{"id":20614,"date":"2025-12-13T23:20:49","date_gmt":"2025-12-13T15:20:49","guid":{"rendered":"https:\/\/viox.com\/?p=20614"},"modified":"2025-12-05T14:26:04","modified_gmt":"2025-12-05T06:26:04","slug":"understanding-iec-60947-3-utilization-categories-a-guide-to-ac-20-ac-21-ac-22-and-ac-23","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.viox.com\/es\/understanding-iec-60947-3-utilization-categories-a-guide-to-ac-20-ac-21-ac-22-and-ac-23\/","title":{"rendered":"Comprensi\u00f3n de las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n seg\u00fan IEC 60947-3: Una gu\u00eda para AC-20, AC-21, AC-22 y AC-23"},"content":{"rendered":"
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Al especificar un seccionador<\/a> o un interruptor de corte en carga para una instalaci\u00f3n el\u00e9ctrica, se encontrar\u00e1 con cuatro designaciones enigm\u00e1ticas en la hoja de datos del fabricante: AC-20A, AC-21A, AC-22A y AC-23A. Estos no son c\u00f3digos arbitrarios, sino que representan las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n de la norma IEC 60947-3, un sistema de clasificaci\u00f3n que define qu\u00e9 tipo de carga el\u00e9ctrica est\u00e1 dise\u00f1ado para manejar cada dispositivo de conmutaci\u00f3n.<\/p>\n

La distinci\u00f3n importa profundamente. Un interruptor clasificado para AC-21A (cargas resistivas como calentadores) fallar\u00e1 prematuramente si se aplica a un servicio AC-23A (conmutaci\u00f3n de motores con altas corrientes de irrupci\u00f3n). Sin embargo, muchos ingenieros seleccionan dispositivos de conmutaci\u00f3n bas\u00e1ndose \u00fanicamente en la corriente nominal, pasando por alto por completo la categor\u00eda de utilizaci\u00f3n. La consecuencia: fallos molestos, vida \u00fatil reducida del equipo y riesgos de seguridad derivados de dispositivos que operan m\u00e1s all\u00e1 de sus l\u00edmites de dise\u00f1o.<\/p>\n

Para los ingenieros el\u00e9ctricos que dise\u00f1an sistemas de control de motores, los fabricantes de paneles que seleccionan dispositivos de conmutaci\u00f3n y los profesionales de mantenimiento que reemplazan equipos averiados, es esencial comprender las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n. Esta gu\u00eda explica el sistema de clasificaci\u00f3n IEC 60947-3, las caracter\u00edsticas y aplicaciones de cada categor\u00eda y los criterios pr\u00e1cticos para hacer coincidir los dispositivos de conmutaci\u00f3n con sus cargas previstas.<\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 es la norma IEC 60947-3?<\/h2>\n

\"Professional<\/p>\n

Figura 1: La norma IEC 60947-3 rige los seccionadores y sus categor\u00edas de utilizaci\u00f3n (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A), que clasifican los dispositivos seg\u00fan el tipo de carga el\u00e9ctrica que est\u00e1n dise\u00f1ados para conmutar. VIOX Electric fabrica seccionadores dise\u00f1ados seg\u00fan las normas IEC 60947-3.<\/em><\/p>\n

IEC 60947-3<\/strong> es la norma internacional que rige los interruptores, seccionadores, seccionadores-interruptores y unidades combinadas de fusibles utilizados en sistemas el\u00e9ctricos de baja tensi\u00f3n (hasta 1.000 V CA o 1.500 V CC). Publicada y mantenida por el Comit\u00e9 T\u00e9cnico 121 de la Comisi\u00f3n Electrot\u00e9cnica Internacional, esta norma establece los requisitos de rendimiento, los procedimientos de prueba y los sistemas de clasificaci\u00f3n para los dispositivos de conmutaci\u00f3n mec\u00e1nica.<\/p>\n

La norma distingue entre tres tipos de dispositivos principales:<\/p>\n

Interruptores<\/strong> son dispositivos mec\u00e1nicos capaces de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales de funcionamiento, incluidas las sobrecargas especificadas. Pueden soportar corrientes de fallo durante un tiempo especificado y pueden ser capaces de establecer (pero no interrumpir) corrientes de cortocircuito.<\/p>\n

Seccionadores<\/strong> son dispositivos mec\u00e1nicos que, cuando est\u00e1n abiertos, proporcionan una funci\u00f3n de aislamiento, creando un espacio de aire visible o verificable que garantiza una desenergizaci\u00f3n segura para el mantenimiento. Los seccionadores no est\u00e1n dise\u00f1ados para interrumpir corrientes de carga; funcionan solo en condiciones de vac\u00edo o de carga despreciable.<\/p>\n

