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técnica

Los interruptores de cajamoldeada tienen corrientes no-minales y poderes de cortemuy superiores a los interrup-tores magnetotérmicos modu-lares. Las características defuncionamiento de los Interrup-tores de Caja Moldeada vienendefinidos acorde a la normaIEC 60947-2. La norma esta-blece una serie de tests deconformidad que han de pasarlos interruptores en laborato-

rios debidamente homologa-dos.

Entre los parámetros más im-portantes que se definen en losensayos se encuentra el poderde corte. El poder de corte de-fine las prestaciones del inte-rruptor, es decir la corriente decortocircuito máxima que el in-terruptor es capaz de interrum-pir a una tensión determinada.La norma prevé dos modalida-

des de pruebas para garantizarun determinado poder de corte,debido a que el interruptor hade interrumpir corrientes muyelevadas cercanas a las presta-ciones límite pudiéndose des-gastar notablemente, hasta elpunto que tenga que ser susti-tuido.

La prueba de poder de corte úl-timo (Icu), tras realizar y superarla secuencia de ensayos de cor-

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Interruptores de caja moldeadaDonaLD RIo

Director técnico de Terasaki Electric Europe LTD.

Los interruptores de Caja Moldeada o Moulded Case CircuitBreaker (MCCB), están diseñados para la protección decircuitos de sistemas de distribución en Baja Tensión decarácter Industrial. Su principal función es la proteccióncontra las sobrecargas y cortocircuitos.Cuando la potencia absorbida es superior a la prevista seproduce una sobrecarga. En este momento la corrientesupera a la soportada por los cables y es por ello que esnecesario actuar. La protección en este tipo de fallo puedeser no instantánea ya que es un fenómeno lento.En cambioante un cortocircuito (sobrecorriente elevada), se ha deactuar de un modo instantáneo.Por lo tanto, un interruptor de Caja Moldeada ha de protegercon toda seguridad las instalaciones eléctricas contra lassobreintensidades, independientemente de cual sea su valor,siempre estando comprendido entre la intensidad nominal delinterruptor y la correspondiente de su poder de ruptura.

MCCB con protección diferencial

incorporada

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técnica

tocircuito (2 cortocircuitos) ga-rantizará el aislamiento dieléctri-co y el funcionamiento, (no estric-to), en sobrecarga. No se garan-tizan otras características comocalentamientos, endurancia,…

La prueba de poder de cortede Servicio (Ics), es más exigen-te y tras realizar la secuencia decortocircuitos(3 cortocircuitos)se realizan una serie de pruebaspara verificar que el interruptoraún funcione todo y que a unasprestaciones inferiores a las no-minales, sin mermar de formaconsiderable sus funciones. Seha de garantizar el aislamientodieléctrico, el funcionamiento ensobrecarga y de forma no estric-ta otras características como elcalentamiento, endurancia…

En ambas pruebas lo que síse garantiza es el aislamientodel circuito.

Otros parámetros importan-tes son el poder asignado decierre en cortocircuito (Icm) y lacorriente asignada de corta du-ración admisible (Icw).

Existen dos tipos de Interrup-tores de Caja Moldeada, los in-terruptores con protección ter-momagnética y los interrupto-res con relé de protecciónelectrónico.

Los interruptores de cajamoldeada termomagnéticosson buenos dispositivos para laprotección de sobrecargas. Re-alizan la protección a través deun bimetal. Los bimetales estándiseñados y seleccionados enfunción de los parámetros aproteger. El bimetal tiene ma-yor o menor flexibilidad en fun-ción de la corriente de líneaque circula por el mismo. El bi-metal acciona el mecanismo delevas que provoca la aperturadel interruptor automáticocuando existe una sobrecarga.

La parte magnética de los in-terruptores automáticos termo-magnéticos está dirigida a laprotección de los cortocircui-tos. La corriente pasa por unsolenoide que produce un cam-po electromagnético actuandoasí sobre una serie de mecanis-mos que separa el contactomóvil del fijo. Para extinguir elarco que se produce son impor-tantes unas buenas propieda-des electrodinámicas de la geo-metría del equipo para alargary dirigir el arco hasta la cámaraapagachispas, donde se frag-menta y extingue el arco.

Es importante que la regula-ción contra sobrecargas (térmi-co) tenga un amplio ajuste delmismo que esté entre el 63% y

el 100%. Debido a que no to-dos los interruptores del mer-cado disponen de este ampliorango de regulación, es impor-tante tener claro que la marcaseleccionada disponga del ran-go deseado.

