¿Qué es un Matachispas?
Un matachispas es un dispositivo que se utiliza para suprimir las chispas y las sobretensiones que se generan al conectar y desconectar interruptores.
Las chispas pueden dañar los elementos semiconductores y los transistores del circuito, y las sobretensiones también pueden destruir los componentes electrónicos.
Especialmente cuando los interruptores se utilizan en circuitos de corriente continua, deben tomarse matachispas y otras medidas de protección contra chispas en el circuito.
Usos de los Matachispas
Los matachispas se utilizan ampliamente en equipos eléctricos que funcionan con corriente continua. Especialmente cuando se utiliza corriente continua como fuente de alimentación, el uso de matachispas es esencial debido a la posibilidad de que se produzcan chispas cerca de los interruptores.
En los circuitos de corriente alterna también se presentan problemas similares, por lo que se utilizan matachispas como medida de protección. Es importante tener en cuenta que los matachispas tienen valores nominales de tensión, resistencia, capacidad y temperatura de uso definidos con precisión, por lo que deben seleccionarse adecuadamente teniendo en cuenta estos factores.
Si el matachispas no es capaz de soportar la tensión en el entorno de trabajo, puede provocar accidentes y poner en peligro la integridad del sistema eléctrico.
Principio de los Matachispas
Cuando se conecta o desconecta un interruptor, como un relé, se genera una sobretensión si la carga contiene un componente de inductancia. Además, si se producen chispas en los puntos de contacto de interruptores y relés, se acortará la vida útil de los contactos. Los matachispas son dispositivos diseñados para reducir las sobretensiones y las chispas.
Los matachispas están formados por una resistencia y un condensador conectados en serie. La constante de tiempo del matachispas viene determinada por la capacidad del condensador y el valor de la resistencia, y garantiza que las sobretensiones no cambien rápidamente.
El condensador de película utilizado debe tener una capacitancia lo suficientemente grande como para garantizar que la tensión no sea demasiado alta cuando esté en uso. Para las resistencias, seleccione resistencias con suficiente resistencia a las sobretensiones.
¿Cómo Elegir un Matachispas?
Un matachispas está formado por un circuito en serie de resistencia R y condensador C. El cálculo de C y R es el siguiente cuando la intensidad del circuito es I (A)
C = I x 2/10 a I x 2/20 (μF)
R = Resistencia de CC de la carga (Ω)
A menudo no se conoce la resistencia de CC de la carga, en cuyo caso se utiliza la estándar de 120 Ω.
*Los cálculos de C y R son sólo de referencia. En última instancia, estos valores deben utilizarse como guía y el efecto de absorción de sobretensiones debe comprobarse en pruebas de montaje.
Para la conexión se dispone de cable tipo plomo, cable tipo cubierto y terminal metálico. Los componentes electrónicos utilizados deben tener una tensión nominal superior a la tensión del circuito.
Tensión de CC utilizable ≤ Tensión nominal de CA x√2
La tensión nominal de los matachispas se indica como CA. Dado que los matachispas también se utilizan en circuitos de CC, la tensión nominal del matachispas debe convertirse a tensión de CC para determinar si puede utilizarse o no.
Más información sobre los Matachispas
1. Disposición del Matachispas
En los circuitos formados por una fuente de alimentación, un interruptor y una carga, como una resistencia, existen dos tipos básicos de colocación del matachispas: en paralelo con el interruptor o en paralelo con la carga.
En los circuitos de CC, se utilizan dos métodos diferentes de disposición. El efecto de absorción de sobretensiones es el mismo para ambos, pero el método de conexión en paralelo con el interruptor es más eficaz cuando las chispas son visiblemente visibles en los contactos del interruptor.
Cuando el interruptor está desconectado, el circuito se conecta a través del matachispas para que no se cree una gran diferencia de potencial en el interruptor. Por lo tanto, el matachispas impide que se generen tensiones elevadas, lo que reduce la probabilidad de que se produzcan chispas.
En los circuitos de CA, si se conecta un matachispas en paralelo al interruptor, fluye una corriente de fuga cuando el interruptor está desconectado. Esta corriente de fuga puede provocar el mal funcionamiento del interruptor. Por lo tanto, es práctica común en CA conectar el matachispas en paralelo a la carga.
2. Absorción de Sobretensiones
En circuitos con cargas inductivas, como relés y motores, se inserta un matachispas en paralelo con la carga inductiva para absorber la componente de sobretensión generada por la carga inductiva durante las operaciones de apertura y cierre del interruptor. Sin un matachispas, la sobretensión puede ser de 10 a 30 veces la tensión de accionamiento de la carga inductiva y la frecuencia del ruido puede superar los 100 MHz.
Las sobretensiones provocan la rotura del aislamiento de los componentes electrónicos del circuito y daños en el patrón de la placa de circuito impreso. Además, los componentes armónicos de las sobretensiones generadas se irradian directamente y desde el patrón del circuito, causando diversos efectos nocivos en los equipos y dispositivos periféricos. Con la instalación de matachispas adecuados, es posible absorber estas sobretensiones.