Interruptor automático

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Un interruptor automático es un elemento de seguridad eléctrica, con capacidad de interrumpir corrientes sin ninguna actuación externa. El principal objetivo del interruptor es proteger líneas eléctricas (típicamente de media/alta tensión) de sobreintensidades debidas a cortocircuitos o sobrecargas de la red.

A diferencia a los fusibles, que una vez han actuado tienen que ser sustituidos, el interruptor automático puede reutilizarse (automática o manualmente) para volver a la operatividad.

Pueden encontrarse interruptores automáticos reducidos, para la protección de circuitos de edificios o ámbitos industriales, hasta otros de mayor tamaño, para proteger instalaciones de transporte de energía (alta o muy alta tensión). Esta metodología para poder proteger un circuito, sin necesidad de cortar toda la red eléctrica se le llama selectividad.

Interruptor automático para intensidades de 1.200 amperios, 115.000 voltios, 3 polos colocados en "V"; estación generadora de Manitoba, Canadá.

Modo de funcionamiento

Un interruptor automático está conformado de un solenoide o electroimán, cuya fuerza de atracción aumenta con la intensidad de la corriente. Los contactos del interruptor se mantienen en contacto eléctrico por medio de un pestillo, y, cuando la corriente supera el rango permitido por el aparato, el solenoide libera el pestillo, separando los contactos por medio de un resorte. Algunos tipos de interruptores incluyen un sistema hidráulico de retardo, sumergiendo el núcleo del solenoide en un tubo relleno con un líquido viscoso. El núcleo se encuentra sujeto con un resorte que lo mantiene desplazado con respecto al solenoide mientras la corriente circulante se mantenga por debajo del valor nominal del interruptor. Durante una sobrecarga, el solenoide atrae al núcleo a través del fluido para así cerrar el circuito magnético, aplicando fuerza suficiente como para liberar el pestillo. Este retardo permite breves alzas de corriente más allá del valor nominal del aparato, sin llegar a abrir el circuito, en situaciones como por ejemplo, partidas de motores. Las corrientes de cortocircuito suministran la suficiente fuerza al solenoide para liberar el pestillo independientemente de la posición del núcleo, evitando, de este modo la apertura con retardo. La temperatura ambiente puede afectar en el tiempo de retardo, pero no afecta el rango de corte de un interruptor.

Un interruptor térmico usa un elemento bimetálico, el cual se calienta y se dobla en una situación de sobrecorriente; este desplazamiento permite liberar el pestillo de corte. Este tipo es frecuentemente usado en circuitos de control de motores. Estos interruptores a menudo poseen un elemento que compensa el efecto de la temperatura ambiente sobre el rango de corriente del aparato.

Un interruptor magnetotérmico, utilizado en la mayoría de los tableros de distribución, incorpora ambas técnicas en su estructura, tanto el solenoide para reaccionar casi instantáneamente a grandes alzas de corriente (cortocircuitos), como el bimetálico para condiciones de sobrecorriente menos intempensivas y más estables.

Bajo condiciones de cortocircuito, circula una corriente muchísimo mayor que la corriente nominal; cuando un contacto eléctrico abre un circuito en donde hay gran flujo de corriente, generalmente se produce un arco eléctrico entre dichos contactos ya abiertos, el que permite que la coriente siga circulando; por esto, los interruptores incorporan características para dividir y extinguir el arco eléctrico. En pequeños interruptores se implementa una cámara de extinción del arco, la cual consiste en varias placas metálicas o crestas de material cerámico, las que ayudan a bajar la temperatura del arco. El arco es desplazado hasta esta cámara por la influencia de una bobina de soplado magnético. En interruptores de mayor tamaño, como los utilizados en subestaciones eléctricas se usa el vacío, gases inertes como el hexafluoruro de azufre o aceite para hacer más débil el arco.

La capacidad de ruptura o poder de corte de un interruptor es la máxima corriente de cortocircuito que es capaz de interrumpir con éxito sin sufrir daños mayores. Si la corriente de cortocircuito se establece a un valor superior al poder de corte de un interruptor, éste no podrá interrumpirla, y se destruirá.

Los interruptores de tamaño pequeño pueden ser instalados directamente junto al equipo a proteger, aunque generalmente se disponen en un tablero diseñado para tal fin. Los interruptores de potencia se emplazan en gabinetes o armarios eléctricos, mientras que los de alta tensión se pueden ubicar al aire libre.

Enlaces externos

• REBT - Reglamento Electrotécnico Baja Tension (España 2002)