Disparo térmico del relevador de sobrecarga: causas y reset

Una bomba o un transportador de fabricación japonesa se detiene a mitad del turno. El panel del operador muestra una alarma en japonés, samaru ijo ("falla térmica") o "THR torippu" (disparo de THR), y al presionar el botón de arranque no pasa nada. En el piso de producción en Japón dicen "se cayó el térmico" (samaru ga ochiru) o "se botó el térmico" (samaru ga tobu).
Todas estas frases describen un disparo térmico: el motor tomó más que su corriente nominal durante demasiado tiempo, el relevador de sobrecarga térmico detectó el calor, abrió el circuito de la bobina del contactor magnético y detuvo el motor. El motor sigue parado hasta que alguien elimina la causa y restablece el relevador.
Esta guía explica los términos japoneses que verá en planos y pantallas de alarma, cómo dispara un relevador de sobrecarga térmico, cuánto tarda con cada nivel de sobrecarga, qué se suele revisar después de un disparo y cómo se elige el ajuste de corriente. También cubre las causas más comunes en bombas y en qué se diferencia la protección térmica electrónica de un variador. Termina con una lista de verificación y preguntas para el proveedor japonés del equipo.
- No siga presionando el botón de arranque. Si la causa sigue ahí, el relevador vuelve a dispararse y los devanados del motor reciben más calor cada vez.
- Revise el indicador de disparo y el botón de reset del relevador de sobrecarga, y vea si también se disparó el interruptor termomagnético de caja moldeada (MCCB) o el interruptor diferencial (ELB) de aguas arriba.
- El trabajo dentro del tablero, incluidas las mediciones, es para personal eléctrico calificado, que primero desenergiza, bloquea y etiqueta el circuito según el procedimiento de su planta. Si nadie encuentra la causa, se le entrega el caso (vea "Qué pasa después de un disparo" más abajo).
Contenido
- Términos japoneses que verá en planos y pantallas
- Cómo dispara un relevador de sobrecarga térmico
- ¿En cuánto tiempo dispara? Tiempos según la sobrecarga
- Qué pasa después de un disparo
- Cómo se elige el ajuste de corriente
- Causas comunes de disparo térmico en bombas
- Variador (VFD): protección térmica electrónica vs. relevador de sobrecarga térmico
- Lista de verificación y preguntas para el proveedor japonés
- Límites de esta guía
- Preguntas frecuentes
- Fuentes
Términos japoneses que verá en planos y pantallas
Los planos, las etiquetas de los tableros y las pantallas HMI japonesas usan unos cuantos términos para el mismo dispositivo y el mismo evento. La tabla los relaciona con los términos en español que se usan en el resto de esta guía.
Lo que aparece en el plano o en la pantalla y lo que significa.
| Como aparece | Lectura (romaji) | En español |
|---|---|---|
| THR (el resto, en katakana) | samaru rire | Relevador de sobrecarga térmico. "THR" es el símbolo habitual en los planos japoneses |
| 熱動継電器 / 熱動形過負荷継電器 | netsudo keidenki | Nombres formales del mismo dispositivo (relevador térmico / relevador de sobrecarga térmico) |
| (katakana + kana) | samaru ga ochiru / tobu | "Se disparó el térmico". Formas de piso de producción de decir disparo térmico |
| (katakana + kanji) | samaru ijo / THR torippu | Alarma de falla térmica / disparo de THR. Normalmente es el disparo del relevador, pero a veces es una alarma de sobrecarga del variador |
| 電磁接触器 (MC) | denji sesshokuki | Contactor magnético |
| 電磁開閉器 | denji kaiheiki | Arrancador magnético (contactor + relevador de sobrecarga térmico) |
| 配線用遮断器 (MCCB / NFB) | haisen-yo shadanki | Interruptor termomagnético de caja moldeada |
| 整定電流 / 整定値 | seitei denryu / seitei-chi | Ajuste de corriente (el valor del dial) |
| 欠相 | kesso | Pérdida de fase (falta de fase) |
| 拘束 | kosoku | Rotor bloqueado (el motor no puede girar) |
| (kanji + katakana) | denshi samaru | Protección térmica electrónica contra sobrecarga dentro de un variador de frecuencia (VFD) |
En el celular, deslice la tabla hacia los lados.
