Protector de circuito (CP) vs. interruptor NFB y fusible

Imagine una máquina enviada desde Japón a una planta del Bajío. En el plano del tablero de control, las salidas de 24 V CD alimentan una fila de dispositivos pequeños marcados «CP», cada uno con una capacidad como «2P 3A». La lista de partes los llama sākitto purotekuta (protector de circuito). Uno de ellos se dispara cada vez que arranca la máquina, y alguien del equipo propone cambiarlo por un interruptor termomagnético local de los mismos amperes, o por el siguiente tamaño.

Un protector de circuito (CP) protege los equipos y los circuitos de control contra sobrecorriente. Un interruptor marcado NFB o MCCB protege el cableado. Se fabrican con normas distintas y hacen trabajos distintos, así que tener los mismos amperes no lo convierte en reemplazo directo de otro, ni de un fusible.

Esta guía explica qué es un CP, cómo dispara, cómo leer la notación P/E y los códigos de modelo, en qué se distingue de un NFB, un fusible y un ELB, qué revisar al seleccionarlo o reemplazarlo y por qué reiniciar un CP no es lo mismo que rearrancar la máquina. Termina con una lista de verificación, preguntas para el proveedor japonés y un ejemplo de correo de consulta.

Contenido

1. Puntos clave
2. Referencia rápida: dispositivos de protección en planos japoneses
3. ¿Qué es un protector de circuito (CP)?
4. Cómo dispara un protector de circuito
5. Cómo leer la notación de un CP: polos, elementos y códigos de modelo
6. Protector de circuito vs. interruptor automático (NFB/MCCB)
7. Protector de circuito vs. fusible
8. Protector de circuito vs. ELB (interruptor de fuga a tierra)
9. Selección o reemplazo de un protector de circuito
10. Después de un disparo: reiniciar el CP vs. rearrancar la máquina
11. Lista de verificación antes de reemplazar o cambiar la capacidad de un CP
12. Preguntas para el proveedor japonés
13. Límites de esta guía
14. Preguntas frecuentes
15. Fuentes

Puntos clave

• CP = protector de circuito (circuit protector), nombre formal 機器保護用遮断器 (kiki hogo-yō shadanki, «interruptor para protección de equipos»). La norma japonesa es JIS C 4610, basada en IEC 60934, Circuit-breakers for equipment (CBE)
• Un CP protege dispositivos y circuitos de control dentro del equipo. Un NFB/MCCB protege el cableado. Un CP no sustituye la protección del cableado aguas arriba
• «2P1E» significa dos polos y un elemento de disparo por sobrecorriente, no dos fuentes de alimentación
• Seleccionar un CP exige más que los amperes: revise si es CA o CD, el voltaje, la corriente de irrupción (inrush) y su duración, la capacidad de interrupción a su voltaje, el límite de corriente de la fuente de CD, la temperatura del tablero y los contactos auxiliares
• «Reinicio automático» en un CP no significa necesariamente que el circuito se reconecte solo, y el momento en que la máquina puede rearrancar es otra decisión, basada en el riesgo de la máquina
• Si un CP se sigue disparando, encuentre la causa antes de pensar en una capacidad mayor

Referencia rápida: dispositivos de protección en planos japoneses

Use esta tabla para relacionar la etiqueta de un plano o lista de partes japonesa con el dispositivo al que se refiere. La última columna da la categoría más cercana fuera de Japón. No significa que los productos sean intercambiables.

Etiqueta que puede ver	Qué es	Función principal	Norma japonesa	Categoría más cercana fuera de Japón
CP, CBE, sākitto purotekuta (protector de circuito), 機器保護用遮断器 (kiki hogo-yō shadanki)	Protector de circuito / interruptor para equipos	Protección contra sobrecorriente de dispositivos y circuitos de control dentro del equipo	JIS C 4610 (tipos mecánicos)	CBE (IEC 60934). En Norteamérica, los CP suelen certificarse como protectores suplementarios UL 1077
NFB, MCCB, 配線用遮断器 (haisen-yō shadanki)	Interruptor automático de caja moldeada	Protección del cableado contra sobrecarga y cortocircuito	JIS C 8201-2-1	MCCB (IEC 60947-2). En EE. UU., los interruptores de circuito derivado son UL 489
F, FUSE, hyūzu (fusible)	Fusible	Abre el circuito al fundirse por sobrecorriente; hay que reemplazarlo	Depende del tipo de fusible	Fusible del tipo y la capacidad que especifique el fabricante del equipo
ELB, ELCB, 漏電遮断器 (rōden shadanki)	Interruptor de fuga a tierra	Protección contra fuga a tierra; muchos modelos también cubren sobrecorriente	JIS C 8201-2-2 y otras	Dispositivo de corriente diferencial residual (RCD)

Para NFB, MCCB, ELB y las capacidades AF/AT impresas en los interruptores japoneses, consulte nuestra guía sobre los términos de interruptores japoneses.

¿Qué es un protector de circuito (CP)?

Un protector de circuito corta la alimentación de un circuito de control o de una carga cuando circula una sobrecorriente. Su nombre formal en japonés, kiki hogo-yō shadanki, se traduce como «interruptor para protección de equipos», y los planos y catálogos lo abrevian como CP o CBE.

