RELES

1. 6.5 V Relés termomagnéticos
También son conocidos como PIA (Pequeños Interruptores Automáticos), se
utilizan para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y
sobrecargas, en sustitución de los fusibles, ya que tienen la ventaja de que no hay
que reponerlos, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Según el nº de polos
se clasifican en unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares (para redes
trifásicas más neutro).
Estos aparatos constan de un disparador o desconectador magnético, formado por
una bobina, que actúa sobre un contacto móvil al sobrepasar la intensidad que la
atraviesa su valor nominal (In). Éste es el elemento que protege la instalación
contra cortocircuitos.
También poseen un desconectador térmico, formado por una lámina bimetálica,
que se dobla al ser calentada por un exceso de intensidad. No podremos volver a
rearmar el contactor hasta que no se haya enfriado la lámina bimetálica.
Al igual que los relés térmicos, son aparatos destinados a proteger los motores
contra posibles sobrecargas.
Está conformado por un núcleo horizontal, sobre el cual se han bobinado dos
arrollamientos de alambre: un primario, por el que circula la corriente de control, y
un secundario, cuyos extremos están unidos a un bimetal.
Cuando la corriente a controlar pasa por el bobinado primario, crea un campo
magnético que, por una parte tiende a atraer una lámina flexible hacia el núcleo, y
por otra induce en el secundario una corriente que la recorre y calienta el bimetal.
El relé tiene dos modalidades para actuar:

2. a) Disparo diferido (por acción del térmico): si la corriente sobrepasa el valor
ajustado, el bimetal se calienta y se deforma, dejando libre, después de cierto
tiempo, un tope (unido a la lámina que bloquea el bimetal). La unión tope-
lámina se flexiona, y una palanca actúa sobre el eje de transmisión,
provocando la apertura de un contacto colocado en el interior de una cámara.
El rearme se puede realizar solamente cuando el bimetal se enfría
suficientemente.
b) Disparo instantáneo (por acción del elemento magnético): si la corriente
adquiere rápidamente un valor muy elevado provocado por un cortocircuito, se
genera un campo magnético muy intenso, de manera que antes que el bimetal
se deforme lo necesario para liberar el tope, la atracción magnética sobre la
lámina es más fuerte que el resorte que lo mantiene contra el tope, de manera
que ésta se pega al núcleo, haciendo que una palanca actúe sobre el eje de
transmisión, para que provoque la apertura del contacto que se encuentra en la
cámara, como en el caso de disparo diferido.
6.6 Relés electromagnéticos
Sirven para la protección de circuitos contra fuertes sobrecargas, realizando la
desconexión del circuito de mando instantáneamente.
Su funcionamiento está basado en la fuerza producida por un electroimán sobre
una armadura parecida a la de un contactor.
Cuando la corriente que absorbe el motor es muy superior a la corriente nominal,
la bobina del electroimán crea un fuerte campo magnético, suficiente para ejercer
una fuerza de atracción capaz de vencer el par resistente contrario.
Unidos a la armadura están los contactos del circuito de mando, dando lugar, por
tanto, a la apertura del circuito, cuando la armadura se mueve. Al interrumpirse el
circuito de alimentación, el relé vuelve a su posición de reposo por acción del
muelle.
6.7 Relé electromagnético diferencial
Un interruptor diferencial es un aparato cuya
misión es desconectar una red de distribución
eléctrica cuando alguna de sus fases se pone a
tierra, bien sea directa o indirectamente.
El interruptor diferencial
se activa al detectar
una corriente de
defecto (Id), que sea
superior a su umbral de
sensibilidad (valor
programado para que
salte).

3. Este relé dispone de un circuito magnético en forma toroidal sobre el que se
bobinan, en el mismo sentido, los conductores de las tres fases. En condiciones
normales la suma geométrica de las corrientes de las tres fases es nula y no hay
flujo resultante. Solamente cuando se presenta una corriente de fuga a tierra, y
ésta alcanza un valor de sensibilidad del aparato, se producirá un flujo resultante.
Este flujo induce en la bobina una corriente que anula el efecto del imán, y hace
que se abra un contacto, desenergizando el circuito de mando, y por consiguiente
el circuito total.
La sensibilidad de estos dispositivos varía de 30 mA a 500mA, según el grado de
protección que se requiera.
6.8 Fusibles
Son elementos destinados específicamente para
proteger contra cortocircuitos. Todo circuito, sea de
potencia, sea de mando, debe protegerse contra
posibles cortocircuitos con fusibles o relés
termomagnéticos.
Los fusibles o cortacircuitos no son más que una
sección de hilo más fino que los conductores normales,
colocado en la entrada del circuito a proteger, para que
al aumentar la corriente debido a un cortocircuito, sea
la parte que más se caliente y, por tanto, la primera en
fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el resto del
circuito ya no sufre daño alguno.
Antiguamente los fusibles eran finos hilos de cobre o plomo colocados al aire, lo
cual tenía el inconveniente de que al fundirse saltaban pequeñas partículas
incandescentes, dando lugar a otras averías en el circuito. Actualmente la parte o
elemento fusible suele ser un fino hilo de cobre o aleación de plata colocados
dentro de unos cartuchos cerámicos llenos de arena de cuarzo, con lo cual se
evita la dispersión del material fundido.
6.9.1 Tipos de fusibles
Los fusibles se clasifican en tres tipos, dependiendo de la rapidez de fusión:
a) Fusibles lentos (gT)
Son los menos utilizados. Se utilizan para la protección de redes aéreas de
distribución debido a los cortocircuitos momentáneos que los árboles o el
viento pueden hacer entre los conductores. Funden en un segundo para I = 5 If
(Intensidad de Fusión).
b) Fusibles rápidos (gF)