Asimismo es importante la re-gulación del magnético, asícomo el campo de ajuste parapoder proteger un motor de unmodo eficiente, hablamos depoder obtener rangos de regu-lación hasta 12 o 13 veces laintensidad nominal.

Los interruptores de cajamoldeada con relés electróni-cos funcionan de un modo di-ferente. Disponen de una zonade medida que lee la corrientede línea de cada fase median-te transformadores de medida,obtiene el valor eficaz de lacorriente y se compara con losumbrales a los cual está regu-lado. Cuando se sobrepasanlos valores, el relé empieza atemporizar y si se mantiene lasobrecorriente acaba dispa-rando.

Los interruptores equipadoscon relé electrónico disponende diferentes proteccionescomo indica la norma ANSI C37.2. Hay los siguientes tiposde protección:

MCCB con térmico y magnético ajustables MCCB equipado con relé electrónico

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4L- Protección de retardolargo.

4S-Protección de retardocorto.

4I-Protección Instantáneo.

Además, puede tener otrasprotecciones como por ejemplodisparo por defecto a tierra(G), protección del neutro (N)protección contra rotación defase (S), función de comunica-ción (C), medidor de energía(W) y medidor de harmónicos(H).

Los relés electrónicos per-miten una regulación muy pre-cisa de la curva de disparo ob-teniendo una mejor protecciónde los cables, de las cargas ypudiendo garantizar la selecti-vidad con otros interruptoresque puedan haber en la insta-lación.

Una vez hemos visto las ca-racterísticas importantes ydefinición de los interruptoresde Caja Moldeada, es impor-tante saber las prestacionesque están presentes en elmercado y que marcan y dife-rencian la calidad y seguridadde la utilización de un inte-rruptor de una marca u otra.Los interruptores automáticosdeben proporcionar la mejorcalidad de servicio, las máxi-mas prestaciones y, sobreto-do, la mayor seguridad.

Recordemos que estos inte-rruptores van ubicados en ins-talaciones de carácter indus-trial y en la mayoría de casosen instalaciones críticas: hos-pitales, centrales de datos, in-dustrias varias (centrales nu-cleares, petroquímicas,…)

En el mercado están disponi-bles, como estándar, una gamade interruptores de caja molde-ada que van desde 12A hasta

1600A. Hay fabricantes quedisponen de caja moldeadahasta 4000A con poderes decorte de hasta 200kA.

Un amplio campo de ajustepermite una protección másefectiva. Es por ello importante

que los interruptores dispongande un amplio ajuste contra so-brecargas (relé térmico) y conun ajuste de la protección con-tra cortocircuitos (relé magnéti-co) para proteger de un modoefectico desde un generadorhasta un motor.

La variedad de opciones a lahora de escoger un relé termo-magnético, es útil según quéaplicaciones, por ello es intere-sante poder escoger entre inte-rruptores con protección sólomagnética o sólo térmica si asílo requiere la instalación.

Para muchos usuarios elajuste de los relés electrónicosde un interruptor es complica-do y con un elevado riesgo deerror. El ajuste de algunasmarcas es fácil e intuitivo, porejemplo, con un dial se ajustala intensidad nominal y conotro (solo uno)se selecciona lacurva LSI deseada de entrevarias preseleccionadas, todoy que las curvas siempre sepueden hacer a medida.

Inclusive se pueden medirlos armónicos con los reléselectrónicos y disponiendoademás de comunicación delInterruptor de Caja Moldeadamediante Modbus.

Los interruptores de cajamoldeada tienen una tempera-tura de utilización, para la cualmantienen las característicasnominales. Por encima de latemperatura de utilización, sevan perdiendo característicastécnicas. Visto desde el punto

de vista de seguridad, es unpunto muy importante. La ma-yoría de defectos en los inte-rruptores se producen por so-brecalentamientos. El riesgo enlos cuadros eléctricos se puedereducir utilizando aparellaje desuperior temperatura de servi-

técnica

Protección diferencial

Los relés electrónicos

permiten una

regulación muy

precisa de la curva de

disparo obteniendo

una mejor protección

de los cables, de las

cargas y pudiendo

garantizar la

selectividad con otros

interruptores que

puedan haber en la

instalación

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cio. La mayoría de los fabrican-tes están diseñados para unatemperatura de utilización de40ºC pero se encuentra inclusi-ve a 50ºC con otras marcas.

