Cuando se activa la alarma de incendios en la cocina de un hotel, varios procesos deben tener lugar al mismo tiempo. La alarma suena, las luces parpadean, el sistema de supresión de incendios rocía el químico extintor sobre el equipo de cocina y, lo más importante de todo, toda la energía eléctrica al equipo de cocina se corta de inmediato, automáticamente, sin intervención manual. ¿Cómo sucede eso? Con la ayuda de un shunt trip. Un shunt trip es parte de un interruptor automático y representa un pequeño solenoide electromagnético que activa el interruptor automático como respuesta a una señal remota. Muchas personas, incluidos electricistas, gerentes de instalaciones e inspectores de edificios, se preguntan qué es un shunt trip.
Qué es un Shunt Trip y qué hace
Un shunt trip se refiere a un accesorio electromagnético conectado a un interruptor automático que permite que ocurra un disparo remoto a través de una señal externa. El significado del término “shunt” está asociado con la conexión eléctrica. El solenoide de disparo está conectado de manera paralela y, una vez que se aplica voltaje a él, el solenoide se activaría y operaría su émbolo en el dispositivo de disparo interno. Es similar al caso cuando hay una sobrecarga o un cortocircuito en el interruptor. Es un dispositivo de integración de seguridad: conecta el mundo de protección contra sobrecorriente del panel eléctrico con el mundo de seguridad vital del sistema de alarma de incendios, el botón de parada de emergencia o el sensor de gases tóxicos. Para una comprensión más profunda de cómo funciona el interruptor en sí antes de que se añada el shunt trip, nuestro artículo sobre cómo funciona un interruptor automático con shunt trip explica el mecanismo interno y la secuencia eléctrica en detalle.
Cómo funciona un Shunt Trip: La Secuencia Eléctrica y Mecánica
Un interruptor automático funciona internamente cuando se activa por una sobrecarga. La parte bimetálica se dobla o la bobina electromagnética se afloja, y así el pestillo se libera. El funcionamiento de un interruptor automático con shunt trip es un poco diferente ya que la activación ocurre internamente, pero la conclusión es la misma. El proceso es el siguiente:
- Un contacto normalmente abierto se cierra en el circuito de control externo. Este contacto podría pertenecer a un panel de alarma de incendios, un interruptor de apagado de emergencia, un microswitch para un sistema de prevención de incendios Ansul, un sensor de gases venenosos o una salida del sistema de gestión de instalaciones. Conecta la bobina del shunt trip con la fuente de voltaje que la controla, que comúnmente es de 120 voltios de corriente alterna o 24 voltios de corriente continua.
- El solenoide del shunt trip se energiza. Cuando la electricidad pasa a través de la bobina, el campo magnético atrae una pequeña parte llamada émbolo. El émbolo luego establece una conexión mecánica con la barra de disparo interna del interruptor automático. Este es el mismo mecanismo de pestillo que es activado por elementos térmicos y magnéticos.
- El pestillo de disparo se libera. El émbolo golpea la barra de disparo, lo que resulta en la apertura del pestillo y la energía almacenada dentro del mecanismo del interruptor actúa para separar los contactos principales. El libro ahora se mueve a la posición de DISPARO. El interruptor auxiliar puede abrir el circuito del solenoide en esta etapa para evitar que la bobina se energice durante un período prolongado.
- El circuito está desenergizado. La alimentación se separa de la carga, y el interruptor automático mantiene su posición de DISPARO hasta que se realice un reinicio manual. La bobina del disparo está en un estado desenergizado como resultado de la reapertura del contacto de control o la acción del mecanismo de corte interno.
El reinicio de un interruptor automático de disparo se realiza de manera idéntica a la de un interruptor típico; primero debes girar el interruptor a la posición OFF y luego a la posición ON. La acción de reinicio sirve para recargar automáticamente el mecanismo de disparo y preparar el interruptor para la próxima activación. La principal distinción entre un interruptor de disparo y un interruptor estándar, sin embargo, no radica en los métodos de reinicio, sino en la forma de iniciación del disparo.
Cómo un Interruptor Automático de Disparo se Diferencia de un Interruptor Estándar
| Característica | Interruptor Automático Estándar | Interruptor Automático de Disparo |
|---|---|---|
| Métodos de disparo | Sobrecarga térmica y cortocircuito magnético solamente | Térmico, magnético, más disparo eléctrico remoto a través de un solenoide interno |
| Control externo | Ninguno — el interruptor responde solo a la corriente en su propio circuito | Disparado por un voltaje externo aplicado a un par de terminales de control o cables de pigtail |
| Voltaje de control | N/A | Típicamente 120 VAC o 24 VDC; debe especificarse al realizar el pedido y debe coincidir con la potencia de control disponible |
| Aplicaciones típicas | Protección de circuitos de rama estándar en paneles residenciales y comerciales | Apagado de seguridad contra incendios, circuitos de parada de emergencia, aislamiento de carga remoto, desconexión de energía del ascensor, supresión de campanas de cocina |
| Apariencia física | Cuerpo de interruptor estándar con una sola manija | Cuerpo de interruptor estándar con dos cables o terminales de control de baja tensión adicionales; de lo contrario, visualmente idéntico |
Dónde se Requieren los Interruptores Automáticos de Disparo
La característica de disparo no es simplemente un complemento opcional. Más bien, es requerida por los códigos eléctricos en muchas instalaciones, asegurando así que el suministro de electricidad se corte en áreas peligrosas cuando ocurre un incendio, se detecta una fuga de gas o se da una señal de parada de emergencia. Las principales aplicaciones, que se basan en el Código Eléctrico Nacional (NEC) y también en los estándares de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA), cubren las siguientes instancias.
