SUMINISTRO Y COLOCACION DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO CON GABINETE DE 3 POLOS 70 A 100 AMP.FAL. TIPO INDUSTRIAL, INCL. CONEXION Y PRUEBA.

Fundamentos Técnicos y Termodinámicos de la Protección FAL

El interruptor FAL se define técnicamente como un dispositivo de protección contra sobrecorrientes de caja moldeada (MCCB), diseñado para operar en tensiones de hasta 600 Volts de Corriente Alterna y 250 Volts de Corriente Directa. Su nomenclatura, decodificada bajo los estándares de la industria norteamericana (NEMA/UL), revela sus características constructivas esenciales: la "F" designa el tamaño del marco físico, que limita su capacidad máxima de corriente continua a 100 Amperes; la "A" indica una capacidad interruptiva estándar (típicamente 10 kA a 240V); y la "L" denota la inclusión de zapatas (Lugs) en ambos extremos.

El funcionamiento interno del dispositivo se basa en la integración simbiótica de dos fenómenos físicos distintos para gestionar las anomalías eléctricas: la termodinámica para las sobrecargas y el electromagnetismo para los cortocircuitos.

Dinámica Térmica y el Efecto Joule

La protección contra sobrecargas se gestiona mediante un elemento bimetálico. Este componente aprovecha el Efecto Joule, donde el calor generado por el paso de la corriente provoca la deformación física de dos metales con coeficientes de dilatación térmica disímiles. En el contexto climático de México, particularmente en zonas del norte como Sonora o Nuevo León donde las temperaturas ambiente pueden superar los 40°C, la calibración térmica del interruptor FAL es crítica. Los dispositivos están calibrados típicamente a 40°C; temperaturas superiores requieren factores de corrección (derating) para evitar disparos intempestivos. Esta inercia térmica es intencional y vital, pues permite tolerar las corrientes de irrupción propias del arranque de motores industriales sin interrumpir el servicio.

Respuesta Magnética ante Fallas de Alta Energía

Para la mitigación de cortocircuitos, el interruptor incorpora un electroimán conectado en serie. Ante un incremento abrupto de corriente —típicamente superior a 10 veces la corriente nominal— el campo magnético generado adquiere la fuerza suficiente para liberar el mecanismo de retención de manera casi instantánea. Esta acción limita la energía pasante que fluye hacia el punto de falla, protegiendo la integridad física de los conductores. La capacidad del FAL para extinguir el arco eléctrico resultante dentro de su cámara de arqueo es lo que define su Capacidad Interruptiva, un parámetro que debe verificarse contra los niveles de falla disponibles en los transformadores de la CFE.

Opciones y Alternativas

Para el ingeniero especificador en 2025, es imperativo reconocer que el interruptor FAL se encuentra en una fase de obsolescencia activa, habiendo sido funcionalmente reemplazado por la plataforma PowerPact Marco H.

Transición Tecnológica: Del FAL al PowerPact H

Aunque funcionalmente similares, existen diferencias estructurales que impactan los proyectos de modernización:

• Densidad de Potencia: El Marco H ofrece rangos de hasta 150 A en un espacio físico similar.

• Ajustabilidad: Mientras el FAL tiene una curva fija, muchos modelos PowerPact permiten ajustar umbrales de disparo.

• Conectividad: El PowerPact introduce zapatas EverLink, diseñadas para compensar la deformación del cable (Cold Flow) y reducir la necesidad de reapriete.

Esta evolución implica que, si bien el FAL sigue siendo buscado para reposición directa en tableros existentes, las renovaciones mayores deben especificarse con la nueva tecnología, a menudo requiriendo kits de adaptación mecánica.

La Dicotomía Industrial vs. Residencial

Una confusión habitual es la sustitución de interruptores FAL por interruptores tipo QO o "pastillas enchufables".

• Capacidad Interruptiva: Un interruptor QO estándar tiene una ruptura de 10 kA. En zonas comerciales densas, la corriente de cortocircuito puede superar este valor. Instalar un QO donde se requiere un FAL (con capacidades de hasta 18 kA o 25 kA) es una violación normativa y un riesgo de seguridad.

• Montaje: El FAL, con zapatas individuales, permite su instalación en gabinetes NEMA unitarios como medio de desconexión principal, algo que el sistema enchufable no puede ofrecer de manera aislada sin un centro de carga.

Comparativa con Riel DIN

Los interruptores de Riel DIN (norma IEC) son excelentes para distribución final, pero a menudo carecen de la robustez térmica del FAL para cargas de potencia. Sus curvas de disparo más rápidas pueden ocasionar disparos en falso con motores antiguos, y sus terminales rara vez aceptan los calibres gruesos (como 1/0 AWG) necesarios para las acometidas principales en México.

