Disyuntor conmutador: principio de funcionamiento y diseño

Los interruptores tipo balancín son dispositivos operados manualmente que realizan varias conmutaciones con un solo movimiento. Se utilizan en sistemas de distribución para cerrar y abrir un circuito eléctrico. El interruptor basculante está diseñado para un amperaje de 100-1000 A y un voltaje de hasta 400 V, adecuado para instalaciones residenciales e industriales.

¿Qué es el interruptor basculante?

El propósito del interruptor de palanca es transferir voltaje entre dos líneas o conectar varias redes. Con un disyuntor, puede eliminar las fugas de corriente en caso de accidentes y cambiar rápidamente a toda la línea. La conmutación del dispositivo se realiza mediante una palanca en el panel frontal, que se establece en 1-2 posiciones.

El equipo se instala en la sala de control o cerca del panel de entrada.

Especificidad del dispositivo

El interruptor basculante es similar al interruptor de dos posiciones en el principio de funcionamiento, pero difiere en una mayor potencia y un accionamiento suave de la cuchilla. La segunda diferencia es el proceso de conmutación con una interrupción en la línea y trabajando en tres posiciones:

• apartamento / red doméstica;
• cerrar;
• fuente de alimentación del generador.

Para comprender el principio de funcionamiento del interruptor basculante, debe comprender el diseño. El contacto medio es una tira en el medio con cuchillos en forma de V. Los terminales superior e inferior se utilizan como laterales. El contacto del medio se conecta solo a la parte superior o solo a la parte inferior. Las navajas no tienen aceleradores ni resortes, por lo que la transferencia de la red principal a la de respaldo se realiza de forma manual.

Pros y contras de usar disyuntores

Un interruptor eléctrico es el dispositivo más simple con ventajas y desventajas. Las ventajas de la operación incluyen:

• Visibilidad. El dispositivo puede inspeccionarse visualmente en busca de daños. La posición de los cuchillos es claramente visible.
• Simple constructivo. Una pequeña cantidad de componentes simplifica el mantenimiento y la reparación del dispositivo.
• Alta corriente de conmutación. El interruptor conmuta una corriente de 500, 630 o 1000 amperios.
• Bajo costo. Puede comprar un interruptor para instalarlo en una casa o apartamento privado.

A pesar de las características positivas, la máquina tiene varias desventajas:

• Tipo de construcción abierta. Todos los elementos están a la vista, con un toque descuidado hay riesgos de descarga eléctrica.
• Velocidad de conmutación irregular. Si los cuchillos se mueven lentamente, se forma un arco de alta temperatura que quema las partes internas del aparato.
• Posibilidad de cortocircuito en caso de arco de alta temperatura.
• La aparición de corrientes de irrupción durante la conmutación antes de que se desconecte la carga.

Para proteger las partes expuestas, el relé de palanca está oculto en una caja especial.

Tipos de interruptores

La conexión de dispositivos de acuerdo con diferentes esquemas y diferencias en los parámetros operativos implica la división de interruptores en tipos.

Disyuntores unipolares

Los dispositivos tienen un módulo y conductores de cobre. Difiere en voltaje de salida bajo, alrededor de 200 V. La aplicación principal del interruptor automático de conmutación es para el mantenimiento de un generador con una frecuencia de operación de hasta 20 Hz.

El aparato modular no se instala en un edificio residencial que consume mucha energía. La carga máxima del aparato no debe exceder los 200 A.

Versiones bipolares

El propósito de los conmutadores en dos direcciones es el mantenimiento de edificios de gran altura, equipos conectados a una red bifásica o monofásica. El dispositivo tiene una clasificación de resistencia negativa promedio de 60 ohmios. El tipo de voltaje de salida depende de la modificación del interruptor.

El conmutador es adecuado para la conexión a una red bifásica. Equipado con bloqueadores, tiene un límite de sensibilidad alto. Disponible con dos o tres módulos. Los modelos con una tensión de 350 V, diseñados para una carga de 30 A son adecuados para generadores. La instalación se realiza junto con una fuente de alimentación para 200-300 A con un límite de carga de 3 A.

Las redes bipolares populares son PP20 con condensadores de tipo abierto, que requieren una fuente de alimentación de 300 V.

Interruptores de doble condensador

El interruptor de palanca está diseñado para circuitos monofásicos únicamente. Los dispositivos están disponibles con dos condensadores y dos módulos, funcionan en conjunto con fuentes de alimentación de 300 V La tensión media es de 30 A.