"Disparo" (trip) es una palabra general para cuando un dispositivo de protección detiene un circuito o una máquina de forma automática. Los ingenieros japoneses usan torippu igual para interruptores y para turbinas. Para los nombres japoneses de los interruptores, vea .
Cómo dispara un relevador de sobrecarga térmico
Un relevador de sobrecarga térmico protege a los motores y a otros equipos eléctricos contra la sobrecarga, y se usa sobre todo en motores de inducción trifásicos. Cuando circula demasiada corriente durante demasiado tiempo, detiene el motor antes de que se quemen los devanados. Por dentro combina un calentador con una tira bimetálica, dos metales con distinta dilatación térmica unidos entre sí.
El catálogo de Omron divide sus partes principales en tres: el elemento térmico (calentador y bimetal), el dial de ajuste y los contactos. En algunos modelos los elementos térmicos vienen para distintos rangos de corriente, y cuando el rango de ajuste no corresponde al motor se cambia el elemento por uno que sí corresponda.
El calor de la corriente dobla el bimetal, que abre un contacto y hace que el contactor magnético se desenergice.
Los calentadores del relevador están en el circuito de fuerza; el contacto normalmente cerrado (95-96) está en el circuito de la bobina del contactor. Los números de terminal siguen el diagrama de conexión del Omron J7TC como ejemplo. Verifique las marcas del relevador real.
El relevador por sí solo no puede interrumpir el circuito de fuerza del motor. Su contacto normalmente cerrado (NC), 95-96, va en el circuito de la bobina del contactor magnético (MC). Al dispararse, ese contacto se abre, la bobina se queda sin energía y los contactos principales del contactor se abren y detienen el motor.
El contacto normalmente abierto (NA), 97-98, suele alimentar una lámpara de disparo o una entrada del PLC. De ahí sale normalmente la alarma samaru ijo que se ve en la HMI.
La energía pasa por el interruptor termomagnético, el contactor magnético y el relevador de sobrecarga térmico hasta llegar al motor.
Circuito de fuerza simplificado. Este ejemplo muestra un relevador de 2 elementos (calentadores en dos fases). Donde se necesita protección contra pérdida de fase se usa un relevador de 3 elementos con esa protección.
Como funciona por calor, el relevador responde con retardo. Un informe técnico de Mitsubishi Electric indica que, en los arrancadores de motor de tipo bimetal, el tiempo de operación bajo sobrecarga es aproximadamente inversamente proporcional a la corriente. Ese retardo deja pasar la corriente breve del arranque y dispara solo ante una sobrecarga sostenida.
También significa que el relevador de sobrecarga térmico no es lo que protege al circuito contra cortocircuitos. Esa tarea es del interruptor termomagnético o del fusible, y la fuga a tierra le corresponde al ELB.
Un MCCB termomagnético usa un bimetal para la sobrecarga y un electroimán para el cortocircuito, y se rearma con su palanca una vez corregida la causa. El elemento de un fusible se funde por el calor de la corriente y se reemplaza por uno nuevo de la misma capacidad. Un ELB usa un transformador de corriente de secuencia cero para comparar la corriente de ida y la de regreso; muchos modelos incluyen también protección contra sobrecorriente, y se vuelve a conectar después de reparar la fuga.
La guía de selección de Fuji Electric reparte los papeles igual: el arrancador magnético protege al motor contra la sobrecarga y los interruptores protegen al circuito contra el cortocircuito.
La mayoría de los relevadores de sobrecarga térmicos tienen un botón de reset manual. Algunos pueden cambiarse a reset automático, lo cual importa para la seguridad (vea más abajo).
Un relevador de choque (shock relay) se parece en un tablero japonés, pero protege a la máquina accionada y no a los devanados del motor. Las diferencias y la definición de la clase de disparo están en . Para fusibles y protectores de circuito, vea .
¿En cuánto tiempo dispara? Tiempos según la sobrecarga
¿Cuánta corriente y durante cuánto tiempo antes de que dispare el relevador? La respuesta sale de la clase de disparo del relevador, que los fabricantes declaran según IEC 60947-4-1 (JIS C 8201-4-1 en Japón). El tiempo depende de la clase y de si el relevador parte frío o ya caliente, así que no hay un número único que valga para todos los relevadores.
