MX2012014899A - Sistema de proteccion contra arco y fallo de arco con un interruptor de alta velocidad. - Google Patents

Abstract

Un terminador de arco eléctrico de alta velocidad para un sistema de distribución de energía eléctrica incluye un alojamiento evacuado, sellado y un conmutador mecánico controlable que tiene un primero y segundo contactos eléctricamente conductores encerrados dentro del alojamiento y adaptados para ser acoplados al sistema de distribución de energía fuera del alojamiento. Un conductor activador se extiende en el alojamiento y tiene un extremo expuesto cerca de la separación entre los contactos cuando los contactos están en la posición abierta. Al menos uno de los contactos se puede mover entre una posición abierta en la cual los contactos están separados por una separación y una posición Cerrada en la cual los contactos se acoplan entre si y un mecanismo de operación se proporciona para mover al menos un contacto entre las posiciones abierta y cerrada. Una fuente de alto voltaje se acopla de forma controlada al conductor activador para suministrar un impulso de alto voltaje al conductor activador en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico. El impulso de alto voltaje produce un arco eléctrico dentro de la separación entre los contactos para desviar la corriente de falla del sistema de distribución de energía a través de la separación, de uno de los contactos al otro, antes de que los contactos se acoplen entre si.

Description

i SISTEMA DE PROTECCIÓN CONTRA ARCO Y FALLO DE ARCO CON UN INTERRUPTOR DE ALTA VELOCIDAD Campo de la Invención Esta invención se refiere en general a dispositivos protectores para equipo de distribución y conmutación eléctrica, de manera más particular, a un sistema de protección contra falla por formación de arco eléctrico que tiene un conmutador de alta velocidad para desviar un arco.

Antecedentes de la Invención Los encierros del equipo de conmutación y distribución se emplean comúnmente en sistemas de distribución de energía eléctrica para encerrar cortacircuitos y equipo de conmutación asociado con el sistema de distribución. Los cortacircuitos se usan para interrumpir la energía eléctrica en respuesta a sobrecargas peligrosas de corriente en un circuito protegido.

Además de las sobrecargas de corriente, los encierros del equipo de conmutación y distribución también pueden encontrar condiciones peligrosas conocidas como fallas primarias por formación de arco eléctrico, las fallas primarias por formación de arco eléctrico se provocan típicamente por cableado corroído, desgastado o envejecido, conexiones sueltas, sobrecarga, rayos, etcétera.

Especialmente en los sistemas de distribución de energía de voltaje alto o medio, el gas ionizado asociado con las fallas primarias por formación de arco eléctrico se puede liberar a presiones y temperaturas suficientes para dañar o destruir severamente el equipo de conmutación y distribución y/o para provocar lesiones severas al personal de operación. Además de los gases ionizados, hay una gran liberación de energía luminosa incidente (lúmenes) que puede ser perjudicial al personal. La liberación de esta energía luminosa se refiere como "formación de arco eléctrico" .

Para contrarrestar o reducir al mínimo los efectos de fallas primarias por formación de arco eléctrico, algunos encierros actúales del equipo de conmutación y distribución se proporcionan con un sistema de protección a fallas por formación de arco eléctrico para poner rápidamente en cortocircuito y/o poner a tierra la barra común fuente de un sistema de distribución eléctrica en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico en .el encierro. Este tipo de sistema de protección contra falla por formación de arco eléctrico incluye un conmutador mecánico, un conmutador de estado sólido o un dispositivo híbrido de ambos de estos tipos de conmutadores, que desvía rápidamente la corriente transportada en la barra común fuente a una ruta de baja impedancia, extinguiendo de este modo de forma efectiva las corrientes de falla primaria por formación de arco eléctrico presentes en el sistema de distribución. Una ruta de baja impedancia puede ser un corto a tierra o un corto trifásico. Un ejemplo de un sistema de protección a falla primaria por formación de arco eléctrico es un terminador de arco descrito en la Patente de Estados Unidos No. 5,933,308 de Garzón, titulada "Sistema de Protección Contra Falla por Formación de Arco Eléctrico para un Encierro de Equipo de Conmutación y Distribución" .

