Una curva de disparo de un disyuntor en caja moldeada (MCCB) ayuda a los ingenieros a comprender cómo responde este tipo de disyuntor ante diferentes niveles de sobrecorriente. Sin embargo, una interpretación incorrecta de la curva puede dar lugar a ajustes de protección inadecuados, disparos indeseados o problemas de coordinación entre los disyuntores.
En esta guía explicamos cómo leer los ejes de corriente y tiempo, comprender las características de disparo termomagnéticas y electrónicas, interpretar una banda de disparo y utilizar las curvas de tiempo-corriente para evaluar la coordinación de la protección.
Respuesta rápida: ¿Qué muestra la curva de disparo de un MCCB?
Una curva de disparo de un MCCB, también denominada curva característica tiempo-corriente, muestra la relación entre la corriente que circula por un interruptor automático y su tiempo de actuación o de desconexión en condiciones específicas. Los ingenieros la utilizan para estimar los tiempos de respuesta a diferentes niveles de corriente, comprender el comportamiento de la protección contra sobrecargas y cortocircuitos, y evaluar la coordinación entre los dispositivos de protección. La respuesta real depende del modelo del interruptor, la unidad de disparo, los ajustes y las condiciones de funcionamiento.
1. ¿Qué es una curva de disparo de un MCCB?
Una curva de disparo de un interruptor automático en caja moldeada (MCCB) es un gráfico técnico que describe cómo responde dicho interruptor a diferentes niveles de sobrecorriente.
Ayuda a los ingenieros a responder a tres preguntas prácticas:
- A una intensidad determinada, ¿cuánto tiempo podría tardar el interruptor en accionarse?
- ¿Cómo varía su respuesta a medida que aumenta la corriente?
- ¿Funcionarán correctamente sus características de protección con la carga conectada y con los demás dispositivos de protección?
La curva resulta especialmente útil a la hora de evaluar la protección contra sobrecargas, la protección contra cortocircuitos y la coordinación entre los interruptores automáticos situados aguas arriba y aguas abajo.
Sin embargo, no todos los interruptores MCCB tienen las mismas características de disparo. Los interruptores termomagnéticos y los de disparo electrónico pueden presentar diferentes perfiles de respuesta y opciones de ajuste.
Utiliza siempre la curva correspondiente al interruptor y a la unidad de disparo específicos que se estén evaluando.
2. Cómo interpretar los ejes de la curva de disparo de un interruptor automático de compuertas (MCCB)
Antes de interpretar la curva, identifica qué representa cada eje.
Eje X: Corriente
El eje horizontal representa la corriente. Según la documentación del fabricante, puede utilizar:
- Corriente real en amperios (A).
- Múltiplos de la corriente nominal, como (2 × I_n).
- Múltiplos de un valor de disparo ajustable, como (2 × I_r).
Estas referencias no son intercambiables.
Por ejemplo, si la corriente nominal es de 100 A y la curva utiliza la corriente nominal como referencia, 200 A se corresponde con (2 × I_n). Si, por el contrario, la curva utiliza un ajuste regulable de activación a largo plazo, el cálculo debe basarse en dicho ajuste.
Lee siempre la etiqueta del eje y la leyenda de la curva antes de calcular el múltiplo actual.
Eje Y: Tiempo
El eje vertical representa el tiempo, normalmente en segundos.
Muchas curvas de tiempo-corriente de los interruptores MCCB utilizan escalas logarítmicas en ambos ejes. Esto significa que un espaciado igual puede representar una multiplicación, en lugar de incrementos numéricos iguales.
No interpretes un eje logarítmico como una escala lineal.
Comprueba también si el fabricante indica el tiempo de funcionamiento, el tiempo de disparo o el tiempo total de desconexión. Estos términos pueden referirse a diferentes fases del funcionamiento del dispositivo de protección.
3. Comprensión de las principales regiones de la curva de disparo de un interruptor automático de disyuntor (MCCB)
La forma de la curva depende de la tecnología de protección y de la unidad de disparo concreta. Los interruptores automáticos magnetotérmicos (MCCB) suelen presentar un comportamiento de sobrecarga de tiempo inverso y una zona de disparo magnético a alta corriente. Los interruptores automáticos con disparo electrónico (MCCB) pueden presentar varias funciones de protección distintas y retardos ajustables.
Zona de sobrecarga térmica
En un interruptor automático magnético-térmico (MCCB), la protección contra sobrecargas suele utilizar un elemento térmico, como un mecanismo bimetálico.
