Interruptores

16/04/2012

Características de los interruptores

•Generalmente son más caros que los dispositivos fusibles.

•Son unipolares o multipolares (1, 2, 3 o 4 polos) a diferencia de los fusibles.

•Ofrecen un amplio rango de corrientes nominales, permitiendo en muchos casos regulación de los disparadores, facilitando la coordinación de las protecciones.

•Su operación es repetitiva, pudiendo ser puestos en servicio luego de su operación sin ser remplazados.

•Disponen de unidades auxiliares que permiten obtener control remoto, medida, indicación de estado y de falla, etc.

•Cumplen con la norma IEC 947 en todo lo que respecta a la seguridad de las maniobras, siendo por lo tanto una protección mucho más segura para los operadores y las instalación

Relés

Pulsadores

Int. Palanca

Conmutadores

Interruptoresde Funcionamiento Manual

Detectores Posición(Finales de Carrera)

Interruptores de mercurio

Interruptores deFuncionamiento Mecánico

interruptoresinterruptores interruptoresinterruptores

Pulsadores

Interruptores

Conmutadores

Interruptoresde Funcionamiento Manual

Detectores Posición(Finales de Carrera)

Interruptores de mercurio

Interruptores deFuncionamiento Mecánico

Funcionan automáticamente ante algún factor medioambiental (Tª, posición, presión, etc.)

Relés de tipo armadura

Son los más antiguos y también los más utilizados. El esquema siguiente nos explica prácticamente su constitución y funcionamiento. El electroimán hace vascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.O ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado).

Relés de Núcleo Móvil

Estos tienen un émbolo en lugar de la armadura anterior. Se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos, debido a su mayor fuerza atractiva (por ello es útil para manejar altas corrientes).

Relés Relés electromagnéticoselectromagnéticos

Están formados por una bobina y unos contactos los cuales pueden Están formados por una bobina y unos contactos los cuales pueden conmutar corriente continua o bien corriente alterna. conmutar corriente continua o bien corriente alterna.

INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS

Los interruptores automáticos son aparatos destinados a establecer e interrumpir circuitos eléctricos, con la particularidad de que precisan una fuerza exterior que los conecteprecisan una fuerza exterior que los conecte pero que se desconectan por sí mismos, sin deteriorarse, cuando el circuito en que se hallan presenta ciertas anomalías a las que son sensibles.

Normalmente dichas anomalías son:

- Sobreintensidades.

- Cortocircuito.

- Sobretensiones o bajas tensiones.

- Descargas eléctricas a las personas.

Los automáticos que reaccionan ante estas anomalías se denominan :

• Térmicos

• Magnéticos,

• Magneto térmico

INTERRUPTORES TÉRMICOS

Son interruptores automáticos que reaccionan ante sobreintensidades ligeramente superiores a la nominal, asegurando una desconexión en un tiempo lo suficientemente corto para no perjudicar ni a la red ni a los receptores asociados con él.

Para provocar la desconexión, aprovechan la deformación de una lámina bimetálica, que se curva en función del calor producido por la corriente al pasar a través de ella.

Elemento Características Expresión matemática

Relé de sobrecarga Para determinar el valor del relé de sobrecarga se debe tener en cuenta el valor del factor de servicio de la maquina.Si este es menor de 1.15 el valor de la corriente nominal de la maquina debe multiplicarse por 1.15%, y si este fuese mayor a 1.15 el valor de la corriente nominal se deberá multiplicar por 1.25%.

I relé = In x 1.15%I relé = In x 1.25%

Ejemplo: motor Nº 3P=15 Kw ( 15 Kw x 1000 = 15000 w )V= 380 vF =50 HzCOS φ =0.85Fs (factor de servicio)= 1.1

¡OJO¡ Si no trae indicada la corriente nominal el motor, hay que calcularla.

In = P_____________ x V x COS φ

Ejemplo: motor Nº 3P=15 Kw ( 15 Kw x 1000 = 15000 w )V= 380 vF =50 HzCOS φ =0.85Fs (factor de servicio)= 1.1

¡OJO¡ Si no trae indicada la corriente nominal el motor, hay que calcularla.

In = P_____________ x V x COS φ

In = 15000 = 26.8 A 380 x 1.73 x 0.85P térmica= In x Fs = 26.8 x 1.15 =30.84 A (regulación del térmico)

In = 15000 = 26.8 A 380 x 1.73 x 0.85P térmica= In x Fs = 26.8 x 1.15 =30.84 A (regulación del térmico)

INTERRUPTORES MAGNÉTICOS

Son interruptores automáticos que reaccionan ante sobreintensidades de alto valor, cortándolas en tiempos lo suficientemente cortos como para no perjudicar ni a la red ni a los aparatos asociados a ella.