En un tablero de control, los CP suelen ir en los ramales que alimentan sensores, indicadores, válvulas solenoide y dispositivos similares, un CP por circuito. Así es más fácil localizar las fallas y, si la protección está bien coordinada, una falla no detiene más partes de la máquina de las necesarias.

El interruptor de cabecera (NFB/MCCB) es otro dispositivo con otra función: protege el alimentador y el cableado de los ramales contra sobrecarga y cortocircuito. Poner CP aguas abajo no significa que pueda omitir la protección del cableado aguas arriba. Defina qué dispositivo protege qué parte del circuito.

El interruptor de cabecera, la fuente de alimentación y los CP de ramal no cumplen la misma función.

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Esquema conceptual de la ruta de alimentación y la ubicación de los dispositivos. Se omiten los polos del lado de CA, la puesta a tierra, los números de cable y los detalles de las terminales. No es un diagrama de conexiones para construir un tablero.

Los CP se usan en circuitos de control de máquinas-herramienta, en fuentes de alimentación de equipo electrónico y en equipo de oficina, y hay productos para equipo médico y vehículos. Existen tipos mecánicos y electrónicos. Dos dispositivos que se llaman «CP» pueden diferir en diseño interno, tipo de alimentación y norma que cumplen, así que trátelos como productos distintos.

JIS C 4610:2005 se titula 機器保護用遮断器 y cubre los dispositivos mecánicos de interrupción que protegen circuitos dentro de equipo eléctrico. Su prefacio cita IEC 60934:2000, Circuit-breakers for equipment (CBE), como base de la revisión. La propia IEC 60934 se revisó en 2019. No suponga que JIS C 4610 aplica a los CP electrónicos; lea las normas indicadas para el producto específico.

Algunas series ofrecen corrientes nominales muy pequeñas en pasos finos, pero el rango cambia de una serie a otra. El CP30-BA de Mitsubishi Electric, por ejemplo, se lista de 0.1 A a 30 A. Es el rango de una serie, no de todos los CP.

El voltaje y la corriente son distintos en el lado primario y en el secundario de una fuente de alimentación, aun con la misma carga. Verifique en el plano de qué lado está cada CP y qué falla debe detectar ahí. Los números de cable y de terminal, y no solo los nombres de los dispositivos, ayudan a rastrear qué alimenta cada CP aguas abajo.

Cómo dispara un protector de circuito

Un CP combina una parte que detecta la corriente anormal con una parte que abre el circuito. Los métodos de detección incluyen el térmico, el magnético, el hidráulico-magnético y el termomagnético. Los CP electrónicos vigilan la corriente con un circuito electrónico.

En un CP térmico, el calor de la corriente llega a una lámina bimetálica y su movimiento abre los contactos. Un bimetal son dos metales con distinta dilatación térmica unidos entre sí, de modo que se curva al calentarse.

El tiempo que tarda en disparar un CP térmico depende no solo de la magnitud de la corriente, sino de cuánto tiempo circula y de la temperatura ambiente. Un CP no es un interruptor que abre en el instante en que la corriente supera su valor nominal, y esperar que se comporte así lleva a conclusiones equivocadas.

Conviene separar dos pasos: el calentamiento del elemento sensor y la apertura de los contactos.

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Dibujo conceptual de un mecanismo térmico, no el diseño interno de ningún producto específico. Los CP magnéticos y electrónicos pueden no usar bimetal en absoluto.

Un CP magnético usa la fuerza magnética que produce la corriente para mover una armadura y liberar el mecanismo de disparo. Algunos tipos hidráulico-magnéticos frenan ese movimiento con un amortiguador de aceite para obtener el retardo que necesitan.

Los tipos magnéticos también requieren revisar su temperatura y condiciones de montaje. En algunos productos hidráulico-magnéticos, por ejemplo, la gravedad actúa de otra forma sobre el émbolo según la posición de montaje, por lo que las características de disparo solo valen en las condiciones que indica la hoja de datos.

Los tipos termomagnéticos combinan la detección de una sobrecarga sostenida con una respuesta rápida a corrientes grandes. Como los mecanismos y las características de tiempo difieren aun con la misma corriente nominal, el nombre del tipo por sí solo no dice qué carga puede proteger un CP.

Los CP electrónicos vigilan la corriente de forma electrónica y desconectan la salida de un ramal, a menudo con un interruptor semiconductor. Los productos para circuitos de 24 V CD pueden ofrecer ajuste de corriente por ramal e indicación de estado, y algunos añaden salidas de alarma o reinicio remoto.

Abrir un contacto mecánico y apagar un semiconductor dejan el circuito en estados eléctricos distintos. Algunos CP electrónicos también ofrecen aislamiento mecánico, pero una indicación «OFF» por sí sola no prueba que el circuito esté aislado.

Los relevadores térmicos de sobrecarga también detectan la sobrecarga de un motor con calor, pero lo que protegen y la forma en que abren el circuito (normalmente mediante un contactor) deben revisarse por separado. Consulte nuestra comparación entre relevador de choque y relevador de sobrecarga para ver cómo funcionan.

Cómo leer la notación de un CP: polos, elementos y códigos de modelo

Qué significan 2P1E y 2P2E

En los interruptores y CP japoneses, «P» es el número de polos y «E» es el número de elementos de disparo por sobrecorriente. Un dispositivo 2P1E tiene dos polos que conmutan juntos y un elemento que detecta la sobrecorriente. No significa que el circuito tenga dos fuentes de alimentación.