En condiciones de sobrecarga prolongada, el calentamiento hace que el elemento reaccione y active el disparo.
Esto da lugar a una característica de tiempo inverso en el rango de funcionamiento pertinente: por lo general, una sobrecarga mayor da lugar a un tiempo de funcionamiento más corto.
Por ejemplo, una sobrecarga moderada puede tolerarse durante un periodo más largo que una sobrecarga mucho mayor. La respuesta real debe determinarse a partir de la curva del producto correspondiente.
La temperatura ambiente, el estado térmico previo del interruptor y las condiciones de ensayo especificadas por el fabricante también pueden influir en el resultado.
Zona de disparo instantáneo magnético
La protección magnética reacciona ante una corriente elevada mediante un mecanismo electromagnético.
Cuando la corriente alcanza el umbral de disparo magnético correspondiente, el mecanismo inicia un disparo rápido, sin que se introduzca intencionadamente ningún retardo en la función instantánea.
Sin embargo, «Instantáneo» no significa «tiempo cero».. El funcionamiento mecánico y la interrupción de la corriente siguen llevando tiempo.
El umbral de activación y la respuesta real dependen del diseño del interruptor y, en su caso, de sus ajustes. No se debe dar por sentado que todos los MCCB utilicen el mismo múltiplo de disparo instantáneo.
Entender la banda de viaje
La curva tiempo-corriente de un fabricante puede presentar una franja en lugar de una línea exacta.
Los límites pueden corresponder a tiempos mínimos y máximos especificados de funcionamiento o de despeje, en función de las definiciones del fabricante y de las condiciones de ensayo.
Para interpretar correctamente la banda:
- Lee la leyenda de la curva.
- Identifica qué representan los límites superior e inferior.
- Comprueba los ajustes de disparo y las condiciones de funcionamiento correspondientes.
- Utiliza el intervalo indicado en lugar de dar por sentado un único tiempo exacto de viaje.
4. Cómo interpretar paso a paso la curva de disparo de un interruptor automático de magnetotérmico (MCCB)
Sigue el siguiente procedimiento al analizar la curva tiempo-corriente de un fabricante.
Paso 1: Identificar el modelo del interruptor automático de disyuntor (MCCB) y la unidad de disparo
Confirma la familia de productos exacta, la intensidad nominal, el tipo de unidad de disparo y los ajustes pertinentes.
No se debe aplicar automáticamente una curva de un modelo de interruptor a otro modelo con la misma corriente nominal.
Paso 2: Identificar la referencia actual
Comprueba si el eje horizontal utiliza amperios, corriente nominal o un ajuste de sensibilidad regulable.
Si el eje utiliza un múltiplo de corriente, calcula dicho múltiplo utilizando la referencia especificada en la curva.
Paso 3: Localizar la corriente de interés
Busca la corriente que quieras evaluar en el eje horizontal.
Por ejemplo, podría tratarse de una corriente de sobrecarga prolongada o de una corriente de fallo estimada obtenida a partir de un estudio del sistema eléctrico.
Paso 4: Sigue la curva
Desplázate verticalmente desde la corriente seleccionada hasta llegar al límite o a la región correspondiente de la curva.
Si la curva muestra una franja, toma nota del intervalo correspondiente en lugar de seleccionar un punto arbitrario.
Paso 5: Lee el intervalo de tiempo
Desplázate horizontalmente hacia el eje vertical para identificar los valores de tiempo correspondientes.
Confirme si estos valores corresponden al tiempo de recorrido o al tiempo total de limpieza, según lo especificado por el fabricante.
Paso 6: Revisar la solicitud
Compara el resultado con los requisitos de protección del circuito, las características de los conductores, el comportamiento de la carga y los requisitos de coordinación.
La lectura de una curva es solo una parte de una evaluación completa de la protección.
5. Ejemplo práctico: cómo leer una curva de viaje
Consideremos un MCCB hipotético con una corriente nominal de 100 A.
Un ingeniero quiere saber cómo localizar una corriente de funcionamiento de 200 A en una curva cuyo eje horizontal utiliza explícitamente múltiplos de la corriente nominal (I_n).
El múltiplo actual es:
[
\frac{200\text{ A}}{100\text{ A}}=2
]
Por lo tanto, el punto de evaluación es (2 × I_n).
A continuación, el ingeniero puede localizar este múltiplo de corriente en el eje horizontal, desplazarse verticalmente hasta la zona de la curva correspondiente y leer el intervalo de tiempo correspondiente.
