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Limitador de temperatura – FAQ

Limitador de temperatura

Se denominan limitadores de temperatura a los sistemas de contacto monopolares o multipolares que se utilizan para interrumpir eficazmente el suministro de corriente en un dispositivo eléctrico al alcanzar una temperatura determinada. Los campos de aplicación típicos de los limitadores de temperatura son los motores eléctricos, los transformadores, los aparatos calefactores y los aparatos domésticos convencionales, como las batidoras y los hervidores de agua.  En este contexto hay que diferenciar entre limitadores de temperatura de apertura y de cierre (contactos de reposo y de trabajo). Para la protección clásica de aparatos solo pueden utilizarse limitadores de temperatura con un contacto de apertura. Por el contrario, los limitadores de temperatura de cierre son apropiados para garantizar la seguridad operacional, es decir, el funcionamiento sin fallos y seguro en cuanto al uso de un aparato, por ejemplo, al conectar adicionalmente un emisor de señales o un ventilador.

Temperatura nominal de conmutación

La temperatura nominal de conmutación (NST) es el parámetro funcional más importante de un limitador de temperatura. La temperatura nominal de conmutación indica a qué temperatura debe activarse un limitador de temperatura. En el caso de los contactos de reposo, la temperatura nominal de conmutación se corresponde con la temperatura a la que el contacto del conmutador se abre y, de este modo, se interrumpe el flujo de corriente. Por consiguiente, la temperatura nominal de conmutación de un contacto de trabajo indica a qué temperatura se cierra el contacto. Por regla general, la temperatura nominal de conmutación se indica en grados Celsius (ºC). Junto a la temperatura nominal de conmutación se suele indicar también la tolerancia de conmutación, en kelvin (K). Este parámetro describe la variación de la temperatura de conmutación real. La tolerancia estándar es de ±5 K, pero también son realizables tolerancias de ±2,5 K.

Temperatura de restablecimiento

El parámetro complementario a la temperatura nominal de conmutación es la temperatura de restablecimiento. La temperatura de restablecimiento determina la temperatura a la que un conmutador retorna a su posición inicial. En el caso de los limitadores de temperatura de apertura, la temperatura de restablecimiento se corresponde con la temperatura a la que el contacto se cierra. Por consiguiente, los limitadores de temperatura de cierre se abren de nuevo al alcanzar la temperatura de restablecimiento. La temperatura de restablecimiento juega un papel secundario frente a la temperatura nominal de conmutación. No obstante, al definir la temperatura de restablecimiento hay que tener siempre en cuenta que dicha temperatura debe encontrarse por encima de la temperatura ambiente de la aplicación final para garantizar que, por ejemplo, un conmutador de restablecimiento automático pueda retornar a su posición tras su activación. Por dicho motivo, la temperatura de restablecimiento se define por regla general en virtud de la máxima temperatura ambiente prevista.

Resistencia de contacto

Junto a los dos parámetros “temperatura nominal de conmutación” y “temperatura de restablecimiento”, la resistencia de contacto se encuentra también entre las propiedades más importantes de un limitador de temperatura. En las hojas de características, la resistencia de contacto se indica siempre como límite superior.  Sin embargo, en su uso real los conmutadores presentan una resistencia de contacto sustancialmente menor que lo especificado. El motivo es la modificación de la resistencia de contacto a lo largo de su vida útil, la cual está condicionada por las condiciones de carga eléctrica como, por ejemplo, las corrientes máximas, los componentes reactivos inductivos y capacitivos. La resistencia de contacto de un limitador de temperatura medida en una aplicación se compone de varias resistencias individuales conmutadas en serie. En función de la disposición del conmutador, se suman partes de uno o dos sistemas de contacto eléctricos, uniones de remache, uniones soldadas o conexiones por soldadura, las resistencias efectivas de las partes con corriente, así como las resistencias de los conductos fijados y sus conexiones. La separación de la resistencia de contacto del resto de resistencias suele ser complicada, pero es fundamental para la determinación del desplazamiento de la temperatura de conmutación condicionada por el calentamiento propio.

Rebote de contactos

Por rebote de contactos se entiende la apertura y el cierre reiterados e involuntarios de los contactos con una velocidad elevada. El rebote de contactos se produce brevemente al conmutar y restablecer el limitador de temperatura hasta que se alcanza un estado estable. En principio, en el caso de los sistemas de conmutación mecánicos no es posible evitar por completo este rebote de contactos. La duración del rebote de contactos es, al mismo tiempo, una característica de calidad de un limitador de temperatura. Cuanto menor sea la duración del rebote de contactos durante los procesos de apertura y cierre, mayor será la calidad del conmutador, ya que se produce muy poco desgaste por quemadura de los contactos a consecuencia del efecto del arco eléctrico al efectuar la conmutación bajo carga.

