Disyuntor: necesidad y definición
La electricidad que llega a nuestra casa o cualquier otro lugar desde las redes de distribución de energía forma un gran circuito con las líneas que conectan a la planta de energía formando un extremo llamado cable caliente y las líneas que conectan a tierra formando otro extremo. La carga eléctrica fluye entre estas dos líneas y el potencial se desarrolla entre ellas. La conexión de cargas (electrodomésticos) que ofrecen resistencia a este flujo de carga completa el circuito completo y todo el sistema eléctrico dentro de la casa funciona sin problemas siempre que los electrodomésticos tengan suficiente resistencia y no provoquen sobrecorriente. Un cortocircuito o demasiada carga fluyendo a través del circuito o una conexión repentina del cable del extremo caliente al cable de tierra calentarían los cables y provocarían un incendio. Para evitar tales situaciones, se usa protección de circuito que simplemente corta el circuito restante en tales condiciones.
Generalmente, hay dos formas de resolver este problema anterior:
Fusible . : Consiste en un alambre delgado encerrado dentro de una carcasa. En el caso de una corriente excesiva, el cable del fusible simplemente se quema o se desintegra y hace que el circuito se rompa. Sin embargo, no son confiables y el cable del fusible debe cambiarse manualmente una vez que se quema. Por lo tanto, en su mayoría no se prefieren.
Interruptores : Otra forma de protección del circuito es asegurarse de que se detenga el flujo de corriente o que se detenga el suministro de voltaje a la línea, en caso de sobrecorriente. Esto se realiza mediante la operación automática del interruptor que se dispara al detectar sobrecorriente o cualquier falla, aislando así la línea de falla de todo el circuito y nuevamente se puede encender para restaurar la operación. Es más ventajoso ya que permite una rápida identificación de la zona de falla y una rápida restauración. También es eléctricamente seguro en comparación con un fusible.
Fusible electronico
Antes de entrar en detalles sobre el interruptor de circuito electrónico, echemos un vistazo a un fusible electrónico.
El voltaje nominal de un relé debe ser igual al voltaje aplicado y debe usarse el capacitor de 100uF y la corriente que pasa a través del circuito se puede ajustar usando un potenciómetro de 100K. Si se usa un fusible, el valor R2 debe reducirse. Mientras que SW1 está activado, eso trae L2 al circuito, por lo tanto, la corriente a través de la resistencia R2 aumenta, lo que provoca una caída de voltaje más alta en R2.
Fusible electrónico reiniciable - Diagrama de circuito:
A través de los preajustes 100K y R1, este voltaje activa el SCR U1 que opera el relé RL1. Esto desconecta el suministro a la carga y al mismo tiempo elimina el suministro al SCR. La sobrecarga debe eliminarse y sw2 debe apagarse y cambiarse nuevamente para reiniciar. Se puede utilizar cualquier SCR para cumplir con los requisitos de activación de puerta y voltaje.
Necesidad de un disyuntor electrónico
Un interruptor automático en miniatura tradicional consta de una tira bimetálica para proteger contra la corriente de carga y un electroimán para proteger contra la corriente de cortocircuito. En caso de sobrecarga, la tira bimetálica se dobla provocando la liberación del resorte con el movimiento del punto de enganche y finalmente la apertura de los contactos del MCB. La bobina electromagnética desarrolla una fuerza magnetomotriz a través de ella cuando fluye una gran corriente a través de ella, lo que hace que el punto de enganche se desplace y esto vuelva a abrir los contactos del MCB. Por lo tanto, en caso de sobrecarga y cortocircuito, el MCB se desconecta.
Sin embargo, hay varias desventajas de este interruptor automático en miniatura convencional:
- Son bastante caros y más es la corriente de cortocircuito, más es el costo del MCB.
- La tira bimetálica tiende a deformarse fácilmente debido al calor o al aumento de temperatura del entorno, lo que provoca una reducción en la capacidad de corriente del interruptor.
- Debido a que se utilizan componentes mecánicos, son más propensos a desgastarse.
- El tiempo de disparo es más lento.
Para superar todos estos problemas, la solución más conveniente es utilizar un disyuntor electrónico o un disyuntor que incluya un conmutador automático controlado electrónicamente. No involucra ninguna bobina electromagnética ni ninguna banda térmica ni ningún componente mecánico.
