La distinción más importante entre estas dos familias de dispositivos es si el interruptor está clasificado para interrumpir la corriente bajo cargaUn interruptor de desconexión (también llamado aislador) es un dispositivo de aislamiento sin carga: debe accionarse únicamente después de que el circuito haya sido desenergizado por la protección aguas arriba. Un interruptor de carga (LBS) está diseñado y clasificado para conectar y desconectar la corriente de operación normal y, en muchas configuraciones, la corriente de falla, mientras el circuito permanece energizado. Mezclar estas dos funciones no es una ambigüedad en la clasificación, sino un límite de seguridad e integridad del equipo.
Todas las demás diferencias en cuanto a hardware, filosofía de interconexión y especificaciones del proyecto se derivan de esa única frase.
Un interruptor de desconexión proporciona aislamiento visible o verificable de una sección desenergizada. Sus contactos no están obligados a extinguir un arco a la tensión y corriente nominales; están obligados a mantener un espacio abierto fiable bajo tensión después de que la corriente ya se haya interrumpido en otro punto, por un interruptor automático, un fusible o un interruptor de derivación aguas arriba. Normas como la IEC 62271-102 definen los interruptores de desconexión por la ausencia de un requisito de interrupción de corriente en condiciones normales de servicio. Los parámetros clave de rendimiento son:
Dado que no se requiere la interrupción del arco, la geometría de contacto es más sencilla: basta con que el espacio sea visible y mecánicamente estable.
A interruptor de carga está clasificado para abrir y cerrar un circuito que transporta corriente de funcionamiento normal a la tensión del sistema, y para hacerlo repetidamente durante el servicio. La norma IEC 62271-103 rige el diseño de interruptores de media tensión y distingue entre la interrupción de corriente de carga y la interrupción de corriente de falla: un interruptor de carga no es, por sí mismo, un dispositivo de interrupción de falla. Una combinación de interruptor y fusible u otro sistema de protección coordinado puede proporcionar la función de eliminación de fallas requerida. Los parámetros clave de rendimiento son:
La presencia de un mecanismo de extinción de arco eléctrico —gas SF₆, interruptor de vacío, aceite o chorro de aire— es lo que posibilita físicamente estas clasificaciones.
Un conjunto de contactos de interruptor de desconexión transporta corriente de carga de forma continua, pero se abre en un circuito desenergizado. El diseño se centra en una baja resistencia de contacto para un rendimiento térmico óptimo, un bloqueo mecánico robusto y un entrehierro lo suficientemente grande como para cumplir con las pruebas de resistencia a impulsos y frecuencia industrial pertinentes. Las geometrías de aisladores de tipo cuchilla, pantógrafo y de ruptura central logran esto sin necesidad de medios de extinción de arco.
Un interruptor de carga debe extinguir un arco eléctrico a la tensión del sistema con una corriente que puede alcanzar varios cientos de amperios. Por lo tanto, la velocidad de contacto, la geometría de su recorrido y el medio de extinción se diseñan para un rango específico de energía de arco. Un contacto de lámina lento y de gran recorrido, diseñado para el aislamiento visual, no lograría el mismo rendimiento de extinción de arco; este simplemente se reactivaría o provocaría la erosión del contacto, superando su vida útil.
Dado que un interruptor de desconexión no puede interrumpir la corriente de carga de forma segura, la mayoría de las normas de instalación y los diseños de aparamenta eléctrica exigen un enclavamiento mecánico o eléctrico entre el interruptor automático aguas arriba (o interruptor de derivación) y el interruptor de desconexión aguas abajo. La secuencia es: abrir primero el interruptor automático/interruptor de derivación y luego abrir el interruptor de desconexión; cerrar primero el interruptor de desconexión y luego cerrar el interruptor automático/interruptor de derivación. Si se anula esta secuencia de enclavamiento, incluso brevemente, existe el riesgo de que se produzca una falla en el aislamiento que los contactos del interruptor de desconexión no están diseñados para soportar.
Un interruptor de carga no tiene esta misma limitación con respecto a sus propios contactos, ya que está diseñado para interrumpir la corriente que abre. Sin embargo, un interruptor de carga suele estar enclavado con protección aguas arriba o aguas abajo cuando se requiere capacidad de eliminación de fallas a nivel de barra.
Los interruptores de desconexión suelen aparecer en los cuadros eléctricos junto con los interruptores de puesta a tierra, precisamente porque su función principal es el aislamiento para mantenimiento. Un interruptor de puesta a tierra conectado a través del bastidor del interruptor de desconexión garantiza una condición de funcionamiento segura y verificable una vez confirmado el aislamiento. Esta combinación —interruptor de desconexión, interruptor de puesta a tierra e interruptor de línea o disyuntor aguas arriba— es una secuencia estándar en las subestaciones de distribución de media tensión.
Para conocer el alcance de la conmutación detrás del funcionamiento de la corriente de carga, consulte IEC-62271 103Las especificaciones del proyecto y la ficha técnica aprobada por el fabricante siguen siendo la fuente de decisión para un modelo en particular.
Al especificar o evaluar cualquiera de los dos dispositivos, los siguientes parámetros definen si un interruptor de desconexión o un interruptor de carga es la opción correcta:
Voltaje del sistema (Um): Ambas familias de dispositivos tienen clasificaciones de tensión nominal (por ejemplo, 12 kV, 24 kV, 36 kV). Ninguna puede sustituir a la otra simplemente porque sus clases de tensión se superponen.
