La hoja de especificaciones parecía perfecta. Una capacidad Icu de 50 kA, muy por encima de su corriente de falla calculada de 38 kA. Usted aprobó el pedido, el interruptor se envió y la instalación se realizó sin problemas.
Tres meses después, un cortocircuito en el bus de distribución principal. El interruptor interrumpió la falla en milisegundos, exactamente como se diseñó. Pero cuando su equipo volvió a encender y ejecutó diagnósticos, la resistencia de contacto del interruptor se había triplicado. La cámara de extinción mostró daños por calor. Lo que estaba clasificado para décadas de servicio ahora era marginal después de una sola interrupción de falla. La producción se reanudó, pero usted ordenó un reemplazo y presentó el informe de falla.
¿La causa raíz? Usted había verificado Icu, la capacidad del interruptor para interrumpir la corriente de falla máxima una vez. No había verificado Ics, la capacidad de interrupción de servicio que determina si el interruptor sigue siendo confiable después de hacer su trabajo. Su interruptor de 50 kA tenía una clasificación Ics de solo 25 kA (50% de Icu). La falla de 38 kA estaba muy dentro de Icu, pero mucho más allá de Ics. El interruptor había funcionado como un “Héroe de un solo disparo”—salvó su sistema, pero no pudo hacerlo de nuevo.
Este es “El punto ciego de Ics,” y es el error de especificación del interruptor automático que más se pasa por alto en las instalaciones industriales.
Las cuatro clasificaciones: lo que su hoja de datos no le dice
Abra cualquier hoja de datos de interruptores automáticos—MCCB, ACB, no importa—y encontrará cuatro clasificaciones de cortocircuito enumeradas con un contexto mínimo:
- La uci Icu (capacidad de interrupción de cortocircuito final nominal)
- Ics Ics (capacidad de interrupción de cortocircuito de servicio nominal)
- Icw (corriente soportada de corta duración nominal)
- Icm Icm (capacidad de cierre en cortocircuito nominal)
Cuatro acrónimos. Cuatro números, típicamente en kA o kA pico. Y a menos que haya especificado cientos de interruptores, casi ninguna intuición sobre cuáles rigen realmente la confiabilidad en SU aplicación.
Esto es lo que la hoja de datos no le dice: Estas clasificaciones no son socios iguales. Para un circuito alimentador de motor, Icu e Ics dominan su confiabilidad—Icw ni siquiera se aplica. Para una entrada principal con selectividad de retardo de tiempo, Icw se vuelve crítico. Para un interruptor de transferencia que podría cerrarse sobre una falla existente, la verificación de Icm es esencial.
Las clasificaciones están definidas por IEC 60947-2:2024 (la última edición, publicada en septiembre de 2024), y son precisas, comprobables y obligatorias. Pero comprender lo que significan—y, lo que es más importante, cuándo importa cada una—requiere traducir el lenguaje de la norma en lógica de aplicación.
Decodifiquemos las cuatro, comenzando con la que todos verifican pero a menudo malinterpretan.
Icu: El héroe de un solo disparo (capacidad de interrupción final)
La uci es la corriente de cortocircuito prospectiva máxima que el interruptor puede interrumpir a su tensión nominal sin ser destruido. Es el límite máximo—la falla más alta que el interruptor puede despejar y aún así abrirse físicamente, extinguir el arco y evitar una falla catastrófica.
Pero aquí está el matiz crítico: Icu se prueba bajo una secuencia IEC específica: O‑t‑CO. El interruptor se abre para despejar una falla, hay un retardo de tiempo (t), luego se cierra e inmediatamente se abre de nuevo para despejar una segunda falla en el nivel de Icu. Si el interruptor sobrevive—lo que significa que interrumpe con éxito ambas fallas sin soldar los contactos, explotar o no abrirse—pasa la prueba de Icu.
Lo que la prueba NO verifica es si el interruptor todavía está en buenas condiciones después. Después de la prueba de Icu, el dispositivo puede tener erosión de contacto, daño en la cámara de extinción o desgaste mecánico que lo hace inadecuado para el servicio continuo. Piense en Icu como la capacidad del interruptor para morir heroicamente—protegerá su instalación de la peor falla, incluso si no puede hacer mucho más después.
Esta es la razón por la que lo llamamos “El héroe de un solo disparo.”
Por qué Icu solo no es suficiente
La mayoría de los ingenieros saben que deben verificar que Icu ≥ corriente de falla prospectiva en el punto de instalación. Ese es el primer paso, y no es negociable. Un interruptor con Icu inadecuado es una falla catastrófica esperando a suceder—los contactos pueden soldarse, las cámaras de extinción pueden romperse y lo que debería ser una protección controlada se convierte en un evento incontrolado.
