¿Qué es un relé de sobrecarga? Tipos, funciones y guía de protección de motores

En el mundo de la automatización industrial, los motores eléctricos son los caballos de batalla que impulsan todo, desde cintas transportadoras hasta ventiladores de climatización. Sin embargo, estos costosos activos se enfrentan a una amenaza constante: la sobrecorriente.

Sin la protección adecuada, una simple interferencia mecánica o un pico de tensión pueden provocar el sobrecalentamiento del motor, lo que puede provocar fallos de aislamiento, costosos tiempos de inactividad o incluso riesgo de incendio. Aquí es donde el relé de sobrecarga (OLR) se vuelve indispensable.

Esta guía profundizará en sus tipos, principios de funcionamiento y aplicaciones industriales.

¿Qué es un relé de sobrecarga?

Un relé de sobrecarga es un dispositivo de protección eléctrica diseñado para prevenir daños a motores y circuitos causados ​​por una corriente excesiva (sobrecarga). A diferencia de un disyuntor , que protege contra cortocircuitos, un relé de sobrecarga protege contra sobrecorrientes prolongadas que provocan sobrecalentamiento con el tiempo.

Cuando el relé detecta una carga eléctrica que excede el límite preestablecido durante una duración específica, corta mecánicamente la energía a la bobina del contactor, deteniendo el motor de manera segura.

Los tres tipos principales de relés de sobrecarga

Si bien el objetivo es el mismo, se utilizan diferentes tecnologías para detectar sobrecargas:

Enfoque de KRIPAL: La serie KRIPAL UK (que incluye los modelos UKH Standard y UKK Phase-Failure) se centra en la tecnología térmica de eficacia probada. Mediante la optimización de la estructura bimetálica, logramos un equilibrio entre una alta precisión de protección y una excepcional relación coste-rendimiento.

¿Cómo funciona un relé de sobrecarga térmica?

El mecanismo central de un relé de sobrecarga térmica se basa en la tira bimetálica térmica.

• Generación de calor: cuando el motor funciona, la corriente fluye a través de elementos calefactores dentro del relé.
• Deformación: Si la corriente supera el valor nominal (sobrecarga), el calor hace que la tira bimetálica se doble.
• Disparo: Una vez que la flexión alcanza un umbral específico, se activa el pestillo mecánico.
• Protección: Esta acción abre la Normalmente Cerrado (NC) contacto auxiliar, cortando la alimentación a la bobina del contactor y deteniendo el motor inmediatamente.

La ventaja del “fallo de fase”

Los relés estándar pueden no detectar una "pérdida de fase" cuando falla una de las tres líneas eléctricas. El modelo KRIPAL UKK incorpora un mecanismo diferencial. Si se pierde una fase, el mecanismo interno detecta el desequilibrio y dispara el relé más rápido que una sobrecarga estándar, evitando que el motor se queme debido a la monofásica.

Aplicaciones industriales y soluciones KRIPAL

¿Dónde se deben instalar estos relés? Aquí tienes una guía rápida:

1. Fabricación y automatización

Para la columna vertebral de la producción industrial, como cintas transportadoras, compresores y ventiladores industriales, una protección fiable del motor es esencial para evitar costosos tiempos de inactividad. El KRIPAL UKH Tipo Estándar es la solución ideal para estos entornos rigurosos. Con un amplio rango de corriente de 0.1 A a 630 A, se integra a la perfección con los contactores estándar IEC, proporcionando una protección versátil y robusta que mantiene las líneas de producción funcionando sin problemas.

2. Sistemas HVAC

Las aplicaciones de climatización (HVAC), como los ventiladores de torres de refrigeración y las bombas de circulación, se ven frecuentemente expuestas a fluctuaciones de la red que pueden provocar desequilibrios de fase perjudiciales. El modelo KRIPAL UKK está diseñado específicamente para abordar estos desafíos. Al incorporar protección contra fallos de fase, el UKK proporciona una capa adicional de seguridad contra la pérdida de fase, garantizando un control climático estable y evitando la rotura del motor en condiciones de suministro eléctrico inestables.

