El interruptor automático, también conocido como disyuntor, breaker o simplemente automático, es un elemento indispensable de seguridad eléctrica a bordo. Se trata de un elemento capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por él, excede de un determinado valor o cuando se produce un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños humanos y/o materiales.
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Índice
1. Definición
El interruptor automático, también conocido como disyuntor, breaker o simplemente automático, es un elemento indispensable de seguridad eléctrica a bordo. Se trata de un elemento capaz de interrumpir o abrir un circuito eléctrico cuando la intensidad de la corriente eléctrica que pasa por él, excede de un determinado valor o cuando se produce un cortocircuito, con el objetivo de no causar daños humanos y/o materiales.
A diferencia de los fusibles, que deben ser reemplazados tras un único uso, el interruptor automático puede ser rearmado una vez localizado y reparado el daño que causó el disparo.
A su vez, el interruptor automático permite realizar operaciones de aislamiento y control, ya que permiten abrir y cerrar el circuito eléctrico a voluntad en condiciones de carga, y dependiendo del tipo, equipando el interruptor con los elementos auxiliares necesarios, permiten también un control y señalización eléctrica a distancia.
Es la única aparamenta capaz de satisfacer simultáneamente todas las funciones básicas:
- Aislamiento
- Protección
- Control
2. Normativa
Los interruptores automáticos, al tratarse de aparamenta de seguridad, deben ir certificados por alguna sociedad de clasificación y deben cumplir con alguno de los siguientes estándares:
- IEC 60947-2: “Low voltage switchgear and control gear, Pt 2: Circuit-breakers”
- IEC 62271-100: “High-voltage switchgear and controlgear”
Además, según la normativa Pt.4 Ch.8.Sec.4. 2.1.5
La construcción deberá ser tal que no puedan producirse roturas o roturas accidentales, causadas por la inclinación, movimientos, vibraciones y golpes de la embarcación. Cada interruptor de potencia nominal superior a 16 A debe ser de libre disparo, es decir, la acción de corte, deberá cumplirse independientemente de la posición del accionamiento manual o de otros dispositivos de cierre.
3. Funcionamiento y tipología
Se pueden distinguir dos tipos de interruptores en función del mecanismo de disparo. Este mecanismo, actúa sobre el mecanismo de enganche desconectándolo cuando detecta una corriente anormal en el circuito.
3.1 Interruptores magnetotérmicos (MCB)
Son dispositivos sencillos, para el control de bajas intensidades nominales de hasta 125A. No permiten ajustes de disparo y apenas disponen de accesorios adicionales que les permitan ampliar su rango de aplicaciones. Normalmente se utilizan en los últimos niveles del sistema de distribución, cuadros secundarios, donde los niveles de cortocircuito son apropiados para su uso, y donde no se requieren funciones especiales de señalización y/o control.
Por un lado, para la protección de sobrecarga, consta de una pletina bimetálica accionada térmicamente cuando detecta una condición de sobrecarga, mientras que, para la protección de cortocircuitos, consta de un percutor electromagnético que entra en funcionamiento cuando se alcanzan altos niveles de corriente.
Estos dispositivos, son protecciones de carril DIN y no tienen unidad de control por lo que el disparo se efectúa a través de la selección inicial de fábrica entre distintas curvas de disparo.
3.2 Interruptores automáticos (MCCB y ACB)
El mecanismo de disparo de estos equipos, consta de un relé electrónico que mide la corriente mediante transformadores de intensidad conectados a cada fase. Estos relés, además de las funciones propias de protección, pueden aportar al interruptor funciones de medida, control y comunicación.
- Interruptores automáticos de caja moldeada (MCCB)
Son dispositivos más complejos, con relés de protección intercambiables y ajustables. Disponen de múltiples accesorios adicionales que le permiten ampliar su rango de aplicaciones. Sus poderes de corte ya son más altos por este motivo, normalmente son utilizados en las salidas de los cuadros principales y de emergencia. Se trata de un Interruptor automático en caja moldeada hasta 1600A con posibilidad de protección diferencial integrada y unidad de control termomagnética TM-D o electrónica.