Pero Icu no le dice nada sobre la confiabilidad después de que el interruptor hace su trabajo. ¿Funcionará correctamente en la próxima falla? ¿Seguirá cumpliendo con sus clasificaciones de resistencia térmica y mecánica? Eso no es lo que prueban las pruebas de Icu. Para esa garantía, debe mirar la siguiente clasificación hacia abajo: Ics.
Los MCCB y ACB industriales típicos tienen clasificaciones Icu que van desde 10 kA hasta 150 kA, dependiendo del tamaño del bastidor y la aplicación. Su trabajo es asegurarse de que Icu exceda la corriente de falla prospectiva máxima en el punto de instalación, típicamente con un margen de seguridad del 10-20% para tener en cuenta los cambios del sistema durante la vida útil de la instalación (generación añadida, impedancia reducida, etc.).
Pero ese es solo el requisito de entrada. Icu le permite entrar por la puerta. Ics determina si puede quedarse.
Ics: El guerrero de lunes a viernes (capacidad de interrupción de servicio)
Ics es la capacidad de interrupción de cortocircuito de servicio nominal—la corriente de falla máxima a la que se verifica que el interruptor permanece en buenas condiciones operativas después de la interrupción. Esta es la clasificación que determina si su interruptor seguirá funcionando de manera confiable después de despejar una falla.
Ics se prueba bajo una secuencia más exigente que Icu: O‑CO‑CO. El interruptor se abre para despejar una falla en el nivel de Ics, se cierra e inmediatamente se abre de nuevo (CO), luego repite el ciclo (CO) para un total de tres interrupciones de falla. Después de esta secuencia, el interruptor aún debe cumplir con todas sus especificaciones de rendimiento—resistencia de contacto dentro de los límites, operación mecánica suave, resistencia térmica y eléctrica no afectada. Luego se somete a pruebas de verificación adicionales que incluyen resistencia dieléctrica y comprobaciones funcionales finales.
Si pasa, el interruptor está certificado para el servicio a ese nivel de corriente. Este es el “Guerrero de lunes a viernes”—el interruptor con el que puede contar para que funcione correctamente no solo una vez, sino repetidamente durante la vida útil de la instalación.
La relación Ics a Icu: la brecha de confiabilidad
Aquí es donde se vuelve crítico: Ics siempre se expresa como un porcentaje de Icu. Relaciones comunes para interruptores automáticos industriales:
- 25% de Icu (MCCB de bajo costo y grado residencial)
- 50% de Icu (MCCB industriales de nivel de entrada)
- 75% de Icu (MCCB industriales estándar)
- 100% de Icu (MCCB industriales premium y la mayoría de los ACB)
Un interruptor con 80 kA Icu y 40 kA Ics (relación del 50%) está certificado para un servicio confiable solo hasta interrupciones de falla de 40 kA. Entre 40 kA y 80 kA, está en la brecha de confiabilidad—despejará la falla (eso es lo que garantiza Icu), pero puede que no sea útil después.
Este es “El punto ciego de Ics” en acción: Usted verifica Icu, asume que el interruptor está “clasificado” para su nivel de falla y nunca verifica si Ics cubre su corriente de falla prospectiva real. Entonces ocurre la primera falla real, el interruptor opera a 55 kA y luego se degrada. Tal vez todavía funcione—o tal vez la resistencia de contacto haya aumentado, la calibración de disparo haya cambiado y esté viendo un dispositivo no confiable en una posición crítica.
Pro-Tip #1: En la práctica industrial europea, especificar Ics = 100% de Icu es estándar para aplicaciones críticas. La diferencia de precio es mínima—típicamente $300-$600 más por un interruptor Ics del 100% versus un modelo Ics del 50% en el mismo tamaño de bastidor. La diferencia de confiabilidad es enorme. Un interruptor con 50 kA Icu y 25 kA Ics (50%) puede ser inutilizable después de su primera interrupción de falla importante. Un interruptor con 50 kA Icu y 50 kA Ics (100%) está certificado para un servicio repetido a plena capacidad de falla.
Cuándo Ics es igual a Icu (y cuándo no)
Para los ACB (interruptores automáticos de aire) y los MCCB premium, Ics típicamente es igual a Icu—relación del 100%. Estos interruptores están diseñados para un servicio industrial pesado donde la confiabilidad posterior a la falla no es negociable.
