Definición de curva rompedora: explicación de las curvas de disparo B, C y D

¿Qué significa la curva de disparo de un interruptor automático?

Una curva de disparo de un interruptor automático grafica tiempo de funcionamiento frente a la corriente . Responde a una pregunta práctica: si la corriente supera la corriente nominal del interruptor, ¿con qué rapidez debe abrirse el interruptor?

Los términos técnicos habituales son Curva de disparo del interruptor automático , Característica de disparo y Característica tiempo-corriente . “Interruptor de curva” es una expresión de búsqueda más que una categoría de producto independiente. Un dispositivo debe seguir identificándose por su tipo de producto, la norma aplicable, el voltaje nominal, la corriente nominal, la curva característica y la capacidad de soportar cortocircuitos.

Una curva de disparo se representa como una banda porque los dispositivos de protección reales funcionan dentro de límites especificados, en lugar de en un punto perfectamente reproducible. La temperatura ambiente, la carga previa, la disposición de la instalación y las tolerancias de fabricación pueden influir todos en el tiempo de operación real. Para el diseño, considere ambos bordes de la banda publicada y utilice la curva del fabricante correspondiente al número de catálogo exacto.

Las gamas B, C y D mencionadas en esta guía se refieren a las características comunes de los interruptores automáticos de corriente alterna (MCB) bajo IEC 60898-1 . La norma abarca los interruptores automáticos de corte por aire de corriente alterna para instalaciones domésticas y similares, dentro de los límites de tensión, corriente y capacidad de cortocircuito que establece. No considera intercambiables todos los interruptores marcados con las clasificaciones B, C o D.

Cómo responde un interruptor automático térmico‑magnético

Un interruptor magnetotérmico típico combina dos mecanismos de operación. Protegen el mismo circuito, pero responden a diferentes niveles y duraciones de sobrecorriente.

La letra de curva modifica principalmente la región magnética. Hace no Convierta un interruptor de 16 A en un interruptor capaz de soportar 80 A o 160 A de manera continua. El elemento térmico sigue respondiendo a sobrecargas sostenidas.

Curvas de viaje B, C y D comparadas

Para dos interruptores automáticos de caja moldeada con la misma corriente nominal, una letra de curva más alta permite una mayor corriente de corta duración antes de que la operación magnética sea inevitable. Esto puede resultar útil durante la puesta en servicio de transformadores o el arranque de motores, pero también implica que el circuito debe suministrar una mayor corriente de falla para alcanzar la región de acción magnética rápida.

Estas letras no son simplemente “rápida, media y lenta”

Denominar a B como rápido y a D como lento oculta el aspecto más importante. A un determinado múltiplo elevado de la corriente nominal, los tres dispositivos pueden operar rápidamente. La diferencia radica en el rango de corriente en el que se prevé la operación magnética. Un interruptor automático de curva D no es una versión de mayor capacidad para las mismas condiciones de servicio, y un interruptor de curva B no es automáticamente más seguro. La elección adecuada depende tanto del arranque de la carga como de la protección frente a fallas.

Algunas familias de productos publican bandas más estrechas o desplazadas según una norma o un diseño distintos. Eso no hace que los rangos generales mencionados anteriormente sean incorrectos; simplemente indica que los datos del producto están sujetos a control. Nunca sustituya la curva de un fabricante por una tabla genérica disponible en internet.

Cómo leer la curva tiempo‑corriente de un interruptor automático

En un gráfico de fabricante, la corriente suele representarse en el eje horizontal y el tiempo de funcionamiento en el eje vertical. Ambos ejes suelen ser logarítmicos, por lo que distancias iguales no corresponden a incrementos numéricos iguales.

1. Identifique el dispositivo exacto. Confirmar la familia de productos, la corriente nominal, los polos, la clasificación en CA o CC, la temperatura de referencia y la norma aplicable.
2. Lea el eje actual. Puede indicar amperios o múltiplos de la corriente nominal, expresados como I/I. _n . Para un interruptor de 16 A que soporta 64 A, el factor es 64 ÷ 16 = 4.
3. Mueva a la banda característica. Lea los horarios de operación permitidos más tempranos y más tardíos. No tome la línea central como algo garantizado.
4. Separe la sobrecarga de la operación magnética. La región superior inclinada es principalmente térmica; la región inferior, casi vertical, es magnética.
5. Comprueba la definición de tiempo. Algunos documentos indican el tiempo de disparo o de desbloqueo; otros muestran el tiempo total de apertura, que incluye la apertura del contacto y el arco eléctrico.