La normativa IEC 60947-2permite un calentamiento delos terminales para una tempe-ratura de hasta 70ºC. Existenfabricantes cuyo producto estádiseñado bajo normativa JIS8730 que sólo permite obteneruna temperatura de calenta-miento en los terminales de60ºC. Cuanto más estrictasean las condiciones de diseño,en las mismas condiciones unoalcanzará mayor temperaturaque el otro.

Por ejemplo: si la temperatu-ra ambiente es de 40ºC la tem-peratura de los terminalespodría alcanzar hasta los110ºC. Esto significa que el in-terruptor diseñado bajo norma-tiva JIS se calienta un 15% me-nos. Muy positivo, consideran-do que la mayoría de proble-mas en los cuadros son debi-dos a sobretemperaturas, conorigen en las conexiones o enlos contactos.

Para minimizar el riesgo encaso de un defecto según la nor-

ma IEC 60204-1 Seguridad delas máquinas-Equipo eléctrico delas máquinas, se incluye la reco-mendación de utilizar aparatosde desconexión disponiendo deaccionamiento de apertura posi-tivo o directo de los contactos.

Es importante que los Inte-rruptores de Caja Moldeadadispongan de doble aislamientopara la seguridad de la instala-ción y del usuario. Especial-mente cuando se debe instalarun accesorio con el interruptorinstalado. Con el doble aisla-miento aseguras no acceder aninguna parte activa.

La protección magnetotérmi-ca/diferencial se puede realizarprincipalmente de dos modoscon Interruptores de Caja Mol-deada: bien mediante un relé di-ferencial externo, toroidal y bobi-na o bién mediante un Interrup-tor magnetotérmico con el relédiferencial incorporado (CBR-Circuit Breaker with ResidualCurrent Protection). Con ambassoluciones se proporciona unaprotección completa contra elpeligro que suponen la sobrecar-gas, cortocircuitos y defectos atierra.

La mayoría de los fabricantesdisponen de la solución del blo-que diferencial acoplable al inte-rruptor de caja moldeada. Sinembargo, éste hace que las di-mensiones totales del dispositi-vo se incrementen considerable-mente. Además el consumo au-

menta a causa de la carga adi-cional que representa el bloquediferencial, derivando en una re-ducción de las característicasnominales del interruptor de cajamoldeada al que va asociado.

Existe una solución de Inte-rruptor de Caja MoldeadaCompacto con Protección Dife-rencial incorporada, evitando elaumento de dimensiones tota-les y de consumo.

Los interruptores de caja Mol-deada disponen de múltiples ac-cesorios, entre los que se en-cuentran: bobinas, contactos au-xiliares, alarma, mandos rotati-vos, mando motor, enclavamien-tos, terminales, etc…

Por ejemplo, en las conmuta-ciones, es importante ahorrarespacio y tiempo a la hora desu instalación.

Es importante que los acceso-rios en la medida de lo posiblesean estándares para la gama defabricación que se utilice asícomo de fácil instalación. Existenfabricantes cuyos accesorios norequieren de herramientas espe-ciales para su instalación, promo-viendo su estandarización y sufácil y sencilla instalación.

Me gustaría concluir esteartículo, recordando la impor-tancia de proteger las instala-ciones y personas con interrup-tores adecuados y de contras-tada calidad.z

técnica

Enclavamientos compactos

Es importante que los Interruptores de

Caja Moldeada dispongan de doble

aislamiento para la seguridad de la

instalación y del usuario

Interruptores en caja moldeada

Interruptores automáticos en caja moldeada de 20 A a 2500 A. TemBreakConmutaciones automáticas R-G

Interruptores bastidor abierto

Interruptores automáticos de bastidor abierto de 800 A a 6300 A. TemPower

Aparamenta de protección modular

Aparamenta de protección modular DIN hasta 125 A. TemDin

Seccionadores

Interruptores de corte en carga. de 40 A a 2500 A.

Aparamenta de maniobra y control

Contactores,minicontactores, relés térmicos, guardamotores, arrancadores,inversores, E-T, 3 y 4P hasta 800 A

Auxiliares de mando y señalización

Pulsadores, pilotos, selectores, manipuladores, cajas botoneras.

Analizadores red y sistemas de puesta a tierra.

Analizadores de red, multimetros, protección diferencial hasta 6300 A.

Sistemas de envolventes.

Envolventes industriales IP55, terciario, residencial

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irecyl@gmail.com

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