Protecciones eléctricas

Electrotecnia. Dispositivos eléctricos. Corriente. Fusibles. Contactos. Magnetotérmico. Curvas de disparo

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 Dispositivo eléctrico que debe estar instalado en el cuadro general de la vivienda; la función que tiene es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando existe una fuga a tierra, con lo que la instalación se desconectará antes de que alguien toque el aparato averiado. En caso de que una persona toque una parte activa, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona.

Los interruptores diferenciales se caracterizan por tener diferentes sensibilidades.

La sensibilidad es el valor que aparece en catálogo y que identifica al modelo, sirve para diferenciar el valor de la corriente a la que se quiere que "salte" el diferencial,

Las diferentes sensibilidades son:

  • Muy alta sensibilidad: 10 mA

  • Alta sensibilidad: 30 mA

  • Sensibilidad normal: 100 y 300 mA

  • Baja sensibilidad: 0.5 y 1 mA

El tipo de interruptor diferencial que se usa en las viviendas es de alta sensibilidad (30 mA).

En el interruptor diferencial hay un pulsador de prueba(botón indicado con una T o una P), que simula un defecto en la instalación y por lo tanto al ser pulsado, la instalación deberá desconectar ya que hace una derivación a tierra. Es recomendable apretar el pulsador periódicamente.

La instalación en la vivienda del interruptor diferencial no es sustitutivo de alguna de las otras medidas que hay que tomar para evitar contactos directos o indirectos.

Esta protección consiste en hacer pasar los conduc­tores de alimentación por el interior de un transformador de núcleo toroidal. La su­ma vectorial de las corrientes que circulan por los conductores activos de un circui­to en funcionamiento sin defecto es cero. Cuando aparece un defecto esta suma no es cero y se induce una tensión en el secundario, constituido por un arrollamiento situado en el núcleo, que actúa sobre el mecanismo de disparo, desconectando el circuito cuando la corriente derivada a tierra es superior al umbral de funcionamien­to del dispositivo diferencial.

El relé diferencial debe asegurar la apertura del circuito cuando la intensidad deriva­da a tierra alcanza un valor superior a la sensibilidad del aparato, y el no disparo para una intensidad menor de la mitad de su sensibilidad.

Conviene destacar que los interruptores diferenciales de alta sensibilidad aportan una protección muy eficaz contra incendios, al limitar a potencias muy bajas las eventuales fugas de energía eléctrica por defecto de aislamiento.

TIPOS DE CONTACTOS (directos e indirectos):


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Contacto directo con un conductor activo de la instalación.

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Contacto indirecto atraves de la parte metálica de un electrodoméstico sometido a tensión.

SIMBOLOGIA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL:

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Son dispositivos de protección de sobreintensidad, abren el circuito cuando la in­tensidad que lo atraviesa pasa de un determinado valor, como consecuencia de una sobrecarga o un cortocircuito.

Generalmente están formados por un cartucho en cuyo interior está el elemento fu­sible (hilo metálico calibrado) rodeado de algún material que actúa como medio de extinción, el cartucho se aloja en un soporte llamado portafusible que actúa como protector. En ocasiones forman parte o están asociados con otros elementos de man­do y protección como seccionadores, interruptores...

La fusión del hilo metálico se debe al calor producido en el mismo por efecto de la corriente, de modo que cuando ésta sobrepasa un cierto valor provoca la destruc­ción del hiló (fusión) y el corte de la corriente.

El poder de ruptura del fusible viene expresado por el valor eficaz de la corriente de cortocircuito que se hubiera alcanzado de no existir el fusible. Existe gran variedad de fusibles en el mercado de acuerdo con los elementos a proteger. En cuanto al poder de corte existen tres tipos: extrarrápidos, rápidos y de fusión lenta.

CLASIFICACIÓN DE FUSIBLES SEGÚN SUS APLICACIONES

gL

Protección de cables y conductores.

Sobrecargas y cortocircuitos.

aM

Protección de aparatos de conexión, y acompañando a otros sistemas de protección.