El daño hecho al equipo de conmutación y distribución durante un evento de falla por formación de arco eléctrico es una función de la velocidad a la cual se puede extinguir el arco. Un problema con los terminadores de de arco del tipo identificado anteriormente es que puede ser relativamente lento el tiempo de operación, por ejemplo, aproximadamente 5 milisegundos . Durante ese tiempo, puede presentarse daño potencial al equipo y al personal.

La IEEE 1584 muestra métodos para calcular las energías de la formación de arco eléctrico usando el tiempo como una de las variables. Antes de la prueba, que incluye pruebas hechas en unión con la patente de los Estados Unidos No. 5,933,308 de Garzón, titulada "Sistema de Protección a Falla por Formación de Arco Eléctrico para un Encierro de Equipo de Conmutación y Distribución" , indica que se impide el daño al equipo cuando el tiempo para desviar la falla primaria por formación dé arco eléctrico es menos de 5 milisegundos .

Otro tipo de sistema de protección a falla por formación de arco eléctrico usa una pistola de plasma ablativo con electrodos de separación en extremos opuestos de una cámara de material ablativo. La pistola inyecta plasma ablativo en una separación entre electrodos, reduciendo de forma suficiente la impedancia de la separación para iniciar un segundo arco entre los electrodos que absorbe rápidamente la energía de la falla primaria de arco y activa un cortacircuito . Esto extingue rápidamente la falla primaria por formación de arco eléctrico y protege el circuito eléctrico. Este dispositivo desarrolla un arco en gas, lo que limita su intervalo de vida, especialmente para aplicaciones de alta voltaje, por la pérdida progresiva de propiedades a aislamiento. Una explicación más detallada de este tipo de dispositivo se describe en la publicación de solicitud de patente de los Estados Unidos No. 2008/0253040 de Asokan et al., titulada "Pistola de Plasma Ablativo". En general, el uso de ya sea un medio mecánico, o eléctrico, o químico u otro, o una combinación de éstos, para crear un cortocircuito eléctrico (ruta de baja impedancia) entre las terminales para proporcionar una ruta alternativa de conducción de corriente se refiere como "formación de circuito de cortocircuito de carga" .

Aunque el tiempo de operación del dispositivo de "circuito de cortocircuito de formación de arco eléctrico" descrito anteriormente es relativamente más rápido que el tiempo de operación de un terminador de arco de dispositivo de cortacircuito, completamente mecánico, un problema asociado con este dispositivo de "cortacircuito de formación de arco eléctrico" es que falla por incluir un sistema redundante como un respaldo. Otro problema con este tipo ablativo de dispositivo "de circuito para poner en cortacircuito la formación de arco eléctrico" es que tiene un intervalo limitado de vida, en donde el material esencial para la operación del dispositivo se pierde cada vez que se dispara la pistola. Adicionalmente , esto que se pierde es material esencial, puede incrementarse con el paso del tiempo la impedancia de la ruta de desviación de arco, con el número de operaciones. En consecuencia, se incrementa la probabilidad que la ruta de menor impedancia pueda cambiarse de regreso a la falla primaria por formación de arco eléctrico que esencialmente, puede provocar que falle el dispositivo de "cortocircuito de formación de arco eléctrico" .

Por lo tanto, lo que se necesita es un conmutador de alta velocidad para un sistema de protección a falla por formación de arco eléctrico que afronte los problemas señalados anteriormente y otros.

