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EXTINCIÓN DEL ARCO ELÉCTRICO Guaylla Diego Escuela Superior Politécnica de Chimborazo Facultad de Mecánica Riobamba - Ecuador

En este trabajo se va a realizar una indagación sobre Extinción del arco eléctrico, Tipos y Métodos generales empleados para la extinción en los aparatos de maniobra. Los métodos de interrupción de arco pueden ser aplicados a diferentes productos ya sea en media y baja tensión. Una forma de interrupción fue descrita por Tomas Edison en una aplicación de patente en 1879 aunque dicho dispositivo utilizaba fusibles. Al abrir un circuito eléctrico por el cual exista circulación de corriente, se producirá un arco eléctrico entre los contactos. A pesar de separarse éstos, el circuito no se abre en el mismo instante, lo que da motivo a que, durante un breve tiempo circule corriente a través del aire ionizado, es decir, del aire que al calentarse se ha transformado en conductor Con eso se podría decir que podemos comenzar con el tema que ya explicamos en este pequeño resumen de la investigación. Palabras Clave: extinción, interrupción, transformación

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1. INTRODUCCIÓN

Se denomina arco eléctrico o también conocido como arco voltaico a la descarga eléctrica que se forma entre dos electrodos sometidos a una diferencia de potencial. La descarga está producida por electrones que van desde el electrodo negativo al positivo, además por iones positivos que se mueven en sentido opuesto. El choque de los iones genera un calor intenso en los electrodos, calentándose más el electrodo positivo debido a que los electrones que golpean contra él tienen mayor energía total. El arco eléctrico utilizado de forma controlada se ha empleado como fuente de luz, antes de la invención de la lámpara incandescente e incluso después, en la industria cinematográfica para conseguir fuertes intensidades luminosas en la filmación de películas, así como en los proyectores de las salas de cine.

2. MARCO TEÓRICO

A pesar de que la resistencia es elevada, se origina mucho calor, que se transmite en forma de arco eléctrico el cual ocasiona ciertos efectos perjudiciales en los contactos como su debilitamiento y desgaste por erosión, y, en consecuencia, la vida útil del aparato decrece. En ocasiones, este arco resulta peligroso, incluso para la vida del operador. En la apertura de los contactos principales de un contactor, y en circuitos que absorban mucha corriente, interesa reducir el arco y apagarlo lo más breve posible sin posibilidades de reencendido, a fin de disminuir el período transitorio de apertura. Puede asegurarse que, la vida de los contactos depende de la rapidez con que se apague el arco eléctrico. Tipos Existen diversos métodos generales empleados para la extinción del arco eléctrico en los contactores y en general, en la mayoría de los aparatos de maniobra, y son los siguientes: 

Por alargamiento del arco

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Por enfriamiento del arco

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Por subdivisión del arco

Extinción del arco eléctrico Se produce la extinción de arco cuando la corriente del arco pasa a ser cero.

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Desconectadores en aire.

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Interruptores en aceite

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Interruptores de aire comprimido

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Interruptores en aire operación magnética

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Interruptores operación en vacío

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Interruptores operación en SF6

Extinción del arco por alargamiento: consiste en separar rápidamente los terminales de contacto, pero las velocidades y distancias requeridas a medida que aumenta la potencia también aumentan; por lo que únicamente se utiliza este método hasta ciertas potencias. A partir de esas se recurren a artificio que consiguen alargar el arco manteniendo relativamente corta distancia entre el contacto fijo y el móvil. Para ello, se aprovecha la movilidad natural del arco. Para los contactores en aire de más de 100A y en general para todos los contactores que sean para corriente continua se utiliza el método “Soplado Magnético”. Para este efecto se utiliza una bobina de pocas espiras arrolladas sobre un núcleo magnético y conectada en serie con el contacto principal fijo del contactor. Extinción del arco por enfriamiento: este método consiste en hacer recorrer al arco eléctrico, ya alargado, a través de celdas estrechas lo cual permite que el arco ceda calor al entrar en contacto con las paredes circundantes. Extinción por subdivisión del arco: para el cumplimiento de este método debe disponerse de elementos adicionales que subdividan al arco una vez formado, estos elementos son piezas metálicas ubicadas en el trayecto de expansión del arco; de manera que, éste al llegar a la totalidad de ellas, se subdivide en otros más pequeños. Otra forma de subdividir el arco es conectando los contactos principales en serie. Interruptores operación SF6: el SF6 es un gas químicamente estable e inerte que alcanza alrededor de 3 veces la rigidez dieléctrica del aire bajo las mismas condiciones de presión, físicamente el gas tiene características electronegativas lo cual tiene la facilidad en capturar electrones libres, transformando los átomos en iones negativos lo cual provoca en el gas las altas propiedades de ruptura de arco. Esta solución es aplicada en sistemas de alta y media tensión sin embargo la cantidad de operaciones es limitada

Interruptores operación con aire comprimido: La forma de extinción de arco de éstos dispositivos consistía en la utilización de una fuente de aire comprimido la cuál suministraba aire a altas presiones directamente al arco formado entre los contactos al momento de una apertura del circuito. Ésta presión era dirigida al arco y empujaba el arco a una cámara en donde el arco se dividía en pequeños arcos lo cual permitía enfriarlos rápidamente de forma individual y lograr de des ionización y por lo tanto extinguir el arco.

3. CONCLUSIONES  Se puede apreciar que las tecnologías han venido cambiando a través de los años y los métodos de extinción de arco eléctrico se va controlando de una mejor manera para evitar consecuencias graves al operador.  En el mercado eléctrico existen una gran variedad de ofertas de diversos fabricantes por lo cual es importante entender perfectamente las características de cada uno de esos productos para tomar la decisión adecuada para nuestra necesidad y aplicación.  Tener en cuenta los siguientes parámetros al elegir un método de extinción eléctrico como la seguridad de personas y equipos, confiabilidad, rapidez, facilidad y costo

REFERENCIAS Libros 

CHAPMAN Stephen, “Máquinas Eléctricas”, Editorial Prentice Hall, Nueva York, 1998.



MOLINA José, “Control Industrial”, Escuela Politécnica Nacional, Quito, 1990.

Artículos en línea http://apps.geindustrial.com/publibrary/checkout/L APL0086?TNR=Articles%7CLAPL0086%7Cgeneri c http://www.academia.edu/11537212/INTERRUPTO RES_DE_POTENCIA_Y_EXTINCION_DEL_ARC O_ELECTRICO_UNIVERSIDAD_VERACRUZAN A_FACULTAD_DE_INGENIER%C3%8DA_MEC %C3%81NICA_EL%C3%89CTRICA