Los múltiplos son del ajuste de corriente del dial. La última columna es un ejemplo de cálculo, no un valor del fabricante.
| Múltiplo del ajuste de corriente | Comportamiento exigido | Estado de partida | Corriente en 0.75 kW, ajustado a 3.8 A |
|---|---|---|---|
| 105% | No dispara en 2 horas | Frío | Aprox. 4.0 A |
| 120% | Dispara en menos de 2 horas | Caliente | Aprox. 4.6 A |
| 150% | Dispara en menos de 2 minutos | Caliente | 5.7 A |
| 720% (rotor bloqueado) | Dispara en más de 2 s y hasta 10 s | Frío | Aprox. 27 A |
Valores para clase de disparo 10A, carga de tres polos, temperatura ambiente de 20 °C, tomados de la tabla de características del catálogo Omron J7TC. En los datos de Fuji Electric, los modelos TR-10 y mayores son de clase de disparo 20 y disparan en 6–20 s al 720%. La columna de corriente aplica 3.8 A, la corriente de plena carga de referencia de un motor de 200 V y 0.75 kW en el mismo catálogo. Confirme los valores reales en la placa de datos y en la documentación del relevador. En el celular, deslice la tabla hacia los lados.
El ejemplo solo multiplica el ajuste de 3.8 A: 3.8 × 1.2 = 4.56 A, 3.8 × 1.5 = 5.7 A y 3.8 × 7.2 = 27.36 A. Una sobrecarga pequeña tarda mucho en disparar el relevador; una corriente de rotor bloqueado lo dispara en segundos. Una corriente apenas por encima del ajuste no lo dispara de inmediato.
Ese tiempo es una pista útil. Si el motor disparó después de decenas de minutos de operación, sospeche de una sobrecarga leve que se mantuvo. Si disparó justo después de arrancar, sospeche de rotor bloqueado, pérdida de fase o un tiempo de arranque largo.
Qué pasa después de un disparo
Un disparo indica que el motor o el equipo accionado está sobrecargado o en un estado anormal. Los cinco pasos siguientes son el orden habitual de respuesta. Es un panorama de qué se revisa y quién decide, no una instrucción de trabajo: para el procedimiento real, siga el manual del relevador y las reglas de seguridad eléctrica de su planta.
El reset es el paso 4. Presionarlo antes de eliminar la causa solo provoca otro disparo.
Arrancar y parar repetidamente sin encontrar la causa sobrecalienta y daña los devanados del motor.
Primero, asegurar el equipo
Un motor detenido no es necesariamente un motor seguro. Un relevador con reset automático se recupera solo al enfriarse y, en algunos circuitos, el motor vuelve a arrancar por su cuenta. Los manuales de Fuji Electric y de Omron advierten que, con reset automático en un circuito de control a dos hilos, el motor rearranca automáticamente.
Antes de que alguien trabaje en la máquina, el circuito se desenergiza y se aísla con el procedimiento de bloqueo y etiquetado (LOTO) de la planta, y se mantiene despejada el área. En México, el mantenimiento a las instalaciones eléctricas de los centros de trabajo lo regula la NOM-029-STPS-2011, y la NOM-004-STPS-1999 trata los sistemas de protección y dispositivos de seguridad de la maquinaria; confirme con su área de seguridad (EHS) cuál aplica a su caso.
En Japón, el Reglamento de Seguridad y Salud Industrial exige detener la máquina, bloquear el dispositivo de arranque y colocar un letrero antes de una limpieza o reparación peligrosa (artículo 107). Antes de inspeccionar o reparar un circuito eléctrico aislado exige una de tres medidas: bloquear el interruptor, colocar un aviso de no energizar o asignar a un vigilante (artículo 339). Es el marco que suponen los manuales y las reglas de planta de su proveedor japonés. No toque un relevador energizado ni sus terminales.
Encontrar la causa
Los sospechosos habituales son:
- Sobrecarga: ¿aumentó la carga? Piezas de la máquina trabadas o desgastadas, o una bomba con flujo excesivo
- Rotor bloqueado: ¿algún cuerpo extraño o un rodamiento dañado impide el giro?
