nota - Cadime

CONSULTAS TECNICAS
[email protected]
Coordinador:
Prof. Luis Miravalles
En este espacio se sintetizan los intercambios habidos en
los Talleres de Actualización Tecnológica de CADIME
PROTECCIÓN CON INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICOS
En ediciones anteriores se compararon las funciones de los Interruptores Termomagnéticos ITM y de
los Interruptores Diferenciales ID, y se consideraron los resultados de su correcta selección. Esta vez
se sintetiza lo discutido acerca de la actuación o no de los Interruptores Termomagnéticos ITM frente
a falsos contactos, sobrecargas y cortocircuitos.
Qué protege y qué no protege un interruptor termomagnético (ITM)
¿Contra qué protege el ITM?
Contra el calentamiento
excesivo de los conductores,
producido por sobrecargas
permanentes y por
cortocircuitos:
El ITM protege a los cables contra
su principal enemigo que es el
sobrecalentamiento acumulado
por sobrecargas prolongadas
o por fuertes sobrecorrientes
causadas por cortocircuitos,
debiendo el propio ITM protegerse
a sí mismo cuando estas últimas
alcanzan valores extremos por
proximidad del cortocircuito
aguas abajo y de la fuente de
alimentación aguas arriba.
¿Cómo protege contra
sobrecargas?
Con un dispositivo térmico que
dispara el interruptor en función
de la sobrecarga:
Cada polo cuenta para ello con
un bimetal (sendos metales de
dilatación diferente superpuestos
longitudinalmente cara contra cara)
cuya curvatura es proporcional
al calor acumulado en su seno
en función del cuadrado de
la corriente I [A] circulando a
través de su resistencia propia
R [Ω] y el tiempo transcurrido
t [seg] conforme a la Ley de
Joule (energía térmica L=I²Rt
42
AVANCE ELECTRICO
[joule]; nótese el funcionamiento
exponencial de la corriente.
Relevos térmicos de alta
sensibilidad requieren calefacción
auxiliar del bimetal que aumenta la
vulnerabilidad de los ITM de menor
rango (menos de 6A) salvo que
empleen dispositivos electrónicos
de imagen térmica en vez de
bimetales.
¿Y si uno sólo de los
conductores estuviese
sobrecargado?
El polo que registra la
sobrecarga al disparar arrastra
al otro polo o a los otros polos,
en los ITM multipolares:
Tal es el caso de los conductores
neutros en líneas afectadas
por armónicos y/o trifásicas
desquilibradas. La Reglamentación
vigente exige siempre protección
en el neutro, redundante con la
protección diferencial.
¿Protege el ITM contra falsos
contactos en la línea?
A veces ni a sí mismo cuando
el falso contacto está en alguno
de sus bornes, y nunca cuando
el falso contacto dista del ITM
aguas abajo:
Cuando por razones constructivas
el bimetal dista del borne
recalentado por otro elemento
interno intercalado (la bobina del
disparo magnético por ejemplo),
se dificulta la comunicación del
calor al bimetal. El bimetal cuenta
además con compensación de la
temperatura exterior que podría
enmascarar el calentamiento del
borne insuficientemente apretado.
Imagínese lo que sucede cuando
el falso contacto es distante: El
calor engendrado en el seno del
falso contacto provocará una
elevación puntual de temperatura
causante esta última de deterioro
de los aislantes próximos con la
consecuente emisión de humos
más o menos tóxicos, degradación
de los metales conductores
involucrados y su eventual fusión,
y principio de incendio sin que el
ITM pueda distinguir si dicho calor
se está disipando inocentemente
a lo largo de todo el conductor sin
llegar a dañarlo, o si una lejana
avería puntual está propagándose
de modo dañino.
¿Cómo se previenen los falsos
contactos?
Evitando empalmes innecesarios
y haciendo bien aquellos
imprescindibles. Reapretando
bornes, utilizando herramental
adecuado y accesorios de
calidad:
Las modernas borneras a presión y los empalmes
preformados permiten ahorrar tiempo asegurando
calidad de contacto e aislamiento. En su caso el uso del
destornillador correcto, preferentemente torquimétrico,
es del todo recomendable.
