UD5 - Dispositivos de protección

Tipos de defectos
1. Sobreintensidad
  1. Es un intensidad mayor de la nominal que puede soportar el circuito.
    1. Pueden derivar en:
      1. Cortocircuito
        Es la conexión de dos puntos de un circuito con diferente potencial, que pueden causar graves daños a las instalaciones
        Tambien se conoce como defecto magnético
        Se identifica como código ansi 50/51.
      2. Sobrecarga
        Es un aumento de la corriente que excede la corriente nominal, originando que por el circuito circule varias veces la intensidad nominal
        También se conoce como defecto térmico
        Se identifica como código ansi 49.
        Algunas máquinas presentan “puntas de arranque” en su conexión, provocando una sobrecarga temporal. Por ejemplo motores, alumbrado de descarga…
2. Defecto de aislamiento
  1. Son defectos que ocurren cuando una parte activa de la instalación hace contacto con una carcasa metálica o estructura, originando una diferencia de potencial respecto a tierra.
    1. Tensión de contacto: Es la tensión que aparece entre partes accesibles simultáneamente cuando ocurre un fallo de aislamiento.
      1. 50V en locales secos y 24V en lugares húmedos / conductores
    2. Tensión de paso: Es la diferencia de potencial en dos puntos de la superficie del terreno, separados por una distancia de un paso.
  2. Contacto directo: Contacto con partes activas de los materiales y equipos por personas o animales.
  3. Contacto indirecto: Contacto por personas o animales con partes expuestas bajo tensión por fallos de aislamiento
  4. Sobretensión: Es un aumento de tensión en la red eléctrica.
3. Sobretensión
  1. Es un aumento de tensión en la red eléctrica.
    1. Transitorias
      1. Suelen ser grandes picos de tensión en períodos de tiempo muy pequeños.
    2. Permanentes
      1. Presentan valores de sobretensión inferiores a las transitorias y con una gran duración en el tiempo.
  2. Tipos de sobretensión
    1. Categoría I: Se aplica a los equipos muy sensibles a las sobretensiones y que están destinados a ser conectados a la instalación eléctrica fija. (1.5 a 2,5 Kv)
    2. Categoría II: Se aplica a los equipos destinados a conectarse a una instalación eléctrica fija. (2.5 a 4 Kv)
    3. Categoría III: Se aplica a los equipos y materiales que forman parte de la instalación eléctrica fija y a otros equipos para los cuales se requiere un alto nivel de fiabilidad. (4 a 6 Kv)
    4. Categoría IV: Se aplica a los equipos y materiales que se conectan en el origen o muy próximos al origen de la instalación, aguas arriba del cuadro de distribución. (6 a 8 Kv)
Tipos de dispositivos de protección
1. Fusibles
  1. Consisten en una envolvente que contiene un material de alambre con un cierto punto de fusión en su interior, de manera que en caso de sobrecorriente, el alambre se funde evitando daños en la instalación.
  2. Clasificación por su forma constructiva
    1. Neozed / Diazed
    2. Cilíndricos
    3. Cuchilla
  3. Elementos accesorios
    1. Portafusibles
    2. Seccionador portafusibles
2. Interruptor automático magnetotérmico
  1. Partes que lo constituyen
    1. • Palanca (manecilla): permite el accionamiento manual del interruptor. Tiene un muelle que situa la palanca a la posición de “abierto”, el muelle queda tensado y fijado mediante un trinquete.
    2. • Bobina y bimetal: se encargan de detectar los defectos de cortocircuito (magnético - bobina) y sobrecarga (térmico – bimetal). Cuando actuan liberan el trinquete que libera al muelle y lleva a interruptor a su posición de abierto.
    3. • Contactos principales (parte fija y móvil): conectan al circuito que deseamos proteger.
    4. • Cámara apagachispas: evitan el arco que se produce en las maniobras del automático.
  2. Elementos auxiliares
    1. • Contactos auxiliares: para circuito de mando o señalizar el estado del interruptor.
