03 funcionamiento y clasificacion contactores arial 14 2016

EL CONTACTOR FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR ELECTROMAGNÉTICO Es un aparato mecánico de conexión, controlado mediante un electroimán y con funcionamiento todo o nada, cuando se energiza la bobina del contactor los contactos cambian de posición, estableciéndose a través de los polos un circuito entre la red de alimentación y el receptor.

 Poder de cierre: valor de la corriente, independientemente de la tensión, que un contactor puede establecer en forma satisfactoria y sin peligro de que sus contactos se suelden.

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 Poder de corte: Valor de la corriente que un contactor puede cortar, sin riesgo de daño de los contactos y de los aislantes de la cámara apaga chispas. La corriente es más débil cuanta más alta es la tensión.  Cuando la bobina se energiza genera un campo magnético intenso, de manera que el núcleo atrae a la armadura, con un movimiento muy rápido.  Con este movimiento todos los contactos del contactor, principales y auxiliares, cambian inmediatamente y en forma solidaria de estado (los contactos cerrados se abren y los contactos abiertos se cierran).

Cuando se interrumpe la alimentación de la bobina, el circuito magnético se desmagnetiza y los contactos retoman su posición inicial, por efecto de:  Los resortes de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil.  La fuerza de gravedad, en determinados aparatos (las partes movibles recuperan su posición inicial).

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 Para que los contactos vuelvan a la posición inicial o estado de reposo, es necesario desenergizar la bobina.  Durante esta desenergización o desconexión de la bobina (=carga inductiva) se produce sobretensiones de alta frecuencia, que pueden producir interferencias en los equipos electrónicos.  Para evitar este inconveniente se recomienda el uso de bloques antiparasitarios o antiparásitos, que se conectan en paralelo con la bobina.  Comúnmente se usan antiparásitos o limitadores RC, por diodo y por varistor o varistancias.  Desde el punto de vista de funcionamiento del contactor el elemento mas importante es la bobina.  Desde el punto de vista de las aplicaciones que se le dé a un contactor, los elementos más importantes son los contactos.

Enchufable:     

Supresor de pícos Varistores (también con LED) Elemento RC Diodos* Combinación de diodos

Los supresores pueden montarse directamente a los terminales de la bobina – tanto en la parte superior como en la inferior, o donde se encuentren los terminales de esta.

Un contactor accionado por energía magnética, consta de un núcleo magnético y de una bobina capaz de generar un campo magnético suficientemente grande como para vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada del núcleo una pieza, también INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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magnética, solidaria al dispositivo encargado de accionar los contactos eléctricos.

Contactor con una y dos bobinas (A1 principio y A2 fin de la bobina) Algunas bobinas tienen varios niveles de voltaje, es decir tiene salidas para conectar a 120 V y salidas para conectar a 220 a 240 V.

1. Contactos móviles 2. contactos fijos 3. Hierro móvil (Armadura, culata, martillo, yugo) 4. Muelle o resorte 5. Bobina 6. Espira de sombra (en corriente alterna) 7. Hierro fijo (núcleo) 8. Alimentación de la bobina (A1 y A2) Así pues, característica importante de un contactor será la tensión a aplicar a la bobina de accionamiento, así como su intensidad ó potencia. Según sea el fabricante, dispondremos de una extensa gama de tensiones de accionamiento, tanto en continua como en alterna siendo las más comúnmente utilizadas, 24, 48, 220, y 380. La intensidad y potencia de la bobina, naturalmente dependen del tamaño del contador.

El tamaño de un contactor, depende de la intensidad que es capaz de establecer, soportar e interrumpir, así como del número de contactos de que dispone. El tamaño del contactor también depende de la tensión INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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máxima de trabajo que puede soportar, pero esta suele ser de 660 V. para los contactores de normal utilización en la industria.

Referente a la intensidad nominal de un contactor, sobre catálogo y según el fabricante, podremos observar contactores dentro de una extensa gama, generalmente comprendida entre 5 A y varios cientos de amperios. Esto equivale a decir que los contactores son capaces de controlar potencias dentro de un amplio margen; así, por ejemplo, un contactor para 25 A. conectado en una red bifásica de 380 V. es capaz de controlar receptores de hasta 380 x 25=9500 VA. y si es trifásica 3 x 220 x 25=16454 VA. Naturalmente nos referimos a receptores cuya carga sea puramente resistiva (cos  = 1), ya que de lo contrario, las condiciones de trabajo de los contactos quedan notablemente modificadas.

