Qué es un breaker o disyuntor

El breaker o disyuntor es un dispositivo de conmutación que puede cerrar, transportar e interrumpir la corriente en condiciones normales de circuito y puede cerrar, transportar e interrumpir la corriente en condiciones anormales de circuito dentro de un tiempo determinado.

Los breakers se dividen en breakers de alta tensión y breakers de baja tensión según su ámbito de uso. La división de alta y baja tensión es relativamente difusa. Por lo general, los de más de 3kV se denominan aparatos eléctricos de alta tensión.

Los breakers o disyuntores se pueden utilizar para distribuir la energía eléctrica, arrancar motores asíncronos con poca frecuencia, proteger las líneas eléctricas y los motores, etc., y cortar automáticamente el circuito cuando experimentan una sobrecarga grave, un cortocircuito o un fallo de baja tensión.

Principio de funcionamiento del breaker o disyuntor

Los breakers se componen generalmente de un sistema de contacto, un sistema de extinción de arco, un mecanismo de funcionamiento, una unidad de disparo, una carcasa, etc.

Cuando se produce un cortocircuito, el campo magnético generado por la gran corriente (generalmente de 10 a 12 veces) supera el muelle de fuerza de reacción, la unidad de disparo jala del mecanismo de operación y el interruptor se dispara al momento.

Cuando se sobrecarga, la corriente se hace más grande, la generación de calor aumenta, y el bimetal se deforma hasta cierto punto para empujar el mecanismo a moverse (cuanto mayor es la corriente, menor es el tiempo de accionamiento).

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Características principales del breaker o disyuntor

Las características del breaker incluyen principalmente: la tensión nominal Ue; la corriente nominal In; el rango de ajuste de la corriente de disparo para la protección contra sobrecargas (Ir o Irth) y la protección contra cortocircuitos (Im); la corriente nominal de corte en cortocircuito (disyuntor industrial Icu; breaker doméstico Icn), etc.

Estas características se indican generalmente en detalle en la ficha técnica del producto.

01 Tensión nominal de servicio (Ue):

Es la tensión a la que funciona el breaker en condiciones normales (ininterrumpidas).

02 Corriente nominal (In):

Es el valor máximo de corriente que un interruptor automático equipado con un relé especial de disparo por sobre corriente puede soportar indefinidamente bajo la temperatura ambiente especificada por el fabricante, y no superará el límite de temperatura especificado por el componente portador de corriente .

03 Valor de ajuste de la corriente de disparo del relé de cortocircuito (Im):

El relé de disparo por cortocircuito (instantáneo o con retardo) se utiliza para disparar rápidamente el interruptor cuando aparece un valor de corriente de defecto elevado, y su límite de disparo Im.

04 Poder asignado de corte en cortocircuito (Icu o Icn):

La corriente asignada de corte en cortocircuito del breaker es el valor de corriente más alto (esperado) que el breaker puede cortar sin dañarse. El valor de la corriente proporcionado en la norma es el valor cuadrático medio de la componente de CA de la corriente de defecto.

Al calcular el valor estándar, se supone que la componente transitoria de CC (que siempre aparece en el peor caso de cortocircuito) es cero. Entonces, los valores nominales de los disyuntores industriales (Icu) y de los breakers domésticos (Icn) suelen indicarse en forma de kA rms.

05 Capacidad de corte en cortocircuito (Ics):

El poder de corte nominal del breaker se divide en poder nominal de corte en cortocircuito límite y poder nominal de corte en cortocircuito de operación.