Breve Descripción de la Invención En una modalidad, un terminador de arco eléctrico de alta velocidad para un sistema de distribución de energía eléctrica incluye un alojamiento evacuado, sellado y un conmutador mecánico controlable que tiene un primero y un segundo contactos eléctricamente conductores encerrados dentro del alojamiento y adaptados para ser acoplados al sistema de distribución de energía fuera del alojamiento. Al menos uno de los contactos se puede mover entre una posición abierta en la cual se separan los contactos por una separación de vacío, y una posición cerrada en la cual se acoplan entre sí los contactos, y se proporciona un mecanismo de operación para mover al menos un contacto movible entre las posiciones abierta y cerrada. Un detector de falla por formación de arco eléctrico produce una señal de control en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, y el mecanismo de operación es sensible a la señal de control para mover el por lo menos un contacto movible a la posición cerrada. Un conductor activador se extiende en el alojamiento y tiene un extremo opuesto cerca del contacto catódico cuando los contactos están en la posición abierta. Una fuente de alta voltaje se acopla de forma controlada al conductor activador para suministrar un impulso de alta voltaje al conductor activador en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico. El impulso de alto voltaje produce un arco entre el conductor activador y el contacto catódico, que ayuda a establecer un arco eléctrico secundario dentro de la separación entre los contactos, para desviar la corriente de falla de la falla por formación de arco eléctrico en el circuito eléctrico principal, a través de la separación, de uno de los contactos al otro, antes de que los contactos se acoplen entre sí. La desviación de la corriente de falla por el arco eléctrico secundario, producido con ayuda del conductor activador, suprime el arco eléctrico producido por la falla por formación de arco eléctrico, limitando la generación de gases a altas presiones y/o temperaturas, protegiendo de este modo el equipo de conmutación y distribución de daño y al personal de daño.

El inicio del arco eléctrico secundario se presenta después de la detección de una falla por formación de arco eléctrico, dentro de aproximadamente 500 microsegundos, es decir, 0.5 milisegundos , pero antes del cierre de los contactos eléctricos, que se presenta típicamente en aproximadamente 4.5 milisegundos después de la detección de una falla por formación de arco eléctrico. La sincronización de la detección y el disparo del arco eléctrico activador y la activación de una espiral para cerrar los contactos mecánicos variarán, pero no excederá 0.5 milisegundos . Como se describe anteriormente, el arco eléctrico secundario desvía la corriente eléctrica del circuito primario principal a través de los dos contactos, en tanto que el contacto movible está en movimiento hacia el contacto estacionario. El arco eléctrico secundario se disipa cuando los dos contactos se acoplan o hacen contacto entre sí .

En una implementación, el conductor activador es un alambre que se extiende a través de un contacto fijo y se escinde más allá de la superficie terminal del contacto fijo hacia un contacto movible opuesto. La superficie terminal del contacto movible forma una cavidad que permite que el contacto movible se pliegue sobre el extremo expuesto del conductor activador durante el movimiento del contacto movible en acoplamiento con el contacto fijo.

El conductor activador está aislado, excepto por su punta expuesta entre los contactos, donde se produce el arco secundario. El arco secundario se disipa cuando la separación de vacío se cierra por acoplamiento del contacto movible con el contacto fijo.

En otro aspecto, un método para terminar una condición de falla por formación de arco eléctrico en un sistema de distribución de energía eléctrica comprende detectar una condición de falla por formación de arco eléctrico en el sistema de distribución de energía, y en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, iniciando el movimiento de al menos uno de los contactos en una botella de vacío que tiene un alojamiento evacuado, sellado y un conmutador mecánico controlable que tiene un primero y un segundo contactos eléctricamente conductores encerrados dentro del alojamiento y acoplados al sistema de distribución de energía fuera del alojamiento. Al menos uno de los contactos se puede mover entre una posición abierta en la cual los contactos se separan por una separación, y una posición cerrada en la cual los contactos se acoplan entre sí para desviar la corriente de falla en el sistema de distribución de energía a una ruta de baja impedancia. También se produce un arco secundario, dentro de la separación entre los contactos y antes de que se acoplen los contactos, en respuesta a la detección de la falla por formación de arco eléctrico. El arco eléctrico secundario desvía la corriente de falla del sistema de distribución de energía a través de la separación, desde uno de los contactos al otro, y antes y hasta que se acoplen entre sí los contactos.

Los aspectos adicionales de la invención serán evidentes para aquellos expertos en la técnica en vista de la descripción detallada de las varias modalidades, que se hace con referencia a las figuras, se proporciona a continuación una breve descripción de las mismas.

Breve Descripción de las Figuras La invención se puede entender mejor por referencia a la siguiente descripción tomada en unión con las figuras anexas.

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una botella de vacío.

La Figura 2 es una vista en sección transversal lateral de la botella de vacío de la Figura 1, que ilustra una posición abierta de un conmutador mecánico.

La Figura 3 es una vista en sección transversal, lateral agrandada de la botella de vacío de la Figura 1, que ilustra un arco eléctrico secundario a través de una separación de vacío.

