ELEMENTOS DE PROTECCION

1. MECATRÓNICA
ÁREA: AUTOMATIZACIÓN
ING. EN MECATRÓNICA

2. Elementos de protección.
Son dispositivos que protegen al circuito de sobrecargas de tensión y al operario de posibles accidentes.
Fusible:
Está formado por un hilo de cobre que se funde se hay sobrecarga, abriendo el circuito. Se coloca
en serie con el circuito. Impide que pueda quemarse algún componente.
El fusible se conecta en serie con los componentes que queremos proteger.

3. El principio de funcionamiento del fusible es muy simple: se basa en intercalar un elemento más débil en el
circuito, de manera tal que cuando la corriente alcance niveles que podrían dañar a los componentes del
mismo, el fusible se funda e interrumpa la circulación de la corriente.
Fusible:
Características de los fusibles
Poder de corte: se trata de la corriente máxima que puede un fusible interrumpir.
Tensión nominal: presentan tensiones con valores que oscilan entre los 250 y los 600 v.
Intensidad de fusión y de no fusión del fusible: el fusible posee una banda de dispersión que
no asegura la fusión del fusible.
Intensidad nominal: los fusibles pueden soportar una intensidad entre 2 a 1250 A.
Curva de fusión: muestra con relación a la corriente el tiempo de des-conexión del fusible.

4. Partes que Componen un Fusible.
Básicamente los fusibles eléctricos se componen de cinco partes y para su fabricación se utilizan
varios tipos de materiales. Cada una de ellas cumple un rol específico y dependiendo del tipo de
fusible y su aplicación es posible prescindir de alguna de ellas.
Cuerpo Fusible.
Terminales.
Elemento Fusible.
Medio de Extinción del Arco Eléctrico.
Indicador de Funcionamiento (Trigger Indicator).
Partes que Componen un Fusible

5. Cuerpo Fusible.
Se construyen de materiales aislantes de la electricidad y con un cierto grado de resistencia mecánica
como por ejemplo el Vidrio, el papel Fishpaper, la Porcelana, la Esteatita, la Fibra de Vidrio, entre otros.

6. El Cuerpo cumple la función de proteger y aislar el elemento fusible ubicado en su interior, además debe
ser capaz de soportar grandes presiones térmicas y mecánicas en el momento de operación del elemento
fusible.

7. La cantidad de energía liberada en este instante, debe ser contenida en el interior del cuerpo y luego
disipada en forma de calor al exterior con el fin de evitar la explosión del fusible, riesgos al personal y la
instalación.

8. La onda de presión mecánica originada por la operación del fusible, choca contra las paredes internas del
cuerpo en un lapso de tiempo de milisegundos hasta unos pocos segundos. Posteriormente, el cuerpo
fusible debe soportar la energía térmica desarrollada en su interior, la que se refleja en un incremento
gradual de la temperatura y depende de la energía desarrollada durante la fusión, por tanto del valor de la
intensidad de cortocircuito y de la disipación del cuerpo, terminales, portafusibles y cables de conexión.

9. Terminales
.
Se construyen generalmente en piezas torneadas de cobre y bronce, terminados con un baño de plata
electrolítica con una pureza de 99.99 % o también, dependiendo de la aplicación, con un baño de
estaño.

10. Estos elementos cumplen la función de conectar eléctricamente el elemento fusible con el
circuito a proteger y como elementos disipadores del calor desarrollado en la operación normal
del fusible, por lo tanto es muy importante que estén bien unidos al fusible para evitar el
calentamiento por efecto de resistencia de contacto. También como disipadores de energías de
sobrecorriente.

12. S&C Electric Company
Fusibles de Potencia SM para subestaciones, distribución en exteriores
Fusibles de Potencia SM
Para la distribución en exteriores, 4.16 kV a 34.5 kV.
Los Fusibles de Potencia SM de S&C son aptos especialmente para su uso con unidades de recarga
SM porque protegen los transformadores, los bancos de condensadores y los cables de las
subestaciones de distribución en exteriores.

15. Estos elementos cumplen la función de conectar eléctricamente el elemento fusible con el circuito a
proteger y como elementos disipadores del calor desarrollado en la operación normal del fusible, por lo
tanto es muy importante que estén bien unidos al fusible para evitar el calentamiento por efecto de
resistencia de contacto. También como disipadores de energías de sobrecorriente. La diferencia entre la
plata y el estaño radica en la clase de óxidos que estos metales producen. La plata se oxida cuando está
expuesta al oxígeno, pero el óxido de este metal es conductor, así que con el óxido de plata siempre existirá
un buen contacto eléctrico. Por otra parte, el óxido del estaño forma una película delgada de óxido
estánico, sobre el estaño que está expuesto al aire y esto origina una protección superficial sobre la pieza.
Esto es favorable en lugares donde existen muchos agentes contaminantes que pueden atacar a las piezas
metálicas, como por ejemplo en la minería. La razón por la cual las piezas de cobre reciben un baño de
plata o estaño, es que el óxido de cobre es un mal conductor. Los contactos con óxido de cobre pueden
aislar, pueden conducir o pueden depurar.

16. Elemento Fusible.
Es el “corazón” de cada fusible eléctrico, controla las características de capacidad de
interrupción frente a las sobre intensidades, bajo condiciones de funcionamiento del fusible.
Las características referidas al material de fabricación y las dimensiones del elemento fusible, se
basan en el comportamiento registrado con el incremento de la corriente y el tiempo de respuesta
(Característica t-I).

18. Un fusible puede tener uno o más elementos fusibles en su interior. Generalmente se fabrican
con plata debido a sus grandes ventajas. Todos los óxidos que produce este metal son
conductores, posee una gran maleabilidad lo cual facilita el trabajo para trabajar en láminas,
posee una baja resistividad y pocas pérdidas, su valor es relativamente económico, y es
abundante.
También se fabrican con otros metales tales como el cobre, cobre bañado en plata para mejorar
su capacidad conductiva y el zinc.

19. Los elementos fusibles utilizados son generalmente alambres y láminas. El uso de alambres permite
calibrar la corriente que circula por el fusible solamente variando su diámetro. Actualmente el uso de
alambres está aplicado solo en contados tipos de fusibles, como los de vidrio, los de reja y en general
cuando no se requiere manejar corrientes muy altas.

20. En la etapa de diseño es importante determinar el largo adecuado de los alambres fusibles, puesto que
la resistencia interna es directamente proporcional a su longitud según la siguiente relación:
Por lo tanto la longitud de los alambres fusibles, influirá directamente en los tiempos de operación.
Resistencia ( R ) es igual al producto de rho (ρ) por la longitud (L) del conductor dividido
o partido por la sección o grosor (área) (S) del conductor.
Donde ρ (rho) es una constante (conocida y que depende del material),
llamada resistividad .

22. En el siguiente gráfico se muestra la curva de operación de un alambre Cuag (aleación Cobre y Plata)
con diámetro de 0.47 mm, primero con una longitud de 50 mm y luego con 100 mm, sin cuerpo fusible
y sin medio de extinción de arco.

23. Se puede observar que para el mismo alambre la curva de operación de longitud mayor
interrumpe primero que el de longitud menor, debido a que por efecto joule disipa más calor,
lo que afecta directamente en los tiempos de fusión.
En la parte baja de la curva, con corrientes más elevadas, los tiempos de fusión son casi
iguales. Esto se debe a que la influencia de la temperatura en la operación del fusible es casi
nula producto de los rápidos tiempos de respuesta (régimen adiabático).
El término adiabático hace
referencia a volúmenes que
impiden la transferencia de
calor con el entorno.

24. A diferencia de los alambres fusibles, el uso de láminas tiene la gran ventaja que es posible además de
regular la corriente con la sección de la lámina, controlar la disipación de calor implementando una
adecuada geometría en el diseño, para evitar la operación del fusible por excesiva acumulación de calor en
condiciones de sobrecarga.
Según los tiempos de operación que se desea lograr es posible diseñar fusibles para distintas aplicaciones. Para
esto se utilizan distintos metales en la fabricación de los elementos fusibles puesto que cada uno posee
cualidades físicas distintas al resto (temperatura de fusión, resistividad, etc.).