Qué significa la banda de tolerancia

Para un interruptor automático de caja moldeada IEC 60898-1 en sus condiciones de referencia, 1,13 × I _n es una corriente de prueba convencional que no provoca disparo y 1,45 × I _n es una corriente de prueba de disparo convencional. Para dispositivos de hasta 63 A inclusive, el tiempo convencional correspondiente es de una hora; por encima de 63 A, es de dos horas. Estos son puntos de ensayo de conformidad, no autorizan a diseñar un conductor para una sobrecarga continua.

La temperatura es importante porque el mecanismo térmico responde al calor. Un disyuntor caliente y sobrecargado puede dispararse antes que uno frío. Una temperatura ambiente elevada, dispositivos agrupados estrechamente y la temperatura del recinto pueden requerir una reducción de la capacidad nominal. La captación magnética depende menos de la temperatura, pero el dispositivo completo y la instalación deben evaluarse a partir de los datos publicados.

B16, C16 y D16: Un ejemplo resuelto

En un interruptor automático marcado con C16, la letra C indica la característica de disparo y el número 16 corresponde a una corriente nominal de 16 A. Al aplicar las bandas magnéticas usuales para los MCB de corriente alterna, se obtiene la siguiente comparación.

Supongamos que una carga consume 12 A durante su funcionamiento y alcanza brevemente 96 A al arrancar:

96 A ÷ 16 A = 6 × I _n

Seis veces yo _n Se encuentra por encima de la banda estándar B16, dentro de la banda C16 y por debajo de la banda D16. Esto explica por qué las tres curvas pueden comportarse de manera diferente durante el mismo arranque. Sin embargo, ello no determina por sí solo la selección entre C16 y D16: aún es necesario verificar la duración del pulso, la protección del cable, la corriente mínima de falla y el tiempo de desconexión requerido.

También observe lo que hace el cálculo. no Significa que un interruptor de tipo C16 no puede soportar 80 A de manera continua. Una corriente continua muy por debajo del umbral magnético aún puede activar su elemento térmico.

La curva de disparo, la corriente nominal y la capacidad de interrupción son diferentes.

Un error de selección frecuente consiste en considerar cada valor indicado en un interruptor automático como el ajuste de disparo. Considere la marcaje B16 6000 en un dispositivo típico conforme a la norma IEC 60898-1.

La capacidad de cortocircuito del interruptor debe ser adecuada para la corriente de cortocircuito prevista en el punto de instalación, a menos que se utilice una combinación de respaldo o en cascada específicamente verificada. La norma IEC 60898‑1 suele emplear I _cn . Los interruptores industriales según la norma IEC 60947-2 emplean términos que incluyen I _cu y yo _cs . Estas clasificaciones provienen de definiciones y secuencias de ensayo distintas y no deben sustituirse únicamente comparando el valor impreso en kA.

Cómo elegir una curva B, C o D

Comience con las condiciones del circuito en lugar de con la letra preferida. La siguiente secuencia evita el error habitual de solucionar los disparos no deseados al tiempo que se debilita la protección ante fallas.

1. Determinar la corriente de diseño y la capacidad del conductor. Seleccione la corriente nominal únicamente después de considerar la carga, el tamaño del cable, el método de instalación, la temperatura ambiente, el agrupamiento y las normas de cableado aplicables.
2. Obtenga el perfil de irrupción. La corriente de pico por sí sola resulta insuficiente. Determine su duración y su frecuencia de repetición para motores, transformadores, controladores de LED, fuentes de alimentación capacitivas o solenoides.
3. Compare la curva completa del fabricante. Trace el punto de partida y la duración en función de ambos límites de la franja de viaje propuesta.
4. Verificar la corriente de falla mínima. Verifique la impedancia del bucle de falla y la corriente de falla prospectiva más baja, especialmente en el extremo lejano de un circuito largo.
5. Verificar el tiempo de desconexión automática. La curva seleccionada debe seguir cumpliendo los requisitos de protección aplicables en las condiciones reales de puesta a tierra y de circuito.
6. Verificar la capacidad de cortocircuito. La capacidad de interrupción debe ser adecuada para la tensión y la ubicación de la instalación.
7. Verifique la coordinación. Revisar la selectividad con los dispositivos de protección aguas arriba y aguas abajo, así como con cualquier combinación de respaldo probada.

