¿Cuál es la definición de un cortocircuito? El término “cortocircuito” a menudo se usa incorrectamente para describir cualquier falla de cableado en un circuito eléctrico. Cuando los cables del circuito eléctrico o las conexiones de los cables están expuestos o rotos, ocurren verdaderos cortocircuitos; deben ser reconocidos y reparados lo antes posible. Un cortocircuito ocurre cuando dos conductores que suministran electricidad a un circuito tienen una conexión de baja resistencia. Esto daría como resultado un flujo de voltaje excesivo y un desbordamiento de corriente a través de la fuente de alimentación. Se produce un cortocircuito si la corriente fluye a través de un camino ‘corto’.
Tabla de contenido
¿Qué es un cortocircuito?
Un cortocircuito es una condición en la que la energía eléctrica viaja fuera de la ruta predefinida de un circuito eléctrico. Cuando la corriente eléctrica completa su recorrido en un circuito a una distancia más corta que la presente en el cableado existente, se produce un cortocircuito.
Definición de cortocircuito.
La electricidad, por su propia naturaleza, tiende a regresar a tierra, lo que en un circuito adecuado significa que la corriente fluye a través del circuito de cableado establecido de regreso al panel de servicio y luego a través de las líneas de servicios públicos. La corriente eléctrica puede tener “fugas” si las conexiones dentro del cableado se debilitan o se rompen. En este caso, la corriente eléctrica trata inmediatamente de regresar a tierra por un camino más corto. Debido a que la ruta puede pasar a través de objetos inflamables o incluso de una persona, un cortocircuito crea un riesgo de incendio o descarga eléctrica fatal.
Esto sucede porque estos otros materiales proporcionan un canal de menor resistencia que el cableado de cobre del circuito. Si un cable vivo de cobre desnudo toca una caja eléctrica de metal o la placa frontal de un interruptor de luz con cableado defectuoso o una conexión de cable suelta, la corriente saltará a la ruta de menor resistencia, que podría ser a través del dedo, la mano y cuerpo de la persona que lo toca interruptor de encendido.
2 tipos de cortocircuito
Un cortocircuito se define como cualquier instancia en la que un circuito de cableado establecido se interrumpe debido a una falla en el cableado o en las conexiones de los cables. Sin embargo, a pesar de tener diferentes nombres, existen dos tipos que califican como cortocircuitos.
Cortocircuito normal
Los electricistas suelen utilizar la palabra “cortocircuito” para describir una circunstancia en la que un cable vivo caliente entra en contacto con un cable neutro. Cuando esto sucede, la resistencia cae rápidamente y una gran cantidad de corriente fluye en una dirección inesperada. Pueden volar chispas, se pueden escuchar crujidos y se pueden formar humo y llamas cuando ocurre este clásico cortocircuito.
Esto sucede cuando un cable caliente que lleva corriente entra en contacto con un cable neutro. Cuando esto sucede, la resistencia cae instantáneamente y una gran cantidad de corriente fluye en una dirección inesperada.
Corto circuito a tierra
Una falla a tierra ocurre cuando un cable conductor de corriente caliente entra en contacto con un componente conectado a tierra del sistema, como un cable de conexión a tierra de cobre desnudo, una caja de pared de metal conectada a tierra o una parte conectada a tierra de un aparato. Una falla a tierra, como un cortocircuito clásico, provoca una caída rápida de la resistencia, lo que permite que una cantidad significativa de corriente fluya libremente a lo largo de un camino inesperado. Aquí hay menos posibilidades de fuego y llamas, pero existe un riesgo significativo de impacto.
Cuando un cable vivo y caliente entra en contacto con un componente del sistema conectado a tierra, se produce un cortocircuito a tierra. Se puede usar una caja de pared de metal conectada a tierra, un cable de conexión a tierra desnudo o una parte del aparato conectada a tierra.
3 causas de cortocircuito
Los cortocircuitos pueden ser causados por varios factores, y los tres más comunes tienen la culpa.
Aislamiento de cables defectuoso
Cuando los cables neutro y vivo entran en contacto debido a un aislamiento reparado o roto, puede ocurrir un cortocircuito. Las carcasas de los cables y el aislamiento pueden dañarse con grapas sin aislamiento, pinchazos de clavos y tornillos y el tiempo, lo que puede provocar cortocircuitos. Si los ratones, ratas o ardillas muerden el cableado del circuito, los conductores internos del cable pueden quedar expuestos y provocar cortocircuitos.
