jueves, 31 de julio de 2008

Interruptores automáticos magnetotérmicos.

Los interruptores automáticos son elementos de protección de instalaciones, líneas y receptores, también se llaman interruptores automáticos magnetotérmicos y en Latinoamérica los llaman termomagnéticos.

La Norma CEI-60947 [1] lo define como un aparato de conexión capaz de cerrar e interrumpir un circuito ante cualquier valor de la corriente hasta su poder de ruptura último, Icu.

Según nuestro RBT [2] lo define como “interruptor capaz de establecer, mantener e interrumpir las intensidades de corriente de servicio, o de establecer e interrumpir automáticamente, en condiciones predeterminadas, intensidades de corriente anormalmente elevadas, tales como las corrientes de cortocircuito”.

IA curva C bipolar ABB. Foto: Viatger.

Como hemos dicho ya es un elemento de protección que cumple con tres funciones:

- Cerrar el circuito: cuando se actúa sobre el dispositivo los receptores reciben la corriente demandada, pero existen receptores que en la conexión demandan más corriente que la nominal del aparato, son las llamadas puntas de arranque, pues bien a la hora de elegir el IA [3] se tendrá en cuenta, aunque todos se construyen para poder aguantar en cierta medida puntas de arranque.

- Apertura del circuito: el IA debe ser capaz de abrir el circuito con cualquier tipo de corriente; corriente nominal, corriente de cortocircuito, etc., ya sea de forma automática por intervención de la protección o de forma voluntaria por el usuario.

- Garantizar el seccionamiento: La norma CEI-60947-2 prevé un nivel de asilamiento para estos interruptores automáticos que en posición abierto guarda entre partes en tensión y partes sin tensión.

Los IA actúan mediante disparo:

- Térmico: Consiste en una tira bimetálica de distinto coeficiente de dilatación que al atravesar una corriente de sobrecarga se deforma y produce el disparo del IA. Se considera sobrecarga a partir de 1,2 a 3 veces la intensidad nominal.

Tira bimétalica de Merlin Gerin. Foto: Viatger.

- Magnético: se compone generalmente de una “U” la cual lleva alojada una bobina móvil a través de la cual pasa la corriente. En caso de cortocircuito esta bobina produce un campo magnético que la hace moverse y acciona un resorte que provoca la apertura del IA. La desconexión a partir de un determinado valor de intensidad de corriente es instantáneo, el tiempo de desconexión oscila entre los 3 y 5 ms. Se considera cortocircuito a partir de 3 a 20 veces la intensidad nominal.

Bobina IA de Merlin Gerin. Foto:Viatger

Dependiendo de qué IA utilicemos o si debe haber selectividad entre ellos la apertura podrá ser temporizada para que así dispare el IA más cercano al cortocircuito.

Selectividad en dos IA, ante el CC debe disparar antes el B que el A. Dibujo: Viatger.

La selectividad puede ser:

- Cronométrica: esto es que al mismo valor de cortocircuito la apertura es más rápida en el IA más cercano al CC [4] y más lento en los instalados aguas arriba del mismo. Las curvas de disparo no deben superponerse en ningún punto.

- Amperimétrica: se realiza con las curvas de disparo teniendo en cuenta la capacidad de ruptura de los IA.

- Lógica: este sistema se aplica disponiendo de información entre relés.
Selectividad lógica. Dibujo: Viatger.

Los IA de hasta 100 A sus contactos son de cobre los de mayores amperajes son de aleaciones de plata para aumentar sus conductibilidad para evitar oxidaciones.

Los IA vienen definidos por alguna (o todas) de las siguientes características:

Características de un IA. Foto sacada de http://www.elecserrano.com.ar/schneider/interruptor/termomagnetico/images/referencias.jpg

- Intensidad nominal: corresponde a la intensidad en condiciones normales de funcionamiento y que además se utiliza para clasificarlos en el mercado. La norma UNE-60898 define la In hasta 125 A; 6,10,13,20,25,32,40,50,63,100 y 125 A, aunque dependiendo de las casas comerciales podemos encontrar por debajo de 6 A y superiores a 125 A, la consulta de catálogos es una de las mejores opciones para salir de dudas.

