Consultas habituales de los instaladoresPequeños Interruptores Automáticos (PIA)

Normativas

aunque se ha escrito en forma abundante sobre los Pequeños Interruptoresautomáticos (PIa) (también conocidos como interruptores Termomagnéticos ITm),

hay todavía muchos especialistas que desconocen aspectos básicos de estosdispositivos de maniobra y protección, que en inglés se los denomina mCB

(miniature circuit breaker)

Una de las principales cuestiones que deben ser conoci-das es la norma a la que deben responder. La normainternacional a la que responden los PIa es la IEC 60898(partes 1 y 2) y en los casos de los productos fabricadosen países europeos que formen parte de CENELEC(Comité Europeo de Normalización Electrotécnica) sedeben cumplir con las normas europeas correspondien-tes elaboradas por CENELEC que para el caso de los PIa esla norma EN 60898 (Norma Europea) que es prácticamen-te idéntica a la IEC 60898 pero con algunas pocas diferen-cias (por lo cual lleva el mismo número) que la mejoranrespecto a la IEC (por ejemplo en la marcación de limita-ción de energía o diferentes ensayos en los tiempos de no

disparo o disparo en el valor inferior de cada rango dedisparo instantáneo).

Los PIa están diseñados para que puedan ser empleadospor personas no capacitadas (Ba1) y además, obviamen-te, puedan ser empleados por personas capacitadas (Ba4y Ba5), pese a la confusión que puede generar el títuloque en castellano dice “…interruptores automáticos parainstalaciones domésticas y análogas…” lo que ha llevadoa que muchos piensen, erróneamente, que solo puedenser empleados por personas no capacitadas. Las principa-les razones que las hacen válidas para el empleo por per-

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Por: Ing. Carlos A. GaliziaConsultor en Seguridad Eléctrica

Ex Secretario del CE 10 “Instalaciones Eléctricas enInmuebles” de la AEA

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sonas no instruidas en seguridad eléctrica son dos: nopueden ser reguladas o ajustadas por el usuario (con locual disminuye notablemente el riesgo de dejar mal pro-tegidos a los conductores como ocurre sistemáticamentecon los fusibles en las viviendas y comercios que no hanactualizado sus instalaciones y con los interruptores encaja moldeada o en los abiertos que en general puedenser ajustados por el usuario) y la otra razón es que norequieren mantenimiento.

Los que cumplen con la Norma 60898-1 son aptos sólopara Ca (50 o 60 Hz), son de corte en aire, previstos parafuncionar con tensión de línea no superior a 440 V. Elmáximo poder de corte que la Norma IEC 60898-1 esta-blece para estos PIas es de 25000 a y la máxima corrienteasignada indicada en la Norma son 125 a.

En cambio los que cumplen con la Norma IEC 60898-2 sonaptos tanto para corriente alterna como para corrientecontinua. En esta parte 2 de la Norma se introducenvarios cambios con relación a la parte 1. Por ejemplo des-aparece el tipo D; el poder de corte en corriente continuaestá limitado a 10000 a; se dan valores de disparo instan-táneos en continua distintos a los de alterna, y muchasotras modificaciones.

Hay otro tema en el que muchos especialistas no hacenpie: desconocen para qué han sido creados los pequeñosinterruptores automáticos (PIa). algunos creen que sonaptos para proteger motores, otros creen que sólo prote-gen sobrecargas, otros que sólo protegen cortocircuitos,otros creen que pueden proteger fallas a tierra en unavivienda (esquema de conexión a tierra TT, etc.