Cuente por separado los polos que detectan sobrecorriente y los contactos que abren juntos.

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Esquema para explicar la notación P/E. En los CP reales, los accesorios pueden cambiar la disposición de los elementos, así que lea el diagrama de conexiones interno del producto y no solo el número de polos.

Un solo elemento no significa que solo abra el contacto de ese polo. Que ambos polos abran juntos y qué polo lleva el elemento son datos distintos, así que revise juntos el número de polos, el de elementos y el cableado interno. En los interruptores 2P1E de Fuji Electric, por ejemplo, el polo sin elemento se marca «N» y va al conductor neutro (puesto a tierra).

La polaridad en CD y el sistema de puesta a tierra en CA también influyen en dónde debe estar el elemento y en cómo se conecta el dispositivo. Algunos productos permiten conectar polos en serie bajo condiciones indicadas. No invierta las terminales ni cambie la conexión especificada; use solo las conexiones para las que el producto está certificado.

Cómo leer un código de modelo y sus capacidades

Los códigos de modelo de los CP reúnen en una cadena los polos, los accesorios internos, la curva de disparo y la corriente nominal. La guía de selección de Mitsubishi Electric para EE. UU. (edición 18, 2018) explica el código CP30 con este ejemplo:

Parte de «CP30-BA 1P 1-M 3A»	Significado	Otros códigos de la misma guía
CP30-BA	Serie (armazón de 30 A)	CP30-HU (mayor capacidad de interrupción)
1P	1 polo	2P, 3P
1	Accesorio interno: tipo en línea (sin interruptor auxiliar)	2 = interruptor auxiliar (AX), 9 = interruptor de alarma (AL), 21/91 = versiones de microcarga, 6 = disparo por derivación (shunt trip)
M	Curva de disparo: tipo de velocidad media	1 = instantáneo, F = rápido, S = lento, MD/SD = con retardo inercial
3A	Corriente nominal	0.5–30 A estándar; 0.1, 0.25, 0.3 A no estándar

La misma guía muestra por qué un solo número de capacidad de interrupción no basta. Para un CP30-BA de 1 polo, lista 2.5 kA a 250 V CA y 2.5 kA a 65 V CD según UL 1077 / CSA C22.2 No. 235, pero 2.5 kA a 230 V CA y 2.5 kA a 60 V CD según IEC 60934 y JIS C 4610. Cada cifra pertenece a una norma y a un voltaje concretos. Los códigos y las capacidades varían según el fabricante y la edición del catálogo, así que lea siempre la hoja de datos vigente del modelo exacto que aparece en su plano.

Protector de circuito vs. interruptor automático (NFB/MCCB)

En los tableros japoneses, el interruptor que suele etiquetarse NFB o MCCB es un interruptor de cableado: se elige para proteger los cables contra sobrecarga y cortocircuito. Un CP se elige para conmutar y proteger la alimentación de equipos, los circuitos de control y las cargas. Cubren partes distintas del circuito.

A veces «interruptor automático» (circuit breaker) se usa con laxitud para ambos. Para distinguir un interruptor de cableado de un protector de equipo, lea el uso previsto y la norma en la hoja de datos del modelo, en lugar de fiarse del nombre.

Las normas típicas son JIS C 4610 e IEC 60934 para los CP, y JIS C 8201-2-1 para los interruptores de cableado. En Norteamérica, los CP como la serie CP30 de Mitsubishi se ofrecen como protectores suplementarios UL 1077, pensados para proteger dentro del equipo cuando ya existe protección del circuito derivado, no como interruptores de circuito derivado. Al reemplazar un dispositivo fabricado con una norma por otro fabricado con otra, verifique que se sigan cumpliendo las condiciones de protección originales, no solo los amperes.

El tamaño tampoco resuelve la duda. Entre los interruptores de cableado hay pequeños interruptores miniatura (MCB) que se parecen mucho a los CP. Fuji Electric señala que los MCB cumplen la norma de interruptores industriales (IEC 60947-2), que los CP cumplen IEC 60934 y JIS C 4610, y que solo los CP existen en tipos instantáneos y de retardo inercial.

Los CP ofrecen capacidades y características de disparo finas para cargas pequeñas, y los NFB vienen en tamaños para corrientes grandes de cableado. Sin embargo, sus rangos de corriente se traslapan, así que no existe un valor fijo de amperes que separe a unos de otros.

En ciertas condiciones un CP puede terminar protegiendo parte del cableado, pero eso no está garantizado. La FAQ de Fuji Electric indica que los CP no se clasifican como dispositivos de protección de cables y no tienen capacidad asignada para esa tarea; que protejan o no un cable depende de lo que el cable soporta y de las características de disparo del CP. No confunda lo que un dispositivo hace de casualidad con aquello para lo que está certificado.

En el diseño del circuito, enliste los dispositivos en orden desde la fuente: interruptor de cabecera, cable, CP de ramal, carga. Luego anote qué soporta cada uno. La coordinación de protecciones, es decir, qué dispositivo dispara primero ante una falla dada, es una de las razones para poner CP en los ramales.

Una capacidad menor en el CP aguas abajo no garantiza que dispare primero. El orden depende de la magnitud y la duración de la corriente de falla, así que júzguelo con las curvas tiempo-corriente y los datos de combinación del fabricante. Resolverlo al seleccionar los dispositivos, y no después de dibujar el esquema, ahorra retrabajo.

