Control de potencia
Protección contra las sobrecargas
Compensación de la temperatura ambiente
Clases de disparo
La curvatura que adoptan las biláminas no sólo se debe al
calentamiento que provoca la corriente que circula en las
fases, sino también a los cambios de la temperatura
ambiente. Este factor ambiental se corrige con una bilámina
de compensación sensible únicamente a los cambios de la
temperatura ambiente y que está montada en oposición a las
biláminas principales.
Cuando no hay corriente, la curvatura de las biláminas se
debe a la temperatura ambiente. Esta curvatura se corrige
con la de la bilámina de compensación, de forma tal que los
cambios de la temperatura ambiente no afecten a la posición
del tope de sujeción. Por lo tanto, la curvatura causada por la
corriente es la única que puede mover el tope provocando el
disparo.
Los relés térmicos compensados son insensibles a los
cambios de la temperatura ambiente, normalmente
comprendidos entre –40 °C y + 60 °C.
Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de
las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben
permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico
de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la
duración del arranque, resulta excesivamente larga.
La duración del arranque normal del motor es distinta para
cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos
(arranque en vacío, bajo par resistente de la máquina
arrastrada, etc.) o de varias decenas de segundos (máquina
arrastrada con mucha inercia), por lo que es necesario contar
con relés adaptados a la duración de arranque. La norma
IEC 947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres
tipos de disparo para los relés de protección térmica:
• Relés de clase 10
Válidos para todas las aplicaciones corrientes con una
duración de arranque inferior a 10 segundos.
• Relés de clase 20
Admiten arranques de hasta 20 segundos de duración.
• Relés de clase 30
Para arranques con un máximo de 30 segundos de duración.
Observación importante: en las aplicaciones con un
arranque prolongado, conviene comprobar que todos los
elementos del arrancador (contactores, aparatos de protección
contra los cortocircuitos, cables, etc.) están dimensionados
para soportar la corriente de arranque sin calentarse
demasiado.
Reglaje
Los relés se regulan con un pulsador que modifica el
recorrido angular que efectúa el extremo de la bilámina de
compensación para liberarse del dispositivo de sujeción que
mantiene el relé en posición armada.
La rueda graduada en amperios permite regular el relé con
mucha precisión. La corriente límite de disparo está
comprendida entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado.
Detección de una pérdida de fase
1,05 Ir
Este dispositivo provoca el disparo del relé en caso de
ausencia de corriente en una fase (funcionamiento
monofásico). Lo componen dos regletas que se mueven
solidariamente con las biláminas. La bilámina correspondiente
a la fase no alimentada no se deforma y bloquea el
movimiento de una de las dos regletas, provocando el
disparo.
Los receptores alimentados en corriente monofásica o
continua se pueden proteger instalando en serie dos biláminas
que permiten utilizar relés sensibles a una pérdida de fase.
Para este tipo de aplicaciones, también existen relés no
sensibles a una pérdida de fase.
1,2 Ir
1,5 Ir
7,2 Ir
Clase
tiempo de disparo en frío
10 A
>2h
<2h
< 2 min
2 s ≤ tp ≤ 10 s
10
>2h
<2h
> 4 min
2 s ≤ tp ≤ 10 s
20
>2h
<2h
> 8 min
2 s ≤ tp ≤ 20 s
30
>2h
<2h
> 12 min
2 s ≤ tp ≤ 30 s
tiempo
Curvatura de
las biláminas
principales
2h
Deflexión de la bilámina
de compensación
contacto fijo
10 min
contacto móvil
4 min
2 min
Principio de compensación de la temperatura ambiente
20 s
10 s
clase 30
clase 20
clase 10
4s
2s
Posición en frío
1 1,2
1,05 1,5
Posición en caliente
Posición en caliente
Funcionamiento equilibrado Ausencia de una fase
Principio de detección de pérdida de fase
7,2
17
múltiplos de Ir
Curvas de disparo de los relés térmicos
17
†
1