3.5.12. Relés térmicos

¿Qué es un Relé Térmico?

Mientras que los magnetotérmicos generales del cuadro protegen principalmente los cables de la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos, el Relé Térmico es una protección exquisitamente diseñada para salvaguardar el corazón de la industria: el motor eléctrico.

El motor, por su propia naturaleza inductiva e inercial, exige grandes cantidades de corriente durante sus primeros segundos de arranque (hasta 7 veces su intensidad nominal). Un magnetotérmico común podría confundir este arranque con un problema y saltar. El relé térmico se acopla justo debajo del contactor y "sabe" esperar. Está construido internamente con tres láminas bimetálicas (una por cada fase). Al circular la corriente hacia el motor, calienta unas pequeñas resistencias arrolladas sobre estos bimetales. Si el motor se atasca o hace más esfuerzo del normal, el exceso de corriente (sobrecarga) calienta los bimetales hasta que estos se curvan. Al curvarse, empujan una regleta transversal que acciona mecánicamente los contactos auxiliares (normalmente abriendo el contacto 95-96).

La Ruleta de Ajuste (In)

A diferencia de un magnetotérmico que tiene un valor fijo (ej. C16), el relé térmico cuenta con una ruleta regulable (ej. de 4A a 6A). El técnico electricista debe leer la placa de características del motor, buscar la Intensidad Nominal ($In$) para el voltaje de trabajo, y ajustar la ruleta exactamente a ese valor. No se debe ajustar por encima "para que no salte"; el relé térmico ya tiene calculada de fábrica su propia tolerancia matemática y su retardo natural para el arranque.

Protección contra Fallo de Fase

El peor enemigo de un motor trifásico es el fallo de una de las tres fases (se quema un fusible o se rompe un cable). El motor intentará seguir girando (funcionamiento bifásico), pero las dos fases restantes absorberán todo el trabajo, incrementando drásticamente su amperaje. Los relés térmicos modernos incorporan un mecanismo "diferencial interno": si detectan que un bimetal se enfría (fase caída) mientras los otros dos se calientan mucho, aceleran enormemente el proceso de disparo para salvar el motor antes de que el esmalte de sus bobinas se carbonice.

Clases de Disparo y Rearme

No todos los motores arrancan a la misma velocidad. Un pequeño ventilador alcanza sus revoluciones nominales en 1 segundo. Pero una enorme trituradora de piedra industrial o una gran centrifugadora puede tardar 25 segundos en arrancar debido a su gigantesca masa e inercia. Si usamos un relé térmico normal en la trituradora, el bimetal se curvará antes de que termine el arranque y saltará "por error". Para ello existen las Clases de Disparo, que definen el tiempo máximo que soportan un 720% de su Intensidad Nominal antes de saltar:

• Clase 10 (Estándar): Disparan en menos de 10 segundos. Usado en bombas de agua, pequeños compresores y ventiladores.
• Clase 20 (Pesado): Disparan en menos de 20 segundos. Usado en grúas, montacargas grandes y máquinas herramienta.
• Clase 30 (Extra-Pesado): Disparan en menos de 30 segundos. Molinos trituradores, centrifugadoras de gran masa, grandes cintas transportadoras cargadas.

Rearme (Reset): Manual vs Automático

Cuando el relé térmico salta, los bimetales quedan calientes y doblados. Tarda unos minutos en enfriarse para recuperar su rectitud. El botón de Reset (suele ser azul) se puede girar para elegir:

Posición "H" (Hand - Manual): Obliga al operario o electricista a acercarse físicamente al cuadro, revisar la máquina, abrir la puerta y presionar el botón para rearmarlo. Es la posición obligatoria por seguridad en cintas, sierras y máquinas peligrosas, para evitar que la máquina vuelva a arrancar sola y atrape una mano.

Posición "A" (Auto): El relé, al enfriarse, recupera su posición y cierra el contacto 95-96 de forma completamente automática. Solo se permite en máquinas aisladas y seguras sin presencia humana, como pequeñas bombas sumergibles de pozo o equipos de refrigeración de salas de servidores.