Clase 1 Dispositivos de Protección

Rodolfo Cautín Campana [email protected]

ELECTROTECNIA INDUSTRIAL

El mantenimiento se considera como un costo necesario en el desarrollo de la industria.


El mantenimiento eléctrico consiste en garantizar que un equipo eléctrico trabaje el mayor tiempo posible en óptimas condiciones de funcionamiento.

Dispositivos de protección.

Esquemas eléctricos.

Transformador.

Tableros de Distribución.

Motor de corriente continua.

Motor de jaula de ardilla.

Arrancadores de motores eléctricos.

Controladores Lógicos Programables.

UNIDADES DE TRABAJO



“DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN”

Rodolfo Cautín Campana

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN

Unidad I


Videos/LA IMPORTANCIA DEL CANDADO..wmv

La llave a cuchilla acciona un circuito eléctrico, está compuesta de dos placas separadas entre sí la cual, una de ellas posee la entrada al circuito y la otra la alimentación. Por medio de una manivela conductora se unen las dos placas cerrando el circuito. Antiguamente a las llaves se le incorporaba para la protección del circuito los fusibles con alambres de plomo calibrados al amperaje requerido.

Llave de cuchilla


Interruptor termomagnético


Un interruptor termomagnético, o disyuntor termomagnético, es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule).

Interruptor termomagnético


La corriente circula por el electroimán creando una fuerza que mediante un dispositivo mecánico adecuado (M) tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.

Funcionamiento

El límite de intervención es de 3 y 20 veces la intensidad nominal y su actuación es de aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su velocidad de reacción.


Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce un aumento muy rápido y elevado de corriente. La otra parte está

constituida por una

lámina bimetálica que, al

calentarse por encima de

un determinado límite,

sufre una deformación y

provoca la apertura del contacto C.

Funcionamiento


Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo automático cuando se ha producido una desconexión.

Funcionamiento


../Videos/COMO ES POR DENTRO UN INTERRUTOR MAGNETOTERMICO.mp4

Un interruptor diferencial,

también llamado disyuntor por

corriente diferencial o residual,

es un dispositivo

electromecánico que se coloca

en las instalaciones eléctricas de

corriente alterna, con el fin de

proteger a las personas de las

derivaciones causadas por faltas

de aislamiento entre

los conductores activos y tierra o

masa de los aparatos.

Interruptor diferencial


En esencia, el interruptor

diferencial consta de dos

bobinas, colocadas en serie (una

en cada extremo de la carga)

con los conductores de

alimentación de corriente y que

producen campos magnéticos

opuestos y un núcleo o

armadura que mediante un

dispositivo mecánico adecuado

puede accionar unos contactos.




Cuando las corrientes de entrada IF y salida IN no son iguales, los flujos Ff y Fn creados por ambas corrientes en el núcleo toroidal dejan de ser iguales y el flujo diferencial FF - FN crea una corriente i que activa el electroimán que posibilita la apertura de los contactos del interruptor. Un botón de prueba comprueba el funcionamiento del dispositivo.


../Videos/PORQUE SALTA EL DIFERENCIAL O EL MAGNETOTERMICO ELECTRICIDAD.mp4

(1) Debe instalarse un tablero en cada unidad de vivienda .....

(2) Todo tablero debe tener un solo suministro, protegido por un dispositivo de protección contra sobrecorrientes en la caja de acometida.

(3) Contra posibles riesgos de incendios por fallas a tierra en el alimentador, se recomienda instalar un dispositivo de corriente diferencial residual y debe tener una sensibilidad adecuada y ser del tipo selectivo con ID de 30 mA .

Red de

Distribución

Tablero

(1)

(2)

30 mA

Alimentador(3)

(3)


Interruptor diferencial = protección contra contactos accidentales

Directo Indirecto


Indirecto


I1

I2

If

EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL ABRE EL CIRCUITO CUANDO DETECTA UNA DIFERENCIA DE CORRIENTES (I1 e I2) IGUAL O MAYOR A 30 mA. (0.03 A)

LA DIFERENCIA DE CORRIENTES SE PRODUCE CUANDO HAY UNA CORRIENTE DE FUGA (If).

a) CONTACTO ELECTRICO DIRECTO DE UNA PERSONA A UNA LINEA VIVA (POSIBLE ELECTROCUCION)

b) CONTACTO DE UN CABLE MAL AISLADO A

UNA PARTE CONDUCTORA COMO CARCAZAS METALICAS LO QUE PUEDE CAUSAR RECALENTAMIENTOS Y/O EXCESOS DE CONSUMO

ESTA FUGA PUEDE DEBERSE A:


¿QUÉ PASA SI NO HAY PUESTA A TIERRA NI

DIFERENCIAL? (Contacto indirecto)


USUARIO PROTEGIDO POR EL DIFERENCIAL (Contacto indirecto)

Si la fuga llega a 30 mA el diferencial dispara evitando daños graves a las personas


¿QUÉ PASA SI EXISTE PUESTA TIERRA, PERO NO HAY DIFERENCIAL?

