Capacidad de corte (AIC) explicada: cómo ajustar el poder de corte del fusible a la corriente de fallo disponible
Capacidad de corte (AIC) explicada: cómo ajustar el poder de corte del fusible a la corriente de fallo disponible
Elpoder de corte— también llamadocapacidad de corteoAIC (Amps Interrupting Capacity)— es la corriente de fallo máxima que el fusible puede cortar de forma segura sin romperse, explotar ni provocar un incendio o un riesgo de arco eléctrico. Elegir un fusible sin ajustar su poder de corte a lacorriente de fallo disponibleen el punto de instalación es uno de los errores más peligrosos en el diseño eléctrico.
Este artículo explica qué significa realmente el poder de corte, cómo determinar la corriente de fallo disponible y qué ocurre cuando se instala un fusible con AIC insuficiente.
¿Qué es la capacidad de corte?
Cuando ocurre un cortocircuito, la corriente sube a valores extremadamente altos — a menudo de 10.000 A a 200.000 A según el tamaño del transformador de alimentación y la impedancia de la fuente. El fusible debe:
- Detectar la corriente de fallo
- Abrir el circuito (fundir el elemento)
- Extinguir el arco resultanteantes de que se rompa la carcasa
- Impedir que los gases ionizados y el plasma inflamen los materiales circundantes
Lacapacidad de cortees la corriente esperada máxima a la que el fusible puede completar esta secuencia de forma segura. Por encima de ese valor, el fusible puede romperse de forma violenta, expulsar gases calientes o mantener un arco que se rearma tras fundirse el elemento.
En los fusibles Bussmann LPJ y TCF, la capacidad de corte es300 kA RMS simétricosa 600 V CA. Para muchas otras clases de UL (RK1, RK5, CC), el valor es típicamente 200 kA.
Por qué el AIC difiere del valor de corriente permanente
Es fundamental entender que el valor AIC esindependiente del valor de corriente permanente del fusible. Un fusible LPJ de 30 A tiene el mismo AIC de 300 kA que uno de 600 A. El valor de corriente permanente indica cuánta carga soporta el fusible día a día; el valor AIC indica cuánta corriente de fallo puede cortar una sola vez.
Un error habitual es suponer que un fusible de más amperios tiene más AIC — no es así. El AIC es una propiedad de la construcción interna del fusible (diseño del elemento, material de apagado de arco, resistencia del cuerpo).
Cómo determinar la corriente de fallo disponible
La corriente de fallo disponible en la ubicación del fusible depende de tres factores:
1. kVA e impedancia del transformadorEl transformador de la compañía que alimenta la instalación determina la corriente de fallo máxima posible. Utilice la fórmula:
“Corriente de fallo disponible (A) = kVA del transformador × 1000 / (√3 × Tensión × %Impedancia)“
Para un transformador de 1500 kVA a 480 V con 5,75 % de impedancia: “1500000 / (1,732 × 480 × 0,0575) = 31.350 A“
2. Impedancia de los conductoresEl tramo de cable desde el transformador hasta el fusible añade impedancia y reduce la corriente de fallo disponible. Tramos largos, conductores de menor sección y rutas de mayor impedancia reducen la corriente de fallo en la ubicación del fusible.
3. Aportación de los motores conectadosLos motores que están funcionando en el momento del fallo pueden aportar corriente de forma breve al colapsar sus campos magnéticos. Modele esta aportación con un método de cortocircuito aceptado o con software de ingeniería; sumar simplemente la corriente a plena carga del motor no es un sustituto fiable.
Por qué merece la pena un estudio de cortocircuito
Un estudio de cortocircuito adecuado calcula la corriente de fallo disponible en cada dispositivo de protección del sistema, teniendo en cuenta la impedancia del transformador, las longitudes y secciones de los conductores y las aportaciones de los motores. En instalaciones industriales, la NEC 110.9 exige que el dispositivo de protección contra sobreintensidad tenga un poder de cortesuficiente para la corriente de fallo disponible en sus terminales de línea.
El coste de un estudio de cortocircuito es irrelevante comparado con el coste de un incidente de arco eléctrico.