Los dispositivos se instalan con dos puentes de cobre. Los modelos de dos condensadores solo son compatibles con interruptores de expansión.

Los dispositivos se pueden combinar con contadores.

Interruptores de cambio

El disyuntor eléctrico proporciona la desconexión de la red de una fuente de energía y la conexión a otra. La presencia del punto medio explica el nombre de "cruce". Los dispositivos están fabricados con pararrayos que proporcionan conmutación cuando se conecta el voltaje. Los modelos sin mecanismos de arco se conmutan cuando la carga está apagada. El interruptor automático funciona solo en modo manual; la conmutación se realiza mediante una palanca de control aislada.

Se presenta el diseño del dispositivo:

• cuerpo sellado;
• contactos de cuchilla móviles con dos posiciones de trabajo y una intermedia;
• un conducto de arco, pero hay disyuntores sin él;
• terminales para conexión a la red.

La conexión a una línea de carga se realiza según el principio:

1. La fuente de alimentación principal está conectada al contacto No. 1.
2. Un generador diesel o eléctrico está conectado al contacto No. 2.

Si necesita ingresar a un edificio con un voltaje trifásico, se usa un interruptor trifásico con 4 polos. El dispositivo está conectado así:

1. Debe ingresar a la red eléctrica a través de 4 terminales.
2. El generador se lanza a 4 terminales.
3. La carga está conectada a 4 terminales.

El cero está conectado a un terminal de cada cuatro, la fase está conectada a tres.

Áreas de uso

El objetivo principal de los dispositivos es transferir la carga entre dos o más fuentes. Están acostumbrados a:

• cambiar la fuente de alimentación de respaldo;
• transferencia de la carga del equipo principal al respaldo;
• cambiar de una fuente a la segunda sin la presencia de una carga.

La velocidad de conmutación del interruptor no debe depender del operador; esto evitará que los contactos se quemen.

Características de la aplicación del interruptor de tres posiciones

Un aislador de tres polos es adecuado para conectar una fuente de alimentación de respaldo a la línea doméstica. Se usa solo después de desconectar la carga. El generador deberá activarse y ponerse en posición de trabajo. Entonces necesitas conectarle la red de la casa. Al realizar trabajos de reparación, el interruptor se utilizará como seccionador.

Instalación de dispositivos

El equipo eléctrico de conmutación está instalado en el cuadro de distribución. Para la instalación en interiores, los modelos con carcasa de plástico son adecuados, para la instalación en exteriores, una de metal.Dentro de las cajas hay un carril DIN especial para disyuntores. La instalación de dispositivos se lleva a cabo de la siguiente manera:

1. Los modelos de corte de carga se instalan verticalmente.
2. Se selecciona el tipo de neumáticos y cables. Su sección transversal debe corresponder a la corriente nominal de los interruptores.
3. Las barras colectoras y los cables están conectados a contactos fijos.
4. Los elementos están firmemente sujetos con terminales para contactos confiables y eliminando la posibilidad de sobrecalentamiento.
   
5. Las roscas de las nueces están cubiertas con vaselina.
6. Las tuercas de contacto se aprietan suavemente. Después de la primera vuelta de la llave, la tuerca se afloja y luego se aprieta con cuidado.
7. Se aplica aceite de ricino a la superficie de las cuchillas de contacto, lo que evitará que se atasquen en las rejillas.
8. La puesta a tierra de los elementos metálicos no conductores de corriente se realiza en la parte exterior de la caja.

Para que el interruptor funcione sin interrupciones, la instalación se realiza en interiores. El dispositivo debe protegerse de la humedad y luego verificar la firmeza del ajuste en el riel DIN.

Orden de inclusión

Los dispositivos de tres posiciones o empaquetados se producen sin un seccionador. Se conectan así:

1. Deteniendo la máquina introductoria.
2. Instalación de la manija del dispositivo en la línea del generador.
3. Apagado del disyuntor de carga.
4. Conecte el cable del interruptor a la salida del generador.
5. Arrancando el generador, esperando el calentamiento (2 minutos).
6. Fuente de alimentación al interruptor.
7. Encendido de máquinas automáticas.

En cada una de las entradas se colocan máquinas automáticas.

Diagramas de conexión básicos

El diagrama de conexión del interruptor de palanca está determinado por el tipo de fuente de alimentación.

