Relés IEC vs NEMA - Similitudes y diferencias

Figura 1: Módulo controlador de motor paso a paso con motor NEMA 17

La selección entre los estándares IEC o NEMA para relés y contactores es crucial para garantizar un rendimiento óptimo y fiabilidad en sistemas de automatización y control industrial. Este artículo explora las principales diferencias entre estos dos sistemas de clasificación, destacando sus respectivas ventajas y aplicaciones. Comprender estas distinciones ayudará a seleccionar los componentes más apropiados para condiciones de operación específicas y requisitos del sistema.

Tabla de contenidos

• El trasfondo de NEMA e IEC
• Qué es un producto IEC
• Qué es un producto NEMA
• Similitudes entre productos IEC y NEMA
• IEC vs NEMA: Diferencias clave
• Conclusión
• Recursos

El trasfondo de NEMA e IEC

Las clasificaciones NEMA han sido históricamente el estándar de la industria en Norteamérica. Estas clasificaciones cubren motores eléctricos, envolventes y controladores de motores, asegurando que los componentes eléctricos y las envolventes cumplan con estrictos estándares de seguridad. Sin embargo, los estándares IEC, inicialmente más específicos para los mercados asiáticos y europeos, se han adoptado más ampliamente a nivel global, incluyendo Norteamérica. A medida que la globalización continúa, los diseñadores e ingenieros eléctricos se conforman cada vez más a los estándares IEC.

Qué es un producto IEC

La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) es una organización global que desarrolla estándares para tecnologías eléctricas, electrónicas y relacionadas. Los componentes certificados por IEC son compactos, económicos e inherentemente seguros para los usuarios.

Ventajas de los dispositivos clasificados IEC

• Rentables: Generalmente, los dispositivos IEC están diseñados para ser económicos, lo que puede ser beneficioso para implementaciones a gran escala.
• Forma constructiva compacta: Los dispositivos IEC a menudo tienen una huella más pequeña, haciéndolos adecuados para aplicaciones donde el espacio es limitado.
• Respuesta rápida a sobrecargas: Los estándares IEC enfatizan tiempos de respuesta rápidos a sobrecargas, mejorando la seguridad y fiabilidad.
• Inherentemente seguros al tacto: Los estándares IEC aseguran que los dispositivos estén diseñados para ser seguros para los usuarios, minimizando el riesgo de descarga eléctrica.

Qué es un producto NEMA

La National Electrical Manufacturers Association (NEMA) es la asociación comercial más grande de fabricantes de equipos eléctricos en los Estados Unidos. NEMA estandarizó los tamaños de los marcos para garantizar que las piezas de diferentes fabricantes sean intercambiables y diseñó componentes con factores de seguridad adicionales. Los estándares NEMA cubren componentes de generación, distribución, control, transmisión y uso final de energía, haciéndolos versátiles y altamente adecuados para una amplia gama de aplicaciones.

Ventajas de los dispositivos con clasificación NEMA

Similitudes entre productos IEC y NEMA

Tanto los dispositivos con clasificación NEMA como IEC tienen beneficios superpuestos y pueden diseñarse para cumplir con diversos requisitos, incluyendo compacidad, seguridad y versatilidad. La elección entre los dos estándares a menudo depende de las necesidades específicas de la aplicación, las preferencias regionales y las prácticas de la industria. Por ejemplo, los relés NEMA pueden ser compactos (por ejemplo, el arrancador de motor NEMA tamaño 00) y las envolventes NEMA Tipo 4X están diseñadas para ser seguras al tacto.