¿Cuál es el mejor empalme?
Aquél que pudo evitarse:
Muchos empalmes pueden evitarse midiendo
longitudes de tendido y cortando cuando se esté
seguro de no haberse “quedado corto”: Los sobrantes
podrán aprovecharse en su momento especialmente si
se los mide y rotula de manera indubitable. Asimismo
el empleo de accesorios múltiples (llaves, tomas) que
no requieran cableado por venir ya interconectados
de fábrica ahorran empalmes innecesarios y espacio
frecuentemente insuficiente en el interior de las cajas.
Fig. 1: Sus contactos deteriorados por insuficiente apriete
sobre conductor inadecuado.
¿Protege el ITM contra cortocircuitos?
Cuando ha sido debidamente seleccionado:
Los calibres más frecuentes de los ITM a saber 10, 16,
25, 35, 50 y 63A protegen comúnmente a conductores
de 1,5 2,5 4, 6, 10 y 16mm² respectivamente. Pero
el cortocircuito, que provoca el disparo instantáneo
(magnético) porque el relevo térmico sería muy lento
para brindar protección eficaz, da lugar a un “arco”
como el de la soldadura eléctrica en el instante de
apertura de los contactos, que de no ser extinguido
rápidamente por los órganos que a tal efecto
contiene el ITM provocarían su destrucción explosiva.
Dicho cortocircuito, que depende no sólo de las
características de nuestra instalación y de la distancia
a la avería, sino y muy principalmente de la fuente de
alimentación, determina el “poder de corte o poder de
ruptura” del ITM, dato este último que viene inscripto en
un rectángulo que expresa su valor en A (3000, 4500,
6000, 10000) acerca de cuya selección, al igual que la
determinación de cuando corresponde regulación “C” o
”B” para el disparo magnético, responderemos en las
próximas notas que consagraremos al cálculo de líneas.
FRONTERAS DE LA PROTECCIÓN BRINDADA
POR EL INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO (ITM)
Una instalación correcta ejecutada conforme a las reglas
del buen arte constructivo y la Reglamentación vigente,
tampoco protege contra riesgos de incendio a partir del
tomacorriente: Desde este límite todo depende de aquello
que se le conecte: una inocente ficha “reglamentaria” uno
de cuyos contactos a tornillo no fue suficientemente apretado, generará un punto caliente que aguas arriba dañará al
toma y aguas abajo a su cable saliente; en este último se irá
degradando el aislamiento al par que la conductividad del
cobre propagando de tal modo el calentamiento sin que los
dispositivos de protección adviertan absolutamente nada. Ni
qué decir si se emplean las prohibidísimas fichas triples o
“zapatillas” carentes de limitación de carga que permiten superar la máxima admisible por el toma, o electrodomésticos
Fig. 2: Estallido de un ITM por cortocircuito: en primer
plano los contactos móviles vinculados por malla flexible a
los bornes; detrás de dicha malla está la bobina de disparo
magnético con su núcleo móvil y paralelo al contacto móvil,
se ve el bimetal del polo próximo. El cable de alimentación
concéntrico de la distribuidora se encontraba conectado en
las proximidades del transformador de alimentación de la
red aérea.
y otros artefactos indebidos. Veamos un ejemplo: Sea una
línea típica de 2x2,5mm²+PE protegida con un interruptor
termomagnético (ITM) de 2x16A e interruptor diferencial (ID)
de 30mA: de no devenir una avería a tierra el ID no disparará
nunca y el ITM tampoco en cuanto la carga de 16A no sea
claramente superada de manera permanente, es decir que
ni siquiera el toma reglamentario de 10A estará protegido
contra sobrecarga; sólo los cables lo estarán, que esta es
la misión del ITM: proteger los conductores de la línea de
la instalación interna, no lo que ocurra fuera de sus límites.
Conclusiones: La frontera de seguridad de una instalación
correcta es el tomacorriente.
Recomendaciones: Usar electrodomésticos, artefactos y
accesorios debidamente certificados con su correspondiente
sello de seguridad eléctrica.
AVANCE ELECTRICO
43