Demostración dramática de CA contra la conmutación de CC

Los interruptores parecen ser los componentes eléctricos más simples: solo dos piezas de metal que se pueden colocar para tocarse o no. Como tal, parece importar si un interruptor se usa para CA o CC. Si bien esta es una suposición fácil y comprensible, también puede ser peligrosa, como revela drásticamente esta demostración de conmutación de CA y CC.

Usando una configuración de prueba muy simple, que consiste en un calentador eléctrico para cargar, una variable para controlar el voltaje y un interruptor casero, [John Ward] nos muestra los detalles de lo que sucede cuando esos contactos se unen. Con corriente alterna de bajo voltaje, los contactos del interruptor muestran muy poco arco, e incluso con el voltaje comenzando al final, se puede ver poco más que una chispa corta, ya sea encendida, activa o interrumpida. Entonces [John] construyó una fuente de CC simple con un rectificador grande y algunos condensadores para suavizar las cosas y pasó por las mismas pruebas. Incluso con bajo voltaje de CC, el arco a través de los contactos del interruptor fue dramático, especialmente después de una ruptura. Con el voltaje comenzado a los 240 voltios completos de la red eléctrica británica, [John]El interruptor era esencialmente un soldador de arco en miniatura, con resultados predecibles mientras el plástico que sujetaba los contactos se derretía. Dale un casco a tu soldado y mira el video a continuación.

Por dramática que sea la demostración, eso no significa que nunca veremos a DC en casa. Simplemente significa que se necesita un poco más de ingeniería para asegurarse de que todos los elementos estén en orden.

  • denis dice:

    Hizo otro video que muestra el impacto en el cambio británico de Gran Bretaña.

  • suna dice:

    por qué

    • Ren dice:

      La corriente alterna (CA) cambia de dirección en cada "ciclo", la corriente continua (CC) fluye en una dirección y permanece constante.

      Se produce una chispa (arco) mientras los contactos del interruptor entran en contacto o se rompen. Un arco es un plasma ionizado (quise decir que es un "gas", pero un maestro nos dijo que un plasma se considera un cuarto estado de la materia (gas, líquido, sólido, plasma).
      En cualquier caso, la CA cae a cero corriente dos veces en cada "ciclo", lo que puede extinguir el arco. DC no se alterna, por lo que no cae a cero. Es un arco que morirá si la distancia entre los contactos es lo suficientemente grande.
      Piense en las "escaleras de Jacob" en las viejas "películas de científicos locos". Son dos contactos más separados a medida que aumenta la altura, eventualmente la distancia es demasiado grande y el arco se extingue (y comienza un nuevo arco en la base). El arco se mueve "hacia arriba" por la Escalera de Jacob a medida que sube el aire caliente.

      En los coches más antiguos, debajo de la tapa del distribuidor había un conjunto de "puntos" (realmente contactos de interruptor) y "condensador" (condensador).
      Cuando los contactos se abrieron para encender las bujías, los puntos / contactos se volvieron huecos y desgastados por el arco. El capacitor / capacitor estaba a través del interruptor (contactos) y le dio a la corriente un "bypass" momentáneo de los contactos, lo que impidió el soporte del arco (tan más fácil para los contactos).
      Entonces, cada "configuración" incluía reemplazar los puntos, el condensador, la tapa del distribuidor y las bujías porque toda la CC de alto voltaje que los atravesaba estaba gastada.

  • Antron Argaiv dice:

    He aquí por qué no verá una distribución de energía de CC: a su casa:
    - E = IR (es la ley)
    - Cuanto mayor sea la tensión de transmisión, menores pérdidas en la red de distribución (porque menor corriente)
    - No quiere kV en su casa, porque el aislamiento ocupa espacio (y otras razones)
    - Entonces, bajo voltaje y mayor corriente en el punto de uso, mayor voltaje y menor corriente en la red de distribución.
    - Los transformadores resuelven el problema muy bien, pero solo funcionan con CA
    - Entonces la CA es mejor que la CC para la distribución de energía al usuario
    -

    • Saabman dice:

      Pero la mayoría de las transformaciones de voltaje dentro de una casa hoy en día se realizan primero transformando la corriente principal en corriente continua que manipulándola a otro voltaje.