Capacidad de interrupción y corriente de cortocircuito

La corriente de cortocircuito depende de la capacidad de la alimentación, del transformador y de la longitud y el calibre de los cables. No es automáticamente de 10 kA o más en todos los circuitos. Calcule la corriente esperada en el punto donde se instala el dispositivo y compárela con su capacidad de interrupción.

La corriente nominal y la capacidad nominal de interrupción son especificaciones distintas. La corriente nominal se relaciona con la operación normal; la capacidad de interrupción es la corriente de falla que el dispositivo puede cortar. Incluso un CP para una carga de pocos amperes puede ver una corriente de cortocircuito muchas veces mayor que su corriente normal.

Los valores de capacidad de interrupción vienen con condiciones: voltaje, CA o CD, norma de prueba y forma de conectar los polos. No saque una cifra en kA del catálogo sin contexto; compare los valores de la fila que corresponda a sus condiciones de alimentación.

Separe lo que el CP puede interrumpir por sí solo de lo que solo puede manejar combinado con un dispositivo aguas arriba. Tener un interruptor grande aguas arriba no significa, por sí solo, que dé protección de respaldo a cualquier CP.

Al reemplazar un CP, traslade junto con la corriente nominal las condiciones de cortocircuito del punto de instalación y las condiciones de certificación del producto. Aun un reemplazo con las mismas dimensiones puede diferir en si es solo CA o apto para CD, en su capacidad de interrupción o en sus contactos auxiliares.

Si quiere que se detenga solo la sección con falla, compare las características tiempo-corriente de los dispositivos aguas abajo y aguas arriba y diseñe un disparo selectivo donde haga falta. Según la magnitud del cortocircuito, ambos dispositivos pueden operar de todos modos, así que no prediga qué partes se detendrán solo a partir de la corriente normal.

Comparación lado a lado

La diferencia central es el propósito y la aplicación, no el tamaño. La tabla muestra el panorama general; que un dispositivo sirva para un circuito concreto depende de la norma y de las especificaciones del modelo.

Concepto	Protector de circuito (CP)	Interruptor de cableado (NFB/MCCB)
Qué protege principalmente	Interior del equipo, circuitos de control, cargas	Cableado de alimentadores y circuitos derivados
Normas típicas	Tipos mecánicos: JIS C 4610, IEC 60934 (UL 1077 en Norteamérica)	JIS C 8201-2-1 (IEC 60947-2); UL 489 para circuitos derivados en EE. UU.
Corriente nominal	Algunas series ofrecen capacidades pequeñas en pasos finos	Se elige según el cableado; el rango depende del producto
Ubicación típica	Circuitos individuales dentro del equipo o del tablero	Tableros de distribución, alimentadores hacia el equipo
Qué guía la selección	Lo que tolera la carga, la corriente de irrupción, la fuente con la que trabaja	Ampacidad del cable, condiciones de cortocircuito, coordinación
Reemplazar uno por otro	Nunca decida solo por los amperes o el contorno; revise norma, voltaje y capacidad de interrupción

Qué tener en cuenta en México

En México, las instalaciones eléctricas de utilización se rigen por la NOM-001-SEDE, y el mantenimiento eléctrico en centros de trabajo por la NOM-029-STPS. Estas normas no sustituyen la hoja de datos del fabricante: que un dispositivo con certificación UL 1077 o IEC 60934 sea aceptable en cierta posición del tablero depende de la edición vigente de la NOM, del diseño del tablero y de quien verifique la instalación.

Verifique también la alimentación del equipo. Una máquina japonesa puede venir diseñada para una tensión y una frecuencia de red distintas de las de su planta, y el lado primario de la fuente o del transformador puede ser diferente al que usted espera. Confirme con el proveedor las tensiones nominales de cada CP antes de sustituirlo por un producto local.

Protector de circuito vs. fusible

Un fusible abre el circuito cuando la sobrecorriente funde su elemento interno. Una vez fundido no se puede reutilizar: se elimina la causa y se reemplaza por un fusible del tipo y la capacidad especificados.

Un fusible no se reemplaza cada vez que se enciende y apaga el equipo, solo cuando se funde. Si se funde en cada arranque, revise si la característica de tiempo del fusible es adecuada para la corriente de irrupción normal y si la carga tiene una falla.

En cambio, la mayoría de los CP pueden volver a ponerse en servicio con la operación especificada una vez eliminada la causa y hechas las revisiones necesarias. Eso no significa que un CP dure para siempre: cuentan las corrientes que ha interrumpido, su historial de operación y su vida nominal.

Algunos CP también pueden servir como interruptor de encendido, pero que sirvan para maniobras frecuentes a diario depende de su capacidad de conmutación y de su vida nominal. Tener función de protección no convierte a un CP en sustituto de un contactor o de un interruptor de operación.

Apagar un CP a mano normalmente corta la alimentación del lado de la carga. Trátelo como un asunto de operación: controlar quién lo maniobra y evitar paros no previstos o reconexiones inadvertidas.

No suponga que un CP de uso general da la misma protección que un fusible ultrarrápido que protege semiconductores. La corriente y el tiempo que soporta el dispositivo y el desempeño limitador del fusible son distintos, así que siga la especificación del fabricante del equipo y las combinaciones aprobadas.

Al comparar costos, incluya el tiempo muerto, el trabajo de reemplazo y la protección que el circuito necesita, no solo el precio de las piezas. Después de que se funde un fusible, encuentre la causa y reemplácelo por la pieza especificada.

