Interruptor Automático Magnetotérmico: Principios de Funcionamiento, Protección y Curvas de Disparo

El Interruptor Automático Magnetotérmico: Fundamentos y Mecanismos de Protección

El magnetotérmico, también conocido como interruptor automático, es un dispositivo esencial de protección en las instalaciones eléctricas y sus receptores. Su función principal es proteger la instalación frente a dos fenómenos críticos: las sobrecargas (o sobreintensidades) y los cortocircuitos eléctricos.

Este dispositivo interrumpe la corriente en tiempos lo suficientemente cortos como para evitar daños tanto a la instalación como a los aparatos asociados a ella. Se utilizan habitualmente en lugar de los fusibles, ya que ofrecen la ventaja de ser rearmables. Cuando el magnetotérmico se dispara (abre el circuito) debido a una sobrecarga o cortocircuito, una palanca de accionamiento baja. Una vez reparada la avería, simplemente subiendo la palanca de accionamiento, el magnetotérmico vuelve a estar operativo. Este proceso se denomina rearme del magnetotérmico.

Tipos de Protección Ofrecida por el Magnetotérmico

El interruptor automático combina dos mecanismos de protección distintos, cada uno enfocado en un tipo específico de fallo:

Protección contra Sobrecargas (Mecanismo Térmico)

Esta protección actúa cuando por el circuito circula una corriente mayor a la intensidad nominal (In) para la cual fue diseñado. Por ejemplo, si un circuito está cableado para soportar una intensidad nominal de 9 A, el magnetotérmico está calibrado para que, al pasar una intensidad superior a 9 A durante un tiempo determinado, se dispare, abriendo el circuito y protegiendo el cableado de un sobrecalentamiento.

Protección contra Cortocircuitos (Mecanismo Magnético)

En caso de un cortocircuito, la intensidad que se genera en muy poco tiempo es extremadamente grande (Intensidad de Cortocircuito, Icc). El magnetotérmico debe ser capaz de cortar esta intensidad masiva en un tiempo menor al tiempo que el conductor puede soportar la Icc sin quemarse. Esta interrupción debe ser casi instantánea.

Principios de Funcionamiento Interno

Los magnetotérmicos contienen dos mecanismos de apertura diferentes que trabajan de forma complementaria:

Mecanismo Térmico: Protección frente a Sobrecargas

La protección térmica es realizada por un interruptor bimetálico, compuesto por dos láminas metálicas unidas que poseen distinto coeficiente de dilatación. La corriente pasa a través de estas láminas, actuando como un interruptor cerrado mientras la intensidad que las atraviesa sea menor o igual a la In del dispositivo.

Cuando la corriente eléctrica excede la nominal del circuito (sobrecarga), se produce un calentamiento en el bimetal. Las láminas se dilatan de forma desigual, provocando que el bimetal se doble lo suficiente como para accionar el resorte de apertura del circuito. A medida que el bimetal se dobla, toca y gira la barra de disparo para abrir el circuito. Es importante notar que el tiempo que el bimetal necesita para doblarse y disparar el circuito varía inversamente con la corriente: a mayor sobrecarga, menor tiempo de respuesta.

Mecanismo Magnético: Protección frente a Cortocircuitos

La parte magnética del magnetotérmico consiste en un núcleo de hierro con una bobina de alambre a su alrededor, formando un electroimán. La protección magnética es la encargada de proteger el circuito contra cortocircuitos.

Para proteger contra cortocircuitos, la interrupción del circuito debe ser casi inmediata (generalmente en milisegundos), y por ello el bimetal no sería suficiente, dado que su respuesta es inherentemente lenta. Cuando ocurre un cortocircuito, la gran intensidad genera un campo magnético muy potente en el electroimán, que atrae rápidamente un émbolo o armadura, accionando el mecanismo de disparo y abriendo el circuito de forma instantánea.

Curvas de Disparo del Magnetotérmico

Las curvas de disparo son una representación gráfica que muestra el tiempo que tarda el magnetotérmico en desconectarse en función de la intensidad que lo atraviesa. Dado que los interruptores automáticos tienen dos mecanismos internos de disparo (térmico y magnético), estas curvas se dividen en dos secciones principales:

• La Curva Térmica: Muestra el tiempo de actuación del mecanismo bimetálico (protección contra sobrecargas). Esta curva es inversa.
• La Curva Magnética: Muestra el punto y tiempo de actuación del mecanismo magnético (protección contra cortocircuitos). Esta curva se subdivide en diferentes tipos (B, C, D, etc.) que definen la sensibilidad del disparo instantáneo.