Seccionadores-interruptores<\/strong> (tambi\u00e9n llamados interruptores de corte en carga) combinan ambas capacidades: pueden establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones de carga normales, al tiempo que proporcionan la funci\u00f3n de aislamiento cuando est\u00e1n abiertos. Esta doble capacidad convierte a los seccionadores-interruptores en los dispositivos m\u00e1s vers\u00e1tiles y com\u00fanmente especificados en aplicaciones de control de motores y distribuci\u00f3n.<\/p>\n

La edici\u00f3n consolidada de 2025 (IEC 60947-3:2020+AMD1:2025) introdujo actualizaciones significativas, incluidas las clasificaciones de cortocircuito condicional para dispositivos protegidos por interruptores de circuito<\/a>, aguas arriba, pruebas cr\u00edticas de corriente de carga para aplicaciones de CC y nuevas categor\u00edas para motores de alta eficiencia con corrientes de rotor bloqueado elevadas. Estas actualizaciones reflejan las demandas cambiantes de los sistemas el\u00e9ctricos modernos y la tecnolog\u00eda de accionamiento de velocidad variable.<\/p>\n

Comprensi\u00f3n de las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n<\/h2>\n

La norma IEC 60947-3 clasifica los dispositivos de conmutaci\u00f3n por categor\u00eda de utilizaci\u00f3n<\/strong>, una designaci\u00f3n que define el tipo de carga el\u00e9ctrica que el dispositivo est\u00e1 dise\u00f1ado para conmutar y el servicio operativo que debe soportar. Este sistema de clasificaci\u00f3n reconoce que la conmutaci\u00f3n de un calentador resistivo (donde la corriente est\u00e1 en fase con la tensi\u00f3n y la irrupci\u00f3n es m\u00ednima) impone tensiones muy diferentes a la conmutaci\u00f3n de un motor (donde las corrientes de rotor bloqueado pueden alcanzar 6-8 veces la corriente nominal y el factor de potencia es deficiente durante el arranque).<\/p>\n

La categor\u00eda de utilizaci\u00f3n determina la corriente operativa nominal (Ie)<\/strong>, la corriente m\u00e1xima que el dispositivo puede establecer, soportar e interrumpir de forma segura bajo su servicio previsto. Es fundamental que el mismo interruptor f\u00edsico pueda tener diferentes clasificaciones de Ie seg\u00fan la categor\u00eda de utilizaci\u00f3n. Por ejemplo, un seccionador-interruptor podr\u00eda estar clasificado para 100 A en AC-21A (servicio resistivo) pero solo 63 A en AC-23A (servicio de motor) a la misma tensi\u00f3n, porque la conmutaci\u00f3n de motores con alta irrupci\u00f3n exige una reducci\u00f3n de la potencia nominal.<\/p>\n

Para las aplicaciones de CA, la norma IEC 60947-3 define cuatro categor\u00edas principales, designadas con un sufijo \u201cA\u201d (AC-20A, AC-21A, AC-22A, AC-23A) para distinguirlas de las categor\u00edas de CC. La comprensi\u00f3n de estas categor\u00edas es fundamental para la selecci\u00f3n adecuada de los dispositivos y el rendimiento fiable del sistema.<\/p>\n

\"Professional
Figura 2: Un seccionador-interruptor combina la capacidad de conmutaci\u00f3n de corte en carga con la funci\u00f3n de aislamiento necesaria para un mantenimiento seguro. La posici\u00f3n abierta proporciona una interrupci\u00f3n visible para los procedimientos de bloqueo\/etiquetado.<\/figcaption><\/figure>\n

AC-20A: Servicio de aislamiento sin carga<\/h2>\n

AC-20A<\/strong> es la categor\u00eda de utilizaci\u00f3n de servicio m\u00e1s bajo, dise\u00f1ada exclusivamente para la conmutaci\u00f3n de aislamiento en condiciones de vac\u00edo o de carga despreciable. Los dispositivos clasificados para AC-20A no est\u00e1n dise\u00f1ados para interrumpir corrientes significativas; su funci\u00f3n principal es proporcionar una desconexi\u00f3n de aislamiento segura cuando los circuitos ya est\u00e1n desenergizados o transportan una corriente m\u00ednima.<\/p>\n

