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Influencia de la altitud
en características eléctricas de interruptores
Artículo gentileza de Low Voltaje Products Unidad Breakers&Switches de ABB. 

Disminución de la densidad del aire y de la presión son dos efectos que se producen con la altura, afectando a las propiedades de los interruptores y generando, en la corriente nominal y en la tensión asignada de servicio, lo que se conoce como un “Declasamiento por Altitud”.

El primero se produce porque al disminuir la densidad del aire se genera un menor poder de refrigeración y, por ende, de la capacidad para disipar calor.

La transmisión de calor de un sólido al aire circundante se produce por conducción, cuando el sólido más caliente transfiere energía térmica a las moléculas adyacentes a su superficie; y por convección, cuando las moléculas que han sido calentadas por el sólido transfieren a su vez energía térmica a otras moléculas adyacentes creando un movimiento convectivo.

Menor densidad significa un menor número de moléculas (a paridad de volumen) y, consecuentemente, un menor movimiento convectivo y una menor disipación del calor. A la larga esto podría perjudicar el cumplimiento de los límites de elevación de temperatura en los terminales establecidos por la norma. Además, en caso de interruptores termomagnéticos habrá una disminución de los tiempos de intervención. En tanto, la tensión asignada de servicio del interruptor sufre un declasamiento por altitud por la disminución de la presión y de la densidad del aire, lo que causa una disminución de la rigidez dieléctrica del aire. Al disminuir la presión y la densidad del aire, se aumenta el camino libre de las moléculas de aire, es decir, la energía cinética de las mismas, lo que facilita el que se origine un arco eléctrico.

Es muy difícil encontrar la curva de declasamiento de un interruptor, pero las normas UL ofrecen factores de corrección para la corriente y la máxima tensión aplicable a los interruptores abiertos, teniendo en cuenta todos los fenómenos físicos que contribuyen al cambio de la atmósfera en la altitud. En el caso de IEC, se debe hacer referencia a los valores indicados por el fabricante.

Para evitar un declasamiento en altitud se deben adquirir interruptores que sigan los requisitos de las normas y se debe exigir al fabricante un certificado de ensayo realizado en altura que certifique que se producirán declasamientos menores que los previstos.

Junio 2012
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Comentarios acerca de este artículo
Luis Andres Delcrosa (22/01/2015)
Estimado Cristian, me parece correcto el articulo que han publicado, a lo que se refiere el articulo es al derating de la temperatura de operacion continua, y porlo tanto el limite de operacion en CC, se sabe que todo material electrico probado y certificado debe tener una temperatura constante de operacion que no sobre pase los limites termicos al cual esta clasificado, es por ello que el articulo hace incapie en este punto, no a la rigidez dielectrica que mas bien es un parametro que se deriba del voltaje de operacion( claro a este tambien hay que hacer correcciones pero para MT y AT).
saludos
Cristian Guevara Vicuña E3: Expertos Eficiencia Energética (11/07/2012)
Estimados:
- saludos cordiales
- seguimos con el afán de hacer derating hasta para el gato.
- en cndiciones de campo eléctrico homogéneo, la ruptura del dieléctrico aire se produce con 30 kV/cm a presión y temperatura normales.
- ¿cree usted que en una red de 400 V alcanzará esfuerzos de campo eléctrico cercanos a este valor?
- el derating por altitud se justifica solamente en sistemas de media y alta tensión. Lo de hacer derating en interruptores de baja tensión es una soberana estupidez
Atte.-
CGV
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