Interruptores termomagnticos

Interruptores termomagnticos

Los interruptores automticos termomagneticos son dispositivosdiseados para la proteccin de conductores y aparatosque deban ser preservados contra sobrecargas elctricas y cortocircuitos.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOVeremos a continuacin, los distintos elementos que componen internamente un interruptor termomagnetico, y como es su funcionamiento.- La proteccin contra sobrecargas se efecta a travs de la lamina bimetlica (A).- La proteccin contra cortocircuitos la proporciona el dispositivo magntico (B).- El disparo trmico se efecta a travs del bimetal, que es ajustado por medio del tornillo (C) de forma que el bimetal, al paso de la corriente, se calienta producindose un pandeo, que al llegar a determinados valores acta sobre el mecanismo de contacto mvil (D), dando lugar a la desconexin del interruptor.- La desconexin magntica se regula a travs del muelle interno de la bobina (B) y tiene lugar por medio del inducido (E), de forma tal que cuando la fuerza de atraccin de la bobina (B) es suficientemente grande, el inducido (E) se desplaza venciendo la resistencia del muelle y acta sobre el mecanismo de contacto mvil produciendo la desconexin del interruptor.- La apertura del interruptor (F) y la extincin del arco elctrico (G) se realizan en cortocircuito con un tiempo inferior a 10 milisegundos. Esta alta velocidad de respuesta garantiza la seguridad en las instalaciones a proteger.CORTE INTERNO DE UNINTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

ELECCION DEL INTERRUPTOR EN FUNCION DE LA LINEAEl interruptor automtico debe impedir que la intensidad que circula por la linea supere los valores mximos admisibles por los conductores.Estos valores mximos dependen de: La naturaleza de los conductores. La seccin de los conductores.

El tipo de aislamiento )goma, PRC, PVC, etc.).

Las condiciones de colocacin (al aire, empotrados, enterrados, etc.)

El numero de conductores con carga en una canalizacin.

La temperatura.

Para determinar la corriente mxima admisible de un conductor elctrico, habra que calcularlo de acuerdo las formulas existentes y a los datos suministrados por el fabricante del mismo (ver calculo de lineas)

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA AMBIENTELa misma, afecta las caractersticas de desconexin de los interruptores termomagneticos.La actuacin trmica esta calibrada para una temperatura ambiente de 30 + 5 C. (segn IEC 898). En caso de temperaturas diferentes, la capacidad de carga varia segn el grfico y atender a los siguientes criterios: Se reduce si la temperatura es mayor

Se incrementa si la temperatura es menor.

Este valor habr de tenerse en cuenta a la hora de elegir la intensidad nominal de un interruptor para condiciones de operacin a temperaturas diferentes a 30 + 5 C.

EJEMPLO:Para un interruptor LH de 20 A. de capacidad nominal y bajo una temperatura ambiente de 40 C., la corriente nominal de utilizacin queda reducida a:I = In x Kth = 20 x 0,95 = 19 A.

INFLUENCIA DE LA FRECUENCIALos valores de disparo magntico de los interruptores termomagneticos son validos para corriente alterna de 50/60 Hz.Una variacin en la frecuencia de la corriente lleva consigo una modificacin en los valores de disparo magntico.Por temido medio, para unas frecuencias de 100, 200 y 400 Hz., los valores de disparo magntico se incrementan aproximadamente en un 10, 20 y 40 % respectivamente.Las caracteristicas de disparo trmico permanecen inalterables ante variaciones de la frecuencia.

INFLUENCIA DEL TIPO DE MONTAJEAl instalar varios interruptores automticos en operacin simultanea, adosados y dentro de un gabinete o caja de distribucin, se produce un incremento de la temperatura que obliga a una disminucin en la intensidad de empleo.En funcin de la cantidad de aparatos colocada, se habr de corregir el valor de la intensidad multiplicndolo por un coeficiente KN tal y como se indica en el grfico adjunto.EJEMPLO:Para 4 interruptores tipo LH de 80 A. adosados, la corriente de empleo mxima sera:I = In x KN = 80 x 0,80 = 64 A.

