Basics: interruptor de protección de equipos

Basics: interruptor de protección
de equipos
Fundamentos para la
protección en caso de
sobrecarga y cortocircuito
Proteja correctamente sus equipos
Los tiempos de parada de la máquina
y la desconexión de la instalación en
la producción siempre están unidos a
inmensos costes para la empresa, que se
ha establecido como objetivo una alta
capacidad y puntualidad de entrega. Cuando
fallan las cadenas de producción, las
instalaciones y las máquinas, a menudo la
causa son las corrientes residuales en forma
de cortocircuitos y sobrecargas.
Para evitar estos costes es útil instalar
interruptores de protección de equipos.
En caso de producirse una sobrecarga o un
cortocircuito, el interruptor de protección
de equipos desconecta de forma individual
el circuito de intensidad afectado. De
esta manera protege al consumidor de
ser dañado o incluso destrozado. Otras
piezas de la instalación permanecen en
funcionamiento debido a la desconexión
selectiva. Así se garantiza una alta
disponibilidad de la instalación.
2
PHOENIX CONTACT
Índice
1
2
Fundamentos
4
1.1
1.2
1.3
1.4
La protección correcta de un circuito eléctrico
Definiciones de conceptos
Normas
Propiedades características
5
6
7
7
Interruptor de protección de equipos –
Tecnología y técnica
8
2.1
2.2
9
2.3
2.4
2.5
2.6
3
Página
Interruptores electrónicos de protección de equipos
Interruptores magnetotérmicos de protección de
equipos
Interruptores térmicos de protección de equipos
Influencia de las longitudes de conductores en el
comportamiento de desconexión
Técnicas de conexión
Fuente de alimentación
10
11
12
12
13
Empleo de interruptores de protección
de equipos
14
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
15
16
17
17
18
18
19
Sectores objetivo principales
Aplicaciones
Características clave
Cálculos de cable
Placa de interruptor de protección de equipos
Configurador
Tabla de planificación
Este prospecto sobre el tema "Interruptor
de protección de equipos" está dividido
en tres capítulos principales y debe
proporcionar conocimientos básicos
sobre este tema. En la primera parte se
explican las causas y consecuencias de
corrientes residuales, pero también se
definen las normas y conceptos.
La tecnología ocupa un puesto destacado
en la segunda sección. Se explica la
tecnología de los interruptores de
protección de equipos, así como la
influencia que tienen las longitudes de los
conductores y las fuentes de alimentación
en la instalación.
La parte final comprende ejemplos de
aplicaciones, posibilidades de uso y
medios para seleccionar el interruptor de
protección de equipos adecuado.
PHOENIX CONTACT
3
1
Fundamentos
Se planifica y construye una nueva
instalación de producción Se instalan
nuevos circuitos eléctricos. Se pone
en marcha la instalación. De pronto se
produce un cortocircuito, se para la
producción, algunas piezas de la instalación
están muy dañadas.
Esto no habría sucedido si durante la
planificación de la instalación se hubiera
instalado un interruptor de protección
eficaz. Los interruptores de protección de
equipos, que desconectan los consumidores
de forma selectiva, garantizan una alta
disponibilidad de la instalación.
Buenas razones para el uso
de interruptores de
protección de equipos
•
•
•
•
•
•
Alta disponibilidad de la instalación
Gran seguridad ante desconexiones
Protección selectiva
Capacidad de alimentación estable
Numerosas posibilidades de uso
Protección fiable de los consumidores
conectados
Poco espacio - Mucha seguridad
Debido a su estrecha construcción, los
interruptores de protección de equipos
caben en casi cualquier armario de
control.
4
PHOENIX CONTACT
1.1 La protección correcta de un circuito eléctrico
Las corrientes de sobrecarga y de
cortocircuito se producen la mayoría
de las veces de forma inesperada.
Provocan averías e interrupciones en
el funcionamiento en curso de una
instalación. A menudo la parada en la
producción y los costes de reparación
son las desagradables consecuencias.
Estas pueden minimizarse protegiendo
de forma selectiva cada equipo o grupo
de equipos unidos de forma apropiada.
Las corrientes de sobrecarga se
producen cuando los consumidores
precisan de una corriente inesperada
más alta a la corriente asignada prevista.
