¿Qué es un disyuntor y cómo funciona?
El problema
Es una noche oscura y tormentosa. Enciende la luz del pasillo, enchufa la cafetera y enciende el calentador eléctrico portátil. Empieza a sentirse cómodo cuando oye un clic débil, pero ominoso, y todo se vuelve negro. No es un ladrón de gatos o un poltergeist jugando trucos con su sistema eléctrico. Es un circuito sobrecargado que está protegido por un disyuntor eléctrico disparado. Un poco espeluznante y misterioso, ¿eh? No si sabe algunas cosas simples.
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Figura A: Un circuito de 15 amperios que funciona correctamente
Este circuito tiene cables y un disyuntor eléctrico que puede transportar fácilmente el amperaje requerido por los dispositivos.
en eso.
¿Qué es un circuito?
Cuando la electricidad ingresa a su hogar, va a una caja de disyuntores (o caja de fusibles en casas antiguas), donde se divide en varios circuitos. Cada circuito está protegido por un disyuntor o fusible. Los dormitorios, las salas de estar y las habitaciones familiares donde solo se usan luces, relojes de alarma y otros pequeños artículos eléctricos normalmente están en circuitos de 15 amperios. Las cocinas, las lavanderías, los baños y los comedores (lugares donde es más probable que use tostadoras, planchas, secadores de pelo y otros artículos de gran vatio) suelen contar con circuitos de 20 amperios para trabajos más pesados. Los principales electrodomésticos, como los calentadores de agua eléctricos de 5,000 vatios y las cocinas eléctricas de 10,000 vatios, demandan tanta electricidad que necesitan su propio circuito dedicado de 30 a 50 amperios (ver
Higo. D en "Información adicional" a continuación), protegido por tamaños grandes de interruptores automáticos "bipolares".¿Qué es una sobrecarga de circuito?
El disyuntor, el cable e incluso el aislamiento del cable están diseñados para funcionar como un sistema, y ese sistema tiene límites. Intente impulsar más corriente a través de un circuito de la que está diseñado para que comiencen a suceder cosas (Higo. B). Los cables se calientan bajo la carga de transportar el exceso de corriente. Cuando esto sucede, el aislamiento alrededor del cable puede degradarse o incluso derretirse. Cuando el aislamiento se derrite, la corriente ya no está confinada dentro del cable. Ahí es cuando comienzan los incendios. Afortunadamente, el disyuntor detecta el exceso de corriente y se “dispara” para detener el flujo de energía antes de que ocurra el daño.
La noche en que se apagaron las luces de tu casa, estabas bien con solo las luces y la cafetera en funcionamiento. El verdadero problema comenzó cuando enchufó ese maldito calentador.
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Figura B: Un circuito sobrecargado
Este circuito tiene demasiados dispositivos que demandan energía y está tratando de transportar más amperaje del que está diseñado. Las cosas comienzan a calentarse. Afortunadamente, el disyuntor detecta esto, se dispara y "rompe" el circuito.
Cómo calcular amperios, voltios y vatios
Para comenzar a resolver el problema, necesitamos conocer una fórmula simple de "regla empírica". Esta fórmula nos ayudará a determinar si todos los componentes eléctricos de un circuito en particular lo sobrecargan. Esta fórmula también ayuda a definir algunos términos cotidianos y cómo se relacionan entre sí. Después de todo, las bombillas y los calefactores portátiles están etiquetados en vatios; herramientas y disyuntores en amperios; y nuestro sistema eléctrico doméstico en voltios: ¿Cómo encajan todos juntos?
La fórmula simple (Higo. C) nos dice cómo: los vatios divididos por el voltaje equivalen a amperios. Las otras ecuaciones que se muestran son solo otras formas de decir lo mismo.
Voltaje se puede describir más simplemente como la presión bajo la cual se mueve la electricidad, una cadena de electrones. La mayor parte de la corriente doméstica se impulsa a 120 voltios, aunque la corriente a los grandes electrodomésticos se impulsa a la presión más alta de 240 voltios.
Amperios (o amperios) es una medida del número de electrones que el voltaje empuja más allá de un punto dado en
un segundo.
Vatios es una unidad de medida para energía eléctrica. Indica cuántos electrones se empujaron a través de un aparato eléctrico para que funcione. Es lo que le factura la compañía eléctrica.
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Figura C: La fórmula básica
Utilice estas sencillas ecuaciones para convertir diferentes medidas de electricidad para ayudar a determinar las cosas. como cuántos enchufes en un disyuntor de 15 amperios puede tener o cuántas luces en un circuito de 15 amperios puede tengo.
Más información sobre consejos para cableado eléctrico doméstico más fácil aquí.
¿Por qué se disparan los disyuntores?
El circuito y el disyuntor que disparó tienen una capacidad de 15 amperios o 1.800 vatios (15 amperios x 120 voltios = 1.800 vatios). Las luces consumieron 360 vatios, o unos miserables 3 amperios (360 vatios divididos por 120 voltios = 3 amperios), muy dentro de la capacidad de su sistema de 15 amperios. La cafetera de 800 vatios (dividida por 120 voltios) consumió 6,6 amperios, sustancialmente más energía que las luces, pero su consumo combinado de 9,6 amperios todavía está dentro de los límites del circuito de 15 amperios.