La curva característica de un disparo magnético es la representada en la figura siguiente.

El dispositivo permite trabajar en la zona A pero no en la B. La desconexión se efectúa cuando las condiciones del circuito llegan a la zona rayada de separación entre ambas.

El límite inferior de la curva (unos 4 milisegundos), viene determinado por el tiempo que transcurre desde el instante de establecimiento de la intensidad, hasta la extinción del arco. Este tiempo marca la inercia mecánica y eléctrica propia de estos aparatos

INTERRUPTORES MAGNETO-TÉRMICOS

Poseen tres sistemas de desconexión: manual, térmico y magnético. Cada uno puede actuar independientemente de los otros, estando formada su curva de disparo por la superposición de ambas características, magnética y térmica.

En el gráfico de la figura puede verse la curva de desconexión de un magneto-térmico, en la que se aprecia una zona A, claramente térmica, una zona B que corresponde a la reacción magnética, y la zona de solape C, en donde el disparo puede ser provocado por el elemento magnético o térmico indistintamente.

Corriente nominal: Para los interruptores la corriente nominal, asignada por el fabricante, coincide con la corriente térmica, al aire libre (Ith segúnIEC 947-2) y representa el valor de corriente que el interruptor puede conducir en servicio continuo.Para los interruptores que cumplen con la norma IEC 898, este valor no puede ser superior a 125A; para los interruptores que a su vez están conforme a la norma IEC 947-2, no está definido su límite

In

Corriente convencional de no disparo: Este valor representa la sobrecorriente con la cual no se efectúa el disparo de un interruptor termomagnético (o electrónico) en un tiempo dado. Este valor cambia según la norma de referencia del interruptor como se indica en la tabla

Inf

Corriente convencional de no disparo: Este valor representa la sobrecorriente con la cual no se efectúa el disparo de un interruptor termomagnético (o electrónico) en un tiempo dado. Este valor cambia según la norma de referencia del interruptorcomo se indica en la tabla.

Corriente convencional de disparo: Representa el valor de la sobrecorriente, con la cual se efectúa la operación de disparo de un interruptor termomagnético (o electrónico) en el tiempo convencional, indicado en las normas

Inf

If

Límite inferior de corriente que provoca el disparo electromagnético.

Límite superior de corriente que provoca el disparo electromagnético.

Im1

Im2

CURVA B

Estos magnetotérmicos actúan entre 1,1 y 1,4 veces la intensidad nominal In en la zona térmica y en su zona magnética entre un 3 In y 5 In, o 3,2 In y 4,8 In, según el tipo de aparato, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente. Permiten realizar la protección de las personas para longitudes mayores que con la curva C, siendo indicado para circuitos resistivos e instalaciones de líneas y generadores.

Así, por ejemplo, en un magnetotérmico de intensidad nominal 10A, para una intensidad de 20A., la desconexión la efectuará el elemento térmico en un tiempo comprendido entre 20 sg. y 200 seg. Para una intensidad de 50A, la desconexión la efectuará el elemento magnético en un tiempo del orden de comprendo entre 0,01 y 0,009 seg.

CURVA C

Estos magnetotérmicos actúan entre 1,13 y 1,45 veces la intensidad nominal en su zona térmica y en su zona magnética entre 5 In y 10 In, o 7 In y 10 In, según el tipo de aparato, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente.

Se aplican para evitar los disparos intempestivos, en el caso de la protección de receptores, que presentan, una vez en servicio, puntas de corriente de cierta consideración. Se utilizan en las instalaciones de líneas-receptores y en cargas mixta y motores .

CURVA DEstos magnetotérmicos actuan en la zona térmica con sobrecargas comprendidas entre 1,1 y 1,4 In y en su zona magnética actúan entre 10 In y 14 In, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2. Son adecuados para instalaciones que alimentan receptores con fuertes puntas de arranque.

CURVA MA

Curva de disparo magnético exclusivamente, con un valor de 12 In, de acuerdo con la norma EN 60947.2. Se utilizan para la protección de motores.

Los interruptores automáticos equipados con esta curva no son interruptores magnetotérmicos, ya que carecen de protección térmica.

CURVA Z

Estos magnéticos actúan entre 2,4 In y 3,6 In, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2. Se utilizan para proteger instalaciones con receptores electrónicos.

Ue. Tensión nominal:

Es el valor de tensión que junto con la corriente nominal determina la aplicación del propio equipo. Este valor generalmente se establece por el valor de tensión entre fases.Para los interruptores que cumplen con la norma IEC 898, el límite de tensión impuesto es de 440 VCA. Para aquellos que cumplen con la norma IEC 947-2, el límitees de 1000V CA ó 1500V CD.

