LA CURVA DE DESPLAZAMIENTO

CONTENIDO

LA CURVA DE DESPLAZAMIENTO

REALIZANDO LA MEDICIÓN

EJEMPLOS DE INSTALACIÓN DE TRANSDUCTORES DE DESPLAZAMIENTO

1.1 Descripción

1.2 Operación en la Apertura

1.2.1 Zona A: El inicio del movimiento

1.2.2 Zona B: Separación de los contactos

1.2.3 Zona C: Desaceleración

1.3 Operación en el Cierre

1.3.1 Zona A: El inicio del movimiento

1.3.2 Zona B: Cierre de los contactos

1.3.3 Zona C: Desaceleración

1.4 Curva de velocidad

1.5 Curva de aceleración

2.1 Transductor de Desplazamiento

2.1.1 Descripción

2.1.2 Operación

2.2 El Interruptor

2.2.1 Descripción

2.2.2 Sección Activa

2.2.3 Sección de Mando

2.3 Selección del Transductor

2.4 Adquisición y Presentación Visual de Resultados

2.5 Curva de Desplazamiento

2.5.1 Velocidad

2.5.2 Curvas de velocidad instantánea

2.5.3 Velocidad promedio

2.5.4 Ejemplo de cálculo de velocidad promedio para operación de apertura

2.5.5 Ejemplo de cálculo de velocidad promedio para operación de cierre

2.5.6 Precauciones Generales

EJEMPLO 1 : INTERRUPTOR ABB

EJEMPLO 2 : INTERRUPTOR AREVA GL

EJEMPLO 3 : INTERRUPTOR TIPO DE RESORTES

EJEMPLO 4 : INTERRUPTOR TIPO T

EJEMPLO 5 : INTERRUPTOR GE

EJEMPLO 6 : INTERRUPTOR DE VOLUMEN DE ACEITE

EJEMPLO 7 : INTERRUPTOR HPL

EJEMPLO 8 : INTERRUPTOR HPL TIPO T (mecanismo BLG)

EJEMPLO 9 : INTERRUPTOR GFX

EJEMPLO 10 : INTERRUPTOR GL TIPO T

EJEMPLO 11 : INTERRUPTOR ABB

EJEMPLO 12 : INTERRUPTOR MAGNE BLAST

EJEMPLO 13 : EJEMPLO DE MONTAJE CON UNA BASE MAGNÉTICA

EJEMPLO 14 : INTERRUPTOR CROMPTON GREAVES

EJEMPLO 15 : INTERRUPTOR HGF DE TANQUE MUERTO DE AREVA

Mediciones del Desplazamiento de Interruptores

LA CURVA DE DESPLAZAMIENTO

1.1 DESCRIPCIÓN

Durante las pruebas de tiempo de los interruptores, la medición de los tiempos de operación desde la primera aparición de la orden de disparo en la bobina de mando hasta la conmutación del contacto principal, se graba con un instrumento de medición de tiempos, tal como el CBA-32P de ZENSOL.

Esta medición ofrece una valiosa información del estado de los interruptores y permite, en la mayoría de los casos, la verificación precisa de la presencia o ausencia de anomalías. Pero esta información no revela todos los secretos de los interruptores. Otra información importante permanece escondida de nuestra vista.

Siempre que sea posible, se debe realizar una medición punto por punto del movimiento de los componentes internos del interruptor, desde el inicio del movimiento hasta que éste llega al reposo completo, se traza una curva llamada CURVA DE DESPLAZAMIENTO.

Aunque la curva de tiempo del contacto principal da el momento cuando empieza el movimiento y cuando se conmuta el contacto, la información contenida en la curva de desplazamiento es interesante porque nos permite seguir todo el movimiento de comienzo a fin.

1.2 OPERACIÓN EN LA APERTURA

Se muestra un ejemplo de una curva de desplazamiento para una operación de Apertura en la Figura 1.2, superpuesta con una curva de tiempo de apertura para el contacto principal (en rojo).

Figura 1.2 - Curva de desplazamiento para una operación de Apertura

La primera característica a verificar es observar la forma general de la curva; en ésta se ven tres Zonas (encerradas en un círculo en la Fig. 1.2) que merecen una atención particular.

1. La Zona A : El inicio del movimiento

2. La Zona B : La separación del contacto

3. La Zona C : Del inicio de la desaceleración hasta el final de la posición de reposo

1.2.1 ZONA A: EL INICIO DEL MOVIMIENTO

Aquí es donde empieza el movimiento. Es extremadamente importante saber si el movimiento ha comenzado en el momento correcto. Por ejemplo, un retraso con respecto a la especificación de referencia significa que existe un problema eléctrico si la bobina no es excitada a tiempo, o podría existir un problema mecánico entre el mecanismo de mando que envía la orden del movimiento y el contacto móvil del propio interruptor.

