Dinámica de maniobra de interruptores en vacío (VCB): Tensión transitoria de recuperación (TRV) y amortiguadores RC

Fenómenos de corte de corriente antes del cero natural (current chopping), reencendidos de alta frecuencia al maniobrar cargas inductivas (motores y transformad

1. Física de la interrupción del arco en vacío

Los disyuntores de vacío (VCB) interrumpen la corriente en el cruce por cero dentro de una botella de interruptor de vacío de cerámica sellada (10^-5 to 10^-7 mbar).

2. Mecanismo de generación de sobretensión y corte de corriente

Al interrumpir pequeñas corrientes inductivas (por ejemplo, corrientes magnetizantes de transformadores descargados), el arco se extingue prematuramente antes del cruce por cero natural AC en un nivel de corriente de corte (i_chop = 2 to 5 A):

V_{peak_surge} = i_chop · √((L_load) / (C_circuit))

3. Parámetros del voltaje de recuperación transitorio (TRV) (IEC 62271-100)

Clase de cuadrícula	Voltaje pico TRV (u_c)	Tiempo hasta el pico (t₃)	Tasa de aumento (RRRV = u_c / t₃)
12 kV Fallo de terminal	20.6 kV	44 μs	0.47 kV/μs
24 kV Fallo de terminal	41.2 kV	88 μs	0.47 kV/μs
36 kV Fallo de terminal	61.8 kV	132 μs	0.47 kV/μs

4. Dimensionamiento del amortiguador RC para transformadores de tipo seco

Para suprimir múltiples reencendidos de alta frecuencia y proteger el aislamiento del transformador de tipo seco, los Circuitos de supresión de sobretensiones RC Snubber están conectados línea a tierra en los terminales del transformador:

R_snub = 50 Ω (Non-inductive resistor)

C_snub = 0.25 μF (Surge capacitor)

*Referencia: IEC 62271-100:2021; IEEE Std C37.011-2019; CIGRE TB 570.*