Las aplicaciones típicas son pistas, no prescripciones.

Las curvas B suelen emplearse en circuitos con un arranque de corriente elevado. Las curvas C son habituales cuando se prevé una corriente de arranque moderada. Las curvas D pueden ser adecuadas para equipos con un arranque de alta corriente, siempre que las condiciones de falla permitan superar el umbral magnético más elevado. La mención en la etiqueta del equipo —“motor”, “iluminación” o “industrial”— no basta para seleccionar una curva. Un conjunto de controladores de LED puede presentar un arranque capacitivo muy pronunciado, mientras que un variador de frecuencia bien dimensionado puede limitar la corriente de arranque.

¿Las curvas B, C y D se aplican a todos los interruptores automáticos?

MCB frente a MCCB

Las curvas B, C y D describen principalmente las características de disparo fijas utilizadas en los interruptores automáticos de caja moldeada (MCB). En cambio, muchos interruptores automáticos de caja moldeada (MCCB) emplean ajustes regulables para el tiempo prolongado, el tiempo corto y la acción instantánea. Preguntar si un MCCB pertenece a la curva “B o C” puede ser una pregunta equivocada; lo que realmente importa son los ajustes de su unidad de disparo y la curva tiempo‑corriente publicada. Las familias de productos varían, por lo que conviene evitar reglas absolutas basadas únicamente en el tamaño del marco.

CA frente a CC

El 3–5, 5–10 y 10–20 × I _n La comparación en este artículo se basa en los interruptores automáticos monofásicos IEC 60898‑1 para corriente alterna. No debe aplicarse de forma automática a un circuito de corriente continua ni a un circuito fotovoltaico. La interrupción en corriente continua resulta más exigente, puesto que la corriente no presenta un cero natural. El voltaje nominal de corriente continua, la capacidad de interrupción, la polaridad, el número de polos en serie y la dirección de conexión deben ajustarse estrictamente a los datos proporcionados por el fabricante.

Los interruptores automáticos industriales pueden clasificarse dentro de IEC 60947-2 , que abarca un ámbito y un conjunto de clasificaciones diferentes. El hecho de que un interruptor pueda instalarse físicamente en un riel DIN no garantiza su adecuación para un circuito de corriente continua fotovoltaica.

¿Qué tienen que ver las curvas de disparo de los interruptores con la protección contra sobretensiones?

Los interruptores automáticos y los dispositivos de protección contra sobretensiones resuelven problemas eléctricos distintos. Comprender la diferencia entre ambos resulta más útil que considerar cualquiera de estos dispositivos como un componente de seguridad universal.

Una sobretensión puede dañar un inversor o una placa de control sin generar una sobrecorriente sostenida suficientemente elevada como para disparar el interruptor de derivación. Por eso, un interruptor no puede sustituir a un SPD. Si esta distinción le resulta nueva, comience con la guía de CRESIN sobre… qué hace un dispositivo de protección contra sobretensiones .

Por qué un SPD puede necesitar protección contra cortocircuitos de respaldo

Un SPD suele presentar una alta impedancia a la frecuencia de la red. Si falla provocando un cortocircuito o no logra interrumpir la corriente de reposo, la falla debe ser desconectada de manera segura. Según el tipo específico de SPD y la instalación, esta función puede ser asumida por un fusible o un interruptor automático situados aguas arriba, por un protector de respaldo para SPD dedicado, o por un sistema de protección integrado.

El desconector térmico interno del SPD y el dispositivo externo de protección contra cortocircuitos no son lo mismo. El desconector térmico aísla un componente de protección sobrecalentado dentro de las condiciones para las que fue diseñado; en cambio, el dispositivo externo debe soportar la corriente de falla de frecuencia de red prevista y proteger los conductores de la derivación.