Este tipo de situaciones se originan,
p. ej., debido a un accionamiento
bloqueado. También pueden ser por
corrientes temporales de arranque de
máquinas y corrientes de sobrecarga.
Bien es verdad que su aparición puede
calcularse, pero pueden variar según la
carga de la máquina en el momento de
comenzar. Al seleccionar un fusible apto
para este tipo de circuitos eléctricos,
debe atenderse a estas condiciones.
Los cortocircuitos pueden producirse
por instalaciones incorrectas o daños
en el aislamiento. Estos últimos se
presentan como cortocircuitos entre los
conductores bajo tensión de servicio,
o como corriente de fuga entre los
conductores bajo tensión y la tierra.
Los equipos de protección típicos
para la limitación de corrientes de
sobrecarga y de cortocircuito son los
fusibles o los fusibles automáticos con
diversos mecanismos de disparo. Los
interruptores diferenciales limitan las
corrientes de fuga.
La elección correcta de interruptores de
protección adecuados para la protección
de circuitos eléctricos y consumidores
ofrece un funcionamiento seguro y
óptimo de instalaciones eléctricas,
también en caso de avería.
Cuando se habla de los interruptores
de protección, se debe diferenciar
entre los interruptores de protección
de disyuntores y los de equipos. Los
disyuntores se emplean en el área de
la distribución de corriente. Protegen
principalmente los conductores de
corriente, dispuestos en edificios o
instalaciones y que, p. ej., suministran
corriente a equipos terminales, plantas o
complejos de edificios. Este interruptor
de protección no tiene el fin de
proteger los consumidores o los equipos
terminales. Solo en un cortocircuito
producido en el equipo terminal se
desconectan para protegerse contra las
descargas del conductor de corriente.
Posee un alto poder de corte a partir de
6 kA en adelante.
Los equipos terminales se protegen
de forma directa y selectiva con el
interruptor de protección de equipos
adecuado. El interruptor de protección
de equipos protege, no solo al
conductor, sino ante todo al equipo
terminal que debe protegerse en caso
de sobrecarga o cortocircuito. Si se
instala un nuevo circuito eléctrico,
primero debe observarse que haya
una protección adecuada del equipo
terminal previsto. En la instalación deben
observarse las longitudes y secciones
de conductores. Los conductores
deben tenderse para la corriente de
servicio esperada, pero también para
una posible corriente de sobrecarga
o de cortocircuito. En el marco de
una protección gradual de las zonas
de la instalación, debe respetarse la
selectividad entre cada uno de los
equipos de protección. Garantiza una
alta disponibilidad de la instalación,
ya que solo se desconecta el circuito
eléctrico defectuoso. Todos los circuitos
eléctricos y equipos terminales restantes
no se ven afectados. Las zonas de la
instalación que no se han visto afectadas
pueden seguir operando, siempre que lo
permita el proceso completo.
Además, se deben tener en cuenta
las condiciones ambientales de la
instalación. Por ejemplo, si un armario
de control no debe ser sobreequipado
con el fin de no sobrecargar la fuente
de alimentación. Además, se debe
procurar una alimentación de aire y una
refrigeración suficientes. De esta manera
se pueden evitar falsos disparos por
sobrecalentamiento y los tiempos de
parada vinculados.
La instalación de los interruptores
de protección de equipos aumenta
la disponibilidad de instalaciones
técnicas y máquinas. Gracias a la
posibilidad de conectar consumidores
de forma selectiva, se puede supervisar
individualmente cada circuito eléctrico
y, en caso de corrientes residuales,
desactivar de forma individual solo
el circuito eléctrico defectuoso y el
consumidor correspondiente.
Los interruptores de protección de
equipos deben instalarse en el armario
de control para que sean fácilmente
accesibles y, después de dispararse,
puedan reconectarse rápido y sin
problemas.
Instalación profesional para un funcionamiento perfecto y un mantenimiento sencillo
PHOENIX CONTACT
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1.2 Definiciones de conceptos
Los conceptos fundamentales
también son indispensables en
la protección de equipos. Para
familiarizarse mejor con la
temática, aquí tiene un pequeño
extracto de conceptos que le
ayudarán a comprenderla.