Esta categor\u00eda se aplica normalmente a seccionadores<\/strong>, dispositivos utilizados para el seccionamiento y el aislamiento donde la interrupci\u00f3n de la carga es manejada por otros equipos (como contactores<\/a> o interruptores autom\u00e1ticos aguas arriba). La designaci\u00f3n AC-20A significa que el dispositivo est\u00e1 clasificado para abrir y cerrar en condiciones en las que el flujo de corriente es esencialmente cero o se limita a peque\u00f1as corrientes capacitivas o de fuga.<\/p>\n

Aplicaciones t\u00edpicas de AC-20A<\/h3>\n
    \n
  • Interruptores de aislamiento principales<\/strong> en cuadros de distribuci\u00f3n donde la carga ha sido desconectada por otros medios antes de operar el aislador<\/li>\n
  • Interruptores de seccionamiento<\/strong> para el aislamiento de mantenimiento, proporcionando una interrupci\u00f3n visible para los procedimientos de bloqueo\/etiquetado<\/li>\n
  • Seccionadores de barras colectoras<\/strong> en aparamenta para segmentar sistemas de distribuci\u00f3n<\/li>\n
  • Aislamiento del interruptor de transferencia<\/strong> donde la transferencia de carga es manejada por otros elementos de conmutaci\u00f3n<\/li>\n<\/ul>\n

    Debido a que los dispositivos AC-20A no interrumpen corrientes de carga significativas, pueden ser m\u00e1s simples y econ\u00f3micos que los interruptores de corte en carga. Sin embargo, es fundamental que los procedimientos operativos garanticen que el circuito est\u00e9 desenergizado o descargado antes de operar un dispositivo AC-20A. Intentar interrumpir corrientes de carga con un seccionador clasificado para AC-20A puede causar soldadura de contactos, da\u00f1os por arco y riesgos de seguridad.<\/p>\n

    AC-21A: Conmutaci\u00f3n de carga resistiva<\/h2>\n

    AC-21A<\/strong> es la categor\u00eda de utilizaci\u00f3n para la conmutaci\u00f3n de cargas resistivas o ligeramente inductivas donde la corriente de irrupci\u00f3n es m\u00ednima y la forma de onda de la corriente est\u00e1 esencialmente en fase con la tensi\u00f3n. Esta categor\u00eda representa la conmutaci\u00f3n de corte en carga directa sin las complicaciones de la alta irrupci\u00f3n o el factor de potencia deficiente.<\/p>\n

    En el servicio AC-21A, la corriente de establecimiento (la corriente al cerrar los contactos) es aproximadamente igual a la corriente de carga en estado estacionario. No hay una sobretensi\u00f3n de irrupci\u00f3n significativa, y la operaci\u00f3n de interrupci\u00f3n se produce con la corriente y la tensi\u00f3n en fase, creando condiciones de arco relativamente benignas. Esto convierte a AC-21A en la l\u00ednea de base para la capacidad de conmutaci\u00f3n de corte en carga.<\/p>\n

    Aplicaciones t\u00edpicas de AC-21A<\/h3>\n
      \n
    • Cargas de calentamiento resistivas<\/strong>: Hornos el\u00e9ctricos, calentadores de espacio, hornos industriales y elementos de calentamiento de procesos donde la carga es puramente resistiva<\/li>\n
    • Circuitos de iluminaci\u00f3n incandescente<\/strong>: Iluminaci\u00f3n tradicional de filamentos (aunque la iluminaci\u00f3n LED introduce caracter\u00edsticas diferentes)<\/li>\n
    • Circuitos de distribuci\u00f3n generales<\/strong>: Alimentadores y circuitos derivados que suministran cargas predominantemente resistivas<\/li>\n
    • Conmutaci\u00f3n primaria de transformadores<\/strong>: Donde la irrupci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n no es una preocupaci\u00f3n (depende del dise\u00f1o del transformador y la estrategia de conmutaci\u00f3n)<\/li>\n<\/ul>\n

      Clasificaciones y rendimiento de AC-21A<\/h3>\n

      Los seccionadores-interruptores clasificados para el servicio AC-21A suelen ofrecer la clasificaci\u00f3n de corriente Ie m\u00e1s alta a una tensi\u00f3n dada en comparaci\u00f3n con otras categor\u00edas. Por ejemplo, un dispositivo podr\u00eda estar clasificado:<\/p>\n

        \n
      • 100 A a 400 V CA para el servicio AC-21A<\/li>\n
      • 80 A a 400 V CA para el servicio AC-22A<\/li>\n
      • 63 A a 400 V CA para el servicio AC-23A<\/li>\n<\/ul>\n

