Protección, Climatización y Componentes en Instalaciones Industriales: Contactores, Relés y Disyuntores

Grados de Protección IP e IK

Protección IP

El grado de protección IP se refiere a la protección contra el acceso a partes peligrosas y la entrada de cuerpos sólidos extraños (como polvo) y agua. Se compone de dos números:

• Primer número (protección contra sólidos y polvo):
  • 0: Sin protección.
  • 1: Cuerpos sólidos de más de 50 mm / Acceso con el dorso de la mano.
  • 2: Cuerpos sólidos de más de 12 mm / Acceso con un dedo.
  • 3: Cuerpos sólidos de más de 2,5 mm.
  • 4: Cuerpos sólidos de más de 1 mm.
  • 5: Protección contra la entrada perjudicial de polvo.
  • 6: Estanco al polvo.
• Segundo número (protección contra agua):
  • 0: Sin protección.
  • 1: Goteo vertical.
  • 2: Goteo con inclinación de hasta 15º.
  • 3: Lluvia fina.
  • 4: Proyecciones de agua.
  • 5: Chorros de agua.
  • 6: Estanco (inmersión temporal).
  • 7: Inmersión completa.
  • 8: Inmersión completa y continua.

Protección IK

El grado de protección IK indica la resistencia a impactos mecánicos:

• 01: 0,2 kg desde 70 mm.
• 02: 0,2 kg desde 100 mm.
• 03: 0,2 kg desde 175 mm.
• 04: 0,2 kg desde 250 mm.
• 05: 0,2 kg desde 350 mm.
• 06: 0,5 kg desde 200 mm.
• 07: 0,5 kg desde 400 mm.
• 08: 1,7 kg desde 295 mm.
• 09: 5 kg desde 200 mm.
• 10: 5 kg desde 400 mm.

Climatización en Armarios Eléctricos

La climatización es crucial para conseguir una temperatura idónea, evitar la condensación y reducir el calentamiento excesivo. Existen dos tipos principales:

• Natural: Se instalan elementos pasivos en el interior y las paredes del armario para lograr la climatización por convección natural. El aire caliente sube y sale.
• Forzada: Cuando la convección natural no es suficiente, se utilizan:
  • Resistencias calefactoras: Elevan la temperatura del cuadro, evitando la condensación cuando la temperatura externa es baja.
  • Ventiladores: Proporcionan ventilación forzada en el interior del cuadro, necesarios en armarios con temperatura interior elevada.
  • Termostatos: Controlan tanto las resistencias como los ventiladores.

Contactor

El contactor es el encargado de conectar y desconectar el sistema en carga. Está compuesto por un electroimán (circuito magnético y bobina). El circuito magnético tiene una parte fija y otra móvil (armaduras) separadas por un entrehierro, que evita el riesgo de remanencia. Un muelle antagonista permite que la armadura móvil vuelva a su posición inicial. La bobina produce el flujo magnético necesario para atraer la armadura móvil, que a su vez arrastra los polos principales móviles del contactor. Estos contactan con los polos principales fijos, permitiendo el paso de corriente sin dificultad cuando la resistencia entre ellos es nula.

Categorías de Contactores, Relés y Disyuntores

Categorías de Contactores

Las categorías de los contactores se definen según el tipo de carga, características y condiciones de trabajo:

• AC (Corriente Alterna) / DC (Corriente Continua):
• AC1/DC1: Carga no inductiva, horno de resistencia.
• AC2: Motor de anillos, arranque.
• AC3/AC4: Motor con rotor en cortocircuito.
• DC2/DC3: Motores shunt.
• DC4/DC5: Motores serie.

Relé Térmico

El relé térmico protege contra sobrecargas débiles y prolongadas. El calor generado por la corriente deforma una bilámina, y una leva produce el disparo. Dispara cuando la corriente es 7,2 veces mayor a la nominal. Clases de disparo:

• Clase 10: Máximo 10 segundos.
• Clase 20: Máximo 20 segundos.
• Clase 30: Máximo 30 segundos.

Disyuntor Motor

El disyuntor motor ofrece protección contra sobrecargas y cortocircuitos, además de funciones de mando. La bobina primaria es recorrida por la corriente a controlar, y la bobina secundaria está conectada al bimetal. La corriente en la bobina primaria crea un campo magnético que atrae la parte móvil hacia el núcleo. Parte de este campo induce una corriente en el secundario que calienta el bimetal. Curvas de disparo:

• Z: 2,4 - 3,6 veces la corriente nominal (In).
• B: 3 - 5 veces In.
• C: 5 - 10 veces In.
• D: 10 - 14 veces In.
• K: 8 - 12 veces In.

Diferencias entre Disyuntor y Relé, Seccionador e Interruptor

• Relé vs. Disyuntor: El relé solo protege contra sobrecargas, mientras que el disyuntor protege contra sobrecargas (térmico) y cortocircuitos (magnético).
• Seccionador: No tiene poder de corte. Su función es separar físicamente la instalación para proteger a personas e instalaciones durante el mantenimiento.
• Interruptor: Tiene poder de corte, pero no ofrece separación de seguridad. Normalmente se utiliza un interruptor seccionador, que combina ambas funciones.