La fuga se deriva hacia tierra protegiendo al usuario, pero no se elimina la fuga


PROTECCIÓN DEL USUARIO Y LA INSTALACIÓN:

PUESTA A TIERRA + DIFERENCIAL

La fuga se deriva hacia tierra protegiendo al usuario, y el diferencial la detecta abriendo el circuito, evitando riesgos de

recalentamiento e incendios por fallas de aislamiento


¡¡INTERRUPCIÓN DEL CONDUCTO A

TIERRA!!

En el caso de falla de la puesta a tierra por mal mantenimiento o mal contacto el diferencial es clave para continuar con la protección de las

personas

23


CONTACTO DIRECTO

Aunque hubiera puesta a tierra en la instalación, esta no protege contra los contactos directos.!!


PROTECCIÓN EN UN CONTACTO

DIRECTO

Protección contra un contacto directo solo puede ser posible mediante el interruptor diferencial.!!


100 101 102 103 104 Id (mA)

0,01

0,05

0,1

0,5

1

10 mA 30 mA 300 mA

Entregan los tiempos de operación en función de la corriente de defecto.

Permiten verificar que el tiempo de reacción del diferencial instalado aguas arriba sea mayor que el tiempo de operación del dispositivo diferencial aguas abajo.


1 2 3 4

corriente (mA) 0,5 10 50 500 2000 10000

10000

2000

500

20

100

ZONAS DE RIESGO

55 ms

30 mA

NO SENSIBILIDAD

SENSACIÓN DE DOLOR LEVE SIN CONSECUENCIAS

PELIGROSAS

PARÁLISIS MUSCULAR

PARO CARDIACO RESPIRATORIO


(5) Cada circuito derivado, debe estar protegido por un interruptor automático del tipo termomagnético.

(6)Se debe instalar al menos un interruptor diferencial o de falla a tierra, de 30 mA de sensibilidad.

(7) El interruptor diferencial mencionado en (6) actuará como interruptor de cabecera, en instalaciones de hasta tres circuitos derivados,

(4)

(4)

(5)

30 mA

TABLERO

(6) y (7)


Cualquier falla de aislamiento superior a 30 mA, aguas abajo es detectada por el interruptor diferencial. La alimentación general entonces es interrumpida.

LA CORRIENTE NOMINAL DE CARGA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL DEBE SER IGUAL (O MAYOR) A LA CORRIENTE NOMINAL DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO AGUAS ARRIBA

circuito 1 circuito 2 circuito 3

circuitos protegidos por el interruptor diferencial

Interruptores Termomagnéticos derivados

InterruptorDiferencial

InterruptorTermomagnético General


(8) En instalaciones con más de tres circuitos derivados, éstos pueden agruparse de a tres y poner a la cabeza de cada grupo un interruptor diferencial de 30 mA de sensibilidad.

30 mA 30 mA

TABLERO


(9) Para mejorar la continuidad de servicio de la instalación, es recomendable instalar un interruptor diferencial de 30 mA de sensibilidad en cada circuito derivado, aguas abajo del interruptor automático respectivo.

TABLERO

30 mA 30 mA 30 mA


LA CORRIENTE NOMINAL DE CARGA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL DEBE SER IGUAL (O MAYOR) A LA CORRIENTE NOMINAL DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO AGUAS ARRIBA

InterruptoresDiferenciales

circuito 1 circuito 2 circuito 3

Interruptores Termomagnético General

Protección total diferenciada para cada circuito


Si hay una fuga de corriente aparece un campo magnético en el núcleo debido a que la suma vectorial de corrientes no es nula.

Esto provoca el accionamiento del mecanismo de disparo de la llave.

Si hay desequilibrio de corrientes, sin fuga, la resultante de las corrientes es también cero por lo que no hay disparo.

CONCLUSIÓN: Solo la fuga de corrientes provoca el disparo, mas no provoca el disparo el desequilibrio de cargas.


Sin Neutro (sistema 220V) Con Neutro (sistema 380/220V)

I1 + I2 + I3 = 0 no opera I1 + I2 + I3 + IN = 0 no opera

I1 + I2 + I3 0 opera Si:

Si:

Si:

Si:

I1 + I2 + I3 + IN 0 opera

Carga

I1 I2 I3

Carga

I1 I2 I3 IN

(Bobina de

detección)

(Bobina de detección)


Int. termomagnético

Int. diferencial


../Videos/Magnetotérmico y diferencial, nociones básicas.mp4

No olvidar que:

El interruptor termomagnético

protege al conductor de la instalación de sobrecargas y cortocircuitos

El interruptor diferencial protege a las personas de posibles electrocuciones y protege a la instalación de daños causados por fugas de corriente

Son complementarios

¡¡ NINGUNO REEMPLAZA AL OTRO !!


Videos/Inst.Eléctricas Cap 7 parte 1 de 3.Puesta a tierra + Int.Diferencial.avi




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