- Supresión de incendios en campanas de cocina comerciales. En caso de activación de un Ansul, Range Guard o cualquier método químico húmedo de extinción de incendios, todos los dispositivos de lucha contra incendios situados debajo de la campana deben tener sus circuitos eléctricos interrumpidos. La ocasión en que se utiliza un interruptor automático para este propósito es la más común en la práctica. El requisito para esta aplicación se deriva del código NFPA 96 y de la lista de cada sistema de extinción de incendios por parte del fabricante. El microswitch montado en la cabeza de control del sistema de extinción de incendios cierra uno de sus contactos y la corriente comienza a fluir hacia la bobina del shunt trip, abriendo así el circuito para los interruptores y evitando que las freidoras, planchas y estufas de inducción funcionen mientras el sistema de ventilación de extracción sigue funcionando para deshacerse de los humos.
- Apagado de energía del ascensor. La desconexión del suministro eléctrico principal al ascensor es esencial antes de iniciar la descarga de agua del sistema de supresión de incendios ubicado en la sala de máquinas o en el hueco del ascensor para evitar que el agua cause una descarga eléctrica en los bomberos al energizar el equipo eléctrico. El método estándar para lograr esta desconexión implica la instalación de un interruptor de shunt trip operado por el detector de calor o humo en el hueco del ascensor. Esto cumple con NFPA 72 y el Artículo 620 del NEC.
- Circuitos de parada de emergencia en maquinaria industrial. Para lograr una desconexión completa de maquinaria sustancial como sistemas de transporte o celdas de producción, un botón de parada de emergencia generalmente está diseñado para operar a través de un interruptor de shunt trip, lo que permite una forma fácil y segura de desconectar efectivamente grandes piezas de equipo sin necesidad de una bobina de contactor para mantener la corriente fluyendo. Esto es especialmente común en varias industrias, incluyendo la madera y la fabricación pesada.
- Reducción de carga remota y gestión de edificios. En los edificios comerciales, se pueden utilizar interruptores de shunt trip para desconectar cargas no esenciales a la orden de un sistema de gestión de edificios o controlador de respuesta a la demanda, ayudando con la gestión de la demanda máxima y evitando cargos por penalización.
Qué activa un shunt trip y cómo se cablea el circuito de control.
Se utiliza un contacto abierto para activar el shunt trip, que puede incluir equipos como un relé de alarma de incendios, un microswitch del sistema de supresión o un relé de controlador programable. La forma en que se diseña la función de shunt trip significa que el circuito solo debe estar energizado por un período de tiempo muy corto, solo por el tiempo que tarda el interruptor en dispararse. En algunas circunstancias, el contacto de control puede permanecer bloqueado, lo que significa que un relé o interruptor separado debe tener la capacidad de desenergizar la bobina del shunt trip cuando ocurre un disparo; si esto no se hace, la bobina se quemará y la función de seguridad no funcionará. El voltaje de control utilizado debe corresponder a la clasificación de voltaje de la bobina del shunt trip. Usar un voltaje diferente dañará el circuito.
Consideraciones de instalación y mantenimiento.
El procedimiento de instalación de un interruptor de disparo por shunt es casi similar a la colocación de cualquier interruptor estándar del mismo tamaño de marco, pero hay un factor significativo a considerar: dos cables utilizados en el mecanismo de disparo por shunt deben estar interconectados con el circuito operativo externo. Estos cables generalmente están conectados de manera que sus extremos, llamados pigtails, son visibles fuera de la carcasa del interruptor. Pero al conectarlos, también es importante asegurar la orientación correcta si es necesario, ya que la bobina opera con corriente continua. Una vez que se completa el procedimiento de instalación, no se requieren actividades de mantenimiento especiales para el interruptor de disparo por shunt. Esto significa que el mantenimiento generalmente requerido de cualquier interruptor será suficiente para el disparo por shunt también: el interruptor debe ser ejercitado regularmente, revisado visualmente en busca de sobrecalentamiento y corrosión, así como probado de vez en cuando. Se debe realizar una prueba regular del disparo por shunt al menos una vez al año, como sugiere la NFPA y los fabricantes del equipo, lo que sugiere simular la emergencia y asegurar que el interruptor funcione correctamente cuando sea necesario.
