Este documento describe la interrupción de corrientes capacitivas y los problemas asociados como sobretensiones y rearcos. Explica que al interrumpir una corriente capacitiva, la tensión en los bornes del interruptor puede aumentar rápidamente debido a la carga residual del condensador, lo que puede causar rearcos. También analiza la interrupción de una línea eléctrica específica y compara los resultados para un interruptor ideal y uno con SF6, encontrando valores más altos de voltaje transitorio de recuperación y corriente para el interruptor con SF

1. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES
CAPACITIVAS
Beimar Rodríguez Guerrero

2. INTRODUCCIÓN
 Interrumpir la corriente es una acción
indispensable que hay que realizar en un circuito
eléctrico, para garantizar la seguridad de las
personas y de los bienes en caso de fallo y
también para controlar la distribución y la
utilización de la energía eléctrica.
 Igualmente resulta necesario poderla restablecer
en diversas situaciones normales o de defecto.

3. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
La interrupción de corrientes capacitivas puede dar lugar
a sobretensiones debidas a recebados durante el período
de restablecimiento de la tensión.
 La interrupción de corrientes capacitivas en principio
no tiene dificultad. En efecto, cuando el aparato
interrumpe la corriente, la tensión en los bornes del
generador es máxima puesto que la intensidad y la
tensión están desfasadas en (pi/2) ; puesto que el
condensador permanece cargado a este valor después
del corte de corriente, la tensión en los bornes del
interruptor, inicialmente nula, aumenta lentamente
sin TTR (Relación de transformación) y con una
derivada en relación al tiempo nula en el origen.

4. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
 Por contra los problemas de recebado son
delicados. En efecto después de un semiperíodo,
la tensión de red se ha invertido y la tensión en los
bornes del interruptor alcanza dos veces el valor
de la tensión de cresta. Así pues, los riesgos de
recebado entre los contactos son elevados y
aumentan tanto más cuanto más lenta sea la
apertura.

5. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

6. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
 Si el corte es efectivo en el cero de corriente siguiente,
el condensador permanece cargado a una tensión 3E.
Cuando la tensión «e» se invierte de nuevo, la tensión
en los bornes del interruptor es igual a 5E. Esta
sobretensión puede significar entonces un nuevo
recebado. El fenómeno puede continuar por sí mismo
con una tensión en los bornes del interruptor que
puede alcanzar los valores de 5E, 7E, etcétera.
 Para cualquier recebado que haya tenido lugar
durante el cuarto de período que sigue al cero de
corriente, puede observarse una «escalada de
tensión» y llevar a valores de cresta inadmisibles para
las cargas.

7. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
 Por contra, los reencendidos cuyas apariciones
dependen del dimensionamiento del aparato de
corte son tolerables: la tensión de oscilación en los
bornes del condensador permanece inferior, en
valor absoluto, al valor cresta de la tensión del
generador, lo que no presenta peligro particular
para los aparatos.

8. Establecimiento de corrientes capacitivas y
recebados:
Durante el cierre del aparato de mando que alimenta las cargas capacitivas se
producen fenómenos específicos de los circuitos capacitivos.
Así, la puesta bajo tensión de una batería de condensadores provoca una
sobreintensidad importante a frecuencia elevada cuya amplitud de cresta
viene dada por la ecuación:
donde
L0 = inductancias de la red aguas arriba,
L = inductancias de conexión a la batería, generalmente pequeñas frente a L0.

9. Voltajes Transitorios de
Recuperación (TRV)
 Para la simulación de la apertura de corrientes
capacitivas se considera, el TRV de los tres polos
del interruptor de la línea El Inga – Yaguachi la cual
está en vacio y la corriente obtenida en una de las
fases del sistema.

10. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

11. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
En la Figura 3.9 se observa las corrientes concernientes al interruptor
ideal y al interruptor SF6 que se obtienen al momento de interrumpir
la corriente en la línea El Inga – Yaguachi en vacío, el valor pico de
252,57 A corresponde al interruptor ideal y el valor de 1275,5 A al
interruptor en SF6, se observa también que el interruptor ideal opera
en el primer cruce por cero, luego de la orden de apertura del
interruptor, mientras que el interruptor en SF6 opera en 0,0513 s
tiempo estimado para la operación de apertura.
Las corrientes obtenidas en el interruptor en SF6 tienen un incremento
considerable respecto al del interruptor ideal esto debido a que al
iniciarse la apertura de los contactos del interruptor la corriente
contínua fluyendo a través del medio de extinción.

12. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

13. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

14. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

15. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
La Figura 3.10 muestra los voltajes transitorios de
recuperación tanto del interruptor ideal como del
interruptor SF6 obtenidos en cada una de las fases del
sistema, los TRV’s obtenidos son producto de la maniobra
de apertura de la Línea El Inga – Yaguachi en vacío.
Además se observa que al inicio de la simulación el
interruptor ideal y el de SF6 se encuentran cerrados por
lo que la diferencia de potencial es cero sin embargo a los
0,0513 s momento en el que empieza la operación de
apertura no hay ningún cambio en el interruptor ideal,
sino hasta el tiempo en el que la corriente alcance el
primer cruce por cero para interrumpir el circuito,
mientras que para el interruptor SF6 el voltaje de
recuperación comienza en el tiempo 0,0513 s instante en
el que se interrumpe la corriente.

16. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
Un resumen de los valores máximos de voltaje y
corriente obtenidos en el caso del corte de
corriente capacitiva aplicada en Línea El Inga –
Yaguachi en vacio se muestra en la Tabla 3.4.

17. INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS
En la tabla 3.4 se presenta los resultados obtenidos del TRV y de la
corriente tanto en el interruptor ideal como en el interruptor en SF6.
Siendo los valores del TRV y de la corriente en SF6 más elevados que los
del interruptor ideal en los tres polos del interruptor, estos valores
presentan un incremento a razón promedio del 1.15 y del 4.19 al TRV y
corriente respectivamente del interruptor ideal. Los valores obtenidos en
el interruptor en SF6 muestran tal aumento debido a que conforme se
aproxima el momento de anulación de corriente, la apertura de los
contactos del interruptor hacen contacto con el medio de extinción
modelado, después de que la corriente se anula aparece el TRV que es
función del balance energético del arco eléctrico modelado.
Los valores de TRV registrados en el interruptor en SF6 dan una idea más
cercana a la realidad de los posibles valores de voltaje que el interruptor
debe ser capaz de soportar en sus bornes en la operación de apertura.

18. CONCLUSIONES
 Los valores de TRV registrados en el
interruptor en SF6 dan una idea más cercana
a la realidad de los posibles valores de voltaje
que el interruptor debe ser capaz de soportar
en sus bornes en la operación de apertura.