Interruptores de protección de
equipos …
… están diseñados especialmente para
la protección de equipos y protegen,
por ejemplo, a actuadores y sensores
en instalaciones técnicas y máquinas
de posibles defectos resultantes de
cortocircuitos o sobrecargas.
Disyuntores …
… se emplean para proteger a los
conductores de daños producidos por
sobrecargas o cortocircuitos.
Curva característica de disparo
En una curva característica de disparo
puede leerse el comportamiento de
disparo de un interruptor de protección
de equipos. En un diagrama está
representado el tiempo de conmutación
y la intensidad de corriente, en los que
se dispara un interruptor de protección.
Tecnología SFB
La tecnología SFB (Selective Fuse
Breaking) permite que se desconecten
los circuitos de intensidad en los que
fluye la corriente de cortocircuito.
Otras partes de la instalación, que
también están conectadas a la fuente de
alimentación, siguen siendo alimentadas
con corriente.
Fusibles …
… abren un circuito dado que
desconectan la corriente si durante un
tiempo prolongado superan un valor
determinado.
6
PHOENIX CONTACT
Temperatura ambiente
La temperatura determinada del aire en
condiciones determinadas que rodean al
interruptor de protección de equipos.
Contacto cerrado
Contacto auxiliar sin potencial. Cerrado,
cuando el contacto principal está
cerrado.
Corriente asignada,
tensión asignada
El valor de corriente o tensión
determinado por el fabricante del
interruptor de protección de equipos
para una condición de funcionamiento
definida.
Estos valores hacen referencia a las
características de funcionamiento y
rendimiento.
Contacto inversor
Contacto de señal con tres conexiones
que ofrecen funciones de contacto
cerrado y contacto abierto.
Sobrecorriente
Corriente que supera la corriente
asignada.
Corriente de sobrecarga
Sobrecorriente que se produce en un
circuito eléctrico sin daños.
Corriente de cortocircuito …
… se produce por una conexión de
baja impedancia y defectuosa entre dos
puntos, que por regla general tienen
potenciales distintos.
Rigidez dieléctrica temporal
El valor más alto de una tensión
temporal que no produce daños en el
aislamiento en condiciones determinadas.
Contacto principal
Contacto del circuito eléctrico principal
que debe conducir la corriente a la
posición cerrada.
Contacto auxiliar
Contacto en el circuito eléctrico auxiliar
que se acciona mecánicamente. Funciona
como contacto de telecomunicación.
Contacto abierto
Contacto auxiliar sin potencial. Abierto,
cuando el contacto principal está
cerrado.
Línea de fuga
Distancia mínima a lo largo de la
superficie de un material aislante, entre
dos piezas conductoras.
Distancia de aislamiento en aire
Distancia mínima entre dos piezas
conductoras.
Maniobras
Secuencia de accionamientos de una
posición a otra y viceversa.
MTBF
Mean Time Between Failures: el valor
previsto del tiempo de funcionamiento
entre dos fallos consecutivos.
Disparo libre
Un interruptor de protección de equipos
se dispara sin que se modifique la
posición de conmutación de la palanca
de conmutación.
1.3 Normas
El interruptor de protección de equipos
corresponde a la EN 60934. Esta
norma es válida para los dispositivos de
conmutación mecánicos (interruptores
de protección de equipos) previstos
para la protección de los circuitos
eléctricos dentro de los equipos. La
norma indica que los interruptores
de protección de equipos poseen una
capacidad de conmutación asignada más
alta que la necesaria para las condiciones
de sobrecarga. Justo con un equipo
de cortocircuito establecido, también
poseen una corriente de cortocircuito
asignada condicional.
Esta norma también es válida para los
dispositivos de conmutación usados en
la protección de equipos eléctricos en
caso de subtensión y/o sobretensión. Se
puede utilizar para tensiones alternas de
hasta 440 V y/o para tensiones continuas
de hasta 250 V con una corriente
asignada de hasta 125 A y poder de
corte de corriente de cortocircuito
asignada de hasta 3000 A.
Esta norma contiene todos los
requisitos necesarios para garantizar
la conformidad con las características
técnicas de servicio para estos equipos
mediante la comprobación de modelos.
