Interruptor Automático en Miniatura

Un MCB (disyuntor en miniatura) protege los circuitos eléctricos de sobrecorrientes, como cortocircuitos y sobrecargas. Interrumpe automáticamente el flujo de corriente eléctrica cuando ésta supera un determinado nivel, evitando daños en el circuito y posibles riesgos de incendio. Los interruptores magnetotérmicos son más pequeños que los disyuntores tradicionales, por lo que son ideales para su uso en espacios reducidos. Este artículo trata sobre la construcción, el principio de funcionamiento y las aplicaciones de los interruptores magnetotérmicos. Lea nuestro artículo sobre disyuntores para saber más sobre su funcionamiento básico y sus tipos.

Índice de contenidos

• Construcción
• Cómo funciona un disyuntor en miniatura
• Tipos de disyuntores en miniatura
• Ventajas
• Aplicaciones
• PREGUNTAS FRECUENTES

Construcción

Un MCB consta de los siguientes componentes:

• Contactos principales: Los contactos principales transportan la corriente de carga. Se conectan a los hilos de entrada y salida del circuito.
• Unidad de viaje: La unidad de disparo comprueba el flujo de corriente a través del circuito y dispara el disyuntor en caso de sobrecorriente o cortocircuito. Se compone de elementos sensores de corriente como una banda bimetálica o un actuador magnético.
• Terminales: Los cables salientes (Figura 2, marcado A) y entrantes (Figura 2, marcado G) se conectan a los terminales del disyuntor.
• Carcasa La carcasa protege y sujeta las piezas del MCB. También ofrece aislamiento entre los elementos eléctricos y las partes bajo tensión.
• Indicador de viaje: El indicador de disparo de un magnetotérmico es una señal visual que indica si el disyuntor está en estado "ON" u "OFF".
• Contactos auxiliares: Los contactos auxiliares son los contactos adicionales disponibles en ciertos magnetotérmicos para conmutar cargas auxiliares o proporcionar funciones de señalización.
• Primavera de viaje: El resorte de disparo (Figura 2 etiquetada C) es un dispositivo de resorte que mantiene los contactos del magnetotérmico en la posición de "encendido" o cerrado. El resorte de disparo se libera cuando se activa la unidad de disparo, lo que hace que los contactos se separen y rompan el circuito.

Cómo funciona un disyuntor en miniatura

La unidad de disparo es la parte esencial responsable del correcto funcionamiento del MCB. En un magnetotérmico híbrido, hay dos mecanismos de disparo: un bimetálico que protege contra la corriente de sobrecarga y un electroimán que protege contra la corriente eléctrica de cortocircuito. También existen otros tipos de magnetotérmicos que sólo incluyen uno de estos mecanismos de disparo, como se explica en la siguiente sección.

• Elemento térmico: El elemento térmico de un magnetotérmico es una banda bimetálica (Figura 2 etiquetada B) que se calienta cuando circula corriente a través de ella. Al aumentar la corriente, la banda bimetálica se dobla debido al calor y acaba disparando el magnetotérmico cuando alcanza una determinada temperatura. El mecanismo térmico de un magnetotérmico híbrido está calibrado para dispararse a una temperatura específica. La temperatura de consigna suele determinarse en función de la carga prevista y de las condiciones de funcionamiento del circuito. Por ejemplo, los interruptores magnetotérmicos utilizados en aplicaciones residenciales suelen tener una temperatura de ajuste más baja que los utilizados en aplicaciones industriales o comerciales debido a sus menores requisitos de corriente.
• Elemento magnético: El elemento magnético de un MCB (Figura 2 etiquetada E) es una bobina de solenoide que crea un campo magnético cuando la corriente fluye a través de ella. El mecanismo magnético está calibrado para dispararse a un nivel de corriente específico. El campo magnético tira de una palanca de disparo accionada por resorte que libera el interruptor, disparando el magnetotérmico. Este mecanismo protege contra los cortocircuitos, que se producen cuando la corriente circula por una vía de baja resistencia, como un cable dañado.

Funcionamiento normal

Durante el funcionamiento normal, la corriente fluye a través del magnetotérmico y hacia el circuito eléctrico. El MCB tiene dos puntos de contacto, uno conectado a la fuente de alimentación entrante y el otro a la carga. La corriente fluye desde el contacto de entrada a través del conductor interno del magnetotérmico hasta la carga.

Sobrecarga y cortocircuito

Sobrecarga

Si la corriente que circula por el magnetotérmico supera su corriente nominal debido a una sobrecarga, la tira bimetálica del mecanismo de disparo interno del magnetotérmico se calentará y se doblará. Esta flexión hace que se mueva el mecanismo de disparo, lo que hace que el magnetotérmico abra sus contactos e interrumpa el flujo de corriente (Figura 2 etiquetada H). El magnetotérmico permanecerá en la posición de disparo hasta que se restablezca manualmente.