Cuando el fabricante establece la corriente característica de un contactor, lo hace para cargas puramente óhmicas y con ella garantiza un determinado número de maniobras, pero si el cos  de la carga que se alimenta a través del contactor es menor que uno, el contactor ve reducida su vida como consecuencia de los efectos destructivos del arco eléctrico, que naturalmente aumentan a medida que disminuye el cos  .

CLASIFICACION DE LOS CONTACTORES.  Contactores electromagnéticos. Su accionamiento se realiza a través de un electroimán.  Contactores electromecánicos. Se accionan con ayuda de medios mecánicos.  Contactores neumáticos. Se accionan mediante la presión de un gas.  Contactores hidráulicos. Se accionan por la presión de un líquido.

POR SU CONSTRUCCION  Contactores electromecánicos.  Contactores estáticos o de estado sólido (tiristores) INCONVENIENTES QUE SE PRESENTAN:  Su dimensionamiento debe ser muy superior al requerido (± 15 veces).  La potencia disipada es muy grande (unas 30 veces superior).  Son muy sensibles a los parásitos eléctricos y tienen una corriente de fuga importante.  Su costo es mayor que el de un contactor electromecánico equivalente.

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POR EL TIPO DE CORRIENTE ELÉCTRICA QUE ALIMENTA LA BOBINA  Contactores para A.C.  Contactores para C.C. POR LOS CONTACTOS QUE TIENE  Es lo que se conoce como la categoría de empleo, que tiene en cuenta el valor de la corriente que el contactor debe establecer o cortar, durante una maniobra bajo carga.  Para establecer la categoría se toma en cuenta el tipo de carga controlada (inductiva, resistiva,..) y las condiciones en las cuales se efectúan cortes (motor lanzado, inversión, frenado por contracorriente…).

REPRESENTACIÓN GRÁFICA Y SIMBOLOGÍA Referencia a normas IEC IEC 1082-1 (extractos): Entre las numerosas aportaciones de la norma IEC 1082-1 (diciembre de 1992), relativa a la documentación electrotécnica, mencionamos dos artículos que modifican los hábitos de representación en los esquemas eléctricos.

Artículo 4.1.5. Escritura y orientación de la escritura: “...Toda escritura que figure en un documento debe poderse leer con dos orientaciones separadas por un ángulo de 90° desde los bordes inferior y derecho del documento.” Este cambio afecta principalmente a la orientación de las referencias de las bornes que, en colocación vertical, se leen de abajo a arriba (ver ejemplos siguientes).

Artículo 3.3. Estructura de la documentación: “La presentación de la documentación conforme a una estructura normalizada permite subcontratar e informatizar fácilmente las operaciones de mantenimiento.

Se admite que los datos relativos a las instalaciones y a los sistemas pueden organizarse mediante estructuras arborescentes que sirven de base. La estructura representa el modo en que el proceso o producto se subdivide en procesos o subproductos de menor tamaño. Dependiendo de la finalidad, es posible distinguir estructuras diferentes, por ejemplo una estructura orientada a la función y otra al emplazamiento...”.

Se debe adquirir el hábito de preceder las referencias de los aparatos eléctricos por un signo “–”, ya que los signos “=” y “+” quedan reservados para los niveles superiores (por ejemplo, máquinas y talleres).

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Antiguo símbolo.

Nuevo símbolo.

Representación vertical

Representación horizontal

CONSTITUCIÓN DE UN CONTACTOR ELECTROMAGNÉTICO. - Contactos principales. Son los destinados a abrir y cerrar el circuito de potencia. Están abiertos en reposo.

- Contactos auxiliares. Son los encargados de abrir y cerrar el circuito de mando. Están acoplados mecánicamente a los contactos principales y pueden ser abiertos o cerrados.

- Bobina. Elemento que produce una fuerza de atracción (FA) al ser atravesado por una corriente eléctrica.

Su tensión de alimentación puede ser de 12, 24 y 220V de corriente alterna, siendo la de 220V la más usual.