25. Tipos de láminas utilizadas en los fusibles según la geometría del diseño.

27. Dependiendo de la geometría utilizada para el diseño de un fusible, las láminas generalmente se trabajan
con “perforaciones”. Una cantidad de perforaciones a lo largo de una lámina, da origen a lo que se conoce
como “filas”.
Los espacios de material que quedan entre dos perforaciones se denominan “venas”, y a su vez, las zonas
comprendidas entre las filas se llaman “estricciones”.

28. Estas configuraciones permiten en el momento de la sobre intensidad que en las venas se
origine una alta densidad de corriente, mayor que en las estricciones. En cortocircuitos de
gran magnitud (> 10 veces In), se produce el corte en las venas en condición adiabática, con
rápidos tiempos de fusión, consiguiendo limitar la intensidad. Bajo condiciones de sobrecarga
(hasta 5 veces In), el calor desarrollado en el fusible por la corriente que lo recorre, puede
causar daño a los cables conductores, los terminales y un recalentamiento excesivo del
cuerpo fusible.

29. Por este motivo es que hace muchos años, los fabricantes incorporan en el diseño de los elementos
fusibles una técnica que permite la operación del fusible bajo un régimen de sobrecarga, la cual
aprovecha las ventajas producidas por un fenómeno conocido como “Efecto M”.
El Efecto M (Difusión Pill Technology), .
El “Efecto M”, o como se le denomina hoy en día, Tecnología de la Pastilla de Difusión (Difusión
Pill Technology), fue descubierto por el físico profesor A. W. Metcalf en el año 1939.
Dicho efecto consiste en la aplicación de soldadura de un bajo punto de fusión sobre el elemento
fusible, con la finalidad de cambiar completamente los efectos térmicos de la zona recubierta
con la pastilla de difusión. De esta manera es posible controlar la operación del elemento fusible
y mejorar las características de tiempo-corriente en régimen de sobrecarga.

30. La aleación molecular entre la soldadura y el elemento fusible posee una resistencia más alta que los
otros lugares sin soldadura. La combinación de dos materiales íntimamente ligados, da como resultado
que la temperatura de fusión sea inferior a la de los elementos individuales, y ciertas aleaciones
producen el efecto eutéctico, es decir, se obtiene un punto donde una composición de dos materiales
solidifica como un elemento puro.

31. Cuando la corriente de sobrecarga circula por el fusible, la resistencia producida por el “efecto M”
aumenta progresivamente debido a que el calor necesario para derretir el elemento fusible es en
función de la ley de Joule, disminuyendo la corriente requerida para provocar la fusión. El calor
desarrollado en la zona con soldadura si la corriente de sobrecarga continúa aumentando, creará
“puntos calientes locales” sobre los cuales se originará la fusión del elemento fusible. En este caso los
fenómenos térmicos ocasionados por el “efecto M” son irreversibles.

33. Medio de Extinción del Arco Eléctrico.
La etapa de formación de arcos se origina luego de la fusión de una o varias filas de la lámina fusible
en el momento de la operación. La gran cantidad de energía interna que posee el arco, crea altas
presiones y temperaturas que finalmente deben ser soportadas por el fusible. Para reducir los
efectos destructivos que produce el arco, se emplea como medio de extinción de este fenómeno la
Sílice. Este material posee una buena capacidad de absorción de energía la que es intercambiada
con el medio, posibilitando un rápido enfriamiento ayudando así a la extinción del arco. Además, la
sílice llena todos los espacios, dejando sin aire y por lo tanto sin oxígeno el interior del cuerpo
fusible.

34. La sílice utilizada en la fabricación de fusibles, debe estar libre de cualquier impureza orgánica y metálica.
Además de estar completamente compactada al interior del cuerpo debe estar libre de humedad y tener una
adecuada granulometría (tamaño de los granos), de lo contrario el fusible no será capaz de interrumpir en
forma segura las elevadas sobre intensidades. También es común en los fusibles, el uso de la sílice
solidificada, la que permite incrementar el poder de corte en el momento de la operación.

35. Dependiendo de la magnitud de la corriente de cortocircuito y de la geometría empleada en el
diseño, el elemento fusible se vaporiza, y los gases liberados en este proceso se condensan sobre la
sílice en el momento de la absorción de la energía. Esta última es calentada a tal punto que los
granos se pegan unos a otros, formando cristales de piedra llamados “fulguritas”, los cuales son
mezclas de arena y metal fundido, de apariencia similar al vidrio.

36. Otro medio de extinción utilizado actualmente es el Ácido Bórico, el cual actúa por la desionización
del arco eléctrico para interrumpir la corriente en fusibles de alta tensión.

37. Indicador de Funcionamiento (Trigger Indicator).
Es un dispositivo visual que señala la operación del fusible. Los indicadores de funcionamiento
hacen la indicación por medio de un señalizador incorporado en los fusibles, evitando así la
necesidad de medir su resistencia para verificar la fusión.

38. Los Actuadores son otros dispositivos que indican la operación de un fusible. Algunos se encuentran
incorporados en los fusibles como por ejemplo los “percutores” o “disparadores” (Trigger Actuator).
A pesar de que se encuentran en paralelo con el elemento fusible, no cumplen el mismo objetivo
que los elementos destinados para proteger un circuito eléctrico. Son dispositivos mecánicos que se
liberan durante el funcionamiento y pueden utilizarse como señalizador o para actuar sobre otros
aparatos, ya sean alarmas o sistemas de indicación remota.
Existen también los Botones Actuadores, los cuales son dispositivos anexos a los fusibles y se
encuentran en diversas formas a modo de accesorios.

39. Características Eléctricas de los Fusibles.
Es la cantidad de corriente eléctrica (valor RMS) que el fusible es capaz de conducir indefinidamente
sin desconectar. Como se ha descrito anteriormente, la circulación de una corriente eléctrica por un
conductor, creará una determinada cantidad de calor por efecto Joule. Sin embargo, la circulación
de una corriente igual o menor a la indicada como nominal en el fusible, no debe originar una
cantidad de calor que provoque dentro de un tiempo determinado y en condiciones ambientales y
de montaje favorables, la operación del fusible.
Intensidad nominal (In).
Este valor debe estar especificado en el fusible, y a cada uno de estos, se le designa un nivel de
corriente por el fabricante, bajo condiciones específicas en las cuales fue probado. Cuando se elige
un valor de corriente para el fusible, hay que considerar el tipo de carga y un código para uso
específico proporcionado por el fabricante.

40. Normalmente, para seleccionar la corriente nominal de un fusible es necesario conocer la
corriente nominal que circula por el circuito, y ésta debe corresponder al 80 % de la corriente
nominal del fusible. En el caso de los circuitos que poseen motores, la corriente nominal de los
fusibles de doble elemento se dimensiona al 175%, y los fusibles sin retado de tiempo son
dimensionados al 300% de la corriente de partida de los motores. Estos fusibles se utilizan
principalmente para cortocircuitos.

41. La norma internacional ANSI / NEMA FU 1-1986, establece los valores de corriente nominal,
normalizados según la característica de Retardo de Tiempo. En la tabla 4.3.1a se muestran las
corrientes para los fusibles sin Retardo de Tiempo, y en la tabla 4.3.1b se indican las corrientes
para los fusibles con Retado de Tiempo.

42. La norma americana UL, reconoce un conjunto de valores de corrientes especiales para caracterizar
a los fusibles para Media Tensión de alta capacidad de ruptura, denominado Clasificación R (R-
Rated). En la siguiente tabla se muestran los valores de las corrientes nominales a una temperatura
de 40 º C.