La diferencia importante es que el cálculo identifica la posición en el eje horizontal. Por sí solo, no determina el tiempo de recorrido.
El tiempo real debe consultarse en la curva del fabricante correspondiente al MCCB específico y a las condiciones aplicables.
Este ejemplo solo ilustra el método de lectura. No refleja el rendimiento real de los productos SSPD ni establece un ajuste de protección recomendado.
6. Curvas de disparo de los interruptores MCCB termomagnéticos frente a las electrónicas
Tanto los interruptores automáticos de corte magnético-térmico como los de corte electrónico pueden evaluarse mediante las características tiempo-corriente, pero sus mecanismos de protección y opciones de ajuste difieren.
MCCB térmico-magnético
Una unidad de disparo termomagnético suele combinar:
- Protección contra sobrecargas térmicas.
- Protección magnética contra cortocircuitos.
Dependiendo del modelo, algunos ajustes pueden ser fijos, mientras que otros pueden ser regulables.
Su curva suele mostrar un comportamiento de sobrecarga inverso al tiempo y una zona de disparo magnético a alta corriente.
Interruptor automático de corte magnético (MCCB) con disparo electrónico
Una unidad de disparo electrónica mide la corriente y la procesa mediante circuitos electrónicos de protección.
En función del tipo de unidad de viaje, las funciones disponibles pueden incluir:
- Protección duradera.
- Protección a corto plazo.
- Protección inmediata.
- Protección contra fallos a tierra, cuando esté prevista.
Las curvas de disparo electrónico pueden contener varios tramos, que reflejan los umbrales de activación y los retardos temporales intencionados.
En el caso de estos interruptores, el ingeniero debe comprobar los ajustes reales y el significado de cada segmento de la curva. No todos los interruptores MCCB de disparo electrónico ofrecen todas las funciones mencionadas anteriormente.
La lección principal es sencilla: Nunca se debe interpretar una curva de disparo electrónico como si fuera automáticamente idéntica a una curva termomagnética básica.
7. ¿Cómo se utilizan las curvas de disparo de los interruptores MCCB en la coordinación de protecciones?
La coordinación de la protección tiene como objetivo garantizar que los dispositivos de protección respondan adecuadamente ante las averías, al tiempo que se limita la interrupción innecesaria del funcionamiento de las partes sanas de la red eléctrica.
Por ejemplo, si se produce una avería en un circuito derivado situado más abajo en la cadena, el diseño puede tener como objetivo que el interruptor situado más abajo elimine la avería sin que se dispare innecesariamente el interruptor situado más arriba.
Los ingenieros pueden comparar las características de tiempo-corriente de los dispositivos situados antes y después en la cadena para evaluar sus relaciones de funcionamiento a distintos niveles de corriente.
Sin embargo, la comparación visual por sí sola no demuestra la selectividad.
La coordinación real puede depender de:
- Los modelos concretos de interruptores y unidades de disparo.
- Ajustes de captación y retardo.
- La corriente de cortocircuito prevista.
- Características generales de la compensación.
- Datos de compatibilidad comprobados por el fabricante para la combinación de dispositivos en cuestión.
Cuando el proyecto requiera una coordinación selectiva, consulte las tablas de coordinación del fabricante y los datos técnicos correspondientes, en lugar de basarse únicamente en una curva de disparo genérica.
8. Errores habituales al interpretar las curvas de disparo de los interruptores MCCB
Hay varios errores que pueden llevar a conclusiones erróneas.
Error n.º 1: Tratar los ejes logarítmicos como si fueran lineales.
Lee atentamente las marcas de la escala antes de calcular la corriente o el tiempo.
Error n.º 2: Dar por sentado que la curva indica un tiempo exacto de recorrido.
Si el fabricante indica un rango, utilice dicho rango y las condiciones especificadas.
Error n.º 3: Ignorar la referencia actual.
Un múltiplo de (I_n) no tiene por qué ser igual a un múltiplo de (I_r).
Error n.º 4: No tener en cuenta los ajustes del recorrido.
Los ajustes electrónicos o magnéticos regulables pueden modificar la característica correspondiente.
Error n.º 5: Confundir la duración del trayecto con el tiempo total de desbroce.
El tiempo necesario para iniciar el disparo puede diferir del tiempo necesario para interrumpir la corriente por completo.
Error n.º 6: Confundir las características de recorrido con la capacidad de frenado.
Una curva tiempo-corriente no sustituye a la verificación de la capacidad nominal de corte en cortocircuito del interruptor, como Icu e Ics, cuando proceda.