La Figura 4 es una vista en sección transversal, lateral de la botella de vacío de la Figura 1 que ilustra una posición cerrada del conmutador mecánico.

La Figura 5 es una vista en sección transversal, lateral de una botella de vacío que ilustra una posición alternativa de un conductor activador con él conmutador mecánico en una posición cerrada.

La Figura 6 es una vista en sección transversal, lateral de la Figura 5 con el conmutador mecánico en una posición abierta y que ilustra un arco secundario a través de una separación de vacío.

La Figura 7 es un diagrama esquemático eléctrico de un sistema de distribución de energía eléctrica que incluye un sistema de detección de falla por formación de arco eléctrico y una botella de vacío.

Descripción Detallada de las Modalidades Ilustradas Aunque la invención se describirá en unión con ciertas modalidades preferidas, se entenderá que la invención no se limita a estas modalidades particulares. Por el contrario, se propone que la invención incluya todas las alternativas, modificaciones y arreglos equivalentes como se puedan incluir dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas.

Con referencia a La Figura 1, una botella de vacío para un sistema de distribución eléctrica tiene un alojamiento evacuado, sellado 10 para encerrar componentes internos, que incluyen un conmutador mecánico que se puede cerrar automáticamente en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, para desviar la corriente de falla a una ruta de baja impedancia y de este modo extinguir el arco eléctrico. El alojamiento 10 incluye un cuerpo 11 que está hecho típicamente de un material cerámico aislante herméticamente sellado a un par de tapas terminales 12 y 13. El alojamiento sellado cilindrico 10, algunas veces referido en la industria como una "botella de vacío", se evacúa para crear un vacío de 0.1 Pa o menos.

Como se puede ver en las Figuras 2-4, el conmutador mecánico dentro del alojamiento 10 incluye un contacto eléctricamente conductor, fijo 14 que se extiende a través de, y está herméticamente sellado a, la primera tapa terminal 12, terminando en la región central del cuerpo cilindrico 11. El conmutador también incluye un contacto eléctricamente conductor, movible 15 que se extiende a través de, y está herméticamente sellado a, la segunda tapa terminal 13, y se monta para movimiento axial a lo largo del cuerpo 11. Para mantener el sello hermético durante el movimiento del contacto movible 15, el sello incluye un fuelle flexible 16 que tiene un extremo sellado a la tapa terminal 13 y el otro extremo sellado al contacto movible 15. El fuelle 16 puede expandirse y contraerse, en tanto que se mantienen los sellos en extremos opuestos del fuelle.

En su posición retraída, mostrada en las Figuras 2 y 3, el extremo interior del contacto movible 15 está separado del extremo interior opuesto del contacto estacionario 14 por un espacio que se refiere como la "separación de vacío" . Esta es la condición "abierta" del conmutador. Cuando el contacto movible 15 se mueve a su posición avanzada, mostrada en la Figura 4, el extremo interior 15a acopla la superficie terminal opuesta 14a del contacto fijo 14, que es la condición "cerrada" del conmutador. Un mecanismo de operación 17, mostrado en la Figura 2 (por ejemplo, como se describe en la patente de los Estados Unidos No. 5,933,308) se acopla al contacto movible 15 fuera del alojamiento 10 para mover el contacto movible 15 hacia atrás y hacia de forma axial, entre sus posiciones abierta (retraída) y cerrada (avanzada) . Para esta aplicación, el conmutador está típicamente en su condición abierta, y el mecanismo de operación 17 se acciona para hacer avanzar el contacto movible 15 a su posición cerrada en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, para desviar la corriente de falla a la ruta de baja impedancia. Después de que se ha depurado la falla, el mecanismo de operación 17 se acciona para retraer el contacto movible 15 a su posición abierta para resumir la operación normal .

Las botellas de vacío del tipo descrito de esta manera anteriormente han estado en uso durante muchos años, y el conmutador en estas botellas de vacío se cierra típicamente, y entonces se extingue el arco eléctrico de falla en menos de 5 milisegundos después de la ocurrencia de una falla por formación de arco eléctrico. Específicamente, una falla por formación de arco eléctrico se detecta típicamente en el espacio de 0.5 milisegundos después de que se presenta la falla, y el tiempo de respuesta del mecanismo de operación para cerrar los contactos es aproximadamente 4.5 mi1isegundos .

