5.4: Dispositivos de protección de circuitos

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Camosun College
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Se requiere protección para evitar daños a componentes costosos y a todo el cableado del equipo si un circuito debe sobrecargarse debido a un flujo de corriente excesivo. La protección puede ser proporcionada por:

fusibles
enlaces fusibles
disyuntores
limitadores térmicos

Fusibles

El fusible es el dispositivo de protección de circuito más común. Los fusibles están disponibles en diferentes formas y tamaños y están clasificados para quemarse o soplar a una cantidad específica de flujo de corriente. El material dentro del fusible proporciona una excelente conductividad siempre y cuando el flujo de corriente permanezca por debajo de la clasificación del fusible.

Una vez que el flujo de corriente excede la clasificación, el material se fundirá y abrirá el circuito. Los fusibles soplados indican una falla en el circuito que debe localizarse y repararse. Simplemente reemplazar un fusible quemado no corregirá el problema. Un fusible quemado nunca debe reemplazarse por otro fusible con una clasificación superior a la recomendada por el fabricante.

Los fusibles se pueden ubicar en una caja de fusibles o en línea en un soporte especial. Los fusibles pequeños, como el fusible de tubo de vidrio, están disponibles en diferentes longitudes y tamaños y tienen la clasificación de amperios impresa en su extremo. Los fusibles tipo bayoneta están codificados por colores y tienen la clasificación de amperaje impresa en la caja. Los fusibles de cartucho más grandes se utilizan en aplicaciones industriales de alto voltaje. Los fusibles tipo clavija o tornillo tienen una ventana transparente en la cara para verificarlos. La figura\(\PageIndex{1}\) muestra estos cuatro tipos de fusibles.

Figura\(\PageIndex{1}\): Fusibles (CC BY-NC-SA; Autoridad de Capacitación de la Industria BC)

Vínculos fusibles

Los enlaces fusibles (Figura\(\PageIndex{2}\)) son cables especiales diseñados para quemar y abrir el circuito si el flujo de corriente excede la cantidad nominal. Estos enlaces normalmente están engarzados en conectores sellados dentro del circuito. Debe haber una diferencia de cuatro calibres entre los conductores que protegen. Si el conductor es de calibre 16, el enlace fusible debe ser de calibre 20. Los enlaces fusibles se pueden identificar por un código de color o por un bloque de aislamiento grande con el calibre fundido en la superficie. No pueden ser reemplazados por conductores regulares.

Figura\(\PageIndex{2}\): Enlace fusible y calificaciones (CC BY-NC-SA; BC Industry Training Authority)

Tamaño del cable del enlace del fusible	Código de color
20 GA	Azul
18 GA	Marrón o rojo
16 GA	Negro o naranja
14 GA	Verde

Disyuntores

Los disyuntores (Figura\(\PageIndex{3}\)) se utilizan en circuitos que pueden tener sobrecargas temporales y deben restaurarse para que den servicio rápidamente sin interrupciones permanentes. Los circuitos de los faros son un circuito típico de bajo voltaje que usa un disyuntor. El cableado residencial para sistemas de 120 y 240 voltios también usa disyuntores.

Hay tres tipos diferentes de disyuntores:

ciclismo
no ciclado
reinicio manual

Disyuntor de ciclismo

Los interruptores de circuito de ciclo contienen un brazo construido de dos tipos diferentes de metal: uno que se expande rápidamente cuando se calienta y otro que se expande más lentamente. Esto permite que el disyuntor circule de abierto a cerrado automáticamente.

Un punto de contacto está unido a un extremo del brazo que proporciona un circuito cerrado cuando toca un contacto fijo. Si la corriente es demasiado alta para el circuito, el brazo se calentará y comenzará a doblarse, levantando el contacto móvil lejos del contacto fijo para abrir el circuito. Cuando el brazo se enfríe, se enderezará y tocará nuevamente el contacto fijo, cerrando el circuito. Este es el tipo de disyuntor que se utiliza en los sistemas de iluminación de automóviles.

Disyuntor no cíclico

Los interruptores automáticos que no son ciclos utilizan un cable de alta resistencia alrededor del brazo para transportar corriente cuando los puntos de contacto se abren. Esto proporciona calor que evita que el disyuntor circule en bicicleta. Para restablecer este tipo de disyuntor, debe desconectarse de la fuente de alimentación para que el brazo pueda enfriarse.

Disyuntor de reinicio manual

Los interruptores automáticos de reinicio manual deben resetearse presionando un botón o una barra de reinicio. No circularán automáticamente. Este tipo de disyuntor se utiliza en el cableado residencial.

Limitadores térmicos

Los limitadores térmicos están diseñados para fundirse si el dispositivo que están protegiendo excede una temperatura preestablecida. Por ejemplo, los elementos calefactores en un calentador eléctrico portátil de 120 voltios están protegidos por un limitador térmico. Si un limitador térmico se funde, debe ser reemplazado, al igual que un fusible.