Definición de un disyuntor electrónico
Un disyuntor electrónico consiste en el interruptor operado automáticamente controlado por la retroalimentación de la carga. Se basa en el hecho de que en el momento en que las cargas consumen demasiada corriente o fluye demasiado en la línea, el interruptor se cierra automáticamente durante un tiempo y luego se enciende automáticamente después de ese período de tiempo determinado. . El interruptor puede ser un interruptor electrónico de potencia como un SCR o un interruptor electromecánico como un relé, que está controlado por cualquier elemento sensor de corriente como una resistencia. Este dispositivo de ruptura de circuito ultrarrápido utiliza una resistencia en serie para detectar la corriente y, mientras excede el valor establecido, la caída de voltaje correspondiente (a través de la resistencia en serie) también aumenta. Este voltaje se detecta, se rectifica a CC y luego se compara con un voltaje preestablecido mediante un comparador para generar una salida que impulsa un relé a través de un MOSFET para disparar la carga instantáneamente. El mecanismo de disparo es muy rápido ya que se basa en principios de detección de corriente en lugar de mecanismos de disparo basados en térmicos como MCB. Un microcontrolador se puede utilizar para visualizar en una pantalla LCD el estado del disyuntor.
Por lo tanto, al usar este dispositivo, se puede lograr una interrupción ultrarrápida del circuito para evitar que los equipos costosos sufran daños. Usando este concepto único, se puede desarrollar un prototipo como trabajo de proyecto para estudiantes de ingeniería eléctrica.
Un disyuntor electrónico funciona según el principio del mecanismo de detección de corriente. Proporciona protección contra sobrecargas y cortocircuitos, ya que en cualquier caso se monitorea la corriente a través de la línea y el interruptor se dispara en caso de que fluya sobrecorriente.
Ejemplo de trabajo de un interruptor de circuito electrónico simple
Se puede usar un elemento sensor de corriente o una resistencia para detectar la cantidad de corriente que fluye a través de la carga. La caída de voltaje de la resistencia se da a la entrada no inversora del comparador y se le da un voltaje fijo al terminal inversor del comparador. En el caso de funcionamiento normal (corriente que fluye con un número adecuado de cargas), la caída de voltaje a través de la resistencia es menor que el voltaje fijo y la entrada del comparador es lo suficientemente baja como para hacer que el MOSFET esté apagado. El contacto común del relé está conectado al contacto normalmente cerrado y el circuito se completa con la carga obteniendo suministro de corriente de la red.
Sin embargo, cuando se conecta cualquier carga adicional, la corriente a través del elemento sensor de corriente aumenta, lo que a su vez aumenta la caída de voltaje a través de la resistencia. En algún momento, esta caída de voltaje es mayor que el voltaje fijo, es decir, la entrada en el terminal no inversor es mayor que la entrada en el terminal inversor del comparador. Esto provoca una salida lógica alta en el comparador, con un voltaje suficiente para activar el MOSFET en condición. A medida que el MOSFET conduce, la bobina del relé se energiza y el contacto común ahora está conectado al contacto normalmente abierto. Esto causa un obstáculo al flujo de corriente ya que el circuito ahora está roto y las cargas se conmutan debido a la falta de suministro de energía.
Ventajas del disyuntor electrónico
- Los disyuntores electrónicos pueden diseñarse para dispararse con pequeñas sobrecargas y no reaccionan a las corrientes de irrupción.
- Tienen un tiempo de respuesta más rápido ya que las características de respuesta solo dependen del tiempo necesario para que la corriente que pasa a través de la unión del semiconductor conductor sea cero.
- No sufren los problemas de desgaste de los sistemas convencionales, ya que los componentes utilizados son electrónicos.
- Son menos costosos ya que los componentes utilizados son más livianos y menos costosos y fáciles de mantener.
Prácticos disyuntores electrónicos
Interruptor de protección electrónica de Phoneix
Funciona con una alimentación de 24 V DC y viene con un concepto de monitorización y señalización remota. Consiste en un reinicio por control remoto. Se utiliza para proteger relés, controladores programables, motores, sensores, actuadores, válvulas, etc.
HFDE308032
Viene con características de corriente ajustable de 15-80 A y consta de configuración de tiempo prolongado ajustable, configuración de tiempo corto y configuración instantánea con señal de estado y alarma integradas.
Autor de la foto:
- Fusible eléctrico de Ventas pragati
- Disyuntor NC100H de CIRTG
