Finalidad y dispositivo de los interruptores automáticos. Disyuntores: diseño y principio de funcionamiento Cómo funciona la máquina

Desde el comienzo de la aparición de la electricidad, los ingenieros comenzaron a pensar en la seguridad de las redes eléctricas y los dispositivos frente a las sobrecargas actuales. Como resultado, muchos diferentes dispositivos, que se distinguen por una protección fiable y de alta calidad. Uno de los últimos avances es máquinas eléctricas.

Este dispositivo se llama automático debido a que está equipado con la función de apagar la alimentación en modo automático, en caso de cortocircuitos, sobrecargas. Los fusibles convencionales después de la operación deben reemplazarse por otros nuevos, y las máquinas pueden volver a encenderse después de que se hayan eliminado las causas del accidente.

Tal dispositivo de protección es necesario en cualquier esquema de red eléctrica. El disyuntor protegerá el edificio o local de diversas emergencias:

  • incendios.
  • Descargas eléctricas a una persona.
  • Averías eléctricas.

Tipos y características de diseño.

Es necesario conocer información sobre los tipos de disyuntores existentes para poder elegir el adecuado en el momento de la compra dispositivo adecuado. Existe una clasificación de las máquinas eléctricas según varios parámetros.

Capacidad de Interrupción

Esta propiedad determina la corriente cortocircuito, en el que la máquina abrirá el circuito, apagando así la red y los dispositivos que estaban conectados a la red. Según esta propiedad, los autómatas se dividen en:

  • Disyuntores de 4500 amperios, utilizados para evitar fallas de funcionamiento lineas de fuerza viejos edificios residenciales.
  • A 6000 amperios, se utilizan para prevenir accidentes durante cortocircuitos en la red de viviendas en edificios nuevos.
  • A 10.000 amperios, utilizado en la industria para protección instalaciones eléctricas. Una corriente de esta magnitud puede formarse en las inmediaciones de la subestación.

Operación cortacircuitos se produce durante los cortocircuitos, acompañado de la aparición de una cierta cantidad de corriente.

La máquina protege el cableado del daño al aislamiento por alta corriente.

Número de polos

Esta propiedad nos informa sobre la mayor cantidad de cables que se pueden conectar a la máquina para brindar protección. En caso de accidente, el voltaje en estos polos se corta.

Características de las máquinas con un polo.

Tales máquinas eléctricas son las más simples en diseño y sirven para proteger secciones individuales de la red. Se pueden conectar dos cables a dicho disyuntor: una entrada y una salida.

La tarea de tales dispositivos es proteger el cableado eléctrico de sobrecargas y cortocircuitos de cables. El cable neutral está conectado al bus neutral, sin pasar por la máquina. La puesta a tierra se conecta por separado.

Las máquinas eléctricas con un polo no son introductorias, ya que cuando se apaga, la fase se rompe y el cable neutro aún permanece conectado a la fuente de alimentación. No proporciona una protección del 100%.

Propiedades de los autómatas de dos polos

En los casos en que un accidente requiera una desconexión total de la red eléctrica, utilice disyuntores de dos polos. Se utilizan como entrada. En casos de emergencia, o en caso de cortocircuito, todo el cableado eléctrico se desconecta al mismo tiempo. Esto permite realizar trabajos de reparación y mantenimiento, así como trabajos de conexión de equipos, ya que se garantiza una total seguridad.

Las máquinas eléctricas bipolares se utilizan cuando es necesario tener un interruptor separado para un dispositivo alimentado por una red de 220 voltios.

Una máquina automática con dos polos está conectada al dispositivo mediante cuatro cables. De estos, dos provienen de la fuente de alimentación y los otros dos salen de ella.

Máquinas eléctricas tripolares

En una red eléctrica con tres fases, se utilizan máquinas de 3 polos. La conexión a tierra se deja sin protección y los conductores de fase se conectan a los polos.

Una máquina tripolar sirve como dispositivo de entrada para cualquier consumidor de carga trifásica. La mayoría de las veces, esta versión de la máquina se usa en condiciones industriales para suministrar electricidad a motores eléctricos.

A la máquina se pueden conectar 6 conductores, tres de los cuales son las fases de la red eléctrica, y los tres restantes son provenientes de la máquina, y provistos de protección.

Usando una máquina de cuatro polos

Para proporcionar protección red trifásica con un sistema de conductores de cuatro hilos (por ejemplo, un motor eléctrico conectado de acuerdo con el esquema de "estrella"), se utiliza un disyuntor de 4 polos. Desempeña el papel de un dispositivo introductorio de una red de cuatro hilos.

Es posible conectar ocho conductores al dispositivo. Por un lado, tres fases y cero, por otro lado, la salida de tres fases con cero.

Característica de tiempo-corriente

Cuando los dispositivos que consumen electricidad y red eléctrica operar normalmente, la corriente fluye normalmente. Este fenómeno también se aplica a la máquina eléctrica. Pero, en el caso de un aumento en la fuerza actual por varias razones, mayor valor nominal, el disparador automático se dispara y el circuito se interrumpe.

El parámetro de esta operación se denomina característica tiempo-corriente de la máquina eléctrica. Es la dependencia del tiempo de funcionamiento de la máquina y la relación entre la intensidad real de la corriente que pasa por la máquina y el valor nominal de la corriente.

La importancia de esta característica radica en que por un lado se proporciona el menor número de falsos positivos y por otro lado se realiza la protección actual.