43. Los fusibles de uso general «tipo gL»
Los fusibles de uso general «tipo gL», son los más ampliamente utilizados, ya que permiten
una buena protección frente a sobrecargas como a cortocircuitos.
El problema de los fusibles, es que no se haga una correcta elección, o que en caso de averías
el técnico lo sustituya por otro de igual intensidad nominal pero distinta curva de respuesta.
La empresa Siemens, fabrica los fusibles gL tipos Neozed, Diazed y NH. Los fusibles gL valen
tanto para corriente continua como para c.a., pero en c.c. disminuye su tensión nominal y el
poder de corte.

44. Elementos de protección.
Interruptor diferencial.
Es el elemento de la instalación eléctrica en viviendas, locales o industrias, que se encarga
de proteger a los usuarios frente a un mal funcionamiento de la instalación. Lo verás con más
detalle en el apartado de instalaciones en viviendas.

45. Instalación de puesta a tierra y contra el rayo.
Es una instalación que se dispone para llevar hasta el subsuelo aquellas corrientes que están
presentes en el edificio y que pueden ser perjudiciales, (por ejemplo cuando existe alguna avería).
La instalación contra el rayo añade a la puesta a tierra un pararrayos que atrae los rayos que caen en
las inmediaciones del edificio, para así llevarlos también a la tierra y evitar que causen daño al edificio
y a sus ocupantes.

46. Tipos de circuitos eléctricos.
Los circuitos que encontramos en muchos dispositivos son muy complejos, pero todos incluyen
internamente determinados tipos de conexiones básicas: serie y paralelo .

47. Circuito simple.
Un circuito simple es aquel que consta de un sólo receptor.

48. Circuito serie.
Es un circuito en el que conectamos varios receptores uno después de otro, tal y como se
muestra en la figura.

49. Circuito paralelo.
En un circuito en paralelo los receptores se conectan uniendo los terminales de principio
y fin de los componentes entre sí, cómo puedes ver en las siguientes imágenes:

50. Circuito mixto.
Un circuito mixto es aquel en el que se combinan conexiones en serie y en paralelo.
No todas las lámparas van a alumbrar igual. La que está en serie será la que más alumbre, ya que por
ella circula toda la intensidad. Al llegar a la bifurcación la intensidad se divide en dos, una parte para
cada lámpara que está en paralelo, por lo que alumbrarán menos.

51. Cortocircuito.
Un cortocircuito es una conexión entre dos terminales de un elemento de un circuito eléctrico, lo que
provoca una anulación parcial o total de la resistencia en el circuito, lo que conlleva un aumento en la
intensidad de corriente que lo atraviesa.
Si en un circuito no ponemos entre los terminales de la pila o batería ningún elemento que tenga
resistencia, habrá muy poca oposición al paso de corriente y los electrones fluirán muy fácilmente. La
intensidad será elevadísima. Estamos en el caso de un cortocircuito.
Cuida bien de no hacer cortocircuitos cuando montes circuitos eléctricos, pues los receptores no
funcionarán. La electricidad siempre lo va a poner camino que menos resistencia tiene.

52. Ejemplos de cortocircuito.
En los siguientes circuitos las lámparas no funcionan porque la corriente eléctrica decide ir a
por el camino que no tiene ningún receptor y provocar, por lo tanto, un cortocircuito.

55. Esquemas eléctricos.
Cuando se quiere representar un circuito eléctrico, se hace mediante
un esquema. Un esquema es un dibujo simplificado en el que los
distintos elementos del circuito se representan mediante símbolos
normalizados. Los símbolos normalizados son dibujos simples ya
consensuados y regulados mediante normas específicas. No
necesariamente se parecen al elemento que representan. El
esquema que se realice empleando símbolos normalizados puede
ser interpretado por personas de cualquier país.
Los símbolos eléctricos más importantes los tienes en la siguiente
tabla:

59. La interpretación de un esquema eléctrico es sencilla, recorremos el circuito empezando en un
polo de la pila e intentamos llegar al otro polo. Si somos capaces de realizar el recorrido hay
corriente y funcionarán todos los receptores que hayamos atravesado al recorrer el circuito.
Los elementos de maniobra se dibujan en la posición que tienen en reposo, al pulsarlos su
posición será la contraria de cómo están dibujados.

60. 6.- La electrónica. (xunta.gal)

61. Interruptores
automáticos
El interruptor automático es un dispositivo de protección contra sobrecargas y
cortocircuitos que tiene la capacidad de actuar cuando detecta la falla sin dañarse,
lo cual permite su restablecimiento una vez que se resolvió el inconveniente (a
diferencia de los fusibles).
Pueden dividirse en dos grandes grupos: aquellos que están descriptos en la norma
IEC 60898 o IRAM 2169, denominados “Pequeños Interruptores Automáticos” o
PIAs y los que se describen en la IEC 60947-2, denominados
simplemente “Interruptores Automáticos” o IAs.

62. Los interruptores automáticos se emplean para proteger a los circuitos e
instalaciones ante excesos de corriente, que pueden originarse
en sobrecargas o cortocircuitos.
Los PIA, utilizados mayormente en instalaciones domiciliarias reciben distintas
denominaciones, tales como “térmicas”, “interruptores termomagnéticos”,
“interruptores magnetotérmicos”, “breakers”, “pastillas”, etc.
Su uso está reglamentado en las normativas específicas de cada país, pero en
general se los prefiere a otras formas de protección como son los fusibles, ya que
no requieren la manipulación por parte de los usuarios, que se supone en una
vivienda, son personas sin formación en temas eléctricos.

64. En un esquema multifilar o funcional, cuando el Interruptor automático protege mas
de una línea (algo que veremos mas adelante en “Numero de Polos”) se repite el
símbolo de mas arriba por cada línea y se unen con líneas de trazos, indicando que
todos se accionan de manera conjunta.

65. INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO
El interruptor termomagnético, térmicas o breakers, están
compuestos por dos partes fundamentales, como lo indica la
palabra: una parte magnética y otra parte térmica.
Razón por la cual, actúa ante dos distintos tipos de eventos, la parte
TERMICA actúa ante una sobrecarga del circuito y la parte MAGNETICA lo
hace ante un cortocircuito.
El relé magnético es la parte encargada de la protección contra
cortocircuitos y el relé térmico es la parte del interruptor automático
encargada de la protección contra sobrecargas.

66. Las Térmicas se abren y cortan el circuito cuando por ellas pasa una intensidad
superior a la nominal. Esta intensidad es la que se llama calibre del aparato, y es la
característica principal del dispositivo, los valores más normales de calibre son: 5A
(Amperes), 10A, 16A, 20A, 25A, 30A, 40A, 50A.
Con respecto a los fusibles, las Térmicas tienen la ventaja que no es necesario
reponerlas cada vez que actúan, por esto son tan utilizadas en las instalaciones
domiciliarias.

67. Ante todo aclaremos que un circuito está formado por una serie de conductores y elementos
de consumo, estos elementos de consumo son en número limitado y dependiendo del
consumo del elemento será el conductor que se colocara y también el INTERRUPTOR
TERMOMAGNETICO.
Todo se calcula y existen tablas normalizadas que permiten realizar una instalación
eléctrica de manera eficiente, eficaz y segura. Ambos se seleccionan en función al
consumo y la normativa es totalmente clara al respecto.

68. FUNCIONAMIENTO DE UN INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO
A los efectos de proteger los cables y elementos eléctricos conectados dentro
de un circuito eléctrico de los saltos de tensión eléctrica, es preciso contar
con un interruptor termomagnetico, más conocida como llave térmica.
Tal como su nombre lo indica, un interruptor termomagnético es un
dispositivo que combina dos elementos, el calor y el magnetismo, para
interrumpir la corriente eléctrica cuando se detectan valores de tensión
eléctrica superiores a ciertos parámetros.

