Principales características de un dispositivo de corte en el aire
La dimensión de la cámara de corte viene principalmente definida por la potencia de cortocircuito de la red (en MVA).
En los aparatos del tipo la Solenarc, la longitud más importante del arco (varios metros en 24 kV) se obtiene en un volumen razonable gracias al desarrollo del arco bajo la forma de un solenoide. Teniendo en cuenta las velocidades
que son necesarias para la apertura de los contactos, de algunos m/s, las energías de mando son de algunos centenares de julios.

Los campos de aplicación del corte en el aire
Este tipo de aparato se ha utilizado mucho en numerosas aplicaciones, pero su empleo se limita a tensiones inferiores a 24 kV. Para tensiones superiores, se emplea el aire comprimido, con lo que se consigue mejorar la resistencia dieléctrica y la velocidad de enfriamiento y de desionización. El arco se
enfría entonces por sistemas de soplado a alta presión (entre 20 y 40 bars). Esta técnica se ha utilizado para disyuntores de alto rendimiento o para tensiones elevadas (hasta 800 kV).
En BT, la técnica de corte en el aire a presión atmosférico se ha utilizado universalmente por su simplicidad, su resistencia mecánica, su ausencia de sobretensión y su efecto limitador.
En MT, se han preferido otras técnicas, puesto que el corte en el aire presenta varios inconvenientes:
- volumen ocupado por la aparamenta (dimensiones más grandes a causa del
alargamiento del arco),
- poder de corte influenciado por la presencia de las envolturas metálicas de la celda que contiene el aparato y por la humedad del aire,
- coste y ruido.
Los disyuntores de MT con corte en el aire ya casi no se fabrican hoy día.

3.3 El corte en aceite
El aceite, que servía ya como aislante, ha sido utilizado desde el principio del siglo XX como medio de corte, ya que esta técnica permite la concepción de aparatos relativamente sencillos y económicos. Los disyuntores en aceite se han utilizado principalmente para tensiones de 5 a 15 kV.

Principio
Los contactos están sumergidos en un aceite dieléctrico. Después de la separación, el arco provoca la descomposición del aceite que libera hidrógeno (70%), etileno (20%), metano (10%) y carbono libre. Una energía de arco de 100 kJ produce alrededor de 10 litros de estos gases.
Estos gases forman una burbuja que, por inercia de la masa de aceite, se encuentra sometida durante el corte a una presión dinámica que puede alcanzar de 50 a 100 bars. Cuando la intensidad pasa por cero, el gas se expande y
sopla el arco que se apaga. El hidrógeno, resultante de la descomposición del aceite, sirve como medio de extinción.
Es un buen agente extintor gracias a sus propiedades térmicas y a su constante de desionización mejor que la del aire, en particular a presión elevada.
Diferentes tecnologías de corte en aceite n Disyuntores de gran volumen de aceite
En los primeros aparatos que utilizaban aceite, el arco se formaba libremente entre los contactos creando burbujas de gas no confinadas. Para evitar reencendidos entre fases o entre bornes y masa, estas burbujas no han de alcanzar en ningún caso la cuba o juntarse entre sí (figura 25).

CONSTRUSUR

En consecuencia, los aparatos así diseñados alcanzaban dimensiones extraordinariamente grandes.
Además de las dimensiones, estos aparatos tienen numerosos inconvenientes como la falta de seguridad a causa del hidrógeno producido que se acumula bajo la tapa, el mantenimiento elevado necesario para vigilar la pureza del
aceite y la conservación de sus propiedades dieléctricas. Para evitar estos inconvenientes (falta de seguridad, aparatos voluminosos), los consultores han creado los disyuntores de pequeño volumen de aceite.

- Disyuntores de pequeño volumen de aceite
El arco y la burbuja se confinan en una cámara de corte aislante. La presión del gas aumenta durante el paso del arco por una sucesión de cámaras y después, cuando la intensidad pasa por cero, se expande a través de una boquilla en
la zona del arco. Éste es entonces enérgicamente barrido, lo que asegura la
recuperación de las propiedades dieléctricas intercontactos.

- Influencia del valor de la corriente sobre el PdC
Para las grandes corrientes, la cantidad de hidrógeno producido y los aumentos de presión son importantes. Por consiguiente los tiempos de arco son cortos. Inversamente, para las corrientes pequeñas, los aumentos de presión son débiles y los tiempos de arco son largos.
Estos tiempos de arco aumentan hasta un nivel crítico en que se hace difícil alcanzar el corte.
Unos dispositivos de soplado complementarios al final del recorrido pueden mejorar este punto.

- Características principales de los disyuntores
de pequeño volumen de aceite El valor de intensidad de cortocircuito o de intensidad asignada impone un diámetro mínimo del contacto móvil. La longitud de la cámara de corte y el recorrido de la parte móvil son casi proporcionales a la tensión aplicada. Para evitar presiones excesivas, el tiempo de arco mínimo
para corte de una gran intensidad debe ser inferior a 10 ms y debe permanecer inferior a 40 ms para las corrientes críticas. La envolvente aislante de la cámara de corte debe, por otra parte, ser concebida para soportar presiones muy elevadas generadas por fallos consecutivos, puesto que la disminución de presión necesita alrededor de 1 segundo.
Sin embargo, a pesar de la reducción del volumen de aceite, esta técnica presenta
todavía algunos inconvenientes:
– La descomposición del aceite no es reversible.
– La degradación del aceite y el desgaste de los contactos deterioran la resistencia dieléctrica lo que conlleva costes suplementarios de
mantenimiento.
– En caso de volver a cerrar rápidamente el polo, todavía hay una presión elevada y su PdC disminuye.
– El riesgo de explosión y de inflamación no se han eliminado completamente.
Los campos de aplicación del corte en aceite Esta técnica de corte ha sido muy empleada en todos los ámbitos, tanto de transporte como de distribución, de la energía eléctrica.
Progresivamente se ha sustituido por las técnicas de corte en el vacío y en el SF6,
técnicas que no presentan los inconvenientes indicados en los párrafos anteriores.

3.4 El corte en el vacío
Las propiedades dieléctricas del vacío se conocen desde hace tiempo y se han utilizado, por ejemplo, en los tubos de vacío para rayos X.
La utilización del vacío en la aparamenta de corte se ha visto como una posibilidad desde 1920, pero, a causa de dificultades tecnológicas, no ha sido efectiva a escala industrial hasta después de 1960. Después de los años 70, la técnica del vacío se generaliza más y más por las ventajas que aporta:
dimensiones reducidas, mayor seguridad y mayor resistencia mecánica.