Nota técnica

Protección mediante interruptores termomagnéticos Por ABB

El objetivo de un sistema de

les o sobre ciertos componentes

diseñar un sistema de protec-

protección es minimizar los ries-

específicos) y un apropiado grado

ción selectivo significa elegir una

gos (y las consecuencias) para las

de selectividad, permiten alcanzar

solución mucho más eficiente y

personas y los aparatos que pue-

la óptima seguridad y confiabili-

conveniente, adecuada para las

dan ser originados por condicio-

dad de la instalación.

necesidades de los usuarios y per-

nes anormales o fallas que afecten los parámetros eléctricos de la instalación o de sus cargas.

fectamente realizada, más allá del Para ofrecer un buen compro-

simple aspecto regulatorio.

miso entre confiabilidad, simpli-

Ante la actuación de un apa-

cidad y conveniencia, el sistema

rato de protección, el personal de

Toda instalación eléctrica debe

de protección debe ser capaz de

mantenimiento debe disponer rá-

ser protegida, como mínimo, con-

identificar cómo y dónde ocurrió

pidamente de la información clara

tra las siguientes fallas eléctricas o

la falla, y la protección debe per-

y esencial del suceso, para poder

condiciones anormales:

mitir la rápida exclusión del área

restablecer la energía tan rápido

- Sobretensiones y descargas at-

afectada por el problema, sin

como sea posible,reduciendo al

mosféricas

acciones precipitadas, inapropia-

mínimo los riesgos y el daño (des-

- Fallas a tierra

das o inoportunas que puedan

trucción, envejecimiento acelera-

- Contactos directos

comprometer el suministro ener-

do, etc.), pero salvaguardando al

- Contactos indirectos

gético de las áreas no afectadas,

mismo tiempo la continuidad del

- Sobrecorrientes (sobrecargas y

diferenciando siempre entre si-

suministro de energía.

cortocircuitos)

tuaciones anormales pero tolerables y la situación real.

Un sistema de protección debe también ofrecer una adecuada fle-

En este contexto, la adecuada

A pesar de que la selectividad

xibilidad, y debe incluir mecanis-

coordinación entre los aparatos

de los aparatos de protección

mos de respaldo, para el caso de

de protección (normalmente co-

no es usualmente requerida por

un mal funcionamiento de la uni-

locados en los tableros secciona-

muchas normas de instalación,

dad de protección principal.

10

Ingeniería Eléctrica • Octubre 2012

Vamos a analizar a continuación la correcta protección ante sobrecorrientes, empleando interruptores termomagnéticos.

su valor está estandarizado en las

que pasa en el momento de pro-

normas vigentes.

ducirse un cortocircuito) y la caída

In (corriente nominal): es la corriente máxima que puede con-

de tensión máxima admisible para la instalación.

La función del interruptor ter-

ducir el interruptor en forma per-

En particular, la energía pasan-

momagnético es proteger la ins-

manente sin actuar, a una dada

te estará limitada por la clase de

talación eléctrica y los equipos

temperatura ambiente; se usa

limitación del interruptor termo-

conectados a ella contra las even-

para determinar el calibre del in-

magnético que escojamos.

tuales sobrecargas y cortocircui-

terruptor.

Junto con su calidad y facilidad

Icu (capacidad de apertura

de instalación, los productos mo-

última): es la máxima corriente de

dulares para riel DIN propuestos en

Sobrecargas: se pueden origi-

cortocircuito que puede abrir un

la gama System pro M compact®

nar, por ejemplo, por la conexión

interruptor dos veces (secuencia

de ABB combinan características

simultánea de varias cargas ma-

O - t – CO), sin tener que conservar

que permiten reconciliar dos nece-

yores a las consideradas en el pro-

luego de este ciclo su capacidad

sidades aparentemente conflicti-

yecto original. Un caso típico se

de conducir su corriente nominal.

vas: la identificación precisa de la

da por el uso de zapatillas de co-

Ics (capacidad de apertura de

nexión múltiple o de adaptadores

servicio): es la máxima corriente

Haciendo un poco de historia,

triples en los enchufes.

de cortocircuito que puede abrir

en 1923 Hugo Stotz (Brown Bove-

Cortocircuito: se puede origi-

un interruptor tres veces (secuen-

ri) inventó una protección térmica

nar, por ejemplo, por el mal esta-

cia O - t - CO - t - CO), conservando

y una magnética combinada en

do de los componentes eléctricos,

luego de este ciclo su capacidad

un mismo dispositivo, desarro-

o por el deterioro de los cables.