- Poder de corte (Icu): se llama poder de cortocircuito último y representa la corriente de cortocircuito que un IA puede verse precisado cortar. En cualquier instalación se debe cumplir: Icu tiene que ser mayor o igual a Icc [5] trifásico de la red.

- Categoría de empleo: define la capacidad para obtener una selectividad mediante un retardo intencionando, existen dos tipos; el A que son los NO temporizados a la apertura y los B que sí lo están.

- Tensión nominal: se corresponde con el valor de tensión para el que ha sido previsto, que puede ser un valor concreto, por ejemplo 400 voltios o un margen de tensiones por ejemplo 200 a 690 voltios. Se debe, no obstante, hacer un apunte que existen IA que solamente pueden funcionar para CA [6] o CC [7] y existen otros que pueden funcionar para ambas clases de corriente y en caso que sean de CC hay que fijarse porque se debe tener en cuenta la polaridad.

IA curva Z de ABB para ambas clases de corriente, se puede apreciar como viene señalizada la polaridad. Foto: Viatger.

- Límite de regulación: se trata de IA en los cuales se puede regular la intensidad a la cual disparará.

IA para elevadas potencias, debajo se pueden apreciar los potenciómetros de regulación. Foto: ABB.

- Número de polos: los IA pueden ser bipolares (para fase+fase y fase+neutro) tripolares (para fase+fase+fase), tetrapolares (para fase+fase+fase+neutro). Este valor no debe confundirse con el número de polos a proteger ya que cuando la instalación es de Fase+ neutro (la mayoría de instalaciones en baja tensión en viviendas) porque el IA bipolar que usualmente se utiliza solamente protege la fase ya que este tipo de aparato es más barato, solamente se debe utilizar en estos sistemas, cuando son dos fases entonces deben ser que protejan ambas fase fijándose en el pequeño esquema que llevan se puede ver.

Símbolo de IA para fase y neutro como se puede apreciar tan solo lleva protección magnetotérmica la fase señalizada como 3-4.

Símbolo IA trifásico. Símbolos sacados de http://portaleso.homelinux.com/usuarios/Toni/web_simbolos/unidad_simbolos_electricos_indice.html

Curvas de disparo

La elección de un IA se corresponde con la aplicación que deba realizar, además de tener en cuenta su intensidad nominal (calibre), tensión de trabajo, etc., se tendrá en cuenta la curva de disparo, y por tanto su aplicación, que se representa por una letra según las normas UNE-20347/ EN 60898.

Curvas de disparo térmicas y magnéticas. Dibujos (para bien o para mal): Viatger.

Curva B (equivalente a la antigua curva L): Protección de generadores, personas y grandes longitudes de cables, instalaciones domésticas y residenciales.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im [8] : magnéticos fijados por curva B, 3 y 5 In o 3,2 y 4,8 In según los aparatos.

Curva C (equivalente a la antigua curva U): Protección cables que alimentan receptores clásicos, instalaciones domésticas y residenciales, la mayoría de PIA [9] de las viviendas son este tipo de curva.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva C, 5 y 10 In o 7 y 10 In según los aparatos.

Curva D: Protección de cables que alimentan receptores con una gran punta de arranque.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva D, 10 y 14 In.

Curvas de disparo B, C, D.

Curva MA: Protección para el arranque de motores.
Sobrecarga: No hay protección.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva MA, 12 In.

Curva Z: Protección de circuitos electrónicos.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva Z, 2 y 3,6 In.

Curva tipo ICP-M[10] : Uso general como interruptor de control de potencia.
Los relés magnéticos de Merlin Gerin actúan entre 5 y 8 In.

