El contactor y sus averías.

El omnipresente contactor.

Conmutar

Según la RAE, conumutar, en una de sus múltiples acepciones, es "cambiar el destino de una señal o corriente eléctrica. En general, cuando hablamos de conmutación en electricidad, hablamos de la capacidad de conexión o desconexión de algún dispositivo.

 En mi actual trabajo, esos dispositivos son principalmente motores eléctricos trifásicos. Éstos, como bien sabemos, necesitan para su alimentación tres fases (L1, L2, L3) y como no, necesitan de un mecanismo que realice la conexión y desconexión de todas sus fases, o sea omnipolar, y a su vez que lo realice en carga.

Aunque existe la posibilidad de utilizar un interruptor tripolar, lo lógico y habitual, es trabajar con la ayuda de nuestro omnipresente contactor.

Estructura de un contactor.

El contactor conecta y desconecta la carga a la que se conecta y lo hace de forma electromagnética. Se conforma por unos contactos principales  (1-2, 3-4 y 5-6) abiertos todos ellos cuando está en resposo y unos contactos auxiliares, que pueden ser normalmente abiertos 13-14 o normalmente cerrados 11-12. Para su accionamiento necesitamos aplicar tensión sobre una de las bornas de la bobina del mismo, habitualmente A1, de esta forma excitaremos la bobina provocando la atracción de la armadura móvil, llamada martillo, hacia la armadura fija llamada culata. En dicho movimiento el martillo arrastra también los contactos principales y los contactos auxiliares que tenga.

Contactor en estado de reposo.
 Fuente: Temario SEP Manuel Valenzuela

Bobina activada y contactos activados. 

No voy a entrar en detalle sobre su estructura interna, los distintos tipos existentes o sobre como se referencian en los esquemas eléctricos, pues existe innumerable literatura y de excelente calidad sobre ello, si voy añadir esta imagen que he encontrado sobre el contactor, proveniente de la web www.aulaelectrica.es que me ha parecido muy interesante para apoyar el despiece real que vamos a realizar de un contactor averiado.

Partes que componen un contactor.

Averías en contactores

Aprovechando que esta semana hemos tenido una avería en uno de los cuadros eléctricos que controla varias cintas transportadoras, y que precisamente esta avería venía motivada por fallos en dos contactores, he creído conveniente hablar sobre las fallas que pueden acompañar el funcionamiento de los mismos

A pesar de que disponemos de recambios para contactores, lo normal, sobre todo en contactores pequeños es sustituir el dañado por otro nuevo, sin más, al menos esa es mi experiencia por ahora.

Vamos a ver uno ahora, el despiece de uno de los contactores sustituidos, e intentaremos averiguar el motivo de la falla:

• Empezamos con una imagen de uno de los contactores sustituidos. Es de la firma Siemens y posee más de 10 años de antigüedad, como veis trabaja su bobina con corriente continua a 24V, es de tipo AC-1 y puede establecer, soportar e interrumpir hasta 18A y Ui de 690V.

• Situamos el contactor lateralmente y presionamos las pestañas dobles que posee en ambos lados, dejando entreabierta la carcasa posterior de la anterior.

• Una vez abierto, podemos ver ante nosotros, por un lado la bobina y por otro la culata y el martillo con su muelle antagonista, abajo vemos el conjunto despiezado completo. 

• Saco el martillo y su muelle antagonista de la carcasa posterior.

• Nos vamos ahora a la carcasa anterior, de esta vista cenital vemos los contactos principales (3) de entrada y un contacto auxiliar a su derecha, y junto a él los contactos A1 y A2 donde se sitúan los extremos de la bobina. 

• Desmonto la tapa delantera y veo los bornes de conexión por la parte delantera.

• Lo vuelvo a situar lateralmente, para que veáis el martillo en posición de reposo en la imagen superior y presionado manualmente en la imagen siguiente.

• Presionando las pestañas blancas laterales de la carcasa negra (anterior) saco el conjunto de la bobina y sus bornes A1-A2. Abajo se aprecian perfectamente.

• Os dejo esta imagen frontal de los bornes, ya sin la bobina y sus extremos.

• Extraigo el martillo y me deja libre a la vista la parte mecánica conformada por plástico y metal que conmuta el contactor.

• Para seguir desmontando, continuo extrayendo los bornes, para ello aflojo los tornillos y tiro hacia arriba de los bornes.

• Aquí hemos topado con el problema que originaba la avería, o sea un contactor defectuoso debido a un contacto solapado. El pegado y la soldadura de un juego de contactos se producen en la conexión y desconexión de una corriente que supera la capacidad de conexión del contactor. El contactor es un aparato de maniobras relativamente débil. Estas corrientes producen esfuerzos electrodinámicos superiores a la fuerza de cierre de la bobina, y en consecuencia, capaces de abrir los contactos, con la consiguiente producción de un arco eléctrico. El arco funde al material de contacto. Si el contactor vuelve a cerrar sus contactos mientras el arco esta presente, se puede producir, la soldadura de los contactos. La causa que produjo este avería muy posiblemente se debió a un cortocircuitos en la línea que alimentaba a esos dos contactores, posiblemente la protección no actuó adecuadamente. De todos modos, y si aún me seguís leyendo, os dije al comienzo de las imágenes que los dos contactores sustituidos eran de tipo AC1, lo cual nos indica que su uso actual no es adecuado, debería ser AC-3, y no fue el original para el que fue previsto, aún así y dado lo longevo del mecanismo también resultaría factible que el mecanismo hubiera llegado al final de su vida útil dado los millones de maniobra que habrá realizado. 

• En esta imagen se puede apreciar perfectamente el estado del borne, estaba soldado, nada de solapado. Tal era su unión, que fue el único borne de conexión que no pude extraer.Los contactos principales de un contactor se pueden pegar o soldar por diferentes motivos.Se dice que un par de contactos está pegado cuando es posible separar sus partes sin problemas mediante alguna herramienta simple y sin crear deformaciones, por otra lado, se dice que está soldado cuando sólo separamos sus partes con esfuerzo y mediante herramientas de corte y produciéndoles deformaciones irreparables. Luego de ser despegados, los contactos pueden seguir siendo utilizados. Los contactos soldados separados por la fuerza, no deben ser reutilizados.

• Esta foto muestra el estado de la bobina del otro contactor sustituido donde se aprecia problemas en este caso relacionados con la bobina y con alguna subida de tensión en la misma.

• Este es el estado de los restantes, los que se conservan en mejor estado son los dos correspondientes al contacto auxiliar.

Como el abanico de averías puede ser muy amplio, os remito al blog de Viatger, Viatger Electricidad donde nos enumera muchas de las posibles que pueden presentarse, relacionadas con los contactores, y variadas soluciones para esos problemas.

AVERÍAS EN CONTACTORES