Para los MCCB económicos y los dispositivos de grado residencial, Ics puede ser del 25% o del 50% de Icu. Estos interruptores están diseñados para aplicaciones donde las corrientes de falla son más bajas, o donde el interruptor se trata como un dispositivo de sacrificio que se reemplaza después de una falla importante.
La pregunta que debe responder: ¿Es su instalación una donde un interruptor se reemplaza después de cada falla importante? ¿O necesita que siga siendo útil?
Pro-Tip #5: Nunca asuma que un Icu alto significa automáticamente un Ics adecuado. Un interruptor Icu de 100 kA con Ics de 25 kA (relación del 25%, común en los MCCB de grado residencial) NO es adecuado para aplicaciones industriales donde su corriente de falla prospectiva es de 60 kA y la capacidad de servicio posterior a la falla importa. Siempre verifique Ics ≥ corriente de falla prospectiva para una operación confiable.
Icw: El guardián de la selectividad (corriente soportada de corta duración)
Icw es la corriente soportada de corta duración nominal—la corriente de falla máxima que el interruptor puede transportar durante una duración corta especificada (típicamente 0.05, 0.1, 0.25, 0.5 o 1.0 segundos) sin dispararse ni sufrir daños. Esta clasificación existe para permitir la selectividad con retardo de tiempo en los sistemas de distribución.
Pero aquí está lo primero que necesita saber: No todos los interruptores tienen una clasificación Icw.
IEC 60947-2 define dos categorías de selectividad:
- Categoría A: Interruptores automáticos sin retardo intencional de corta duración. Estos disparan instantáneamente (o casi) cuando la corriente de falla excede su ajuste de disparo instantáneo. La mayoría de los MCCB para alimentadores de motores, distribución final y circuitos derivados son dispositivos de Categoría A. Los interruptores de Categoría A no tienen una clasificación de Icw.
- Categoría B: Interruptores automáticos que se pueden configurar con un retardo intencional de corta duración, lo que permite que los dispositivos aguas abajo eliminen las fallas primero (selectividad). Estos interruptores deben soportar la corriente de falla durante la duración del retardo sin sufrir daños. Solo los interruptores de Categoría B tienen una clasificación de Icw.
Por lo general, los ACB y los MCCB de servicio pesado utilizados como acometidas principales, interruptores de enlace de barras o interruptores de alimentador en sistemas de distribución escalonados son dispositivos de Categoría B.
Por qué es importante Icw: Selectividad en acción
Imagine un sistema de distribución de tres niveles:
- Interruptor automático de acometida principal (Categoría B, con clasificación Icw)
- Interruptores automáticos de alimentador a diferentes secciones de la planta (Categoría A o B, según el tamaño)
- Interruptores automáticos de circuito derivado para cargas individuales (Categoría A)
Se produce una falla en un circuito derivado. Desea que solo se dispare el interruptor derivado, dejando el alimentador y la acometida principal cerrados para que el resto de la planta siga funcionando. Eso es selectividad.
Para lograr esto, los interruptores del alimentador y de la acometida principal deben tener ajustes de retardo de corta duración: “Espere 0.1 segundos para ver si algo aguas abajo elimina la falla antes de disparar”. Durante ese retardo de 0.1 segundos, el interruptor aguas arriba está transportando la corriente de falla completa. Si la falla es de 40 kA y la clasificación Icw de la acometida principal es solo de 30 kA durante 0.1 segundos, el interruptor sufrirá daños térmicos y mecánicos durante el retardo, aunque haya retrasado con éxito su disparo.
Por eso se llama Icw “El guardián de la selectividad”—determina si su interruptor aguas arriba puede mantener la puerta el tiempo suficiente para que actúe la protección aguas abajo.
Pro-Tip #2: Si su interruptor no tiene una clasificación de Icw en su hoja de datos, es un dispositivo de Categoría A con disparo instantáneo; no intente usarlo para la selectividad con un retardo intencional de corta duración. Solo los interruptores de Categoría B (generalmente ACB y MCCB de servicio pesado) pueden admitir la coordinación con retardo de tiempo a través de Icw. Intentar forzar un interruptor de Categoría A en una función de selectividad provocará disparos molestos o daños en el interruptor.
Cuando Icw no importa
Para los circuitos de alimentación de motores, los paneles de distribución final y la mayoría de las aplicaciones de circuitos derivados, Icw es irrelevante. Estos interruptores son dispositivos de Categoría A diseñados para disparar lo más rápido posible cuando se produce una falla. Sin retardo, sin coordinación de selectividad a nivel de interruptor (puede usar fusibles u otros dispositivos para la coordinación) y, por lo tanto, sin necesidad de capacidad de resistencia a corto tiempo.
