UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI
UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI2015
INTRODUCCION
Proteger a los usuarios y los circuitos en corriente alterna es
un factor importantsimo e imprescindible, no slo para dar
cumplimiento a la normativa vigente, sino tambin para evitar
accidentes en las instalaciones y a los usuarios de las mismas.Se
debe tener en cuenta que, mientras en corriente continua se
utilizan voltajes de 1,5 a 9 voltios (de manera habitual) en
corriente alterna se utilizan voltajes de 220 380 voltios (en
instalaciones de baja tensin). Existen tambin distribuciones
elctricas en corriente alterna a voltajes bastante mayores, que
pueden llegar a 110.000 voltios.El contacto accidental de una
persona a una tensin de 220 voltios puede llegar a producirle
incluso la muerte.Los principales elementos de proteccin de los
circuitos elctricos de corriente alterna son los que se detallan a
continuacin.
ELEMENTOS DE PROTECCION EN INSTALACIONES ELECTRICAS
Los Sistemas de Proteccin se utilizan en los sistemas elctricos
de potencia para evitar la destruccin de equipos o instalaciones
por causa de una falla que podra iniciarse de manera simple y
despus extenderse sin control en forma encadenada. Los sistemas de
proteccin deben aislar la parte donde se ha producido la falla
buscando perturbar lo menos posible la red, limitar el dao al
equipo fallado, minimizar la posibilidad de un incendio, minimizar
el peligro para las personas, minimizar el riesgo de daos de
equipos elctricos adyacentes.
ENTRE LOS ELEMENTOS DE PROTECCION TENEMOS:
1) EL FUSIBLE:
Es un cilindro en cuyo interior existe un conductor calibrado
para soportar el paso de una intensidad determinada (algo inferior
al consumo normal del circuito que protege). Si dicho consumo
aumenta (generalmente a causa de una avera o mal funcionamiento de
la instalacin) el conductor se calentar hasta fundirse para abrir
as el circuito.Por ejemplo en el caso de que se tenga un circuito
elctrico con un consumo en condiciones normales de 4 amperios, si
el fusible instalado tiene un calibre de 5 amperios permitir el
funcionamiento del circuito en condiciones normales. Si existe una
avera (cortocircuito o sobretensin) en la instalacin la intensidad
aumentar superando los 5 amperios soportados por el fusible, con lo
cual se fundir y abrir el circuito, evitando averas mayores (que
generalmente pueden provocar incendios).Analizando de esta manera
el funcionamiento de un fusible es lgico deducir que cada vez que
hay un cortocircuito o sobretensin que hace que el fusible se rompa
hay que reemplazarlo por uno nuevo. Es el inconveniente de este
tipo de elementos de proteccin.Es importante decir que no debe
sustituirse un fusible por conductor de gran seccin para evitar que
dispare pues estamos perdiendo la proteccin que ste nos ofrece,
poniendo en riesgo a los usuarios de la instalacin y yendo en
contra de la normativa vigente.
2) EL ICP
Aunque no se trata de un elemento de proteccin propiamente
dicho, es un elemento que se instala en una caja precintable al
lado del cuadro elctrico general de las viviendas.Se trata del
Interruptor de Control de Potencia (ICP), o limitador como se
llamaba antiguamente, que es un elemento que instala la compaa
suministradora de energa elctrica en funcin de la tarifa que
contratamos (potencia contratada). Va en una caja precintada para
que no pueda ser manipulado por el usuario. Se parece bastante a un
interruptor magnetotrmico y tiene la funcin de abrir el circuito
cuando superemos el consumo que hemos contratado (si conectamos al
mismo tiempo muchos aparatos elctricos).
3) INTERRUPTORES
Inicialmente definiremos un interruptor como un dispositivo
mecnico de conexin y desconexin elctrica, capaz de establecer,
soportar e interrumpir la corriente en las condiciones normales de
funcionamiento del circuito donde va asociado. Para interrumpir la
corriente en un receptor monofsico, es suficiente abrir ste en un
solo punto, por medio de un interruptor unipolar, pero procediendo
as no lograremos aislar el receptor de la lnea, puesto que ste
queda al potencial de la fase no cortada.
4) CONTACTORES
Podemos definir un contactor como un aparato mecnico de conexin
y desconexin elctrica, accionado por cualquier forma de energa,
menos manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir
corrientes en condiciones normales del circuito, incluso las de
sobrecarga.Las energas utilizadas para accionar un contactor pueden
ser muy diversas: mecnicas, magnticas, neumticas, fludricas, etc..
Los contactores corrientemente utilizados en la industria son
accionados mediante la energa magntica proporcionada por una
bobina, y a ellos nos referimos seguidamente.Un contactor accionado
por energa magntica, consta de un ncleo magntico y de una bobina
capaz de generar un campo magntico suficientemente grande como para
vencer la fuerza de los muelles antagonistas que mantienen separada
del ncleo una pieza, tambin magntica, solidaria al dispositivo
encargado de accionar los contactos elctricos.
5) INTERRUPTORES AUTOMTICOS
Los interruptores automticos son aparatos destinados a
establecer e interrumpir circuitos elctricos, con la particularidad
de que precisan una fuerza exterior que los conecte pero que se
desconectan por s mismos, sin deteriorarse, cuando el circuito en
que se hallan presenta ciertas anomalas a las que son sensibles.