      • denis dice:

        Porque DC es más conveniente para esa aplicación. DC no es conveniente para la infraestructura local.

        • Ostraco dice:

          POE + iluminación *

          * búscalo.

        • Phrewfuf dice:

          Actualmente, hay casi cero dispositivos en una casa normal que todavía realmente necesiten aire acondicionado. (Microondas) Hornos y Hornos. Todo lo demás es o puede ser alimentado por CC, sí, incluso las luces. Lo que significa que, en teoría, podría alimentar CC a través de su hogar, eliminando todas las tediosas verrugas y sus ineficiencias.

          La razón por la que esto no se aplica realmente es porque la CC de bajo voltaje y la corriente alta no van muy bien juntas a menos que tenga un cableado demasiado grueso. El cableado grueso cuesta más dinero. Operar un dispositivo de 500W alimentándolo [email protected] AC es más barato que alimentarlo 12v @ 42A DC. En caso de duda, la razón es el costo. Es así de simple.

          • NiHaoMike dice:

            Los calentadores resistivos funcionan igual de bien con CC, el problema es el interruptor que tiene que interrumpir la corriente.

          • Jac Goudsmit dice:

            Los hornos microondas también utilizan CC (alto voltaje).

        • dwywit dice:

          Mi casa fuera de línea tiene circuitos duales: energía de 240 VCA (suministrada por el inversor) y 24 VCC (no regulada directamente de las baterías) para luz + energía. El cableado es idéntico: el habitual de 2 núcleos + tierra capaz de transportar 10 amperios.

          Significa que en realidad hay más cables de CC para garantizar que ningún circuito lleve más de 10 amperios, pero es barato porque utiliza un cable diseñado para 240 VCA en lugar de cableado de CC dedicado: el cable de tierra está terminado y pegado. Los circuitos de CC se parecen más a una estrella que a un anillo: hay al menos un cable de CC alimentado por las baterías en cada habitación, mientras que el cable de CA funciona más como un anillo.

          El bus de CC está adyacente al bus de CA. Dado que se trata del mismo cable, puedo cambiar un circuito de CC a CA moviendo los extremos del cable de un bus a otro (por supuesto, después de deshabilitar todos los circuitos).

          Ahora bien, ¿es muy útil un circuito de 24 VCC? No más, porque las bombillas de 24 voltios son caras y difíciles de encontrar, pero no siempre es así. Todavía tengo un refrigerador de 24 voltios que funciona. Y ahora puedo comprar lámparas LED enigmáticas de 8-30 voltios, así que eso es bueno. También podría insertar algunos reguladores / convertidores para muchos propósitos: 19 voltios para mis computadoras portátiles, 5 voltios para puertos USB, 12 voltios para varios dispositivos comunes, etc. Existen muchos usos prácticos para los circuitos de CC de bajo voltaje en su hogar, pero probablemente sea demasiado costoso adaptarlos. Afortunadamente para mí, el tipo que construyó este lugar fue aventurero y sin prejuicios. No le dolió que él también fuera el constructor real, por lo que pudo instalar estas cosas sin mucho alboroto. No muchos inspectores podrían darse cuenta de que el cable, que parece un cable normal de 240 voltios, en realidad transportaba 24 VCC.

    • Janusz dice:

      Por otro lado, tenemos HVDC para hacer el mismo trabajo, así que quizás en el futuro ... ¿quién sabe?
      https://en.wikipedia.org/wiki/High-voltage_direct_current

  • Mike Leist dice:

    Solía ​​trabajar en ferrocarriles electrificados (el metro de Londres: The Tube), que utilizan 600 V CC para alimentar los motores del tren. El interruptor se hizo con relés de ollas de mercurio: dedos de metal que entraban y salían de ollas llenas de mercurio. Obviamente estos arcos pero ahora tan importantes, siempre y cuando se controlen los "chorros" de mercurio. En la década de 1980, sin la buena salud y seguridad, solíamos cuidar estos relés y, por lo tanto, llevábamos recipientes de mercurio de repuesto en nuestras bolsas de herramientas para completar los relés. Extraño, ¿no es así?