- Armadura (yugo). Parte móvil del contactor. Desplaza los contactos principales y auxiliares por la acción (FA) de la bobina.

- Núcleo (culata). Parte fija por la que se cierra el flujo magnético producido por la bobina.

- Resorte. Es un muelle encargado de devolver los contactos a su posición de reposo una vez cesa la fuerza FA. INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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FUNCIONAMIENTO DEL CONTACTOR. En los contactos principales se conectan al circuito que se quiere controlar o gobernar (motor eléctrico, luces, etc.). Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente, será bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.

Los contactos auxiliares son de dos clases abiertos y cerrados. Estos forman parte del circuito auxiliar del contactor y aseguran las autoalimentaciones, los mandos, enclavamientos de contactos y señalizaciones en los equipos de automatismo.

Cuando la bobina del contactor queda excitada (energizada) por la circulación de la corriente, mueve el núcleo en su interior y arrastra los contactos principales y auxiliares, estableciendo a través de los polos el circuito entre la red y el receptor. Este arrastre o desplazamiento puede ser: - Por rotación, pivote sobre su eje.

Por traslación, deslizándose paralelamente a las partes fijas.

Combinación de movimientos, rotación y traslación.

Cuando la bobina deja de ser alimentada, abre los contactos por efecto del resorte de presión de los polos y del resorte de retorno de la armadura móvil.

La bobina está concebida para resistir los choque mecánicos provocados por el cierre y la apertura de los contactos y los choques electromagnéticos debidos al paso de la corriente por sus espiras, con el fin de reducir los choques mecánicos la bobina o circuito magnético, a veces los dos se montan sobre amortiguadores.

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Si se debe gobernar desde diferentes puntos, los pulsadores de marcha se conectan en paralelo y el de parada en serie.

SIMBOLOGÍA Y REFERENCIADO DE BORNES. Los bornes de conexión de los contactores se nombran mediante cifras o códigos de cifras y letras que permiten identificarlos, facilitando la realización de esquemas y las labores de cableado.

- Los contactos principales se referencian con una sola cifra, del 1 al 16.

- Los contactos auxiliares están referenciados con dos cifras. Las cifras de unidades o cifras de función indican la función del contacto: la primera cifra me indica el orden y el número de contactos auxiliares que existe de acuerdo a cada contactor; en un lado se indica a qué contactor pertenece y la segunda cifra:  1 y 2, contacto normalmente cerrados (NC).  3 y 4, contacto normalmente abiertos (NA).  5 y 6, contacto de apertura temporizada.  7 y 8, contacto de cierre temporizado.

- Las bobinas de un contactor se referencian con las letras A1 y A2 (o también A y B). En su parte inferior se indica a qué contactor pertenece.

- El contactor se denomina con las letras KM seguidas de un número de orden. Ej: KM3 LAS CATEGORIAS MAS USADAS EN A.C., SON:  AC1: cargas no inductivas (resistencias, distribución) o débilmente inductivas, cuyo factor de potencia sea por lo menos de 0,95. Se aplica a todos los aparatos que funcionan con corriente alterna (receptores), INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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cuyo factor de potencia es mayor o igual a 0,95 (cos Φ 0,95). Ejemplos de utilización: calefacción, distribución.  AC2: se refiere al arranque, al frenado en contracorriente, así como a la marcha por impulso permanente de los motores de anillos. (ó cuyo factor de potencia está entre 0,3 y 0,7).  Al cierre el contactor establece el paso de corrientes de arranque equivalente a más o menos 2,5 veces la IN del motor.  A la apertura el contactor debe cortar la intensidad de arranque, con una tensión inferior o igual a la tensión de la red.  Esta categoría rige el arranque, el frenado a contracorriente y el funcionamiento por “impulsos” de los motores de anillos. Cuando se cierra, el contactor establece la corriente de arranque, próxima a 2,5 veces la corriente nominal del motor. Cuando se abre, debe cortar la corriente de arranque con una tensión como mucho igual a la tensión de la red.  AC3: para control de motores jaula de ardilla (motores de rotor en cortocircuito) que se apagan en plena marcha.  Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o mas veces la IN del motor.  A la apertura corta el paso de corriente equivalentes a la IN absorbida por el motor. Es un corte relativamente fácil. Se aplica a los motores de jaula cuyo corte se realiza con el motor lanzado. Cuando se cierra, el contactor establece la corriente de arranque de 5 a 7 veces la corriente nominal del motor. Cuando se abre, el contactor corta la corriente nominal que absorbe el motor, momento en el que la tensión en las bornas de sus polos equivale aproximadamente al 20 % de la tensión de la red. Corte fácil.  Ejemplos de utilización: todos los motores de jaula habituales: ascensores, escaleras mecánicas, cintas transportadoras, elevadores de cangilones, compresores, bombas, mezcladoras, climatizadores, etc.  AC4 : se refiere al arranque, al frenado en contracorriente y a la marcha por impulso permanente de los motores de jaula. (ó cuyo factor de potencia es mayor e igual a 0,30).  Al cierre se produce el paso de corrientes de arranque, con intensidades equivalentes a 5 o más veces la IN del motor.