- Pérdida de fase: ¿una de las tres fases está abierta o mal conectada? Las otras dos fases toman entonces corriente alta
- Alimentación: ¿el voltaje de alimentación es bajo o está desbalanceado?
- Ajuste o ambiente: ¿el ajuste de corriente es incorrecto o el tablero está demasiado caliente?
La revisión suele empezar por saber si el motor trabaja sobrecargado, lo que puede venir de un problema mecánico o de un ajuste equivocado. Siguen las terminales flojas, los cables rotos y los contactos desgastados del contactor que pueden causar pérdida de fase.
Si el motor puede operar, el personal eléctrico mide las tres corrientes de fase con una pinza amperimétrica para buscar desbalance, y revisa si el voltaje de alimentación es bajo o está desbalanceado. Por último se revisa la máquina accionada (bomba, ventilador, etc.): si hay cuerpos extraños y si la flecha gira a mano con la energía bloqueada. Todo lo que impide el giro mantiene la corriente alta.
Los cortocircuitos los libera el MCCB o el fusible, y las fugas a tierra el ELB, no el relevador de sobrecarga térmico. Si se sospecha de un cortocircuito o una fuga, revise también si se disparó el MCCB o el ELB de aguas arriba.
Acote la causa según cuánto operó el motor antes de disparar y lo que se ve en el sitio.
| Causa | Síntoma típico | Qué revisar (las mediciones las hace personal eléctrico) | Se deja a especialistas |
|---|---|---|---|
| Sobrecarga | Dispara después de operar un rato | Lectura del amperímetro frente al valor normal y a la corriente nominal de placa | Revisar la carga; reparar la máquina |
| Rotor bloqueado | Dispara justo después de arrancar; zumbido | Con la energía apagada y bloqueada, ¿la flecha gira a mano? | Inspeccionar rodamientos y cuerpos extraños; desarmar |
| Pérdida de fase | Dispara al arrancar o en operación; zumbido, vibración | ¿Hay una diferencia grande entre las tres corrientes de fase? | Inspeccionar terminales, contactos y cables |
| Alimentación | Otros equipos del mismo alimentador también fallan | Voltaje y desbalance entre fases | Investigar el lado de alimentación |
| Ajuste o ambiente | Dispara en verano o cuando el tablero está caliente | Ajuste de corriente frente a la corriente de plena carga; temperatura del tablero | Revisar el ajuste; mejorar la ventilación |
| Deterioro del motor | Sigue disparando sin que se encuentre nada de lo anterior | Olor a quemado o calentamiento anormal en operación | Pruebas de aislamiento y de resistencia de devanados |
La corriente y la forma de disparar con pérdida de fase dependen de si el relevador tiene protección contra pérdida de fase. Medir corriente y voltaje y revisar la flecha implica riesgo de descarga y de arranque inesperado, por lo que lo hace personal eléctrico calificado con los procedimientos de la planta. En el celular, deslice la tabla hacia los lados.
El aislamiento del motor se prueba con un megóhmetro (megger) y con la energía apagada. Los mínimos legales cambian de un país a otro y son solo un piso, así que el resultado se juzga con los criterios del fabricante del motor o de su planta. Con la energía apagada, también se puede comprobar con un multímetro, en escala de resistencia, si los contactos del contactor y del relevador abren y cierran bien.
Corregir la causa
- Sobrecarga: reparar el problema mecánico y llevar la carga de vuelta al rango
- Pérdida de fase: encontrar y reparar terminales flojas, cables rotos o contactos defectuosos del contactor
- Alimentación: si el voltaje es bajo o está desbalanceado, investigar el lado de alimentación
- Cuerpos extraños: retirarlos y limpiar la máquina
Las causas también pueden combinarse. Una terminal floja provoca pérdida de fase, el motor sigue operando con dos fases y los devanados se dañan. Revise desde varios ángulos y corrija de una vez todo lo que encuentre.
Restablecer (reset) el relevador
Una vez eliminada la causa se restablece el relevador, en la mayoría de los modelos con un botón de reset. Los botones y los indicadores varían según el modelo: la FAQ de Fuji Electric, por ejemplo, indica presionar el botón azul en los modelos TR-N2 a N8 y el blanco en modelos como el TR-0N.
