Seguramente muchos de nosotros nos preguntamos por qué los interruptores de circuito desplazaron tan rápidamente los fusibles obsoletos de los circuitos eléctricos. La actividad de su introducción se fundamenta en una serie de argumentos muy convincentes, entre los que se encuentra la oportunidad de comprar este tipo de protección, que se corresponde idealmente con los datos de tiempo actual de los tipos específicos de equipos eléctricos.
¿Duda qué tipo de máquina necesita y no sabe cómo elegirla correctamente? Le ayudaremos a encontrar la solución adecuada: el artículo analiza la clasificación de estos dispositivos. Además de las características importantes a las que debe prestar mucha atención al elegir un interruptor automático.
Para facilitar el manejo de las máquinas, el material del artículo se complementa con fotos vívidas y recomendaciones útiles en video de expertos.
Clasificación del interruptor de circuito
La máquina casi instantáneamente desconecta la línea que se le confía, lo que elimina los daños al cableado y al equipo alimentado por la red. Una vez finalizado el cierre, la rama se puede reiniciar inmediatamente sin reemplazar el dispositivo de seguridad.
Por lo general, los interruptores automáticos se seleccionan de acuerdo con cuatro parámetros clave: capacidad de ruptura nominal, número de polos, características de tiempo-corriente, corriente de operación nominal.
Por capacidad de ruptura nominal
Esta característica indica la corriente de cortocircuito (SC) permitida en la cual operará el interruptor y, al abrir el circuito, desactiva el cableado y los dispositivos conectados a él.
De acuerdo con este parámetro, se dividen tres tipos de autómatas: 4.5 kA, 6 kA, 10 kA.
- Los 4.5 kA automáticos (4500 A) se usan generalmente para excluir daños a las líneas eléctricas de propiedades residenciales privadas. La resistencia del cableado desde la subestación al cortocircuito es de aproximadamente 0.05 Ohm, lo que da un límite de corriente de aproximadamente 500 A.
- Los dispositivos de 6 kA (6000 A) se utilizan para proteger el sector residencial de cortocircuitos, lugares públicos donde la resistencia de las líneas puede alcanzar 0.04 ohmios, lo que aumenta la probabilidad de un cortocircuito a 5.5 kA.
- Los interruptores para 10 kA (10, 000 A) se utilizan para proteger las instalaciones eléctricas para uso industrial. Puede producirse una corriente de hasta 10, 000 A en un cortocircuito, ubicado cerca de la subestación.
Antes de elegir la modificación óptima del disyuntor, ¿es importante entender si es posible que existan corrientes de cortocircuito de más de 4.5 kA o 6 kA?
La capacidad de ruptura nominal se indica en la documentación del conmutador y en el cuerpo del cifrado: 4500A, 600A, 10000A o 4.5kA, 6kA, 10kA. En la parte frontal del dispositivo hay información sobre el fabricante, el modelo, el voltaje nominal, que consiste en datos de características de tiempo-corriente, corriente de operación.
La desconexión del autómata se produce en el cortocircuito de consigna. Más comúnmente utilizado para la modificación de necesidades domésticas 6000 A.
Los modelos 4500 A prácticamente no se usan para proteger las redes eléctricas modernas, y en algunos países están prohibidos de usar.
Si está interesado en cómo traducir correctamente los amperios a vatios, le recomendamos que se familiarice con el material que se describe en el siguiente artículo.
Cuando se registra con una máquina de cortocircuito, la bobina electromagnética se apaga (situación A). Cuando se excede la corriente nominal, la red abre la placa bimetálica (situación B)
El funcionamiento del interruptor automático es proteger el cableado (y no el equipo y los usuarios) contra cortocircuitos y el derretimiento del aislamiento cuando las corrientes pasan por encima de los valores nominales.
Por el número de polos.
Esta característica indica el número máximo posible de cables que se pueden conectar al AV para proteger la red.
Se apagan cuando se produce una situación de emergencia (durante la superación de los valores de corriente permitidos o la superación del nivel de curva de tiempo-corriente).