Conexiones de cables sueltas
Los terminales pueden aflojarse, lo que permite que los cables neutros y vivos entren en contacto. Reparar conexiones de cables rotas es difícil y solo deben intentarlo personas que sean muy buenas en el cableado.
Cableado del dispositivo defectuoso
Cuando conecta un dispositivo a un tomacorriente de pared, su cableado se convierte efectivamente en una extensión del circuito y cualquier error en el cableado del dispositivo se convierte en un problema en el circuito. Con el tiempo, los dispositivos viejos o defectuosos pueden causar cortocircuitos internos. Un dispositivo puede sufrir un cortocircuito en los enchufes, los cables de alimentación o dentro del propio artículo. Los cortocircuitos en electrodomésticos más grandes, como hornos y lavavajillas, deben ser revisados por un profesional. Los elementos más pequeños, como las lámparas, a menudo pueden ser reconectados por el propietario.
Para obtener más información sobre los factores que provocan cortocircuitos, visite aquí.
3 Medios de protección contra cortocircuitos.
Debido a que tanto los cortocircuitos tradicionales como las fallas a tierra pueden causar descargas eléctricas e incendios, su sistema de cableado tiene una serie de medidas de seguridad para protegerlo.
interruptores o fusibles
Desde la década de 1960, casi todos los sistemas de cableado nuevos o modificados han estado protegidos por un panel de servicio principal que contiene interruptores individuales que controlan circuitos individuales en el hogar. La protección con fusibles también está disponible en instalaciones de cableado más antiguas. Cuando ocurren anomalías, como el flujo de corriente rápido y sin restricciones que ocurre durante un cortocircuito, los interruptores automáticos utilizan un sistema interno de resortes o aire comprimido para controlar la variación en el flujo de corriente y romper la conexión.
Interruptores de circuito de falla a tierra (GFCI)
La protección contra fallas a tierra, ya sea mediante disyuntores GFCI específicos o receptáculos enchufables GFCI, ha sido requerida por los códigos eléctricos desde 1971. Estos dispositivos tienen un propósito similar a los disyuntores en el sentido de que detectan cambios en el flujo de corriente, pero son mucho más sensibles. que los disyuntores e interrumpen el flujo de corriente cuando detectan la más mínima variación. Los GFCI son muy útiles para prevenir choques provocados por cortocircuitos del tipo falla a tierra.
Interruptores de circuito por falla de arco (AFCI)
Los códigos eléctricos comenzaron a requerir un nuevo tipo de protección contra arcos a partir de 1999. La descarga ocurre cuando la corriente salta entre los contactos metálicos, como cuando la conexión de un cable está floja pero no completamente desconectada. Se puede pensar en un AFCI como un dispositivo que detecta cortocircuitos y apaga la energía antes de que ocurra un cortocircuito. A diferencia de los GFCI, que están destinados a la protección contra descargas eléctricas, los AFCI son los más adecuados para prevenir incendios de arcos. Los disyuntores AFCI y los receptáculos AFCI pueden brindar protección AFCI.
Tratar con cortocircuitos
Un interruptor que activa y desactiva el circuito es el indicador más común de un cortocircuito. Sin embargo, otros factores, como las sobrecargas de corriente, pueden hacer que se dispare el disyuntor, por lo que es crucial averiguar por qué se dispara el disyuntor. Si el interruptor continúa disparando después de un reinicio, es una señal de que hay un problema de cableado en algún lugar del circuito o en uno de los dispositivos conectados a él.
Siga este procedimiento si sospecha un cortocircuito
Encuentre un interruptor disparado: busque un solo interruptor con una manija que haya hecho clic en la posición APAGADO en el panel de servicio principal. Para una fácil detección, algunos interruptores incluyen un indicador de ventana rojo o naranja. El circuito en el que hay un problema será identificado por este interruptor activado. Mientras inspecciona el circuito, apague el disyuntor.