Representa la corriente máxima que un interruptor puede interrumpir en condiciones de cortocircuito. El valor indicado coincide con la corriente máxima de corto circuito que de acuerdo con la norma IEC 947-2, el interruptor puede interrumpir según la secuencia de prueba O-t-CO. Enseguida de la prueba el interruptor debe tener la capacidad de operar correctamente en la apertura y cierre, garantizar la protección de sobrecarga, pero puede no tener la capacidad de llevar continuamente la corriente nominal

Capacidad de interrupción normal Icn

La capacidad de interrupción normal Icn según EN 60934, es la corriente que puede conmutarse por lo menos tres veces de forma segura, desconectarse una vez cuando se produce un fallo y conectarse dos veces mientras persiste el fallo, quedando el aparato en un estado de operatividad condicionada.

Icn. Capacidad interruptiva nominal:Conceptualmente es lo mismo que la capacidad interruptiva, pero referido a interruptores que cumplen con la IEC 898. Este valor viene definido siempre según la secuencia de prueba O-t-CO, visto en el punto anterior, no se prevee que después de la prueba el interruptor esté en condiciones de conducir una corriente de carga. En la norma IEC 898, se define el límite superior de Icn, que es de 25kA

Ics. Capacidad interruptiva de servicio:Este valor es válido para las dos normas IEC 947-2 e IEC 898, representa el valor máximo de corriente de corto circuito Icc que el interruptor puede interrumpir, con la secuencia de prueba O-t-CO-t-CO. Para este valor se prevee una operación de más en corto circuito. Después de la prueba el interruptor debe operar correctamente (abrir y cerrar), garantizando la protección contra sobrecarga y mantener continuamente su corriente nominal.

Para los interruptores que cumplen con la norma IEC 947-2, este valor esta expresado en por ciento de Icu (%Icu), escogiendo entre 50-75-100%. Para aquellos que cumplen con la norma IEC 898, tal valor debe ser por lo menos de acuerdo con la tabla siguiente: multiplicando Icn por el factor K.

Secuencia de maniobras

O desconexión (open) El aparato está cerrado, recibe la corriente de cortocircuito a través de un interruptor automático suplementario y se abre. En normativas antiguas, la maniobra se denomina también CO (closed open).

CO conexión seguida de desconexión (close open) El aparato está abierto y el cortocircuito "en espera". El aparato es conmutado al cortocircuito en espera y vuelve a abrirse en el acto (conexión adicional). Para este tipo de accionamiento es imprescindible un mecanismo de disparo libre porque el elemento de accionamiento no puede soltarse con la misma rapidez con la que se abre el aparato. En normativas antiguas, la maniobra se denomina también OCO (open close open).

t pausa entre maniobras Lo normal son 3 minutos o el intervalo necesario para permitir la nueva conexión del aparato.

CODIGO DE UN INTERRUPTOR

MBW-C40-3 numero de polos

corriente nominal

Curva de Disparo

Interruptor termomagnetico WEG

Ejercicios1.- En el sistema de la figura, el calibre del conductor indicado es el mínimo admisible por caída de tensión, especifique la corriente de ajuste del térmico y la corriente nominal del interruptor termomagnético si éste tiene una curva tiempo-corriente similar a la suministrada para el tipo Quicklag (QPH);

2.- realice el ejercicio anterior con las curvas señalada :

b) Especifique la corriente de ajuste del térmico y la corriente nominal del interruptor termomagnético para una curva tiempo-corriente similar a la suministrada ELIJA USTED LA CURVA MAS ADECUADA AL CASO BUSCANDO EN CATALOGO

.

In = 70

Interruptor termomagnético EB

Porcentaje de In Corriente EB tiempo mín. EB tiempo máx.

100,00% 70,0 10000  

130,00% 91,0 220 10000

200,00% 140,0 30 90

300,00% 210,0 10 22

1200,00% 840,0 0,7 1,3

1200,00% 840,0 0,01  

5000,00% 3500,0 0,13

5000,00% 3500,0 0,027

6000,00% 4200,0 0,021

9000,00% 6300,0 0,018

100000,00% 70000,0 0,01 0,016

Arranque del motor

Corriente Tiempo

120,0 5

600,0 0,03

Ir = 39,88Inmotor = 60 factor de daño = 1,2

Relé térmico Daño motor

Múltiplo de Ir Corriente Tiempo Múltiplo de Ir factor Corriente Tiempo

1,1 43,87 10000        

1,15 45,87 5000        

1,3 51,85 1000        

1,4 55,84 500 1,4 1,68 100,80 10000

2 79,77 100        

2,5 99,71 50 2 2,4 144,00 400

3,24 129,23 30,5        

4 159,54 20 3,7 4,44 266,40 50

6 239,31 10 6 7,2 432,00 20

10 398,84 5