        La clasificaci\u00f3n AC-21A m\u00e1s alta refleja la menor tensi\u00f3n impuesta por la conmutaci\u00f3n resistiva. Los contactos, las c\u00e1maras de arco y los mecanismos de funcionamiento no necesitan manejar las altas corrientes de establecimiento y las condiciones de factor de potencia deficiente de las cargas inductivas.<\/p>\n

        AC-22A: Cargas mixtas resistivas e inductivas<\/h2>\n

        AC-22A<\/strong> aborda el t\u00e9rmino medio: cargas mixtas que combinan componentes resistivos e inductivos, con una capacidad de sobrecarga moderada requerida. Esta categor\u00eda cubre los circuitos de distribuci\u00f3n y los equipos donde hay cierta inductancia presente, pero el arranque del motor con altas corrientes de rotor bloqueado no es el servicio principal.<\/p>\n

        El servicio AC-22A reconoce que muchas cargas del mundo real no son puramente resistivas. Los circuitos que alimentan m\u00e1quinas herramienta, equipos industriales o paneles de distribuci\u00f3n mixtos a menudo incluyen transformadores, solenoides, motores peque\u00f1os y fuentes de alimentaci\u00f3n junto con elementos resistivos. El componente inductivo introduce un desfase entre la tensi\u00f3n y la corriente, creando condiciones de extinci\u00f3n de arco m\u00e1s desafiantes en comparaci\u00f3n con AC-21A.<\/p>\n

        Aplicaciones t\u00edpicas AC-22A<\/h3>\n
          \n
        • Alimentadores de distribuci\u00f3n mixtos<\/strong>: Cuadros de distribuci\u00f3n o circuitos de subdistribuci\u00f3n que alimentan una combinaci\u00f3n de cargas resistivas e inductivas<\/li>\n
        • Circuitos de m\u00e1quinas<\/strong>: Maquinaria industrial con elementos calefactores y componentes electromagn\u00e9ticos (bobinas, solenoides, motores peque\u00f1os)<\/li>\n
        • Circuitos de iluminaci\u00f3n con balastos<\/strong>: Iluminaci\u00f3n fluorescente o de descarga donde la inductancia del balasto afecta al factor de potencia<\/li>\n
        • Equipos de soldadura<\/strong>: Soldadoras de resistencia o equipos con inductancia de transformador significativa<\/li>\n
        • Desconexiones de unidades HVAC<\/strong>: Donde la carga incluye tanto motores de compresores como calefacci\u00f3n resistiva (aunque el servicio puramente de motor ser\u00eda AC-23A)<\/li>\n<\/ul>\n

          Requisitos AC-22A<\/h3>\n

          La norma exige que los dispositivos AC-22A soporten sobrecargas moderadas y que realicen conexiones e interrupciones de corriente con factores de potencia m\u00e1s bajos que AC-21A. La capacidad de conexi\u00f3n debe acomodar breves sobretensiones de irrupci\u00f3n asociadas con cargas inductivas, aunque no en la medida de las corrientes de rotor bloqueado del motor.<\/p>\n

          Los fabricantes reducen la Ie para AC-22A en comparaci\u00f3n con AC-21A al mismo voltaje, t\u00edpicamente en un 10-20%, lo que refleja la mayor severidad del servicio. Los contactos y los sistemas de extinci\u00f3n de arco deben soportar condiciones de factor de potencia en retraso donde la corriente y el voltaje est\u00e1n desfasados, lo que dificulta la extinci\u00f3n del arco.<\/p>\n

          AC-23A: Motor y cargas altamente inductivas<\/h2>\n

          AC-23A<\/strong> es la categor\u00eda de utilizaci\u00f3n m\u00e1s exigente, dise\u00f1ada espec\u00edficamente para la conmutaci\u00f3n de motores y otras cargas altamente inductivas donde las corrientes de rotor bloqueado (arranque) imponen severas tensiones de conexi\u00f3n e interrupci\u00f3n. Esta es la categor\u00eda que m\u00e1s importa en las aplicaciones de control de motores, y seleccionar la categor\u00eda incorrecta aqu\u00ed conduce directamente a un fallo prematuro del interruptor.<\/p>\n