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 Su apertura provoca el corte de la IN a una tensión, tanto mayor cuanto menor es la velocidad del motor. Esta tensión puede ser igual a la de la red. El corte es severo.  Estas categorías se utilizan en las aplicaciones con frenado a contracorriente y marcha por “impulsos” con motores de jaula o de anillos.  El contactor se cierra produciéndose un pico de corriente que puede llegar a ser de 5 a 7 veces la corriente nominal del motor. Al abrirse, corta dicha corriente a una tensión tanto más elevada cuanto menor sea la velocidad del motor. Dicha tensión puede ser igual a la de la red. Corte severo.  Ejemplos de utilización: máquinas de imprenta, trefiladoras, elevación, metalurgia.  AC-14: Se utiliza para controlar cargas electromagnéticas que absorban una potencia inferior a 72 VA con el electroimán cerrado. Ejemplo de utilización: control de la bobina de contactores y relés.  AC-15: Se utiliza para controlar cargas electromagnéticas que absorban una potencia superior a 72 VA con el electroimán cerrado. Ejemplo de utilización: control de la bobina de contactores.

En C.C. se encuentran las siguientes categorías de empleo: DC1, DC3, y DC5.  DC-1: Se aplica a todos los aparatos que funcionan en corriente continua (receptores), cuya constante de tiempo (L/R) es menor o igual a 1 ms. Cargas no inductivas o débilmente inductivas.  DC – 2: Motores shunt: arranque, desconexión a motor lanzado.  DC-3: Esta categoría rige el arranque, el frenado a contracorriente y la marcha por “impulsos” de los motores shunt. Constante de tiempo ≤ 2 ms.

Cuando se cierra, el contactor establece la corriente de arranque, próxima a 2,5 veces la corriente nominal del motor. Cuando se abre, debe cortar 2,5 veces la corriente de arranque con una tensión como mucho igual a la tensión de la red.

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La tensión es tanto más elevada cuanto menor es la velocidad del motor, cuya fuerza contraelectromotriz es, por tanto, reducida. Corte difícil.  DC – 4: Motores serie: arranque, desconexión a motor lanzado.  DC- 5: Esta categoría se utiliza para el arranque, el frenado a contracorriente y la marcha por “impulsos” de motores serie.

Constante de tiempo ≤ 7,5 ms.

El contactor se cierra bajo una punta de corriente que puede llegar a ser 2,5 veces la corriente nominal del motor. Cuando se abre, corta esta misma corriente con una tensión tanto mayor cuanto menor sea la velocidad del motor. Dicha tensión puede ser igual a la de la red.

Corte severo.  DC-13: Se utiliza para controlar cargas electromagnéticas que tarden en alcanzar el 95 % de la corriente en régimen establecido (T = 0,95) un tiempo igual a 6 veces la potencia P que absorbe la carga (con P ≤ 50 W). Ejemplo de utilización: control de la bobina de contactores sin resistencia de economía.

Un mismo contactor, dependiendo de la categoría de empleo, puede usarse con diferentes intensidades. Por ejemplo un contactor que en categoría AC1 puede usarse para controlar hasta 80 A, en la categoría AC3 solamente podrá usarse para controlar hasta unos 63 A. Esta especificación la debe dar el fabricante.