Ciclos de conmutación

La principal característica de rendimiento de un limitador de temperatura es la cantidad de ciclos de conmutación que alcanza bajo las condiciones de carga más desfavorables dentro de la aplicación correspondiente sin abandonar el rango de parámetros definido (temperatura nominal de conmutación y temperatura de restablecimiento, así como resistencia de contacto). Por conmutación se entiende el cambio entre la apertura y el cierre del contacto.

Resistencia a la impregnación

Uno de los campos de aplicación más frecuentes de los limitadores de temperatura son las bobinas. Para prolongar su vida útil, estas se protegen utilizando materiales aislantes, barnices de impregnación o resinas de impregnación. Por regla general, los limitadores de temperatura son instalados en la bobina antes de la impregnación y pasan por el proceso de impregnación de la bobina. Por dicho motivo, un limitador de temperatura debe contar con resistencia a la impregnación, es decir, ser estanco. El conmutador debe ser resistente a la penetración, por ejemplo, de barnices aislantes con baja viscosidad en el interior. Si el limitador de temperatura no contase con resistencia a la impregnación y penetrara líquido en el conmutador, este podría no conmutar en caso de avería y, por consiguiente, no ofrecería la protección de sobrecalentamiento al aparato terminal. El proceso de impregnación al vacío es el mayor requisito para la resistencia a la impregnación del limitador de temperatura.  En un caso ideal, la resistencia a la impregnación del limitador de temperatura se ofrece de antemano. La impermeabilización posterior de los sistemas de conmutación se realiza mediante el uso de resinas epoxi o siliconas.

Termistores PTC

PTC (Positive Temperature Coefficient) son posistores cuya propiedad radica en conducir mejor la corriente a bajas temperaturas que a temperaturas elevadas debido a que incrementan su resistencia cuando la temperatura aumenta. Debido a la falta de linealidad de los PTC, estos se utilizan principalmente como protección de sobrecorriente o de sobretemperatura. El rango de temperatura de los PTC de Thermik se encuentra entre 70ºC y 180ºC. La principal diferencia entre un PTC y un limitador de temperatura con sistema bimetálico es que el PTC necesita una electrónica de evaluación adicional para su aplicación. Las ventajas de un PTC son los ciclos de conmutación más elevados e individuales.

Aprobación VDE

Todos los aparatos eléctricos y electrónicos, incluyendo todos los componentes utilizados, deben ser verificados generalmente para garantizar que su uso está exento de riesgos. La VDE (Federación Alemana de Industrias Electrotécnicas, Electrónicas y de Tecnologías de la Información) comprueba todos los sistemas, componentes y aparatos electrotécnicos en su instituto de certificación y expide las correspondientes autorizaciones, es decir, las Aprobaciones VDE.  La empresa Thermik dispone de una Aprobación VDE para casi todos los tipos de conmutadores y modelos.  A través de la obtención de la Aprobación VDE se le concede al fabricante la autorización para utilizar la marca VDE y otros certificados de conformidad. Las Aprobaciones VDE gozan de gran importancia especialmente dentro del mercado alemán.

Aprobación UL

Las Aprobaciones UL son el principal garante de la seguridad de un producto dentro del mercado estadounidense. Además de las Aprobaciones VDE, los productos de Thermik disponen también en su mayor parte de Aprobaciones UL. La empresa UL (Underwriters Laboratories) comprueba y certifica productos, componentes, materiales y sistemas como organismo independiente. El justificante que acredita el cumplimiento de los requisitos, es decir, la concesión de la Aprobación UL, son la marca UL Listing y la marca UL Recognized Component.

Aprobación CSA

La importancia que tienen la Aprobación VDE para Alemania y la Aprobación UL para EE.UU. es equiparable a la importancia que tiene la Aprobación CSA para Canadá. La Canadian Standards Association (CSA) es un instituto de comprobación y certificación reconocido y acreditado para el mercado canadiense. Si un producto cumple todos los estándares relevantes desde el punto de vista de la seguridad, obtiene la Aprobación CSA y la marca CSA.

Aprobación CQC

La Aprobación CQC acredita el cumplimiento de los estándares y la calidad de los productos dentro del mercado chino. El CQC (China Quality Certification Center) es comparable a la VDE, la UL y la CSA. La Aprobación CQC está disponible asimismo para muchos de los limitadores de temperatura de Thermik.

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