Corriente normal (Ir): La corriente nominal continua. Ambas familias de dispositivos manejan corriente normal; el LBS también debe interrumpirla.
Corriente de resistencia a corto plazo (Icw) y corriente de resistencia máxima (Ipk): Ambos deben soportar la corriente de falla durante el tiempo de despeje del dispositivo de protección aguas arriba. Esta es una clasificación de resistencia térmica y electromagnética, no una clasificación de interrupción, para ninguno de los dispositivos.
Corriente de ruptura de carga: Este parámetro aparece en las hojas de datos de LBS; no aparece en las hojas de datos de los interruptores de desconexión, porque los interruptores de desconexión no tienen esta capacidad.
Corriente de falla (Ipm): Aplicable a diseños LBS que incluyan esta clasificación. Relevante cuando la energización en caso de falla sea un escenario operativo plausible.
Entorno operativo: Uso en interiores o exteriores, nivel de contaminación, corrección por altitud, zona sísmica: estos factores afectan la coordinación del aislamiento y el diseño mecánico para ambas familias de dispositivos, pero no determinan por sí solos qué función de conmutación se requiere.
Frecuencia de cambio: La frecuencia con la que se produce la interrupción de la corriente de carga en condiciones normales de servicio determina la selección de la clase de resistencia del interruptor de punto de conexión. Un interruptor de punto de conexión que se opera con poca frecuencia tiene requisitos de resistencia muy diferentes a los de un interruptor que se opera varias veces al día.
| Parámetro | Interruptor de desconexión | Interruptor de ruptura de carga |
|---|---|---|
| Interrumpe la corriente de carga | No, primero hay que desconectar el circuito. | Sí, corriente nominal normal |
| Interrumpe la corriente de falla | No | No (a menos que se combine con un fusible o una clasificación adicional) |
| Capacidad de cometer errores | No es una tarea de aislamiento normal. | Depende del modelo y del proyecto; confirme la calificación declarada. |
| Mecanismo de extinción de arco | No se requiere ninguno para el aislamiento sin carga | Sistema de interrupción específico del modelo |
| Misión de diseño principal | Aislamiento visible para mantenimiento | Conmutación operativa bajo carga |
| Requisito de enclavamiento típico | Primero debe abrirse el interruptor o la válvula de derivación aguas arriba. | Autosuficiente para operaciones de corriente de carga |
| Referencia de normas | IEC-62271 102 | IEC-62271 103 |
| Combinado con interruptor de puesta a tierra | Preguntas frecuentes sobre bancarrota | Menos común, depende de la topología. |
No. Accionar un interruptor de desconexión en un circuito con corriente, incluso con baja carga, conlleva el riesgo de un arco eléctrico sostenido que la geometría de los contactos no puede extinguir. Esto puede provocar daños en los contactos, descargas disruptivas o lesiones. Primero debe realizarse la conmutación aguas arriba.
No. Un interruptor de circuito de baja tensión (LBS) estándar está diseñado para interrumpir la corriente normal de funcionamiento, no la corriente de falla. Cuando se requiere la interrupción de fallas, el LBS se combina con fusibles limitadores de corriente, un interruptor automático o se especifica con una capacidad de interrupción de fallas explícita. Para confirmar la capacidad de interrupción de fallas, es necesario consultar los parámetros nominales reales, no basarse únicamente en la etiqueta del LBS.
En general, no, a menos que el diseño del sistema de aislamiento basado en la localización (LBS) incluya un espacio de aislamiento verificado de forma independiente y que las normas de seguridad locales pertinentes lo acepten como punto de aislamiento. Muchos procedimientos y estándares de aislamiento requieren un dispositivo de aislamiento visible y diferenciado, incluso cuando hay un LBS en el mismo cubículo.
La corriente de resistencia a corto plazo (Icw) es la corriente de falla que ambos dispositivos deben soportar sin sufrir daños mientras opera la protección aguas arriba. La corriente de interrupción es la corriente de carga normal que un interruptor de derivación (LBS) está diseñado para interrumpir. Son parámetros distintos que abordan funciones diferentes: una es la resistencia ante fallas; la otra, la interrupción operativa.
Cuando los contactos se separan bajo corriente, se forma un arco eléctrico entre ellos. Un interruptor de derivación debe extinguir ese arco de forma fiable a la tensión y corriente nominales en una fracción de ciclo; el medio de extinción (SF₆, vacío, aceite) proporciona la recuperación dieléctrica y la refrigeración necesarias para la extinción del arco. Un interruptor de desconexión se abre hacia un espacio sin energía donde no se forma ningún arco de importancia, por lo que no se necesita un medio de extinción.
Para especificar cualquiera de los dos dispositivos en un proyecto de distribución, se requieren, como mínimo, los siguientes datos. Recopilar esta información antes de contactar con un fabricante acorta el proceso de cotización y evita ambigüedades en las especificaciones.
Para equipos de conmutación de distribución de media tensión que cubren funciones de aislamiento y conmutación de carga, revise la Gama de interruptores de desconexión XIYA POWER, familia de disyuntores, y centro de equipos de conmutación de distribución antes de solicitar una configuración específica para el proyecto.
El contenido se basa en las prácticas generales de ingeniería eléctrica y en las normas IEC. La selección específica para cada aplicación debe verificarse con las normas pertinentes del proyecto, los códigos de la red eléctrica local y los datos técnicos publicados por el fabricante.