Aquí hay algunas similitudes clave entre ambos estándares:

1. Seguridad y rendimiento: Tanto los estándares IEC como NEMA tienen como objetivo garantizar que los productos eléctricos funcionen de manera segura y confiable bajo condiciones específicas.
2. Pruebas de productos: Los productos que se adhieren a los estándares IEC o NEMA se someten a pruebas rigurosas para verificar su cumplimiento con los requisitos de seguridad, rendimiento y durabilidad.
3. Sistemas de clasificación: Ambos estándares proporcionan sistemas de clasificación para envolventes eléctricas, especificando el nivel de protección contra factores ambientales como polvos, agua y otros contaminantes.
4. Intercambiabilidad: Muchos productos diseñados para cumplir con los estándares IEC pueden ser compatibles con aquellos que cumplen con los estándares NEMA, y viceversa, facilitando una integración y reemplazo más fáciles en diversas aplicaciones. Sin embargo, las dimensiones y tolerancias específicas pueden variar.
5. Garantía de calidad: El cumplimiento de cualquiera de los conjuntos de estándares indica un compromiso con la calidad, ya que tanto IEC como NEMA requieren que los fabricantes se adhieran a procesos estrictos de control de calidad.

IEC vs NEMA: Diferencias clave

Los estándares IEC y NEMA tienen varias diferencias clave que afectan sus enfoques y aplicaciones:

• Filosofías diferentes: NEMA enfatiza diseños robustos para una aplicabilidad más amplia, regidos por el Estándar de Control Industrial NEMA (ICS-2). IEC se centra en el rendimiento y la aplicación, requiriendo una comprensión sofisticada de los ciclos de trabajo, cargas del motor y funciones de corriente a plena carga.
• Características y beneficios: Los productos NEMA son conocidos por su facilidad de selección, capacidad de servicio y capacidad de reserva. Son robustos, versátiles y a menudo se utilizan en trabajos de construcción. Los productos IEC están diseñados para ser fácilmente personalizados y ensamblados, haciendo que la instalación sea rápida y sencilla. Son compactos y rentables, haciéndolos ideales para diseñadores de OEM. Para dispositivos por debajo de 100A o 50HP, los arrancadores de motor y contactores con clasificación NEMA son más grandes y costosos. IEC proporciona más opciones para clasificaciones específicas de corriente o potencia, haciendo que la selección adecuada sea más crítica que para los componentes NEMA.
• Capacitación y estado del mercado: Una de las mayores diferencias entre los productos IEC y NEMA es el nivel de capacitación requerido. Los productos IEC son más específicos para la aplicación y requieren un mayor nivel de conocimiento para su selección. A lo largo de los años, muchas empresas han cambiado de contactores y arrancadores estilo NEMA a IEC, particularmente en industrias comerciales y ligeras. Sin embargo, las industrias de procesos han permanecido en gran medida con dispositivos estilo NEMA.
• Factor de servicio: Los contactores NEMA pueden tener hasta un 25% de factor de servicio (la capacidad del relé o contactor para manejar sobrecargas ocasionales más allá de su capacidad nominal), mientras que IEC se enfoca en la eficiencia de espacio y costo al probar los componentes según su clasificación de diseño exacta y utilizar categorías de utilización para clasificar los dispositivos según su uso previsto.
• Construcción: Los estándares NEMA abordan la construcción de elementos eléctricos, incluyendo la protección contra la corrosión, mientras que IEC se inclina más hacia las clasificaciones IP.

La Tabla 1 proporciona un análisis comparativo de las normas IEC y NEMA.

Tabla 1: Normas IEC vs NEMA

Conclusión

Tanto los sistemas de clasificación IEC como NEMA tienen sus fortalezas. IEC es más compacto y rentable cuando las condiciones de operación están bien definidas. Los dispositivos NEMA son preferibles cuando las condiciones de operación, como la carga, no están bien definidas. Los relés IEC ofrecen detección monofásica y una respuesta más rápida a sobrecargas, mientras que los dispositivos NEMA manejan los cortocircuitos de manera más efectiva. Los relés y contactores NEMA requieren tapas de seguridad debido a su forma constructiva abierta, mientras que los contactores IEC son inherentemente seguros al tacto. Los dispositivos IEC también proporcionan más opciones para integrar componentes en un sistema de control distribuido utilizando estándares abiertos de Fieldbus, lo cual es importante en los sistemas de control de plantas modernos.