1.4 Propiedades características
Las propiedades características
de un interruptor de protección
de equipos se designan con los
siguientes conceptos:
Número de polos
Los interruptores de protección de
equipos pueden diseñarse con diferentes
números de polos. Estos indican
cuántos circuitos de intensidad aislados
eléctricamente se pueden conectar a un
interruptor de protección de equipos.
Tipo de fijación
Tipo la posibilidad de montaje de los
interruptores de protección de equipos,
así como el tipo de construcción,
montaje o distribución.
Tipo de conexión
Variantes de cómo se conectan
los interruptores de protección de
equipos en el alojamiento, por ejemplo,
insertando o extrayendo, o bien
atornillando.
Tipo de accionamiento
Cómo o mediante qué un interruptor
de protección de equipos es accionado
o restablecido. Automático o manual
mediante una palanca de conmutación
dispuesta para las acciones de
conmutación periódicas o no.
Valores asignados
Diversos valores relevantes de corriente
y tensión, como la tensión asignada, la
tensión de servicio asignada, la corriente
asignada o la frecuencia de asignación.
Curva característica de servicio
Las curvas características que describen
el comportamiento de un interruptor
de protección de equipos bajo
determinados valores de corriente y
tensión.
PHOENIX CONTACT
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2
Interruptor de protección de
equipos – Tecnología y técnica
Los interruptores de protección de equipos
conforman una medida importante para
una alta disponibilidad de la instalación.
En caso de sobrecarga o cortocircuito,
desconecta de forma selectiva el circuito
eléctrico defectuoso. Todas las partes de la
instalación siguen en funcionamiento.
Existen diversas tecnologías de
interruptores de protección de equipos.
Se diferencia entre los interruptores
de protección de equipos electrónicos,
magnetotérmicos y térmicos. Las
diferencias residen en sus técnicas y
comportamientos de disparo. En función
del ámbito de aplicación y del sector de
actividad, los interruptores de protección
de equipos se emplean para fines
determinados. Las curvas características
ilustran la característica de disparo de los
diversos interruptores de protección de
equipos.
El interruptor de protección
de equipos para cada
aplicación
8
PHOENIX CONTACT
El interruptor de protección de equipos
adecuado para cada corriente de fuga
Interruptor
de protección:
Protección óptima
en caso de:
• Térmico
• Sobrecarga
• Magnetotérmico
• Sobrecarga
• Cortocircuito
• Distancias largas de cable
mediante la curva característica
de disparo SFB
• Electrónico
• Sobrecarga
• Cortocircuito
• Distancias largas de cable
mediante limitación de
corriente activa
2.1 Interruptores electrónicos de protección de equipos
Curvas características de disparo
Los interruptores electrónicos de
protección de equipos se disparan
en caso de cortocircuito pasados
algunos milisegundos. En ese
momento, la corriente existente
se limita a 1,25 veces. Incluso en el
caso de una alta resistencia en la
línea, los interruptores de protección
desconectan el circuito en el menor
tiempo posible.
Accionamiento de
conexión/desconexión
(reset)
Indicación de
estado
Accionado
Limitación de corriente
Desconectado
Placa de circuito
impreso con
sensor de
corriente
1000
100
Tiempo de conmutación [s]
Los interruptores electrónicos de
protección de equipos disponen de
una limitación de corriente activa. De
esta manera, es posible incluir en la
planificación casi completa una fuente
de alimentación de tensión continua.
Además permite una limitación de
corriente activa incluso con tramos
largos de cable entre la fuente de
alimentación y el consumidor.
Estos interruptores de protección
se desconectan en aprox. 100 a
800 milisegundos en caso de un
cortocircuito. Esto evita que la tensión
de salida caiga en la fuente conmutada.
Con un sensor integrado, la corriente
existente se mide de forma permanente
y, en caso de una corriente de
sobrecarga o un cortocircuito se
desconecta en cuestión de algunos
milisegundos.