La indicación de disparo también varía (una barra blanca que se oculta, una banderola amarilla, etc.), así que revise el manual de ese modelo. Los pasos exactos de reset dependen del modelo; siga el manual de instrucciones y no una descripción general.
Si el relevador no se restablece, casi siempre se trata de una de tres situaciones:
- No se restablece de inmediato: justo después del disparo el bimetal sigue doblado, así que presionar reset no hace nada (comportamiento trip-free). Es normal, no una falla.
- No se restablece ni después de esperar: la FAQ de Fuji Electric dice que sus relevadores se pueden restablecer cuando han pasado 90–350 segundos o más desde el disparo, según el tamaño del armazón. Si aun así no se restablece, el relevador probablemente está defectuoso. Para relevadores de otras marcas, consulte el manual para el tiempo de espera.
- Se restablece pero vuelve a disparar: la causa sigue ahí. Deje de operar el motor y vuelva a buscarla.
Después de un reset, confirme que el equipo opera con normalidad. Verifique que la corriente de operación esté bien por debajo del ajuste y balanceada en las tres fases.
Los manuales de Fuji Electric y de Omron describen cómo pasar de reset manual a automático.
El método de cambio y el comportamiento del indicador son ejemplos de los manuales del Fuji Electric TK-E02 y del Omron J7TC. Verifique cada modelo.
Un circuito de control a dos hilos mantiene el motor en marcha mientras exista la orden de marcha. Uno a tres hilos usa botones con un contacto de autorretención (sello), así que, tras el reset del relevador, el motor sigue parado hasta que alguien presione arranque.
En un circuito a dos hilos, incluso un reset manual hace arrancar el motor de inmediato si la orden de marcha sigue activa, por lo que el selector de marcha debe estar apagado antes de restablecer el relevador.
Evitar disparos repetidos
La inspección periódica detecta a tiempo los problemas del equipo y del circuito, y el control de la carga previene la sobrecarga. El hábito más útil es registrar la corriente normal de operación. Si la corriente sube poco a poco antes de un disparo, es la señal para sospechar de desgaste de rodamientos o de obstrucción.
Si no se conoce la causa, el relevador sigue disparando o no se restablece, detenga el motor y entregue el problema al personal eléctrico. Los datos de la lista de verificación del final de esta guía aceleran su investigación.
Cómo se elige el ajuste de corriente
El ajuste de corriente (seitei-chi) determina si el relevador realmente protege al motor. Se parte de dos datos: la corriente de plena carga en la placa del motor y el rango de ajuste del relevador. Luego se afina con las condiciones ambientales, el tipo de carga, el tipo de relevador y una prueba de arranque.
Cambiar el ajuste es una decisión del personal eléctrico, basada en la documentación del equipo y en los estándares de la planta. Subir el dial en el piso de producción porque el relevador disparó es justo lo que se debe evitar.
Partir de la corriente de plena carga del motor
Busque la corriente nominal del motor en la placa, en el manual o en las especificaciones. La corriente nominal es la que toma el motor operando de forma continua a su potencia nominal. Los manuales de Fuji Electric y de Omron indican girar el dial de ajuste hasta alinear la corriente de plena carga del motor con la marca ▼.
El fabricante de la máquina puede especificar otro valor, así que revise también la documentación de la máquina.
En México, la NOM-001-SEDE-2018 (Instalaciones Eléctricas, utilización) trata la protección de motores en su artículo 430, y toma como base el NEC de Estados Unidos. En el NEC 430.32 el ajuste de la protección contra sobrecarga de motores de servicio continuo se limita, en general, a 125% de la corriente de plena carga de placa para motores con factor de servicio de 1.15 o más, o con elevación de temperatura de 40 °C o menos, y a 115% para los demás. Confirme el texto vigente de la NOM y las reglas de su planta, porque la norma mexicana puede diferir de la edición del NEC.
Considerar la temperatura ambiente
El relevador también recibe calor de su entorno, así que dispara antes en un tablero caliente y más tarde en un lugar frío. El catálogo del Omron J7TC da su desempeño de compensación: dispara en 2 horas con 120% de corriente a 40 °C y con 130% a −5 °C. El manual muestra un ejemplo de cálculo del ajuste con un factor de corrección cuando la temperatura ambiente se aleja mucho de 20 °C.