    2. • Mando motorizado: Permiten conectar o desconectar el interruptor de manera remota.
    3. • Bobinas de disparo, actúan sobre el disparador (trinquete) del automático cuando desde un circuito exterior le damos la orden. Hay bobinas de mínima (disparan cuando les falta tensión) o de emisión (disparan cuando la bobina recibe tensión).
  3. • Consta de una bobina electroimán y un bimetal formado por dos láminas de diferente coeficiente de dilatación. Cuando se da un defecto magnético o cortocircuito, la bobina se activa y libera el trinquete al instante. Cuando se da un defecto térmico o sobrecarga, el bimetal se calienta y cuando llega a una determinado punto actúa sobre el trinquete y produce el disparo del interruptor.
  4. Tipos según su construcción
    1. • Interruptores automáticos modulares.
      1. Responden según gráficas normalizadas, menor tamaño y coste, son más comunes en las instalaciones.
    2. • Interruptores automáticos de caja moldeada.
      1. No responden según gráficas (pueden ajustarse), mayor tamaño y coste, diseñados para la protección de circuitos de sistemas de distribución en Baja Tensión de carácter Industrial.
3. Relés de protección térmica
  1. • Estan formados por 3 biláminas compuestas cada una por dos metales con diferentes coeficientes de dilatación, unidos mediante laminación y rodeadas de una bobina o bobinas calefactoras.
    1. • Cada bobina de calentamiento está conectado en serie a una fase del motor. La corriente absorbida por el motor calienta los bobinados, haciendo que se deformen según la intensidad, si se deforman hasta cierto punto accionan el dispositivo de disparo.
      1. • Si la corriente absorbida supera el valor de reglaje del relé, el contacto del relé se liberará y el contacto de señalización cerrará. Cuando se enfrían las biláminas es posible volver a rearmar el relé.
  2. Características
    1. Detectan y evitan defectos de sobrecarga o defecto térmico
      1. Se pueden utilizar con CC o CA, pueden regular su intensidad
        Son sensibles a la perdida de una fase y pueden ser rearmados
        No son sensibles a los cambos de temperatura ambiente
4. Interruptores diferenciales
  1. Cuando no existen fugas, la suma vectorial de las intensidades que atraviesa a cada una de las fases y al neutro será nula.
    1. Si se produce alguna fuga, esta suma deja de ser nula, creándose una cierta intensidad de defecto que provoca el disparo del interruptor.
  2. Suelen conectarse a un interruptor automático magnetotérmico y permiten tener en un solo equipos protección frente a cortocircuitos, sobrecargas y defectos de aislamiento.
  3. Clases de diferenciales
    1. Clase AC: son los estándar, que detectan corrientes de fuga sólo de tipo senoidal.
    2. Clase A: son aquellos que funcionan con corriente alterna senoidal o continua pulsante.
    3. Clase B son aquellos que actúa con corriente de fuga alterna senoidal, continua pulsante y continua alisada
  4. Selectividad de los dispositivos de protección
    1. Se trata de aislar la instalación por zonas para limitar las consecuencias a solo ese area.
      1. Permite mantener activos el resto de circuitos y poder seguir trabajando con normalidad.
    2. Por tiempo: el interruptor «aguas arriba» tiene que permitir configurar un retardo en el disparo para dar tiempo al interruptor «aguas abajo» a que desconecte.
    3. Por intensidad: consiste en elegir el interruptor «aguas arriba» con una intensidad de disparo, tanto térmico como magnético, superior a la del interruptor «aguas abajo».
    4. • Natural: se obtiene utilizando dispositivos de características diferentes y aprovechando las diferencias en el modo de funcionamiento
  5. Filiación de los dispositivos de protección
    1. Es un método que permite instalar en un circuito un interruptor automático con poder de corte menor al de la corriente de cortocircuito prevista para el mismo, siempre que «aguas arriba» haya otro interruptor con un poder de corte superior a esta intensidad de cortocircuito
    2. Permite ahorrar en dispositivos de protección

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