01 El poder asignado de corte en cortocircuito límite del breaker: De acuerdo con las condiciones especificadas en los procedimientos experimentales prescritos, excluyendo la capacidad de corte del breaker para continuar llevando su capacidad de corriente nominal;

02 Poder de corte en cortocircuito nominal del breaker: De acuerdo con las condiciones especificadas en los procedimientos experimentales prescritos, incluyendo la capacidad de corte del breaker para continuar llevando su capacidad de corriente nominal;

03 El procedimiento de prueba para la capacidad nominal de corte en cortocircuito es O-t-CO.

04 El procedimiento de prueba para el poder nominal de corte en cortocircuito (Icn) del breaker es O-t-CO-t-CO. Tiene un CO más que el procedimiento de prueba de Icn. Después de la prueba, el breaker puede romper y extinguir completamente el arco, y se determina que su capacidad nominal de corte en cortocircuito de funcionamiento está calificada.

06 Disparo libre del breaker o disyuntor:

En cualquier momento durante el proceso de cierre del breaker, si la acción de protección activa el circuito de disparo, el disyuntor puede desconectarse completamente de forma fiable, lo que se denomina disparo libre.

El breaker con disparo libre puede asegurar que el breaker puede ser desconectado rápidamente cuando el breaker está cerrado y en cortocircuito, lo que puede evitar la ampliación del alcance del accidente.

Clasificación de los breakers o disyuntores de baja tensión

El breaker o disyuntor de baja tensión es un dispositivo de conmutación que no sólo puede conectar y desconectar la corriente de carga normal y la corriente de sobrecarga, sino también conectar y desconectar la corriente de cortocircuito.

Además de la función de control en el circuito, el breaker de bajo voltaje también tiene ciertas funciones de protección, tales como sobrecarga, cortocircuito, baja tensión y protección contra fugas.

01 Breaker o disyuntor en miniatura (MCB): Es la fuerza principal de los breakers domésticos y comerciales. Su función es cortar automáticamente la corriente cuando el circuito está sobrecargado o en cortocircuito.

02 Breaker o disyuntor de caja moldeada (MCCB): Todas las partes están selladas en una caja de plástico, la estructura es muy compacta. En comparación con los breakers en miniatura, los breakers de caja moldeada tienen mayor corriente nominal y capacidad de ruptura.

03 Breaker o disyuntor  de aire (ACB): Puede conectar, transportar y romper la corriente en condiciones normales de circuito, y se utiliza para distribuir la energía eléctrica y proteger el circuito y el equipo de energía de la sobrecarga, la baja tensión, el cortocircuito, etc.

04 Breaker o disyuntor de corriente residual (RCCB): Normalmente se divide en tipo de tensión y tipo de corriente, es un producto eléctrico práctico utilizado en los hogares para proteger a los usuarios de las fugas y las descargas eléctricas.

Clasificación de los interruptores automáticos de alta tensión

El breaker de alto voltaje no sólo puede cortar o cerrar la corriente en vacío y la corriente de carga en el circuito de alto voltaje, sino también cortar la corriente de sobrecarga y la corriente de cortocircuito a través del dispositivo de protección del relé cuando se produce un fallo del sistema. Tiene una estructura de extinción de arco bastante perfecta y una capacidad de ruptura suficiente.

01 Breaker de aceite: un breaker que utiliza aceite de transformador como medio de extinción de arco y el medio de aislamiento de la brecha de arco después de que el contacto se rompe se llama un breaker de aceite bajo; utiliza aceite de transformador como el medio de extinción de arco.

02 Breaker de aire comprimido: es un breaker que utiliza aire comprimido como medio de extinción del arco y como medio de aislamiento del hueco del arco después de que los contactos estén rotos. Su capacidad de extinción del arco es fuerte, la acción es rápida, pero la estructura es complicada y hay más consumibles.

03 Breaker de vacío: es un breaker que utiliza la alta fuerza dieléctrica del vacío para extinguir el arco. Su velocidad de extinción del arco es rápida, la vida útil es larga y el volumen es pequeño.

04 Breaker de hexafluoruro de azufre (SF6): es un breaker que utiliza gas SF6 con excelentes propiedades de extinción y aislamiento del arco como medio de extinción. Su capacidad de ruptura es fuerte, el volumen es pequeño, pero la estructura es compleja y hay muchos consumibles.