Definición
Aparato
mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en
las condiciones normales del circuito, así como de establecer, soportar durante
un tiempo especificado e interrumpir corrientes en condiciones anormales
especificadas como las de cortocircuito.
NOTA
La capacidad de interrumpir
corrientes de cortocircuito es la característica más genuina de los
interruptores automáticos ya que la capacidad de cerrar y soportar el paso de
corrientes de cortocircuito también la poseen los interruptores.
Figura 1: Elementos principales de un interruptor
automático magnetotérmico
Normativa
Hay dos grupos de normas para
Interruptores Automáticos de B.T., una para los modulares bajo la denominación
de:
"Interruptores automáticos
para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra
sobreintensidades"
y otra para los Interruptores
Automáticos de Caja Moldeada (MCCB) o Abiertos (PCB) que son para aplicaciones
generales y llegan a 690V.
Las normas aplicables a los
Modulares (MCB) son:
·
Internacional: IEC 60898.
·
Europea: EN 60898.
·
Española: UNE/EN
60898.
Para los interruptores
automáticos "MCCB" o "PCB" se aplican las normas de
aparamenta de baja tensión, formadas por la cabecera 60947 con 7 partes o publicaciones. Cada parte
se refiere a un tipo específico de aparamenta , siendo la 60947-2 de
interruptores automáticos de B.T., mientras que la 60947-1 contiene las
generalidades comunes a toda la aparamenta de B.T.
En consecuencia la normas
aplicables a los Interruptores Automáticos de B.T. (tanto MCCB como PCB) serán:
·
Internacional: IEC 60947-1
y IEC 60947-2
·
Europea: EN60947-1 y
EN60947-2
·
Española: UNE/EN
60947-1 y UNE/EN 60947-2
Estructura de un interruptor automático
Figura 2: Estructura de un interruptor automático
Funciones de los interruptores automáticos
·
Maniobra de circuitos
Efectuar operaciones de apertura
y cierre de circuitos o aparatos de utilización.
·
Protección contra sobrecorrientes
o
Sobrecargas:
Sobrecorrientes que superan la corriente nominal o asignada sin que exista
defecto en el circuito.
o
Cortocircuitos:
Sobrecorrientes que tienen su origen en una falta de aislamiento o contacto
entre partes activas, generalmente son de valor elevado y acompañados de arco.
·
Establecer cortocircuitos
Cierre de circuitos en cortocircuito. El aparato debe
tener capacidad de cierre en cortocircuito,
símbolo (Icn) expresada en kA cresta.
·
Soportar cortocircuitos durante un tiempo especificado
Permitiendo que otro dispositivo generalmente "aguas
abajo", interrumpa el cortocircuito.
El aparato debe tener definida una corriente de corta duración admisible, símbolo (Icw) en kA
eficaces simétricos, durante un tiempo especificado (valores normalizados 0,05 - 0,1 - 0,25 - 0,5 - 1 segundo, entre
los que deberá elegirse uno.
·
Interrumpir cortocircuitos
El aparato deberá poseer poder de corte en cortocircuito,
símbolo (Icn) o (Ics) en kA eficaces
simétricos.
Selectividad de funcionamiento
Una
función asociada a la actuación de los Interruptores automáticos de importancia
creciente es la Selectividad de funcionamiento, con objeto de limitar al mínimo
los circuitos fuera de servicio en caso de sobrecorriente.
Clasificación de los interruptores
automáticos
Los
Interruptores automáticos se pueden clasificar según diversos conceptos tales
como:
·
El diseño
Caja moldeada
Pueden ser de dos tipos:
o
Modulares (en inglés Miniature Circuit Breakers.
"MCB").
-
Son de polos
independientes acoplables.
-
Para usos domésticos
o análogos.
-
Hasta, 125A, 40V.
o
De Potencia (en
inglés Molded Case Circuit Breakes "MCCB").
-
En caja única.
-
Para usos generales.
-
Hasta 2500A - 690 V.
Figura 3: Interruptor de Caja moldeada
Abiertos
(o de bastidor metálico)
Concebidos para proporcionar
prestaciones superiores a los MCCB en corriente, selectividad, accesorios simultáneamente incorporables,
etc. La denominación inglesa es
Power Circuit Breaker "PCB". Hasta 6000 A y 690 V.