1.2.2 ZONA B: SEPARACIÓN DE LOS CONTACTOS

Aquí es donde se separan los contactos principales uno del otro. En este preciso instante, el arco empieza a formarse y el interruptor implementa sus medidas para extinguirlo. La velocidad de separación se convierte en un factor importante y primordial a fin de lograr la ruptura del circuito.

El método para calcular la velocidad promedio en esta zona depende del diseñador del interruptor. Solamente el diseñador puede determinar el método de cálculo y establecer la especificación de referencia.

1.2.3 ZONA C: DESACELERACIÓN

Aquí es donde el movimiento se desacelera hasta que el contacto móvil del interruptor se detiene completamente.

La cantidad de energía requerida en el proceso de ruptura es proporcional a la intensidad de la corriente a interrumpir. Una vez que la corriente ha sido interrumpida y el arco ha sido extinguido, la energía desarrollada es bastante grande.

Se ponen en acción medios eficaces de amortiguamiento para absorber este exceso de energía y así reducir el riesgo de dañar los componentes internos del interruptor. El análisis de esta zona hace posible determinar si el amortiguamiento es óptimo, lo que significa que el movimiento se detiene gradualmente.

Un insuficiente amortiguamiento, o underdamping, hace que las partes móviles experimenten choques al final del viaje, los cual ocasiona un daño severo.

Un amortiguamiento repentino, donde la energía cinética desarrollada por las partes móviles del interruptor se absorbe en un tiempo muy pequeño, ocasiona un daño semejante a un underdamping. Este fenómeno es llamado overdamping.

1.3 OPERACIÓN EN EL CIERRE

En la Figura 1.3 se muestra un ejemplo de una curva de desplazamiento para una operación de Cierre, superpuesto con una curva de tiempo para el contacto principal (en rojo).

Figura 1.3 - Curva de desplazamiento para una operación de Cierre

La primera característica a verificar es observar la forma general de la curva; en ésta se ven tres Zonas (encerradas en un círculo en la Fig. 1.3) que merecen una atención particular.

1. La Zona A : El inicio del movimiento

2. La Zona B : El cierre de los contactos

3. La Zona C : Del inicio de la desaceleración hasta el final de la posición de reposo

1.3.1 ZONA A: EL INICIO DEL MOVIMIENTO

Como en el caso de la curva del desplazamiento de apertura, aquí es donde el movimiento empieza, y es muy importante conocer si el movimiento se ha iniciado en el lugar correcto.

1.3.2 ZONA B: CIERRE DE LOS CONTACTOS

Aquí es donde los contactos principales entran en contacto. En esta zona, también llamada la zona de pre-arco, como los contactos están más cerca uno del otro, el dieléctrico, que es una función de la distancia de la separación, se hace insuficiente y se forma una corriente de pre-arco dentro de un arco, cuya duración está en función de la velocidad de los contactos.

Por lo tanto, la velocidad de los contactos es un factor importante para limitar el desgaste prematuro de los contactos.

Como en el caso para la operación de apertura, el método para el cálculo de la velocidad promedio en esta zona también está determinado por el diseñador del interruptor. Solamente el diseñador puede determinar este método de cálculo y establecer la especificación de referencia.

1.3.3 ZONA C: DESACELERACIÓN

Aquí es donde el movimiento se reduce lentamente hasta llegar a una parada completa de los contactos móviles del interruptor.

La energía necesaria para el proceso de cierre es menor que la desarrollada en el proceso de ruptura, pero sin embargo ésta es considerable.

El exceso de energía se traduce en una sobrecarrera del recorrido, lo cual, si excede las tolerancias, podría causar un severo daño al dispositivo.

1.4 CURVA DE VELOCIDAD

Se calcula una curva de velocidad por la derivada de la curva del desplazamiento, usando un software de análisis como el CBAWin. La curva de velocidad da la velocidad como una función del tiempo, lo cual nos permite adquirir nueva información sobre el comportamiento dinámico del interruptor.

1.5 CURVA DE ACELERACIÓN

De la misma manera, se puede trazar una curva de aceleración, como la derivada de la curva de velocidad, otra vez usando el software de análisis CBA Win, el cual nos brinda más datos útiles.

REALIZANDO LA MEDICIÓN

Para grabar la curva de desplazamiento, se necesita algún tipo de montaje entre el equipo CBA32P de ZENSOL y el interruptor. Se usa un transductor de desplazamiento para percibir el movimiento del contacto móvil. El software CBA Win procesa los datos, traza la curva de desplazamiento y ejecuta los diversos cálculos de velocidad. Para comprender el proceso se muestra una breve descripción del transductor, del interruptor y del CBA-32P.

2.1 TRANSDUCTOR DE DESPLAZAMIENTO

2.1.1 DESCRIPCIÓN

El transductor de desplazamiento en su forma más elemental consta de una parte fija y de una parte móvil. La parte móvil está sujeta al contacto

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