Normalmente dichas anomalas son: Sobreintensidades. Cortocircuito.
Sobretensiones o bajas tensiones. Descargas elctricas a las
personas.Los automticos que reaccionan ante estas anomalas se
denominan respectivamente:Trmicos, Magnticos, de mxima o mnima
tensin y Diferenciales.
6) INTERRUPTORES TRMICOS
Son interruptores automticos que reaccionan ante
sobreintensidades ligeramente superiores a la nominal, asegurando
una desconexin en un tiempo lo suficientemente corto para no
perjudicar ni a la red ni a los receptores asociados con l.Para
provocar la desconexin, aprovechan la deformacin de una lmina
bimetlica, que se curva en funcin del calor producido por la
corriente al pasar a travs de ella.
7) INTERRUPTORES MAGNTICOS
Son interruptores automticos que reaccionan ante
sobreintensidades de alto valor, cortndolas en tiempos lo
suficientemente cortos como para no perjudicar ni a la red ni a los
aparatos asociados a ella.Para iniciar la desconexin se sirven del
movimiento de un ncleo de hierro dentro de un campo magntico
proporcional al valor de la intensidad que circula.
8) INTERRUPTORES MAGNETO-TRMICOS
Es un dispositivo de proteccin muy empleado en instalaciones
elctricas en viviendas. Se denomina tambin pequeo interruptor
automtico (PIA).La funcin de dicho dispositivo es igual a la de un
fusible pero con la ventaja de que cada vez que salta no hay que
sustituirlo por uno nuevo, basta con rearmarlo subiendo una palanca
de plstico que tiene para ser accionado. Por el contrario es ms
caro que un fusible. Abre el circuito en caso de consumos excesivos
provocados por cortocircuitos o sobretensiones.Su funcionamiento se
basa en el efecto de aumento de temperatura en caso de corrientes
excesivas (funcin trmica) as como en los campos electromagnticos
que originan las corrientes elevadas (funcin magntica).
Generalmente, los interruptores automticos combinan varios de los
sistemas de proteccin descritos, en un solo aparato. Los ms
utilizados son los magneto-trmicos.Poseen tres sistemas de
desconexin: manual, trmico y magntico. Cada uno puede actuar
independientemente de los otros, estando formada su curva de
disparo por la superposicin de ambas caractersticas, magntica y
trmica.
9) INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Son interruptores automticos que evitan el paso de corriente de
intensidad peligrosa por el cuerpo humano. La peligrosidad de los
efectos que se pueden producir depende de la intensidad de la
corriente y de su duracin.Es un dispositivo que va ntimamente
ligado a la toma de tierra de un edificio. De hecho, si no existe
dicha toma de tierra, el diferencial no garantiza la proteccin
necesaria. Se encarga de proteger a los usuarios de las
instalaciones contra contactos accidentales con partes que tienen
tensin.Su funcionamiento se basa en la comparacin entre la
corriente que entra en el circuito y la que sale del mismo. Si
ambas corrientes son iguales se supone que el circuito est
funcionando con normalidad y no dispara. En caso contrario el
aparato interpreta que parte de la corriente se ha perdido por el
camino y dispara, abriendo el circuito.
10) TOMAS A TIERRA
Se emplea en las instalaciones elctricas para evitar el paso de
corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los
conductores activos. La puesta a tierra es un camino que ofrece muy
poca resistencia a cualquier corriente de fuga para que cierre el
circuito "a tierra" en lugar de pasar a travs del usuario.Consiste
en una pieza metlica enterrada en una mezcla especial de tierra y
conectada a la instalacin elctrica a travs de un cable. En todas
las instalaciones interiores el cable de tierra se identifica por
ser de color verde y amarillo y a l se deben conectar todos los
elementos metlicos de los componentes elctricos.
11) PARARRAYOS
Instrumento cuyo objetivo es atraer un rayo ionizando el aire
para captar y conducir la descarga hacia tierra, de forma que no
provoque daos a construcciones, instalaciones o personas. Fue
inventado en 1753 por Benjamn Franklin.
12) REL ELECTROMAGNTICO DE PROTECCIN
Son dispositivos que sirven para proteger la instalacin y los
receptores cuando se produce un cortocircuito.Generalmente se
colocan si se han empleado rels trmicos para proteger motores con
sobrecargas, puesto que en este caso no hay proteccin contra
cortocircuitos. Funcionan slo por efecto electromagntico. Para su
eleccin hay que tener en cuenta las dos caractersticas siguientes:
Intensidad nominal del rel: debe ser igual o mayor que la
intensidad nominal del circuito que protege, para que no se
deterioren sus propios contactos. Poder de corte: es la mxima
intensidad para el cual es capaz de abrir sus contactos, sin riesgo
de defectos. ste debe ser mayor que la intensidad de cortocircuito
prevista en el punto donde se instalara el rel.El clculo de dicha
intensidad se hace exactamente igual que el descrito para los
interruptores magnetotrmicos. El poder de corte podra ser menor,
siempre que exista una filiacin adecuada con otros dispositivos de
proteccin contra cortocircuitos que estn situados aguas arriba en
la instalacin.
DISEO ELECTRICO1