Qué ocurre cuando se supera el AIC
Cuando un fusible con AIC insuficiente intenta cortar una corriente de fallo superior a su valor, se produce uno de varios fallos catastróficos:
- Ruptura de la carcasa: el cuerpo explota y expulsa gases calientes, metal fundido y material cerámico de relleno
- Arco sostenido: el arco no se extingue y permite que la corriente de fallo siga fluyendo
- Ignición de los materiales circundantes: los gases calientes pueden inflamar el aislamiento del cable, las carcasas de los cuadros o los materiales de construcción
- Arco entre fases o entre fase y tierra: el fallo escala más allá del cortocircuito original
Estos fallos son exactamente los escenarios que los ensayos de UL 248-8 están diseñados para evitar. Las curvas «Let-Thru» que publican los fabricantes representan datos de ensayo verificados: el fusible limitará la corriente de fallo al valor de la curva si la corriente de fallo disponible aguas arriba está dentro del AIC.
Cómo ajustar el AIC a su aplicación
Utilice esta tabla como punto de partida para elegir el AIC:
Para obra nueva, especificar fusibles conAIC de 200 kA o 300 kAcuesta poco más que los fusibles de menor valor y ofrece un margen de seguridad considerable.
Ideas erróneas frecuentes
«El automático protegerá al fusible»No. El fusible suele estar aguas arriba de los automáticos. Un automático que abre durante un fallo no puede limitar la corriente pico a través de un fusible aguas arriba que ya está fallando.
«Todos los fusibles de 600 V tienen el mismo AIC»Falso. Los fusibles de tubo de vidrio de 5×20 mm suelen tener 35 A o 100 A de AIC — totalmente inadecuados para uso industrial. Verifique siempre.
«Fusible de más amperios = más AIC»Falso, como se explicó antes. El AIC es una propiedad de la construcción del fusible, no de los amperios.
«El AIC en CC es igual que en CA»Falso. Las corrientes de fallo en CC no pasan por cero de forma natural, lo que las hace más difíciles de cortar. Un fusible homologado a 300 kA a 600 V CA puede estarlo solo a 100 kA a 300 V CC, o no tener valor en CC.
Cómo elegir el fusible adecuado para aplicaciones de alto AIC
Para servicios industriales y comerciales grandes, especifique siemprefusibles de clase J (LPJ), clase RK1 (LPS-RK), clase CF (TCF), clase L o clase T. Estas clases tienen valores AIC de 200 kA o 300 kA.
Para la protección de la entrada de servicio, considerefusibles de clase L(hasta 6000 A, 200 kA AIC) para el seccionador principal.
Evitelos fusibles de clase H(también llamados «renovables» o «de un solo uso») en cualquier instalación moderna. Los fusibles de clase H tienen solo 10 kA de AIC — una fracción de la corriente de fallo disponible habitual.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es el AIC de un fusible Bussmann LPJ?300 kA RMS simétricos a 600 V CA.
¿Más AIC siempre es mejor?No necesariamente. Los fusibles con más AIC cuestan más, pero el margen de seguridad es considerable. En aplicaciones industriales la diferencia de coste es mínima.
¿El valor AIC depende de la tensión?Sí. Un fusible homologado a 300 kA a 600 V CA puede tener un valor menor a 480 V o 240 V. Verifique siempre el AIC a la tensión concreta de su sistema.
¿Puede usarse un fusible con menor AIC aguas abajo de un fusible limitador de corriente?Sí. El fusible limitador de corriente aguas arriba reduce la corriente de fallo de paso a un valor muy dentro del AIC del dispositivo aguas abajo. Esto se denomina «valoración en serie» o «cascada».
Dónde verificar la corriente de fallo disponible
Si no dispone de un estudio de cortocircuito existente, la compañía eléctrica puede facilitarle la corriente de fallo máxima disponible en la entrada de servicio. A partir de ahí, trabaje con un ingeniero eléctrico titulado para calcular la corriente de fallo en las ubicaciones de los dispositivos de protección aguas abajo.
FuseStock mantiene en stock los Bussmann LPJ (300 kA), TCF (300 kA) y otras clases de fusibles de alto AIC para aplicaciones industriales y comerciales.