Su lista de verificación de especificaciones para estas aplicaciones: Icu e Ics. Eso es todo. Icw no aplica.
Icm: El momento de cierre (capacidad de cierre en cortocircuito)
Icm es la capacidad nominal de cierre en cortocircuito: la corriente instantánea máxima que el interruptor puede cerrar (cerrar sobre) en condiciones de prueba especificadas. Esta clasificación aborda un escenario en el que la mayoría de los ingenieros no piensan: ¿Qué sucede si cierra un interruptor mientras ya existe una falla en el circuito?
Suena como un caso límite, pero no lo es:
- Interruptores de transferencia automática que podrían cerrarse sobre una falla preexistente durante el cambio de fuente
- Cierre manual después de una falla que no ha sido localizada y eliminada
- Operaciones en paralelo donde los interruptores se cierran para sincronizarse con la barra viva
- Restauración de la fuente después de la eliminación aguas arriba donde persisten las fallas aguas abajo
En el instante en que un interruptor se cierra sobre una falla, las fuerzas de cierre son enormes, mucho mayores que la corriente de falla en estado estacionario. El primer semiciclo de corriente incluye el componente asimétrico máximo, que puede ser de 2.0 a 2.5 veces la corriente de falla en estado estacionario RMS, dependiendo del factor de potencia del circuito (o la relación X/R).
Este es “El momento de cierre”—el instante más violento en la vida operativa de un interruptor.
Cálculo de Icm: la relación del factor k
IEC 60947-2 define Icm en términos de un multiplicador (factor k) aplicado a Icu. El factor k depende del factor de potencia de cortocircuito (cosφ) del circuito de prueba, que varía con la clasificación de Icu:
| Rango de Icu | Factor de potencia de prueba (cosφ) | Factor k | Pico de Icm |
|---|---|---|---|
| 6–10 kA | 0.5 | 1.7 | 1.7 × Icu |
| 10–20 kA | 0.3 | 2.0 | 2.0 × Icu |
| 20–50 kA | 0.25 | 2.1 | 2.1 × Icu |
| ≥50 kA | 0.2 | 2.2 | 2.2 × Icu |
Ejemplo: Un interruptor con 100 kA Icu (en el rango ≥50 kA) tiene un Icm estandarizado de al menos 2.2 × 100 kA = Pico de 220 kA.
Si la corriente de falla prospectiva de su sistema es de 90 kA RMS y la relación X/R indica un componente asimétrico máximo de 200 kA, el Icm de su interruptor debe ser de al menos 200 kA pico para cerrarse de forma segura sobre esa falla.
Pro-Tip #3: Para verificar la capacidad de cierre, use el factor k estandarizado de IEC 60947-2: Para los interruptores clasificados ≥50 kA Icu, Icm debe ser al menos 2.2 × Icu (pico). Un interruptor de 100 kA necesita Icm ≥ 220 kA pico para cerrarse de forma segura sobre una falla. La mayoría de los interruptores modernos están diseñados con un Icm adecuado para su clasificación de Icu, pero siempre verifique esta especificación para aplicaciones de interruptores de transferencia, esquemas de cierre automático o cualquier escenario donde el interruptor pueda cerrarse en condiciones de falla.
Cuando Icm importa más
Para la mayoría de las instalaciones fijas donde los interruptores se cierran en condiciones normales (sin falla) y solo se abren para eliminar fallas, la verificación de Icm es secundaria: el Icm estándar del fabricante para el Icu dado suele ser adecuado.
Pero para los interruptores de transferencia, los sistemas de cierre automático o las aplicaciones donde el cierre sobre una falla es un escenario creíble, Icm se convierte en una especificación principal. Verifique ambos:
- Icm ≥ corriente de falla asimétrica máxima para su sistema
- El diseño mecánico y eléctrico del interruptor es adecuado para el servicio de cierre (algunos interruptores son “solo de apertura” y no están clasificados para el cierre sobre fallas)
Qué clasificaciones importan para su aplicación
Ahora que comprende lo que significa cada clasificación, aquí está la lógica de aplicación:
Circuitos de alimentación de motores (Categoría A, Disparo instantáneo)
- Prioridad 1: Icu ≥ corriente de falla prospectiva (con margen de 10-20%)
- Prioridad 2: Ics tan alto como sea práctico, idealmente 75-100% de Icu para confiabilidad industrial
- Prioridad 3: Icm verificar ≥ k × Icu según la norma IEC (generalmente automático si el interruptor está correctamente seleccionado)
- No aplicable: Icw (los interruptores de Categoría A no tienen retardo de tiempo corto)
Estos interruptores se disparan instantáneamente en caso de falla. Su confiabilidad depende de Ics. La diferencia de costo entre un interruptor con Ics del 50% y uno con Ics del 100% en el mismo marco es trivial en comparación con el costo del reemplazo del interruptor posterior a la falla y el tiempo de inactividad de la producción.