Figura 4: Interruptor Abierto
·
El número de polos
Los Modulares, también
denominados vulgarmente Magnetotérmicos pueden ser:
o
Unipolares (I).
o
Bipolares con uno o
dos polos protegidos (I+Na) a (II).
o
Tripolares (III).
o
Tetrapolares con
tres o los cuatro polos protegidos (III+Na) o (IV).
Figura 5: Interruptores Modulares (magnetotérmicos)
·
El comportamiento ante el cortocircuito
o
No limitadores
Tienen
un tiempo de interrupción ante cortocircuitos mayores de 20 milisegundos, permitiendo que pase la
corriente de cresta máxima del cortocircuito.
Los interruptores automáticos Abiertos y Selectivos son No Limitadores.
o
Baja Limitación
Son
de Caja Moldeada de Poder de Corte bajo o medio.
o
Limitación
Media/Alta
Con
poder de corte de 100/120 kA 400V, tanto de tipo Caja Moldeada como Abiertos no Selectivos.
o
Muy Alta Limitación
Son
de Caja Moldeada con doble interrupción y de Poder de Corte muy elevado 150/200 kA a 400 V o más.
·
La ejecución
o
Fijos
Cuando están conectados
rígidamente a la instalación.
o
Extraibles
Tienen una base
rígidamente unida a la instalación mientras que el interruptor automático es
móvil y se puede enchufar a dicha base o desenchufarse (2 posiciones).
o
Seccionables
Tienen una base fija como
los extraibles pero permiten (3 posiciones):
-
Enchufado.
-
Seccionado.
-
Extraido.
La posición Seccionado cumple con los requerimientos y normas de los seccionadores.
En la posición Seccionado el interruptor automático (parte móvil)
se mantiene vinculado a la
parte fija. La posición Extraido corresponde a retirado de la base o cuadro.
·
Las posibilidades de mantenimiento
o Concebidos para ser
mantenidos (generalmente los abiertos) requieren accesibilidad e instrucciones
de actuación.
o Concebidos para no
ser mantenidos (generalmente de caja moldeada).
·
Las aplicaciones específicas
o
Como ICP
(Interrruptor de Control de Potencia).
o
Como interruptores
automáticos homologados para la Marina Militar.
o
Interruptores
automáticos calificados sísmicamente para Centrales Nucleares.
Constitución
Figura 6: Constitución de un interruptor automático de BT
de
tipo abierto (o de bastidor metálico)
·
Relé de
sobrecorriente de tipo estático
Están previstos para actuar en
caso de:
o
Sobrecargas
o
cortocircuitos
La tecnología de estos relés, es
tradicionalmente:
o
Sobrecargas: Relés
térmicos
o
Cortocircuitos:
Relés magnéticos
En los últimos tiempos, solamente los interruptores automáticos miniatura (PÍA o MCB) están provistos de relés magnetotérmicos.
Los automáticos de potencias
suelen equiparse con relés estáticos inicialmente analógicos y modernamente numéricos.
·
Cámara de arco
En ellas tiene lugar la
extinción del arco. Esta se realiza gracias a su fragmentación, alargamiento y enfriamiento del arco.
Todas estas acciones provocan el
incremento de la tensión de arco por encima de la tensión aplicada.
El arco se apaga en el paso de
la corriente por cero y no se enciende posteriormente.
·
Contactos de arco (sólo en automáticos abiertos o de
bastidor metálico)
En estos contactos se establece el arco, tanto en el
cierre como en la apertura.
Poseen una gran resistencia a la
erosión provocada por el arco (metal duro).
·
Mando con almacenamiento de energía
Proporciona la velocidad de
cierre y de apertura a los contactos.
Debe ser de "maniobra
independiente" en automáticos (MCCB y PCB).
Deben ser de "disparo
libre" cualquiera que sea su tecnología.
El mecanismo puede o no ser
capaz de almacenar energía de cierre estando cerrado (puede pues efectuar la conexión rápida, efectuando sin
transmisión, en la posición cerrado,
las maniobras:
"apertura-cierre-apertura"
·
Circuito principal
Debe soportar la corriente
nominal asignada ininterrumpidamente sin superar los calentamientos normalizados.
Debe permitir el paso de la corriente
de cortocircuito dinámica y térmica durante 1 segundo.
Continúa en: Interruptores automáticos de
Baja Tensión (y Parte 2ª)
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