Protector de circuito vs. ELB (interruptor de fuga a tierra)

Un ELB detecta la corriente que se fuga del circuito hacia tierra y abre el circuito. Esa corriente de fuga es una magnitud distinta de la sobrecorriente a la que responde un CP. Un método común de detección pasa los conductores de ida y de retorno juntos por un transformador de corriente de secuencia cero (ZCT): en operación normal sus campos magnéticos se cancelan, y la corriente que no regresa crea un desbalance que el ELB detecta. En circuitos de CA polifásicos, el ELB trabaja con la suma de las corrientes de fase; no se puede juzgar una fuga restando simplemente dos lecturas de amperímetro.

Puede haber una fuga suficiente para causar un choque eléctrico aun cuando la corriente de carga esté muy por debajo de la capacidad del CP. No espere que un CP común de sobrecorriente detecte fugas; planee la protección contra fugas por separado. Algunos ELB también ofrecen protección contra sobrecarga y cortocircuito. Para la corriente de sensibilidad, el tiempo de disparo y la relación entre ELB y NFB, consulte nuestra guía de NFB vs. ELB.

Que la palanca de un CP o de un ELB esté en OFF no prueba que hayan desaparecido otras fuentes o la energía almacenada. El trabajo de mantenimiento exige identificar todas las fuentes de energía del equipo y seguir los procedimientos de bloqueo y etiquetado (LOTO) y de verificación de ausencia de tensión de su planta; en México, vea también la NOM-029-STPS vigente.

Selección o reemplazo de un protector de circuito

Seleccione un CP pensando tanto en la operación normal como en las condiciones de falla, no solo en cómo se reinicia tras un disparo. Empiece reuniendo las especificaciones de la carga y de la fuente, y luego reduzca los candidatos por características de disparo, capacidad de interrupción, condiciones de instalación y método de reinicio.

Tipo de alimentación y ubicación del CP

Primero confirme si es CA o CD, el voltaje de operación, la frecuencia, el sistema de puesta a tierra y qué ramal protege el CP. Las capacidades en CA y en CD se listan por separado aun con el mismo voltaje, así que no tome un valor de CA como límite para un circuito de CD.

A diferencia de la CA, la corriente directa no pasa periódicamente por cero, así que siga las capacidades en CD del producto para interrumpirla. Un modelo marcado para CA y CD puede tener límites de voltaje, características de disparo y capacidad de interrupción distintos para cada una.

Un circuito de 24 V CD no significa que sirva cualquier protector pequeño. Separe el lado primario y el secundario de la fuente, así como el número de fases y el sistema de alimentación, usando los voltajes de las fábricas japonesas (400 V, 200 V, 100 V y 24 V) como referencia solo para entender el plano; la alimentación de su planta puede ser distinta.

Para los dispositivos que comparten una fuente, enliste cada ramal con el nombre de la carga y su corriente normal. Proteger sensores, válvulas solenoide y controladores con un solo CP grande cambia qué partes de la máquina se detienen durante una falla y cómo se rastrea la falla, en comparación con proteger cada carga por separado.

Corriente continua y corriente de irrupción

Obtenga la corriente normal de operación de las especificaciones de la carga y de las condiciones reales de operación. En una carga de CD, dividir la potencia entre el voltaje da una estimación. Reúna por separado el pico de arranque y su duración.

Estos 4 A son el total de la carga normal, no la respuesta para la capacidad de la fuente ni para el ajuste del CP. Considere también el consumo de la fuente y de cualquier CP electrónico, las cargas que arrancan al mismo tiempo y los cambios por temperatura ambiente.

Las cargas con capacitores de entrada, transformadores, solenoides o motores pueden demandar mucho más que su corriente normal justo después de energizarse. El CP debe dejar pasar un arranque normal y aun así abrir ante una sobrecorriente que la carga no tolera.

Al elegir una característica de disparo importan tanto el valor pico como su duración.

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Forma de onda rectangular ficticia para mostrar los datos de entrada de la selección. No es la curva de disparo de ningún producto real ni una forma de onda de irrupción garantizada.

Tomemos una carga ficticia que opera a 1.2 A y demanda 8 A durante 20 ms al arrancar, y un CP candidato de 2 A. La corriente de operación es 0.6 veces la nominal y la de irrupción es 4 veces. La siguiente pregunta es cómo se comporta el CP cuando la corriente está a 4 veces su valor nominal durante 20 ms.

Las curvas de disparo suelen mostrar en el eje horizontal el múltiplo (o el porcentaje) de la corriente nominal y en el vertical el tiempo. No confunda segundos con minutos ni múltiplos con porcentajes, y revise si la curva es una sola línea o una banda entre los tiempos mínimo y máximo de disparo.

Dejar pasar una irrupción normal y disparar antes de que una falla dañe la carga son dos condiciones que deben cumplirse a la vez. Subir la capacidad cada vez que el CP dispara puede sacrificar la segunda, así que investigue las características y la causa antes de aumentar la corriente nominal.

Los nombres de curva como instantánea, rápida, de velocidad media, lenta y de retardo inercial deben leerse siempre contra las curvas de ese fabricante. Un retardo no significa que se tolerará cualquier arranque; para pulsos repetidos y para un CP que ya está caliente, siga los documentos del producto.