de conducir su corriente nominal.

llando y patentando un innovador

Como referencia, los consu-

Una consideración importante

interruptor automático termo-

mos máximos usuales de los cir-

es que las características del inte-

magnético que revolucionaría el

cuitos de iluminación y de los to-

rruptor deben estar claramente

mercado eléctrico.

macorrientes están definidos en

identificadas en el equipo.

tos que puedan afectarlos, minimizando sus consecuencias.

falla y la rapidez de la acción.

el reglamento para la ejecución de instalaciones eléctricas en inmuebles AEA 90364.

Por otro lado, para realizar el diseño completo de la instalación

Para la correcta selección de

tenemos que considerar las carac-

un interruptor termomagnético

terísticas de los cables que usare-

debemos tener en cuenta algunas

mos. En particular, ellos se diseñan

definiciones:

en función de la corriente nominal

Un (tensión nominal): es la

que pueden transportar, la ener-

tensión normal de la instalación, y

gía pasante que admiten (energía

Ingeniería Eléctrica • Octubre 2012

11

Nota técnica El mismo se enroscaba directa-

compact® ABB, y está compuesta

mente en la base portafusible exis-

por una gama completa de inte-

tente, brindando la doble protec-

rruptores que cubren todas las ne-

ción (sobrecarga y cortocircuito).

cesidades y aplicaciones.

-- Contacto auxiliar de indicación del estado del interruptor -- Contacto auxiliar de indicación de falla

Los interruptores de la familia

-- Bobina de apertura

Actualmente ABB (Asea Brown

S200 tienen corrientes nominales

-- Bobina de mínima tensión

Boveri), una empresa Suizo-Sueca

comprendidas entre 0,5 y 63 A,

-- Comando rotativo

con presencia en mas de 100 paí-

y corrientes de cortocircuitos de

-- Comando motorizado

ses, con 145.000 empleados, una

hasta 25 kA.

Curvas de disparo

facturación global del orden de

Esta gama se complementa con

los 38.000 MUSD, y con una inver-

la familia S280 de ABB, que llega

La familia S200 cuenta con la

sión anual en investigación y de-

hasta 100 A, y con la familia S800,

más amplia gama de curvas de

sarrollo superior a los 1.300 MUSD

que llega hasta 125 A de corriente

disparo disponibles en el merca-

(con 7.500 científicos e ingenieros

nominal y 50 kA de corriente de

do: B – C – D – K – Z.

trabajando en esta área), y con

ruptura, siempre con interruptores

mas de 130 años de experiencia

para montaje sobre riel DIN.

Clase de limitación

liderando el mercado eléctrico,

Gracias a la impresión láser, las

El fabricante del interruptor

ofrece una gama completa y de

características de todos los inte-

automático tiene derecho a definir

última tecnología de interrupto-

rruptores termomagnéticos ABB

la clase de limitación de energía

res termomagnéticos, interrupto-

se pueden apreciar claramente en

del dispositivo. De acuerdo con la

res diferenciales, protectores de

el cuerpo de cada aparato.

norma IEC/EN 60898, el fabricante clasifica el interruptor asignándo-

sobretensión, etc., aptos para la óptima protección de hogares, comercios e industrias.

Los interruptores termomag-

le una clase de limitación entre 1 y

néticos ABB cuentan con distintas

3 en función de los valores I2 t que

certificaciones: IEC 60898-1 / IEC

el interruptor permite pasar.

60947-2 / UL 1077 / CSA 22.2 N 235.

Esta clasificación es muy impor-

De igual modo, se pueden

tante para verificar si el interruptor

apreciar las marcas de calidad en

seleccionado y el cable a instalarse

el cuerpo del interruptor:

son compatibles con las caracterís-

o

ticas de la instalación a realizar. En el siguiente diagrama se pueden observar los valores es-

La familia de interruptores termomagnéticos ABB integra la familia de equipos de protección, control y monitoreo System pro M

12

Ingeniería Eléctrica • Octubre 2012

Accesorios Existe una gama de accesorios comunes a toda la familia S200:

pecíficos de energía pasante para algunos de los interruptores termomagnéticos de la gama S200:

Diagramas de I2t Valor de la energía específica pasante I2t Las curvas I2t indican los valores de la energía específica pasante expresada en A2s (A= amperios; s= segundos) en relación con la intensidad de cortocircuito eficaz (lrms) en kA