Para reducir el tiempo requerido para extinguir el arco eléctrico, el contacto fijo 14 está equipado con un conductor activador 20 (ver Figuras 2-4) que ayuda al inicio de un arco eléctrico secundario dentro del alojamiento 10 antes de que el mecanismo de operación 17 es respondido a la detección de una falla por formación de arco eléctrico. Este arco eléctrico se genera dentro de la separación de vacío entre las superficies opuestas 14a y 15a de los contactos fijo y móvil 14 y 15, y tiene el efecto de desviar una porción de la corriente de falla a través de la separación de vacío antes y hasta que se acoplen entre sí los contactos mecánicos 14 y 15. Este es la misma ruta de desviación formada por los contactos mecánicos 14, 15 cuando se cierran, pero el efecto de desviación inmediata del arco eléctrico secundario, antes de que se haya encerrado los contactos, reduce significativamente el tiempo requerido para extinguir el arco eléctrico de falla. En el dispositivo ilustrativo, el conductor activador está en la forma de un alambre, pero se entenderá que otras formas de conductores se pueden usar en lugar del alambre.

En las Figuras 2-4, el conductor activador 20 se extiende a través de un agujero axial 21 perforado axialmente a través del contacto fijo 15, con el extremo distante 20a del conductor activador que se extiende ligeramente más allá de la superficie terminal 14a del contacto fijo 14, de modo que el extremo expuesto del conductor activador sólo está ligeramente separado de la superficie terminal 15a del contacto móvil 15. De esta manera, se puede producir un arco eléctrico activador inicial, al aplicar un impulso de alta voltaje al conductor activador 20, entre el extremo del conductor activador 20 y la superficie 14a o 15a, y este arco eléctrico activador, como se representa por el arco eléctrico 22 en la Figura 3, iniciará el arco eléctrico secundario entre la superficie 14a y la superficie opuesta 15a del contacto móvil 15. El conductor activador se colocado para producir un arco eléctrico activador entre éste y cualquiera de los contactos principales 14a o 15a. Por ejemplo, en la modalidad ilustrativa en la Figura 3, un arco secundario efectivo se puede producir al suministrar al conductor activador 20 con un impulso de alta voltaje. El conductor activador 20 está circundado por aislamiento 23, excepto por el extremo opuesto 20a del conductor activador, para impedir el contacto o formación de arco eléctrico en otros ubicaciones a lo largo del tramo del conductor activador 20.

El extremo del contacto móvil 15 opuesto al extremo expuesto 20a del conductor activador 20 forma una cavidad 24 que permite que el contacto móvil 15 se pliegue sobre la porción terminal distante del conductor activador 20 hasta que la superficie terminal anular 15a alrededor de la cavidad 24 entre en acoplamiento con la superficie terminal 14a del contacto fijo 14. La cavidad 24 tiene un diámetro mayor que aquel del conductor activador aislado 20, de modo que el arco secundario se mantiene hasta que se acoplen entre sí los dos contactos 14, 15. Después de que se acoplan los dos contactos 14, 15, proporcionan una ruta de relativamente baja impedancia para la corriente de falla en comparación a la ruta principal de falla de arco eléctrico, desvía la corriente de falla de arco eléctrico a esta ruta de baja impedancia, y de este modo extingue la falla de arco eléctrico.

En la Figuras 5 y 6 se muestra una modalidad modificada de la botella de vacío. En esta modalidad, un conductor activador 30 se extiende en el alojamiento 10 a lo largo de una ruta radial en lugar de una ruta axial . El extremo distante 30a del conductor activador se coloca adyacente a la separación entre los dos contactos 14 y 15 de modo que la aplicación de un impulso de alto voltaje al conductor activador 30 produce el arco eléctrico secundario deseado en la separación, produciendo de este modo el mismo efecto descrito anteriormente para la modalidad de las Figuras 2-4. La Figura 5 muestra los contactos 14 y 15 en la posición cerrada, y la Figura 6 lo muestra en la posición abierta .