En los motores, la corriente en régimen, de arranque y de rotor bloqueado significan cosas distintas, y cada propósito de protección requiere valores diferentes. Vigilar una sobrecarga mecánica, como un atasco, es un trabajo distinto de la protección contra cortocircuito de un CP; para eso considere un relevador de choque (relevador de monitoreo de corriente).

Medir la corriente normal no revela el pico ni la duración de una irrupción corta. Ajuste el ancho de banda del medidor, su función de registro y el método de conexión a lo que necesita capturar.

Fuente de CD y protección de ramales

Muchas fuentes conmutadas de 24 V CD se protegen de la sobrecorriente limitando la corriente o bajando su voltaje de salida. Si la fuente limita primero, es posible que el CP del ramal no reciba corriente suficiente para disparar en el tiempo esperado.

Como resultado, un cortocircuito en un ramal puede bajar el voltaje de la fuente común y detener también dispositivos de control sanos. Por eso, poner un CP en cada ramal no garantiza que los demás ramales sigan funcionando.

Algunos CP electrónicos están diseñados para este problema y permiten la protección selectiva del ramal con falla en combinación con la fuente. Los métodos de limitación de corriente y la capacidad de fuente requerida varían según el producto, así que selecciónelos junto con las condiciones de cableado.

Las especificaciones del protector de circuito electrónico S8V-CP de Omron, por ejemplo, advierten que una capacidad insuficiente de la fuente puede bajar el voltaje de salida de todos los ramales. Como la fuente también debe entregar la corriente necesaria para disparar el CP, los 4 A de total normal del ejemplo anterior no terminan la selección.

Con tendidos largos de cable, revise también la diferencia de voltaje entre el extremo de la fuente y el del dispositivo, y la ruta de la corriente durante un cortocircuito. Algunos productos ofrecen arranque escalonado o señales de alarma, así que especifique la fuente, los CP y las cargas como un solo sistema.

Temperatura del tablero, montaje y contactos auxiliares

Aun con la corriente y la característica de disparo correctas, un CP no funcionará como se espera fuera de su temperatura de tablero nominal o de las condiciones de montaje lado a lado. Revise en los documentos del modelo elegido el rango de temperatura ambiente, el factor de reducción de corriente que se requiera, la posición de montaje y la separación respecto de los dispositivos vecinos.

El tipo de terminal, los calibres de cable aptos, las terminales de compresión, el par de apriete y las tapas de terminales también forman parte de la selección. No basta con que un contorno pequeño quepa en el lugar anterior; revise el espacio de doblez del cable y el acceso de las herramientas para que el CP pueda instalarse sin forzarlo.

Una lista para no omitir las demás condiciones una vez elegidos los amperes.

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Especificación	Qué revisar	Información que necesita
Alimentación y voltaje	CA/CD, voltaje de operación, polaridad y conexión especificada	Especificaciones de la fuente y diagrama unifilar/de conexiones
Capacidad y características de tiempo	Corriente continua, irrupción normal, lo que tolera la carga	Forma de onda de corriente de la carga y curvas de disparo
Capacidad de interrupción	Corriente de cortocircuito prevista en el punto de instalación, condiciones de prueba	Condiciones del sistema y tabla de capacidades del modelo
Coordinación	Dispositivos aguas arriba, limitación de corriente de la fuente, ramales sanos	Datos de combinación del fabricante
Entorno y montaje	Temperatura del tablero, montaje lado a lado, posición, vibración	Plano de distribución y condiciones de operación
Conexiones	Cable, terminales, apriete, tapas	Instrucciones de instalación y especificaciones de las piezas
Reinicio y señales	Reinicio manual/remoto, contactos de alarma/auxiliares, condiciones de rearranque	Especificaciones de operación y secuencia de paro/recuperación

Si las condiciones no están definidas, no decida simplemente subiendo la corriente nominal del candidato. Reúna la información de la carga y de la fuente y consulte al fabricante.

Los contactos auxiliares y de alarma hacen trabajos distintos: un contacto auxiliar suele indicar el estado ON/OFF de los contactos principales, y un contacto de alarma indica un disparo. Revise el tipo de contacto y su estado en condiciones normales y de falla, su capacidad de señal y qué ocurre con la señal si se pierde su alimentación.

Que no aparezca una alarma en la pantalla del tablero no prueba que el CP no haya operado. Verifique en el código de modelo y en el diagrama de secuencia si la señal cubre solo los disparos o también el OFF manual, y si el contacto auxiliar realmente está instalado.

Después de un disparo: reiniciar el CP vs. rearrancar la máquina

Tras un disparo, encuentre y elimine la causa, como una carga defectuosa o un cable dañado, antes de reiniciar el CP. Volver a energizar repetidamente mientras la causa sigue ahí puede repetir la falla y extender el daño al CP y al equipo.

Algunos CP se reinician a mano, otros automáticamente y algunos tipos electrónicos con una señal externa, así que siga el manual de instrucciones del modelo. Los tipos térmicos pueden necesitar enfriarse antes de poder reiniciarse; no suponga que todos los modelos estarán listos tras el mismo tiempo de espera.

«Reinicio automático» (jidō risetto) no significa necesariamente que el circuito principal se reconecte solo. Mitsubishi Electric usa el término para el CP30-BA porque su palanca pasa a OFF al dispararse. Con la opción de interruptor de alarma (AL), la palanca se queda en la posición de disparo, entre ON y OFF.