9. ¿Cuándo es necesario disponer de la curva de recorrido real del fabricante?
Un diagrama genérico resulta útil para aprender a interpretar una curva, pero no es suficiente para la selección real de equipos ni para el diseño de protecciones.
Para una aplicación de ingeniería, consiga la documentación correspondiente al modelo exacto de MCCB y a la unidad de disparo. Compruebe la corriente nominal, los ajustes de activación, los retardos temporales, las condiciones de funcionamiento y la definición del fabricante de los límites de la curva mostrada.
Si es necesaria la coordinación, obtenga también los datos de coordinación pertinentes para los dispositivos situados aguas arriba y aguas abajo de los propuestos.
Para obtener más información sobre el ámbito de aplicación de los requisitos relativos a los interruptores automáticos de baja tensión, consulte el Resumen de la norma IEC 60947-2.
Preguntas frecuentes
¿Qué muestra la curva de disparo de un MCCB?
Una curva de disparo de un interruptor automático de cortocircuito (MCCB) muestra la relación entre la corriente y el tiempo de disparo o de desconexión correspondiente en condiciones específicas. Ayuda a los ingenieros a evaluar la respuesta ante sobrecargas, la protección contra corrientes elevadas y la coordinación.
¿Qué representan los ejes X e Y?
El eje X representa la corriente, ya sea en amperios o utilizando una referencia de corriente especificada. El eje Y representa el tiempo, normalmente en segundos. La escala y los valores de referencia deben comprobarse en la curva real.
¿Por qué se representa la curva de disparo de un MCCB en forma de banda?
Una curva de respuesta puede mostrar un intervalo de tiempos de funcionamiento o de liquidación en condiciones específicas. Su significado exacto depende de la leyenda y la documentación del fabricante.
¿Cuál es la diferencia entre el disparo térmico y el disparo magnético?
La desconexión térmica suele ofrecer una protección contra sobrecargas de tiempo inverso, mientras que la desconexión magnética responde rápidamente a las corrientes elevadas. Sus características exactas dependen del diseño del interruptor.
¿Se puede utilizar la curva de disparo de un interruptor automático de magnetotérmico (MCCB) para la coordinación de protecciones?
Sí. Las curvas ayudan a los ingenieros a comparar las características de funcionamiento de los dispositivos de protección. Sin embargo, para confirmar la selectividad puede ser necesario recurrir a las tablas de coordinación del fabricante, realizar cálculos de la corriente de fallo y verificar la combinación real de dispositivos.
¿Una mayor capacidad de frenado implica una desaceleración más rápida?
No. La capacidad de corte y las características de disparo describen propiedades diferentes. La capacidad de corte se refiere a la corriente de fallo que el interruptor está diseñado para interrumpir en condiciones específicas; la curva de disparo describe su respuesta corriente-tiempo.
Conclusión
Para interpretar la curva de disparo de un interruptor MCCB es necesario identificar la corriente de referencia, comprender la escala de tiempo, reconocer la zona de disparo pertinente y comprobar las condiciones especificadas por el fabricante. Los interruptores de disparo termomagnético y electrónico pueden presentar características diferentes, por lo que la selección y la coordinación reales deben basarse en la documentación específica del producto.
¿Necesitas ayuda para elegir un disyuntor MCCB?
Si está evaluando interruptores automáticos de corte y conexión (MCCB) para un proyecto de cuadro de distribución industrial o de aparamenta, indique la intensidad nominal requerida, las condiciones del sistema y los requisitos de protección. El equipo de SSPD puede ayudarle a identificar la información y la documentación pertinentes sobre los productos disponibles para su aplicación.
Acerca de la SSPD
SSPD fabrica productos eléctricos de baja tensión, entre los que se incluyen interruptores automáticos en caja moldeada, interruptores automáticos de aire, interruptores automáticos en miniatura, interruptores automáticos de protección de motores y contactores de CA.
SSPD presta apoyo a clientes internacionales del sector B2B en la selección de productos, la fabricación y los requisitos de OEM/ODM.
Sobre el Autor
Jimmy Zheng
Gerente de Negocios Internacionales en SSPD
Jimmy se dedica a los productos eléctricos de baja tensión y al negocio B2B internacional, y colabora con distribuidores, fabricantes de aparamenta eléctrica y compradores de proyectos en la selección de productos y los requisitos de abastecimiento.
Revisión técnica: Añade el nombre o el cargo del revisor técnico responsable del SSPD una vez finalizada la revisión técnica.