Esta característica indica el número máximo posible de cables que se pueden conectar al AV para proteger la red. Se apagan cuando se produce una situación de emergencia (durante la superación de los valores de corriente permitidos o la superación del nivel de curva de tiempo-corriente).
Los interruptores automáticos monopolares se instalan en la entrada de cada línea de red monofásica individual. 
Las máquinas bipolares se colocan en los paneles de redes monofásicas para apagar completamente la alimentación de todas las líneas. 
Los dispositivos de desconexión automática de tres polos se utilizan para romper una línea trifásica 
Un interruptor de circuito de cuatro polos apaga la línea trifásica y el cero de trabajo
Características de las máquinas unipolares.
El interruptor de tipo unipolar es la modificación más simple del autómata. Está diseñado para proteger circuitos individuales, así como cableado eléctrico monofásico, bifásico y trifásico. Es posible conectar 2 cables al diseño del disyuntor, el cable de alimentación y el saliente.
Las funciones de esta clase de dispositivo incluyen solo la protección del cable contra incendios. El neutro del propio cableado se coloca en el bus cero, evitando así el interruptor, y el cable a tierra se conecta por separado al bus a tierra.
Una conexión AB de un solo polo se realiza con un solo cable, pero a veces se usan cables de dos hilos. Conecte la alimentación en la parte superior de la máquina y la línea protegida, la parte inferior, lo que simplifica la instalación. La instalación se realiza en un carril din de 18 mm.
Un autómata de un solo polo no realiza la función de una entrada, porque cuando se fuerza a apagarse, la línea de fase se interrumpe y el neutro se conecta a una fuente de voltaje, lo que no proporciona una garantía de protección del 100%.
Características de los interruptores bipolares.
Cuando sea necesario desconectar completamente el cableado de la red del voltaje, aplique una máquina de dos polos.
Se utiliza como entrada cuando, durante el fallo o la falla de la red, todo el cableado eléctrico se desactiva simultáneamente. Esto le permite realizar un trabajo oportuno en la reparación, la modernización de las cadenas es absolutamente segura.
Aplique máquinas bipolares en los casos en que se necesite un interruptor separado para un aparato eléctrico monofásico, por ejemplo, un calentador de agua, una caldera, una máquina herramienta.
La conexión de un autómata de dos polos tiene en cuenta el circuito eléctrico de protección mediante un cable de 1 o 2 cables (el número de cables depende del circuito de conexión). La instalación se realiza sobre un carril DIN de 36 mm.
Conecte la máquina al dispositivo protegido usando 4 cables, dos de los cuales son cables de alimentación (uno de ellos está conectado directamente a la red y el segundo suministra alimentación con un puente) y dos son cables salientes que requieren protección, y pueden ser 1-, 2-, 3 hilos.
Modificación tripolar de los interruptores automáticos.
Para la protección de redes trifásicas de 3 o 4 cables que utilizan máquinas tripolares. Son adecuados para la conexión según el tipo de estrella (el cable central se deja desprotegido, y los cables de fase están conectados a los polos) o un triángulo (con el cable central perdido).
En el caso de un accidente en una de las líneas, los otros dos se apagan solos.
La conexión de un AV de tres polos se realiza mediante cables de 1, 2 y 3 hilos. Se requiere un riel DIN de 54 mm de ancho para la instalación.
El interruptor automático de tres polos sirve como entrada y común para todos los tipos de cargas trifásicas. A menudo se utiliza una modificación en la industria para proporcionar corriente a los motores eléctricos.
Hasta 6 cables están conectados al modelo, 3 de ellos están representados por cables de fase de una red eléctrica trifásica. Los 3 restantes están protegidos. Representan tres cableados monofásicos o uno trifásico.
El uso de cuatro fases automáticas.
Para proteger la red de suministro de energía de tres fases, cuatro fases, por ejemplo, un potente motor conectado de acuerdo con el principio de una estrella, se utiliza un dispositivo automático de cuatro fases. Se utiliza como un interruptor de entrada en una red trifásica de cuatro hilos.
