Cómo funcionan disyuntores

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Introducción a Cómo Disyuntores Trabajo

El interruptor es un dispositivo absolutamente esencial en el mundo moderno, y uno de los mecanismos de seguridad más importantes de su hogar. Cada vez que el cableado eléctrico en un edificio tiene muy corriente que fluye a través de él mucho, estas máquinas simples cortar el poder hasta que alguien puede arreglar el problema. Sin disyuntores (o la alternativa, fusibles), Electricidad de la casa sería poco práctico debido al potencial de incendios y otros caos como resultado de problemas de cableado simples y fallas en los equipos.

En este artículo, vamos a averiguar cómo los disyuntores y fusibles controlan la corriente eléctrica y cómo le cortaron el poder cuando los niveles actuales son muy altos. Como veremos, el interruptor automático es una solución muy simple a un problema potencialmente mortal.

Para entender los interruptores automáticos, es útil saber cómo funciona la electricidad de la casa.

Electricidad está definido por tres atributos principales:

  • voltaje
  • Corriente
  • Resistencia

voltaje es la "presión" que hace un movimiento de carga eléctrica. Corriente es el "flujo" de la carga - la velocidad a la que la carga se mueve a través del conductor, medido en cualquier punto en particular. El conductor ofrece una cierta cantidad de resistencia a este flujo, que varía dependiendo de la composición y el tamaño del conductor.


­Voltaje, corriente y resistencia están interrelacionados - no se puede cambiar una sin cambiar otra. Actual es igual al voltaje dividido por la resistencia (comúnmente escrito como I = v / r). Esto tiene sentido intuitivo: Si aumenta la presión de trabajo en la carga eléctrica o disminuir la resistencia, más carga fluirá. Si disminuye la presión o aumentar la resistencia, menos carga fluirá. Para obtener más información, echa un vistazo Cómo la electricidad Obras.

Entonces, ¿cómo todo esto se unen en su casa? Vamos a averiguar.

Circuit Breaker: en el trabajo, en su hogar

los red eléctrica pública suministra electricidad a partir de una planta de energía a su casa. Dentro de su casa, la carga eléctrica se mueve en un gran circuito, que se compone de muchos circuitos más pequeños. Un extremo del circuito, el alambre caliente, conduce a la planta de energía. El otro extremo, llamado el cable neutro, lleva a suelo. Debido a que el alambre caliente se conecta a una fuente de energía alta, y el cable neutro se conecta a una fuente eléctricamente neutro (la tierra), existe un voltaje a través del circuito - carga se mueve cada vez que el circuito está cerrado. La corriente se dice que es corriente alterna, porque cambia rápidamente dirección. (Ver Cómo distribución de alimentación Rejillas Trabajo para más información.)

La red de distribución de potencia suministra electricidad a un voltaje constante (120 y 240 voltios en los Estados Unidos), pero la resistencia (y por tanto actual) varía en una casa. Todos los diferentes bombillas y aparatos eléctricos ofrecen una cierta cantidad de resistencia, también descrito como el carga. Esta resistencia es lo que hace que el trabajo del aparato. Una bombilla de luz, por ejemplo, tiene un filamento en el interior que es muy resistente a fluir cargo. El cargo tiene que trabajar duro para moverse a lo largo, que calienta el filamento, lo hace brillar.

En la construcción de cableado, el hilo caliente y el cable neutro nunca toque directamente. La carga que pasa por el circuito siempre pasa a través de un aparato, que actúa como una resistencia. De esta manera, la resistencia eléctrica en los aparatos limita la cantidad de carga puede fluir a través de un circuito (con una tensión constante y una resistencia constante, la corriente debe ser también constante). Los aparatos están diseñados para mantener al día a un nivel relativamente bajo por motivos de seguridad. El exceso de carga que fluye a través de un circuito en un momento determinado podría calentar los cables del aparato y el cableado del edificio a niveles peligrosos, lo que puede causar un incendio.

Esto mantiene el sistema eléctrico funcionando sin problemas la mayor parte del tiempo. Pero de vez en cuando, algo va a conectar el alambre caliente directamente al cable neutro o alguna otra cosa que conduce a tierra. Por ejemplo, un ventilador motor podrían sobrecalentarse y fundirse, fusionando los alambres calientes y neutros juntos. O alguien podría clavar un clavo en la pared, punción accidental una de las líneas de energía. Cuando el hilo caliente está conectado directamente a tierra, hay una resistencia mínima en el circuito, por lo que la tensión empuja una gran cantidad de carga a través del cable. Si esto continúa, los cables pueden recalentarse y provocar un incendio.

