Conceptos claves para la elección de Protecciones Termomagnéticas

 

 

 

A la hora de proyectar una instalación eléctrica, es fundamental el correcto dimensionamiento de las protecciones que garanticen la seguridad de las personas y la integridad de la instalación, máquinas y artefactos. La presente nota ofrece una introducción al mundo de las Protecciones Termomagnéticas, y aborda con claridad y brevedad los conceptos claves para su elección.

 

En una instalación protegida con un interruptor termomagnético se debe identificar:

• La tensión de la red (U).
• La corriente máxima que circulará por el interruptor termomagnético en situación de trabajo (IB).
• La corriente que circulará por el interruptor termomagnético en situación de cortocircuito (Icc).

 

En la selección del interruptor termomagnético se debe verificar que:

• La tensión nominal del interruptor termomagnético (Vn) sea mayor o igual a la tensión de la red (U).
• La corriente nominal de corte del interruptor termomagnético (In) sea mayor o igual a la corriente máxima que circulará en situación de trabajo (IB).
• La corriente nominal de corte del interruptor termomagnético (In) sea menor o igual a la corriente admisible por el cable (Iz).
• La corriente de cortocircuito que pueda soportar el interruptor termomagnético (corriente de cortocircuito nominal (Icn)) sea mayor a la corriente de cortocircuito de la instalación (Icc).

 

 

Ejemplo: Si en una instalación el consumo máximo (IB) es de 9 Amperes, se debe poner al menos un interruptor termomagnético de 10 Amperes (In= 10 Amperes).

 

 

Tipo de Interruptor Termomagnético:

 

Se puede trazar una curva que muestre el tiempo en segundos que tarda en activarse la protección en función de la corriente eléctrica que circula a través de la misma.

 

En la curva se distinguen dos zonas:

• Zona de Operación Térmica: Cuando la interrupción se activa por una sobrecarga.
• Zona de Operación Magnética: Cuando la interrupción se activa por un cortocircuito.

 

Curva de accionamiento de protección

 

Como el disparo del relevo no es exacto, se define una “banda de disparo” comprendida entre dos curvas: 

• La curva “a” es el límite superior de los valores SEGUROS de ACCIONAMIENTO de la protección.
• La curva “b” es el límite inferior de los valores SEGUROS de NO ACCIONAMIENTO de la protección.

 

Banda de accionamiento de protección

(La corriente se expresa en valores múltiplos de la corriente nominal In)

 

 

Según el rango de la corriente que provoca el accionamiento de la protección magnética, se tienen seis tipos de protecciones:

 

• Tipo Z: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 2 a 3 veces In (ideal para proteger circuitos electrónicos).

 

• Tipo B: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 3 a 5 veces In (ideal cuando no hay arranque de motores o bobinados).

 

• Tipo C: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 5 a 10 veces In (la más usada en hogar e industria).

 

• Tipo D: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 10 a 20 veces In (motores de mucha inercia y transformadores).

 

• Tipo K: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 8 a 12 veces In (motores de mucha inercia y transformadores).

 

• Tipo S: El accionamiento magnético se produce para una corriente de 13 a 17 veces In (Motores de mucha inercia y transformadores).

 

Notar que a 20 In todas se comportan de manera similar.

También para valores bajos de corriente, se comportan de manera similar superando los 10 segundos.

 

 

Tipos de Interruptores Termomagnéticos según corriente de actuación de protección magnética

 

Ejemplo: Se proponen tres situaciones para un interruptor termomagnético tipo C.

 

Situación 1: Si la corriente que circula es mayor a 6 veces la corriente nominal (6xIn), el tiempo de corte es inferior a 10 milisegundos. En este caso actúa el relevo magnético.

 

Situación 2: Si la corriente que circula es del orden de 4 veces la corriente nominal (4xIn), el tiempo de corte es de aproximadamente 2 segundos. En este caso actúa el relevo térmico.

 

Situación 3: Si la corriente que circula es varias veces mayor a la corriente nominal, pero el tiempo de esa corriente es muy pequeño, por ejemplo 200 µs, la protección no actúa.

 

Es frecuente que los fabricantes de las luminarias y artefactos eléctricos informen acerca de los picos de corriente (inrush current) que se darán al momento de la conexión, indicando el valor máximo (o medio) de dicha corriente y su tiempo de duración. No obstante, y para facilitar el trabajo ingeniería, también se indica la cantidad de artefactos que se pueden proteger con un determinado tipo de interruptor termomagnético. Así, si el número de artefactos a proteger excede el valor máximo permitido para un determinado interruptor termomagnético, es necesario emplear uno de mayor capacidad.

 

 

Un aspecto muy importante a considerar es que:

 

• Si el interruptor termomagnético se encuentra en situación de sobrecarga, y al cabo de una hora no actúa el dispositivo de protección, la corriente tiende a disminuir debido al incremento de temperatura del conductor o al cambio en el régimen del motor.

 

Si una protección termomagnética se aplica en serie con otro sistema de protección, el fallo se desactiva y luego se activa inmediatamente el motor. También se pueden prever fallas en la protección magnética, por lo que varias protecciones se pueden implementar para evitar tales fallas.

 

 

Para la fabricación de un interruptor termomagnético se toman en cuenta diferentes materiales y dimensiones que aseguren su buen funcionamiento, evitando que se presenten fallas.

 

 

Conclusión: La presente nota abordó en forma breve y clara, pero con profundidad, los aspectos más importantes de las protecciones termomagnéticas. Sin embargo, no se debe olvidar que estas no garantizan la seguridad al 100% de todos los aspectos involucrados en la protección de la electricidad y de los seres humanos, y que por tanto es importante tener en cuenta estas consideraciones y precauciones a la hora de utilizarlos.

 

 

Protecciones termomagnéticas - Protección integral

 

El objetivo de la presente nota es facilitar un material accesible y comprensible a quienes no son especialistas en el tema, pero que desean saber y entender cómo se seleccionan las protecciones termomagnéticas.

 

La diferencia en la elección del interruptor termomagnético para una protección o red eléctrica radica en la elección de los parámetros U, IB, Icc, Vn, In, Iz, Icn. La presente nota ofreció un ejemplo claro y conciso de cómo seleccionar estos valores, y abordó los conceptos fundamentales para comprender el tema.

 

 

En el mercado se presentan varios fabricantes de equipos eléctricos e interruptores termomagnéticos, los cuales proporcionan un excelente servicio, precio y calidad. En el caso de no tener disponibilidad de los interruptores termomagnéticos necesarios en su lugar de trabajo, puedes visitar aquí para ver lo que ofrece en estos aspectos.

 

 

Seguridad

 

En un sistema eléctrico, se consideran los siguientes conceptos:

 

• Un circuito de corriente directa está considerado como el circuito que se usa en un sistema eléctrico para la conexión de corriente alterna.
• Un sistema de detección de corriente se utiliza en el circuito.

 

El sistema para la conexión del sistema con el sistema de corriente alterna es un circuito de un circuito de sistemas.