Si el relevador dispara solo en verano, revise la temperatura y la ventilación del tablero antes de tocar el ajuste.
Adaptar el relevador a la carga
Los motores que arrancan y paran con frecuencia sufren sobrecargas breves repetidas. Para ellos, y para cargas con tiempo de arranque largo o con marcha por pulsos (inching), la respuesta es un relevador diseñado para ese servicio (por ejemplo, uno con reactor saturable) y no un ajuste más alto.
La guía de selección de Mitsubishi Electric dice que, si se espera que la corriente y el tiempo de arranque disparen el relevador, se use uno con reactor saturable o se puentee el relevador solo durante el arranque. Fuji Electric señala que las cargas con tiempo de arranque largo necesitan un tipo de disparo retardado.
En el arranque estrella-delta, Mitsubishi Electric limita a 10 segundos el tiempo en conexión estrella con el temporizador y pide revisar la selección del equipo si se necesita más; vea .
Verificar el rango y los elementos del relevador
La mayoría de los relevadores tienen un rango de ajuste especificado. El Omron J7TC-01-4E2, por ejemplo, cubre 2.8–4.2 A, lo que sirve para un motor con corriente de plena carga de 3.8 A. Fuera de su rango, el relevador no cumple su desempeño nominal, así que elija un modelo cuyo rango corresponda.
Verifique también el número de elementos. La tabla de selección de Mitsubishi Electric usa como estándar el tipo de 2 elementos, pero recomienda uno de 3 elementos con protección contra pérdida de fase (su tipo "2E") donde se necesite esa protección.
A la inversa, un relevador con protección contra pérdida de fase usado en un motor monofásico puede disparar sin motivo, porque un polo no conduce corriente. La recomendación de Omron es pasar la corriente en serie por todos los polos o subir el dial cerca de 10%.
Confirmar con una prueba de arranque
Después de ajustar la corriente, opere el equipo en condiciones reales. El relevador debe disparar ante una sobrecarga y no disparar durante la operación normal. Una prueba de secuencia, presionando la barra de disparo del relevador, confirma además que el circuito de control detiene el motor como se espera.
Si el relevador dispara en cada arranque, los fabricantes dan límites de cuánto se puede subir el ajuste: Omron indica cerca de 5% o menos para el J7TC, y Mitsubishi Electric sugiere cerca de 110% de la corriente nominal cuando un motor reemplazado por uno IE3 dispara. Ambos valores aplican solo dentro de lo que permita la documentación de ese producto.
Si aun así dispara, no siga subiendo el ajuste; cambie a un tipo adecuado, como uno con reactor saturable.
Revisar el ajuste con el tiempo
El ajuste no es de "ajustar y olvidar". Revíselo cada vez que se cambie el motor, cambie la carga o cambien las condiciones de operación o el ambiente. En las inspecciones periódicas, revise también los tornillos de las terminales además del ajuste.
El manual de Fuji Electric pide reapretar periódicamente los tornillos de las terminales, porque las terminales flojas causan calentamiento y pérdida de fase.
Causas comunes de disparo térmico en bombas
Cuando dispara el motor de una bomba, revise la bomba además de la parte eléctrica. Los manuales de bombas de Ebara enumeran las siguientes causas de sobrecorriente.
Agrupar las causas en tubería, bomba, líquido y alimentación facilita encontrarlas.
De la sección "Solución de problemas" de los manuales de las bombas DN y SCD de Ebara. Las causas enumeradas cambian según el modelo.
La que más fácil se pasa por alto es la de carga de elevación baja que causa flujo excesivo. En muchas bombas centrífugas la potencia en la flecha aumenta con el flujo, así que, si la tubería tiene menos resistencia que la de diseño, la corriente sube.
El punto de la frecuencia importa para el equipo importado. México opera a 60 Hz, mientras que Japón usa 50 Hz en el este y 60 Hz en el oeste, así que confirme para cuál frecuencia se construyó la bomba (vea ).