10
1
0,1
0,01
0
1
2
3
Múltiplos de IN
CB E …
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9
2.2 Interruptores magnetotérmicos de protección de equipos
El interruptor de protección
magnetotérmico está equipado con
dos mecanismos de disparo. La pieza
térmica del mecanismo es forma de un
bimetal reacciona de forma retardada
a sobrecargas existentes. El disparo
magnético, que se dispara mediante
una bobina magnética, un núcleo de
inmersión y una armadura rebatible y
desconecta así la corriente existente,
reacciona en cuestión de milisegundos
ante altas corrientes de sobrecarga y de
cortocircuito.
Elemento de
calefacción
bimetálico
Núcleo de
inmersión/
armadura
rebatible
Bobina
magnética
de la red mediante un disparo térmico.
Si existe una corriente de sobrecarga
muy alta o incluso un cortocircuito, el
disparo magnético interrumpe el circuito
eléctrico en pocos milisegundos. En
función del ámbito de aplicación, la
carga y la necesidad de protección,
se deben seleccionar los equipos de
protección con la curva característica
que mejor se adapte.
Tiempo de conmutación [s]
Curvas características de disparo
En los interruptores magnetotérmicos
de protección de equipos, el
punto de disparo depende del
tipo de sobrecarga. Si hubiese una
sobrecarga, el consumidor se retarda
temporalmente desconectándose
Accionamiento
de conexión/
desconexión
Múltiplos de IN
Margen de disparo AC
SFB
10
PHOENIX CONTACT
M1
F1
2.3 Interruptores térmicos de protección de equipos
Los interruptores térmicos de
protección de equipos disparan por
el calentamiento un elemento de
calefacción conductor de corriente. Este
elemento de calefacción está compuesto
por un bimetal térmico de acero y cinc,
que se expande y moldea por el calor.
Este metal se emplea bien en forma de
una tira con un enlace a un mecanismo
separado accionado por resorte, o bien
un disco con efecto de resorte en donde
se fija directamente un contacto. Gracias
a la construcción con discos de resorte,
los interruptores de protección de
equipos poseen una curva característica
algo más veloz que aquellas con tiras
bimetálicas. Con un pulsador pueden
conectarse, desconectarse o, tras un
disparo, reconectarse los interruptores
térmicos de protección de equipos. Son
una alternativa sencilla y rentable para
aplicaciones donde un disparo rápido no
es obligatoriamente necesario.
Accionamiento de conexión/desconexión
Mecanismo de contacto
accionado por resorte
Accionamiento de
reconexión
Elemento de
calefacción
bimetálico
(disco de resorte)
Elemento de
calefacción
bimetálico
TCP/DC 32V
disparo definida. Con una corriente
de sobrecarga relativamente pequeña
tarda por lo tanto más, hasta que el
consumidor conectado se desconecta
de la red.
Tiempo de conmutación [s]
características, el interruptor de
protección se dispara aún más rápido
con una sobrecarga existente en auge.
La función de protección mediante un
bimetal reacciona a una temperatura de
Tiempo de conmutación [s]
Curvas características de disparo
El momento de disparo de los
interruptores térmicos de protección
de equipos varía con la corriente
de sobrecarga existente. Como
se puede apreciar en las curvas
TCP ... A
TCP/DC 32V
Múltiplos de IN
TCP … A
Múltiplos de IN
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11
2.4 Influencia de las longitudes de conductores en el comportamiento de desconexión
La longitud de conductor máxima que
puede utilizarse entre la fuente de
alimentación y el equipo terminal se
define con base en diferentes criterios:
• Corriente máxima de la fuente de
alimentación
• Resistencia interna del interruptor de
protección
• Resistencia del conductor
Cuanto más largo sea el conductor y
más pequeña sea su sección, mayor será
también la resistencia del conductor.
Por este motivo, en la instalación debe
elegirse el encaminamiento más corto.
La resistencia para disparar un interruptor de protección de equipos se ve influenciado por la
longitud y la sección del conductor.
La resistencia del conductor contrarresta
una corriente de cortocircuito. En
fuentes de tensión de bajo rendimiento,
una corriente de cortocircuito se puede
limitar de la resistencia del conductor
de tal manera que un dispositivo de
protección en el extremo del conductor
no pueda percibirla más como corriente
de cortocircuito. En los disyuntores
tipo C, el límite superior de disparo
está significativamente por encima de
la corriente nominal. Por eso pueden
producirse desconexiones retardadas
en caso de cortocircuito, especialmente
en estos dispositivos de protección.
Las curvas características de disparo de
los interruptores de protección de tipo
SFB y de los interruptores electrónicos
de protección con limitación de
corriente activa han sido optimizadas.
Estos equipos de protección detectan
la superación de la corriente nominal
mucho antes que una corriente de
cortocircuito. Esto evita una sobrecarga
peligrosa del equipo eléctrico afectado
y sirve a su vez como protección
preventiva ante incendios.
Elemento de base
Opcionalmente con conexión Push-in o
técnica de conexión por tornillo
Puentes enchufables
Para la distribución de potencial en una
instalación en serie
2.5 Técnicas de conexión
El proceso de conexión de conductores
a elementos de base del interruptor
de protección de equipos con la
tecnología Push-in es cómodo y sencillo.
Simplemente introducir el conductor
rígido o equipado con puntera en la
canalización de conductores, presionar
levemente y el resorte de contacto
se abre automáticamente. Debido a
su resorte, proporciona la presión de
apriete necesaria contra los yugos. Los
conductores a partir desde 0,12 mm2
hasta 6 mm2 pueden conectarse sin
problemas con Push-in. Otra opción es
el elemento de base para el interruptor
de protección de equipos con técnica de
conexión por tornillo.
Con ayuda de puentes enchufables,
se puede efectuar una distribución de
potencial rápida e individualmente en
una instalación en serie de interruptores
de protección de equipos.
12
PHOENIX CONTACT
Gracias a un puente doble, la
alimentación puede cargarse con
41 amperios.
De esta manera, incluso las conexiones
de telecomunicación pueden conectarse
entre ellas fácilmente.
2.6 Fuente de alimentación
En la fase de planificación ya se debe
definir los requisitos de una fuente
de energía con reservas para futuras
ampliaciones. Dado que los requisitos
de una fuente de alimentación aumentan
sin cesar. La compactibilidad para un
montaje con ahorro de espacio y, a su
vez, con una capacidad de rendimiento
creciente, son atributos importantes
para las fuentes de alimentación de
24 V DC en aplicaciones industriales.
Las fuentes de alimentación deben
corresponderse con la potencia
necesaria del equipo terminal que debe
conectarse. Además, en la planificación
no se debe incluir más del 80% de la
corriente nominal.
Esto garantiza que, en caso de fallo,
se pueda suministrar una corriente de
cortocircuito que dispare el interruptor
de protección. Si la fuente de
alimentación seleccionada es demasiado
pequeña o el valor de conexión es
demasiado alto, no puede suministrar
la corriente necesaria. Se produce una
subtensión, por la que fallan todas las
partes de la instalación y se interrumpe
el proceso de producción.
Algunas fuentes de alimentación
disponen de la tecnología SFB, es decir
Selective Fuse Breaking. Estas fuentes
de alimentación pueden suministrar
por pocos milisegundos el séxtuple de
corriente nominal y así proporcionan
un disparo seguro del interruptor de
protección de equipos. Junto con los
interruptores magnetotérmicos de
protección de equipos forman una
unidad fiable que garantiza la más alta
disponibilidad de la instalación.
La fuente de alimentación con tecnología SFB proporciona un disparo seguro y rápido de los interruptores de protección de equipos en caso de fallo
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13
3
Empleo de interruptores de
protección de equipos
Los interruptores de protección de
equipos se emplean en instalaciones de
producción y máquinas de montaje para
proteger de forma selectiva y precisa los
diversos consumidores de sobrecargas y
cortocircuitos.
Para proteger la instalación correctamente
de las sobrecorrientes, debe quedar
claro qué partes de una instalación
deben protegerse con qué interruptor
de protección. No cada interruptor
de protección es adecuado para cada
aplicación. Para seleccionar el interruptor
de protección de equipos adecuado para
una aplicación, debe tenerse en cuenta la
corriente nominal y, en caso necesario, la
corriente de arranque del consumidor.