4. Utilizados generalmente para la protección de redes de distribución con cables
aislados y para los circuitos de alumbrado. Funden en un segundo para I = 2,5
If.
c) Fusibles de acompañamiento (aM)
Fabricados especialmente para la protección de motores, debido a que
aguantan, sin fundirse, los picos de intensidad generados por los motores al
ponerse en marcha. Funden en un segundo para I = 8 If.
El fusible, utilizado como elemento componente de una salida a motor, solo debe
actuar frente a cortocircuitos. Es decir, las sobrecargas no deben producir la
operación del fusible, por lo cual debe emplearse el fusible de respaldo, llamado
para baja tensión tipo aM. La curva característica del fusible aM lo hace insensible
a las sobrecargas, siendo diseñado el elemento fusible de este tipo de fusibles
más resistente a la fatiga mecánica debida a los esfuerzos de contracción y
dilatación térmica causadas por las sobrecorrientes de los sucesivos arranques.
Se muestra a continuación una figura donde se comparan las curvas de los
fusibles tipo aM y gL (uso general).
6.9.2 Utilización de fusibles
La temperatura ambiente es de ≤40ºC. En caso de que la temperatura sea
superior a 55ºC, es necesario aplicar el coeficiente de desclasificación. Según la
siguiente fórmula:
120 – Tº amb

5. Desclasificación =
65
Antes de elegir un fusible se debe estudiar sus características, y, en especial:
- Intensidad de utilización.
- Tipo de aplicación. Arranque del motor.
- Temperatura de servicio.
- Tensión de servicio.
6.9.3 Disposición de los fusibles en el circuito
6.9.4 Fusibles para circuitos trifásicos (motores)
QF
2
1
F
L1 N
2
1
F
L1
4
3
L2
6
5
L3 N
2
1
F
L1
4
3
L2
6
5
L3
Circuito monofásico
(L1-N)
Circuito trifásico
(L1-L2-L3)
Circuito trifásico con neutro
(L1-L2-L3-N)
2
1
F
L1
4
3
L2
6
5
L3
Fusibles individualizados que pueden suministrarse
en bloque o separados.
1 3 5
4 62
Seccionador con fusibles incorporados.
Esta disposición permite el cambio de los fusibles
sin estar sometidos a la tensión de la red.

6. 6.9.5 Fusibles para líneas trifásicas
Fusibles para la protección de líneas según VDE 0635 y los interruptores de
protección de líneas según VDE 0641 y 0643.
Sección
nominal
Intensidad nominal del fusible
Los valores indicados entre paréntesis corresponden a las nuevas
prescripciones
Grupo 1
Hasta 3 conductores en
tubos
Grupo 2
Hilos entubados, líneas
tendidas en locales
húmedos (hasta ahora
denominadas líneas
similares a cables),
conductores con alma,
líneas de varios
conductores tendidas
libremente al aire y líneas
de varios conductores
para su empalme a
consumidores de
corriente de
emplazamiento variable
(incluyendo líneas de
arrastre)
Grupo 3
Líneas de un conductor
tendidas libremente al
aire, encontrándose los
conductores a una
distancia entre sí que por
lo menos debe ser
equivalente al diámetro de
la línea, y líneas de un
conductor para su
empalme a consumidores
de emplazamiento
variable
mm2
Cobre
(A)
Aluminio
(A)
Cobre
(A)
Aluminio
(A)
Cobre
(A)
Aluminio
(A)
QF
1 3 5
4 62 35
36 38
Seccionador con fusibles incorporados.
Sistema percutor mediante el cual puede detectarse
la rotura o fusión de un fusible, ordenando en
consecuencia la acción de parada de la instalación,
para proceder a la sustitución del fusible fundido.

