Capacidad de ruptura versus clasificaciones de disyuntores: ¿son lo mismo?

La capacidad de interrupción y las clasificaciones de los disyuntores a menudo se confunden, pero cumplen diferentes propósitos en los sistemas eléctricos. 

La capacidad de interrupción se refiere a la falla máxima que puede interrumpirse de manera segura, mientras que las clasificaciones de los disyuntores cubren múltiples especificaciones como voltaje, corriente y capacidad de interrupción de disyuntores. 

Para seleccionar el disyuntor correcto es necesario comprender ambos. 

En esta guía, analizaremos sus diferencias y por qué ambas son fundamentales para la seguridad eléctrica.

Diferencias clave entre la capacidad de corte y las clasificaciones de los disyuntores

Comprender estas diferencias ayuda a seleccionar el disyuntor adecuado para cualquier aplicación eléctrica.

Comprensión de las clasificaciones de los disyuntores

La clasificación de un disyuntor es un conjunto de parámetros eléctricos que determinan cómo funciona un disyuntor en condiciones normales y de falla.

Estas clasificaciones garantizan que un interruptor funcione eficazmente dentro de sus límites de diseño. Las especificaciones clave incluyen:

Corriente nominal (In)

Esta es la corriente continua que un interruptor puede transportar sin dispararse. Se mide en amperios (A) y suele oscilar entre 1 A y varios miles de amperios, según el tipo de interruptor.

Tensión nominal (Ue)

Esto define la tensión máxima del sistema a la que el interruptor puede operar con seguridad. Algunos ejemplos son 230 V, 400 V, 11 kV y 33 kV para aplicaciones de baja, media y alta tensión.

Frecuencia nominal (Hz)

La mayoría de los disyuntores están clasificados para 50 Hz o 60 Hz, coincidiendo con las fuentes de alimentación de CA estándar en todo el mundo.

Capacidad de ruptura (Icu / Ics)

Aquí es donde entra en juego la capacidad de corte. Es la corriente de falla máxima que el interruptor puede soportar sin sufrir daños permanentes.

¿Qué es la capacidad de ruptura?

La capacidad de ruptura (también llamada capacidad interruptiva) de un disyuntor es su capacidad para interrumpir corrientes de cortocircuito de forma segura. 

Cuando se produce un cortocircuito, una sobretensión masiva fluye a través del disyuntor y el circuito debe desconectarse para evitar incendios eléctricos o daños al equipo.

Tipos de capacidad de ruptura

Existen dos tipos principales de capacidades de ruptura:

• Capacidad máxima de ruptura (UCI) – La corriente de falla más alta que un interruptor puede interrumpir antes de fallar.
• Capacidad de interrupción del servicio (Ics) – Un porcentaje de Icu, que indica cuánta corriente de falla puede soportar el disyuntor repetidamente sin sufrir daños.

Medición de la capacidad de ruptura

Lo que determina la capacidad de corte o cómo se mide en kiloamperios (kA) varía según el sistema eléctrico como se resume a continuación:

Elegir la capacidad de corte adecuada es crucial para prevenir fallas eléctricas catastróficas.

Por qué es importante la capacidad de corte en la seguridad eléctrica

Un cortocircuito en un interruptor automático puede provocar daños graves si la capacidad de corte es insuficiente. Algunos riesgos clave incluyen:

• Incendios eléctricos – Las corrientes de falla elevadas pueden provocar sobrecalentamiento, dando lugar a riesgos de incendio.
• Daños al equipo – Los transformadores, motores y cableado pueden sufrir daños irreparables.
• Riesgos para la seguridad – Si un disyuntor no logra interrumpir una corriente excesiva, podría provocar descargas eléctricas o explosiones.

Garantizar que la capacidad de interrupción de un disyuntor coincida con la corriente de falla potencial del sistema es fundamental para la seguridad.

Utilizando alta calidad disyuntores de cortocircuito es una solución óptima.

