La selección e instalación de interruptores automáticos es una de las etapas más importantes en la formación del cableado en locales residenciales y no residenciales. Es este dispositivo el que es capaz de proteger la red eléctrica de sobrecargas y cortocircuitos, deteniendo el suministro de corriente cuando se sobrecalienta o supera sus valores límite establecidos.
Cómo funciona un disyuntor
El principio de funcionamiento de cualquier interruptor automático se basa en dos tipos de protección. Estos son la protección térmica y la protección electromagnética. En los AB modernos, ambos tipos de protección se combinan, y dichos dispositivos se designan con un término especial: interruptores automáticos con liberación combinada.
Protección contra el calor
La protección térmica del disyuntor se activa en situaciones en las que se conectan a la red aparatos eléctricos en funcionamiento cuya potencia total supera el máximo permitido para esta red(o su segmento). Como regla general, esto sucede cuando los consumidores importantes, como un hervidor eléctrico, un calentador, una lavadora, una soldadora, etc., se encienden al mismo tiempo. en el cableado, no diseñado para tales cargas. La energía térmica que surge dentro del conductor (en este caso, el cable) simplemente no tiene tiempo de disiparse debido a la gran cantidad de electrones, por lo que la temperatura del conductor aumenta gradualmente. La placa instalada en el disyuntor también se calienta y, en un momento dado, bajo la influencia de la alta temperatura, comienza a deformarse, lo que hace que el relé funcione y, por lo tanto, desenergice la red.
Los intentos de devolver el interruptor de palanca del interruptor automático a su posición de trabajo en la mayoría de los casos no tienen éxito: hasta que la temperatura del cable y la placa desciende a los valores normales, no se puede restablecer la fuente de alimentación.
Protección electromagnética
En caso de cortocircuito, cuando la corriente crece a la velocidad del rayo y provoca un s alto de temperatura que puede derretir el cableado y provocar un incendio, la protección térmica simplemente no tiene tiempo de actuar, por lo que llega la protección electromagnética. en acción, abriendo el circuito al instante. El flujo magnético rápido dentro del solenoide especial empuja el núcleo, lo que hace que el circuito se apague. El arco eléctrico de alta temperatura que inevitablemente se produce en este caso se extingue en una cámara especial que consta de muchas placas independientes, por lo que el cuerpo del interruptor automático no se derrite.
Será posible suministrar energía a la red solo después deel aparato eléctrico que provocó el cortocircuito fue encontrado y desconectado. Basta con desconectar secuencialmente de la red cada uno de los dispositivos que estaban funcionando en el momento del cierre.
Selección del disyuntor de potencia
Para que el disyuntor cumpla completamente su propósito en caso de problemas, es necesario considerar cuidadosamente la elección de dicho dispositivo. En los estantes de las tiendas de productos eléctricos puede encontrar varias categorías de disyuntores a la vez, y en cada uno de ellos puede ver clasificaciones de corriente completamente diferentes. Para determinar cuál de los dispositivos es adecuado para un cableado en particular, puede usar la ley de Ohm, conocida del plan de estudios escolar, una de cuyas formulaciones dice: "La intensidad de la corriente en una sección del circuito es directamente proporcional al voltaje e inversamente proporcional a la resistencia eléctrica de esta sección del circuito."
Esto se expresa mediante la igualmente conocida fórmula I=P / U, que es bastante aceptable para los cálculos de energía doméstica.
I en este caso es la intensidad de la corriente en amperios, cuyos valores se indican en las cajas de los disyuntores: 10A, 25A o 40A.
P - poder. Todos deben calcular este valor en función de la cantidad de aparatos eléctricos utilizados en una determinada sección del cableado.
U - tensión de red, representada por un número fijo de 220 voltios.
Ejemplo de cálculo de potencia AB
Un ejemplo es la selección de un disyuntor de potencia para una cocina grande. como un lugar dondese utilizan muchos consumidores intensivos en energía:
- La cocina está equipada con nevera, microondas, hervidor eléctrico, lavadora y un pequeño televisor. Primero, debe averiguar la potencia total de los aparatos eléctricos (esta información está disponible en el manual de instrucciones o duplicada en las placas de identificación o pegatinas en los propios dispositivos). En la mayoría de los casos, los indicadores son aproximadamente los siguientes: refrigerador - 200W, microondas - 900W, hervidor eléctrico - 1800W, horno eléctrico - 2400W, lavadora - 2000W, sistema dividido - 900W, TV - 50W. La potencia total de todos los dispositivos es de 8250W.
- Se conoce el voltaje de la red: es de 220 V.
- 8250W, es decir, P, debe dividirse por 220V, es decir, U.
- El resultado es 37.5A - es esta corriente la que la máquina tendrá que atravesar. El dispositivo disponible comercialmente más cercano al rendimiento requerido es un disyuntor de 40A.
No todo el mundo tiene la oportunidad, por una u otra razón, de hacer este tipo de cálculos. En tales casos, puede usar la tabla para seleccionar el disyuntor por potencia. ¿Dónde encontrarlo? La tabla de clasificaciones de máquinas automáticas para corriente se ve así:
Si no quiere perder tiempo buscando valores de potencia del vehículo, otro tipo de tabla le resultará útil:
Selección de disyuntor por corriente de corte
Además del valor nominal, cada uno de los disyuntores está marcado con una letra,denotando la denominada corriente de disparo instantáneo. Entre los que se utilizan en la vida cotidiana hay máquinas con las siguientes designaciones:
- B: dispositivos ultrasensibles diseñados para el uso de consumidores de baja corriente. Esto significa que una máquina automática de este tipo puede funcionar no solo en caso de cortocircuito, sino también al arrancar un acondicionador de aire convencional, considerando que su corriente de arranque excede el valor nominal. Es por eso que estos dispositivos no se utilizan en líneas ordinarias.
