Autor: Ralf Kern, Line Manager en Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH
En la automatización industrial, los requisitos para la distribución de corriente aumentan continuamente. Los perfiles de carga complejos, los controles sensibles y el número creciente de subsistemas hacen que los mecanismos de protección fiables sean indispensables. Los fusibles o disyuntores convencionales están llegando cada vez más a sus límites. Entonces, ¿qué hacer cuando los simples fusibles de sobrecorriente ya no son suficientes y, al mismo tiempo, se requiere flexibilidad, capacidad de diagnóstico y tiempos de inactividad reducidos?
Las debilidades de la tecnología de protección clásica
En muchos sistemas de suministro eléctrico industriales se siguen utilizando fusibles convencionales o disyuntores magnético-termicos. Estos cumplen su función de forma fiable, pero a menudo con limitaciones. Especialmente en caso de sobrecargas breves, como las que se producen al conectar cargas inductivas o capacitivas, reaccionan demasiado pronto o demasiado tarde. Las curvas de carga no lineales también llevan rápidamente a los componentes de protección clásicos al límite de su capacidad funcional. Además, si falla un solo canal, a menudo se ve afectado todo el sistema. Esto provoca tiempos de inactividad innecesarios, dificulta el mantenimiento y, en casos graves, puede poner en peligro la seguridad.
Los requisitos modernos necesitan soluciones de protección inteligentes
En este contexto, los desarrolladores demandan cada vez más sistemas de protección que reaccionen de forma selectiva y rápida ante los fallos, pero que al mismo tiempo sean capaces de distinguir entre picos de carga temporales y cortocircuitos reales. En muchas aplicaciones es fundamental que se dé prioridad a determinadas cargas. Por ejemplo, los controles o las funciones de seguridad, que deben seguir recibiendo energía el mayor tiempo posible incluso en caso de fallo. Igualmente importante es una integración sencilla en los sistemas existentes, idealmente sin lógica de control adicional ni interfaces propietarias. RECOM responde a estos requisitos con la serie e-Fuse RACPRO1-4SP, que Rutronik ofrece como solución fiable de protección y control para aplicaciones industriales.
Cuatro canales con control individual
Los módulos de la serie RACPRO1-4SP ofrecen cuatro canales de protección electrónica controlables por separado en una carcasa compacta para carril DIN. Cada canal se puede configurar individualmente en cuanto a límite de corriente, comportamiento en caso de fallo y tiempo de respuesta. En funcionamiento normal, los módulos toleran sobrecargas de hasta el 150 % de la carga nominal durante un máximo de cinco segundos. Esta capacidad permite el arranque seguro de consumidores capacitivos o inductivos sin que se produzcan disparos intempestivos. En caso de sobrecarga prolongada o cortocircuito, el canal afectado reacciona en menos de 100 milisegundos, mientras que todas las demás salidas siguen funcionando sin problemas. De este modo se garantiza una protección selectiva sin afectar al funcionamiento general del sistema.
Figura 1. Arranque secuencial (fuente: RECOM)
Control de carga priorizado
Una característica central de la serie RACPRO1-4SP es la capacidad de priorizar sistemáticamente las cargas. Al encender, los cuatro canales se activan uno tras otro. De este modo, la corriente de arranque se distribuye uniformemente a lo largo del tiempo, lo que alivia la carga de la red eléctrica y mejora la estabilidad de la red. En caso de fallo o subtensión, la desconexión se realiza en orden inverso: los consumidores menos críticos se desconectan primero de la red, mientras que los sistemas esenciales, como la unidad de control, permanecen activos el mayor tiempo posible. Esta función es parte integrante del módulo y no requiere ninguna lógica externa adicional.
Diagnóstico de fallos en lugar de búsqueda de fallos
Además de la protección y el control, el módulo permite un diagnóstico detallado en tiempo real. Los indicadores LED codificados por colores visualizan con precisión los estados de carga y los fallos, por ejemplo, si la corriente se encuentra dentro del límite permitido, en la zona superior o si hay una sobrecarga. El comportamiento e e en caso de fallo se puede adaptar a la aplicación correspondiente mediante interruptores DIP. En el denominado «modo Hiccup», el módulo comprueba a intervalos fijos si el error persiste. Si se soluciona, se reinicia automáticamente el canal correspondiente.
Figura 2. Conmutación inteligente por intervalos Hiccup (fuente: RECOM)
En el modo Latch alternativo, por el contrario, la salida afectada permanece desactivada hasta que se realiza un reinicio manual o externo. Esta flexibilidad permite una adaptación precisa a los diferentes requisitos de la aplicación: desde sistemas con autorreparación hasta controles críticos para la seguridad con comportamiento de bloqueo en caso de error.
Adecuado para cargas exigentes
La serie RACPRO1-4SP está especialmente diseñada para satisfacer los requisitos industriales reales. De este modo, el módulo también puede conectar de forma segura cargas de alta capacidad de hasta 20 000 microfaradios, un rango en el que fallan muchas soluciones de protección basadas en la modulación de ancho de pulso. Gracias a la función de arranque suave integrada, el aumento de tensión es controlado y lineal, lo que aumenta la fiabilidad y la vida útil de los componentes conectados. Incluso con un funcionamiento a plena carga en todos los canales, el comportamiento sigue siendo reproducible y estable.
Figura 3. Rampa de arranque del RECOM e-Fuse en comparación con una solución de la competencia con carga de alta capacidad (20 000 µF) y carga completa (5 A). La solución de la competencia no arranca. (Fuente: RECOM)
Fácil integración en sistemas existentes
Para la implementación práctica en el armario de distribución, se ha prestado especial atención a la facilidad de instalación y a la integración en el sistema. Los bornes push-in sin herramientas facilitan el cableado, mientras que las entradas y salidas emparejadas permiten conectar en serie varios módulos ahorrando espacio. Una salida DC-OK libre de potencial proporciona el estado del sistema para la conexión a sistemas de control superiores. La entrada de reinicio externa permite restablecer a distancia los estados de error bloqueados, por ejemplo, mediante PLC o SCADA. Además, las variantes de 5 A y 10 A comparten el mismo formato de carcasa, lo que permite una fácil escalabilidad sin tener que cambiar el diseño.
Figura 4. Conexión en cadena sencilla con la solución RECOM (arriba) (fuente: RECOM)
Protección inteligente con sistema
Con la serie RACPRO1-4SP, RECOM ofrece una alternativa con garantía de futuro a la tecnología de protección clásica. Los módulos combinan detección inteligente de fallos, desconexión selectiva, control de carga priorizado y capacidad de diagnóstico en un solo componente: compacto, eficiente y adaptable de forma e . Para los desarrolladores de aplicaciones industriales, esto significa más control, mayor disponibilidad y menos mantenimiento.
Como socio tecnológico, Rutronik no solo ofrece acceso a estas innovadoras soluciones de protección, sino que también acompaña a los clientes con conocimientos técnicos, asistencia en el diseño y flexibilidad logística, desde el desarrollo hasta la producción en serie.