VENTAJAS PARA SU USO  Automatización en el arranque y paro de motores.  Posibilidad de controlar completamente una maquina, desde varios puntos de maniobras o estaciones.  Se puede maniobrar circuitos sometidos a corrientes muy altas, mediante corrientes muy pequeñas.  Seguridad del personal, dado que las maniobras se realizan desde lugares alejados del motor y u otro tipo de carga, y las corrientes y tensiones que se manipulan con los aparatos de mando son o pueden ser pequeñas.  Control y automatización de equipos y maquinas con procesos complejos, mediante la ayuda de aparatos auxiliares de mando, como interruptores de posición, detectores inductivos, presóstatos, temporizadores, etc.

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

Ahorro de tiempo al realizar maniobras prolongadas.

CRITERIOS PARA SU SELECCIÓN

- La corriente cortada (corte), que depende del tipo de categoría de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).

1. Obtener la corriente de servicio (arranque) (Ie) que consume el receptor.

2. A partir del tipo de receptor, obtener la categoría de servicio.(AC1, . . ) 3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendrá el calibre del contador. (multiplicar Ie por el factor dado en la tabla mas abajo donde se relaciona Ic / Ie).

Además, hay que considerar la condición del factor de potencia, ya que, en el caso de los circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de servicio es AC3, aunque por su naturaleza debería ser AC1. Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.

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Para elegir el contactor mas conveniente y adecuado se debe tener presente: Tipo de corriente, tensión de alimentación de la bobina y frecuencia.

Potencia nominal de la carga.

Condiciones de servicio. Ligera, normal, dura, extrema. Existen maniobras (marcha por impulso permanente, inversión inmediata de un motor…) que modifican la intensidad de arranque y de corte.

Frecuencias de maniobras (cierre + apertura), robustez mecánica (maniobras en vacío) y robustez eléctrica (maniobras bajo carga).

Si es para el circuito de potencia o de mando y el número de contactos auxiliares que necesita.

Para trabajos silenciosos o con frecuencias de maniobra muy altas es recomendable el uso de contactores estáticos o de estado sólido.

Por la categoría de empleo.

CAUSAS DE DETERIORO O DAÑO Cuando un contactor no funciona o lo hace en forma deficiente, lo primero que debe hacerse es revisar el circuito de mando y de potencia (esquemas y montaje), verificando el estado de los conductores y de las conexiones, porque se pueden presentar falsos contactos, tornillos flojos, etc.

Además de lo anterior es conveniente tener presente los siguientes aspectos: EN LA BOBINA  La tensión permanente de alimentación debe ser la especificada por el fabricante, ± un 10 % de tolerancia.  El cierre del contactor se puede producir ± con el 85 % de la Vn y la apertura se puede producir si esta desciende ± del 65 %.  Cuando se producen caídas de tensión frecuentes y de corta duración, se pueden emplear retardadores de apertura capacitivos.  Si el núcleo y la armadura no se cierran por completo, la bobina se recalentará hasta deteriorase por completo, por el aumento de la corriente de mantenimiento.

Ventajas de las bobinas enchufables

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El cambio de bobinas es sencillo (es posible también cuando el contactor esta montado porque se insertan por arriba) Se pueden reemplazar fácilmente cuando hay fallas Fáciles de cambiar e.g.

Voltajes diferentes, sistema convencional o electrónico.

Solo una bobina para cada tamaño (también para contactores de vacío)

Caso 1. Bobina del contactor sin excitar.

Al no existir corriente, no hay campo magnético capaz de desplazar el martillo hacia la culata (núcleo). El martillo (yugo) está unido físicamente al grupo de contactos del contactor.

Caso 2. Bobina del contactor excitada.

El campo magnético creado por la bobina del contactor al ser alimentado con corriente eléctrica, conseguirá desplazar el conjunto formado por el martillo (culata o yugo) y el conjunto de contactos eléctricos asociados, realizado la conexión ( o desconexión) de los mismos.

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EN EL NUCLEO Y LA ARMADURA Cuando el núcleo y la armadura no se juntan bien y/o se separan, produciendo un campo electromagnético ruidoso, es necesario revisar:  La tensión de alimentación de la bobina. Si es inferior a la especificada, generará un campo magnético débil, sin la fuerza suficiente para atraer completamente la armadura.  Los muelles: ya que pueden estar vencidos, por fatiga del material, o muy tensos.  La presencia de cuerpos extraños en las superficies rectificadas del núcleo y/o la armadura. Estas superficies se limpian con productos adecuados (actualmente se fabrican productos en forma de aerosoles).