    • DainBramage dice:

      Trabajé con relés de mercurio utilizados para cambiar calentadores de proceso en prensas de impresión de laminado (hace muchos, muchos años), pero todos estaban sellados. A veces, una fase se arruina y se necesita un reemplazo. ¡Los viejos solían tirarlo a la basura! No hace falta decir que capturé todos los muertos que pude y recuperé el mercurio de ellos para uso doméstico (jugando con ...). No estoy seguro de qué se usaría en lugar de esos relés en la actualidad, probablemente algún tipo de relé de estado sólido.

    • Sheldon dice:

      Miguel.

      Gracias por este comentario.
      Estoy en la industria de la aparamenta industrial de alta tensión.
      Sin embargo, solo tengo 24 años, así que, naturalmente, ni siquiera he oído hablar de estos relés de los que estás hablando.

      Hoy aprendí algo nuevo e increíble gracias a ti.
      Así que gracias.

      • Garbz dice:

        Para divertirse, busque en Google cómo obtuvieron los 600 V CC. Correctores de arco de mercurio.

  • CRJEEA dice:

    Hurra por Tesla (:

    • Marcos dice:

      Y Edison mató animales con AC ...

  • yetihehe dice:

    Entonces, presumiblemente tengo 300 A de corriente a 7 V fluyendo a través de una bobina. ¿Cómo lo apagarías sin una explosión?

    • yetihehe dice:

      Quiero decir, no tiene por qué ser un interruptor mecánico. ¿Podrías usar algo electrónico para eso?

    • algún chico dice:

      desatarlo MUY lentamente

      • CRJEEA dice:

        O muy rapido

    • denis dice:

      solo use un interruptor regular fuerte (incluso uno para corriente alterna), puede ser CC pero solo es de 7v, por lo que no ejecutará un arco, especialmente si tiene un diodo parpadeante para detener el pico de reacción.

      • NiHaoMike dice:

        Dependiendo del ciclo de funcionamiento, un relé de arranque de automóvil podría ser el camino a seguir.

      • evitar dice:

        NO,

        NO use un contratista para cortar un circuito, no están hechos para ese propósito.

        • rubypanther dice:

          No lo sé, ¡algunos de los contratistas con los que trabajo definitivamente están hechos para eso!

          • Ren dice:

            ¡Es cuando el contratista "completa" el circuito cuando las cosas pueden apestar!
            B ^)

    • man-x86 dice:

      Puede colocar una carga a través del devanado con una resistencia lo suficientemente baja como para disipar la energía almacenada en el devanado, y no demasiado grande. para que no explote todo.
      Anteriormente, era común colocar resistencias o pequeñas bombillas en los devanados del relé para evitar disparos (y agregar una función de resolución de problemas de imagen).

    • Vinalon dice:

      Puede que me equivoque, pero creo que es una práctica común colocar un "diodo volante" a través de cargas inductivas.

      https://eo.wikipedia.org/wiki/Flyback_diode

      • evitar dice:

        Es mejor utilizar televisores de contraserie con un valor de 2x del voltaje de la bobina con el diodo, es decir, VL = L * dI / dT. Si permite que el VL aumente cuando el interruptor está apagado, la inducción disminuirá más rápido.

    • diseños de caza dice:

      Algunas aplicaciones de CC utilizan un relé multipolar conectado a sí mismo. Puede usar un riel de 3 polos para encender / apagar un continente de 1 línea, el uso de los tres polos conectados en serie aumenta la longitud del arco en 3 veces, extinguiendo así el arco más rápido. He visto que esto se hace en equipos de grúa de 400 V CC más antiguos para prolongar la vida útil de los relés.

    • Marcos dice:

      Relé de arco magnético ...