En la industria de la energía, hay situaciones en las que un aumento de corriente a corto plazo no está asociado con un accidente y la protección no debería funcionar. También ocurre con las máquinas eléctricas.

Las características de tiempo-corriente determinan cuánto tiempo operará la protección y qué parámetros de intensidad de corriente ocurrirán.

Máquinas eléctricas marcadas "B"

Los interruptores automáticos con una propiedad marcada con la letra "B" son capaces de disparar en 5 a 20 s. En este caso, el valor de corriente es de hasta 5 valores de corriente nominales. Dichos modelos de máquinas se utilizan para proteger los electrodomésticos, así como todo el cableado eléctrico en apartamentos y casas.

Propiedades de las máquinas marcadas con "C"

Las máquinas eléctricas con esta marca pueden apagarse en un intervalo de tiempo de 1 a 10 s, a 10 veces la carga actual. Dichos modelos se utilizan en muchas áreas, más populares para casas, apartamentos y otros locales.

El significado de la marca "D" en la máquina

Con esta clase, los autómatas se utilizan en la industria y se fabrican en versiones de 3 y 4 polos. Se utilizan para proteger potentes motores eléctricos y diversos dispositivos trifásicos. Su tiempo de operación es de hasta 10 segundos, mientras que la corriente de operación puede exceder el valor nominal en 14 veces. Esto hace posible usarlo con el efecto necesario para proteger varios circuitos.

Los motores eléctricos con una potencia significativa se conectan con mayor frecuencia a través de máquinas eléctricas con característica "D".

Corriente nominal

Hay 12 versiones de máquinas, que difieren en características. Corriente nominal trabajo, de 1 a 63 amperios. Este parámetro determina la velocidad a la que la máquina se apaga cuando se alcanza el límite de corriente.

La máquina para esta propiedad se selecciona teniendo en cuenta la sección transversal de los conductores de los cables, la corriente permitida.

El principio de funcionamiento de las máquinas eléctricas.

modo normal

Durante el funcionamiento normal de la máquina, la palanca de control está amartillada, la corriente fluye a través del cable de alimentación en el terminal superior. A continuación, la corriente va al contacto fijo, a través de él al contacto móvil y a través de alambre flexible a la bobina del solenoide. Después, la corriente pasa por el cable hasta la placa de liberación bimetálica. Desde allí, la corriente pasa al terminal inferior y luego a la carga.

Modo de sobrecarga

Este modo ocurre cuando se excede la corriente nominal de la máquina. La placa bimetálica se calienta con una gran corriente, se dobla y abre el circuito. La acción de la placa requiere tiempo, que depende del valor de la corriente que pasa.

El disyuntor es un dispositivo analógico. Hay ciertas dificultades para configurarlo. La corriente de disparo del relé se ajusta en fábrica con un tornillo de ajuste especial. Después de que la placa se haya enfriado, la máquina puede volver a funcionar. La temperatura de la tira bimetálica depende de ambiente.

El relé no actúa inmediatamente, permitiendo que la corriente vuelva a su valor nominal. Si la corriente no disminuye, el disparador dispara. La sobrecarga puede ocurrir debido a dispositivos potentes en la línea o al conectar varios dispositivos a la vez.

modo de cortocircuito

En este modo, la corriente aumenta muy rápidamente. El campo magnético en la bobina del solenoide mueve el núcleo, que activa la liberación y desconecta los contactos de la fuente de alimentación, eliminando así la carga de emergencia del circuito y protegiendo la red de posibles incendios y destrucción.

La liberación electromagnética opera instantáneamente, lo cual es diferente de la liberación térmica. Cuando se abren los contactos del circuito de trabajo, aparece un arco eléctrico, cuya magnitud depende de la corriente en el circuito. Provoca destrucción de contactos. Para evitar este efecto negativo, se fabrica una rampa de arco, que consta de placas paralelas. En él, el arco se desvanece y desaparece. Los gases resultantes se descargan en un orificio especial.

Instalación de disyuntores

Los disyuntores automáticos en circuitos eléctricos son dispositivos que apagan automáticamente la fuente de alimentación al abrir contactos. Los contactos se abren en caso de cortocircuito, exceso de carga de corriente superior a la calculada y en caso de corrientes de fuga anómalas en la red. Los disyuntores también sirven como interruptor para abrir manualmente la red.
A su vez, los dispositivos de protección automática se dividen en los siguientes grupos:

  • fusibles modulares (de un solo uso);
  • dispositivos electromecánicos (reutilizables) que responden a corrientes superiores a la corriente de disparo y al calentamiento de los hilos por exceso corrientes nominales cargas que han reemplazado fusibles.

  • dispositivos relativamente recientes cierre de protección(RCD) que responden a la aparición de una corriente de fuga, que no debería estar en una red normal. Se utilizan para proteger a las personas que están en riesgo de descarga eléctrica, así como para proteger contra el riesgo de incendio en caso de violación del aislamiento de cables y contactos;

Recientemente, también han aparecido dispositivos combinados que combinan un interruptor automático y un RCD, los llamados autómatas diferenciales.



diffavtomat - dispositivo de protección

En este artículo consideraremos los interruptores automáticos, las características de su dispositivo, la selección y la instalación.

El dispositivo de protección automática.

