Uno de los aspectos de seguridad más importantes a tener en cuenta al diseñar un circuito eléctrico es dimensionar correctamente la clasificación de corriente de falla del interruptor (comúnmente llamada clasificación de kA). Desafortunadamente, muchos electricistas desconocen este concepto, y sigue siendo una de las fallas de diseño más comunes que se encuentran en los circuitos eléctricos. En los últimos 10 años se ha vuelto muy común en el cableado doméstico, debido a los cambios en la forma en que se distribuye la energía a las casas nuevas.
Entonces, ¿cuál es la calificación kA?
El valor de la clasificación de kA determina cuánta corriente puede soportar el disyuntor en condiciones de falla. El interruptor automático solo tiene que soportar esto durante un breve período de tiempo, generalmente el tiempo que tarda en dispararse. Por ejemplo, un valor de 6kA significa que el disyuntor puede soportar 6,000 amperios de corriente durante el breve tiempo que tarda en dispararse.
¿Por qué es tan importante la calificación kA?
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En condiciones de falla (como un cortocircuito), fluye mucha más corriente a través del circuito de lo que fue diseñado. Un circuito que fue diseñado para un máximo de 20 A puede de repente generar cientos, si no miles de amperios. El disyuntor se disparará si esto ocurre.
Sin embargo, ¿qué sucede si durante un cortocircuito fluye más corriente a través del circuito que la clasificación kA del interruptor automático? En este caso, el disyuntor fallará, a menudo en cualquiera de las dos formas. Una posibilidad es que los contactos en el interruptor automático se suelden, evitando así que se dispare el interruptor automático. El mejor escenario para esto es que el cable en el circuito está dañado. El peor de los casos es que se inicia un incendio. Otra posibilidad es que el disyuntor explote, como resultado de que el cobre en el disyuntor se sobrecaliente y se convierta en plasma peligroso. Esto podría ser muy peligroso para las personas cercanas, por ejemplo, el electricista que enciende el disyuntor después de una falla.
Cómo calcular el kA correcto
La cantidad máxima de corriente que puede fluir a través de un circuito está determinada por el tamaño del transformador que alimenta el circuito y la longitud del cable que pasa desde el transformador. Esto a menudo se llama corriente de cortocircuito aguas abajo. Esto determinará la clasificación máxima de kA requerida para el disyuntor principal.
Por ejemplo, un transformador típico de 500 kVA tiene una corriente de cortocircuito de 35 kA en sus terminales. El recorrido del cable desde el transformador hasta el interruptor principal es de 10 my se ejecuta con 90 mm
cable. La resistencia en el cable limita la cantidad de corriente que proviene del transformador, por lo que después de los cálculos se determinó que la corriente de cortocircuito al final del cable sería de 26 kA. En este caso, no se puede utilizar un disyuntor de 20kA en la instalación.
Está fuera del alcance de este documento mostrar cómo calcular la corriente de cortocircuito, pero las tablas para esto se pueden encontrar en Internet. Otra fuente es la página 9-20 del catálogo de productos de disyuntores NHP.
Cascada
Afortunadamente, no todos los disyuntores de la instalación deben tener una clasificación superior a 26 kA. La conexión en cascada es lo que sucede cuando coloca un interruptor automático con clasificación kA más pequeña en el lado de carga de un interruptor automático con clasificación kA más grande (por ejemplo, un interruptor automático de 6 kA aguas abajo de un interruptor automático de 20 kA). En estos casos, el disyuntor más grande limita una cierta cantidad de la corriente de falla, lo que le permite utilizar de manera segura disyuntores nominales más pequeños aguas abajo.
Puede determinar el tamaño de los interruptores automáticos que los fabricantes pueden conectar en cascada. Generalmente se enumeran como tablas en cascada. Debe consultar estas tablas, porque no puede usar cualquier tamaño de interruptor más pequeño aguas abajo. Por ejemplo, las tablas en cascada pueden mostrar que puede usar un interruptor de 6kA aguas abajo de un interruptor de 20kA. Sin embargo, probablemente no pueda usar un interruptor de 3kA: el interruptor de 20kA simplemente no proporciona suficiente protección.
Errores mas comunes
El error más común en instalaciones grandes es que la clasificación kA del interruptor automático no se tuvo en cuenta al diseñar el circuito. En su lugar, se elige el disyuntor más barato que cumple con el consumo de corriente estándar requerido. El autor lo ha visto varias veces (de hecho, el ejemplo utilizado anteriormente en el documento realmente ocurrió: se usó un disyuntor de 20kA en el sitio cuando necesitaba una clasificación mínima de 26kA).
Cada vez es más común que los transformadores más grandes se utilicen para alimentar instalaciones domésticas. Esto ha creado una situación en la que las corrientes de cortocircuito son mucho más altas de lo que solían ser. Un transformador típico para alimentar una calle de casas puede haber sido de 100kVA. Ahora no es raro ver transformadores de 300kVA o incluso de 500kVA. Esto puede provocar corrientes de cortocircuito de 20 kA y superiores. Para empeorar las cosas, varios fabricantes conocidos venden disyuntores baratos de baja calidad que tienen una calificación de solo 3kA. Los electricistas continúan usándolos para conectarlos sin comprender las ramificaciones completas de su decisión.
Conclusión
La calificación kA de un interruptor automático es un aspecto de seguridad muy importante a tener en cuenta al diseñar un circuito. Sin él, hay una buena posibilidad de que ocurra un accidente grave. Solo toma unos minutos hacer los cálculos cuando tiene las tablas correctas.
El autor ha visto personalmente un incidente en el que una calificación kA incorrecta hizo que un hombre recibiera quemaduras en el 60% de su cuerpo. podría pasarte a ti. Sea seguro y siempre considere las clasificaciones kA en su diseño.
Para obtener más información y hacer clic en este: Cómo determinar el amperaje del disyuntor