EMPLEO EN CORRIENTE CONTINUALa utilizacin en corriente continua de interruptores termomagneticos estndar presentan las siguientes peculiaridades: Las caractersticas trmicas son similares a las de corriente alterna.

La corriente necesaria para efectuar el disparo magntico se ve incrementada en funcin de la raz cuadrada de 2, es decir:

La capacidad de ruptura no varia.

La tensin de utilizacin desciende y es funcin del numero de polos de serie empleados, segn la tabla 1.

Tipo de interruptor1 Polo2 Polos en serieLS, L, LXSTLHMx. 40 Vcc.Mx. 48 Vcc.Mx. 60 Vcc.Mx. 80 Vcc.Mx. 110 Vcc.Mx. 120 Vcc.Por encima de los valores descritos en la tabla anterior, o para proteccin especifica, se recomienda usar los interruptores termomagneticos polarizados cuya tensin de utilizacin puede llegar a ser de hasta 250 Vcc. por polo.

SELECTIVIDADSe utiliza esta tcnica para mejorar la fiabilidad de un sistema de distribucin haciendo intervenir nicamente la proteccin situada inmediatamente aguas arriba del defecto sin perturbar as las otras lineas.En la figura podemos observar un ejemplo: Se produce un cortocircuito en el interruptor E. El interruptor A permanece cerrado. Desconecta exclusivamente el interruptor E, asegurndose la alimentacin de B, C y D.

Selectividad Total

Existe selectividad total entre dos dispositivos de proteccin cuando, para toda corriente de defecto inferior o igual al poder de corte del dispositivo aguas abajo, interviene solamente ste en la apertura del cortocircuito.En el caso concreto de dos interruptores automticos, se consigue selectividad total cuando la energa de paso limitada por el interruptor aguas abajo es siempre inferior a la energa de no desconexin del interruptor aguas arriba.

Selectividad Parcial

La selectividad entre dos dispositivos de proteccin es parcial cuando, a partir de un cierto valor de la corriente de defecto, los dos dispositivos intervienen simultneamente.En el caso de dos interruptores automticos, la selectividad parcial se produce cuando la energa de paso limitada por el interruptor aguas abajo es inferior, solo hasta un cierto valor (corriente limite de selectividad), a la energa de no intervencin del interruptor aguas arriba.

OTRAS TECNICAS PARA EL ESTUDIO DE SELECTIVIDADES

Teniendo en cuenta que, para una misma tensin, los dos factores que intervienen en la apertura de una corriente de defecto son el propio valor de esa corriente y el tiempo de corte, se puede estudiar la selectividad desde ambos puntos de vista. Discriminacin en Corriente:Comparando el pico de corriente de limitacin del interruptor aguas abajo con el ajuste magntico del interruptor aguas arriba. Discriminacin en Tiempo:Comparando el tiempo total de apertura del interruptor aguas abajo con el tiempo de deteccin del interruptor aguas arriba.

COORDINACION EN SERIE (FILIACION)La coordinacin en serie, tambin denominada proteccin en cascada o filiacin, es una tcnica que permite utilizar, aguas abajo, un dispositivo de proteccin con un poder de corte inferior a la corriente prevista de cortocircuito en el punto donde se ha instalado, con tal de que aguas arriba se disponga de otro dispositivo que, con el poder de corte requerido, deje pasar una energa soportable por el dispositivo situado aguas abajo.Mediante esta tcnica se logra una instalacin mucho mas econmica, ya que el dimensionamiento de los interruptores aguas abajo puede ser inferior a los requerimientos iniciales.

EJEMPLO:Dado el circuito de la figura derecha, veremos lo que sucede en el mismo en caso de un cortocircuito en el interruptor 2.En la figura de la izquierda se pueden observar las formas de ondas tericas para una coordinacin en serie que representan a las utilizadas en el circuito de la derecha.

El interruptor 2 abre a " ta ".

Arco de tensin " V2 "

" i1 " prevista limitada a " i2 "

El interruptor 1 abre en " tb ".

Arco de tensin " V1 ".

" i2 " limitada a un valor seguro " i3 ".

El arco se extingue en " t3 ".