Los mismos manuales piden al operador revisar a diario la corriente y la oscilación de la aguja del amperímetro. Aun con la corriente dentro del valor nominal, una oscilación grande puede indicar que hay un cuerpo extraño atorado en la bomba. Una aguja que oscila mucho y de forma periódica también puede apuntar a un fenómeno de surging.
En las bombas, registre además la presión de descarga, la apertura de la válvula de descarga y cualquier cambio de temperatura o de tipo de líquido. Alinear corriente y presión con las mismas marcas de tiempo ayuda a distinguir un flujo excesivo de una obstrucción.
Variador (VFD): protección térmica electrónica vs. relevador de sobrecarga térmico
En los motores accionados por un variador de frecuencia (VFD), la protección térmica electrónica del variador (denshi samaru) puede vigilar la sobrecarga en lugar de un relevador bimetálico. Mide la corriente de forma electrónica, calcula cuánto se está calentando el motor y lo detiene.
Cuando el panel muestra samaru ijo o una alarma de sobrecarga, primero averigüe qué dispositivo actuó. Si el relevador de sobrecarga térmico no muestra disparo y la pantalla del variador muestra una alarma, disparó el variador.
El comportamiento de la protección térmica electrónica depende de sus ajustes. Una FAQ de Yaskawa Electric describe motores que se quemaron aunque circulaba 150% de la corriente nominal, y da cuatro causas:
- La protección térmica electrónica estaba deshabilitada
- La corriente nominal del motor estaba mal configurada
- Un motor de uso general estaba configurado como motor para variador
- Se apagaba la alimentación del variador cada vez que se detenía por sobrecarga
La cuarta es fácil de pasar por alto. La misma FAQ dice que el tiempo de disparo a 150% de corriente es de aproximadamente 1 minuto partiendo de un estado caliente y de aproximadamente 7 minutos partiendo de frío.
Como cada apagado y encendido reinicia la cuenta desde frío, el motor puede quemarse antes de que el variador dispare. Los ajustes y el comportamiento cambian según el modelo; consulte el manual del variador.
Lista de verificación y preguntas para el proveedor japonés
Úsela cuando ocurra un disparo térmico en un equipo de fabricación japonesa, o antes de la puesta en marcha.
Datos que se deben registrar en cada disparo
- Nombre del equipo, modelo del relevador y ajuste de corriente
- Indicaciones presentes: indicador de disparo del relevador, estado del interruptor de aguas arriba, texto de la alarma en la HMI (fotografíe los mensajes en japonés)
- Tiempo desde el arranque hasta el disparo y carga en ese momento
- Corriente normal de operación y corriente justo antes del disparo, y si fue posible restablecer el relevador
- En bombas: presión de descarga, apertura de la válvula de descarga, temperatura y tipo de líquido
Preguntas para el proveedor japonés
- ¿Qué modelo y clase de disparo tiene el relevador, y con qué criterio se eligió el ajuste de corriente (corriente de plena carga de placa o un valor especificado por el fabricante de la máquina)?
- ¿El relevador está en reset manual o automático? ¿El circuito de control es a dos hilos o a tres hilos?
- ¿El relevador es de 2 elementos o de 3 elementos con protección contra pérdida de fase?
- ¿De qué dispositivo viene cada alarma de la HMI: relevador de sobrecarga térmico, protección térmica electrónica del variador u otro? ¿Pueden enviar la lista de alarmas en inglés o en español?
- ¿El motor o la bomba se construyó para 50 Hz o 60 Hz, y a qué voltaje? ¿Corresponde a la alimentación de nuestra planta?
- ¿Qué corriente normal de operación se midió en la prueba de aceptación en fábrica (FAT)?
- Si hay que ajustar el valor, ¿qué rango permite el manual del relevador y quién aprueba el cambio?
Límites de esta guía
Los tiempos de disparo, el comportamiento del reset, los indicadores y los límites de ajuste que se citan provienen de documentos específicos de Omron, Fuji Electric, Mitsubishi Electric y Yaskawa Electric, y aplican a esos productos. Otros relevadores y variadores se comportan distinto.
Esta guía no sustituye al manual del relevador o del variador, la documentación de la máquina, la normatividad eléctrica y de seguridad aplicable en México (como la NOM-001-SEDE-2018 y las NOM de la STPS) ni los procedimientos de bloqueo y etiquetado y de seguridad eléctrica de su planta. El trabajo dentro de los tableros es para personal eléctrico calificado.