  • 1. Un interruptor automático moderno consta de uno (una fase) a cuatro (tres fases con un cable neutro) pares de contactos cargados por resorte encerrados en una caja de plástico. Los contactos en estado cerrado están sujetos por un pestillo. Para cerrar los contactos, se saca una palanca hacia el exterior. Al presionar la palanca, superando la resistencia del resorte de apertura, cerramos los contactos y se fijan en el estado cerrado mediante un pestillo.


  • 2. Para abrir los contactos, simplemente mueva el pestillo y el resorte de apertura unido a los contactos de apertura abrirá el circuito. El arco eléctrico que se produce cuando los contactos se abren se extingue mediante un dispositivo especial de extinción. El pestillo es empujado hacia atrás para abrir, en primer lugar, por un solenoide conectado en serie en el circuito en un cierto

el valor de la corriente que fluye a través de él y, en segundo lugar, una placa bimetálica, también conectada en serie, que se dobla cuando se calienta y mueve el pestillo para abrir. También puede abrir los contactos manualmente presionando el botón, que está conectado mecánicamente al pestillo Los contactos (terminales) para conectar los cables se encuentran arriba y abajo. El dispositivo se sujeta a presión en el llamado riel DIN (DIN - Deutsche Industri Normen - estándares de la industria alemana) El riel DIN está equipado con protectores de entrada de energía, estos protectores también están equipados con medidores de electricidad. La máquina se monta en un riel DIN con un simple encaje y, para quitarla, debe mover un marco de fijación especial con un destornillador.

El disyuntor automático protege la red eléctrica y los dispositivos conectados después de ella.
En caso de cortocircuito, la corriente que fluye a través del solenoide aumenta varias veces, el solenoide retrae el núcleo conectado al pestillo y el circuito se abre. Si la carga de corriente aumenta (antes de que se active el solenoide) y esto provoca un calentamiento excesivo de los cables, se activa la placa bimetálica. Además, si el tiempo de respuesta del solenoide es de aproximadamente 0,2 segundos, entonces el tiempo de respuesta de la placa bimetálica es de aproximadamente 4 segundos.

Corriente nominal e instantánea de disparo de la máquina. Selección de disyuntores

La característica principal al elegir una máquina es la corriente nominal, que se indica en el marcado de las máquinas. Para comprender su significado, debe saber que cualquier red eléctrica consta de los llamados grupos, cada grupo forma un "bucle" independiente, todos los bucles están conectados a los cables de entrada en paralelo, es decir, de forma independiente. Esto se hace, en primer lugar, para aumentar la confiabilidad de la red eléctrica y reducir la posibilidad de sobrecargas, y en segundo lugar, con la ayuda de grupos, todas las cargas actuales se igualan y reducen a algunos valores estándar, lo que le permite ahorrar en cables: para cada grupo, se selecciona su propia sección de cable.
Como regla general, un grupo consiste en dispositivos de iluminación, el otro - enchufes, el tercero - estufas eléctricas que consumen energía, lavadoras etc. Para cada grupo, al diseñar una red de suministro de energía, se determina la corriente nominal, en función de la cual se calcula la sección transversal de los cables. Cabe señalar que la corriente nominal de un grupo de consumidores no se calcula simplemente sumando las potencias de los consumidores, sino teniendo en cuenta la probabilidad de inclusión simultánea de varios consumidores en la red. Para esto, se introduce el llamado coeficiente de probabilidad, calculado por un método especial.

En función de las corrientes nominales calculadas de cada grupo de consumidores, se calcula la sección transversal del cable requerida y se seleccionan los disyuntores (cada grupo tiene su propio disyuntor). Los autómatas se seleccionan de tal forma que, en función de la corriente nominal conocida del grupo, se selecciona el autómata con el valor superior más próximo de la corriente nominal. Por ejemplo, con una corriente nominal de un grupo de 15A, seleccionamos un autómata con un valor de corriente nominal de 16A.

Debe entenderse que el interruptor automático no opera cuando se excede ligeramente la corriente nominal, sino cuando la corriente en la red es varias veces mayor que la corriente nominal. Esta corriente se denomina corriente de disparo instantáneo (a diferencia de la corriente de operación de la placa bimetálica) del interruptor automático. Este es el segundo parámetro a tener en cuenta a la hora de elegir una máquina. Por la magnitud de la corriente de disparo instantáneo, o mejor dicho, por su relación con la corriente nominal, los autómatas se dividen en tres grupos, denotados con las letras latinas B; DE; y D. (En la Unión Europea también se fabrican máquinas de clase A). ¿Qué significan estas letras?

Los interruptores automáticos de clase B están diseñados para disparo instantáneo a corrientes superiores a 3 y hasta 5 corrientes nominales.
Clase C, respectivamente, por encima de 5 y hasta 10 corrientes nominales.
Clase D: por encima de 10 y hasta 20 corrientes nominales.

¿Para qué son estas clases?

El hecho es que existe la corriente de carga inicial, que para algunos consumidores puede exceder la corriente nominal de funcionamiento varias veces. Por ejemplo, cualquier motor eléctrico en el momento del arranque (mientras el rotor del motor está parado) funciona prácticamente en modo de cortocircuito, es decir, carga la red solo con la resistencia activa de los devanados de cobre, que es pequeña. Y solo cuando el rotor del motor está ganando impulso, aparece la reactancia, lo que reduce la corriente. Las corrientes de arranque de los motores eléctricos son 4-5 veces superiores a las nominales (corrientes de trabajo). (Es cierto que la duración del flujo de corrientes de arranque es pequeña, la placa bimetálica del interruptor automático no tendrá tiempo de funcionar).

