Disyuntor: qué protege y cómo funciona

Los interruptores automáticos son dispositivos cuya tarea es proteger una línea eléctrica del daño causado por una gran corriente. Esto puede ser sobrecorrientes de cortocircuito o simplemente un poderoso flujo de electrones que pasa a través del cable durante un tiempo suficientemente largo y hace que se sobrecaliente con una mayor fusión del aislamiento. El interruptor de circuito en este caso evita consecuencias negativas al cortar el suministro de corriente al circuito. Más tarde, cuando la situación vuelve a la normalidad, el dispositivo se puede volver a encender manualmente.

Funciones de disyuntor

Los dispositivos de protección están diseñados para realizar las siguientes tareas básicas:

• Conmutación de circuitos eléctricos (la capacidad de apagar el área protegida en caso de falla de energía).
• Desenergizando el circuito confiado cuando aparecen corrientes de cortocircuito en él.
• Protección de la línea contra sobrecargas cuando una corriente excesiva pasa a través del dispositivo (esto sucede cuando la potencia total de los dispositivos excede el máximo permitido).

En resumen, los AB realizan simultáneamente una función de protección y una de control.

Los principales tipos de interruptores

Hay tres tipos principales de AB, que difieren entre sí en diseño y están diseñados para trabajar con cargas de diferentes tamaños:

• Modular. Su nombre se debe al ancho estándar, un múltiplo de 1,75 cm. Está diseñado para corrientes pequeñas y se instala en redes de suministro de energía doméstica, para una casa o apartamento. Como regla general, se trata de un interruptor automático monopolar o bipolar.
• Emitir. Se llama así por el cuerpo del yeso. Puede soportar hasta 1000 amperios y se utiliza principalmente en redes industriales.
• Aire. Diseñado para trabajar con corrientes de hasta 6300 amperios. La mayoría de las veces es una máquina automática de tres polos, pero ahora los dispositivos de este tipo se producen con cuatro polos.

Un disyuntor de protección monofásico es un disyuntor que es más común en las redes domésticas. Puede ser de 1 y 2 polos. En el primer caso, solo el conductor de fase está conectado al dispositivo, y en el segundo, también cero.

Además de los tipos enumerados, también hay dispositivos de corriente residual, designados por la abreviatura RCD, y máquinas diferenciales.

El primero no puede considerarse AB completo, su tarea no es proteger el circuito y los dispositivos incluidos en él, sino evitar una descarga eléctrica cuando una persona toca un área abierta. El disyuntor diferencial es un AB y RCD combinados en un dispositivo.

¿Cómo se organizan los disyuntores?

Consideremos en detalle el dispositivo del interruptor automático. El cuerpo de la máquina está hecho de material dieléctrico. Se compone de dos partes, que están conectadas por remaches. Si es necesario desmontar el cuerpo, se perforan los remaches y se abre el acceso a los elementos internos del interruptor automático. Éstos incluyen:

• Terminales de tornillo.
• Conductores flexibles.
• Manija de control.
• Contacto móvil y fijo.
• Una liberación electromagnética, que es un solenoide con un núcleo.
• Liberación térmica, que incluye una placa bimetálica y un tornillo de ajuste.
• Salida de gas.
• Cámara de extinción de arco.

En la parte posterior, el fusible de seguridad automático está equipado con un pestillo especial, con el que está conectado al riel DIN.

Este último es un riel de metal con un ancho de 3.5 cm, en el que se conectan dispositivos modulares, así como algunos tipos de medidores eléctricos. Para conectar la máquina al riel, el cuerpo del dispositivo de protección debe enrollarse sobre su parte superior y luego hacer clic en el pestillo presionando la parte inferior del dispositivo. Puede quitar el disyuntor del riel DIN enganchando el pestillo desde la parte inferior.

El pestillo del interruptor modular puede estar muy apretado. Para conectar dicho dispositivo a un riel DIN, primero debe enganchar el pestillo desde la parte inferior y colocar el dispositivo de protección en lugar del sujetador, y luego liberar el elemento de bloqueo.

Puede hacerlo más fácil: al cerrar el pestillo, presione firmemente en su parte inferior con un destornillador.

Está claro por qué se necesita un interruptor de circuito, en el video:

Cómo funciona el disyuntor

Ahora veamos cómo funciona el disyuntor de protección de red. Se conecta levantando la palanca de control. Para desconectar el AV de la red, la palanca se baja.