Cortocircuito

En caso de cortocircuito, un aumento repentino de la corriente atraviesa el magnetotérmico y hace que el elemento magnético genere un campo magnético. Este campo magnético atrae el mecanismo de disparo, lo que hará que el magnetotérmico abra sus contactos e interrumpa el flujo de corriente. El magnetotérmico permanecerá en la posición de disparo hasta que se restablezca manualmente.

Restablecimiento del MCB

Una vez disparado el magnetotérmico, puede restablecerse manualmente volviendo a colocar el interruptor en su posición original. Esto permite al magnetotérmico restablecer la alimentación del circuito eléctrico si el fallo se ha resuelto. Sin embargo, si el fallo persiste, el magnetotérmico volverá a dispararse e interrumpirá el flujo de corriente.

Tipos de disyuntores en miniatura

Mecanismo de trabajo

Los interruptores magnetotérmicos pueden ser de distintos tipos en función de varios factores, como la intensidad nominal, la tensión nominal y las características de disparo. Algunos de los tipos más utilizados son:

• Interruptores magnetotérmicos: Los interruptores magnetotérmicos térmicos se disparan cuando el aumento de temperatura provocado por la corriente que circula por el circuito supera un determinado umbral. Tienen una tira bimetálica que se dobla y dispara el disyuntor.
• Interruptores magnetotérmicos: Los magnetotérmicos se disparan cuando la fuerza magnética generada por la corriente que circula por el circuito supera un determinado umbral. Tienen un solenoide que tira del muelle de disparo y dispara el disyuntor.
• Interruptores magnetotérmicos híbridos: Los MCB híbridos combinan las características de los MCB térmicos y magnéticos. Tienen una banda bimetálica y un solenoide y se disparan en función del aumento de temperatura o de la fuerza magnética generada por la corriente.
  • Los interruptores magnetotérmicos híbridos tienen las características de los mecanismos de disparo térmico y magnético, lo que les permite responder más rápidamente tanto a las sobrecargas como a los cortocircuitos. Este tiempo de respuesta más rápido significa que el magnetotérmico híbrido se disparará más rápidamente que un magnetotérmico de tipo térmico o magnético, reduciendo el riesgo de daños en los equipos o sistemas eléctricos.
• Interruptores magnetotérmicos electrónicos: Estos interruptores magnetotérmicos utilizan componentes electrónicos para controlar la corriente y disparar el disyuntor. Son más sensibles y proporcionan un disparo más rápido y preciso que los magnetotérmicos y magnéticos.
• Interruptores magnetotérmicos diferenciales: Los magnetotérmicos diferenciales se utilizan en circuitos de corriente continua y protegen contra los fallos a tierra y los cortocircuitos. Controlan la corriente que circula por los cables de fase y neutro y disparan el disyuntor cuando la diferencia supera un determinado umbral.
• Interruptor diferencial residual (RCCB): Los interruptores difer enciales protegen contra descargas eléctricas e incendios provocados por fallos a tierra. Controlan la corriente que circula por los cables de fase y neutro y disparan el disyuntor cuando la diferencia supera un determinado umbral.
• Interruptores magnetotérmicos de aislamiento: Los magnetotérmicos de aislamiento se utilizan como interruptores para aislar un circuito. No tienen mecanismo de disparo y se utilizan para desconectar el circuito con fines de mantenimiento o prueba.

Corrientes de disparo

Los interruptores magnetotérmicos pueden clasificarse en función de sus corrientes instantáneas de disparo. Protegen el circuito normalmente en una décima de segundo.

MCB tipo A

Un magnetotérmico de tipo A está diseñado para disparar el circuito cuando la corriente supera 2-3 veces su corriente nominal. Es especialmente sensible a los cortocircuitos, lo que la hace adecuada para la fabricación de semiconductores.

MCB tipo B

El tipo B está diseñado para desconectar rápidamente los circuitos eléctricos si la corriente supera de tres a cinco veces su límite nominal. Suele utilizarse para cargas pequeñas con sobretensiones de conmutación mínimas, como aplicaciones residenciales o comerciales ligeras.

MCB tipo C

Los magnetotérmicos de tipo C están diseñados para desconectar inmediatamente el circuito eléctrico si la corriente supera entre cinco y diez veces su capacidad nominal. Normalmente, este MCB se utiliza para dispositivos con altas cargas inductivas, como pequeños motores eléctricos e iluminación fluorescente, que experimentan sobretensiones de conmutación. Los interruptores magnetotérmicos de tipo C suelen preferirse para aplicaciones que requieren corrientes de cortocircuito más elevadas. Como resultado, estos magnetotérmicos son adecuados para su uso en instalaciones comerciales e industriales con altas cargas inductivas.