Si utilizamos autómatas de clase B para proteger motores, obtendremos un falso funcionamiento del autómata a la corriente de arranque cada vez que se arranque el motor. Y es posible que no podamos arrancar el motor en absoluto. Es por eso que se deben usar disyuntores de clase D para proteger los motores.

protección de la máquina contra las corrientes de arranque - motor eléctrico

Clase B: para la protección de redes de iluminación, dispositivos de calefacción, donde las corrientes de arranque son mínimas o están ausentes. En consecuencia, la clase C es para dispositivos con corrientes de arranque promedio.


corrientes de arranque promedio - lámparas de iluminación

Naturalmente, para seleccionar un disyuntor, debe tener en cuenta el voltaje, el tipo de corriente, el entorno de trabajo, etc., pero todo esto no necesita comentarios especiales.

Instalación e instalación de disyuntores.

Notamos de inmediato que el trabajo de instalación e instalación de interruptores automáticos debe ser realizado por personal calificado que haya recibido la capacitación adecuada y tenga permiso para realizar dicho trabajo. Este es un requisito de seguridad establecido en el PUE.


La instalación y la instalación de las máquinas se realizan sobre la base de un diagrama de circuito, que debe adjuntarse en un lugar visible dentro del panel de entrada de la fuente de alimentación. diagrama de circuito instalación específica se desarrolla sobre la base de esquemas típicos. Como regla general, el siguiente equipo se encuentra en el escudo de entrada:



  1. Se instala un interruptor en la entrada: un interruptor de cuchillo, un interruptor de lote o un interruptor automático general (los interruptores automáticos se instalan en escudos modernos). Esto se hace para poder realizar trabajos eléctricos dentro del blindaje, simplemente desconectando todo el blindaje de la fuente de alimentación.
  2. A continuación, se conecta un medidor eléctrico, que se sella para proteger contra todo tipo de "artesanos" para "ahorrar" electricidad.
  3. Después del medidor, los cables de suministro se ramifican en grupos, y en la entrada de cada grupo, se coloca su propio disyuntor y, después, un RCD (dispositivo de corriente residual). Los RCD se seleccionan de modo que su corriente nominal supere la corriente nominal del interruptor automático. Además, los cables salen del blindaje a los grupos de consumidores, a cada grupo con su propio cable separado.

Los disyuntores y los RCD se montan en un riel DIN. La instalación en sí no es difícil, solo debe tener en cuenta que para facilitar la instalación, hay tiras de puente o puentes listos para usar; esto es para suministrar, por ejemplo, a todas las máquinas. tensión de fase, el cable de entrada está conectado a la primera máquina y al resto, mediante puentes. También en el blindaje se instalan tiras de sujeción comunes para cables neutros y para cables de tierra. Todo esto simplifica enormemente la instalación.

El objetivo principal de los interruptores automáticos es su uso como dispositivos de protección contra corrientes de cortocircuito y corrientes de sobrecarga. Los disyuntores modulares de la serie BA tienen una demanda predominante. En este artículo, consideraremos Serie BA47-29 de iek.

Por su diseño compacto (dimensiones de módulo unificadas en ancho), facilidad de instalación (montaje en carril DIN mediante pestillos especiales) y mantenimiento, son ampliamente utilizados en entornos domésticos e industriales.

En la mayoría de los casos, los autómatas se utilizan en redes con un modo de operación relativamente pequeño y corrientes de cortocircuito. El cuerpo de la máquina está fabricado en material dieléctrico, lo que permite su instalación en lugares públicos.

Dispositivo de interruptores automáticos. y los principios de su trabajo son similares, las diferencias están, y esto es importante, en el material de los componentes y la calidad del montaje. Los fabricantes serios usan solo materiales eléctricos de alta calidad (cobre, bronce, plata), pero también hay productos con componentes hechos de materiales con características "ligeras".

La forma más sencilla de distinguir el original del falso es el precio y el peso: el original no puede ser barato y ligero con componentes de cobre. El peso de las máquinas de marca está determinado por el modelo y no puede ser inferior a 100 - 150 g.

Estructuralmente, el interruptor automático modular está hecho en una caja rectangular, que consta de dos mitades unidas entre sí. En la parte frontal de la máquina se indican sus características técnicas y se ubica una manija para el control manual.

Cómo funciona el disyuntor: los principales órganos de trabajo de la máquina

Si desmonta el cuerpo (para lo cual es necesario perforar las mitades del remache que lo conecta), puede ver y obtén acceso a todos sus componentes. Considere los más importantes, que aseguran el funcionamiento normal del dispositivo.

  1. 1. Terminal superior para conexión;
  2. 2. Contacto de potencia fijo;
  3. 3. Contacto de potencia móvil;
  4. 4. Paracaídas de arco;
  5. 5. Conductores flexibles;
  6. 6. Liberación electromagnética (bobina de núcleo);
  7. 7. Mango de control;
  8. 8. Liberación térmica (placa bimetálica);
  9. 9. Tornillo de regulación del disparador térmico;
  10. 10. Terminal inferior para conexión;
  11. 11. Un orificio para la salida de gases (que se forman durante la combustión del arco).

