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• Justo Imbaquingo

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Tipos de Breaker y sus Aplicaciones Un breaker (interruptor de circuito) tiene como función principal proveer protección a equipos eléctricos y cableado. Existe una gran variedad en el mercado, incluyendo los siguientes tipos: 

Breaker miniatura, de tipo riel DIN



Breaker miniatura, de tipo enchufable (plug-in)



Breaker de caja moldeada



Breaker de protección de motores (termomagnético)



Breaker protector de circuito de motores (solamente magnético)



Breaker hidromagnético Cada tipo de breaker está diseñado para una aplicacin diferente, pero todos tienen como objetivo la interrupción de corrientes peligrosas, que representen riesgos para las instalaciones o el personal. De los 6 tipos que se describen, los primeros 4 están basados en protección termomagnética, la cual se basa en el siguiente principio de operación:



La protección térmica interrumpe las sobrecorrientes leves (sobrecarga). Los breakers tienen un mecanismo interno cuidadosamente diseñado, el cual se expande al calentarse con la corriente, y está calibrado para interrumpir el circuito al exceder la corriente nominal del breaker. La protección térmica no tiene una respuesta instantánea, y se ha diseñado así para permitir sobrecorrientes de corta duración, las cuales son normales en la operación de ciertos aparatos eléctricos. Por ejemplo, los motores eléctricos pueden consumir de 5 a 8 veces su corriente nominal en el arranque, durante unos breves instantes.



La protección magnética interrumpe las corrientes de falla (cortocircuito, falla entre líneas, falla línea-tierra), de magnitud mucho mayor a las sobrecargas. Tal como lo indica su nombre, la protección magnética se basa en la inducción - una bobina dentro del breaker produce un potente campo magnético al haber una corriente de falla, y la fuerza magnética interrumpe un contacto eléctrico. Debido a

que las fallas representan una situación de alto riesgo y nunca son parte de la operación normal, se deben desconectar al instante.

Capacidad de Interrupción Con respecto a la protección magnética, hay dos datos de placa muy importantes que se deben considerar: 

Capacidad de interrupción en servicio (Ics) - La máxima corriente de falla que el breaker puede interrumpir sin sufrir daño permanente.



Capacidad de interrupción última (Icu) - La máxima capacidad de interrupción que tiene el breaker, pero sufriendo daño permanente. Por lo tanto, Icu tiene un valor mayor que Ics. El breaker no es capaz de interrumpir corrientes de falla superiores a Icu. Suponga que un breaker tiene una Ics de 10,000 Amperios y una Icu de 20,000 Amperios.



Fallas por debajo de 10 kA se interrumpen sin problema.



Fallas entre 10 kA y 20 kA se pueden interrumpir, pero el breaker sufre daño permanente.



Fallas superiores a 20 kA no se pueden interrumpir con este breaker. La capacidad de interrupción adecuada depende de la aplicación. Por ejemplo, las corrientes de falla que se puede esperar en una instalación residencial pequeña son de magnitud mucho menor a las que pueden ocurrir en el tablero principal de una planta industrial.

Durabilidad de un Breaker Los breaker tienen una vida útil mecánica y una vida útil eléctrica. Ambas se especifican en ciclos:



La durabilidad eléctrica indica la cantidad de veces que el breaker se puede disparar en respuesta a sobrecargas o corrientes de falla.



La durabilidad mecánica indica la cantidad de veces que el breaker se puede accionar manualmente.

Número de Polos Los breakers pueden tener diferente cantidad de polos, según el número de conductores de fase en el circuito protegido. En algunas aplicaciones también se desconecta el conductor neutro: 

1 polo: Monofásico



2 polos: Monofásico de dos líneas vivas, o línea y neutro



3 polos: Trifásico, o dos líneas y neutro



4 polos: Trifásico con neutro Un breaker de varios polos asegura que todas las líneas pertenecientes al mismo circuito se desconecten en forma simultánea. Usar varios breaker de un polo para un circuito polifásico no es aceptable: al ocurrir fallas que solamente afectan una línea no se desconectan las demás, lo cual produce un desbalance de fases y puede llevar a una segunda falla. Por ejemplo, un motor trifásico puede sufrir daño severo si se desconecta solamente una de sus fases - al haber una falla se deben interrumpir las tres líneas, aunque no todas hayan sido afectadas. Este artículo provee una descripción general de los principales tipos de breaker, incluyendo sus características y aplicaciones.

Breaker Miniatura Los breaker miniatura (MCB por su nombre en inglés - miniature circuit breaker) se caracterizan por su tamaño compacto, corriente nominal baja y parámetros de protección fijos. Además, los MCB generalmente tienen una corriente nominal debajo de 100 amperios. Existen tres tipos, clasificados según la respuesta de su protección magnética:



Tipo B - Se disparan con entre 3 y 5 veces la corriente nominal, adecuados para cargas resistivas o cargas con una componente inductiva baja.



Tipo C - Se disparan con entre 5 y 10 veces la corriente nominal, adecuados para cargas inductivas moderadas.