Pero cuando enchufó el calentador de espacio de 1200 vatios, los 10 amperios que requería, más el consumo de los otros dos dispositivos, extrajeron 19.6 amperios a través de un sistema de 15 amperios (Higo. B). Es como una pitón que se traga un cerdo; el sistema simplemente no puede manejar la carga. El disyuntor toleró esto por un tiempo. Pero cuando el exceso de corriente y el calor resultante comenzaron a deformar las dos piezas de metal dentro del interruptor, comenzaron a "apretar el gatillo". Y cuando las piezas de metal se doblaron hasta cierto punto, el gatillo rompió dos puntos de contacto, interrumpiendo el flujo de electricidad y apagando ese circuito. Si hay un drenaje enorme y repentino en un circuito, un pequeño electroimán en el disyuntor también puede separar los puntos de contacto. Si tiene fusibles, el exceso de calor derrite un cable dentro del fusible, que a su vez detiene el flujo de electricidad.
Si hubiera sido un disyuntor de 20 amperios, uno con un cable No. 12 más grueso que pudiera transportar 2.400 vatios, el disyuntor no se habría disparado. Pero una vez que el cable está en la pared y el disyuntor en la caja de disyuntores, no hay mucho que pueda hacer para actualizar un circuito establecido. Pero tienes otras opciones.
Circuitos de 240 voltios
Los electrodomésticos más grandes, como los calentadores de agua eléctricos, las secadoras y las estufas, requieren tanta energía que la electricidad les llega a través de circuitos de 240 voltios. Eso se debe a que el voltaje en los circuitos de 240 voltios "empuja" el doble de fuerte. Por ejemplo, un fliscorno eléctrico de 6.000 vatios en un circuito de 120 voltios requeriría un circuito de 50 amperios (6.000 vatios divididos por 120 voltios = 50 amperios). Eso requeriría cables gigantescos. Pero ese mismo fliscorno de 6.000 vatios en un circuito de 240 voltios requiere solo un circuito de 25 amperios (6.000 dividido por 240 = 25) y un cable y un disyuntor más pequeños.
Solución uno: la solución a corto plazo
La solución simple es enchufar el calentador de espacio a una toma de corriente en un circuito que tenga un exceso de capacidad. Puede determinar la carga existente en un circuito con bastante facilidad: apague el disyuntor, luego encienda los interruptores de luz y pruebe los tomacorrientes para ver cuáles ya no funcionan. Luego, sume la carga total de vatios de los dispositivos en ese circuito. Suele ser más fácil decirlo que hacerlo. A veces, un circuito etiquetado como "dormitorio" tendrá tomas de corriente en el cuarto de lavado. O las salidas superior e inferior de un receptáculo dúplex estarán en circuitos diferentes. Una vez que tenga un circuito mapeado y las cargas eléctricas sumadas, podrá saber si puede conectar más dispositivos al circuito sin sobrecargarlo.
A medida que sume las cargas eléctricas, tenga en cuenta que un cable de 15 amperios puede transportar 15 amperios durante todo el día. Sin embargo, los disyuntores y fusibles de 15 amperios solo pueden transportar 12 amperios, el 80 por ciento de su capacidad nominal, de manera continua. La base continua se considera un circuito cargado a su capacidad durante tres horas o más. Esta regla del 80 por ciento se aplica a todos los disyuntores y fusibles. Para obtener información más detallada sobre el cálculo de cargas, consulte Prevención de sobrecargas eléctricas.
Solución dos: la solución a largo plazo
La mejor solución a largo plazo es instalar un nuevo circuito dedicado y una salida para el calentador. La mayoría de los electricistas recomendarán un circuito dedicado para cualquier aparato que consuma más de la mitad de la capacidad de un circuito. Higo. D en “Información adicional” (a continuación) muestra la potencia de los aparatos que comúnmente tienen circuitos dedicados. Siempre que instale un aparato eléctrico grande, ya sea de 120 o 240 voltios, instálelo en su propio circuito dedicado con el tamaño de cable y disyuntor correctos.
Como puedes ver en Higo. mi, un disyuntor de 20 amperios con cable No. 12 más grueso puede transportar más corriente que un circuito de 15 amperios con cable No. 14. Cuando esté cableando o recableando una cocina, cuarto de lavado, baño o comedor, el Código Eléctrico Nacional requerirá que instale circuitos de 20 amperios, que pueden transportar más corriente. Si usa muchas herramientas eléctricas, tiene sentido usar circuitos de 20 amperios para su garaje, taller y sótano también.
Para obtener información sobre cómo cablear un circuito nuevo, consulte Cómo conectar un circuito nuevo.
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Figura E: Tamaños de cables
El cable más grande de calibre 12 puede transportar con seguridad más amperaje que el cable más pequeño de calibre 14, sin sobrecalentarse.
Conozca el 8 violaciones al código eléctrico más comunes aquí.
No se permite alteración
Los propietarios de viviendas que ponen un “centavo en la caja de fusibles” para evitar que se fundan los fusibles tienen el cerebro en cortocircuito. Sin un fusible que interrumpa el flujo de energía cuando se empujan demasiados amperios a través de un circuito, los cables se sobrecalientan, el aislamiento de los cables se derrite y se producen incendios. Y no puede simplemente reemplazar un disyuntor de 15 amperios con un disyuntor de 20 amperios; eso es el equivalente moderno de poner un centavo en la caja de fusibles. Recuerde, el disyuntor, el cable y el aislamiento del cable están diseñados y dimensionados para funcionar juntos de forma segura.
información adicional
- Figura D: Circuitos dedicados comunes