La Figura 7 es un diagrama esquemático eléctrico de un sistema distribución de energía trifásica equipado con dos botellas de vacío 40 y 41. Las líneas trifásicas 42, 43 y 44 de una empresa de servicio se conectan a través de un cortacircuito principal 45 a tres barras colectoras principales 46, 47 y 48, uno para cada fase. Las barras colectoras 46-48 están equipadas con los respectivos transformadores de corriente 49, 50 y 51 que se usan como parte del sistema de detección de falla por formación de arco eléctrico. Las barras colectoras 46-48 se conectan a través de múltiples cortacircuitos alimentadores , tal como cortacircuitos 52 y 53, a múltiples circuitos alimentadores para suministrar energía a diferentes cargas. Todos los cortacircuitos 45, 52 y 53 se alojan típicamente en un encierro de equipo de conmutación y distribución, y se colocan sensores ópticos 54, 55 y 56 cerca de los cortacircuitos 45, 52 y 53, respectivamente, para percibir la ocurrencia de un arco eléctrico producido por una falla por formación de arco eléctrico.

Las señales producidas por cada uno de los transformadores de corriente 49-51 y los sensores ópticos 54, 55 y 56 se envían a un controlador 57, que usa las señales para detectar la ocurrencia de fallas primarias por formación de arco eléctrico (por ejemplo, cuando ambas señales exceden umbrales preseleccionados) . Cuando se detecta una falla primaria por formación de arco eléctrico, el controlador 57 provoca que las señales se envíen a (1) un circuito generador de impulsos 59 que produce un impulso de alto voltaje que se suministra al conductor activador 20 para generar el arco eléctrico activador, que ayuda en la formación del arco eléctrico secundario entre los contactos 14 y 15, y (2) a un mecanismo de operación tipo espiral de "repulsión" (ver patente de los Estados Unidos No. 5,933,308, de Rubén D. Garzón, titulada "Sistema de Protección de Falla por Formación de Arco Eléctrico para un Encierro de Equipo de Conmutación y Distribución") que encierra los contactos 14 y 15.

En el sistema ilustrativo de la Figura 7, se proporcionan dos botellas de vacío 40 y 41 de modo que la corriente de falla se puede desviar de cualquiera de las tres barras colectoras principales 46-48 a una de las otras barras colectoras, desviando de este modo la corriente de falla a una ruta de baja impedancia. La botella de vacío 40 se conecta entre las barras colectoras 46 y 47, y la botella de vacío 41 se conecta entre las barras colectoras 47 y 48. El cierre de los contactos de las botellas de vacío termina la supresión del arco producido por la falla primaria por formación de arco eléctrico. Típicamente, uno o más de los cortacircuitos también se activará en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico (aunque no tan rápido como la botella de vacío) , de modo que no se suministra por más tiempo energía a los conductores de energía en la región donde se presentó la falla, hasta que se reajustan los cortacircuitos activados.

En tanto que se han ilustrado y descrito modalidades, aspectos y aplicaciones particulares de la presente invención, se va a entender que la invención no se limita a la construcción precisa y composiciones descritas en la presente y que pueden ser evidentes varias modificaciones, cambios y variaciones de las descripciones anteriores, sin apartarse del espíritu y alcance de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

Claims (18)

REIVINDICACIONES

1. Un terminador de arco eléctrico de alta velocidad para un sistema de distribución de energía eléctrica, el terminador de arco eléctrico está caracterizado porque comprende: un alojamiento evacuado, sellado, un conmutador mecánico controlable que tiene un primero y segundo contactos eléctricamente conductores encerrados dentro del alojamiento y adaptados para ser acoplados al sistema de distribución de energía fuera del alojamiento, al menos uno de los contactos que se pueden mover entre una posición abierta en la cual los contactos están separados por una separación, y una posición cerrada en la cual los contactos se acoplan entre sí, para desviar la corriente de falla en el sistema de distribución de energía a una ruta de baja impedancia cuando se detecta una falla por formación de arco eléctrico, un mecanismo de operación para mover al menos un contacto entre las posiciones abierta y cerrada, un conductor activador que se extiende en el alojamiento y que tiene un extremo expuesto cerca de la separación entre los contactos cuando los contactos están .en la posición abierta, y una fuente de alto voltaje acoplada de forma controlable a un conductor activador para suministrar un impulso de alto voltaje a el conductor activador en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, el impulso de alto voltaje que produce un arco secundario dentro de la separación para desviar la corriente de falla del sistema de distribución energía a través de la separación, de uno de los contactos al otro, antes de que se acoplen entre sí los contactos.

2. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye: un detector de falla por formación de arco eléctrico que produce una señal de control en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, y un mecanismo de operación es sensible a la señal de control para mover al menos un contacto movible a la posición cerrada.

3. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primero y segundo contactos tienen superficies opuestas, y el conductor activador se extiende a través del primer contacto con el extremo del conductor que se extiende más allá de la superficie terminal del primer contacto que se opone al segundo contacto.

4. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conductor activador está aislado excepto por el extremo expuesto .

5. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la superficie del segundo contacto forma una cavidad que permite que el segundo contacto se pliegue sobre el extremo expuesto del conductor activador durante el movimiento de al menos un contacto móvil hacia la posición cerrada.

6. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conductor activador se extiende a través de una pared lateral del alojamiento en general perpendicular a un eje de movimiento de al menos un contacto movible.

7. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el arco eléctrico activador se produce por el pulso de alto voltaje en el espacio de aproximadamente 0.5 milisegundos después de la detección de una falla por formación de arco eléctrico.

8. El terminador de arco eléctrico de alta velocidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el tiempo de respuesta del mecanismo de operación y el controlador mecánico controlable para cerrar los contactos es un máximo de 4.5 milisegundos después de la detección de una falla por formación de arco eléctrico.

9. Un método para terminar una condición de falla por formación de arco eléctrico en un sistema de distribución de energía eléctrica, el método está caracterizado porque comprende: a) proporcionar una botella de vacío que tiene un alojamiento evacuado, sellado y un conmutador mecánico controlable que tiene un primero y segundo contactos eléctricamente conductores encerrados dentro del alojamiento y acoplados al sistema de distribución de energía fuera del alojamiento, al menos uno de los contactos que se pueden mover entre una posición abierta en la cual los contactos están separados por una separación, y una posición cerrada en la cual los contactos se acoplan entre sí para desviar la corriente de falla en el sistema de distribución de energía a una ruta de baja impedancia, y b) detectar una condición de falla por formación de arco eléctrico en el sistema de distribución de energía, en respuesta a la detección de una falla por formación de arco eléctrico, c) producir un arco eléctrico dentro de la separación para desviar la corriente de falla del sistema de distribución de energía a través de la separación, de uno de los contactos al otro, antes de que se acoplen entre sí los contactos .

10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el arco se produce al suministrar un pulso de alto voltaje a un conductor activador que se extiende en el alojamiento y que tiene un extremo expuesto cerca de la separación entre los contactos cuando los contactos están en la posición abierta.

11. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el conductor activador está aislado excepto por el extremo expuesto.

12. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el primero y segundo contactos tienen superficies opuestas, y el conductor activador se extiende a través del primer contacto con el extremo distante del conductor que se extiende más allá de la superficie terminal del primer contacto opuesto al segundo contacto .

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la superficie del segundo contacto forma una cavidad que permite que el segundo contacto se pliegue sobre el extremo expuesto del conductor activador durante el movimiento de al menos un contacto móvil hacia la posición cerrada.

14. El método de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el conductor activador se extiende a través de una pared lateral del alojamiento en general perpendicular a un eje de movimiento de al menos un contacto movible .

15. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye remover la energía eléctrica de la línea en la cual se detectó la falla de arco, después de que los contactos se acoplen entre sí.

16. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque incluye producir una señal de control en respuesta a detectar una falla por formación de arco eléctrico, y suministrar la señal de control a un mecanismo de operación que es sensible a la señal de control para mover al menos un contacto movible a la posición cerrada .

17. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los contactos primero se acoplan entre sí en el espacio de aproximadamente 4.5 milisegundos después de que se detecta una falla por formación de arco eléctrico .

18. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el arco eléctrico activador se produce en aproximadamente 0.5 milisegundos después de la detección de una falla por formación de arco eléctrico.