Un interruptor de cuatro polos está conectado con un cable de 1, 2, 3, 4 cables, el circuito depende del tipo de conexión, la caja se instala en un riel DIN de 73 mm
Es posible conectar ocho cables al cuerpo de la máquina, cuatro de ellos son cables de fase de la red eléctrica (uno de ellos es neutral) y cuatro están representados por cables salientes (3 fases y 1 neutro).
Por característica tiempo-corriente.
Los AB pueden tener el mismo indicador de la potencia de carga nominal, pero las características del consumo de energía eléctrica de los instrumentos pueden ser diferentes.
El consumo de energía puede ser desigual, varía según el tipo y la carga, así como cuando se enciende, apaga o el funcionamiento continuo de un dispositivo.
Las fluctuaciones de poder pueden ser bastante importantes, y el rango de sus cambios es amplio. Esto lleva al apagado del interruptor de circuito debido al exceso de velocidad de la corriente nominal, que se considera una desconexión falsa de la red.
Para excluir la posibilidad de un funcionamiento inadecuado del fusible con cambios estándar que no sean de emergencia (aumento de corriente, cambio de potencia), se utilizan autómatas con ciertas características de tiempo-corriente (VTH).
Esto permite la operación de interruptores con los mismos parámetros actuales con cargas arbitrarias permisibles sin desconexiones falsas.
BTX muestra, después de qué hora funcionará el interruptor y qué indicadores de la relación de corriente y corriente CC de la máquina serán.
Características de las máquinas con la característica B
Un autómata con la característica especificada se apaga en 5-20 segundos. El indicador de corriente es 3-5 corrientes nominales de la máquina. Estas modificaciones se utilizan para proteger los circuitos que alimentan los electrodomésticos estándar.
Más a menudo, el modelo se utiliza para proteger el cableado de los apartamentos, casas privadas.
Característica C - Principios de funcionamiento.
La máquina automática con la designación de nomenclatura C se apaga durante 1-10 segundos a 5-10 corrientes nominales.
Utilizan los interruptores de este grupo en todos los ámbitos: en la vida cotidiana, en la construcción, en la industria, pero tienen una mayor demanda en el campo de la protección eléctrica de apartamentos, casas y viviendas.
Funcionamiento de los interruptores con característica D
Las máquinas de clase D se utilizan en la industria y están representadas por modificaciones de tres y cuatro polos. Se utilizan para proteger potentes motores eléctricos y varios dispositivos trifásicos.
El tiempo de respuesta del AV es de 1 a 10 segundos a una corriente que es un múltiplo de 10 a 14, lo que hace posible su uso efectivo para proteger varios cables.
La parte inferior del gráfico muestra la multiplicidad de los valores actuales nominales, y la línea vertical muestra el tiempo de apagado. Para la característica B, la desconexión ocurre 3-5 veces más que la corriente nominal, para C - 5-10 veces, para D - 10-14 veces
Los potentes motores industriales trabajan exclusivamente con AB con la característica D.
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Por corriente de funcionamiento nominal
En total, hay 12 modificaciones de autómatas que difieren en términos de la corriente de funcionamiento nominal: 1A, 2A, 3A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A. El parámetro es responsable de la velocidad de operación de la máquina cuando la corriente excede la nominal.
La tabla ilustra la potencia máxima de cada modificación de la máquina, basada en el diagrama de cableado y la tensión de la red. El retorno máximo del interruptor ocurre cuando la carga está conectada en un patrón de triángulo
La elección del interruptor en la característica especificada se realiza teniendo en cuenta la potencia del cableado eléctrico, la corriente admisible que el cableado puede soportar en modo normal. Si se desconoce el valor actual, se determina utilizando fórmulas, utilizando los datos de la sección transversal del cable, su material y el método de instalación.
Automático 1A, 2A, 3A se utiliza para proteger circuitos con corrientes bajas. Son adecuados para suministrar electricidad a una pequeña cantidad de aparatos, como lámparas o candelabros, refrigeradores de baja potencia y otros dispositivos cuya potencia total no exceda las capacidades de la máquina.