Red monofásica

A esta línea sólo se conectan las versiones bipolares con fuentes de alimentación con una tensión de funcionamiento de 300 V. La conexión se realiza con una resistencia negativa de 50 Ohm. Los dispositivos se colocan en puentes de cobre. La instalación en un edificio residencial se realiza en cuadros de distribución del tipo KK220.

Las unidades reversibles para una red monofásica no son adecuadas.

Línea bifásica

Para una red de dos fases, solo los conmutadores de expansión son adecuados. Deberá agregarles un nodo de conexión: fuentes de alimentación para 220 V.El voltaje máximo de los dispositivos modulares es 300 V, pero la presencia de dos módulos permite un límite de voltaje en la salida de 350 V.

El proceso de conectar interruptores tiene varios matices:

• el bloqueador se instala en el cuadro eléctrico junto con la unidad de tiristores;
• la clasificación de resistencia negativa es de 40 ohmios;
• los sistemas de contacto se utilizan solo en disyuntores cerrados;
• Si tiene dos unidades de inversión de diferentes fabricantes, necesitará un controlador.

El controlador se utiliza para evitar la distorsión armónica de la red.

Red eléctrica trifásica

El interruptor se combina con una fuente de alimentación con una tensión de funcionamiento nominal de 400 V, transformadores de pulsos. Puede ingresar al dispositivo a través de la salida inversora. Las corrientes de salida se alimentarán a través de los condensadores de paso.

Para una red trifásica, se permite utilizar dispositivos de dos módulos y de un solo módulo. Este último debe tener un voltaje umbral de 350 V y una resistencia negativa de 55 ohmios.

Para tres fases, solo es adecuado un interruptor con un bloqueador.

Conexión de un generador a un interruptor de cambio

Para organizar el acoplamiento, necesitará dos contactos modulares o un conmutador eléctrico para 7 contactos. Un par de ellos debe estar normalmente cerrado y un par debe estar normalmente abierto. La conexión se realiza de la siguiente manera:

1. Se requiere ingresar el contacto extremo del interruptor en la línea y la entrada de cable de la estación.
2. El contacto intermedio está conectado al consumidor.
3. El conmutador se coloca en su posición original, conectándose a la red principal.
4. Durante la transferencia, la energía se suministra desde el generador.
5. El interruptor está instalado en el panel de control.
6. Para calentar el sistema y suministrar energía después de activar el generador, se instala un relé de tiempo.
7. El contactor de respaldo se alimenta a través del comunicador del buje principal a través de un contacto normalmente cerrado.

Los procesos de conmutación son implementados por el usuario. Coloca el interruptor en neutral en caso de una caída de voltaje. Cuando se reanuda, se activa el primer contacto, abriendo el circuito de potencia de la segunda entrada.

Autoensamblaje de un interruptor de palanca para un generador

Hacer un cambio con sus propias manos se hace paso a paso:

1. Selección de máquinas por el número de circuitos de conmutación. En los modelos bifásicos, se instalan 2 bipolares o 4 unipolares.
2. Instalación de máquinas automáticas en el escudo. Uno se coloca en una posición estándar, el segundo se da vuelta.
3. Conmutación de nodos con cables.
4. Instalación de un retenedor de acero en el empujador (hay espacios para ello en la máquina). La barra le permitirá cambiar todas las máquinas al mismo tiempo.
5. Comprobando la calidad del sistema: debería escuchar un clic.

No puede hacer un interruptor de tres posiciones por su cuenta, solo obtiene un dispositivo de dos posiciones.

Recomendaciones prácticas para la operación.

El uso del conmutador requiere que se sigan las siguientes reglas:

1. El dispositivo funciona a temperaturas de -40 a +50 grados.
2. El interruptor de inversión solo se instala en la caja con la placa de montaje.
3. Está permitido activar manualmente interruptores automáticos con contactos de arco y de ruptura.
4. La cuchilla de contacto quemada se limpia con una lima o papel de vidrio.
5. Apriete los tornillos de fijación para evitar que las patas se tuerzan.
6. Todas las partes activas del dispositivo están aisladas.
7. Para la transferencia de fase manual, es adecuado un interruptor de transición de dos vías.
8. Debe elegir un interruptor de acuerdo con la potencia de la corriente transmitida.

Si no hay voltaje en la red principal, primero se enciende el generador y luego el interruptor se cambia a la posición de funcionamiento.

Los conmutadores son adecuados para la instalación en edificios de apartamentos, en producción con generadores de respaldo. Los dispositivos simplifican el mantenimiento de las fuentes de alimentación, monitorean las líneas eléctricas y protegen los equipos conectados a ellas.