- Interruptores automáticos de bastidor abierto (ACB)
Son los más complejos, con relés de protección intercambiables, ajustables, con múltiples funciones de medidas y capacidad de comunicación con sistemas de control vía bus. Disponen de múltiples accesorios adicionales que le permiten ampliar su rango de aplicaciones. Poderes de corte muy altos. Normalmente utilizados en las entradas principales e interconexiones principales de los cuadros principales y de emergencia. Disponible entre intensidades nominales de 800A a 6300A. Se tratan de interruptor equipado con unidad de control electrónica y con una gran variedad de accesorios.
4. Criterios de selección
Debe prestarse especial atención al hecho de que los sistemas eléctricos a bordo se caracterizan por la presencia de grandes grupos generadores instalados en espacios reducidos y, en consecuencia, las corrientes de cortocircuito pueden alcanzar valores que superen lo establecido en la norma debido a la característica no lineal y al comportamiento variable en función del tiempo de los componentes activos durante el cortocircuito, así como debido a la presencia de cables con una gran sección transversal y longitudes reducidas propias de la estructura de la instalación.
Con el fin de facilitar cualquier posible operación de mantenimiento, inspección o modificación, es preferible utilizar dispositivos insertables o extraíbles. Además, para garantizar la máxima seguridad posible de los técnicos, estas versiones simplifican dichas operaciones que, a menudo, se llevan a cabo en unas condiciones que no son las óptimas debido a su ubicación en espacios reducidos.
Las Sociedades de Clasificación proporcionan prescripciones detalladas en relación con los modos de protección contra sobreintensidades de los diferentes dispositivos eléctricos instalados a bordo.
Algunas de las más importantes son:
- De acuerdo con las prescripciones de la norma IEC 61363 “Instalaciones eléctricas de buques y unidades móviles y fijas en el exterior. Parte 1: Procedimientos para calcular corrientes de cortocircuito en c.a. de tres fases.” Para el cálculo de la corriente de cortocircuito, debe considerarse el máximo número de grupos generadores que pueden estar conectados de forma simultánea y el número total de motores que, normalmente, están conectados a la red a la vez.
- En cuanto a la continuidad del servicio, es necesario que exista selectividad entre los diversos interruptores automáticos en la entrada y en la salida de los dispositivos que alimentan a otras cargas, de tal forma que solo se aislará aquella parte de la instalación en la que se produzca un defecto sin poner en peligro o comprometer la continuidad de cualquier otro servicio esencial.
- Existen reglas diferentes para los circuitos de alimentación de cargas concretas como, por ejemplo, los circuitos para el control y alimentación de los timones que solo deben contar con protección contra cortocircuitos.
- Los transformadores se diseñan para soportar, sin que se produzcan daños y durante 2 segundos, las consecuencias térmicas y mecánicas debidas a un defecto en el devanado secundario. El devanado primario del transformador, normalmente de tipo seco y refrigerado por aire, debe protegerse mediante un dispositivo contra sobrecargas y cortocircuitos que asegure la selectividad hacia aquellos circuitos alimentados por el devanado secundario del transformador.
- Cada sistema de distribución aislado para potencia, calefacción o iluminación, ya sea primario (alimentado directamente por grupos generadores) o secundario (alimentado por transformadores), debe ser suministrado con un dispositivo capaz de supervisar de forma continua el grado de aislamiento a tierra y ofrecer alarmas visuales y audibles que indiquen valores de aislamiento anómalos o bajos. En los sistemas conectados a tierra de forma directa o a través de una baja impedancia, el circuito afectado por la falta debe desconectarse de forma automática.
5. Grupo Elektra
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Otros Artículos del Grupo Elektra:
- Clavijas y Enchufes en el Sector Naval
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