Proceso Constructivo Paso a Paso

La instalación correcta de un interruptor FAL 3x100A determina su fiabilidad operativa. A continuación, se detalla el procedimiento técnico para una acometida comercial típica.

Ingeniería de Detalle y Selección de Conductores

Antes del montaje, se debe validar el calibre del conductor. Para un interruptor de 100A y considerando una temperatura de terminales de 75°C, la norma sugiere cable calibre 3 AWG. Sin embargo, debido a las cargas no lineales modernas, la práctica estándar en 2025 es utilizar 2 AWG THW-LS o incluso 1/0 AWG si la distancia es considerable, para mitigar la caída de tensión.

Montaje Mecánico del Gabinete y Dispositivo

El FAL se fija a la platina de montaje mediante tornillos (usualmente 8-32). Es crítico usar arandelas de presión para evitar que las vibraciones aflojen el dispositivo. La orientación vertical (línea arriba, carga abajo) es la única permitida para mantener la indicación correcta de la manija, aunque técnicamente el mecanismo puede operar en cualquier posición.

Conexión de Conductores y Protocolo de Torque

Esta es la etapa donde se originan la mayoría de las fallas por puntos calientes.

1. Preparación: Pelar el aislamiento sin dañar los hilos del conductor. Si se usa aluminio, aplicar pasta inhibidora.

2. Torque: Para el kit de zapatas estándar AL100FA, el torque de apriete especificado es de 49.6 lb-in (5.6 N.m) para conductores de 14 AWG a 1/0 AWG.

3. Verificación: El uso de torquímetro es obligatorio. Un apriete "al tanteo" es inaceptable.

Puesta a Tierra y Energización

El gabinete metálico debe conectarse sólidamente al sistema de tierra física. Una vez conectado, y antes de energizar, se debe realizar una prueba de continuidad entre fases (con el interruptor abierto) para asegurar que no existan cortocircuitos francos en la instalación nueva.

Listado de Materiales

Cantidades y Rendimientos de Materiales

Análisis de Precio Unitario (APU) - Ejemplo Detallado

A continuación se presenta un APU estimado para el suministro e instalación de una unidad principal en la zona centro de México (2025).

Nota: Precios estimados antes de IVA, sujetos a variaciones del mercado y tipo de cambio.

Normativa, Permisos y Seguridad: Construye con Confianza

Normas Oficiales Mexicanas (NOM) Aplicables

La instalación se rige por la NOM-001-SEDE-2012. El Artículo 240 establece los requisitos para la protección contra sobrecorriente, definiendo las capacidades estandarizadas y la ubicación obligatoria del dispositivo de desconexión. Asimismo, el Artículo 110 dicta los espacios de trabajo seguros alrededor del equipo.

¿Necesito un Permiso de Construcción?

Para cambios de carga o nuevas acometidas comerciales, la CFE exige un dictamen de verificación emitido por una UVIE (Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas). El interruptor principal es uno de los puntos focales de esta inspección. En remodelaciones internas menores que no alteran la carga contratada, usualmente no se requiere trámite ante CFE, pero sí cumplimiento normativo por seguridad civil.

Seguridad en el Sitio de Trabajo (EPP)

El trabajo en tableros principales conlleva riesgo de arco eléctrico. Es obligatorio el uso de guantes dieléctricos (Clase 00 o 0 según voltaje), calzado dieléctrico, ropa de algodón (no sintética) y gafas de seguridad o careta facial, especialmente durante las pruebas de energización.

Costos Promedio para diferentes regiones de México

Usos Comunes en la Construcción

Protección de Acometidas Comerciales

Es su uso más frecuente: actuar como el medio de desconexión principal ubicado a menos de 5 metros del medidor, protegiendo todo el inmueble.

Tableros de Distribución Industrial

En naves industriales, los interruptores FAL se utilizan como alimentadores para sub-tableros de alumbrado o zonas de maquinaria específica, permitiendo el mantenimiento sectorizado.

Protección de Motores

Gracias a su curva de disparo y diseño robusto, son ideales para soportar las corrientes de arranque de motores medianos (bombas de agua, compresores) sin dispararse, protegiendo al mismo tiempo el cableado de alimentación.

Errores Frecuentes y Cómo Evitarlos

• Sobredimensionamiento: Instalar un interruptor de 100A para proteger cable calibre 8 AWG. Solución: El interruptor siempre protege al cable más débil del circuito; ajustar el amperaje a la capacidad del conductor.

• Conexiones Flojas: Causan el 90% de las fallas térmicas. Solución: Usar torquímetro y marcas de inspección visual.