Para los dispositivos de protección eléctrica que se encuentran junto a los interruptores de disparo por shunt en un panel moderno — los MCB estándar, los interruptores GFCI, los RCBO y los interruptores clasificados para DC para aplicaciones solares y de baterías — HUYU fabrica una gama completa de dispositivos de protección certificados. Un circuito que requiere un disparo por shunt para la integración de seguridad contra incendios también puede requerir protección contra fallas a tierra para los receptáculos que sirve, y un RCBO como el HUM18LE‑63 RCBO combina la protección contra sobrecorriente y corriente residual en un solo dispositivo para riel DIN. Para ayuda en la selección del interruptor correcto para cualquier circuito, nuestra guía sobre qué tamaño de interruptor automático necesita explica el proceso de dimensionamiento basado en el NEC para aplicaciones estándar y especiales.
Preguntas Frecuentes
¿Qué activa un disparo por bobina de disparo?
El mecanismo de disparo por bobina se activa cuando un contacto externo que generalmente está en posición abierta se cierra debido a un incidente de seguridad. El contacto puede ser un relé del panel de control de alarma contra incendios, interruptor, detector de calor o humo, microinterruptor de unidad de supresión de incendios, detector de gases tóxicos, botón de parada de emergencia o un resultado generado por el sistema de monitoreo del edificio. Una vez que el contacto está cerrado, el voltaje de control, que usualmente está en el rango de 120 VAC o 24 VDC, activa la bobina de disparo, resultando en la apertura del interruptor.
¿Cuál es el propósito de un disparo por bobina?
Un disparo por bobina está diseñado para permitir la apertura remota de un interruptor mediante una señal externa de seguridad, que corta la energía eléctrica de un sitio peligroso sin necesidad de que alguien lo apague manualmente. Esta tecnología permite la combinación de la función de protección contra sobrecorriente del interruptor con funciones de seguridad vital presentadas por sistemas de alarma contra incendios, dispositivos de parada de emergencia y detectores de gas.
¿Dónde se requieren interruptores con disparo por bobina?
Interruptores con disparo por bobina Son más requeridos en cocinas comerciales para apagar equipos de cocina en caso de activación de un sistema de supresión de incendios, en salas de máquinas de ascensores para desconectar la energía del ascensor antes de que se active un sistema de supresión de incendios a base de agua, y en máquinas industriales para implementar circuitos de parada de emergencia con garantía de desconexión segura. Estos requisitos están regulados por NFPA 96, NFPA 72 y NEC.
¿Un disparo por bobina está normalmente abierto o cerrado?
El circuito para la bobina de disparo generalmente está abierto. En el funcionamiento normal del circuito, los contactos de control permanecen abiertos y no se suministra energía a la bobina. Cuando ocurre un incidente de seguridad, los contactos se cierran, aplicando energía a la bobina, que se energiza y provoca la apertura del interruptor eléctrico. Cuando el interruptor está ENCENDIDO, sus contactos principales de potencia están cerrados, mientras que cuando está disparado o APAGADO, sus contactos están abiertos. La expresión “normalmente abierto” se relaciona con el circuito de control que activa el disparo por bobina.
Referencias
- National Fire Protection Association (NFPA) — NFPA 96 y NFPA 72. Normas que regulan la supresión de incendios en cocinas comerciales y el apagado de energía en ascensores, incluyendo los requisitos para desconexión eléctrica automática mediante interruptores con disparo por bobina.
- Eaton — Interruptores con disparo por bobina y accesorios. Fabricante de interruptores con disparo por bobina residenciales y comerciales, con guías de aplicación y diagramas de cableado para configuraciones comunes de control.
- Schneider Electric — Accesorios de disparo por bobina y liberación por subtensión. Información del fabricante sobre unidades de disparo por bobina para Square D y otras familias de interruptores, incluyendo opciones de voltaje de control y requisitos de instalación.
- Electrical Safety Foundation International (ESFI) — Seguridad Eléctrica en Cocinas Comerciales. Guía sobre la integración de sistemas de protección eléctrica y supresión de incendios en entornos de cocina comercial.
A disparo por bobina es el enlace eléctrico entre un interruptor automático y los sistemas de seguridad que protegen un edificio y sus ocupantes. Es un solenoide electromagnético simple que, al ser energizado por una alarma de incendio, un sistema de supresión o una parada de emergencia, dispara mecánicamente un interruptor y corta la alimentación de una zona peligrosa. Es requerido por normativa en cocinas comerciales, salas de máquinas de ascensores y circuitos de parada de emergencia industrial, y debe ser probado anualmente para confirmar que funcionará cuando ocurra el evento para el que fue diseñado. Un interruptor estándar protege el cableado. Un interruptor con disparo por bobina protege el cableado y responde cuando la alarma de incendio indica que debe abrirse — y esa función dual es lo que lo convierte en un dispositivo de seguridad esencial en cualquier edificio donde un incendio, una fuga de gas o una parada de emergencia deben desconectar la alimentación de forma automática e inmediata.