7. 0,75
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
-
10
15 (16)
20
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
125
-
-
-
-
-
-
-
-
-
15 (16)
20
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
-
-
-
-
-
-
10
15 (16)
20
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
125
160
225 (224)
260 (250)
300
350 (355)
350 (355)
430 (425)
-
-
-
20
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
125
160
200
225 (224)
260 (250)
300
350 (355)
15 (16)
20
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
125
160
200
260 (250)
300
350 (355)
430 (425)
430 (425)
500
-
-
-
25
35 (36)
50
60 (63)
80
100
125
160
200
225 (224)
260 (250)
300
350 (355)
430 (425)
6.9.6 Calibrado de fusibles y relés térmicos para motores trifásicos de
220/240V
MOTOR TRIFASICO FUSIBLES RELE TERMICO Sección
del
conductor
Potencia Intensidad
absorbida
Fusibles
aconsejados
Playa de reglaje
kW CV A
(220V)
A
(240)
A
(gl)
A
(aM)
Mín.
(A)
Máx.
(A)
mm
2
0,06
0,09
0,12
0,18
0,25
0,37
0,55
0,75
1,1
1,5
2,2
3
4
5,5
6,5
7,5
1/12
1/8
1/6
1/4
1/3
1/2
3/4
1
1,5
2
3
4
5,4
7,4
8,7
10
0,38
0,55
0,76
1,1
1,4
2,1
2,7
3,3
4,9
6,2
8,7
11,6
15,3
20,6
23,7
27,4
0,35
0,5
0,68
1
1,38
1,93
2,3
3,1
4,1
5,6
7,9
10,6
14
18,9
21,8
24,8
-
2
2
4
4
6
6
10
10
16
16
25
35
50
50
63
0,5
1
1
2
2
4
4
6
6
8
10
16
20
25
25
32
0,27
0,42
0,55
0,9
1,3
1,7
2,1
2,7
4,0
5,2
7,5
9,0
12,0
18
21
26
0,4
0,63
0,83
1,3
1,8
2,4
3,0
4,0
6,0
7,5
11,0
13,0
17,6
23
27
32
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
2,5
4
6
10

8. 11
12,5
15
18,5
22
25
30
37
45
55
75
90
110
15
17
20
25
30
34
40
50
60
75
100
120
150
39,2
43,8
52,6
64,9
75,2
84,4
101
124
150
181
245
292
358
35,3
40,2
48,2
58,7
68,9
77,2
92,7
114
136
166
226
268
327
80
100
100
125
125
160
200
200
250
315
400
630
630
40
63
63
80
80
100
125
125
160
200
250
400
400
35
35
35
45
60
60
80
90
110
140
160
250
250
55
55
55
70
100
100
115
130
160
200
250
400
400
10
10
16
16
25
25
35
70
70
70
120
240
240
6.9 Sonda de termistancias
Sistema electrónico empleado para proteger los motores, cuando se eleva la
temperatura real de los devanados por encima de valores permisibles,
desconectando el circuito de mando.
Para que el sistema actúe se instalan en los devanados del motor unas
termorresistencias PTC (sondas), que captan el calentamiento que se produce en
ellos, ya sea por sobrecarga, falta de ventilación o bloqueos. Se obtiene una
protección eficaz si las sondas han sido elegidas y montadas correctamente.
Estos dispositivos pueden usarse también para proteger cualquier aparato que
corra peligro a causa de calentamientos indeseados, siempre y cuando
puedan instalarse
adecuadamente los termistores PTC.
Aunque hay varios tipos de sondas, las más utilizadas son las de coeficiente de
temperatura positivo (PTC) o termistancias, las cuales se caracterizan por
provocar un aumento brusco de su resistencia cuando la temperatura llega a un
valor determinado, llamado "temperatura nominal de funcionamiento" (TNF). Para
este valor, la termistancia, conectada a un relé electrónico especial, provoca el
disparo del contactor de maniobra.