Por ningún motivo se deben raspar, lijar y menos aun limar.

EN LOS CONTACTOS

Bobina sin alimentar

Bobina alimentada

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Para aumentar la capacidad del contactor, se pueden asociar bloques de contactos, o cámaras de contactos auxiliares, que incrementan así la capacidad del contactor al acrecentar el número de contactos a manejar, incluidos temporizadores (cámara de contactos temporizados).

El procedimiento de unión o encaje entre el contactor y el bloque auxiliar suele realizarse a través de unas pequeñas guías, que permiten el acoplamiento.

Cuando se produce un deterioro prematuro es necesario revisar:  Si el contactor corresponde a la potencia nominal (Pn) del motor, y al número y frecuencia de maniobras requerido.  Cuando la elección ha sido adecuada y la intensidad de bloqueo del motor es inferior al poder de cierre del contactor, el daño puede tener origen en el circuito de mando, que no permite un correcto funcionamiento del circuito electromagnético.  Caídas de tensión en la red, provocadas por la sobreintesidad producida en el arranque del motor, que origina perdida de energía en el circuito magnético, de tal manera que los contactos, al no cerrarse completamente y acrecer de la presión necesaria, acaban por soldarse.

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 Cortes de tensión en la red: al reponerse la tensión, si todos los motores arrancan simultáneamente, la intensidad puede ser muy alta, provocando una caída de tensión, por lo cual es conveniente colocar un dispositivo, para espaciar los arranques por orden de prioridad.  Microcortes en la red: cuando un contactor se cierra nuevamente después de algún microcorte (corte que dura algunos milisegundos), la fuerza contraelectromotriz produce un aumento de la corriente pico, que puede alcanzar hasta el doble de lo normal, provocando un arco eléctrico e incluso la soldadura de algunos contactos, entre otros problemas. Este inconveniente puede eliminarse usando un temporizador, que retarde dos o tres segundos el nuevo cierre.  Vibración de los contactos de enclavamiento, que repercuten en el electroimán del contactor de potencia, provocando cierres incompletos y soldadura de los contactos.

Potencia mecánica (Pm) (Kw)

Corriente de servicio (Ie) (A) 220 V 3 4 6 8,5 11 14,5 18 25 35 39 51 73,5

0,75 1,1 1,5 2,2 3 4 5,5 7,5 10 11 15 22

380 V 2 2,5 3,5 5 6,5 8,5 11,5 15,5 21 23 30 44

- La naturaleza y la utilización del receptor, o sea, su categoría de servicio.

Categoría de servicio AC1 AC2 AC3 AC4

Ic / Ie 1 2,5 1 6

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Factor de potencia 0,95 0,65 0,35 0,35

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- La corriente cortada, que depende del tipo de categoría de servicio y se obtiene a partir de la corriente de servicio, amperios (A).

Los pasos a seguir para la elección de un contactor son los siguientes: 1. Obtener la corriente de servicio (Ie) que consume el receptor.

2. A partir del tipo de receptor, obtener la categoría de servicio.

3. A partir de la categoría de servicio elegida, obtener la corriente cortada (Ic) con la que se obtendrá el calibre del contador.

Además, hay que considerar la condición del factor de potencia, ya que, en el caso de los circuitos de alumbrado con lámparas de descarga (vapor de mercurio, sodio,...) con factor de potencia 0,5 (sin compensar), su categoría de servicio es AC3, aunque por su naturaleza debería ser AC1. Mientras que si estuviera compensado a 0,95, su categoría sería AC1.

Cuando contactos abren o cierran, se forma un arco eléctrico entre ellos.

Los arcos producen un calor adicional que, si es prolongado, puede dañar las superficies de los contactos.

El Arqueo Provoca Corrosión, Formación de Hoyos y Acumulación de Óxido Eventualmente, los contactos son ennegrecidos con marcas de quemado y hoyos formados por los arcos eléctricos. No es una razón para cambiar el contacto. De hecho, este depósito negro (Óxido) ayuda a crear un mejor “asiento” para conducir la energía eléctrica. Sin embargo, los contactos INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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deben ser reemplazados una vez que la superficie presenta evidencia de una corrosión y desgaste importantes.

