Ejercicio 4: Interruptor automático

En una instalación eléctrica trifásica con corriente de empleo de 33 A ponemos un magnetotérmico de I_n = 40 A y PdC = 6 kA. Su curva es de tipo D, I_mag = 10 a 20 In). Si utilizamos un conductor de cobre con XLPE de 4 mm²:

a) ¿Estará protegida la instalación a sobrecargas? En caso negativo indica la solución.

b) Si en el punto de instalación del magnetotérmico la corriente de cortocircuito es de 6.500 A y en el extremo de la línea de 300 A, ¿Estará protegida la instalación a cortocircuitos? En caso negativo indica la solución.

NOTA: la corriente admisible del conductor de 4 mm² será Iz = 36 A (ver tabla de la ITC-BT-19).

a) Protección a sobrecargas

De acuerdo a las condiciones de sobrecargas del IA, se reduce a aplicar la 1ª) condición: la intensidad nominal I_n del IA debe ser mayor o igual a la intensidad de utilización I. Además, la intensidad admisible del conductor en tablas I_Z debe ser mayor o igual a la intensidad nominal I_n, es decir:

La solución será aumentar la sección del conductor para aumentar I_Z. Si cambiamos la sección del conductor a S = 6 mm², la Iz sería de 46 A, según la columna 9b de la tabla de la ITC-BT-19. Entonces:

Por tanto, el magnetotérmico de I_n = 40 A protegerá el cable de S = 6 mm² a sobrecargas, pero no el de S = 4 mm².

b) Protección a cortocircuitos

De acuerdo a las condiciones de cortocircuitos del IA, se aplicarán 2 condiciones:

1ª Condición a cortocircuitos: se comprobará que el IA tenga poder de corte PdC suficiente:

Debe ser de poder de corte PdC de 10 kA para que se cumpla esta condición.

2ª Condición a cortocircuitos: el tiempo de corte de la corriente de cortocircuito en un punto cualquiera del circuito no debe ser superior al tiempo que los conductores tardan en alcanzar su temperatura límite admisible. Esta condición se puede transformar, en el caso del IA, en la condición siguiente:

Debe ser de curva tipo B para que se cumpla esta condición. La curva tipo B tiene un valor de I_mag más bajo (más a la izquierda de la gráfica). Así forzamos al IA para que corte ese cortocircuito de baja intensidad de 300 A: