El poder de corte de un interruptor termomagnetico, también llamado capacidad de ruptura, es un parámetro fundamental y generalmente se desconoce su importancia. En este artículo te explico que es, y como elegir correctamente su valor al momento de seleccionar un interruptor termomagnético.
Introducción
Supón que en el inicio de una instalación eléctrica tienes un tablero, generalmente llamado tablero principal (TP), conteniendo un interruptor termomagnético como primer dispositivo de protección de esa instalación.
Siguiendo con nuestro experimento mental, imagina que haces un cortocircuito a los bornes de salida de ese termomagnético, uniendo directamente fase y neutro con un cable bien grueso, o incluso hasta una varilla de hierro.
Esta situación está representada en la Fig. 1 de mas abajo, donde por razones de claridad no he incluido otras protecciones o dispositivos de medición conectados a la Red de distribución.
¿Cuanta corriente crees que circulará en esas condiciones? ¿50 Amperes? ¿100 Amperes?
Corriente de cortocircuito
Retomando la pregunta anterior ¿Qué valor tendrá la corriente en esa situación de cortocircuito franco?
Mucho mas que 50 o 100 Amperes. Aunque seguramente no dure mucho tiempo, la corriente puede alcanzar valores de algunos miles de amperes!
Este valor dependerá de varios factores, en general todos relacionados con la red de distribución que provee de energía eléctrica a la instalación.
Si recorremos la red a partir del punto donde se conecta a nuestra instalación, encontraremos cables de distintas secciones y tipos que puede que recorran una distancia considerable hasta una subestación donde se halla un transformador que convierte los valores de media tensión a baja tensión.
Este transformador es el primer factor que define la corriente de cortocircuito. Si ese transformador es de gran potencia, de muchos kVA, será capaz de suministrar mucha corriente a ese cortocircuito y por lo tanto la corriente será elevada.
El otro factor es la red eléctrica entre el transformador y el termomagnético en corto. Los cables de esa red pueden tener una extensión de unos pocos metros hasta algunos centenares y poseen una resistencia que, aunque sea pequeña, existe y pone un limite a la corriente máxima.
El valor de la corriente que la red puede suministrar en el caso de un cortocircuito en el punto de inicio de una instalación se denomina máxima corriente presunta de cortocircuito y se la representa como I“k.
Valor de la corriente de cortocircuito
El valor exacto de la corriente presunta de cortocircuito es un dato que debería darnos la empresa de distribución, según la ubicación de nuestra instalación en su red, ya que es precisamente la empresa la que conoce en detalle toda la información de los transformadores y los cables de conexión.
Si no tenemos esa información a disposición, podemos calcular o estimar mediante el uso de tablas el valor de la corriente máxima de cortocircuito. En la sección de calculadoras tienes una que te puede servir con ese propósito.
En el caso particular de la República Argentina, la reglamentación AEA 90364.7.771 provee una metodología de cálculo en su Anexo H y en la AEA 90364.7.770 en su Anexo B2 tenemos una serie de tablas que nos ayudan también en su determinación.
Pero, una vez que tenemos este dato, el de la corriente de cortocircuito, ¿para que sirve?
Poder de corte
Bueno, volviendo a nuestro interruptor termomagnético en corto, si la máxima corriente presunta de cortocircuito es, por ejemplo de 4000A, esto significa que ese interruptor deberá ser capaz de actuar, de abrir el circuito y cortar la corriente, cuando es atravesado por esa corriente sin dañarse.
Aunque sea por fracciones de segundo, debe ser capaz de soportar esos 4000 amperes y mover su mecanismo para liberar el corto.
El valor máximo de corriente que el interruptor es capaz de soportar en condiciones de cortocircuito es lo que se conoce como poder de corte.
La capacidad de soportar la corriente de cortocircuito se denomina Poder de Corte, y es la máxima corriente que puede soportar el interruptor manteniendo su capacidad de actuación sin dañarse.
Por ejemplo, un termomagnético con un poder de corte de 6kA (6000 Amperes) funcionará de manera segura en la instalación del ejemplo donde en el caso de producirse un corto al inicio de la misma la corriente de cortcircuito será de 4kA.
El poder de corte se indica generalmente dentro de un rectángulo en el frente del interruptor y los valores habituales son 1500 (en desuso), 3000 , 4500 , 6000, 10.000, 25.000 A y más.
En los interruptores fabricados según la IEC 60898 (también llamados PIA o pequeños interruptores automáticos) este valor se indica como Icn y se expresa en kA (kilo amperes).
Criterio de selección
¿Qué pasaría si instalamos el mismo interruptor del ejemplo, con un poder de corte de 6kA en otra instalación, situada por ejemplo mas cerca del transformador, donde la corriente presunta de cortocircuito es de 10 kA? Bueno, si en el caso de un cortocircuito llegan a circular los 10kA por el termomagnético, probablemente lo destruiría antes de que pueda actuar poniendo en riesgo los cables de la instalación, con el consiguiente riesgo de incendio.
Por eso es importante conocer el significado del poder de corte y elegir un interruptor con el valor adecuado.
El criterio que debemos seguir es que el Poder de Corte debe ser mayor que la máxima corriente de cortocircuito:
Icn > I“k
Si esta condición se cumple, el interruptor seleccionado será capaz de actuar y abrir el circuito aún cuando por él circule la corriente máxima de cortocircuito.
Es importante destacar que el valor del poder de corte (Icn) no tiene relación alguna con el valor de la corriente nominal (In) del interruptor. El primero está relacionado con la máxima corriente de cortocircuito soportada y el segundo indica para que valor de corriente se activará el interruptor.
Tableros seccionales
Si aguas abajo de la primera protección existen otros tableros (a veces llamados tableros seccionales) con protecciones para los circuitos terminales, donde están conectadas las cargas, la resistencia de los cables entre los tableros hace que la corriente máxima presunta de cortocircuito en esos tableros sea menor. Si bien es necesario un cálculo detallado que no haremos aquí, es posible que los interruptores instalados en estos tableros puedan tener un poder de corte menor al que se instala en el tablero principal.
Más info
Página de interruptores termomagneticos de ABB
Resumen
Conclusiones
El poder de corte es un parámetro a veces desconocido en los interruptores termomagnéticos, pero es de vital importancia. Elegir su valor adecuadamente asegura una protección efectiva de la instalación, previniendo daños y riesgos como incendios.
Espero que este artículo te haya servido para seguir aprendiendo a realizar instalaciones eléctricas seguras. En breve seguiré publicando material sobre el mismo tema. Como siempre, cualquier duda o sugerencia puedes dejarla mas abajo en la sección de comentarios. Nos vemos!