El interruptor 3A se usa efectivamente en la industria, si lo hace una conexión trifásica de un triángulo.
Los interruptores 6A, 10A, 16A están permitidos para proporcionar circuitos eléctricos individuales, habitaciones pequeñas o apartamentos con electricidad.
Estos modelos se utilizan en la industria y, con su ayuda, suministran energía a motores eléctricos, solenoides, calentadores y máquinas de soldadura conectadas a una línea separada.
Los autómatas tripolares de cuatro polos 16A se utilizan como entrada para un esquema de energía trifásico. En producción, se da preferencia a los instrumentos con una curva D.
Las máquinas 20A, 25A, 32A se utilizan para proteger el cableado de los apartamentos modernos, pueden proporcionar electricidad para lavadoras, calentadores, secadoras eléctricas y otros aparatos con alta potencia. El modelo 25A se utiliza como un autómata de entrada.
Los interruptores 40A, 50A, 63A pertenecen a la clase de dispositivos con alta potencia. Se utilizan para proporcionar electricidad a equipos de alta potencia en la vida cotidiana, la industria, la ingeniería civil.
Selección y cálculo de interruptores automáticos.
Al conocer las características de AB, puede determinar qué máquina es adecuada para un propósito en particular. Pero antes de elegir el modelo óptimo, es necesario realizar algunos cálculos con los que puede determinar con precisión los parámetros del dispositivo deseado.
Paso # 1 - determinar la potencia de la máquina
Al elegir una máquina, es importante tener en cuenta la potencia total de los dispositivos conectados.
Por ejemplo, necesita una máquina para conectar aparatos de cocina a la fuente de alimentación. Por ejemplo, una cafetera (1000 W), un refrigerador (500 W), un horno (2000 W), un horno microondas (2000 W), un hervidor eléctrico (1000 W) se conectarán a la toma de corriente. La potencia total será igual a 1000 + 500 + 2000 + 2000 + 1000 = 6500 (W) o 6, 5 kV.
La tabla muestra la potencia nominal de algunos electrodomésticos necesarios para su trabajo. Según los datos reglamentarios, se selecciona una sección transversal del cable de alimentación por su fuente de alimentación y un disyuntor para proteger el cableado.
Si observa la tabla de máquinas para la potencia de conexión, tenga en cuenta que la tensión de cableado estándar en condiciones de vida es de 220 V, entonces será adecuada una máquina de un polo o dos polos 32A con una potencia total de 7 kW.
Debe tenerse en cuenta que puede ser necesario un gran consumo de energía, ya que durante la operación puede ser necesario conectar otros aparatos eléctricos que inicialmente no se tuvieron en cuenta. Para prever esta situación, se utiliza un factor de multiplicación en el cálculo del consumo total.
Por ejemplo, al agregar equipos eléctricos adicionales, se requirió un aumento de potencia de 1.5 kW. Entonces necesitas tomar un factor de 1.5 y multiplicarlo por la potencia calculada obtenida.
En los cálculos, a veces es recomendable utilizar un factor de reducción. Se utiliza cuando el uso simultáneo de múltiples dispositivos es imposible.
Supongamos que el cableado de potencia total para la cocina era de 3, 1 kW. Entonces, el factor de reducción es 1, porque se tiene en cuenta el número mínimo de dispositivos conectados al mismo tiempo.
Si uno de los dispositivos no se puede conectar con los otros, entonces el factor de reducción se considera menor que uno.
Paso # 2 - cálculo de la potencia nominal de la máquina
La potencia nominal es la potencia a la que no se desconecta el cableado.
Se calcula mediante la fórmula:
M = N * CT * cos (φ),
Donde
- M - potencia (vatios);
- N es la tensión de red (voltios);
- CT - corriente, capaz de pasar a través de la máquina (amperio);
- cos () es el valor del coseno del ángulo, que toma el valor del ángulo entre la fase y el voltaje.
El valor del coseno suele ser 1, ya que prácticamente no hay cambio entre las fases de corriente y tensión.