MCB tipo D

El tipo D está diseñado para dispararse instantáneamente cuando la corriente que pasa por él supera su capacidad nominal entre diez y veinticinco veces. Suelen utilizarse para cargas inductivas elevadas en las que se prevén frecuentes picos de corriente de irrupción.

Estos disyuntores están diseñados específicamente para su uso en entornos industriales y comerciales. Ejemplos de estas aplicaciones son las máquinas de rayos X, los sistemas de alimentación ininterrumpida, los equipos de soldadura industrial y los grandes motores con bobinado.

MCB tipo K

El disyuntor en miniatura (MCB) K puede tolerar un flujo de corriente de 8 a 12 veces su capacidad nominal. Se suele utilizar en dispositivos de carga pesada, como compresores, motores de bobinado y máquinas de rayos X.

La tabla 1 resume las corrientes de disparo mínimas y máximas de varios tipos de MCB. 'Ir' es la corriente nominal del magnetotérmico; es la cantidad máxima de corriente eléctrica que el magnetotérmico está diseñado para soportar de forma continua sin dispararse. Los disyuntores en miniatura también pueden clasificarse según su número de polos, incluyendo los MCB unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares.

Tabla 1: Corrientes de disparo mínimas y máximas de varios tipos de magnetotérmicos.

Tipo MCB	Corriente mínima de disparo	Corriente máxima de disparo
Tipo A	2 Ir	3 Ir
Tipo B	3 Ir	5 Ir
Tipo C	5 Ir	10 Ir
Tipo D	10 Ir	20 Ir
Tipo K	8 Ir	12 Ir

Ventajas

• Tamaño compacto: Instalar disyuntores en miniatura en espacios reducidos es fácil, dado su pequeño tamaño. También son ligeras, lo que las hace ideales para aplicaciones en las que el peso es un problema. Su diseño modular permite sustituir fácilmente las unidades individuales sin afectar al resto del sistema.
• Acción rápida: Los interruptores magnetotérmicos están diseñados para dispararse rápidamente e interrumpir el flujo de corriente en unos pocos milisegundos cuando se detecta un fallo, protegiendo así el circuito y los aparatos conectados de posibles daños.
• Alta sensibilidad: Los interruptores magnetotérmicos pueden detectar incluso pequeñas sobrecargas y cortocircuitos, lo que los convierte en un dispositivo de protección eficaz para los sistemas eléctricos.

Aplicaciones

Tanto los disyuntores en miniatura (MCB) como los disyuntores tradicionales funcionan como dispositivos de protección que interrumpen automáticamente el flujo de corriente eléctrica en un circuito cuando supera el límite de funcionamiento seguro. Sin embargo, los MCB tienen algunas características distintivas y se utilizan en aplicaciones diferentes en comparación con los disyuntores tradicionales.

Algunas aplicaciones típicas de los interruptores magnetotérmicos son

• Edificios residenciales y comerciales: Los magnetotérmicos se utilizan con frecuencia como dispositivo de protección primario en instalaciones eléctricas de baja tensión de viviendas, oficinas y otros edificios. Suelen integrarse en unidades consumidoras, cuadros de distribución o conmutadores para proporcionar protección contra sobreintensidades, cortocircuitos y sobrecargas.
• Aplicaciones industriales: Los interruptores magnetotérmicos también se utilizan en entornos industriales para la protección eléctrica de diversos equipos, como motores, bombas y otros tipos de maquinaria. Se utilizan junto con otros dispositivos de protección, como contactores, relés y fusibles, para proporcionar un sistema de protección completo.
• Aplicaciones en automoción: Los interruptores magnetotérmicos se utilizan a menudo en aplicaciones de automoción para proteger contra sobrecorrientes y cortocircuitos. Suelen encontrarse en los sistemas de distribución eléctrica de los vehículos, protegiendo diversos componentes como luces, limpiaparabrisas y motores.

Por el contrario, los disyuntores tradicionales suelen ser más grandes y se utilizan para valores nominales de corriente y niveles de tensión más elevados, que suelen encontrarse en aplicaciones industriales de alta potencia como fábricas, centrales eléctricas y maquinaria pesada. También se utilizan en sistemas de distribución de energía, como el panel principal de disyuntores o el cuadro de distribución, para proteger contra sobrecorrientes, cortocircuitos y fallos a tierra.

Lea nuestros artículos sobre disyuntores inteligentes y disyuntores diferenciales para obtener más información sobre las características de los distintos tipos de disyuntores.

PREGUNTAS FRECUENTES

¿Cuáles son las ventajas de los disyuntores en miniatura?

Los disyuntores en miniatura tienen un tiempo de respuesta rápido, un bajo coste de sustitución, proporcionan mayor seguridad y son fáciles de rearmar.