Las siguientes curvas son las que se utilizaban antiguamente. Es posible que existan instalados aún, si se debe cambiar alguno se hará por una curva equivalente de las actuales:

Curva U: Protección de circuitos y personas en distribución terminal terciaria, agrícola e industrial.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva U, 5,5 y 8,8 In.

Curva L: Protección de circuitos y personas en distribución Terminal para longitudes importantes.
Sobrecarga: Térmico estándar.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva L, 2,6 y 3,85 In

Curva G: Para transformadores y motores.
Cortocircuito Im: magnéticos fijados por curva G, 7 y 10 In.

Actualmente los IA vienen asociados con la protección diferencial, así se aumenta la seguridad de seccionamiento porque el ID [11] no está, normalmente, preparado para cortar corrientes de cortocircuito y cuando éste disparase por falta de aislamiento lo haría solidariamente el interruptor automático.

Bloque IA e ID de ABB, en el lateral izquierdo se puede apreciar que el conjunto lleva asociado dos contactos, uno normalmente abierto y otro normalmente cerrado, para su utilización como señalización o alarma, éstos cambian de posición en función de la posición del IA. Foto: Viatger.

IA de Möeller para altas intensidades, es un modelo quizá antiguo, pero al tener la carcasa transparente porque también es interruptor-seccionador y se puede apreciar el corte visible lo hace adecuado sobre todo para prácticas didácticas en el aula de formación. Foto: Viatger.

Márgenes de regulación magnetotérmica de un IA. Foto: Viatger.


Dibujos del interior de IA Merlin Gerin de la firma comercial Schneider electric, los mismos han sido sacados del Cuaderno Técnico nº 154.

Interior de un IA Merlin Gerin. Foto: Viatger.

Algún técnico que lea todo esto pensará que me he dejado cosas referentes a los IA y estará bien pensado porque es así, me he dejado características ex profeso para no hacer una entrada excesivamente larga y para tener una visión de conjunto. En otras entradas, si el tiempo y las ganas lo permiten, ya las mencionaré.

[1] CEI : Comisión electrotécnica internacional.

[2] RBT: Reglamento electrotécnio de baja tensión.

[3] IA: Interruptor automático.

[4] CC: Cortocircuito.

[5] Icc: Intensidad de cirtocircuito.

[6] CA: corriente alterna.

[7] CC: Corriente continua.

[8] Im: Intensidad de regulación del disparo magnético.

[9] PIA: pequeño interruptor automático.

[10] ICP-M: Interruptor de control de potencia.

[11] ID: interruptor diferencial, aunque sería más correcta las siglas DDR, dispositivo diferencial residual.



17 comentarios:

Anónimo dijo...

Hola Viatger!
Hace por lo menos 30 años que estudié electricidad (aunque por circunstancias de la vida tuve que cambiar de oficio...) y me ha venido estupendamente este instructivo y conciso repaso. Gracias por tu amable esfuerzo.
Un cordial saludo..

Viatger dijo...

Gracias Anónimo!

saludos,
viatger.

Anónimo dijo...

Hola Viatger!!
Buenas tardes:
Me gustaría que me ayudases. Haciendo los cálculos me salen pias de calibre 6A. El caso es que ahora me han dicho que no existen que ponga de 10A. Lo que pasa es que si pongo 10A el calibre del interruptor diferencial me sale a 8,81A con lo cual debería poner de 10A también. ¿Podría poner el mismo calibre de Pias que de ID?. Por otra parte (y perdonad por lo pesada)pensaba que los calibres de los ID eran de 25, 40 0 63A; en cambio también aparecen de 10, 16, 25, 32 y 50A....
Por último al hacer los cálculos del a.a me sale a 10A. ¿Es verdad que la norma obliga a 6mm y 25A?. ¿En que ITC viene?... mas que nada es para justificarla en la memoria; ya que mis profesores no saben esto de los a.a. La verdad es que no se como buscar catálogos de Pias e ID para saber sus calibres.
Muchísimas gracias y un saludo.