Tipo D - Se disparan con entre 10 y 20 veces la corriente nominal, adecuados para cargas altamente inductivas. Según la forma como se conectan al panel eléctrico, los MCB se pueden dividir en dos categorías:



De tipo riel DIN

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De tipo enchufable o plug-in

Breakers Miniatura para Rieles DIN La principal ventaja de este tipo de MCB es la versatilidad: los rieles DIN se utilizan para montar diversos tipos de equipo eléctrico e informático, y son muy comunes en sitios industriales. Los breaker para rieles DIN toman ventaja de esto, y se pueden integrar fácilmente con casi cualquier sistema de protección y control. La desventaja de este tipo de MCB es que requiere más trabajo al instalarlo, comparado con un breaker enchufable. Por lo tanto, los MCB enchufables pueden ser una mejor opción en instalaciones donde los requerimientos de protección y control son más simples. A continuación se enumeran algunos modelos de MCB para rieles DIN: 

Eaton: 1 polo, 2 polos, 3 polos



Square D: 1 polos, 2 polos, 3 polos Más información sobre Instalación en Rieles DIN

Breakers Miniatura Enchufables

Este tipo de MCB se caracteriza por su facilidad de instalación. Como lo indica su nombre, tan solo deben enchufarse en un tablero eléctrico compatible. Los tableros eléctricos con MCB enchufables son prácticos en aplicaciones donde no se requieren otros dispositivos aparte de breakers en el tablero; por lo general, esto aplica para sistemas eléctricos residenciales o comerciales pequeños. Al utilizar MCB enchufables, es importante considerar la compatibilidad entre los breakers y el tablero eléctrico. Esto no es un problema cuando ambos dispositivos son de la misma marca, por lo que se recomienda revisar el modelo del tablero antes de comprar los breakers. En nuevos proyectos se puede especificar la misma marca desde el diseño, pero en edificios existentes resulta más sencillo adaptarse al tablero existente. A continuación se enumeran algunos modelos de MCB enchufables: 

Square D: 1 polo, 2 polos, 3 polos



Eaton: 1 polo, 2 polos, 3 polos

Breakers de Caja Moldeada Los breakers de caja moldeada (MCCB por su nombre en inglés - molded case circuit breaker) operan con protección termomagnética así como los MCB, pero ofrecen algunas características adicionales: 

Los MCCB cuentan con parámetros de disparo ajustables, por lo que son muy útiles cuando la protección debe afinarse según el equipo conectado.



Mientras que los breaker miniatura generalmente son para corrientes debajo de 100A, los MCCB se producen para una mayor gama de aplicaciones. Hay MCCB con corriente nominal debajo de 100A, llegando hasta unidades que exceden los 2500A. Comparados con los breaker miniatura, los MCCB son generalmente más grandes, debido a que deben acomodar un mecanismo de protección ajustable en su interior, y en muchos casos contactos mayores para aplicaciones de corriente elevada. Se pueden encontrar MCCB para cualquiera de los voltajes nominales comunes:

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240-277 V: Eaton, Square D

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480 V: Eaton, Square D

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600 V: Eaton, Square D Hay dos variaciones del MCCB que se utilizan exclusivamente para protección de motores eléctricos:

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Breaker de protección de motores (termomagnético)

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Breaker protector de circuito de motores (solamente magnético) Más información sobre Breakers de Caja Moldeada

Breaker de Protección de Motores Se les conoce como MPCB por su nombre en inglés (motor protection circuit breaker). Este tipo de breaker incluye tanto protección contra sobrecarga (térmica o electrónica) como protección contra corrientes de falla (magnética). Las características de disparo de un MPCB están diseñadas especialmente para motores, permitiendo la corriente de arranque, pero evitando sobrecorrientes que excedan su duración o magnitud normal.

Breaker Protector de Circuito de Motores Se les conoce como MCP por su nombre en inglés (motor circuit protector). Este tipo de breaker ofrece únicamente protección magnética contra corrientes de falla, por lo que siempre se dispara en forma instantánea. Al usar un MCP, la protección contra sobrecarga se provee en forma separada con un relé de sobrecarga y un contactor. La principal ventaja de los MCP es que su disparo puede ajustarse con precisión según la corriente de arranque esperada, la cual puede variar según el tipo de arrancador de motor. A continuación de presentan algunos modelos de MCP de proveedores reconocidos: 

Allen-Bradley

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Eaton

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GE

Breaker Hidromagnético Este tipo de breaker se utiliza cuando las condiciones del sitio afectan la operación de un breaker termomagnético. Algunos ejemplos son: 

Temperaturas muy bajas, capaces de evitar el disparo de la protección térmica.

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Temperaturas muy altas, capaces de activar la protección térmica sin haber falla.

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Humedad muy alta, la cual puede absorber el calor y evitar que se active la protección térmica. Los breakers hidromagnéticos tienen un mecanismo de protección contra sobrecarga que es independiente de la temperatura. Esto los convierte en la solución ideal para aplicaciones marítimas, vehículos, cuartos con generadores eléctricos y en general cualquier ubicación industrial con extremos de temperatura o humedad.

Operación de un Breaker Hidromagnético Como se mencionó anteriormente, los breakers termomagnéticos cumplen su función de protección al combinar dos elementos: un contacto expansivo para protección contra sobrecarga (térmico) y una bobina de inducción para protección contra fallas (magnético). Por otra parte, los breakers hidromagnéticos proveen ambos tipos de protección con una bobina de inducción, un actuador mecánico y un cilindro amortiguador de fluido. 

Al haber sobrecarga (sobrecorriente leve), el campo magnético inducido por la bobina es débil, y el cilindro amortiguador retrasa el disparo del breaker simulando la protección térmica.

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Al haber corriente de falla (sobrecorriente drástica), se induce un campo magnético muy fuerte que vence al instante la resistencia del cilindro amortiguador. En este caso, el disparo es inmediato.

Selección de Productos: 

Platt USA: Breakers (Interruptores de Circuito)

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Westburne Canadá: Breakers (Interruptores de Circuito)

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Nedco Canadá: Breakers (Interruptores de Circuito) ¿Tiene más dudas sobre breakers? Recuerde que puede crear un usuario y publicar sus consultas en nuestros foros, para ser respondidas por nuestros expertos.

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