Acometidas principales e interruptores de enlace de barras (Categoría B, Coordinación de selectividad)
- Prioridad 1: La uci ≥ prospectivo de la corriente de falla
- Prioridad 2: Icw ≥ corriente de falla prospectiva para el ajuste de retardo de tiempo corto que planea usar (verifique tanto la corriente COMO el tiempo: por ejemplo, Icw = 50 kA durante 0.5 segundos)
- Prioridad 3: Ics = 100% de Icu (estándar para ACB y MCCB premium)
- Prioridad 4: Icm verificar ≥ k × Icu
Para estas aplicaciones, Icw se vuelve crítico. Si establece un retardo de tiempo corto de 0.5 segundos para la selectividad, el Icw del interruptor debe cubrir su corriente de falla prospectiva durante toda esa duración.
Interruptores de transferencia (Potencial de cierre sobre falla)
- Prioridad 1: La uci ≥ prospectivo de la corriente de falla
- Prioridad 2: Icm ≥ corriente de falla asimétrica máxima (calcular a partir de la relación X/R de su sistema)
- Prioridad 3: Ics = 100% de Icu
- Prioridad 4: Verifique que el interruptor esté clasificado para servicio de cierre (no todos los interruptores lo están)
Para interruptores de transferencia y reconexión automática, Icm sube en la lista de prioridades. Necesita asegurarse de que el interruptor pueda cerrarse sobre una falla sin soldadura de contactos o falla mecánica.
Pro-Tip #4: Para circuitos de alimentación de motores con disparo instantáneo, su jerarquía de especificación es: 1) Icu ≥ corriente de falla prospectiva, 2) Ics tan alto como sea práctico (idealmente 75-100% de Icu), 3) Icw no aplica, 4) Icm verificar ≥ k × Icu. Para acometidas principales con selectividad, agregue Icw como prioridad 2 y asegúrese de que coincida con la duración de su ajuste de retardo de tiempo.
Conclusión: Más allá de las siglas
Volviendo a ese interruptor fallido de la apertura: 50 kA Icu, 25 kA Ics, instalado en un sistema de corriente de falla de 38 kA. El error de especificación no fue un error de cálculo, fue verificar la clasificación incorrecta.
Icu, Ics, Icw e Icm no son intercambiables. No todos son igualmente importantes para cada aplicación. Y la hoja de datos no le dirá cuáles rigen la confiabilidad para SU instalación.
La jerarquía es:
- La uci Icu es su requisito de entrada: el interruptor debe manejar la falla prospectiva máxima.
- Ics Ics es su métrica de confiabilidad: la clasificación que determina la capacidad de servicio posterior a la falla.
- Icw Icw es su habilitador de selectividad: relevante solo para interruptores de Categoría B con retardo de tiempo corto.
- Icm Icm es su verificación de cierre: crítico para interruptores de transferencia y aplicaciones de reconexión.
La mayoría de los errores de especificación ocurren en el paso dos: Icu adecuado, Ics inadecuado. La solución es sencilla: especifique Ics ≥ corriente de falla prospectiva y, para aplicaciones industriales críticas, insista en Ics = 100% de Icu. La prima de precio es menor. La ganancia de confiabilidad lo es todo.
Su interruptor de circuito‘trabajo es proteger su instalación y permanecer listo para la próxima falla. Las cuatro clasificaciones importan, pero solo si sabe cuáles verificar para su aplicación.
Normas Y Fuentes De Referencia:
- IEC 60947-2:2024 (Aparamenta de baja tensión y aparatos de control - Parte 2: Interruptores automáticos)
- IEC 60947-2:2024 Definiciones de categoría de selectividad (Categoría A y B)
- IEC 60947-2:2024 Secuencias de prueba de cortocircuito (O‑t‑CO para Icu, O‑CO‑CO para Ics)
- IEC 60947-2:2024 Tablas de factor k de capacidad de cierre
La Puntualidad En La Declaración: Todas las especificaciones técnicas, definiciones de clasificaciones y referencias estándar son precisas a partir de noviembre de 2025. IEC 60947-2:2024 (Edición 6.0) es la versión actual, publicada en septiembre de 2024.