3. Tratamiento de agua y riego

Los equipos críticos para la gestión de fluidos, como las bombas sumergibles y de refuerzo, operan en condiciones exigentes que exigen una alta durabilidad. Los relés KRIPAL están diseñados con protección IP20, lo que los hace excepcionalmente adecuados para los entornos húmedos típicos de las plantas de tratamiento de agua y los sistemas de riego agrícola. Este diseño robusto garantiza un rendimiento constante durante operaciones continuas a largo plazo, donde la fiabilidad es fundamental.

4. Distribución de edificios

En la infraestructura de edificios modernos, la seguridad y el cumplimiento normativo son fundamentales para cargas críticas como los accionamientos de ascensores y las bombas contra incendios. Los relés KRIPAL cumplen plenamente con la rigurosa norma IEC 60947-4-1. Esta certificación garantiza que los sistemas esenciales de distribución de sus edificios cumplen con los estrictos códigos internacionales de seguridad, lo que le proporciona la tranquilidad de que los equipos críticos para la seguridad funcionarán de forma fiable cuando más lo necesite.

Cómo seleccionar el relé de sobrecarga adecuado

Elegir el relé incorrecto puede provocar disparos indeseados o daños en el motor. Siga estos tres pasos:

1. Igualar la corriente (FLA)

El paso más fundamental es asegurar que el rango de ajuste del relé abarque el amperaje a plena carga (APC) del motor. Como regla general de ingeniería, se debe ajustar el dial del relé entre el 115 % y el 125 % del APC nominal del motor. Este margen se adapta a las fluctuaciones operativas normales y garantiza que el dispositivo active la protección oportunamente durante condiciones de sobrecarga real.

2. Seleccione la clase de viaje

Debe seleccionar una clase de disparo que se ajuste a las características de arranque de su aplicación para evitar disparos intempestivos. La clase 10 es la opción estándar para aplicaciones de uso general, como bombas y ventiladores, y está diseñada para dispararse en 10 segundos o menos con una sobrecarga del 600 %. Por el contrario, para cargas de alta inercia que requieren tiempos de arranque más largos, debería optar por la clase 20, que permite una mayor duración de la alta corriente durante la fase de aceleración del motor sin dispararse.

3. Verificar el requisito de falla de fase

Para aplicaciones críticas de motores trifásicos, especialmente en zonas con redes eléctricas inestables o al final de largas líneas de transmisión, la protección térmica estándar puede no ser suficiente. En estos casos, se recomienda priorizar la serie KRIPAL UKK. Esta serie proporciona una capa adicional de protección diferencial, diseñada específicamente para detectar desequilibrios de fase y eventos monofásicos que, de otro modo, podrían dañar silenciosamente los devanados del motor.

4. Compatibilidad de instalación

Finalmente, verifique que el formato físico se ajuste a los requisitos de diseño y montaje de su panel de control. La serie KRIPAL UK está diseñada para máxima versatilidad, pudiendo montarse directamente en rieles DIN estándar. Además, se integra a la perfección con los contactores KRIPAL para formar un conjunto de arrancador de motor compacto y unificado que ahorra espacio en el panel y simplifica el cableado.

¿Por qué los ingenieros eligen KRIPAL?

• Alta confiabilidad: Las tiras bimetálicas calibradas con precisión garantizan una alta repetibilidad y una larga vida útil operativa.
• Protección todo en uno: el modelo UKK ofrece detección de falla de fase sin necesidad de costosos sensores externos.
• Cumplimiento global: Contamos con certificaciones CE, RoHS y UL completas, lo que hace que nuestros productos estén listos para el mercado global.
• Rentabilidad: reduzca los costos de mantenimiento y el tiempo de inactividad con un producto duradero a un precio competitivo.

Conclusión

A medida que la tecnología evoluciona, el relé de sobrecarga térmica sigue siendo el estándar de la industria para la protección de motores debido a su simplicidad, confiabilidad y rentabilidad.

Al seleccionar la protección para su maquinaria, no se conforme. Asegúrese de que su elección cumpla con normas internacionales como la IEC 60947-4-1 y se adapte a sus características de carga específicas.

¿Listo para proteger sus motores? Explore hoy mismo la Serie KRIPAL UK (UKH Estándar y UKK Protección de Fase). Ofrecemos soluciones confiables que minimizan el tiempo de inactividad y maximizan la seguridad.