Un interruptor magnetotérmico, interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule) Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente que va hacia la carga. No se debe confundir con un interruptor diferencial o disyuntor . Al igual que los fusibles, los interruptores magnetotérmicos protegen la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos. [editar ]Funcionamiento
Sección y símbolo de un magnetotérmico.
Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos cortocircuitos,, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente. La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo mecánico (M), provoca la apertura del contacto C. Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando aparatos. Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o cortocircuito. Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar la palanca. El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados en los mismos principios que el descrito. Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si está distribuido. Las características que definen un interruptor termomagnético son el amperaje, el número de polos, el poder de corte y el tipo de curva de disparo (B,C,D,MA). (por ejemplo, Interruptor termomagnético C-16A-IV 4,5kA).
Interruptores Termomagnéticos Fundamentos técnicos Los interruptores automáticos termomagnéticos marca ZOLODA, bajo Licencia de TERASAKI responden en su construcción, características y funcionamiento, a lo establecido en la norma IEC-60898 cumpliendo todos los requisitos de la Secretaría de Comercio, Industria y Minería de la Nación, según resolución 92/98. La serie industrial permite el acople de accesorios, tales como bobina de apertura y contactos auxiliares. Características de desconexión Curva C Las características de desconexión térmica son adecuadas para usos generales tales como: iluminación, pequeños motores, etc. Curva D
Son adecuados para proteger líneas con motores eléctricos con fuertes corrientes de conexión. Desconexión magnética. Curva C: de 5 a 10 In. Curva D: de 10 a 20 In. Ajustados a 14±2 In para coordinación con contactores y relés térmicos. Tensión nominal La tensión asignada de empleo (Ue) ó tensión nominal de los termomagnéticos marca ZOLODA se corresponde con el siguiente detalle: Unipolares: 220/415 Vca. Bipolar, tripolar y tetrapolar: 380/415 Vca. La tensión de aislamiento (Ui) ha sido establecida en 660 V. Los ensayos dielécticos y de líneas de fuga han sido realizados con esa tensión. Poder de corte a) Serie básica: 4.5 kA (Icn=Ics) Cos w= 0.75-0.8 b) Serie industrial: Icn=10 kA/Ics=7.5 kA Cos w= 0.45-0.5 hasta 32 A Icn=Ics=6 kA Cos w= 0.45-0.5 de 40 a 63 A para aparatos unipolares, bipolares con dos polos protegidos, tripolares y tetrapolares con 4 polos protegidos. Influencia de la temperatura ambiente Los interruptores termomagnéticos están regulados termicamente a una temperatura ambiente de 30±5 0 C. A temperaturas diferentes de referencia la capacidad de carga varía en forma inversamente proporcional con la termperatura.
Existen dos tipos de interruptores termomagnéticos termomagnéticos a saber: 1)Clase G 2)Clase L Los de clase G se utilizan en circuitos eléctricos en los que están colgados motores eléctricos, mientras que los clase L son seleccionados en circuitos de iluminación. (a grandes rasgos) La razón de estas dos alternativas radica en la curva de disparo de cada unode ellos. Los de clase L se disparan mas rápido que los de clase G Sin conocer a fondo tu instalación y con los datos que aportás, permitime sugerirte las siguientes capacidades para los puntos enumerados: 1)Yo pondría 25A 2)Si, 10 A 3)No aportaste datos de consumo de los equipos, por lo que no te puedo guiar (recordá lo del pico de arranque y solo para cargas inductivas, no resistivas) 4)Sí, podría oscilar entre 32A y 40A; pero como te dije anteriormente no conocemos el consumo de los AA.
LLAVE TERMOMA T ERMOMAGNÉTICA GNÉTICA El interruptor termomagnético, llave térmica o breaker es un aparato utilizado para la protección de los circuitos eléctricos contra cortocircuitos y sobrecargas. Procederemos la disección de un interruptor Zoloda Z100 de 25 A hasta llegar a sus más mínimos componentes y analizare analizaremos mos su funcionamie funcionamiento. nto.
La totalidad de los componentes internos quedan expuestos en su ubicación original: Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.
Funcionamiento El funcionamiento de un interruptor termomagnético se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las que circula la corriente hacia la carga.
Magnético
Al circular la corriente corriente el electroimán electroimán crea una fuerza que, mediante mediante un dispositivo dispositivo mecánico adecuado, tiende a abrir un contacto, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado. Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad nominal (la intensidad de diseño del interruptor termomagnético) y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción. Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente.
Térmico La otra parte está constituida por una lámina bimetálica que, al calentarse por encima de un determinado límite por efecto de la corriente que circula por ella, sufre una deformación diferencial que hace curvar al metal y provoca la apertura del contacto.
• Es un dispositivo eléctrico de seguridad que cumple la función de regular la conexión eléctrica de un determinado lugar. • Sustituyen el funcionamiento de la obsoleta caja de fusibles tradicional, siendo un sistema mas practico y evita que se dañen los artefactos. • En estos interruptores ,la desconexión por corrientes de cortocircuito se realiza a través de un disparador térmico formado por un bimetal que s e deforma al calentarse durante cierto lapso por la circulación de una corriente superior a la nominal y hace accionar el mecanismo de desconexión.
Uso de las llaves termo magnéticas
• Son imprescindibles en los casos de instalación de aparatos de calefacci ón ,de alta potencia un radiador, caldera o donde se genere una alta presión • En el caso de termas eléctricas se debe usar una llave térmica ya que estos aparatos son propensos a quemar su resistencia ante a mas mínima falla • En este caso es recomendable usar una llave de corte debido al uso constante que se le da y a la temperatura que toma el agua 1) Tablero eléctrico de distribución
Servirá para distribuir la energía
220 VAC.Será
del tipo mural adosable, color gris martillado, entornillable,
de plancha plancha de Fº de 1/16 “de espesor, pintado al horno con doble base anticorrosivo
(epóxica), con barras de cobre y platina tipo U de cobre para pa ra puesta a tierra .Las barras de cobre sobre aisladores será de 0.5 KV.Tendrá C hapa tipo Yale, rotulado acrílico y con tarjetero en su interior.En su interior tendrá 01 llave termomagnética 2X40 Amp (entrada), y 02 llaves termomagnéticas 2X20 Amp (salidas que alimentarán a los tomacorrientes) y 01 supresor de transitorios TVSS (220VAC, monofásico y capacidad de 40 KA) Instalación del tablero de distribución 1. Adosar el tablero de distribución eléctrico con tarugos y autorroscantes de 3 / 8 x 1 1 / 2” sobre a una altura de 1.65 m desde el piso y a 30 cm. de la esquina de la pared del lado extremo de la pizarra y frente de la puerta de ingreso del aula (ver figura de distribución eléctrica). 2. Adosar las canaletas plásticas y sus accesorios a la entrada y salida del d el tablero eléctrico. 3. Conectar las 02 líneas de la acometida (cable THW o TW 8 AWG) y el TVSS (supresor de transitorios de voltaje) a la entrada d e la llave termomagnética t ermomagnética 2X40 A monofásico.Dejar una reserva de estos cables alrededor interno del tablero eléctrico. 4. Conectar los cables 12 AWG rojo y negro a la salida de los bornes de la llave termomagnetica 2X20 A. cada llave te rmomagnética de 20 Amperios, alimentarán un máximo de 13 tomacorrientes. 5. Conectar el cable 12 AWG color amarillo con conector tipo ojo a la platina de cobre tipo U (línea a tierra del tablero tabl ero eléctrico de distribución) 1 rama para cada cir cuito. 6. Conectar el cable de conexión a tierra 6 AWG color amarillo/verde que viene de la puesta a tierra con conector tipo ojo para cable Nº 6 a la platina tipo U para línea a tierra del tablero. • Un aspecto importante a tomar en cuenta es la potencia que se tiene contratada ,ya que si se pretende instalar algo que supere esta cantidad de energía ,la llave térmica va a saltar así no exista ninguna falla de conexión. 2 Consideraciones técnicas: El conductor eléctrico utilizado será del tipo GPT 12 AWG, diferenciándose las fases y la línea a tierra con los colores rojo (línea viva), negro (línea neutro) y amarillo (línea a tierra), de acuerdo a las normas del Código C ódigo Eléctrico Nacional. El tablero eléctrico monofásico a utilizar deberá ser metálico para adosar, color gris martillado,entornillable ,con barras de cobre y platina para línea a tierra ,deberá contener : 01 supresor de transitorios TVSS fijado en su interior ( 220V monofásico y capacidad de 40 KA ), 01 llave termomagnética 2X40 Amp a ésta se conectará las 02 líneas de la acometida, y 02 llaves termomagnéticas 2X20 Amp que alimentarán a los tomacorrientes El tablero eléctrico de distribución se adosará en la pared a una altura de 1.65 m desde el piso y a 30 cm. de la esquina de la pared del lado extremo ex tremo de la pizarra y frente de la puerta de ingreso del aula (ver figura de distribución eléctrica) Las llaves termomagnéticas serán de standard americano de tipo entornillable. Cada llave termomagnética de 20 Amperios alimentarán un máximo de 13 tomacorrientes. Si deseamos implementar una red Lan para 24 PCs,utilizaremos 26 tomacorrientes ( dos ramas de 13 tomacorrientes alimentadas por cada llave t ermomagnética de 2X20 A) ,una de ellas e llas será para el servidor y el otro tomacorriente será para el switch de datos la cual se adosará a
5cm debajo y al medio de éste) Si deseamos implementar una red Lan para 12 PCs,utilizaremos 15 tomacorrientes ( una rama de 15 tomacorrientes serán alimentadas por una llave termomagnética de 2X20 A ,y la otra llave termomagnética se deja como reserva para futura ampliación de la red eléctrica) ,una de ellas será para el servidor y dos de ellas se adosarán a 5cm debajo y al medio del switch de datos(caso VSAT) Las líneas de la acometida deberán ingresar por la parte superior o inferior del tablero de distribución en una misma canaleta según sea el caso. El cable de conexión a tierra (cable 6 AWG color amarillo) deberá ingresar por la parte inferior de la canaleta utilizada y se conectará a la platina de cobre del tablero eléctrico de distribución. Las canaletas servirán de conductos para el cableado elé ctrico horizontal serán de plástico de 40 mm x 40 mm se adosarán a lo largo de las paredes en forma de “L” para 12 computadoras y en forma de “U “para 24 computadoras, estarán adosada s en pared por debajo de la línea trazada como referencia a 40 cm. desde el piso. La distribución de los tomacorrientes serán equidistantes a cada punto doble de datos (a una distancia de 40 cm. a 50 cm. a cada lado).Los tomacorrientes se adosarán encima de las canaletas. Los tomacorrientes deberán estar separados entre si de 80cm a 1 m,dependiendo de las dimensiones del aula Se colocarán un punto eléctrico (tomacorriente doble con espiga a tierra) para e l servidor (colocado a 30 cm. del otro punto eléctrico) para el caso de 12 y 24 PCs • La llave térmica se determina de acuerdo al tipo de uso que se le va a dar. Uso Domestico 3ka Uso Comercial o media 6Ka Uso Industrial o alta 10Ka Disyuntor Magneto Térmico • También llamado interruptor magneto termico,es un aparato capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de corriente eléctrica que por el circula excede en un determinado valor o en el que se ha producido un cortocircuito con el objetivo de no causar daños a los equipos eléctricos. Disyuntor Magneto térmico El disyuntor internamente • Parte Térmica: Compuesta por un bimetal que cuando se calienta se va dilatando y permite que el interruptor se abra automáticamente .detecta principalmente las fallas de sobrecarga. • Parte Magnética: Magnética: La forma una bobina que detecta las fallas de cortocircuito que pueden haber en un circuito. Diferencias entre Llave térmica y Disyuntor • La llave térmica desconecta frente a un sobrecalentamiento provocado por un aumento de
la intensidad en el circuito. • El disyuntor tiene un mecanismo termomagnetico,es decir que de sconecta rapidamente por el mecanismo magnético ante corrientes abruptas ,tipo cortocircuitos y además un mecanismo térmico que desconecta ante sobrecargas. • La llave térmica trabaja en función del consumo de corriente, si llegar a circular mayor cantidad de corriente que la especificada en la llave ,esta automáticamente salta y se interrumpe el suministro de electricidad al aparato al que este conectado o a la llave en general según sea el caso. • En cambio el disyuntor se basa en sensar o detectar permanentemente que la corriente de consumo entrante sea igual que la saliente. En una instalación domiciliaria es necesario y recomendable tener instaladas tanto una llave térmica como un disyuntor termomagnetico La importancia del uso de llaves térmicas y diferenciales (disyuntores) en un tablero eléctrico:
Toda instalación eléctrica debe estar provista de una serie de protecciones que la hagan segura. Existen varios tipos de protecciones que pueden hacer que una instalación eléctrica esté completamente resguardada ante cualquier falla o anormalidad de funcionamiento; pero hay dos que deben utilizase en cualquier clase de instalación. 1- Protecciones contra cortocircuitos y sobrecarga:Termomagnéticas (llaves térmicas). Estos dispositivos combinan características de maniobra y protección en un solo aparato, brindando protección tanto contra cortocircuitos como tanto sobrecargas, pudiendo reemplazar los fusibles, con la ventaja de que no hay que cambiarlos; pues cuando se desconectan debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se pueden reponer manualmente o eléctricamente y seguir funcionando. En estos interruptores, la desconexión por corrientes de cortocircuito se realiza a través de un disparador electromagnético e lectromagnético prácticamente instantáneo cuando cuando las corrientes son de muy elevada intensidad frente a los valores nominales. La desconexión por corriente de sobrecarga se efectúa mediante un disparador térmico formado por un bimetal, que se deforma al calentarse durante cierto lapso por la circulación de una corriente superior a la nominal y hace accionar el mecanismo de desconexión.Las características de desconexión están adaptadas a las condiciones de calentamiento de los cables y por ello, el ti empo (curva) de disparo térmico (bimetal) es igual para todas las características establecidas en las normas, estando fijada por determinadas coordenadas de la curva intensidad-tiempo. Por otra parte, en las normas se contemplan tres tipos principales de características de disparo magnético instantáneo, para una mejor protección de los distintos tipos de circuitos a proteger, cuyas propiedades son: Tipo “B” (Curva/tiempo) magnético no regulable entre 3 y 5 veces la corriente nominal. Se utiliza para protección de líneas de gran g ran longitud y consumidores que no produzcan picos de corriente de inserción.Tipo “C”: magnético no regulable entre 5 y 10 veces la corriente nominal. Se utiliza para protección de líneas en las que existieran distintos tipos de consumidores eléctricos, aun iluminación. Hay que recordar que las lámparas incandescentes toman una corriente de encendido en frió de alrededor de 10 veces la corriente nominal y algo similar ocurre con las lámparas de descarga. Tipo “D”: magnético no regulable en tre 10 y
20 veces la corriente nominal. Se usa para protección de líneas en la que q ue existieran aparatos con corrientes de arranque elevadas y como interruptor de respaldo.La elección de un tipo particular puede depender de los distintos reglamentos de instalación eléctrica. Otra característica a tener en cuenta, para seleccionar una llave térmica, es su capacidad de ruptura, que puede ser distinto dentro de un mismo tipo de curva de desconexión. Los valores de fabricación más normales de la corriente máxima que pueden cortar ante un cortocircuito, son: 1,5; 3; 4,5; 6; 10; 20 y 25 kA (kilo/Amper). 2 - Protecciones contra contactos accidentales y descargas a tierra: El interruptor diferencial (Disyuntor) es un aparato cuya misión es desconectar una instalación eléctrica, cuando algunas de sus fases se descargan d escargan a tierra directamente o indirectamente. Directamente es cuando un cable sin aislamiento o con aislamiento roto hace contacto con alguna parte metálica de la instalación o aparato electrodoméstico, motor e tc.E indirectamente es cuando una persona toca una parte con descarga y a través de esa persona p ersona la fuga de corriente hace la descarga a tierra, Por estar es tar descalzo o con las manos mojadas, etc. El principio de funcionamiento del Disyuntor se basa en que al producirse una falla (descarga) en la instalación se altera el equilibrio en su transformador diferencial, por efecto de la circulación de la corriente de defecto que se cierra por la descarga a tierra. De esta forma el disyuntor elimina la posible aparición de una electrificación de contacto peligrosa. Esquema del interruptor diferencial (disyuntor).