Liberación electromagnética

El propósito funcional de la liberación electromagnética es proporcionar una operación casi instantánea del interruptor automático cuando ocurre un cortocircuito en el circuito protegido. En esta situación, surgen corrientes en los circuitos eléctricos, cuya magnitud es miles de veces mayor que el valor nominal de este parámetro.

El tiempo de respuesta de la máquina está determinado por sus características de tiempo-corriente (la dependencia del tiempo de respuesta de la máquina con el valor actual), que se indican mediante los índices A, B o C (los más comunes).

El tipo de característica se indica en el parámetro de corriente nominal en el cuerpo de la máquina, por ejemplo, C16. Para las características dadas, el tiempo de respuesta está en el rango de centésimas a milésimas de segundo.

El diseño de la liberación electromagnética es un solenoide con un núcleo cargado por resorte, que está conectado a un contacto de potencia móvil.

La bobina del solenoide está conectada eléctricamente en serie en una cadena que consta de contactos de potencia y un disparador térmico. Cuando la máquina está encendida y el valor nominal de la corriente, la corriente fluye a través de la bobina del solenoide, sin embargo, la magnitud del flujo magnético es pequeña para retraer el núcleo. Los contactos de potencia están cerrados y esto asegura el normal funcionamiento de la instalación protegida.

En caso de cortocircuito, un fuerte aumento de la corriente en el solenoide provoca un aumento proporcional del flujo magnético que puede superar la acción del resorte y mover el núcleo y el contacto móvil asociado. El movimiento del núcleo provoca la apertura de los contactos de potencia y la desenergización de la línea protegida.

Liberación térmica

La liberación térmica realiza la función de protección en caso de un período de tiempo pequeño, pero válido durante un período de tiempo relativamente largo, que exceda el valor de corriente permitido.

La liberación térmica es una liberación retardada, no responde a picos de corriente a corto plazo. El tiempo de respuesta de este tipo de protección también está regulado por las características de tiempo-corriente.

La inercia de la liberación térmica le permite implementar la función de proteger la red contra sobrecargas. Estructuralmente, el disparador térmico es una placa bimetálica en voladizo en la carcasa, cuyo extremo libre interactúa con el mecanismo de disparador a través de la palanca.

Eléctricamente, la placa bimetálica está conectada en serie con la bobina del disparador electromagnético. Cuando se enciende la máquina, la corriente fluye en el circuito en serie, calentando la placa bimetálica. Esto conduce al movimiento de su extremo libre muy cerca de la palanca del mecanismo de liberación.

Al alcanzar los valores de corriente especificados en las características de tiempo-corriente y después de un cierto tiempo, la placa, calentándose, se dobla y contacta con la palanca. Este último, a través del mecanismo de liberación, abre los contactos de alimentación: la red está protegida contra sobrecargas.

El ajuste de la corriente de funcionamiento del disparador térmico mediante el tornillo 9 se realiza durante el proceso de montaje. Dado que la mayoría de las máquinas son modulares y sus mecanismos están soldados en la carcasa, no es posible que un simple electricista realice tal ajuste.

Contactos de potencia y cámara de arco

La apertura de los contactos de potencia cuando circula corriente por ellos provoca la aparición de un arco eléctrico. La potencia del arco suele ser proporcional a la corriente en el circuito conmutado. Cuanto más potente es el arco, más destruye los contactos de alimentación y daña las partes de plástico de la carcasa.

A dispositivo disyuntor la cámara de arco limita la acción del arco eléctrico en el volumen local. Se encuentra en la zona de contactos de potencia y está formado por placas paralelas recubiertas de cobre.

En la cámara, el arco se rompe en pequeñas partes, cayendo sobre las placas, se enfría y deja de existir. Los gases liberados durante la combustión del arco se eliminan a través de los orificios en el fondo de la cámara y el cuerpo de la máquina.

Dispositivo disyuntor y el diseño de la cámara de arco hace que la alimentación se conecte a los contactos de alimentación fijos superiores.

Al proteger la red eléctrica de todo tipo de fallas, varios accesorios y mecanismos. Entre ellos se encuentran los interruptores automáticos que evitan fallas graves en el circuito eléctrico y evitan fallas en los electrodomésticos. Para comprender el principio de funcionamiento del interruptor automático, debe comprender su dispositivo y especificaciones técnicas.

Tipos principales

Externamente, el elemento es una pequeña estructura hecha de plástico resistente al calor, en la parte frontal de la cual hay un interruptor especial y en la parte posterior, un pestillo. Hay terminales de tornillo en la parte superior e inferior. Dependiendo de caracteristicas de diseño y dispositivos, los interruptores automáticos se pueden dividir en los siguientes tipos:

En cuanto a la velocidad de apagado, está determinada por el principio de funcionamiento de la máquina, así como por las condiciones correspondientes para desenergizar una sección en particular. Son creados por equipos eléctricos y elementos limitadores de corriente.

Principio de funcionamiento y dispositivo.

El principio de funcionamiento, el diseño y otras características del interruptor automático están determinados por el alcance de la operación y las tareas para las que está destinado. El encendido y apagado del equipo se realiza tanto manualmente como con la ayuda de un accionamiento especial.

La primera opción de lanzamiento está disponible en modelos protectores que operan con una corriente de hasta 1 mil amperios. Se caracterizan por una alta capacidad de conmutación, que no depende de la intensidad del movimiento del mango. En caso de emergencia, el interruptor automático desconecta el circuito por sí solo, lo que provoca la activación del mecanismo de disparo libre.