  • Mike P dice:

    Mismo principio con clasificación de voltaje medio.

  • Marcus Dragos dice:

    Muchos interruptores que manejan CC de alta corriente tienen fuertes imanes incorporados para "soplar" el arco en "cizallas de arco" y un electrodo de sacrificio que causa el daño por el peso de la descarga. El imán fuerza efectivamente al arco a ir mucho más lejos. El nombre "explosión" proviene de diseños antiguos más grandes (todavía en uso) que usan aire presurizado para soplar el arco en las guías / divisores de arco.

    Si se eliminaran los condensadores en su configuración, los resultados de CC no diferirían de los de CA. Comida de pensamiento.

    • nebk dice:

      "Si se quitaran los condensadores en su configuración, los resultados de CC no serían diferentes a los de CA".

      Sí, porque entonces no sería DC, se ajustaría AC (Sinus con negativo medio positivo).

      • Marcus Dragos dice:

        Una vez que se corrige la CA, ya no es una "corriente alterna", porque la corriente ya no es una dirección alterna.
        https://eo.wikipedia.org/wiki/Alternanta_fluo
        Se convierte en DC con una onda. Entonces, si los capacitores se retiraron para que la corriente pudiera caer periódicamente a cero, el problema del arco desaparece.

    • Sparkygsx dice:

      Vera; Ésta es la razón por la que tales relés e interruptores a menudo tienen alguna indicación de la dirección preferida de la corriente, ya que la corriente en la otra dirección también forzaría el arco de una manera diferente, lo que puede ser inoportuno.

      Además, estos relés a veces están llenos de hidrógeno (lo que al principio suena como una muy mala idea, pero recuerde que no hay oxígeno adentro), lo que de alguna manera contribuye a la extinción del arco, pero no estoy seguro de cómo. ¿Supongo que es más difícil de ionizar en plasma que la mayoría de los otros gases?

  • BrilaBluJim dice:

    Una vez pensé que sería una buena idea construir un inversor sin transformador. Para hacer esto, cargaría un paquete de baterías de 12 V 7 A * h (el tipo que se usa en UPS) en paralelo, luego usaría relés para cambiarlos a serie, proporcionando una fuente de alimentación de 170 VCC de muy alta potencia. A continuación, se moduló por pulsos y se filtró para producir una onda sinusoidal. Quería probar cuánto voltaje caerá bajo carga, compré una plancha barata para usarla como carga y configuré solo diez de las baterías para suministrar 120 VCC. Encendí la plancha, pero no recuerdo cuánto caí, por lo que pasó a continuación.

    La plancha, que tiene por supuesto un termostato integrado formado por una pieza bimetálica en forma de U y un par de contactos. Al ser un termostato, los contactos no se abrieron rápida o remotamente. Tan pronto como la plancha alcanzó la temperatura, los contactos termostáticos se abrieron. Como una fracción de mm. El arco sonaba similar al del artículo, solo un ominoso "fffffffffffffffffsshhhhhhhh", y traté de apagar la plancha, pero no se apagó. De ninguna manera quería agarrar algunos de los cables de las baterías, ya que no estaba completamente seguro de que toda la plataforma estuviera aislada. Después de unos segundos de eso, el problema se resolvió solo: un fusible (o tal vez solo una costura de soldadura, no lo sé) dentro de una de las baterías se abrió, destruyendo esa batería pero salvando el piso de mi baño, estoy bastante seguro.

    Partí el hierro para ver qué tan mal estaba el arco. Lo que vi allí no dio indicios de la violencia anterior. Lo que fue un único contacto continuo. No hubo evidencia de que alguna vez fueran dos piezas de metal separadas.

  • Sr. Nada dice:

    por lo tanto, los relés tienen alternativas más altas que la cd.

    • evitar dice:

      Esta transición cero en AC es bastante útil.

  • Boris van Galvin dice:

    Algo que me hace reír en videos como este es ver cómo la persona pone sus dedos sobre las tapas cuando muestra cosas. Las tapas de CC pueden ser realmente peligrosas. NUNCA ponga los dedos sobre ellas.