Cómo seleccionar el disyuntor adecuado según la capacidad de corte

A la hora de elegir un disyuntor, siga estos pasos:

Paso #1: Determinar la corriente de cortocircuito del sistema

Utilice la capacidad del transformador, la longitud del cable y la impedancia para calcular la corriente máxima de cortocircuito en su sistema.

Paso #2: Coincida con la capacidad de corte del disyuntor

Seleccione un interruptor con una capacidad de corte mayor que la corriente de falla esperada.

Paso #3: Considere el voltaje del sistema y la aplicación

• Para sistemas residenciales, un disyuntor de 6 kA a 10 kA es suficiente.
• Para uso industrial, pueden requerirse 50 kA+.

La selección adecuada garantiza que el disyuntor pueda desconectar el circuito de forma segura en condiciones extremas.

Impacto de la capacidad de corte en la coordinación del sistema

La capacidad de corte juega un papel crucial en la coordinación del sistema, especialmente en redes eléctricas multinivel. 

Los disyuntores deben seleccionarse no sólo en función de su capacidad para interrumpir corrientes de falla, sino también para garantizar que se coordinen con los dispositivos de protección aguas arriba y aguas abajo.

Una coordinación adecuada permite que los interruptores más pequeños se disparen antes que los interruptores más grandes ubicados aguas arriba, lo que minimiza las interrupciones del servicio y protege todo el sistema. 

Este proceso, conocido como coordinación selectiva, garantiza que sólo se desconecte la parte del circuito afectada por la falla, mejorando la confiabilidad del sistema.

Al diseñar un sistema eléctrico, los ingenieros deben calcular las corrientes de falla en cada nivel y elegir interruptores con capacidades de corte que se alineen con la jerarquía de protección del sistema. 

Esto garantiza que las fallas se aíslen sin afectar a toda la red.

Preguntas frecuentes sobre capacidad de corte y clasificaciones de disyuntores

¿Qué determina la capacidad de un circuito?

La capacidad de un circuito depende del voltaje, la demanda de corriente y la corriente máxima de cortocircuito que puede soportar. Estos factores ayudan a seleccionar un interruptor automático con la capacidad nominal adecuada.

¿Qué sucede si la capacidad de corte de un disyuntor es demasiado baja?

Si la corriente de falla excede la capacidad de interrupción del disyuntor, este puede no dispararse, lo que genera riesgos eléctricos graves, como incendios o explosiones.

¿Cómo se calcula la capacidad de corte de un disyuntor?

La capacidad de corte se calcula en función de la corriente de cortocircuito del sistema utilizando:

donde Isc es la corriente de cortocircuito, V es el voltaje del sistema y Z es la impedancia total del sistema.

¿Es siempre mejor una mayor capacidad de ruptura?

No necesariamente. Los interruptores con mayor capacidad de corte son más costosos y podrían ser innecesarios para sistemas con baja corriente de falla. Es mejor ajustar la capacidad del interruptor a los requisitos del sistema.

¿Con qué frecuencia se debe probar la capacidad de corte de los disyuntores?

Las pruebas periódicas cada 1 a 3 años garantizan el correcto funcionamiento del interruptor en caso de fallo. Las industrias con equipos de alta potencia deberían realizar pruebas con mayor frecuencia.

Capacidad de corte vs. clasificación del disyuntor: Conclusión

Si bien la capacidad de ruptura es una parte esencial de las clasificaciones de los disyuntores, no son lo mismo. 

La capacidad de interrupción de los disyuntores se refiere a la corriente de falla máxima que un disyuntor puede interrumpir, mientras que las clasificaciones de los disyuntores definen múltiples parámetros operativos. 

Comprender ambos garantiza la seguridad eléctrica, la protección adecuada del equipo y el cumplimiento de los estándares de la industria.

Recursos:

Capacidad de corte de cortocircuito del disyuntor y cómo seleccionarla

¿Cuál es la capacidad de ruptura del servicio?

¿Cuál es la capacidad de corte del disyuntor?

Características fundamentales de un interruptor automático

Clasificación del disyuntor

Diferencia entre la clasificación de cortocircuito y la clasificación de ruptura máxima (ICU)