Preguntas frecuentes
¿Qué significa "disparo térmico"?
Significa que el relevador de sobrecarga térmico detectó una sobrecarga sostenida y abrió el circuito de control del contactor, con lo que el motor se detiene. Los técnicos japoneses dicen "se cayó el térmico" (samaru ga ochiru) o "se botó el térmico" (samaru ga tobu) para el mismo evento.
¿Qué significa la alarma samaru ijo (falla térmica)?
Normalmente significa que disparó el relevador de sobrecarga térmico; su contacto 97-98 está conectado a una lámpara o a una entrada del PLC que genera la alarma. En algunas máquinas se refiere a una alarma de sobrecarga del variador, así que verifique de qué dispositivo viene.
¿Por qué no se restablece mi relevador de sobrecarga térmico?
Justo después de un disparo el bimetal sigue doblado, así que el reset todavía no funciona. Fuji Electric da una espera mínima de 90–350 segundos para sus relevadores, según el tamaño del armazón. Para otras marcas, consulte el manual; si no se restablece después de la espera indicada, sospeche de un relevador defectuoso.
El relevador sigue disparando. ¿Puedo subir el ajuste?
No sin encontrar la causa. Los fabricantes indican cuánto se puede subir un ajuste (Omron sugiere cerca de 5% o menos para el J7TC), y la decisión es del personal eléctrico. Si aun así dispara, puede ser necesario cambiar el tipo de relevador.
¿Qué tan rápido dispara un relevador de sobrecarga térmico?
Depende de la sobrecarga y de la clase de disparo. Con clase de disparo 10A, el relevador debe disparar en menos de 2 minutos a 150% del ajuste partiendo caliente, y en más de 2 y hasta 10 segundos a 720% (rotor bloqueado) partiendo frío. A 105%, partiendo frío, no debe disparar en 2 horas.
Fuentes
- Características de operación, ajustes, compensación por temperatura ambiente, reset: Omron, catálogo "Relevador de sobrecarga térmico serie J7TC" (en japonés, copia de distribuidor)
- Reset y advertencia sobre reset automático: Fuji Electric, manual de instrucciones del relevador de sobrecarga térmico TK-E02, INA-F2011c-JEC (copia de distribuidor)
- Por qué un relevador no se restablece (90–350 s): Fuji Electric FA Components & Systems, FAQ "Reset del relevador térmico" (en japonés)
- Indicadores y botones de reset por modelo: Fuji Electric FA Components & Systems, FAQ "Disparo y reset del relevador térmico" (en japonés)
- Clase de disparo y tipos de disparo retardado: Fuji Electric, aplicación de selección de arrancadores de motor "MS Scale" (en japonés)
- Relevadores de 3 elementos, tipos con reactor saturable, motores IE3: Mitsubishi Electric FA, "Selección de arrancadores magnéticos de motor" (en japonés)
- Bimetal y características de operación: Mitsubishi Electric Technical Report Vol. 87, No. 12 (2013), tecnología de fabricación de arrancadores manuales de motor (en japonés)
- Nombres japoneses y contactos: Panasonic, entrada de glosario "Relevador térmico" (en japonés)
- Puntos de prueba de la clase de disparo (1.05, 1.2, 1.5 y 7.2 veces el ajuste): Schneider Electric FAQ (en checo); ABB, guía técnica
- Ajustes de sobrecarga del NEC 430.32 (base del artículo 430 de la NOM-001-SEDE-2018): Schneider Electric FAQ FAQ000278068
- Protección térmica electrónica: Yaskawa Electric, FAQ "Por qué no operó la protección térmica electrónica" (en japonés)
- Causas de sobrecorriente en bombas: Ebara, manual de instrucciones DN, manual de instrucciones SCD (en japonés)
- Reglas de bloqueo y paro en Japón: e-Gov, Reglamento de Seguridad y Salud Industrial, artículos 107 y 339 (en japonés)
Artículo original en japonésEsta guía se basa en un artículo de MONOSCOPE escrito para lectores en Japón: サーマルトリップとは?サーマルリレーが落ちる原因とリセット手順・動作時間の早見表


