Las protecciones eléctricas son equipo de suma importancia en nuestras instalaciones eléctricas alojado comúnmente en cuadros de distribución o cuadros de mando y protección.

Basan su funcionamiento en la interrupción de la alimentación cuando se detecta una intensidad superior a la determinada de los receptores.

Las principales causas de esta sobreintensidad son:

• SOBRECARGAS: ocurre cuando se consume una potencia superior a la nominal.
• CORTOCIRCUITO: sucede cuando dos conductores de diferentes potenciales presenta una conexión directamente entre ellos.

Se protegen los circuitos (conductores y receptores) al interrumpir automáticamente la alimentación si se detecta una sobreintensidad. Según la causa de esta sobreintensidad, la interrupción del circuito se produce de manera diferente.

Al presentar una sobrecarga la interrupción de nuestro sistema será a través de un efecto térmico, su funcionamiento dependerá además de la duración de la sobrecarga.

En un cortocircuito se abrirá el circuito por efecto electromagnético, su funcionamiento no dependerá del tiempo de exposición.

Apertura por efecto TÉRMICO

La intensidad circulará a través de un bimetal, a su vez el bimetal estará compuesto por dos metales de diferentes coeficientes de dilatación, al estar sometido bajo una sobretensión se producirá calentamiento en el bimetal provocando dilatación en el mismo como efecto de esto se obtendrá un accionamiento en el resorte de apertura. 

Apertura por efecto ELECTROMAGNÉTICO

Durante el funcionamiento normal de un circuito eléctrico, el fenómeno electromagnético siempre está presente, al estar bajo la influencia de un cortocircuito se crea un campo magnético mayor a condiciones normales, siendo este el responsable de accionar el resorte de apertura, provocando la interrupción del circuito.  

Criterios de elección del MAGNETOTÉRMICO

En la elección de un dispositivo magnetotérmico tendremos en cuenta tres características básicas:

• Zona A: Disparo TÉRMICO, por sobrecarga.
• Zona B: disparo ELECTROMAGNÉTICO, por cortocircuitos.
• Zona C: Transición entre ambas zonas. 

Curva de funcionamiento

Describe el tiempo de desconexión del interruptor, en función de la intensidad consumida. 

• Zona A: Disparo TÉRMICO, por sobrecarga.
• Zona B: disparo ELECTROMAGNÉTICO, por cortocircuitos.
• Zona C: Transición entre ambas zonas.

Calibre

El calibre de un magnetotérmico es la intensidad nominal del dispositivo, a partir de la cual se interrumpirá el circuito.

La capacidad del magnetotérmico debe ser igual o menor a la máxima intensidad permitida por el conductor instalado, con el objetivo de proteger la integridad de nuestro conductor.

La intensidad seleccionada deberá ser superior a la normal de trabajo, evitando así su accionamiento en condiciones regulares.      

En resumen, debe cumplirse la siguiente condición:

• IB Corriente de empleo del circuito.
• IN Intensidad nominal del interruptor (CALIBRE).
• IZ Intensidad admisible (intensidad máxima soportada por conductor).

Poder de corte

Definida como máxima intensidad capaz de interrumpir el dispositivo magnetotérmico.

Relé térmico

El relé térmico es un dispositivo capas de proteger nuestro circuito ante sobrecargas.

 Es comunmente empleado para la protección de nuestros motores.

Al optar por esta opción Debemos agregar un dispositivo para el resguardo contra cortocircuitos.  

El funcionamiento del relé térmico ha de cumplir tres condiciones básicas:

• Debe interrumpir el circuito al ser producida una sobrecarga.
• Al circular la intensidad nominal, el circuito no deberá de ser interrumpido.
• Soportar la corriente de arranque en un motor sin interrumpir el circuito

Relé electromagnético

Dispositivo empleado para la protección contra cortocircuitos, generalmente se utiliza para el resguardo de motores eléctricos en conjunto con relés térmicos.

Para su elección tendremos en cuenta las siguientes características:

• Intensidad nominal del relé
• Poder de corte

Interruptores

Definiremos un interruptor como un dispositivo de conexión y desconexión eléctrica, capaz de soportar e interrumpir la corriente en condiciones normales de trabajo del circuito asociado.

Contactor

Dispositivo mecánico de conexión y desconexión eléctrica, capaz de soportar e interrumpir circuitos, son accionados mediante energía magnética proporcionada por una bobina.

El tamaño de un contactor dependerá de la intensidad que es capaz de soportar e interrumpir, también dependerá de la tensión máxima de trabajo que puede soportar, para los contactores de normal utilización en la industria este valor suele ser 660 V

Según el Comité Eléctrico Internacional podríamos clasificar los contactores como:

AC-1 Para cargas resistivas o débilmente inductivas cos j = 0,95.

AC-2 Para cargar inductivas (cos j = 0.65). Arranque e inversión de marcha de motores de anillos rozantes.

AC-3 Para cargas fuertemente inductivas (cos j = 0.35 a 0.65). Arranque y desconexión de motores de jaula.

AC-4 Para motores de jaula: Arranque, marcha a impulsos y frenado por inversión.

Interruptores automáticos

Dispositivos de conexión y desconexión capaces de establecer e interrumpir circuitos eléctricos, con la particularidad que precisan una fuerza externa para su activación, pero son capaces de lograr la desconexión por sí mismos, al estar bajo ciertas anomalías.

 Podríamos clasificar las anomalías como:

- Sobreintensidades.

 - Cortocircuito.

 - Sobretensiones o bajas tensiones.

 - Descargas eléctricas a las personas.

Interruptores térmicos

Son interruptores automáticos, presentan una reacción ante sobreintensidades asegurando una desconexión en un tiempo determinado.

Su desconexión está presente por medio una lámina bimetálica, la cual tiende a deformarse en función del calor recibido por la corriente que circula a través de ella. 

Interruptor magnético

Interruptores automáticos que presentan una reacción rápida ante sobreintensidades de alto valor, garantizando la protección de nuestros equipos.

Interruptor magneto-térmico

Posee tres sistemas de desconexión: magnético, térmico y manual. Cada uno independiente de los otros, estando sujetas a las curvas de disparo de ambas características, magnética y térmico. 

Curva de disparo

La curva de disparo en nuestro dispositivo magneto-térmico regirá su comportamiento y naturaleza del mismo, debiendo adaptar cada caso correspondiente a las particularidades del circuito que se pretenda proteger.   

La norma EN especifica una serie de curvas características, tales como:

Gracias a la aplicación de los dispositivos de protección podremos asegurar y resguardar nuestro circuito tomando en cuenta el dimensionamiento del mismo, se garantiza la seguridad del sistema, evitando la interrupción y minimizando los riesgos a nuestros equipos.

Te invito a comentar ¿qué otro equipo de protección te gustaría que se mencione?