69. Estos inesperados sucesos pueden atribuirse, por ejemplo, a un golpe de tensión,
por un mal servicio del proveedor de energía eléctrica, o la caída de un rayo.
La función del interruptor termomagnético es interrumpir el paso de la
corriente cuando se detectara que la misma sobrepasa ciertos límites,
protegiendo así al circuito eléctrico de sobrecargas y cortocircuitos.

71. El funcionamiento de un interruptor electromagnético es sencillo. El sistema se
basa en la dilatación de un metal por el calor y las fuerzas de atracción
generadas por los campos magnéticos.
Así, el interruptor electromagnético posee una metal por el cual circula
corriente. Cuando aumenta la intensidad de esta última, el metal comienza a
dilatarse por el calor, produciendo de esta manera la apertura del circuito.
Por otro lado, se encuentra la bobina por la cual circula corriente y se genera el
campo magnético. Cuando aumenta la intensidad de la corriente, aumenta la
intensidad del campo magnético, generando una atracción en el núcleo que se
encuentra en el interior del mismo. Cuando el campo magnético es lo
suficientemente grande para atraer todo el núcleo, se produce la interrupción del
circuito.
Funcionamiento de un interruptor
electromagnético

72. La parte TERMICA actúa cuando el circuito se encuentra sobrecargado,
es decir cuando circula por el mismo mas corriente de la que admite el
conductor.
Esta formada por un elemento bimetálico (1) y un contacto móvil (2)
que permanece cerrado mientras circula la corriente , este par
bimetálico esta calibrado de acuerdo a una CORRIENTE NOMINAL (IN) ,
cuando circula una corriente superior a esta (IN) este par bimetálico
comienza a deformarse hasta que el contacto se abre y por lo tanto se
corta la circulación de la corriente, cuando el par recupera la
temperatura ambiente se puede cerrar nuevamente el interruptor y
circulara nuevamente la corriente.
El tiempo que tarda en abrirse el interruptor depende de lo
sobrecargado que se encuentre el circuito, a mayor carga, menor será el
tiempo que tardara en abrirse el interruptor.

73. La parte MAGNETICA actúa cuando se produce un cortocircuito en la
instalación.
Está formado por un elemento magnético o bobina) (4), que tiene un contacto
fijo (3) que mantiene cerrado el circuito mientras que circula la corriente, al
ocurrir un cortocircuito, por un instante hay una circulación de una gran
cantidad de corriente (varias veces superior a la IN) esto produce un gran
campo magnético que hace que la bobina se contraiga hacia abajo, al
contraerse en contacto que mantiene cerrado el interruptor se abre y corta la
circulación de la corriente.
Tanto en el caso en que se produce sobrecarga como en el caso del
cortocircuito, el interruptor debe cerrarse en forma manual, pues no tiene
mecanismo automático de recierre. Lo que se debe tener en claro es que la
función del Interruptor Termomagnético es PROTEGER EL CONDUCTOR, NO LA
CARGA.

74. Ocurre a menudo que se quema un motor por falta de una fase por ejemplo
o por una deficiente puesta a tierra y lo primero que hacen es cambiar el
Interruptor Termomagnético pensando que el mismo no funciono
correctamente, cosa que es errónea.
Se calcula el Interruptor Termomagnético en función al conductor, y el
conductor se calcula de acuerdo a la carga
Si ambos están bien seleccionados, la instalación funciona correctamente,
pues existe una cadena de selectividades que se debe seguir para proteger la
instalación y la carga.

75. Tipos de Interruptores
automaticos
Los interruptores AUTOMATICOS se pueden clasificar de la siguiente manera.
-Uso y nivel de voltaje.
-Forma de su curva

76. Uso y nivel de voltaje
Debido a que existen breakers para todo nivel de voltaje se clasificaran en: Alto, Mediano y
Bajo voltaje.
Su accionamiento es dado por un solenoide con protección de relés con corriente censada
por transformadores de corriente. Son de gran tamaño y protege a equipos y barras contra
distintas fallas de sobrecarga y tierra. Utilizan distintos medios para evitar el arco eléctrico
producido por su apertura tales como aceite, vacío o hexafluoruro de azufre.
-Alto
voltaje
-Mediano
voltaje
También su operación está dada por relés de protección. Generalmente no utilizan
sensores de sobrecarga térmica o magnética. Su operación mecánica puede hacerse
mediante un motor o una manivela de mano. Utilizan el vacío como medio para extinguir
el arco eléctrico.

77. Son pequeños y están hechos de tal forma que puedan ser desmontados sin necesidad de
sacar todo el tablero se utilizan en industrias comerciales y viviendas. Su operación puede ser
ajustable en algunos de ellos. En pocos casos su operación mecánica se realiza por medio de
un motor el cual puede ser comandado remotamente.
-Bajo
voltaje

78. Corriente nominal
Antes de avanzar con el análisis de las curvas de disparo, cuya comprensión nos permitirá
elegir adecuadamente el Interruptor Automático mas apropiado para cada necesidad,
definamos un concepto importante, el de corriente nominal (In), el valor que está
indicado en el frente de todo interruptor automático.
Muchas veces se cree que este valor de corriente es el valor de disparo. Por ejemplo, que
si está indicado “C16” (ya veremos que significa la letra C), ese interruptor abrirá el circuito
cuando circulen a través de él 16A.
En realidad, esto no es así.
La norma IEC 60898 define la corriente nominal como la corriente que el interruptor puede soportar
en régimen ininterrumpido (es decir, sin dispararse) a una temperatura de referencia especificada de 30 ºC.

79. Esto significa que un interruptor automático marcado “C16” puede soportar el paso de una
corriente de 16 Amperes sin actuar, y que el corte ocurrirá a un valor superior de corriente, como
veremos mas adelante.
La misma norma indica los valores preferenciales
de In (6, 10, 15, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 Amperes, etc.).

80. Curva de disparo o curva de
corte
Estas curvas muestran gráficamente las combinaciones de tiempo y corriente que
provocan la actuación o corte del interruptor.
Como los interruptores automáticos tienen dos mecanismos internos de
disparo (uno térmico y otro magnético) estas curvas tienen dos partes:
•La curva térmica que muestra cuando actúa el bimetálico
•La curva magnética, que se subdivide en tres y muestra cuándo actúa
el mecanismo magnético.

81. En la imagen puede verse la curva de desconexión de un breaker, en la que se aprecia
una zona A, claramente térmica, una zona B que corresponde a la reacción magnética,
y la zona de solape C, en donde el disparo puede ser provocado por el elemento
magnético o térmico indistintamente.
•Zona A: Disparo TÉRMICO, por sobrecarga.
•Zona B: disparo ELECTROMAGNÉTICO, por cortocircuitos.
•Zona C: Transición entre ambas zonas.

82. Los fabricantes, para no hacer una curva por cada Interruptor automático según su corriente
nominal (una para el de 6A, otra para el de 10A y así) crean unas curvas que tienen el eje
horizontal graduado en múltiplos de la corriente nominal. Esto significa que el valor 1 en este
eje corresponde al valor de In, 2 al doble de In, etc. El eje vertical está graduado en segundos
y las curvas muestran todas las combinaciones de corriente/tiempo que disparan al
interruptor. Cualquier punto dentro o en los límites de la curva es una combinación
corriente/tiempo que produce el disparo.

84. Estas curvas se pueden obtener ensayando el interruptor para distintos valores
de corriente y midiendo el tiempo que demora en disparar.
Si así se hiciera, un interruptor único tendría una curva también única.
Si se repitiera el ensayo con mil interruptores del mismo tipo, posiblemente
obtendríamos mil curvas distintas, debido a las variaciones que se producen en
su fabricación, y al dibujarlas juntas irían formando esas “franjas” que se pueden
apreciar en la imagen anterior, con algunos interruptores que están en el
límite mínimo (Valor Mín) y otros en el límite máximo (Valor Máx).