De la fórmula expresamos ST:
CT = M / N,
La potencia que ya hemos determinado, y el voltaje de la red es generalmente de 220 voltios.
Si la potencia total es de 3, 1 kW, entonces:
CT = 3100/220 = 14 .
La corriente resultante será de 14 A.
Para el cálculo con una carga trifásica, se utiliza la misma fórmula, pero tenga en cuenta los cambios angulares, que pueden alcanzar valores grandes. Por lo general, en el equipo conectado se enumeran.
Paso # 3 - Cálculo de corriente nominal
El cálculo de la corriente nominal puede estar en la documentación del cableado, pero si no lo está, se determina según las características del conductor.
Los siguientes datos son necesarios para los cálculos:
- área seccional del conductor;
- material utilizado para vivir (cobre o aluminio);
- modo de tendido.
En condiciones de vida, generalmente el cableado se encuentra en la pared.
Para calcular el área de la sección transversal, necesita un micrómetro o un calibrador. Solo debe medirse el conductor, no el cable y el aislamiento.
Haciendo las medidas necesarias, calculamos el área de la sección transversal:
S = 0.785 * D * D,
Donde
- D es el diámetro del conductor (mm);
- S es el área seccional del conductor (mm 2 ).
A continuación, use la tabla de abajo.
Una vez determinado el material con el que se fabricaron los cables conductores y calculando el área de la sección transversal, es posible determinar los indicadores de corriente y potencia que puede soportar el cableado eléctrico. Se dan datos para el cableado oculto en la pared.
Teniendo en cuenta los datos obtenidos, seleccionamos la corriente de funcionamiento del autómata, así como su valor nominal. Debe ser igual o menor que la corriente de operación. En algunos casos, el uso de máquinas con un nominal superior al cableado de corriente actual.
Шаг #4 – определение время-токовой характеристики
Чтобы верно определить ВТХ, необходимо учитывать пусковые токи подключаемых нагрузок.
Нужные данные можно узнать, используя нижеприведенную таблицу.
В таблице приведены некоторые виды электрических устройств, а также кратности пускового тока и длительности импульсов в секундах
По данным таблицы можно определить силу тока (в Амперах) при включении прибора, а также период, через который предельных ток будет возникать снова.
Например, если взять электрическую мясорубку, мощность которой составляет 1, 5 кВт, вычислить для нее рабочий ток из таблиц (это будет 6, 81 А) и, учитывая кратность стартового тока (до 7 раз) получим значение тока 6, 81*7=48 (А) .
Ток данной силы протекает с периодичностью 1-3 секунды. Учитывая графики ВТК для класса B, можно увидеть, что при перегрузке автоматический выключатель сработает в первые секунды после запуска мясорубки.
Очевидно, что кратность данного прибора соответствует классу С, поэтому автомат с характеристикой С необходимо использовать для обеспечения работы электрической мясорубки.
Для бытовых нужд обычно используют выключатели, отвечающие характеристикам В, С. В промышленности для оборудования с большими кратными токами (двигателей, блоков питания и др.) создается ток вплоть до 10-кратного, поэтому целесообразно применять D-модификации устройства.
Однако следует учитывать мощность таких приборов, а также продолжительность пускового тока.
Автономные автоматизированные выключатели отличаются от обычных тем, что их устанавливают в отдельных распределительных щитах.
В функции устройства входит защита цепи от непредвиденных скачков напряжения, отключения электроэнергии на всем или определенном участке сети.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Выбор АВ по токовой характеристике и пример расчета тока рассмотрены в следующем видеоролике:
Расчет номинального тока АВ продемонстрирован в следующем видео:
Автоматы монтируют на входе дома или квартиры. Они располагаются в пластиковых прочных боксах. Присутствие АВ в схеме домашней электросети – залог безопасности. Приборы позволяют своевременно отключив электролинию, если параметры сети превышают заданный порог .
Учитывая основные характеристики автоматических выключателей, а также произведя верные расчеты, можно сделать правильный выбор этого устройства и его установку.
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