Dicho de otro modo, que el mecanismo quede listo para la siguiente operación y que el circuito principal se cierre solo son hechos distintos. Algunos CP electrónicos también distinguen «listo para reiniciar» de «salida ON», así que lea las descripciones de estado del manual.

Aun donde un paro prolongado es costoso, como en una bomba de oxígeno de un acuario, la recuperación automática no es una respuesta universal. Pondere el peligro de rearrancar con la falla todavía presente frente al impacto del paro, y decida el diseño considerando alarmas, monitoreo y respaldo.

Un taladro que se detiene por sobrecorriente muestra el otro lado: si la herramienta empieza a girar en cuanto se reinicia la protección, alguien puede lesionarse. Restablecer el dispositivo de protección, recuperar la energía de control, confirmar la seguridad y dar la orden de marcha deben ser pasos separados, según el riesgo de la máquina.

En el ejemplo del taladro, el diseño mantiene el husillo detenido aunque la energía ya esté disponible.

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Diagrama conceptual para mantener separadas las operaciones. No es un diagrama de conexiones de un circuito de seguridad y no define el desempeño de seguridad requerido; el diseño sigue la evaluación de riesgos de cada máquina y las normas aplicables.

La detección de bajo voltaje o el disparo por derivación (shunt trip) y la función que impide que una máquina rearranque al volver la energía también son funciones separadas. Un CP no necesariamente las incluye de serie, así que revise en las especificaciones del producto el accesorio, su voltaje de operación, las condiciones de retención y el circuito de operación.

Liberar un paro de emergencia y comenzar la operación normal se manejan según el diseño de seguridad de la máquina. Un CP cubre solo una parte de la protección contra sobrecorriente. La protección contra choque eléctrico y contra el rearranque inesperado se logra combinando los dispositivos y controles adecuados; en México, las normas de seguridad en maquinaria, como la NOM-004-STPS vigente, son una referencia para esa parte.

Antes de adoptar un diseño, confirme el arranque normal, el paro, las alarmas y la secuencia de reinicio con la carga prevista conectada. No provoque cortocircuitos deliberados en campo ni puentee dispositivos de protección; el alcance y el método de verificación siguen los procedimientos de prueba del fabricante y de la instalación.

Lista de verificación antes de reemplazar o cambiar la capacidad de un CP

• Tipo de dispositivo confirmado en la hoja de datos: CP (JIS C 4610 / IEC 60934 / UL 1077) o interruptor de cableado (JIS C 8201-2-1 / IEC 60947-2 / UL 489)
• Código de modelo completo leído: polos, elementos (p. ej., 2P1E), accesorios internos, curva de disparo, corriente nominal
• CA o CD, voltaje de operación, polaridad y conexión especificada
• Corriente normal por ramal y pico y duración de la irrupción
• Curva de disparo revisada contra la irrupción y contra lo que tolera la carga
• Corriente de cortocircuito prevista en el punto de instalación frente a la capacidad de interrupción según la norma y el voltaje correctos
• Dispositivo aguas arriba y límite de corriente de la fuente revisados para la coordinación
• Temperatura del tablero, reducción de capacidad, posición de montaje y separación
• Terminales, calibres de cable, par de apriete y tapas
• Contactos auxiliares o de alarma: instalados, cableados y qué señalan
• Método de reinicio, y condiciones de rearranque decididas por separado del reinicio del CP, según la evaluación de riesgos de la máquina
• Causa de los disparos repetidos encontrada antes de cualquier cambio a una capacidad mayor

Preguntas para el proveedor japonés

• ¿Cuál es el código de modelo exacto de cada CP del plano y qué normas y certificaciones (JIS C 4610, IEC 60934, UL 1077, CSA) tiene?
• ¿Qué curva de disparo (instantánea, de velocidad media, lenta, de retardo inercial) se eligió para cada ramal y por qué?
• ¿Cuáles son la corriente normal y el pico y la duración de la irrupción de cada carga?
• ¿Cuáles son la potencia nominal y el comportamiento de limitación de corriente de la fuente de CD, y se confirmó con ella el disparo selectivo de los CP?
• ¿Qué capacidad de interrupción se requiere en la ubicación de cada CP? ¿Algún CP depende de protección de respaldo y, de ser así, de qué dispositivo aguas arriba y bajo qué condiciones de combinación?
• ¿Hay contactos auxiliares o de alarma instalados y cómo se usan en la secuencia de control?
• Después de que un CP se dispara y se reinicia, ¿qué condiciones y órdenes se necesitan antes de que la máquina rearranque?
• ¿Qué CP disponibles localmente, si hay alguno, aprueban como reemplazo?

Ejemplo de correo de consulta

Asunto: Protector de circuito CP3 del plano E-012: reemplazo y consulta sobre disparos

Estimado/a [Nombre]:

En el tablero de control de la [nombre de la máquina], el protector de circuito CP3 (ramal de 24 V CD hacia las válvulas solenoide, plano E-012) se dispara casi en cada arranque. Antes de cambiar algo, ¿podrían confirmarnos lo siguiente?

• El código de modelo exacto del CP3, incluida su curva de disparo, y sus certificaciones
• La corriente normal y la corriente de irrupción de las cargas de este ramal
• Si es aceptable otra curva de disparo u otra capacidad, y qué modelos aprueban si compramos localmente
• La potencia nominal y el comportamiento de limitación de corriente de la fuente de 24 V

No aumentaremos la capacidad ni cambiaremos el dispositivo hasta recibir su respuesta. Adjuntamos fotos de la placa de datos y de la indicación de disparo.