Cortocircuitos. La intensidad de disparo es cuatro veces la nominal.

gR

Protección de sistemas electrónicos, semiconductores, etc.

Sobrecargas.

De estas clases de fusibles los del tipo gL y gR se utilizan para proteger los circuitos contra sobrecargas y cortocircuitos, son los más utilizados.

Los fusibles tipo aM son utilizados para protección contra cortocircuitos. La fusión del fusible se produce para intensidad superior a cuatro veces la nominal, son uti­lizados de forma combinada con otras protecciones de sobrecarga dotadas de dis­paro magnético, este tipo de fusible es muy utilizado en circuitos de alimentación de forma conjunta con magnetotérmicos.

La oferta de fusibles en el mercado está en función del tamaño escogido por cada marca, los calibres más comunes son de 2,4,6,10,16,20,25,35,50,63,80,100,125 etc.

Los fusibles son autodestructivos. Cuando actúan, cortando un circuito, deben reponerse para establecer el servicio. Están constituidos por un cartucho de porcelana en cuyo interior se aloja el conductor fusible, en un medio de extinción que puede ser arena de cuarzo

Los fusibles también se clasifican por su forma constructiva, se distinguen dos tipos: de rosca y de cuchilla.

  • Fusibles de rosca: (sistema D0) se montan en una base portafusiles.

  • Fusibles de cuchilla: (sistema NH). Se componen de la de conexión, el cartucho fusible y el sistema para el cambio del dispositivo.

Símbolo del fusible:

Como es un fusible:

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Estos interruptores disponen de protección magnetotérmica y de corte bipolar, mientras que en suministros trifásicos el corte es omnipolar. Tienen como misión proteger contra sobrecargas y cortocircuitos a los conductores que forman los distintos circuitos independientes y, a su vez, a los receptores a ellos conectados. Se instala uno por circuito, la dimensión de su capacidad se fija según la sección y utilidad del mismo.

Son relés de protección de sobrecarga que reúnen en un solo aparato las ventajas del relé térmico (disparo a tiempo inverso) y los relés electromagnéticos (disparo instantáneo). Están indicados para proteger contra sobrecargas por desco­nexión térmica retardada y contra sobrecargas muy elevadas y cortocircuitos por desconexión con disparo instantáneo.

El funcionamiento es el siguiente: El arrollamiento primario es recorrido por la corriente a controlar y el secundario está conectado al bimetal, la intensidad que circula por el primario crea un campo de forma que parte de él tiende a atraer la paleta hacia el núcleo y parte induce en el secundario una corriente que calienta el bimetal.

El magnetotérmico tiene dos modos de funcionamiento que dependen del valor de la intensidad del circuito. En el gráfico correspondiente, es de un determinado tipo de magnetotérmicos observamos dos curvas que limitan una zona.

Estas curvas relacionan el tiempo expresado en segundos (eje vertical) con la sobreintensidad (eje horizontal), expresada en relación a la intensidad de disparo térmico (I/In). Analizando las curvas de disparo de los magnetotérmicos y siguiendo la curva inferior, observamos dos zonas:

Zona donde (I/In) < 5. Es el modo de funcionamiento en sobreintensidad. Admite intensidades superiores a la de disparo térmico durante un cierto tiempo, indicado por las curvas.

Zona donde (I/In) > 5. Es el modo de funcionamiento en cortocircuito. El interruptor se abre en un tiempo muy pequeño.

(In es la intensidad nominal).

La intensidad I = 5 • In es la intensidad del magnetotérmico. Éste cambia de com­portamiento de relé térmico a relé magnético, abriendo el circuito con gran rapidez.

CURVA DE DISPARO:

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TIPOS DE CURVAS DE DISPARO:

Curva tipo

Disparo magnético

Aplicaciones

B

Entre 3 In y 5 In

Protección de cables.

C

Entre 5 ln y 10 ln

Instalaciones industriales, aplicaciones generales.

D

Entre lO ln y 14 In

Cargas con Intensidad elevada en el arranque.

Z

Entre 2,4 In y 3,6 In

Circuitos electrónicos.

COMO ES UN MAGNETOTERMICO:

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