85. Analicemos ahora cada una de estas zonas por separado.
En la imagen siguiente podemos apreciar la curva térmica ampliada.
Puede verse que para un valor de corriente igual a In (corriente
nominal), el interruptor no se dispara nunca, porque ese valor
de corriente no entra en la curva para ningún valor del tiempo.
Recién cuando la corriente valga 1,13 veces la nominal el
interruptor se disparará para un tiempo de entre 1 y 2
horas (3600-7200 segundos). Este valor de corriente se
denomina Int o corriente convencional de no disparo y se lo
define como la máxima corriente que no disparará al
interruptor o como el umbral de disparo (puede apreciarse que
cualquier valor menor no provoca el disparo).

86. Siguiendo hacia los valores mayores de corriente se
encuentra It (también denominada I2) la corriente
convencional de disparo o también corriente de disparo
seguro, valor que se toma como la mínima corriente que
seguramente disparará al interruptor en 1 hora (para In<=63A)
o dos horas (para valores de In>63A).

87. Puede interpretarse como que la curva 1 corresponde al
interruptor mas “sensible” de un determinado tipo y la
curva 2 es la del interruptor mas “duro”. Dentro de las
variaciones del proceso de fabricación, el fabricante nos
asegura que ningún interruptor se disparará con una
corriente menor a Int y que todos se dispararán con una
corriente de al menos It (o I2).

88. La corriente convencional de disparo I2 tiene distintos
valores según se trate de un Interruptor Automático
(IA) o un Pequeño Interruptor Automático (PIA):
•Interruptor automático (IEC 60947-2): I2 = 1,3 In
•PIA (IEC 60898): I2 = 1,45 In

89. Curva
magnética
Estas curvas están definidas por la norma IEC 60898 que especifica tres rangos de
sensibilidad, de menor a mayor:
•Curva B: Disparo con corrientes entre 3 In a 5 In
•Curva C: Disparo con corrientes entre 5 In a 10 In
•Curva D: Disparo con corrientes entre 10 In a 20 In

90. Curva
magnética
Volviendo al ejemplo con el que comenzamos, de un PIA marcado C16, ahora vemos que
la C nos indica la curva de disparo magnético, y que ese PIA en particular, ante un
cortocircuito, se activará en un rango de corrientes que van entre 80 Amperes (5 x 16A) y
160 Amperes (10 x 16A).

91. En instalaciones residenciales se usan habitualmente los interruptores de curva C.
Para proteger motores o luminarias con corrección de potencia, que pueden tener
elevadas corrientes de conexión, los de curva D. Finalmente los de curva B se suelen
usar para proteger la salida de generadores, que requieren un rápido accionamiento
de las protecciones.
Las curvas B, C y D como dije están definidas en la IEC 60898 que describe las características
de los interruptores automáticos destinados a aplicaciones domésticas (los denominados
Pequeños Interruptores automáticos – PIAs).

92. El estándar IEC 60947-2 en cambio se aplica a interruptores automáticos empleados
en aplicaciones industriales, con otras exigencias. Este estándar define otras curvas
magnéticas adicionales como las K, Z y MA, con las siguientes características:
•Curva K: Disparo con corrientes entre 10 In a 14 In (similar a curva D). Empleada en
equipos con sobrecorrientes iniciales, como motores o transformadores.
•Curva Z: Disparo con corrientes entre 2,4 In a 3,6 In. Para la protección de dispositivos
electrónicos.
•Curva MA: Disparo con corrientes hasta 12 In, sin protección térmica. Destinados a
protecciones de motores.

93. Forma de su
curva
Según sean los límites que posea la curva característica de un breaker, así será su
comportamiento, debiendo adaptar en cada caso el aparato correspondiente a las
peculiaridades del circuito que se pretenda proteger. Por estas razones podemos
clasificar a los breaker por la forma de su curva de la siguiente forma:
•B.
•C.
•D.
•Z.
•MA.

95. Dependiendo del tiempo de respuesta que posean de acuerdo a la intensidad de la
corriente. De esta manera, en algunos casos el interruptor actuará por efecto térmico
(respuesta más lenta) y en otros actuará por efecto magnético (más veloz).
Interruptor termomagnético de curva B:
Entre 1,1 y 1,4 veces la intensidad nominal, actúa por efecto térmico.
Entre 3 y 5 veces la intensidad nominal actúan por efecto magnético.
Uso:
-Protección de conductores.
-Principalmente en instalaciones de edificios de viviendas con limitaciones.

96. Interruptor termomagnético de curva C:
• Actúan por efecto térmico con intensidades entre 1,13 y 1,44 veces la nominal.
• Entre 5 y 10 veces la corriente nominal o 7 y 10 veces la corriente nominal por efecto
magnético.
Uso:
Se utilizan en las instalaciones de líneas-receptores.
-Protección de conductores.
-Uso domiciliario sin limitaciones
-Aplicación en instalaciones con elevadas intensidades de conexión o arranque (Motores).

97. Interruptor termomagnético de curva D:
•Entre 1,1 y 1,4 veces la corriente nominal actúan por efecto térmico.
•Entre 10 y 14 veces la corriente nominal actúan por efecto magnético.
Uso:
-Protección de conductores.
-Uso industrial con picos de corriente de inserción y arranque elevados (transformadores,
capacitores,etc.).

98. Interruptor termomagnético de curva MA:
• Actua con corrientes 12 veces mayores a la nominal con efecto
magnético.
Los interruptores automáticos equipados con esta curva no son interruptores
magneto-térmicos, ya que carecen de protección térmica.
Interruptor termomagnético de curva Z:
•Entre 1,1 y 1,4 veces la corriente nominal actúan por efecto térmico.
• Entre 2,4 y 3,6 veces la corriente nominal actúan por efecto magnético.
• Protege instalaciones con componentes electrónicos.
Uso:
Se utilizan para proteger instalaciones con receptores electrónicos

99. Ejemplos
La siguiente es la curva de disparo de la familia de PIAs iC60 de Schneider Electric y se
aplica para corrientes nominales de 6 a 63A.
¿Cuánto tiempo demora en disparar un PIA C16 tipo
iC60 de Schneider si es atravesado por una corriente
de 32A?

100. Ejemplos
La siguiente es la curva de disparo de la familia de PIAs iC60 de Schneider Electric y se
aplica para corrientes nominales de 6 a 63A.
¿Cuánto tiempo demora en disparar un PIA C16 tipo iC60
de Schneider si es atravesado por una corriente de 32A?
Para poder entrar en la curva, primero debemos
determinar cuantas veces In es 32A. Dividimos 32/16 = 2,
es decir que debemos ubicar el punto 2In sobre el eje
horizontal. A partir de ahi trazamos una línea vertical
hasta cruzar a la curva para determinar el tiempo. En este
caso la cruza en infinitos valores, empezando con un
mínimo 6 segundos y un máximo en 120 segundos.

101. Ejemplos
La siguiente es la curva de disparo de la familia de PIAs iC60 de Schneider Electric y se
aplica para corrientes nominales de 6 a 63A.
¿Cuánto tiempo demora en disparar un PIA C16 tipo
iC60 de Schneider si es atravesado por una corriente
de 32A?
Para poder entrar en la curva, primero debemos
determinar cuantas veces In es 32A. Dividimos 32/16 =
2, es decir que debemos ubicar el punto 2In sobre el
eje horizontal. A partir de ahi trazamos una línea
vertical hasta cruzar a la curva para determinar el
tiempo. En este caso la cruza en infinitos valores,
empezando con un mínimo 6 segundos y un máximo
en 120 segundos.

102. Ejemplos
La siguiente es la curva de disparo de la familia de PIAs iC60 de Schneider Electric y se
aplica para corrientes nominales de 6 a 63A.
¿Cuánto tiempo demora en disparar un PIA C16 tipo
iC60 de Schneider si es atravesado por una corriente
de 32A?
Esto implica que en estas condiciones, ese PIA puede
que dispare, como mínimo en 6 s y como máximo en
120 s. Por cuestiones de seguridad, tomamos el valor
máximo y asumimos que el corte se realizará en ese
tiempo. Comparemos este resultado con la idea
errónea que citabamos al inicio, de que el PIA se
dispara para el valor nominal de corriente. Con este
ejemplo vemos que no sólo no se dispara con 16A
sino que con el doble de esa corriente, la protección
demora hasta 2 minutos en actuar.