Los PIa fueron diseñados para proteger a los conductoreseléctricos de las sobrecorrientes (corrientes de sobrecar-ga y corrientes de cortocircuito) y para detectar e inte-rrumpir corrientes de falla en el ECT TN-S. Para poderproteger a los conductores de las sobrecargas están dota-dos de un relé térmico (bimetálico) cuya curva de calen-tamiento sigue a la curva de calentamiento del conduc-tor. No son aptos para proteger las sobrecargas en losmotores cuya curva de calentamiento difiere de la curvade calentamiento de los conductores. En el caso de losmotores sólo se lo puede emplear para proteger del cor-tocircuito al circuito que alimenta al motor, al motormismo y para proteger al relé térmico de ese mismofenómeno (cuando se emplea relé térmico asociado a uncontactor).

otra cuestión que tampoco recibe una respuesta adecua-da es cuando se pregunta ¿qué tipo de curvas o tiposexisten y en qué se diferencian?: ¿diferencian el disparoen la zona de las sobrecargas? ¿o diferencian el disparoen la zona del cortocircuito? ¿o diferencian el disparo enambas zonas?

muchos todavía responden que esos tipos abarcan lasdos zonas, desconociendo que sólo diferencian el disparoen zona de cortocircuito ya que cualquiera sea el PIa (B,C o D) las curvas de protección de las sobrecargas soniguales para cada corriente asignada.

Hasta 1987 (año en que se puso en vigencia la primeraedición de la Norma IEC 60898) existían curvas tipo L ycurvas tipo G en las que además de diferenciarse los dis-paros frente al cortocircuito se diferenciaban los disparosen zona de sobrecarga.Dentro del terreno de la zona de disparo frente al corto-circuito muchas veces se desconocen los rangos de dispa-ro de los interruptores automáticos PIa. Desde estaspáginas se ha dicho en repetidas ocasiones cuáles son losrangos de actuación de los PIa frente al cortocircuito.

ante la pregunta de cómo se los clasifica en función delos disparos normalizados (corrientes de disparo instan-táneo) no siempre encontramos las respuestas correctas.La respuesta que se debería recibir es que distinguen porlos tipos o curvas de actuación frente al cortocircuito (dis-paro instantáneo). Esos tipos son:

Tipo o curva B (entre 3 y 5 In)Tipo o curva C (entre 5 y 10 In) yTipo o curva D (entre 10 y 20 In).

Sin embargo muchos incorporan erróneamente el Tipo adesconociendo que esa curva no está normalizada por IECsiendo un tipo de disparo instantáneo previsto solo poruna importante empresa internacional.

Y cuando se pregunta en qué se diferencia el PIa B del PIaC y del PIa D lo que se escucha frecuentemente es que ladiferencia está en el tiempo de actuación para lo cualsuponen o imaginan que el tipo B actúa en un tiempomenor (más rápido) que el C y que el C actúa en un tiem-po menor que el D. Y estas respuestas son ErrÓNEaS. LaNorma establece que el tiempo máximo permitido paraactuar en situación de cortocircuito es de 100 ms (5 ciclosen 50 Hz) cualquiera sea el tipo o curva.

La diferencia radica en la corriente necesaria para provo-car el disparo en caso de cortocircuito.

Los rangos de disparo de los PIa en la zona de cortocircui-tos (relé magnético) que establecen esas diferencias losfija la norma.

El tipo B reacciona con corrientes comprendidas entre 3 y5 veces la corriente asignada In.

El tipo C reacciona con corrientes comprendidas entre 5 y10 veces la corriente asignada.

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El tipo D reacciona con corrientes comprendidas entre 10y 20 veces la corriente asignada.

En cambio las del tipo a (no normalizadas por IEC) laempresa que las fabrica les definió un rango de disparoinstantáneo de entre 2 y 3 In.

Como usuarios ¿podemos saber (sin haber hecho ensa-yos), con cuántas veces la In dispara un PIa?

No.

Sólo conocemos el rango de disparo, cuyos extremosdeben emplearse según el tipo de estudio que estemosrealizando:− protección de cortocircuitos: valor máximo del rangopara garantizar el disparo;

− selectividad: valor mínimo del rango para el PIa ubica-do aguas arriba y valor máximo del rango para el ubicadoaguas abajo;

− corrientes de falla: valor máximo del rango para garan-tizar el disparo).