    • rubypanther dice:

      Mi principio es: si a veces te mata, no lo toques a menos que sea absolutamente necesario.

      Lo miro desde la perspectiva del software; un estado racial innecesario con la muerte. Las condiciones de carrera deben considerarse errores, no es suficiente intentar ganar todas las carreras.

      Como calles; ¡No juegues en la calle solo porque no ves venir un coche! Incluso si está caminando por una calle, no entre accidentalmente a la calle; permanezca en la acera a menos que el camino esté realmente bloqueado.

      O si estás fuera del bosque y ves un agujero en el suelo, ¡no pongas la mano en él! O incluso dar un paso al lado.

  • evitar dice:

    300 amperios en 7vdc?

    Use semiconductores, ¿qué tal una carga desagradable de MOSFETOS paralelos? Ni siquiera me sudaría.

    EL = 1/2 L * I * I. ¿Cuánta inductancia tiene? Puede calcular cuánto necesita sujetar cuando apaga los pies.

    La CC en el hogar tiene sentido cuando cada dispositivo funciona con motores BLDC y también hay paneles solares, sus luces LED no necesitan corriente.

    Viene, pero no hoy ni mañana.

    • Marcus Dragos dice:

      No estoy seguro de lo que está diciendo, pero obviamente un voltaje tan bajo y una corriente de masa tienen comparativamente (18A @ 120V) peor eficiencia y costo. En lugar de una casa cableada con 14AWG, necesitaría un cable 00 AWG para tener la misma eficiencia. Aproximadamente 100 veces más caro e imposible de atravesar una pared. Sus enchufes se tostarían y requerirían tornillos de máquina para activar su fuerza masiva (los uso en el trabajo).

      Ahora bien, si todo fuera de alto voltaje, entonces el único problema con el uso de corriente continua sobre corriente alterna es un mayor costo de los interruptores y menos seguridad.

      • yetihehe dice:

        ¿Por qué tan bajo voltaje y corriente de masa? Railgun accionado por labios. Algunos labios 18650 tienen una clasificación de corriente de 30 A. Vincular 20 como 2s10p le proporcionaría tales flujos (y alrededor de 10-100ms de dicho flujo no los afectará seriamente). Habrá menos arcos eléctricos que con altos voltajes, pero aún debe haber alguna forma de desconectar rápidamente las baterías en caso de que un proyectil se suelde a los rieles. Un diodo de retorno no ayudará aquí, o tal vez debería haber un diodo separado para el relé. ¿Por qué una bobina? Un cañón de riel aumentado utilizará esa energía mucho mejor.

    • BrilaBluJim dice:

      Si el circuito tiene suficiente inductancia, recibirá un pico de voltaje a través de su interruptor cuando interrumpa el circuito. Qué tan alto funciona este pico de voltaje cuánta capacitancia parásita es; a menudo, el inductor tendrá suficiente capacitancia entre bobinas que solo sonará ligeramente, y la resistencia del cable lo separará. Incluso en circuitos de relés de bajo voltaje, el pico de voltaje puede ser significativo. En muchos circuitos de relé que he visto, han colocado un diodo genérico en serie con un diodo estándar en cada devanado. Esto proporciona una buena ruta de resistencia en la dirección inversa para que la energía de la bobina se disipe rápidamente, absorbiendo el pico de voltaje Y permitiendo que el relé se caiga rápidamente. Muchos diseñadores simplemente colocan un "diodo libre" a través de la bobina, pero esto toma más tiempo para disipar la energía en la bobina.

      El uso de MOSFET en lugar de relés por sí solos no resuelve el problema; esto solo genera un gran pico de voltaje en el MOSFET cada vez que apaga el devanado, a menos que lo apague lo suficientemente lento como para que el MOSFET proporcione la resistencia necesaria para disipar la energía.

  • Antron Argaiv dice:

    ¿Quieres dramático?
    HUESO.

Alejandro Vargas
Alejandro Vargas

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