Desmitificando el disyuntor de aire: su guía completa

¿Qué es un disyuntor de aire (ACB)?

Un disyuntor de aire (ACB) es un dispositivo eléctrico esencial que se utiliza para brindar protección contra sobrecorriente y cortocircuito a circuitos eléctricos de más de 800 amperios a 10 000 amperios. Estos disyuntores se utilizan en aplicaciones de bajo voltaje por debajo de los 450 V.

Podemos encontrar estos disyuntores en paneles de distribución, sistemas de distribución eléctrica, centros de control de motores y otras ubicaciones críticas. La función básica del disyuntor es aislar el circuito y detener el flujo de electricidad cuando se produce una sobrecarga o una falla, protegiendo el circuito de daños.

Los interruptores automáticos de sobrecorriente son una opción preferida en muchos entornos industriales porque pueden soportar corrientes elevadas y son relativamente fáciles de mantener. Funcionan utilizando aire como medio dieléctrico para extinguir el arco generado cuando se interrumpe el circuito.

A diferencia de los disyuntores de aceite, que utilizan aceite como medio aislante y extintor de arco, los ACB se consideran más ecológicos. Además, los disyuntores se utilizan ampliamente en aplicaciones que requieren conmutaciones frecuentes, como los arrancadores de motores.

Se trata de un dispositivo eléctrico robusto que se utiliza para controlar los auxiliares de las centrales eléctricas y las plantas industriales. Estos disyuntores funcionan utilizando el aire ambiente para detener el flujo de electricidad.

¿Cómo funciona un ACB? Entendiendo el principio de funcionamiento

El principio de funcionamiento de un disyuntor de aire es fascinante. Cuando se produce una falla, como una sobrecorriente o un cortocircuito, el mecanismo interno del disyuntor de aire lo detecta. El disyuntor se dispara y los contactos se separan, lo que crea un arco.

El objetivo principal es extinguir el arco de forma segura. Esto se logra mediante un componente llamado conducto de aire. El conducto de aire está diseñado para enfriar y alargar el arco, aumentando la resistencia del mismo hasta que ya no se pueda sostener. Los contactos se separan cuando se produce una falla y se forma un arco dentro del conducto de aire.

Existen dos tipos de contactos dentro de un interruptor de circuito: el contacto principal y los contactos de arco. Los contactos principales están hechos de cobre y transportan la corriente de carga normal. Los contactos de arco están hechos de carbono y están diseñados para soportar el arco durante el proceso de interrupción. 

Los disyuntores de aire funcionan con un voltaje de sistema de 1 kV. El disyuntor de aire utiliza dos pares de contactos para garantizar una extinción eficiente del arco. Los disyuntores de aire utilizan dos pares, o dos tipos de contactos: el contacto principal que transporta la corriente y los contactos de arco, que extinguen el arco cuando se interrumpe el circuito.

Los principios de funcionamiento de los ACB de CC y CA son los mismos. El contacto principal está hecho de una aleación de cobre para una buena conductividad, mientras que los contactos del arco están hechos de carbono. Cuando los contactos se separan, el arco se produce inicialmente entre los contactos principales, pero rápidamente se transfiere a los contactos del arco debido al campo magnético producido por las bobinas de soplado.

Este principio se conoce como soplado magnético. El campo magnético proporcionado por la corriente en las bobinas de soplado fuerza el arco hacia el conducto de arco, donde se enfría y se extingue.

Explorando los diferentes tipos de disyuntores de aire

Existen principalmente tres tipos de disyuntores de aire o cuatro tipos de ACB: tipo de ruptura simple, tipo de explosión magnética, disyuntores de ruptura de aire con canal de aire y disyuntores de circuito de explosión de aire.

Cada tipo tiene su diseño y método exclusivos para extinguir el arco. La elección del tipo depende de la aplicación específica y del nivel de corriente y voltaje involucrados.

1. Interruptor de acción cortante de ruptura simple: es la forma más simple de interruptor de acción cortante. Se basa en la elongación y el enfriamiento naturales del arco en el aire para extinguirlo. Por lo general, son menos eficientes que otros tipos, especialmente con corrientes más altas.
2. Interruptores de arco de ruptura magnética: estos interruptores de arco utilizan un campo magnético para forzar el arco hacia un conducto de arco. El campo magnético generalmente lo genera una bobina que transporta la corriente del circuito. Este método es más eficiente que el tipo de ruptura simple.
3. Disyuntor de corte por aire con canal de aire: este tipo utiliza un canal de arco especialmente diseñado para mejorar el enfriamiento y la elongación del arco. El canal de arco está dividido en varias secciones y el arco se ve obligado a moverse a través de estas secciones, lo que aumenta su resistencia y ayuda a su extinción. Este es el principio de funcionamiento de los disyuntores de corte por aire con canal de aire.
4. Disyuntor de chorro de aire: este tipo utiliza un chorro de aire comprimido dirigido al arco para extinguirlo. Se utilizan normalmente en aplicaciones de alto voltaje y son muy eficaces para interrumpir grandes corrientes. Este chorro de aire se puede utilizar para enfriar el arco.

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¿Dónde se utilizan los ACB? Aplicaciones en distintas industrias

Los disyuntores de aire (ACB) se utilizan en una amplia variedad de entornos eléctricos. Se utilizan comúnmente en plantas industriales, centros de datos, edificios comerciales e incluso grandes complejos residenciales.

Los ACB son particularmente importantes en entornos donde es necesaria la interrupción de altas corrientes, como en centros de control de motores, paneles de distribución de energía y sistemas de protección de transformadores.

A continuación se muestra una tabla que muestra algunas aplicaciones comunes:

Los interruptores automáticos se utilizan para controlar los auxiliares de las centrales eléctricas y las plantas industriales. En particular, los interruptores automáticos de aire se utilizan en aplicaciones de baja tensión y cuadros de distribución debido a su fiabilidad y eficiencia.

Por ejemplo, una gran fábrica podría utilizar un ACB para proteger su fuente de alimentación principal o para controlar un motor de alta corriente. El PLC de Schneider es una solución de automatización robusta y versátil en la que confían industrias de todo el mundo, se utiliza para controlar la energía y está disponible en el mercado. Puede obtener más información al respecto a través de este enlace: PLC Schneider.

¿Por qué elegir un ACB en lugar de otros disyuntores?

Los disyuntores ACB ofrecen varias ventajas con respecto a otros tipos de disyuntores, como los disyuntores de aceite. Por lo general, son más ecológicos, ya que no utilizan aceite, que puede ser un peligro potencial.

Además, los interruptores automáticos de sobrecorriente son conocidos por su alta capacidad de interrupción, lo que los hace adecuados para aplicaciones que implican altas corrientes. Su diseño relativamente simple también hace que sean más fáciles de mantener en comparación con otros tipos de disyuntores. Puede preguntarse, ¿por qué utilizar un interruptor automático de sobrecorriente? Porque son respetuosos con el medio ambiente y tienen una alta capacidad de interrupción.

En comparación con los disyuntores de caja moldeada (MCCB), los ACB se utilizan generalmente para corrientes nominales más altas. Los disyuntores inteligentes son otra categoría que está ganando popularidad. Ofrecen funciones avanzadas como monitoreo y control remotos.

Los interruptores automáticos de potencia han reemplazado a los disyuntores de aceite en muchas aplicaciones de bajo voltaje, especialmente donde las preocupaciones ambientales son una prioridad.