En la tabla siguiente se muestran los valores de ensayoque se deben cumplir en la zona del disparo instantáneoIEC 60898 Característica Tiempo-Corriente (zona cortocir-cuito, disparo magnético o instantáneo).

La Norma EN 60898 refleja algunas diferencias con la IECcomo se observa en la tabla siguiente que muestra losensayos que deben cumplir los PIa en la zona de no dis-paro según EN 60898

EN 60898 Característica Tiempo-Corriente (zona cortocir-cuito, disparo magnético o instantáneo)

Tampoco es lo suficientemente conocido con que valoresde corriente y en que tiempos deben actuar (o no actuar)en la zona de sobrecargas (relé térmico). En esta región laNorma IEC define valores de ensayo que los PIa debencumplir, como se muestra en la tabla siguiente.

IEC 60898 Característica Tiempo-Corriente (zona desobrecarga, disparo térmico o tiempo inverso)

Los valores mostrados en las tablas anteriores se visuali-zan en el siguiente gráfico que muestran las curvas carac-terísticas de disparo.

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Tabla 1.

Tabla 2.

Tabla 3.

Figura 1.

otro tema en el que se muestra un cierto desconocimiento escuando se pregunta qué curva debemos emplear en la protec-ción de los circuitos de iluminación y tomacorrientes en unavivienda, en un local comercial o en oficinas.

La respuesta generalizada que se obtiene es que hay queemplear la curva C. Y cuando se pregunta ¿por qué? La res-puesta es que “es la que se consigue o la que se les ofrece enlos distribuidores de materiales”.

Sin embargo, la más recomendable para las aplicaciones indi-cadas no es la curva C sino la B. ¿Por qué? Porque va a reaccio-nar con menores corrientes de cortocircuito permitiendo eldisparo en la mayor parte de los casos de cortocircuito de bajaintensidad que se producen en las viviendas y en el ámbitocomercial. además las “B” son altamente recomendables encircuitos de gran longitud ya que en esos casos al ser la impe-dancia elevada, la corriente de cortocircuito es baja facilitán-dose mucho más el disparo con la “B” que con la “C”.

otro tema a tener en cuenta es la selectividad: si aguas arribade un PIa B hemos instalado PIas curva C es más probable quelogremos selectividad que si en ambos casos instalamos “C”.otra cuestión ventajosa es que los PIa “B” requieren menorenergía especifica pasante para disparar (para el mismo poderde corte) que un PIa “C” con lo cual las aislaciones de los con-ductores protegidos “sufren” menos. Eso se comprueba anali-zando las tablas que se indican a continuación.

Valores de I2t (disipada) admisibles para interruptoresautomáticos con corriente asignada hasta 16 a inclusive.

Valores de I2t (disipada) admisibles para interruptoresautomáticos con corriente asignada superior a 16 ahasta 32 a* inclusive.

¿En qué casos no es recomendable emplear la “B”? En laprotección de circuitos que alimenta algún motor concorriente nominal cercana a la del PIa ya que la corrientede arranque del motor (entre 5 y 7 veces la In del motor)podría disparar el PIa. allí hay que emplear curva “C”. Ysi el arranque es “pesado” emplear curva “D”.

otro caso en el que no es viable emplear el ITm curva Bes en la protección de capacitores de potencia. Lacorriente de conexión en esos casos es muy elevadasiendo necesario el empleo de curva “D”.

Como último ejemplo en el que la curva B no se debeemplear es en la protección de transformadores (porejemplo transformadores de comando) ya que al igualque con los capacitores la corriente de conexión es muyalta pudiendo llegar a 20 o 25 veces la In del transforma-dor. allí también según el calibre del PIa adoptado sedeberá emplear curva “C” o curva “D”.

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Tabla 4.

Tabla 5.