• Uso en Intemperie sin Gabinete Adecuado: El FAL por sí solo no es a prueba de agua. Solución: Debe instalarse siempre dentro de un gabinete NEMA 3R si está al exterior.

Checklist de Control de Calidad

• ¿El interruptor corresponde al voltaje y número de fases del sistema?

• ¿Se aplicó el torque especificado a los tornillos de las zapatas?

• ¿El calibre del cable es adecuado para la capacidad del interruptor (ej. 2 AWG para 100A)?

• ¿El gabinete tiene su conexión a tierra física instalada?

• ¿Se ha verificado la ausencia de cortocircuitos antes de energizar?

Mantenimiento y Vida Útil: Protege tu Inversión

Plan de Mantenimiento Preventivo

Se recomienda una revisión anual que incluya: limpieza de polvo (aspirado, no soplado), inspección visual de decoloración por calor y, idealmente, una termografía para detectar puntos calientes invisibles.

Durabilidad y Vida Útil Esperada en México

Bajo condiciones normales y con mantenimiento, un interruptor de esta clase puede durar entre 20 y 30 años. Sin embargo, en zonas costeras con alta salinidad o ambientes industriales corrosivos, esta vida puede reducirse a 10-15 años.

Sostenibilidad e Impacto Ambiental

Al final de su vida útil, el interruptor debe ser dispuesto correctamente. Sus componentes metálicos (cobre, acero, plata en los contactos) son reciclables, pero la carcasa plástica requiere un manejo especial como residuo industrial.

Preguntas Frecuentes (FAQ)

¿Qué significa "tipo FAL" en un interruptor?

Se refiere a la nomenclatura de Schneider Electric/Square D. "F" es el tamaño del marco (Frame) de 100A, "A" es la capacidad interruptiva estándar y "L" indica que incluye zapatas (Lugs).

¿Es compatible con cualquier centro de carga?

No. El interruptor FAL es de montaje individual (Unit Mount) o para tableros tipo I-Line. No es compatible con centros de carga residenciales tipo QO (enchufables) ni con riel DIN sin adaptadores especiales.

¿Puedo instalarlo horizontalmente?

Sí, los interruptores de caja moldeada pueden operar horizontalmente sin afectar su curva de disparo, siempre y cuando se respete la normativa de no instalarlo "boca abajo" (donde la gravedad pudiera cerrar el contacto).

¿Cuál es la diferencia entre FAL y FAL serie 2 o 3?

Generalmente refieren a actualizaciones menores en el diseño o materiales de fabricación por parte del proveedor, pero funcionalmente suelen ser intercambiables si se respeta el tamaño del marco.

¿Por qué mi interruptor zumba?

Un zumbido ligero puede ser normal bajo carga alta debido al campo magnético. Un zumbido fuerte o crepitante suele indicar una conexión floja o un defecto interno que requiere reemplazo inmediato.

¿Se puede reparar un interruptor FAL disparado?

Si se disparó por una falla, se debe restablecer (mover a OFF y luego a ON). Si el mecanismo interno está dañado o no se restablece, no se puede reparar; es una unidad sellada y debe reemplazarse por seguridad.

¿Qué torque llevan las zapatas?

Para el modelo estándar de 100A, el torque es de aproximadamente 50 lb-in (varía ligeramente según el calibre del cable). Revisa siempre la etiqueta lateral del interruptor.

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Conclusión

Elegir e instalar correctamente un interruptor termomagnetico tipo fal (o su sucesor moderno) es una decisión crítica para la seguridad de cualquier inmueble en México. En 2025, aunque la tecnología avanza hacia sistemas más inteligentes y ajustables, los principios de protección térmica y magnética siguen siendo el pilar de la seguridad eléctrica. Garantizar una instalación bajo norma, con los calibres y torques adecuados, no es un gasto, sino la inversión más importante para proteger el patrimonio y la vida.

Glosario de Términos

• Amperaje de Interrupción (AIR): La máxima corriente de cortocircuito que el interruptor puede interrumpir sin destruirse.

• Curva de Disparo: Gráfica que describe el tiempo que tarda el interruptor en abrirse según la magnitud de la sobrecorriente.

• Efecto Joule: Fenómeno por el cual el paso de corriente eléctrica genera calor en un conductor.

• Fase y Neutro: Conductores activos (fase) y de retorno (neutro) en un sistema de corriente alterna.

• Cortocircuito: Falla eléctrica de baja impedancia que genera un flujo masivo e instantáneo de corriente.

• UVIE: Unidad de Verificación de Instalaciones Eléctricas, entidad acreditada para validar el cumplimiento de la NOM.