14
PHOENIX CONTACT
Ejemplos de empleo
Interruptor de protección
magnetotérmico
• PLC
• Válvulas
• Motores
• Convertidores de frecuencia
Interruptor de protección
electrónico
• Relés
• Sistemas de control programables
• Motores
Interruptor de protección térmico
• Motores
• Elementos de calefacción
• Ventiladores
• Equipos con alta corriente de arranque
3.1 Sectores objetivo principales
Los interruptores magnetotérmicos de
protección de equipos se emplean en el
sector de la tecnología de información y
comunicación, así como en la tecnología
de procesos.
Debido a las diferentes curvas
características de disparo, los
interruptores de protección se pueden
emplear de diversas maneras. La
reconexión y la señalización remota
inmediata del estado de funcionamiento
aseguran una alta disponibilidad.
Los interruptores electrónicos de
protección de equipos no solo
se emplean en la tecnología de
la comunicación, sino también
especialmente en la técnica de la
automatización. Mediante la limitación
de corriente activa, la tensión de salida
en la fuente conmutada se mantiene y el
resto de los circuitos eléctricos siguen
funcionando.
Los interruptores térmicos de
protección de equipos ofrecen
una protección óptima para los
consumidores inductivos ante
sobrecargas en el sistema de distribución
de corriente, en el armario de control y
en la ingeniería de instalaciones.
Además son resistentes a las altas
corrientes de arranque como, por
ejemplo, las que se originan al arrancar
un motor o un transformador.
Los ámbitos principales de empleo de los interruptores de protección de equipos son:
Industria del gas y petróleo
Industria automovilística
Tecnología de procesos
Ingeniería mecánica
Tecnología de ferrocarriles
Ingeniería de telecomunicaciones
PHOENIX CONTACT
15
3.2 Aplicaciones
Los interruptores electrónicos de
protección de equipos
son óptimos para la protección
de, por ejemplo, relés, sistemas de
control programables, motores,
sensores/actuadores y válvulas.
230 V
F1
F2
1A
on
F3
2A
r
e
s
e
t
on
on
M
r
e
s
e
t
1A
8
8
1A
M1
F1
F2
F3
F4
M
AC
AC
6A
230 V
1.0
1.0
1.0
2.0
F1
F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
1A
PHOENIX CONTACT
on
2
M
16
r
e
s
e
t
230 V
PLC
Los interruptores térmicos de
protección de equipos
son óptimos para la protección,
por ejemplo, de lámparas, válvulas
magnéticas, transformadores y redes
de a bordo.
42A
3A
r
e
s
e
t
PLC
Los interruptores magnetotérmicos
de protección de equipos
son óptimos para la protección, por
ejemplo, de sistemas de control
programables, válvulas, motores y
convertidores de frecuencia.
F4
DC
DC
3.3 Características clave
Todos los interruptores de protección
de equipos disponen de una
construcción compacta con pequeñas
escalas de corriente nominal. Los
interruptores magnetotérmicos y
electrónicos de protección de equipos
poseen un concepto de señalización
ingenioso, que permite una supervisión
del funcionamiento independiente del
lugar.
Debido a la tecnología SFB de los
interruptores magnetotérmicos de
protección de equipos y la limitación
de corriente activa de los interruptores
electrónicos de protección de equipos,
se puede usar con largas longitudes de
cable.
Además, pueden reconectarse fácilmente
tras dispararse. Así el circuito eléctrico
se puede poner inmediatamente en
funcionamiento. La instalación de los
interruptores de protección de equipos
es flexible por ser enchufables y su
estructura modular. Incluso en caso de
fallo pueden cambiarse rápidamente.
Graduaciones de corriente
nominal de 0,5 – 16 A
Construcción
compacta
Bloqueo de conector
Accionamiento
de conexión/
desconexión
Dos piezas/enchufable
Técnica de conexión variable
Push-in y por tornillo
Codificación entre
conector y elemento de
base
3.4 Cálculos de cable
Para calcular las longitudes de los
conductores es necesaria cierta
información. Estos datos fundamentales
se componen de la tensión de salida
de la fuente de alimentación (U), de
la corriente asignada del interruptor
de protección de equipos (ICB) y de
la sección del conductor que debe
utilizarse. La base para el cálculo son las
curvas características de los modelos
correspondientes de interruptores de
protección de equipos.