- С: el grupo más común de disyuntores, cuya corriente de corte nominal le permite mantener la red conectada cuando utiliza muchos electrodomésticos modernos, incluidos consumidores tan potentes como calentadores, acondicionadores de aire o lavadoras. La elección de un interruptor automático por potencia se realiza principalmente entre los dispositivos de este grupo.
- D - Las máquinas son adecuadas para aquellos que utilizan aparatos eléctricos con altas corrientes de arranque (por ejemplo, motores eléctricos o máquinas de soldar). Con una organización sensata de la red eléctrica doméstica, son estrictamente responsables de una determinada línea, sin relación con las cargas domésticas ordinarias.
Selección del disyuntor por número de polos
La instalación de AB, abriendo varios postes a la vez, se utiliza con mayor frecuencia en instalaciones industriales o en cuadros eléctricos en general. En condiciones domésticas, se utilizan principalmente disyuntores unipolares.
Disyuntores unipolares
Cuando se instala un cuadro eléctrico doméstico al que se conecta una línea monofásica, su contenido principalse convierten en interruptores automáticos unipolares, conectados a un corte de fase y que no afectan el cable cero, montados en un bus especial. Proporcione protección para las líneas de salida y la iluminación contra cortocircuitos y sobrecalentamiento.
Disyuntores bipolares
En la energía doméstica, se utilizan como dispositivos de entrada que pueden abrir dos cables a la vez, tanto de fase como cero. Al elegir un disyuntor en términos de potencia, debe tenerse en cuenta que la clasificación de dicho dispositivo debe corresponder a la carga total creada por todos los consumidores en la casa o apartamento, tanto los electrodomésticos como todas las líneas de iluminación.
La foto muestra un disyuntor bipolar de 40 A.
Disyuntores tripolares
Tales dispositivos pertenecen a la clase semi-industrial y son extremadamente raros en condiciones domésticas. El ámbito principal de su uso son las redes trifásicas. También hay dispositivos con cuatro polos, pero se usan cada vez menos en la vida cotidiana.
Sección de cable
Con el cableado adecuado, no debe limitarse a elegir un disyuntor para la alimentación. La sección transversal del cable que se está colocando también es importante. Ya que la elección incorrecta del grosor del cable, incluso con la elección correcta del disyuntor, puede conducir a situaciones muy desagradables en las que el sobrecalentamiento constante hará que la máquina se desconecte constantemente.
En consecuencia, y elija la sección transversal del cable según la potenciadebe estar sujeto a ciertos requisitos. Lo más importante a considerar en todas las situaciones es la regla del calor permisible.
Regla de calor tolerable
Las cantidades físicas inquebrantables ayudan a seguirlo, es decir, la resistencia.
"La resistencia es una cantidad física que caracteriza la propiedad de un conductor para impedir el paso de la corriente eléctrica y es igual a la relación entre la tensión en los extremos del conductor y la intensidad de la corriente que circula por él."
En el campo de los aparatos eléctricos, enchufes e interruptores familiares para un simple profano, esto se debe al hecho de que una cierta parte de la electricidad transmitida a través de los cables se gasta en calentar estos mismos cables, lo que es causado por su resistencia. Y un aumento en la corriente inevitablemente provocará un aumento en la resistencia del cableado y esto, a su vez, provocará caídas de voltaje. Por lo tanto, la sección transversal de los cables debe corresponder a las pérdidas y el calentamiento permitidos. Por supuesto, puede construir cableado para su hogar con cables grandes (por ejemplo, 4 o 6 mm2) y no pensar en absoluto en el problema del sobrecalentamiento, sin embargo, dado el considerable costo de cables con conductores de cobre, esta opción no todos se la pueden permitir.
La forma más fácil de seleccionar la sección transversal del cable por potencia es usar la tabla:
La mayoría de las veces, los cables de cobre se usan en la formación del cableado, el aluminio se usa principalmente para las líneas introductorias. Esto se debe a toda una lista de ventajas del cobre sobre el aluminio,entre las cuales: vida útil, conductividad, dureza, facilidad de instalación, etc. Por supuesto, los cables de cobre son más caros que los de aluminio, pero el sobrepago, especialmente con la selección adecuada, no será tan notable.
Al instalar, también debe tener en cuenta las características de la ubicación del cableado, externo o interno. Estos matices están regulados por otra tabla.
Usando estos datos, así como una tabla de clasificaciones actuales para máquinas automáticas, será mucho más fácil determinar la potencia AB requerida. También es fácil saber la potencia aproximada de cada uno de los aparatos eléctricos. Por ejemplo, se selecciona un disyuntor de 10 A para una sección de cable de 0,75 mm2, que corresponde a una carga de 1,3 kW.
También es importante determinar la longitud máxima permitida del cable y las cargas correspondientes a esta longitud, pero esto no es muy aplicable a las condiciones del hogar donde las distancias no son tan grandes.