VIDA DE CONTACTOS: REBOTE Aplicando un pensamiento lógico, se puede llegar a la conclusión que entre más rápidamente cierra el contacto, más pronto se extingue el arco, y mayor es la expectativa de vida del contacto. Pero, los contactores modernos han sido diseñados para cerrar tan rápidamente y con tan energía que los contactos se golpean entre ellos y rebotan, causando una acción de rebote. Esto se conoce como Rebote de Contactos. Cuando el contacto rebota, se crea un arco secundario. Los contactos se golpean entre ellos una y otra vez, con rebote y arqueo cada vez menores.

Así, además del cierre de los contactos lo más rápidamente posible, es también deseable que los contactos reboten lo menos posible para reducir el arqueo secundario y desgaste.

SISTEMA ELECTRÓNICO con RLT (RLT = Remaining Life Time) El desgaste por erosión de los contactos principales es evaluado y señalizado.

El personal de mantenimiento ya no tiene que hacer revisiones de rutina para ver la condición de los contactos.

Se aprovecha de una Señal Eléctrica: utilizando una salida flotante (relay contact), que indica que se ha alcanzado el 20 % de la vida útil remanente, lo que significa que el 80% del material del contacto se ha gastado.

Lo que a su vez indica que el tiempo de recambio esta llegando. Óptica mediante LED„s en el contactor para señalización 60 % - LED Verde 40 % - LED Naranja 20 % - LED Rojo (más una señal eléctrica) Tiempo de Vida Remanente (RLT): ¿Que significa realmente?

La vida eléctrica de un contactor (= vida útil de sus contactos principales) depende del tipo de trabajo, categoría de utilización tipo de carga, etc.

El tiempo de vida remanente RLT NO detecta el número de ciclos operativos, sino el desgaste actual de los contactos principales como resultado de unas condiciones de operación particulares.

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EJEMPLO Elegir el contactor más adecuado para un circuito de calefacción eléctrica, formado por resistencias débilmente inducidas, cuyas características son las siguientes: - Tensión nominal: 220 V - Potencial total: 11 kW - Factor de potencia: 0,95 inductivo.

Solución: 1. La corriente de servicio se obtiene aplicando la expresión de la potencia en circuito trifásico: Ic = P / √3 * V * cos  = 30,5 A 2. La categoría es AC1, por ser resistivo el receptor y su factor de potencia próximo a la unidad.

3. La corriente cortada es igual a la servicio, por lo que el calibre del contactor a elegir es de 32 A. Las categorías del contactor elegido son: - Categoría: AC1 (por ser el cos  = 0,95).

- Calibre: 32 A. CONTACTORES PARA MANIOBRA DE CAPACITORES MANIOBRA DE CAPACITORES DE CORRECCIÓN DE FACTOR DE POTENCIA De acuerdo con las normas IEC 60947-1 y UL, y proveé la mejor solución para la maniobra de capacitores para corrección de factor de potencia.

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NO MÁS IN-RUSH Cuando se conecta un banco de capacitores, los capacitores están descargados y el sistema los ve como un cortocircuito por un período corto de tiempo.

La corriente de in-rush es el resultado de este pequeño cortocircuito y generalmente dura algunos milisegundos. La corriente puede llegar a 100 veces la corriente nominal, siendo una de las razones principales para la corta vida de un capacitor.

El contactor es montado con resistencias de pre carga que limitan la alta corriente de entrada cuando los capacitores están conectados. Se montan con bloque de contactos adelantados, que se encienden antes de que los contactos principales, por lo tanto, limitando la corriente de in-rush.

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Sin embargo, las resistencias de pre carga no influencian la carga final, ya que se desconectan después de 5 milisegundos, dejando sólo los capacitores conectados con la carga inductiva, proporcionando la energía necesaria para la corrección del factor de potencia. Este proceso aumenta la vida útil de los capacitores y también evita las distorsiones en la red.

