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2.1.2 Interruptor magnetotérmico

 

Interruptor magnetotérmico

También conocido como una llave térmica o breaker es un dispositivo de protección eléctrica que tiene la capacidad de cortar la corriente, cuando esta sobrepasa valores determinados en la protección. Siempre están conectados en serie con la instalación.

 


Figura 13. Interruptor magnetotérmico

 

Su funcionamiento se basa en dos fenómenos físicos:

  • Magnético: esta parte está comprendida por un electroimán, el cual, al circular una corriente determinada, activa un dispositivo mecánico M que crea una fuerza que permite abrir el contactor C. Su velocidad de respuesta es de 25 milésimas de segundo y se considera como una protección bastante eficiente en el tema de cortocircuitos.
  • Térmico (Efecto Joule): comprende una lámina bimetálica que al calentarse, producto de un exceso de corriente, sufre una deformación que acciona el mecanismo M que abre el contactor C. Esta parte del interruptor sirve para proteger contra corrientes mayores de la determinada, pero no lo suficiente como para abrir el contactor mediante la parte magnética del interruptor.

 

Características de la protección magnetotérmica

Al igual que la mayoría de dispositivos eléctricos, existe una serie de características que permiten la correcta descripción, diseño y adquisición del equipo. Se explican a continuación:

  • Corriente Nominal: Valor nominal del circuito. Se refiere a la corriente a la cual opera el cableado sin calentamiento. Por encima de este valor, el circuito está trabajando en sobrecarga o fallo de cortocircuito. La unidad de este valor es el Ampere (A).
  • Corriente de disparo: Se refiere al valor de corriente en el cual el interruptor se acciona. La unidad es el Ampere(A).
  • Tensión nominal: Es el valor de tensión del circuito. Al igual que el caso de los fusibles, el valor de tensión debe ser igual o mayor al voltaje que posee el circuito abierto. La unidad de este valor es el Volt (V).
  • Poder de corte (kA): Corriente máxima que el dispositivo puede interrumpir sin falla.
  • Número de polos: 1,2,3 ó 4. Referente a la topología del sistema. En los ejemplos más comunes se encuentran:Tipo de montaje: La especificación del interruptor es necesaria para fines técnicos de instalación. En este dato también se incluye información mecánica detallada, como el torque requerido para la sujección de los tornillos.
    • 2 polos: fase+neutro (monofásica AC) ó bien en DC.
    • 4 polos: 3 fases+neutro

 

Curvas características y clasificación de los interruptores magnetotérmicos

En función de la operación del interruptor, es posible determinar las curvas de operación con figuras ya conocidas. La tabla 1 muestra las diferentes configuraciones.

 

Tabla 1. Configuraciones de los interruptores

  Tipo  
 Corriente de disparo  Aplicación típica
 Z  Entre 2 y 3,6 veces la corriente nominal  Circuitos electrónicos
 B  Entre 3 y 5 veces la corriente nominal  Cables de gran longitud instalaciones domésticas
 C  Entre 5 y 10 veces la corriente nominal  Aplicaciones generales, las más comunes: industriales y domésticas 
 ICP  Entre 5 y 8 veces la corriente nominal  Común de sistemas de potencia
 D  Entre 10 y 20 veces la corriente nominal   
 Motores que logran grandes corrientes de alcance

 

A su vez, es posible realizar una clasificación de los interruptores magnetotérmicos a nivel comercial, de acuerdo con las necesidades y la ubicación de las instalaciones.

A continuación se define el detalle de esta clasificación:

  • Compañía de distribución o fotovoltaica:

ICP ó ICP-M conocido como interruptor de potencia (magnetotérmico). Es utilizado en instalaciones fotovoltaicas o de consumo conectadas a la red con un máximo de 63A. Su principal utilización es limitar la corriente máxima del sistema, de tal manera que se ajuste a la potencia máxima contratada

  • Usuario:

- IGA (Interruptor General Automático): Se utiliza en todo tipo de instalaciones, donde la principal función que cumplen es proteger de sobrecorrientes. Además pueden utilizarse de igual manera que los ICP.
- PIA (Pequeño interruptor automático): Se utiliza en todo tipo de instalaciones. Su uso se debe a la protección de cada uno de los circuitos, en una instalación por separado.

 

Normas y estándares que rigen los interruptores magnetotérmicos

Como ya se ha discutido con anterioridad, la estandarización provee grandes ventajas en el desarrollo de proyectos y la adquisición y operación de los productos.

A continuación se describen las principales estándares que rigen a los interruptores magnetotérmicos:

  • IEC 60898-1: Circuitos de interrupción para protección por sobrecorrientes para instalaciones domésticas y similares. Parte 1. Circuitos de interrupción para corriente alterna.
  • IEC 60898-2: Circuitos de interrupción para protección por sobrecorrientes para instalaciones domésticas y similares. Parte 2. Circuitos de Interrupción para operación en corriente alterna y corriente directa.
  • IEC 60947-1: Interrupción y control de baja tensión. Parte 1. Definiciones generales.
  • IEC 60947-2: Interrupción y control de baja tensión. Parte 2. Circuitos de interrupción
  • IEC 60410: Planos, muestreo y procedimientos para la inspección por atributos.