Saludos cordiales,
[Su nombre]

El nombre de la máquina, el número de plano y el número de CP de este correo son datos ficticios de ejemplo.

Límites de esta guía

• Esta guía explica términos y qué revisar. No es un método de diseño ni un procedimiento de trabajo. El diseño de la protección, el reinicio y las decisiones de rearranque corresponden al fabricante del equipo y a los responsables de la seguridad eléctrica de su planta
• Los códigos de modelo, las capacidades y las certificaciones varían según el fabricante, la serie y la edición del catálogo. Los ejemplos de Mitsubishi Electric y Omron ilustran el tipo de información que hay que buscar; use siempre la hoja de datos vigente del modelo exacto
• La norma de un CP no garantiza su aceptación según la normativa eléctrica local. Que un dispositivo UL 1077 o IEC 60934 sea aceptable en una posición dada depende de las reglas locales (en México, la NOM-001-SEDE vigente) y de quien verifique la instalación
• Los cálculos de corriente y las formas de onda de este artículo son ejemplos ficticios

Preguntas frecuentes

¿Puede un protector de circuito reemplazar un NFB (MCCB)?

No, no solo porque coincidan los amperes. Un NFB protege el cableado y un CP protege el equipo. Antes de elegir uno u otro, revise qué necesita proteger el circuito, la norma aplicable, el voltaje, la capacidad de interrupción y las condiciones de combinación.

¿Un protector de circuito se dispara en cuanto la corriente supera su valor nominal?

No necesariamente. El tiempo de disparo depende del múltiplo de la corriente nominal, de cuánto dura y de la curva de disparo elegida. Lea la curva tiempo-corriente del fabricante junto con las condiciones de temperatura y de montaje.

¿Puede un protector de circuito detectar fugas a tierra?

Un CP común de sobrecorriente no hace el trabajo de la protección contra fugas, que detecta un desbalance entre la corriente de ida y la de retorno. Donde se necesite protección contra fugas, seleccione un ELB (RCD) con sensibilidad y tiempo de disparo adecuados, y decida cómo comparte la protección con el CP.

Si un CP es de «reinicio automático», ¿la máquina rearranca sola?

No necesariamente. «Reinicio automático» puede describir que la palanca o el mecanismo interno vuelve a un estado listo, no que el circuito principal se reconecte. Una vez eliminada la causa, revise la operación de reinicio y el estado de la salida del modelo exacto.

¿Qué diferencia hay entre 2P1E y 2P2E?

Ambos tienen dos polos. P es el número de polos que conmutan y E es el número de elementos de disparo por sobrecorriente, así que el 2P1E detecta la sobrecorriente en un polo y el 2P2E en ambos. Elija según el sistema de puesta a tierra y el diagrama de conexiones interno, incluidos los accesorios.

¿Por qué se detuvieron otros dispositivos si solo un ramal tuvo una falla?

Puede haberse disparado al mismo tiempo el dispositivo aguas arriba, o la fuente de CD compartida pudo limitar su corriente y bajar su voltaje. Revise juntos la capacidad de la fuente, el cableado y las características del CP, no solo el ramal con falla.

Un CP se sigue disparando. ¿Puedo poner el siguiente tamaño?

Primero encuentre la causa: cortocircuito, sobrecarga, irrupción o temperatura. Una capacidad mayor puede detener los disparos, pero también impedir que el CP interrumpa una falla con la rapidez necesaria para proteger la carga o el cableado, así que revise la selección a partir de las especificaciones.

Fuentes

• Japanese Standards Association, vista previa de JIS C 4610:2005 (japonés): título, alcance, base en IEC 60934:2000
• BSI, Circuit-breakers for equipment (CBE) y SIS, IEC 60934:2019: alcance de IEC 60934
• Mitsubishi Electric Automation, protectores de circuito CP30, Low Voltage Power Distribution Selection Guide, edición 18 (2018): código de modelo, rango de capacidades, capacidades de interrupción UL 1077 e IEC/JIS
• Mitsubishi Electric, catálogo de protectores de circuito, octubre de 2019 (japonés): especificaciones, características de disparo, contactos auxiliares
• Mitsubishi Electric FAQ, posición de la palanca del CP30-BA tras un disparo (japonés): reinicio automático e indicación de disparo
• Mitsubishi Electric FA e-learning, protectores de circuito (japonés): propósito principal de los CP
• Mitsubishi Electric, interruptores de fuga a tierra (japonés): detección con ZCT
• Fuji Electric FAQ, protectores de circuito y protección de cables (japonés)
• Fuji Electric FAQ, interruptores miniatura vs. protectores de circuito (japonés)
• Fuji Electric FAQ, 2P1E vs. 2P2E (japonés)
• Schneider Electric FAQ, protectores suplementarios UL 1077: no son para protección de circuitos derivados
• Omron, S8V-CP, capacidades y desempeño (japonés): CP electrónico y selección de la fuente
• E-T-A, protectores de circuito térmicos (japonés) y protectores de circuito electrónicos (japonés)
• Oriental Motor, dispositivos de protección de motores (japonés)
• Omron, reinicio manual vs. reinicio automático (japonés): arranque inesperado y evaluación de riesgos