Ejemplo: WEB contactores CWMC. Tabla 1: Tabla de selección de CWMC

Tabla 2: Tensión de bobinas

CAPACITORES PARA CORRECCIÓN DEL FATOR DE POTENCIA Se encuentran disponibles desde 220 hasta 480 Vca y que incluyen:  Unidades capacitivas monofásicas desde 0,83 hasta 10 kVAr  Unidades capacitivas trifásicas desde 0,5 hasta 25 kVAr  Módulos de capacitores de corrección del factor de potencia hasta 15 kVAr  (hasta 60 kVAr con 4 módulos en paralelo)  Banco de capacitores de corrección del factor de potencia desde 17,5 hasta 75 kVA

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CONTACTORES PARA CONTROL DE CONDENSADORES TRIFÁSICOS UTILIZADOS PARA MEJORAR EL FACTOR DE POTENCIA Contactores estándar Los condensadores, junto con los circuitos a cuyas bornas están conectados, forman circuitos oscilantes que, en el momento de la conexión, pueden generar corrientes transitorias de fuerte intensidad (> 180 In) y de frecuencias elevadas (de 1 a 15 kHz).

Por norma general, la punta de la conexión es tanto menor cuanto: – mayores sean las inductancias de la red, – menor sea la potencia de los transformadores de línea, – mayor sea la tensión de cortocircuito de los transformadores, – menor sea la relación entre la suma de las potencias de los condensadores conectados y las del condensador que se va a conectar (es el caso de las baterías con varios escalones).

De acuerdo con las normas IEC 70, NF C 54-100, VDE 0560, el contactor de control debe poder soportar una corriente permanente igual a 1,43 veces la corriente nominal del escalón controlado.

La protección contra los cortocircuitos suele realizarse con fusibles HPC tipo gl calibrados para 1,7 a 2 In. EMPLEO DE LOS CONTACTORES Condiciones de utilización El modo de acoplamiento es el acoplamiento directo. Los valores de la corriente de cresta en la conexión no deben sobrepasar los indicados por el fabricante.

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En caso de que sea necesario reducir la corriente de cresta, instalar una inductancia en cada una de las 3 fases de alimentación de los condensadores.

Las inductancias se dimensionarán en función de la temperatura de funcionamiento elegida.

Compensación por batería de condensadores de un solo escalón.

No es necesario utilizar inductancias de choque: la inductancia de la red es suficiente para limitar el pico a valores compatibles con las características de los contactores.

Compensación por batería de condensadores de varios escalones.

En caso de elegir un contactor estándar, es imprescindible instalar una inductancia de choque en cada una de las 3 fases de todos los escalones.

CONTACTORES DE VACÍO

Contactos principales operan bajo condiciones atmosféricas

   

Los contactores de vacío operan en un compartimiento metálico sellado herméticamente. tubos de contaco al vacio • No se emiten gases de contacto ni de arco • Al conectarse, la corriente fluye inmediatamente al siguente punto cero No apropiado para cargas en DC.

Innovación tecnológica Significativo incremento de vida eléctrica Mayor capacidad para arranque pesado CLASE 20/30 Corrientes nominales Ie / AC-1 / AC-3, sin reducción hasta 1000 V

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 Conecta con arco abierto, no se necesita distancia mínima a partes aterradas y componentes (alto grado de seguridad para personal y equipos)  Sin emisión de gases Ejercicio: Que contactor se requiere para conectar: Un motor trifásico de 18.5 kW se conectará directamente a la línea de 380 V. El motor se encenderá en la mañana y se apagará por la noche. El voltaje de control deberá ser tomado directamente de la línea de energía eléctrica.

Solución.

1) Características eléctricas: Potencia: 18,5 kW Voltaje de operación: 380 V Categoría de utilización: AC – 3 Voltaje de control: 220 V y 60 Hz 2) Sistema de conexión: Tornillo 3) Montaje: Riel DIN Omega 4) Accesorios: Contactos auxiliares 2 NA + 2 NC 5) Selección del catalogo ETAPAS DE OPERACIÓN DE UN MOTOR

BIBLIOGRAFIA: - FLOWER LEIVA, LUIS. Instalaciones eléctricas, Tomo III, Alfaomega - http://www.controlelectrico.com/control/ - CWMC, Contactores para Maniobra de Capacitores, Folleto Comercial, Lanzamiento 2011 INSTRUCTOR: RICARDO MARISCAL CHUSCANO

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