Vanessa

Viatger dijo...

Hola Vanessa!

Para empezar no es cierto que no hayan PIAS de 6 amperios, sí que los hay los encontrarás en la casa comercial:
http://www.schneiderelectric.es/sites/spain/es/inicio.page eso sí ármate de paciencia y ha buscar los catálogos.

Sobre el interruptor diferencial (ID) no te lies mucho los ID se suelen poner igual al PIA pero si son de mayor calibre tampoco pasa nada y está permitido porque como sabes lo que nos importa es la sensibilidad del mismo, en muchos pisos se suelen poner de 40 A 30 mA en vez de 25 A 30 mA pero simplemente el de 40 A 30 mA es más barato, resumiendo Sí que puedes poner el ID igual que el PIA y si por razones económicas quieres poner otro de mayor calibre está permitido.

Lo normal de ID o lo que más se instala, sobre todo, en viviendas son los de 25,40 y 63 A con la sensibilidad que corresponda (30 mA, 300 mA,etc.) pero existen otros calibres eso sí más caros.


Sí la norma, el REBT, obliga para el circuito de a.a un pia de 25 A y la sección ha de ser de 6mm² más el condcutor de protección y el tubo por donde deben pasar los cables será su diámetro 25 mm, esto está reflejado en el REBT en su instrucción ITC-BT-25.

Se acabó el tostón.
saludos,
VIatger

Vanessa dijo...

mUCHAS GRACIAS vIATGER AL FINAL YO TAMBIÉN ENCONTRÉ UN CATÁLOGO DE MERLY GERIN. EL PROYECTO QUE ESTOY REALIZANDO ES UN LOCAL COMERCIAL. PERO HE VISTO QUE EL ITC25, PARA VIVIENDAS SE EMPLEA TB PARA LOCALES. EL CASO ES QUE TE DICEN QUE LOS CIRCUITOS VAN CON 10A, Y LAS TOMAS DE CORRIENTE DE 16A...EL CASO ES QUE TENGO QUE PONER UN MÍNIMO DE 2 Ó 3 CIRCUITOS POR CADA ESTANCIA (ASEO, VESTIBULO, ALMACÉN) UNA LOCURA PORQUE IMAGÍNATE 33 CIRCUITOS PARA UNA SUPERFICIE DE 98M2. ENTONCES POR CADA ESTANCIA (DE 2 A 3 CIRCUITOS) TENCO QUE COLOCAR UN ID. ENTONCES HE PUESTO PIAS DE 10 Y 16A, EN MONOFÁSICO Y LOS ID DE 16, 25, 32 Y 40A, DEPENDIENDO DE LA POTENCIA ¿NO ES MUCHO? A TODOS LES METÍ SENSIBILIDAD DE 30.

MUCHÍSIMAS GRACIAS, ESTO DE INTERNET ES UNA MARAVILLA, SIEMPRE HAY PERSONAS FANTÁSTICAS QUE TE AYUDAN. MUCHÍSIMAS GRACIAS

Viatger dijo...

Vanessa si en la realiadad del día a día pusieses ID de 16, 25, 40 amperios el presupuesto se dispara cosa mala, como te dije no te compliques, la normatia te permite poner el ID igual que el interruptor magnetotérmico, pero si es de calibre mayor no pasa absolutamente nada, si los circuitos son de 10 y 16 A o los pones todos de 25 A o ponlos de 40 A ya que éstos son más baratos, en fin eso a gusto del proyectista si tienes el ilimitado el presupuesto entonces sin problema pero sinó debes buscar un compromiso entre los que te permite la normativa y el precio de la aparamenta.

saludos,
Viatger

Diego dijo...