Cuando el disyuntor de protección eléctrico funciona en modo normal, la corriente eléctrica con la palanca de control levantada se suministra al dispositivo a través del cable de alimentación conectado al terminal superior. El flujo de electrones va a un contacto estacionario, y de él a uno móvil.

Luego, la corriente fluye a través del conductor flexible hasta el solenoide de la liberación electromagnética. Desde él, a lo largo del segundo conductor flexible, la electricidad va a la placa bimetálica, que se incluye en la liberación térmica. Habiendo pasado a lo largo de la placa, el flujo de electrones a través del terminal inferior entra en la red conectada.

Características de la liberación térmica.

Si la corriente excede el circuito en el que está instalado el disyuntor, se produce una sobrecarga. El flujo de electrones de alta potencia, que pasa a través de la placa bimetálica, tiene un efecto térmico, lo que lo hace más suave y lo obliga a doblarse hacia el elemento de disparo. Cuando este último entra en contacto con la placa, la máquina se dispara y se detiene el suministro de corriente al circuito. Por lo tanto, la protección térmica ayuda a evitar el calentamiento excesivo del conductor, lo que puede conducir a la fusión de la capa aislante y dañar el cableado.

El calentamiento de la placa bimetálica hasta tal punto que se dobla y dispara el AB se produce durante un tiempo determinado. Depende de cuánto exceda la corriente la clasificación de la máquina, y puede llevar unos segundos y una hora.

La liberación térmica se dispara cuando la corriente del circuito excede la clasificación de la máquina en al menos 13%. Después de que la placa bimetálica se haya enfriado y la corriente actual se haya normalizado, el dispositivo de protección se puede volver a encender.

Hay otro parámetro que puede afectar el funcionamiento de AB bajo la influencia de una liberación térmica: esta es la temperatura ambiente.

Si el aire en la habitación donde está instalado el dispositivo tiene una temperatura alta, entonces la placa se calentará hasta el límite de disparo más rápido de lo normal, y puede activarse incluso con un ligero aumento de la corriente. Por el contrario, si la casa está fría, la placa se calentará más lentamente y aumentará el tiempo antes de que se desconecte el circuito.

La liberación térmica, como se mencionó, requiere un cierto tiempo durante el cual la corriente del circuito puede volver a la normalidad. Entonces la sobrecarga desaparecerá y el dispositivo no se apagará. Si la magnitud de la corriente eléctrica no disminuye, la máquina desenergiza el circuito, evitando que la capa de aislamiento se derrita y evitando que el cable se queme.

La sobrecarga suele ser causada por la inclusión de dispositivos en el circuito, cuya potencia total excede la calculada para una línea en particular.

Matices de protección electromagnética

La liberación electromagnética está diseñada para proteger la red de cortocircuitos y difiere de la térmica en términos del principio de funcionamiento. Bajo la acción de sobrecorrientes de cortocircuito, surge un potente campo magnético en el solenoide. Empuja el núcleo de la bobina hacia un lado, lo que abre los contactos de alimentación del dispositivo de protección, actuando sobre el mecanismo de liberación. El suministro de energía a la línea se interrumpe, eliminando así el riesgo de incendio en el cableado, así como la destrucción de la instalación cerrada y el interruptor automático.

Dado que en el caso de un cortocircuito en el circuito, se produce un aumento instantáneo de la corriente a un valor que puede tener graves consecuencias en poco tiempo, el funcionamiento de la máquina bajo la influencia de una descarga electromagnética se produce en centésimas de segundo. Es cierto que, en este caso, la corriente debe superar el AB nominal en 3 o más veces.

Claramente sobre los disyuntores en el video:

Tolva de arco

Cuando los contactos del circuito a través del cual fluye la corriente eléctrica se abren, surge un arco eléctrico entre ellos, cuya potencia es directamente proporcional a la magnitud de la corriente de la red. Tiene un efecto destructivo en los contactos, por lo tanto, para protegerlos, el dispositivo incluye una cámara de extinción de arco, que es un conjunto de placas instaladas paralelas entre sí.

Al entrar en contacto con las placas, el arco se fragmenta, por lo que su temperatura disminuye y se produce la atenuación. Los gases generados durante la aparición del arco se eliminan a través de un orificio especial del cuerpo del dispositivo de protección.

Conclusión

En este artículo, hablamos sobre qué son los disyuntores, cuáles son estos dispositivos y cómo funcionan. Finalmente, digamos que los interruptores automáticos no están diseñados para instalarse en la red como conmutadores convencionales. Tal uso conducirá rápidamente a la destrucción de los contactos del dispositivo.