La conmutación en caliente de circuitos DC es especialmente problemática. Al abrir el circuito, la tensión aplicada puede ser lo suficientemente alta para ionizar el aire que separa los contactos, creando, de este modo, un arco eléctrico que mantiene el circuito cerrado.
Este arco eléctrico, físicamente, es plasma a muy alta temperatura que, aparte de mantener eléctricamente el circuito cerrado, desgasta los contactos reduciendo enormemente su vida útil.
Existen varias tecnologías para eliminar el arco eléctrico creado entre los contactos en circuitos DC. Entre estas, se han popularizado los contactores compactos que disponen de contactos alojados dentro de cámaras con gases nobles o en vacío. Este gas impide la formación del arco eléctrico, pero presenta un problema. Cuando circulan corrientes elevadas debido a cortocircuitos, sobrecargas o regímenes de trabajo elevados, los contactos se calientan transmitiendo este calor al gas. Este efecto puede aumentar su presión de tal manera que, podría llegar a reventar.
SCHALTBAU, fabricante de contactores con más de 70 años de experiencia en tensiones DC, dispone de un amplio know-how en técnicas de extinción de arco eléctrico. Dado que las tensiones altas DC se emplean en la industria ferroviaria desde sus orígenes, la seguridad del sistema es vital para evitar explosiones o fallos en vehículos que transportan cientos de pasajeros. Debido a esto, SCHALTBAU ha desarrollado diferente tecnología y opta por conmutación en aire en lugar de cámaras de gas.
Los contactores para el entorno ferroviario precisan de unas características mecánicas extremas, así como de un número de ciclos de conexión muy elevados.
Para aplicaciones en ámbito de energías renovables, almacenamiento de energía y E-Mobility, SCHALTBAU ha desarrollado una nueva familia de contactores con conmutación en aire. En este caso, los requisitos mecánicos no son tan extremos y su número de maniobras está orientada al uso como contactor de seguridad. Con la tecnología empleada, puede ser usado como contactor bidireccional, con lo que se puede tener una conmutación segura de un circuito DC contando tan sólo de un polo.
La familia de contactores CS310 se lanza para corrientes Ith de 150, 300 y 500 Amps. en un contacto NA. En función de la tensión de trabajo, se usan tapas sobre los contactos (tensiones hasta 60Vdc) o cámaras de extinción de arco para tensiones de hasta 1500V. De esta manera se puede trabajar con corrientes de pico de hasta 3000Amps/1 seg. para aperturas, con lo que se podrán soportar condiciones de cortocircuito usando fusibles lentos sin dañar al contactor. Las corrientes de conexión pueden llegar a ser de hasta 2500Amps, con lo que se pueden evitar contactores o circuitos de precarga para limitar corrientes de arranque de sistemas altamente capacitivos. Para una monitorización efectiva se recomienda el uso de contactos auxiliares.
Los beneficios con esta nueva familia de contactores DC de SCHALTBAU distribuido por KOLBI son:
• Conmutación segura de circuitos DC hasta 1500V.
• Contactor bidireccional que permite la conmutación segura en aplicaciones donde la corriente fluye en dos sentidos. Por ejemplo, en sistemas de almacenamiento de energía.
• Alta corriente de conexión (hasta 2500Amps) que evita circuitos de precarga.
• Corriente crítica mínima cero. Puede abrir de forma segura corrientes grandes y pequeñas.
• Elevada corriente de desconexión.
• Soporta elevados picos de corriente y sobrecarga.
• Tamaño reducido.
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