103. Ejemplo 2
¿Cómo se comporta la misma PIA con
una corriente de cortocircuito de 128A?

104. Ejemplo 2
¿Cómo se comporta la misma PIA con
una corriente de cortocircuito de 128A?
Como antes, determinamos primero
cuantas veces la In representa esta
corriente: 128A/16A = 8, es decir 8
veces In. Ubicando ese punto en la
curva, vemos que estamos en la zona
de disparo magnético y que el disparo
es muy rápido (encontramos la curva
sobre el mismo eje horizontal) con un
tiempo de 0,01 segundos.

105. Ejemplo 3
Un PIA C16 protege un circuito donde se instala un motor monofásico con una corriente
nominal de 12 A, pero que tiene una sobrecorriente de arranque de 120 A durante 0,2
segundos. ¿Cómo se comporta ese PIA?

106. Ejemplo 3
Un PIA C16 protege un circuito donde se instala un motor monofásico con una corriente
nominal de 12 A, pero que tiene una sobrecorriente de arranque de 120 A durante 0,2
segundos. ¿Cómo se comporta ese PIA?
La sobrecorriente equivale a 120/16 = 7,5 In. Esto nos ubica en la zona del disparo
magnético, lo que implica que ese PIA se activará cada vez que el motor arranque,
aunque esté correctamente calibrado para la corriente nominal (12A).
Para evitar esto, tal vez la primera idea sea poner un PIA con una corriente nominal
mayor, como 25 A. Probando de nuevo en la curva, ahora 120/25 = 4,8 veces In y
vemos que estamos en la zona térmica y el tiempo de disparo mínimo es de unos
0,5 segundos y el máximo aproximadamente de 6 segundos, lo que parece resolver
el problema, ya que la demora es mayor que el tiempo que dura la sobrecorriente.

107. Sin embargo, cambiar de 16A a 25A significa
que tal vez hayamos dejado sin protección a
los cables que alimentan ese motor,
generando una situación insegura ante una
sobrecarga de corriente.

108. La decisión mas acertada es cambiar el
PIA por otro de curva D pero
manteniendo la corriente nominal, es
decir D16 en vez de C16. Si vemos otra
vez la curva para este caso, vemos que
con 120/16 = 7,5 In y como la zona
magnética de este PIA está más a la
derecha (D), este valor de 7,5 In produce
un disparo dentro de la zona térmica,
con una demora mínima de
aproximadamente 0,25 s, superior al
tiempo de la sobrecorriente, pero
manteniendo la protección de los
conductores.

109. Este último ejemplo demuestra la necesidad de conocer el funcionamiento de las
protecciones y de saber interpretar sus características para no tomar decisiones
erróneas y potencialmente inseguras.
Conclusión
Las curvas de disparo de un Interruptor automático nos dan detalles de su
comportamiento ante distintos valores de corriente. Comprenderlas e interpretarlas
correctamente es fundamental para elegir adecuadamente las protecciones que
garanticen la protección adecuada de una instalación o circuito.

110. Relevador de sobrecarga
Para la industria de la automatización es vital contar con instrumentos y sistemas que
habiliten el control eficaz de diversos procesos. El relevador de sobrecarga, también
llamado relé, es uno de estos dispositivos. Se trata de un recurso de tipo
electromagnético que trabaja como una especie de interruptor.
Fue creado durante la primera mitad del sigo XIX y su concepto es a la fecha utilizado en
la industria. Con el paso del tiempo y gracias al avance tecnológico, sus características
de han afinado, proporcionando una mejora sustancial para procesos industriales.
SIEMENS, líder en soluciones de automatización, ofrece una gama de relevadores de
carga a través de la serie SIRIUS. Los relevadores de sobrecarga están diseñados para la
protección de cargas contra calentamientos, desbalances de fases e incluso pérdida de
fases.

111. También llamado relé, se trata de un dispositivo eléctrico que opera
como un interruptor. De esta forma, abre y cierra el paso de carga o
corriente. Su funcionamiento es a través de un electroimán. El objetivo
del relevador de sobrecarga es proteger motores de las subidas o
elevaciones de corriente eléctrica. De esta forma se evita el
sobrecalentamiento.
¿Qué es un relevador de sobrecarga?

112. Funcionamiento del relevador de sobrecarga
El funcionamiento del relevador de sobrecarga, siendo un interruptor, es el siguiente:
Mediante una bobina y un electroimán un grupo de contactos es accionado. Mediante
esta acción, varios circuitos de orden eléctrico son abiertos o cerrados. La bobina
funciona al tener corriente que su vez crea el campo electromagnético necesario para
atraer los contactos. Esta atracción es lo que provoca el cambio de posición de los
contactos, es decir, abrir o cerrar.
Algunas de las aplicaciones más comunes son la protección de motores en procesos
estándar industriales, motores para tratamiento de aguas, sistemas de bombeo y
arrancadores aislados.

113. Los relevadores de sobrecarga fueron diseñados para proteger
motores contra cualquier elevación de corriente que provoque
calentamientos excesivos que pudieran dañar el aislamiento de los
devanados .
Tradicionalmente, los relevadores de sobrecarga más utilizados en la
industria han sido los tipo aleación fusible o elemento térmico y los
bimetálicos .

114. Con el desarrollo de las nuevas tecnologías, Square D desarrollo los
relevadores de estado sólido buscando ofrecer un protección más
ventajosa para el motor .
Actualmente Schneider ofrecer relevadores de protección electrónicos,
tales como el Motor Logic y el Motor Logic Plus . Ambos relevadores
utilizan tecnología electrónica integrando una mejor protección para el
motor de inducción jaula de
ardilla .
LA CARRERA PARA DESARROLLAR EL MEJOR
El relevador Motor Logic incluye protección de sobrecarga, desequilibrios de corriente y
pérdida de fase, sin generar calor .
El relevador Motor Logic Plus incluye protección de sobrecarga, baja carga, desequilibrios de
corriente, falla de fase y falla a tierra . También incluye funciones de medición de las
corrientes y los voltajes de fase . Con un módulo adicional, puede comunicarse a una red
Modbus para el control y monitores remoto o a través de un PLC .

115. Tipos del relé
Dependiendo del número de contactos y de otros factores como tipo de corriente y
tiempos de activación la elección del tipo de relevador de sobrecarga:
•Relés de núcleo móvil
•Electromecánicos
•Polarizados
•Estado sólido
•Multitensión
•Corriente alterna
•Retraso a la conexión
•Retención de posición

116. La protección de motores en los ambientes industriales, en particular en industrias tan
complejas como las de gas y petróleo, necesitan de los mejores equipos.
El uso de los relevadores de sobrecarga es una inversión inteligente y altamente redituable
para las empresas.
Merece un esfuerzo adquirir este tipo de soluciones de fabricantes como SIEMENS y
mantener actualizadas las operaciones de producción.

117. Protección de motores en:
Industria de proceso .
Tratamiento de agua .
Sistemas de bombeo .
Centros de control de motores .
Arrancadores aislados .
Gas y petróleo .
Motor Logic Plus
Sensado de corriente a través de los TC´s .
Funciones de protección multiple (sobrecarga, baja carga,
desequilibrios de corriente, falla a tierra, etc .) .
Funciones de medición: Mediciones de corrientes y voltajes de fase.
Reportes de fallas: Sobrecarga, baja carga, desequilibrios de
corriente, falla a tierra, etc .
Capacidad de comunicación a redes Modbus y DeviceNet .
PRINCIPALES APLICACIONES

119. El guardamotor es un dispositivo electromecánico exclusivo para el comando de motores que se
compone de un relé térmico + un contactor, De esta manera se puede energizar manualmente (o por
línea) desde una botonera de arranque y parada.
Los Guardamotores Siemens incluyen un relé de sobrecargas llamado ” protector térmico” que se
dispara de acuerdo a curvas de calibración apropiadas cuando la corriente alcanza valores peligrosos
durante tiempos máximos bien determinados.
¿Que es un Guardamotor y para que se usa?

