Supresión de arco - Arc suppression
La supresión de arco es la reducción de las chispas que se forman cuando se separan los contactos portadores de corriente. La chispa es una descarga luminosa de electrones e iones altamente energizados y es un arco eléctrico .
Usos
Hay varias áreas posibles de uso de los métodos de supresión de arco, entre ellos , deposición y pulverización catódica de películas metálicas , protección contra arco eléctrico , procesos electrostáticos donde no se desean arcos eléctricos (como pintura en polvo , purificación de aire , pulido de película de fluoruro de polivinilideno (PVDF)) y supresión de arco de corriente de contacto. En el diseño electrónico industrial, militar y de consumo, el último método se aplica generalmente a dispositivos tales como interruptores de potencia electromecánicos, relés y contactores. En este contexto, la supresión de arco es protección de contacto .
Protección de contacto
Cada vez que un dispositivo de energía eléctrica (por ejemplo: calentadores, lámparas, motores, transformadores o cargas de energía similares) se enciende o apaga, su interruptor, relé o contactor pasa de un estado cerrado a uno abierto (arco de ruptura) o de un estado abierto. a un estado cerrado (hacer arco y arco de rebote), bajo carga, se produce un arco eléctrico entre los dos puntos de contacto (electrodos) del interruptor. El arco de ruptura suele ser más enérgico y, por lo tanto, más destructivo.
La temperatura del arco eléctrico resultante es muy alta (decenas de miles de grados), lo que hace que el metal de las superficies de contacto se derrita, se acumule y migre con la corriente. La alta temperatura del arco agrieta las moléculas de gas circundantes creando ozono , monóxido de carbono y otros compuestos. La energía del arco destruye lentamente el metal de contacto, lo que hace que parte del material se escape al aire en forma de partículas finas. Esta misma actividad hace que el material de los contactos se degrade rápidamente, lo que resulta en una falla del dispositivo.
Supresión de arco es un área de interés en la ingeniería debido a los efectos destructivos del arco eléctrico para interruptores de alimentación electromecánicos, relés y contactores puntos de contacto.
Eficacia
La eficacia de una solución de supresión de arco para la protección de contacto se puede evaluar comparando la intensidad del arco con la ayuda de los siguientes métodos:
- Inspección visual del arco: El arco eléctrico se puede observar visualmente en un interruptor de potencia electromecánico, relé y contactor, con contactos visibles, mientras los contactos se abren y cierran bajo carga.
- Representación gráfica de las medidas obtenidas con un osciloscopio: El arco eléctrico se puede observar usando un osciloscopio para rastrear la forma de onda de voltaje a través de los terminales de contacto mientras los contactos se abren y cierran bajo carga.
Dispositivos comunes
Los dispositivos comunes que se utilizan para prevenir arcos son condensadores , amortiguadores , diodos , diodos Zener , varistores y supresores de voltaje transitorio . Soluciones de supresión de arco de contacto que se consideran más efectivas:
- Supresor de arco de contacto de dos hilos
- Los relés de estado sólido no son electromecánicos, no tienen contactos y, por lo tanto, no crean arcos eléctricos.
- Relés de potencia híbridos
- Contactores de potencia híbridos
Beneficios de la supresión de arco
Las técnicas de supresión de arco pueden producir una serie de beneficios:
- Mínimo daño de contacto por arco eléctrico y, por lo tanto, menor frecuencia de mantenimiento, reparación y reemplazo.
- Mayor fiabilidad de los contactos.
- Reducción de la generación de calor que resulta en menos medidas de gestión del calor, como ventilación y ventiladores.
- Reducción de emisiones de ozono y contaminantes.
- Interferencia electromagnética reducida (EMI) de arcos: una fuente común de EMI radiada.