          Cuando un motor de inducci\u00f3n arranca, consume una corriente de rotor bloqueado t\u00edpicamente de 5 a 8 veces su corriente nominal a plena carga, con un factor de potencia tan bajo como 0,3 a 0,5. Un interruptor que se cierra sobre un motor en arranque debe soportar esta alta corriente de irrupci\u00f3n sin soldadura de contactos o arqueo excesivo. Al interrumpir circuitos de motor, el factor de potencia en retraso y el almacenamiento de energ\u00eda inductiva crean arcos sostenidos que tensionan el mecanismo de conmutaci\u00f3n.<\/p>\n

          Aplicaciones t\u00edpicas AC-23A<\/h3>\n
            \n
          • Arrancadores de motor directos en l\u00ednea (DOL)<\/strong>: Seccionadores-interruptores que proporcionan tanto conmutaci\u00f3n con carga como aislamiento para circuitos de motor<\/li>\n
          • Desconexiones de alimentadores de motor<\/strong>: Interruptores principales aguas arriba de los centros de control de motores o arrancadores de motor individuales<\/li>\n
          • Circuitos de bombas y compresores<\/strong>: Conmutaci\u00f3n directa de equipos accionados por motor con altas corrientes de arranque<\/li>\n
          • Controles de ventiladores y soplantes<\/strong>: Motores de ventilaci\u00f3n industrial y equipos de manejo de aire de proceso<\/li>\n
          • Sistemas de transporte<\/strong>: Motores de manejo de materiales con ciclos frecuentes de arranque y parada<\/li>\n
          • Conmutaci\u00f3n de motores de alta eficiencia (AC-23Ae)<\/strong>: Una subcategor\u00eda introducida en las normas recientes para motores de alta eficiencia IE3\/IE4 que exhiben corrientes de rotor bloqueado a\u00fan mayores debido al dise\u00f1o electromagn\u00e9tico optimizado<\/li>\n<\/ul>\n

            Requisitos y clasificaciones AC-23A<\/h3>\n

            IEC 60947-3 requiere que los dispositivos AC-23A soporten corrientes de conexi\u00f3n de rotor bloqueado y que interrumpan circuitos de motor en condiciones de plena carga con un factor de potencia deficiente. La norma especifica secuencias de prueba que incluyen:<\/p>\n

              \n
            • Operaciones de conexi\u00f3n a 6-10 veces la corriente nominal (simulando condiciones de rotor bloqueado del motor)<\/li>\n
            • Operaciones de interrupci\u00f3n a la corriente nominal con cargas inductivas a factores de potencia especificados<\/li>\n
            • Pruebas de resistencia durante miles de operaciones para verificar la vida \u00fatil de los contactos<\/li>\n<\/ul>\n

              Como resultado, las clasificaciones AC-23A son significativamente m\u00e1s bajas que las clasificaciones AC-21A para el mismo dispositivo. El interruptor de 100A clasificado AC-21A a 400V podr\u00eda estar clasificado solo a 63A para servicio AC-23A, una reducci\u00f3n del 37% que refleja la severidad de la conmutaci\u00f3n del motor.<\/p>\n

              AC-23Ae: Motores de alta eficiencia<\/h3>\n

              La \u00faltima edici\u00f3n de la norma reconoce AC-23Ae<\/strong>, una subcategor\u00eda especializada para motores de alta eficiencia que cumplen con las clases de eficiencia IEC 60034-12 e IEC 60034-30-1 (IE3, IE4). Estos motores logran una eficiencia superior a trav\u00e9s de cambios de dise\u00f1o que aumentan inadvertidamente la potencia aparente de rotor bloqueado y la corriente de arranque. Los interruptores clasificados AC-23Ae se prueban con corrientes de conexi\u00f3n m\u00e1s altas y deben soportar las elevadas demandas de irrupci\u00f3n de los dise\u00f1os de motores eficientes modernos.<\/p>\n

              Diferencias t\u00e9cnicas clave entre categor\u00edas<\/h2>\n

              Comprender lo que distingue a las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n ayuda a aclarar por qu\u00e9 la selecci\u00f3n adecuada es importante y qu\u00e9 sucede cuando un dispositivo se aplica incorrectamente.<\/p>\n

              Severidad del servicio y clasificaciones de corriente<\/h3>\n
              \"IEC
              Figura 3: Las categor\u00edas de utilizaci\u00f3n IEC 60947-3 clasifican los dispositivos de conmutaci\u00f3n por severidad del servicio, desde el aislamiento sin carga AC-20A hasta las cargas resistivas AC-21A, las cargas mixtas AC-22A y el servicio de motor AC-23A con altas demandas de irrupci\u00f3n.<\/figcaption><\/figure>\n

              Las categor\u00edas representan una progresi\u00f3n de creciente severidad del servicio:<\/p>\n