9. Como las sondas miden exclusivamente la temperatura del punto en que hacen
contacto, es necesario colocarlas en los puntos más críticos del arrollamiento del
motor; generalmente en el fondo de las ranuras o en las cabezas de bobina del
lado de salida del aire. Esto obliga a efectuar su montaje de forma cuidadosa
durante la fase de bobinado del motor para asegurar un buen contacto térmico.
Además de los problemas que lleva la colocación de la sonda hay otro factor que
condiciona decisivamente este sistema de protección. A pesar de su pequeña
masa (como una cabeza de cerilla), la sonda reacciona con un cierto retardo
definido por su constante de tiempo térmica, que en la práctica suele ser del orden
de 8 a 10 segundos.
Esta inercia térmica, normalmente olvidada, es un factor muy importante a tener
en cuenta sobre todo en casos de sobrecargas bruscas o bloqueo del rotor.
Como las sondas térmicas sólo pueden detectar calentamientos con un cierto
retardo, no suministran una protección rápida, como sería de desear, en los casos
contra fallos de fase, bloqueo del motor, cortocircuito entre fases, y defectos o
derivaciones con respecto a tierra. Tampoco las sondas térmicas protegen a los
conductores de alimentación, por lo que su empleo sólo es aconsejable en
combinación con otros sistemas de protección.
6.10 Guardamotores
Los guardamotores utilizan el mismo principio de protección que los interruptores
termomagnéticos. Son aparatos diseñados para ejercer hasta 4 funciones:
1.- Protección contra sobrecargas.
2.- Protección contra cortocircuitos.
3.- Maniobras normales manuales de cierre y apertura.

10. 4.- Señalización.
Este tipo de interruptores, en combinación con un contactor, constituye una
solución excelente para la maniobra de motores, sin necesidad de fusibles de
protección.
En las figuras adjuntas podemos ver dos circuitos diferentes de alimentación de un
motor según dos procedimientos; el primero utiliza los fusibles de protección de
líneas, el imprescindible contactor y su relé térmico; el segundo solamente utiliza
un interruptor automático de motor y un contactor. Las diferencias son notables,
así que veamos los inconvenientes y ventajas estudiando la composición del
interruptor automático de motor.
Como ya hemos dicho, estos interruptores disponen de una protección térmica.
Cada uno de los tres polos del interruptor automático dispone de un disparador
térmico de sobrecarga consistente en unos bimetales por los cuales circula la
intensidad del motor. En caso de una sobrecarga el disparo se produce en un
tiempo definido por su curva característica.
La intensidad de disparo térmico es regulable dentro de ciertos límites. Para el
modelo KTA3 de Sprecher existen 13 modelos con intensidades comprendidas
entre 0,1 A hasta 25 A. disponiendo cada uno de ellos de un campo de reglaje
determinado.

11. La protección magnética o disparador magnético de cortocircuito consiste
en un
electroimán por cuyo arrollamiento circula la corriente del motor y cuando esta
alcanza un valor determinado se acciona bruscamente un núcleo percutor que
libera la retención del mecanismo de disparo, obteniéndose la apertura de
contactos en un tiempo inferior a 1 ms. La intensidad de funcionamiento del
disparador magnético es de 11 a 18 veces la intensidad de reglaje,
correspondiente a los valores máximo y mínimo del campo de reglaje.
Otra característica interesante en este tipo de aparatos es la limitación de la
corriente de cortocircuito por la propia resistencia interna del interruptor,
correspondiente a los bimetales, disparadores magnéticos y contactos. Este efecto
disminuye a medida que aumenta la intensidad nominal del aparato.
Gracias al diseño optimizado de las piezas de los contactos y de las cámaras de
extinción, estos aparatos tienen un poder de corte muy elevado. Así, por ejemplo,
a 380V el poder de corte es de 100 kA para los aparatos de hasta 63 A; de 6,3 -
10 A. el poder de corte es de 10 kA, y de 10 - 25 A. el poder de corte es de 6 kA.
Una tecla de conexión START y otra de desconexión STOP o RESET permiten el
mando manual del interruptor, lo cual le faculta para que en ciertos circuitos se
pueda prescindir del contactor.

12. Un botón giratorio, situado a un costado del interruptor, permite seleccionar la
función T "TRIP", de disparo con señalización y bloqueo de la reconexión directa.
Esta función tiene la misión de que en el caso de disparo por sobrecarga o
cortocircuito la tecla STOP se desplace a una posición intermedia,
aproximadamente a la mitad de su carrera total, indicando con ello el motivo
de la desconexión. Para efectuar la nueva
conexión manual es necesario pulsar a fondo la tecla STOP.
Estos interruptores, en su lateral izquierdo, disponen de un alojamiento para la
colocación de un bloque de contactos auxiliares. Un contacto normalmente
cerrado y otro normalmente abierto pueden servirnos para todas aquellas
funciones de señalización que deseemos.
También es posible desconectar a distancia estos interruptores, ya que se
dispone, en su lateral derecho, de alojamiento para colocar una bobina de disparo
por emisión de tensión, o una bobina de disparo por mínima tensión.
Con todo lo dicho sobre los interruptores automáticos de motores KTA3-25, es
posible llegar a la conclusión de que aunque estos interruptores no supongan el
sistema ideal de protección, pueden sustituir ventajosamente a los grupos
fusibles/relés térmicos utilizados para la protección de motores.