120. Guardamotor es la combinación de un relé térmico + un contactor adaptados a la
potencia del motor que se pretende manejar. El relé térmico ( protector contra
sobrecargas) es regulable entre ciertos limites.
Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros interruptores
automáticos magnetotérmicos, son la capacidad de ruptura, la intensidad nominal o
calibre y la curva de disparo. Proporciona protección frente a sobrecargas del motor y
cortocircuitos, así como, en algunos casos, frente a falta de fase.

121. Video rele térmico y guardamotor
https://youtu.be/wLVpY4rlNU0?t=188

122. ☛ Qué es y para qué sirve un temporizador o timer eléctrico
(efectoled.com)
☛ Qué es y para qué sirve un temporizador o timer eléctrico
(efectoled.com)

123. Los temporizadores son artículos utilizados prácticamente por todo el mundo.
TEMPORIZADOR

124. ¿Qué es un temporizador?
Un temporizador consiste en un dispositivo que tiene la capacidad de controlar un
circuito en su conexión o desconexión.
Este circuito puede ser mecánico, neumático, eléctrico, hidráulico o electrónico, entre otros.

125. ¿Para qué sirve un temporizador?
Un temporizador puede ser utilizado en todo tipo de usos: En objetos domésticos,
objetos asociados a la tecnología y electrónica, como simuladores de presencia de todo
tipo, así como en actividades vinculadas a la biología y loa explosivos.
Lo podemos ver en celulares, cronómetros, minuteros de cocina, dentro de
electrodomésticos de todo tipo, en controles remotos de cualquier uso para programar su
apagado, así como su encendido en determinados horarios, en iluminación para viviendas
o comercios, en estudios de laboratorios biológicos para medir tiempos de exposición a
sustancias reactivas y en detonación de explosivos, para realizar las evacuaciones
correctamente.

126. ¿Cómo funciona un temporizador?
Independientemente del tipo de temporizador que sea, todos se rigen por el mismo
principio: Al recibir un pulso, realizan un cambio de contactos que, al finalizar al tiempo
programado, se resetea a su posición inicial.

127. Tipos de temporizadores
Los temporizadores se pueden diferenciar de dos maneras: clasificarlos por la forma de
reaccionar ante un pulso o dividirlos según el principio de su funcionamiento.
Según la reacción a pulso, se dividen en:
•Temporizadores a la conexión.
•Temporizadores a la desconexión.
•Temporizadores de un solo pulso.
•Temporizadores con señal de control.
• Temporizadores intermitentes.
•Temporizadores Multifunción.

128. A la conexión
Cuando el temporizador recibe un pulso de activación, comienza a correr el tiempo
programado, una vez que se cumple dicho tiempo se activan o desactivan los contactos
según sea el caso.
Como puedes comprobar una vez que le llega corriente a la bobina del
temporizador, pasado un tiempo t, los contactos cambian de posición, es
decir, los que estaban abiertos se cierra y los contactos cerrados se abren (estado
de trabajo). Permanecerán así mientras la bobina este alimentada. Volverán a su
estado inicial (de reposo) cuando no le llegue corriente a la bobina del relé
temporizador. OJO si se corta la alimentación a al bobina, en ese momento, los
contactos vuelve a su estado de reposo automáticamente.

129. Formas de ver o crear estos diagramas, son muy parecidas:
Normalmente U representa la tensión de alimentación de la bobina, y R los contactos del
temporizador. En el diagrama de abajo puedes ver como cuando hay tensión (U) en la
bobina, los contactos (R) al cabo de un tiempo T cambian de estado.

130. El tiempo se regula mediante una ruleta giratoria incorporada en el propio temporizador.
El tiempo preestablecido puede ser de tan solo milisegundos a horas e incluso días, pero
generalmente, en los sistemas de control industrial, se configura en segundos y minutos.
Luego veremos como son físicamente, pero primero entendamos su funcionamiento.
El circuito es imprescindible en todo automatismo que necesite un retardo en alguna de
sus fases de funcionamiento, como por ejemplo el arranque estrella-triángulo de un
motor asíncrono trifásico.
Por ejemplo imagina un motor que antes de empezar a moverse hacemos sonar una
alarma de aviso. Después de apretar el pulsador de arranque, no se mueve hasta que no
pasa el tiempo t.
En paradas de emergencias también se utilizan, avisando de la parada antes de que pare
realmente.

131. A la desconexión
Este tipo funciona a la inversa porque el pulso tiene que estar siempre activo y cuando por alguna
razón se interrumpe la señal, el temporizador comienza a contabilizar el tiempo programado,
cuando se completa el tiempo se hace el cambio de los contactos.
Si por alguna razón el pulso se vuelve a activar antes de haber terminado el conteo se resetea hasta
que vuelva a faltar el pulso.
También llamado con retardo al reposo o "Off Delay" en inglés. Estos temporizadores en el
momento que le llega corriente a la bobina del temporizador, los contactos cambian de
posición. Cuando desactivamos la bobina empieza a correr el tiempo de desactivación "t"
para que vuelvan a su estado inicial (reposo). "t" es el tiempo que pasa desde que se
desconecta la bobina hasta que los contactos cambian de posición. Mientras la bobina esté
energizada, los contactos estarán en la posición de trabajo.

132. En el primer diagrama al cabo de 5 segundos desde que se desactiva la bobina, los contactos
vuelven a su posición de reposo.
En el diagrama de abajo no especifica el tiempo, pero puedes ver que en ingles la activación se le
llama trigger y a los contactos o salidas, output.

133. Este tipo de temporizadores se pueden utilizar para los automáticos de escalera. Cuando pulsamos y soltamos un
pulsador las lámparas permanecerán encendidas el tiempo t, por ejemplo 2 minutos después de soltar el pulsador.
Otro uso puede ser para el control de arranque estrella-triángulo del motor. Al apretar el pulsador y soltarlo el
motor arranca en estrella, al cabo de un tiempo, por ejemplo 5 segundos, entra el arranque en triángulo.
los motores que se utilizan para alimentar los generadores de emergencia a menudo están equipados con
controles de "arranque automático" que permiten el arranque automático si falla la energía eléctrica principal que
alimenta la bobina.

134. Son relés que tienen 2 señales de entrada para activar la temporización, una normal que
activa la bobina del temporizador y la otra llamada señal de control. Para su conexión
necesitamos activar la bobina (normal) y con el otro pulsador llamado de control, activamos
la temporización. Veamos un ejemplo con el relé temporizador de Schneidercon con Señal de
Control. También se llaman relés temporizadores con control externo.
Relés Temporizadores con Señal de Control

136. El diagrama de tiempos podría ser el siguiente:
Para leer este diagrama de tiempos primero tenemos que pensar la situación que tenemos en el temporizador.
Si activamos U no pasa nada, 15-16 será un contacto cerrado y 15-18 uno abierto. Si activamos U y la señal de
control Y1, al cabo de un tiempo T los contactos cambian su posición de reposo, es decir 15-16 se abre y 15-18
se cierra, OJO mientras tengamos pulsados los dos pulsadores. Con U activado, cuando soltamos Y1 y
mantenemos U al cabo de T vuelven a cambiar los contactos a su estado de reposo. ¿Un poco lioso no?
Sería retardo a la conexión cuando están activados U e Y1 para cambiar de estado las salidas y cuando
soltamos Y1 retardo a la desconexión para cambiar de estado la salida.