Viatger, necesito hacerte una consulta: estoy haciendo un trabajo para la facultad y tengo que elegir la protección que voy a utilizar en mi instalación. Si la corriente de corto es mas grande que 20 veces la nominal, dentro de qué curva tengo que elegir? Tengo que proteger un motor y la instalación al mismo.
Hasta donde sé debo utilizar la curva D pero si la corriente de corto es mayor que 20 In no hay problema? y el tiempo en que actua la pretección cuál sería? Entre 0.01 y 2 seg?

mike dijo...

Quisiera saber, si es lo mismo entrar los cables por debajo que por arriba en los magnetotermicos,actua igual? o no.
Claro que si encima del cuadro tienes la primera caja de empalmes lo comodo es hacerla entrada del diferencial a las pias por debajo y de arriba sacar los cables hasta la caja,
Que me dices amigo-...

Viatger dijo...

Mike,

Actuar el magnetotérmico actúa igual conectando los cables por arriba que por abajo, pero NO se deben poner por debajo y siempre conectarlos por arriba por razones normativas, pero no solo magnetotérmicos sino contactores y otra aparamenta.

Para entendernos siempre que cortas un magnetotérmico o se dispara se supone que aguas abajo de él se ha cortado el circuito y aguas arriba se encuentra en tensión.

Un saludo,
Viatger

drakojanxz dijo...

muchas gracias me quedo super claro lo de los automaticos

Enrique dijo...

Hola Viatger. Mil gracias por tu blog y tus comentarios. Hace un año me instalaron un ICP de 15 A trifasico en una vivienda antigua (va a hacer 30 años en 2012).
Tengo contratado 9,90 kW de potencia desde hace mucho tiempo.
Vivo solo y tengo un a.a. Mitsubishi antiguo (bomba de calor) sin tecnologia inverter segun me han dicho (unos 10 años o poco mas) y con esto me salta el ICP en invierno al poner el a.a. con aire caliente (se supone que gasta segun la tabla de caracteristicas unos 7,20 kW a 230V). En verano con aire frio no salta el ICP y se supone que gasta unos 5,5 kW.
Solo salta en invierno y es con el a.a. puesto y el frigorifico y nada mas encendido.
¿Podria ser que una de las fases se me fuera de mas de 3300W por culpa de alguna resistencia en el aire o un pico de tension en unda de ellas por culpa del aire? Hace tiempo que éste no pasa revision y no parece tener averia porque los ID y PIA no saltan. Parece demasiado pasarse más de 3,30kW por fase cuando cada una deberia ser mucho menor por muy descompensadas que estén.
¿O quiza el ICP no este bien o el instalador de la compañia que vino a ponerlo no tuvo en cuenta esta instalacion antigua?
Los ID trifasicos son MEDEX SU-40A y los PIA SU-25A, SU-20A, SU-15A y 2 SU-10A.
El ICP es un MERLIN C32N ICP-M 15A
¿SU y C son curvas de disparo? ¿Son compatibles?
Espero que me puedas ayudar en algo.
Gracias.

Anónimo dijo...

Gracias valedor

Anónimo dijo...

gracias, muy util para el repaso,,,

interruptores automaticos dijo...

Excelente post sobre interruptores automáticos te resuelve cualquier duda.

Carlos Sanchez Rubio dijo...

Si que existen los magnetotermicos de 6A, podeis comprobarlo en esta tienda online que por lo que he podido comprobar es donde mas barato venden los automaticos y diferenciales de schneider electric en internet

http://masvoltaje.com/34-automaticos-bifasicos

Saludos!

Anónimo dijo...

Hola!! ANtes de nada, felicitarte por el blog porque me parece muy interesante!!! Yo tengo una duda acerca de los interruptores magnetotérmicos precintables...quiere decir que son interrutores magnetotérmicos qu evan dentro de una caja moldeada??

Anónimo dijo...

hola quiero aprender quiero aprender electricidad pero no entiendo que es amper,para que sirve y como se lo calcula para saber que termica poner en una instalación domestica,sí me pudieras dar una explicación como para tonto te agradecería...