Un elemento indispensable del nodo es el lanzamiento. Su tarea es controlar las propiedades operativas de una determinada sección del circuito y el impacto en el interruptor en circunstancias imprevistas. Además, el disparador puede apagar la máquina de forma remota, lo cual es importante cuando se realiza el mantenimiento de circuitos complejos y potentes. Hay tales tipos de elementos similares:

  1. Electromagnético: capaz de proteger el circuito de cableado de cortocircuitos.
  2. Térmico: evita los efectos de las sobretensiones intensas.
  3. Mezclado.

También están a la venta los interruptores de semiconductores, que se caracterizan por su facilidad de ajuste y configuraciones estables. Se utilizan en circuitos eléctricos. Edificio de apartamentos y cabañas.

Si es necesario conectar el circuito cuando no hay conexión a la red, se puede prescindir de interruptores de seguridad sin disparadores. Hoy en día, están disponibles para la venta cientos de modelos y tipos de interruptores, que son adecuados para diversos entornos operativos y no temen el uso intensivo. Las series separadas soportan cargas máximas y no temen las influencias ambientales.

Al elegir un disyuntor adecuado, primero debe familiarizarse con la documentación que lo acompaña. Esto le permitirá elegir la mejor opción para su red doméstica.

Caracteristicas de diseño

Al comprender el principio de funcionamiento de la "máquina", es importante conocer los componentes principales que la componen. La mayoría de los modelos funcionan basado en estos nodos:

  1. Sistema de liberación.
  2. Conexiones de contacto.
  3. Control de nodos.
  4. Dispositivo extintor de arco.
  5. Liberadores.

El sistema de contactos es una combinación de contactos estáticos y dinámicos, que están cerrados en una carcasa especial. Los contactos dinámicos se mantienen mediante bisagras en el eje del mango. Su tarea es implementar una sola desconexión de una sección del circuito.

El dispositivo de extinción del arco está ubicado en dos polos y está diseñado para capturar el arco y enfriarlo. Según su diseño, el mecanismo es una cámara de extinción de arco con una red de placas deiónica. En cuanto al sistema de desbloqueo, es un componente articulado de tres o cuatro brazos. Con su ayuda, se lleva a cabo la desconexión y el apagado instantáneos del sistema de contacto. Las aplicaciones cubren tanto dispositivos manuales como automáticos.

La función del disparador electromagnético es apagar todo el sistema en caso de cortocircuito. Por diseño, es un electroimán convencional con un gancho especial. Algunos modelos pueden tener un sistema de desaceleración hidráulica. Hay otro tipo de liberación: térmica. El elemento es una pequeña placa de metal que se deforma bajo la influencia de un mayor nivel de voltaje e inicia el proceso de apagado.

Los elementos semiconductores son un sensor de medición, un imán y una unidad de relé. El imán actúa sobre todo el sistema, y ​​el sensor de medida consta de un transformador para corriente alterna o amplificador para corriente continua.

La mayoría de los modelos de dispositivos de protección están equipados con disparadores combinados que funcionan a base de termopares para proteger contra sobrecorriente, así como bobinas magnéticas para evitar cortocircuitos.

Las estructuras de protección tienen varios componentes ubicados dentro o fuera de la máquina. Estos incluyen todo tipo de relés y contactos, actuadores para control remoto, equipos de señalización y sensores de apagado automático.

Modos de funcionamiento

Estar en modo normal operación, el interruptor pasa la corriente con la fuerza que corresponde al nivel normal. La energía eléctrica utilizada para operar el dispositivo se suministra a la terminal superior. A su vez, este terminal interactúa con un contacto estático, que transmite corriente a un contacto dinámico, conductor metalico y directamente a la bobina del solenoide.

Una vez en esta bobina, la electricidad comienza a pasar a través del disparador térmico y luego penetra hasta el terminal en la parte inferior del equipo de protección. Con una subida de tensión significativa o un mayor riesgo de cortocircuito, el conmutador detiene automáticamente la red.

Si ocurre una sobrecarga en el circuito, el elemento funciona con un principio diferente. Tal fenómeno se nota con un fuerte aumento en la intensidad de la corriente en un área particular, que excede varias veces el valor permitido. Al entrar en contacto con el disparador térmico, esta corriente comienza a deformarlo, lo que se convierte en una señal para apagar la máquina.

Este tipo de protección no puede funcionar instantáneamente, ya que el proceso de deformación de la placa lleva algún tiempo y requiere un calentamiento suficiente. La velocidad de disparo está determinada por el exceso de corriente en el área protegida y toma un intervalo de tiempo de varios segundos a una hora. Debido a tal retraso, prácticamente se excluyen las paradas innecesarias de la máquina debido a saltos mínimos y cortos. En la mayoría de los casos, estos saltos ocurren cuando se encienden aparatos eléctricos con una corriente de arranque alta.

En cuanto a los indicadores en los que comienza a funcionar el elemento térmico, están regulados por una parte especial y se ajustan incluso durante la producción del elemento. La mejor opción es un valor que es 1,1-1,5 veces el número normal.

También debe tener en cuenta el hecho de que en edificios con temperaturas elevadas, el interruptor automático puede funcionar mal, ya que en tales condiciones la placa de metal puede deformarse mucho más rápido. En un ambiente frío, todo sucede en orden inverso: el interruptor no reacciona a las subidas de tensión durante demasiado tiempo corriente eléctrica.

