores las cámaras de extinción se encuentran autoretenidas en un recipiente que se encuentra firmemente aterrizado, habiendo entre este último y aquellas un medio aislante por ejemplo, interruptores de gran volumen de aceite. Los cuales constan de transformadores de corriente integrados.

2.- Tanque vivo, las cámaras se encuentran

soportadas en columnas aislantes y éstas quedan separando la parte energizada del potencial a tierra por ejemplo, interruptores en SF6.

INTERRUPTORES DE GRAN VOLUMEN DE ACEITE

•Estos interruptores reciben el nombre debido a la gran cantidad de aceite que contienen, generalmente se construyen en tanques cilíndricos y pueden ser monofásicos o trifásicos.

•Al saltar el arco eléctrico, se desprende un calor intenso que gasifica un cierto volumen de aceite: ese gas a presión sopla al arco y además sube a la parte superior del interruptor provocando una turbulencia en el aceite frío y aislante, baña los contactos e impide que el arco se encienda nuevamente.

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES DE GRAN VOLUMEN DE ACEITE.

Construcción sencilla.Alta capacidad de ruptura.Pueden usarse en operación manual y automática.Pueden conectarse transformadores de corriente en los

bushings de entrada.

DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES DE GRAN VOLUMEN DE ACEITE.

Posibilidad de incendio o explosión.Necesidad de inspección periódica de la calidad y cantidad de

aceite en el estanque.Ocupan una gran cantidad de aceite mineral de alto costo.No pueden usarse en interiores.No pueden emplearse en conexión automática.Los contactos son grandes y pesados y requieren de frecuentes

cambios.Son grandes y pesados.

INTERRUPTORES EN AIRE.•También conocidos como neumáticos. Este tipo de interruptores se emplea en tensiones de 230 Kv, los hay de diferentes marcas y características.

•En un interruptor de soplo neumático, las cámaras abren y cierran simultáneamente, con lo cual la potencia del arco, se reparte entre ellas,•Potencia de una cámara = potencia total del arco/número de cámaras N•Estos interruptores abren bastante rápido (4 ciclos) con lo cual se reducen los daños al circuito y a los daños al circuito y a los contactos del propio interruptor. Emplean la carga violenta de un chorro de aire a 16 Kg. /cm².,lanzando contra el arco para barrerlo materialmente.

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN AIRENo hay riesgos de incendio o

explosión.Operación muy rápida.Pueden emplearse en sistemas con

reconexión automática.Alta capacidad de ruptura.La interrupción de corrientes

altamente capacitivas no presenta mayores dificultades.

Menor daño a los contactos.Fácil acceso a los contactos.Comparativamente menor peso.

DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN AIRE

Poseen una compleja instalación debido a la red de aire comprimido, que incluye motor, compresor, cañerías, etc.

Construcción más compleja. Mayor costo.

INTERRUPTORES EN VACÍO.•El interruptor de potencia de vacío, se diferencia de esos interruptores, porque no requiere de un medio de extinción. En contraposición a los arcos de maniobra en aire, SF6 o aceite, en el vacío falta la materia ionizable necesaria para la formación de una descarga térmica de gases.

•El arco en vacío genera por sí mismo, los portadores de carga necesarios para transmitir la corriente a través del vacío, mediante la vaporización del material de los contactos.

CÁMARA DE VACÍO.Es una característica propia de los interruptores de vacío que las

cámaras de maniobra posean contactos planos, los que solo se tocan en sus superficies frontales.

Contactos tan simples como éstos, son posibles debido a que en el vació no es posible la oxidación o la formación de capas extrañas. Por tal motivo se hace innecesario el empleo de movimientos de tales capas extrañas como es el caso en los interruptores con otros medios de extinción.

VENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN VACÍO

Tiempo de operación es muy rápido, en general la corriente se anula a la primera pasada por cero.

Rigidez dieléctrica entre los contactos se restablece rápidamente impidiendo la reignición del arco.

Son menos pesados y más baratos.Prácticamente no requieren mantención y tienen una vida

útil mucho mayor a los interruptores convencionales.Especial para uso en sistemas de baja y media tensión.

DESVENTAJAS DE LOS INTERRUPTORES EN VACÍO

Dificultad para mantener la condición de vacío.

Tienen capacidad de interrupción limitada.

INTERRUPTORES DE HEXAFLORURO DE AZUFRÉ.

•El SF 6 se usa como material aislante y también para apagar el arco. El SF 6 es un gas muy pesado (5 veces la densidad del aire), altamente estable, inerte, inodoro e inflamable. En presencia del SF 6 la tensión del arco se mantiene en un valor bajo, razón por la cual la energía disipada no alcanza valores muy elevados. La rigidez dieléctrica del gas es 2.5 veces superior a la del aire (a presión atmosférica).

Existe una gran diversidad y al igual que en los transformadores se deben especificar generalidades, función del interruptor en la subestación, si la subestación es de tipo interior o intemperie, si es de accionamiento manual o automático.

Entre los datos técnicos que se deben proporcionar se pueden mencionar como funcionamiento los siguientes:

a) Tensión normal de operación.b) Corriente nominal.c) Corriente de ruptura en KA.d) Capacidad de ruptura en MVA.e) Capacidad de ruptura para S SRG, de duración de falla.

ESPECIFICACIONES DE LOS INTERRUPTORES DE POTENCIA.

El tiempo de cierre del interruptor a una frecuencia de 60 Hz debe ser como máximo de 0.16 segundos (10 ciclos).

La capacidad de ejecución la tensión nominal para la apertura del interruptor deberá ser de 0.3 segundos.

La operación de cierre seguida inmediatamente después de una operación de apertura, sin ningún retraso adiciona debe de ser de 3 minutos.

Los interruptores deben cumplir con no exceder las diferencias en simultaneidad de tiempos de operación entre el primero y el ultimo polo de acuerdo a las siguientes condiciones:

a)En operación de cierre 3 milisegundos máximo.b)En operación de apertura 2 milisegundos máximo.

SELECCIÓN DE INTERRUPTORES DE POTENCIA.

Cuando existan mas de una cámara de interrupción por polo, se debe verificar de no exceder las diferencias de simultaneidad de tiempos de operación entre el primero y el ultimo contacto del mismo polo de acuerdo a las siguientes condiciones:

a)En operación de cierre 2 milisegundos, máximo.b)En operación de apertura 2 milisegundos máximo. por su atención

por su

atención