Por qué la carta de recomendación no es suficiente

La sola letra B, C o D no basta para seleccionar la protección de respaldo de un SPD. Para tomar una decisión válida es necesario disponer del modelo exacto del SPD, de la coordinación documentada por el fabricante o del dispositivo de respaldo permitido, así como de la tensión del sistema y la configuración de puesta a tierra, la corriente de cortocircuito prevista, la protección de los conductores, la capacidad de interrupción y cualquier valor máximo de corriente de respaldo permitido.

Tampoco es necesario que cada dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) cuente automáticamente con un interruptor automático adicional independiente. Si un dispositivo de protección situado aguas arriba ya cumple las condiciones establecidas por el fabricante del SPD, puede resultar innecesario instalar un dispositivo adicional. Por el contrario, la instalación de un interruptor automático modular (MCB) separado con la clasificación de corriente adecuada no garantiza la coordinación frente a las corrientes de sobretensión.

Un ejemplo de CRESIN: Lectura correcta de las clasificaciones SPD y de respaldo

Los datos publicados para el CRESIN CSMS-B40 Tipo 2 SPD para CA listas yo _n 20 kA y I _máximo 40 kA, ambos utilizando una forma de onda de impulso de 8/20 μs. La página también indica un fusible de respaldo máximo de 125 A gL/gG. Estos valores responden a preguntas distintas.

• 20 kA I _n y 40 kA I _máximo Describen las capacidades específicas de corriente de sobretensión. No implican que el SPD soporte una carga de 20 kA.
• 125 Un gL/gG es una declaración de fusible de respaldo máximo. No se trata de una instrucción para instalar un fusible de 125 A en cada panel.
• Un interruptor automático de 125 A no es un sustituto automático de un fusible gG de 125 A. Las clasificaciones de corriente iguales no garantizan una limitación de corriente equivalente, una energía de desconexión ni una coordinación de dispositivos de protección contra sobretensiones.

También existe una trampa de notación. Yo _n en un MCB significa corriente nominal. Yo _n En un SPD, significa corriente nominal de descarga y va acompañado de una forma de onda de impulso. Lea conjuntamente el símbolo, la unidad, la forma de onda y el tipo de dispositivo. De CRESIN Guía de la hoja de datos del SPD explica U _c , U _p , yo _n , yo _máximo y yo _imp con más detalle.

Donde cabe un protector de respaldo SPD dedicado

de CRESIN Familia de productos CSCB se presenta como protección de respaldo dedicada para los SPD de corriente alterna. Su página de producto actualmente publicada indica U _e 220/380 V CA y clasificaciones de sobretensión y cortocircuito específicas del modelo.

No debe describirse como un MCB de curva B, C o D a menos que la documentación del modelo específico así lo indique. Asimismo, su clasificación de corriente alterna publicada no debe considerarse una aprobación para su uso en sistemas fotovoltaicos de corriente continua.

Para un cuadro de distribución de corriente alterna, comience por el sistema y la disposición de puesta a tierra, luego seleccione el dispositivo supresor de sobretensiones (SPD) y su combinación de protección documentada. La guía CRESIN sobre… Selección y cableado de dispositivos de protección contra sobretensiones (SPD) de 220/380 V CA proporciona el contexto a nivel del sistema.

Información necesaria para verificar un SPD y un dispositivo de respaldo

Una consulta técnica útil incluye las condiciones eléctricas, no solo “B, C o D”. Envíe la siguiente información al solicitar a CRESIN que revise un SPD y su protección de respaldo:

• Sistema de corriente alterna o continua y tensión nominal/máxima de funcionamiento;
• disposición de puesta a tierra, como TT, TN‑S, TN‑C‑S o IT;
• modelo exacto de SPD, tipo, variante de tensión y modo de protección;
• Número de catálogo y ajustes del fusible, MCB o MCCB existente aguas arriba;
• Corriente de cortocircuito prospectiva en el punto de instalación del SPD;
• tamaño del conductor y disposición de los ramales;
• mercado de destino, normas de instalación aplicables y documentación requerida.

Preguntas frecuentes