Respuesta de cortocircuito

Los interruptores modernos pueden proteger la red no solo de sobretensiones y sobrecargas, sino también de cortocircuitos frecuentes. Como saben, tales incidentes aumentan la intensidad de la corriente a la temperatura a la que comienza el proceso de fusión del aislamiento del cableado. Pero tal incidente conlleva consecuencias peligrosas y puede conducir a una situación de incendio. Para evitar la formación de cortocircuitos, debe apagar la electricidad a tiempo. Para eso está el interruptor.

El dispositivo consta de una bobina de solenoide y un núcleo, que se fija por medio de un pequeño resorte. Cuando ocurre una subida de tensión inesperada, la inducción magnética comienza a crecer. En este sentido, hay una apertura instantánea de los contactos y se suspende el suministro de corriente eléctrica al área protegida. La parte electromagnética se enciende en unos pocos milisegundos y evita que el aislamiento se encienda.

Cuando los contactos se desconectan, se forma un arco entre ellos con una temperatura de hasta 3 mil grados. Naturalmente, los electrodomésticos no pueden soportar el impacto de tales régimen de temperatura, por lo tanto, los interruptores automáticos están equipados adicionalmente con un elemento extintor de arco, que se asemeja a una caja de placas de metal.

Si el inicio del equipo eléctrico fue causado por un cortocircuito, entonces, sin eliminar la causa de la falla, no será posible restablecer la electricidad. A menudo, el problema ocurre cuando un electrodoméstico está dañado, por lo tanto, para que todo vuelva a su lugar, basta con desconectar el dispositivo defectuoso de la red y luego reiniciar el interruptor. Una vez completada con éxito dicha tarea, el sistema debería funcionar nuevamente. Y si esto no sucedió, deberá buscar la ayuda de especialistas y determinar la fuente inicial de la avería.

Ante el problema de los apagados frecuentes de los elementos de protección, no hay necesidad de apresurarse a comprar un nuevo dispositivo con mayor intensidad de corriente; el problema no desaparecerá de esto. Después de todo, en la etapa de montaje de los interruptores, se tiene en cuenta el área de la sección transversal del cable, por lo que no aparecerá una corriente excesivamente alta en el cableado.

Para determinar la causa de la avería y otras acciones, debe llamar a un especialista, pero no intente hacer todo usted mismo. En la mayoría de los casos, las acciones independientes no dan buenos resultados y, a veces, tienen consecuencias desastrosas.

Desafortunadamente, las situaciones de incendio ocurren con demasiada frecuencia y, a menudo, son causadas por la negligencia de los consumidores que no siguen las reglas básicas para el manejo de los aparatos eléctricos y la electricidad en general. Pero es mucho más sabio prevenir las consecuencias de un incendio que lamentar amargamente lo ocurrido después.

Y si en el pasado reciente la protección contra cortocircuitos y sobrecargas se realizaba con fusibles de porcelana clásicos con insertos reemplazables, así como enchufes, hoy esto se resuelve con equipos automatizados. Al elegir un elemento de este tipo, debe familiarizarse con sus características técnicas y compatibilidad con un circuito en particular de antemano. Un disyuntor de alta calidad puede salvar los electrodomésticos de daños y una casa de un peligro de incendio.

Para proteger los circuitos eléctricos domésticos, generalmente se utilizan interruptores automáticos de diseño modular. Compacidad, facilidad de instalación y reemplazo, si es necesario, explica su amplia distribución.

Externamente, dicha máquina es una caja hecha de plástico resistente al calor. En la superficie frontal hay una manija de encendido y apagado, en la parte posterior hay un pestillo para montar en un riel DIN y en la parte superior e inferior hay terminales de tornillo. En este artículo, consideraremos.

¿Cómo funciona un disyuntor?

en modo trabajo regular fluye una corriente a través de la máquina, menor o igual que el valor nominal. La tensión de alimentación de la red externa se suministra al terminal superior conectado al contacto fijo. Desde el contacto fijo, la corriente fluye hacia el contacto móvil cerrado con él, y desde él, a través de un conductor de cobre flexible, hasta la bobina del solenoide. Después del solenoide, la corriente se suministra al disparador térmico y después, al terminal inferior, con la red de carga conectada a él.

En los modos de emergencia, el interruptor automático desconecta el circuito protegido debido a la actuación del mecanismo de disparo libre, accionado por un relé térmico o electromagnético. El motivo de esta operación es una sobrecarga o un cortocircuito.

Liberación térmica es una placa bimetálica que consta de dos capas de aleaciones con diferentes coeficientes de expansión térmica. Cuando pasa una corriente eléctrica, la placa se calienta y se dobla hacia la capa con un coeficiente de expansión térmica más bajo. Cuando se excede el valor de corriente establecido, la flexión de la placa alcanza un valor suficiente para actuar el mecanismo de disparo y el circuito se abre, cortando la carga protegida.

Liberación electromagnética Consiste en un solenoide con un núcleo de acero móvil sostenido por un resorte. Cuando se excede el valor de corriente especificado, de acuerdo con la ley de inducción electromagnética, se induce un campo electromagnético en la bobina, bajo cuya influencia el núcleo se introduce en la bobina del solenoide, venciendo la resistencia del resorte y provoca la liberación. mecanismo para operar. En funcionamiento normal, también se induce un campo magnético en la bobina, pero su fuerza no es suficiente para vencer la resistencia del resorte y retraer el núcleo.