Esta característica limitadora

contacto, independientemente de

de los interruptores ABB permite

lo que muestre la manija, otorgan-

minimizar las consecuencias de

do mayor seguridad al operador.

cualquier cortocircuito que pueda producirse en la instalación, y a su vez optimizar la misma, pudiendo optarse por cables de menor sección en forma segura. La gran inversión que ABB realiza a nivel mundial en investigación y desarrollo ha permitido que en el diseño de estos interruptores se hayan empleado y patentado varios desarrollos de última tecnología, entre ellos:

Esto se logra gracias a las carac-

- el diseño de los contactos

terísticas limitadoras con que cuen-

- el dispositivo de disparo

ta la familia S200, cuya clase de li-

- el mecanismo de conmutación

Resumiendo, las característi-

mitación es 3, la mejor de todas.

- el doble borne de alimenta-

cas generales de los interruptores

ción, que permite la conexión in-

termomagnéticos ABB son las que

Esta característica puede apre-

dependiente y simultánea de un

se muestran en la tabla. (Ver en la

ciarse en el siguiente grafico de

cable de 35 mm² junto con un ca-

siguente página).

curvas de limitación de corriente:

ble de 10 mm² o un peine. Deseamos destacar que, hoy en día, se emplea la misma tec-

Curvas de limitación Valores de intensidad de pico Las curvas Ip indican los valores de la intensidad de pico, expresada en kA, en función de la intesidad de cortocircuito eficaz (kA)

nología de fabricación en todas las plantas del grupo ABB, y que sus productos son globales, por lo que, por ejemplo, la línea de producción de la planta de ABB ubicaOtra característica importante

da en Tucumán, Argentina, es casi

de los interruptores ABB es el in-

idéntica a la de la planta de ABB

dicador de posición de contacto

ubicada en Heidelberg, Alemania.

(CPI): se trata de una indicación vi-

La gama System pro M com-

sual en el frente del interruptor que

pact® de ABB incluye una gran

indica cuál es la posición real del

variedad de dispositivos y equi-

Ingeniería Eléctrica • Octubre 2012

13

Nota técnica

modelo

In

SH200

2 – 63A

SH200 L

IEC-EN 60898

IEC-EN 60947-2

Icu (kA)

Icu (kA)

Polos

curvas

accesorios

3

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

NO

2 – 63A

4,5

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

NO

SH200 T

2 – 63A

6

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

NO

S200

0,5 – 63A

6

10

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

SI

S200 M

0,5 – 63A

10

15

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

SI

S200 P

0,5 – 63A

25

15 / 25

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

SI

S280

80 – 100A

6

6

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

SI

S800

6 – 1256A

25 - 36 - 50

1-2-3-4

B-C-D-K-Z

SI

pos que se utilizan para la gestión

los productos System pro M com-

ciones y equipos más seguros, y

confiable de las instalaciones.

pact® son versátiles y pueden ser

le ofrecen a los usuarios la certe-

A través de esta gama, ABB

fácilmente complementados y

za que su sistema de protección

pone a disposición de los dise-

enriquecidos por otras soluciones

y control cumplirá siempre con

ñadores e instaladores una serie

disponibles en la vasta gama de

los parámetros establecidos por

completa de productos fiables,

soluciones ABB.

las normas internacionales más

fáciles de usar y basados en tecno-

Sobretensiones, sobrecargas,

logía de avanzada, los cuales han

cortocircuitos o fallas a tierra son

nacido del conocimiento, la inves-

situaciones peligrosas que, sin un

tigación y el desarrollo de uno de

control adecuado, pueden dañar a

los líderes industriales más gran-

las instalaciones y dar lugar a acci-

des del mundo.

dentes graves, causando heridas o muertes, incendios, inundaciones

Estas soluciones le permiten

o explosiones.

optimizar e integrar con máxima eficiencia los sistemas de segu-

Los interruptores termomag-

ridad, protección y confort. La

néticos (MCB), los interruptores

fácil integración de la gama y su

diferenciales (RCD) y otros equi-

modularidad son dos de los con-

pos de protección y control de la

ceptos básicos de la línea System

amplia gama System pro M com-

pro M compact® de ABB. Todos

pact® permiten tener sus instala-

14

Ingeniería Eléctrica • Octubre 2012

exigentes.