137. Para leer este diagrama de tiempos primero tenemos que pensar la situación que tenemos en el
temporizador. Si activamos U no pasa nada, 15-16 será un contacto cerrado y 15-18 uno abierto. Si
activamos U y la señal de control Y1, al cabo de un tiempo T los contactos cambian su posición de reposo,
es decir 15-16 se abre y 15-18 se cierra, OJO mientras tengamos pulsados los dos pulsadores. Con U
activado, cuando soltamos Y1 y mantenemos U al cabo de T vuelven a cambiar los contactos a su estado de
reposo. ¿Un poco lioso no?
Sería retardo a la conexión cuando están activados U e Y1 para cambiar de estado las salidas y cuando
soltamos Y1 retardo a la desconexión para cambiar de estado la salida.

138. Relés Temporizadores Intermitentes
En estos temporizadores el diagrama de salida tiene una formar de onda 0 e 1 todo el tiempo, es decir
durante un tiempo t permanecen los contactos activados y al cabo de un tiempo T, que puede ser igual al
anterior o diferente, los contactos se desactivan. La característica principal es que el temporizador está
haciendo esto durante todo el tiempo que tengamos corriente en la bobina. Se activan y desactivan de forma
intermitente e ininterrumpida los contactos.

139. Puedes comprobar que la intermitencia puede ser simétrica, es decir los tiempo de activación
y desactivación de los contactos es el mismo, o asimétrico, los tiempos de activación son
diferentes a los de desactivación de los contactos. Los impulsos son diferentes.

140. Relés Temporizados Multifunción
Son temporizadores que mediante una ruleta podemos cambiar el tipo de relé. Por ejemplo
podemos ponerlo con a la conexión, o cómo a la desconexión, por impulsos y otras muchas
opciones. Tenemos que fijarnos en el diagrama de tiempos de cada una de las opciones
para ver su funcionamiento.

142. A veces llevan un borne en la parte superior llamado NC que lo que quiere decir es que no se debe conectar
nada a ese borne, no sirve para nada (no confundir con contacto normalmente cerrado). Cuando fabrican las
carcasas, las fabrican comúnes a todos los temporizadores con 6 bornes, y si hay un borne que no se usa en
lugar de quitarlo lo dejan con las letras NC (no connect). Los multifunción se cambia de temporizador en la
ruleta del temporizador donde pone function (girándola) no con el esquema de conexión, como el caso de
los retardados a la conexión/desconexión.

143. Bloques de Contactos Temporizados para Contactores
Estos temporizadores no llevan bobina, utilizan la propia bobina del contactor al que están
asociados mecánicamente. Cuando la bobina del contactor se activa empieza la activación o
desactivación de los contactos. Estos contactos temporizados, al igual que los relés temporizadores
con bobina, pueden ser con retardo a la activación, desactivación, intermitentes, depende de su
diagrama de tiempos.

144. Otros Relés Temporizados
Existen multitud de tipo de relés temporizadores, solo tendremos que fijarnos en el
diagrama de tiempo para ver su funcionamiento.

146. Según el principio de funcionamiento, se dividen en:
Temporizadores Neumáticos: Este tipo de dispositivos funciona combinando tres elementos que corren
por fuerza neumática: Dos válvulas (una estranguladora antirretorno, otra con retorno mediante muelle) y
un depósito de aire. La válvula estranguladora regula la cantidad de aire en el depósito y al llenarse esta, la
otra válvula cambia de posición para enviar la señal para finalizar la contabilización del tiempo del
temporizador.
Temporizadores con Motor Síncrono: El mecanismo de este tipo de artefactos es similar al que se utiliza en
relojería, pero en vez de energía mecánica, estos temporizadores son accionados por la electricidad de
motores. El cambio de posición de contacto en este caso se realiza con una interferencia electromagnética.
Temporizadores Térmicos: Se componen de una bobina conectada a una lámina bimetálica. La bobina
recibe energía constante en forma de electricidad a través de un transformador, por lo que la lámina va
calentándose, modificando su forma y curvatura por el calor hasta que se conecte o desconecte de la
bovina, indicando la finalización del tiempo programado.
Temporizador Electrónico: Este grupo de temporizadores se basa en el principio de carga y descarga,
utilizando una resistencia eléctrica aplicada al capacitor electrolítico que recibiría la corriente. Cuando el
tiempo se comienza a contar, así como cuando el tiempo programado finaliza, los contactos se hacen a
través de un electroimán.

147. Temporizador neumático
Su funcionamiento se basa en la combinación de tres elementos neumáticos que son una
válvula con retorno por muelle, una válvula estranguladora antirretorno y un deposito de aire.
Primero se encuentra la válvula estranguladora y esta tiene como función regular el caudal de
aire que entra en el deposito, entre mas cerrada este mas tiempo tarda en llenarse, una vez
que se llena la otra válvula cambia de posición indicando que el temporizador termino de
contabilizar el tiempo.

148. Temporizador de motor síncrono
Este tipo esta construido por los mecanismos que se utilizan en la relojería, pero a diferencia
estos son accionados por pequeños motores eléctricos. También cuentan con clutch
electromagnético que una vez que pasa el tiempo programado se activa para cambiar los
contactos de posición.

149. Temporizador térmico
Este temporizador esta compuesto por una lamina bimetálica conectada a una bobina de un transformador que
genera un flujo constante de corriente eléctrica que hace que el bimetal se vaya calentando y por ende
cambiando de forma hasta que llega al punto de desconexión o conexión según sea el caso.
La temporización esta dada por la curvatura de la lamina bimetálica.

150. Partes de un temporizador
Cada grupo de temporizador se compone de diferentes partes, se construyen de diversas maneras y
tienen principios de funcionamiento paralelos. Los temporizadores mecánicos suelen componerse con
resortes, tuercas y engranes, mientras que un temporizador eléctrico tiene que estar compuesto de
materiales conductores y resistencias, y un temporizador electrónico requiere capacitores y circuitos
integrados.

151. Temporizador electrónico
El funcionamiento de este temporizador esta basado principalmente en la carga y descarga de un capacitor
electrólitico mediante una resistencia eléctrica. Una vez que el tiempo programado por la resistencia se
contabiliza se hace el cambio de los contactos a travez de un electroimán exactamente igual al
funcionamiento de un relevador.

152. Las partes generales que comparten son:
1.- Resorte: A través de él, el soporte entra en contacto con la leva.
2.- Soporte: Es una sección que divide la leva del resorte, contiene resortes de copa en su estructura.
3.- Leva: Es la parte que entra en contacto con el soporte luego de ser accionado por el resorte, activando así la
contabilización del tiempo.
4.- Eje: Es el soporte vertical de la estructura del temporizador.
5.- Resorte de Copa: Está dentro del soporte, son resortes sensibles que accionan el mecanismo en el
temporizador al descender el soporte por acción del resorte.
6.- Resorte de Presión: Es un resorte colocado en sentido contrario al resorte que acciona el temporizador, es
quien recibe la presión del impulso provocado al accionar el temporizador.
7.- Contacto móvil: Según la posición de la leva, el soporte y los resortes, este contacto se moverá, contando o
dejando de contar el temporizador.

155. Regulación del Tiempo del Temporizador
Normalmente llevan dos ruletas, una
para elegir la escala, por ejemplo de 0
a 10 segundos (0-10s) y otra para
regular el tiempo sobre esa escala (la
escala escogida en cada caso). La
segunda ruleta suele venir con valores
de 0 a 10.
Por ejemplo, si elijo la escala de tiempo 0-10s, y pongo la segunda ruleta en 5, quiere
decir que el tiempo de actuación será de 5 segundos. Si la escala elegida fuera de 1-
10horas, y elijo 3 en la segunda ruleta, el tiempo de actuación será de 3 horas.

156. Ejemplos de Aplicaciones
• Industria y construcción: Tableros de control de máquinas sencillas, control de procesos.
• Apertura de puertas automáticas.
• Alarmas y control de acceso.
• Encendido de luces.
• Barreras de automóviles.
• Arranque de motores.
• En general, aplicaciones que requieran de tiempos de espera con ajustes frecuentes y
sencillos.