Cálculo de cable
1. Cálculo de la resistencia máxima:
R máx =
=
U
ICB x IFactor
24 V
1 A x 15
IFactor
= 1,6 Ω
2. Cálculo de la resistencia máxima del conductor:
R Conductor
CB
= R máx - RCB 1A
máx
= 1,6 Ω - 1,1 Ω
= 0,5 Ω
CB 1A
CB 2A
CB 3A
Resistencia interna
1,1 Ω
0,32 Ω
0,14 Ω
3. Ahora se tiene toda la información necesaria para calcular
la longitud del conductor con la siguiente fórmula:
0,5 x 1,5
RxA
L = 42 m
L =
L =
0,01786
(conductor de ida y de
ρ
retorno)
ρ = resistencia específica (cobre 0,01786)
A = superficie de sección/ conductor
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3.5 Placa de interruptor de protección de equipos
Los placas de interruptores de
protección de equipos multicanal
se utilizan, p. ej., en el sector de la
construcción de máquinas en serie o la
tecnología de sistemas de control y de
procesos.
Debido a la distribución de potencial
centralizada se reduce al mínimo los
gastos de instalación. La equipación
individual con interruptores de
protección magnetotérmicos permite
que las placas puedan utilizarse de varias
maneras.
Ofrecen posibilidad de conectar hasta
cinco consumidores por cada pista de
protección. De esta forma, las placas
combinan las ventajas de la serie de
interruptores de protección de equipos
CB TM1... con la distribución de
potencial sencilla y que ahorra espacio.
La señalización remota por grupos se
efectúa p.ej., con ayuda de un sistema de
control programable.
Contactos agrupados de
señalización remota
Ranuras para interruptores
de protección de equipos
con diversas características
de disparo.
Se pueden
montar carriles
DIN
Alimentación de corriente
Bornes de conexión para
hasta cinco consumidores
3.6 Configurador
Al existir una gran cantidad de
productos puede ser difícil encontrar
el artículo correcto para la aplicación
deseada.
Con ayuda de un configurador esto
puede gestionarse sin problemas.
Simplemente, seleccionar la fuente
de energía que deba utilizarse en la
aplicación y determinar el número
de circuitos de intensidad. Introducir
rápidamente algunos datos relevantes,
como corriente nominal y longitud
del conductor, y ya se muestran los
interruptores de protección de equipos
adecuados.
Encuéntrelo fácilmente
El configurador le ayuda a elegir el interruptor de protección de equipos más adecuado.
Encontrará el configurador en:
www.phoenixcontact.com > Productos > TRABTECH > Interruptores de protección de equipos
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3.7 Tabla de planificación de interruptores de protección de equipos CB
La tabla de planificación ayuda en la
planificación por el lado secundario de su
fuente de alimentación. Esta describe la
longitud de conductor máxima en función
de:
• El interruptor de protección de equipos
• La sección del conductor
• La clase de potencia de la fuente de
alimentación
Longitudes de conductores
En los valores especificados se trata de la
distancia (l) desde la fuente de alimentación
hasta la carga.
Parámetros individuales del cálculo:
• Interruptor de protección de equipos
CB TM1 x A SFB P
• Disparo electromagnético a más tardar
cuando haya:
• El décuplo de corriente asignada
• Una temperatura ambiente: + 20 °C
Se tienen en cuenta las resistencias internas
de los interruptores de protección de
equipos.
Además de la corriente de cortocircuito,
la unidad de alimentación suministra la
mitad de la corriente nominal para circuitos
conectados en paralelo.
Fuente de alimentación
Carga
I
[Sección del conductor] mm2
0,75
1
1,5
2,5
4
Distancia en m
24 V/5 A
CB TM1 1A SFB P
27
36
54
91
CB TM1 2A SFB P
10
13
20
34
CB TM1 1A SFB P
27
36
54
91
CB TM1 2A SFB P
18
25
37
63
CB TM1 3A SFB P
11
15
22
38
CB TM1 4A SFB P
6
8
13
22
CB TM1 5A SFB P
4
5
8
14
24 V/10 A
Fragmento de la tabla de planificación. Encontrará la tabla completa en:
www.phoenixcontact.com > Productos > Asistentes de busqueda > TRABTECH > Interruptores de protección de equipos
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