El trabajo del disyuntor es cortar el circuito cuando la corriente salta por encima de un nivel seguro. En las secciones siguientes, vamos a averiguar cómo se hace esto.

Cómo Disyuntores Trabajo

Diseño Interruptor: Básica

El dispositivo más simple protección del circuito es la fusible. Un fusible es sólo un alambre fino, encerrado en una carcasa, que se conecta al circuito. Cuando se cierra un circuito, toda la carga fluye a través del alambre de fusible - el fusible experimenta la misma corriente que cualquier otro punto a lo largo del circuito. El fusible está diseñado para desintegrarse cuando se calienta por encima de un cierto nivel - si la corriente sube demasiado alto, se quema el alambre. Destruir el fusible se abre el circuito antes de que el actual exceso puede dañar el cableado del edificio.

El problema con los fusibles es que sólo funcionan una vez. Cada vez que sopla un fusible, hay que sustituirlo por uno nuevo. Un interruptor de circuito hace lo mismo que un fusible - se abre un circuito tan pronto como las subidas actuales a niveles peligrosos - pero se puede usar una y otra vez.


El disyuntor de circuito básica consiste en un sencillo cambiar, ya sea conectado a una tira bimetálica o una electroimán. El siguiente diagrama muestra un diseño típico electroimán.

El alambre caliente en el circuito se conecta a los dos extremos del interruptor. Cuando el interruptor se da la vuelta a la posición de encendido, la electricidad puede fluir desde el terminal inferior, a través del electroimán, hasta el contacto móvil, a través de al contacto estacionario y hacia el terminal superior.

La electricidad magnetiza el electroimán (Ver Cómo electroimanes Trabajo para saber por qué). El aumento aumenta actuales fuerza magnética del electroimán, y la disminución de la corriente reduce el magnetismo. Cuando la corriente salta a niveles peligrosos, el electroimán es lo suficientemente fuerte para tirar hacia abajo de una palanca de metal conectada a la vinculación interruptor. Todo el ligamiento turnos, inclinando el contacto móvil lejos del contacto estacionario para romper el circuito. La electricidad se apaga.

Haga clic en el interruptor para soltar el interruptor.

LA tira bimetálica diseño trabaja en el mismo principio, excepto que en lugar de dar energía a un electroimán, la alta corriente se dobla una tira fina para mover el ligamiento. Algunos interruptores automáticos utilizan un carga explosiva tirar el interruptor. Cuando la corriente se eleva por encima de un cierto nivel, se inflama material explosivo, que acciona un pistón para abrir el interruptor.

Diseño Interruptor: Avanzado

Más disyuntores avanzados usan electrónico componentes (semiconductor dispositivos) para monitorear los niveles actuales en lugar de dispositivos eléctricos sencillos. Estos elementos son mucho más precisos, y que cierran el circuito más rápido, pero también son mucho más caros. Por esta razón, la mayoría de las casas todavía utilizan disyuntores eléctricos convencionales.

Uno de los dispositivos más nuevos interruptor de circuito es el interruptor de circuito de falla a tierra, o GFCI. Estos interruptores sofisticados están diseñados para proteger a las personas de una descarga eléctrica, en lugar de evitar daños en el cableado de un edificio. El GFCI monitorea constantemente la corriente en el cable neutro de un circuito y el alambre caliente. Cuando todo funciona correctamente, la corriente en ambos cables debe ser exactamente el mismo. Tan pronto como el hilo caliente se conecta directamente a tierra (si alguien toca accidentalmente el cable caliente, por ejemplo), el nivel actual de los aumentos repentinos en el alambre caliente, pero no en el hilo neutro. El GFCI interrumpe el circuito tan pronto como esto sucede, la prevención de electrocución. Puesto que no tiene que esperar para la corriente para subir a niveles peligrosos, el GFCI reacciona mucho más rápidamente que un interruptor convencional.

Todo el cableado en una casa se ejecuta a través de un panel de interruptores centrales (o el panel de la caja de fusibles), por lo general en el sótano o en un armario. Un panel central típico incluye unos interruptores docena de interruptores que conducen a distintos circuitos de la casa. Un circuito puede incluir todos los puntos de venta en la sala de estar, y otro podría incluir toda la iluminación de la planta baja. Aparatos más grandes, como un centro de aire acondicionado sistema o una refrigerador, suelen ser en su propio circuito.

Para obtener más información acerca de interruptores automáticos y otros sistemas eléctricos, echa un vistazo a los enlaces de la página siguiente.


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