Inspeccione el cableado eléctrico del electrodoméstico: Inspeccione todos los cables de alimentación enchufados en los tomacorrientes a lo largo del circuito desconectado. Si encuentra algo que está roto o tiene un aislamiento de plástico derretido, es probable que el cortocircuito esté dentro del dispositivo o en el propio dispositivo.
Desenchufe este equipo de la fuente de alimentación. Después de apagar todos los dispositivos sospechosos, vuelva a encender el interruptor. Si el circuito ahora permanece activo sin dispararse, es casi seguro que su problema sea causado por el dispositivo. Vaya al siguiente paso si el interruptor se reactiva inmediatamente.
Apague todas las luces y electrodomésticos del circuito. Luego, el interruptor debe encenderse nuevamente.
Uno por uno, encienda cada interruptor de luz o interruptor de electrodomésticos. Si puede llegar a un interruptor que hace que el interruptor se reactive, ha encontrado una parte del cableado del circuito con una conexión suelta o un error de cableado.
Repare el error de cableado del circuito. Este paso puede requerir la asistencia de un electricista calificado. No haga esto a menos que esté completamente seguro de sus conocimientos y habilidades. Esta reparación comenzará con la desconexión del circuito, seguido de la apertura del tomacorriente y las cajas de conexiones para inspeccionar los cables y las conexiones y realizar las reparaciones necesarias.
Si no puede encontrar un problema con uno de los dispositivos enchufables o las conexiones de los cables, lo más probable es que el problema esté en el cableado de la pared. Para solucionar este problema, deberá ponerse en contacto con un electricista autorizado. No reactive el circuito hasta que se encuentre y repare el problema; de lo contrario, usted y su familia corren el riesgo de sufrir un incendio y una descarga eléctrica. Cualquier olor a humo, así como rastros de plástico carbonizado o derretido, indican una gran preocupación.
Diferentes usos de cortocircuito versus circuito abierto
Uso en la medición práctica
El voltímetro ideal es un circuito abierto. Un voltímetro real tendrá una resistencia alta (pero no infinita); por lo tanto, el circuito abierto es una aproximación límite. Un amperímetro ideal, por otro lado, está cortocircuitado. Un cortocircuito es una aproximación límite para un amperímetro real, que tiene cierta resistencia (pero no cero).
Uso en análisis teórico
El análisis teórico generalmente se realiza observando solo dos nodos de circuito, similar a cómo miden un voltímetro y un amperímetro conectando dos sondas a un circuito. En la curva VI, los circuitos abiertos y en cortocircuito proporcionan dos puntos útiles. El voltaje de circuito abierto, en particular, es la diferencia de voltaje entre dos terminales cuando no se extrae ni aplica corriente. La corriente de cortocircuito es la corriente que fluye cuando la diferencia de tensión entre los terminales se reduce a cero. En los circuitos Equivalente de Norton y Equivalente de Thevenin, utilizaremos estos dos valores.
Uso en diseño robusto
En la práctica, queremos que los circuitos que desarrollamos sean capaces de resistir tanto las condiciones típicas para las que fueron construidos como aquellas situaciones excepcionales que ocurren de vez en cuando, pero no se debe permitir que causen daños permanentes. Incluso cuando no se desean, se producen circuitos abiertos. Cuando algo está apagado o desconectado, por ejemplo, tenemos un circuito abierto.
Los cortocircuitos pueden ocurrir incluso cuando no se desean. Un cortocircuito ocurre cuando una conexión cortocircuita repentinamente dos terminales mientras se instala, o cuando una pequeña viruta de metal termina en la posición incorrecta. Debemos diseñar para que ocurran aperturas y cortocircuitos en varios puntos del circuito, especialmente en todas las entradas y salidas expuestas, si es posible. Debemos planificar fallas temporales y/o recuperables, como un interruptor de circuito.
Uso en producción
A veces se colocan resistencias R=0 dedicadas (cortocircuitos) en la PCB porque el diseñador quiere la flexibilidad de ajustar el valor en el futuro sin tener que reconstruir la PCB.
Ocasionalmente se agregan puentes intencionales (circuito abierto) porque el diseñador necesita la opción de conectar la pieza más tarde, tal vez para agregar una resistencia paralela. Ambas opciones pueden adaptarse a personalizaciones con los mismos gastos generales de fabricación. Esto reduce los costos unitarios y elimina el costoso tiempo de rediseño.