Cómo funciona la máquina en modo de sobrecarga

El modo de sobrecarga se produce cuando la corriente en el circuito conectado a la máquina supera el valor nominal para el que está diseñado el interruptor automático. En este caso, el aumento de la corriente que pasa por el disparador térmico provoca un aumento de la temperatura de la placa bimetálica y, en consecuencia, un aumento de su flexión hasta que se activa el mecanismo de disparo. La máquina se apaga y abre el circuito.

La operación de protección térmica no ocurre instantáneamente, ya que llevará algún tiempo calentar la placa bimetálica. Este tiempo puede variar según la magnitud del exceso del valor de la corriente nominal desde varios segundos hasta una hora.

Este retraso le permite evitar el apagado durante aumentos breves y aleatorios de corriente en el circuito (por ejemplo, al encender motores eléctricos que tienen grandes corrientes de arranque).

El valor de corriente mínimo al que debe funcionar el disparador térmico se establece mediante un tornillo de ajuste en fábrica. Por lo general, este valor es 1,13-1,45 veces mayor que el valor nominal indicado en la marca de la máquina.

La cantidad de corriente a la que operará la protección térmica también se ve afectada por la temperatura ambiente. En una habitación caliente, la placa bimetálica se calentará y se doblará antes de dispararse con una corriente más baja. Y en habitaciones con temperaturas bajas la corriente a la que operará el disparador térmico puede ser superior a la permitida.

El motivo de la sobrecarga de la red es la conexión de los consumidores, cuya potencia total supera la potencia calculada de la red protegida. Activación simultánea varios tipos poderoso electrodomésticos(aire acondicionado, estufa eléctrica, lavadora, lavavajillas, plancha, hervidor eléctrico, etc.) - bien puede conducir a la operación de liberación térmica.

En este caso, decida cuál de los consumidores se puede apagar. Y no se apresure a encender la máquina nuevamente. Aún no podrá amartillarlo a la posición de trabajo hasta que se enfríe y la placa de liberación bimetálica vuelva a su estado original. ahora ya sabes en sobrecargas

Cómo funciona la máquina en modo de cortocircuito

En caso de cortocircuito, es diferente. En caso de cortocircuito, la corriente en el circuito aumenta bruscamente y muchas veces a valores que pueden derretir el cableado, o más bien el aislamiento del cableado. Para evitar tal desarrollo de eventos, es necesario romper instantáneamente la cadena. Así es exactamente como funciona la liberación electromagnética.

La liberación electromagnética es una bobina de solenoide, dentro de la cual hay un núcleo de acero sostenido en una posición fija por un resorte.

Un aumento múltiple en la corriente en el devanado del solenoide, que ocurre durante un cortocircuito en el circuito, conduce a un aumento proporcional en el flujo magnético, bajo la influencia del cual el núcleo se introduce en la bobina del solenoide, superando la resistencia del resorte, y presiona la barra disparadora del mecanismo de liberación. Los contactos de potencia de la máquina se abren, interrumpiendo el suministro de energía a la sección de emergencia del circuito.

Así, el funcionamiento del disparador electromagnético protege el cableado eléctrico que cierra el aparato eléctrico y la propia máquina del fuego y la destrucción. Su tiempo de respuesta es de aproximadamente 0,02 segundos y el cableado no tiene tiempo de calentarse a temperaturas peligrosas.

En el momento de abrir los contactos de potencia de la máquina, cuando pasa por alta corriente, entre ellos hay un arco eléctrico, cuya temperatura puede alcanzar los 3000 grados.

Para proteger los contactos y otras partes de la máquina de los efectos destructivos de este arco, se proporciona una cámara de arco en el diseño de la máquina. La rampa de arco es una red de un conjunto de placas de metal que están aisladas entre sí.

El arco se produce en el punto donde se abre el contacto, y luego uno de sus extremos se mueve junto con el contacto móvil, y el segundo se desliza primero a lo largo del contacto fijo, y luego a lo largo del conductor conectado a él, lo que lleva a pared posterior cámara de arco.

Allí se divide (aplasta) en las placas de la rampa de arco, se debilita y se apaga. En la parte inferior de la máquina hay orificios especiales para la eliminación de gases formados durante la combustión del arco.

Si la máquina se apaga cuando se activa la liberación electromagnética, no podrá usar electricidad hasta que encuentre y elimine la causa del cortocircuito. Lo más probable es que el motivo sea un mal funcionamiento de uno de los consumidores.

Desconecte todos los consumidores e intente encender la máquina. Si tuvo éxito y la máquina no falla, entonces, de hecho, uno de los consumidores tiene la culpa y solo tiene que averiguar cuál. Si la máquina vuelve a fallar incluso con consumidores desconectados, entonces todo es mucho más complicado y estamos ante una ruptura del aislamiento del cableado. Tendremos que averiguar dónde sucedió.

Aquí está en las condiciones de varias emergencias.

Si el disparo del interruptor automático se ha convertido en un problema constante para usted, no intente solucionarlo instalando un interruptor automático con una corriente nominal grande.

Las máquinas se instalan teniendo en cuenta la sección de su cableado y, por lo tanto, simplemente no se permite más corriente en su red. Puede encontrar una solución al problema solo después de un examen completo del sistema de suministro de energía de su hogar por parte de profesionales.