UNIVERSIDAD PRIVADA DEL VALLE

FACULTAD DE INFORMATICA Y ELECTRONICA

INGENIERIA ELECTRONICA

CAMPUS MIRAFLORES

EQUIPOS DE PROTECCION

Estudiantes:

Victor Mamani Zarate

Freddy Terán Sevilla

Jhon Valdivia Romero

Docente:

Ing. Jaime PeñaMateria:

Control y Automatización de Maquinas Eléctricas

La Paz 21 Agosto del 2015

Gestión II – 2015

EQUIPOS DE PROTECCION

Evaluación

Introducción. En toda instalación eléctrica o sistema, ya sea doméstica o industrial es necesario tener consideraciones de protección al sistema mismo, y más importante aún de los usuarios o personas que pudieran tener contacto con la instalación o sistema, estas protecciones se utilizan a fin de evitar dañar los sistemas en caso de cortos circuitos, sobre cargas etc. A si como de los efectos secundarios de estos problemas sobre la instalación, como por ejemplo incendios, o descargas eléctricas sobre los usuarios o terceros. Existen diferentes tipos de protección y de dispositivos diseñados a este fin, algunos de las más importante y más comunes son los fusibles en los sistemas electrónicos, y los interruptores termomagnéticos en las instalaciones eléctricas, en este caso se estudiara este último, veremos su funcionamiento, partes, como se opera y donde debe usarse.

Interruptor termomagnético. Los interruptores termomagnéticos se utilizan, para proteger contra sobrecargas y cortocircuitos a los cables y conductores eléctricos. De esa manera asumen la protección de medios eléctricos contra calentamientos excesivos según la norma DIN VDE0100 parte 430. Bajo determinadas condiciones los interruptores termomagnéticos también garantizan la protección contra descargas peligrosas por tensiones excesivas de contacto originadas por defectos de aislamiento según la norma DIN VDE 0100 parte 410. Este dispositivo desplazo al fusible en las instalaciones eléctricas ya que presenta una gran ventaja ante este, ya que el fusible al presentarse una falla se abre pero solo actúa una sola vez, y el interruptor termomagnético se puede volver a restablecer un número indeterminado de veces. Para que pueda accionarse depende de dos tipos de elementos que le dan su nombre:

Térmico: Este elemento consta de dos laminillas con la propiedad de deformarse con el calor provocado por el exceso de corriente, estas se deforman y abren el contacto del circuito.

Magnético: Este elemento consta de dos bobinas, colocadas en serie con los conductores de alimentación de corriente y producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado puede accionar unos contactos.

En cambio un fusible requiere el gasto de compra de un cartucho nuevo, su colocación en la base sometida a tensión y una persona lo bastante capacita da para efectuar las operaciones necesarias. Estas molestias ocasionadas por la

fusión de un fusible llevan en muchas ocasiones a colocar cartuchos inadecuados por personas inexpertas, ignorando el peligro que esto puede ocasionar a las personas y aparatos que con él van asociados.

Fig.1 Tipos de interruptores electro-magnético

Funcionamiento.

Los interruptores magneto térmicos al igual que los fusibles, se utilizan para la protección de los circuitos eléctricos contra cortocircuitos y sobrecargas. Comparando los fusibles con los magneto térmicos se podrá observar cómo estos últimos presentan una mayor seguridad y prestaciones ya que interrumpen circuitos con más rapidez y capacidad de ruptura que los fusibles normales. Su funcionamiento se basa en un elemento térmico formado por una lámina bimetálica que se curva por el calentamiento provocado por el paso de la corriente, cuanto mayor sea ésta mayor será la deformación. Cuando el bimetal se curva actúa sobre el contacto móvil provocando el disparo por efecto térmico (sobrecarga), y un elemento magnético, formado por una bobina cuyo núcleo atrae un elemento que abre el circuito instantáneamente al pasar por dicha bobina una corriente de valor definido. Es lo que se denomina efecto magnético (cortocircuito). Mecánicamente, puede decirse que estos interruptores disponen de desconexión libre, es decir, que cuando se produce una desconexión, ya sea por sobrecarga o cortocircuito, el aparato desconecta aunque se sujete la manecilla de conexión. Además, cuando una fase se ve afectada en la desconexión por magneto térmica bipolar o tripolares, ésta se efectúa simultáneamente en todos los polos mediante transmisión interna, independiente de la pieza de unión entre manecillas.

Fig.2 parte interna del interruptor magneto-térmico

Tipos de interruptores magneto-térmico

El interruptor está marcado con la corriente nominal en amperios, pero sin el símbolo de la unidad "A": En cambio, la cifra amperio es precedido por una letra "B", "C" o "D" que indica la intensidad de disparo instantáneo, que es el valor mínimo de corriente que hace que el interruptor actúe sin retardo intencional (es decir, en menos de 100 ms), expresada en términos de In. Así como se clasifico el tipo de fusible también podemos hacerlo en los interruptores, por lo tanto tendremos dos grandes tipos de interruptores: Por su uso y nivel de voltaje y por la forma de su curva.

Por uso y nivel de voltaje

Debido a que existen interruptores para todo nivel de voltaje se clasificaran en: Alto, Mediano y Bajo voltaje.

a) Interruptores de alto voltaje: Su accionamiento es dado por un solenoide con protección de relés con corriente censada por transformadores de corriente. Son de gran tamaño y protege a equipos y barras contra distintas fallas de sobrecarga y tierra. Utilizan medios distintos para evitar el arco eléctrico producido por su apertura tales como aceite, vacío o hexafluoruro deazufre.

b) Interruptores de mediano voltaje:También su operación está dada por relés de protección. Generalmente no utilizan sensores de sobrecarga térmica o magnética. Su operación mecánica puede

hacerse mediante un motor o una manivela de mano. Utilizan el vacío como medio para extinguir el arco eléctrico.

c) Interruptores de bajo voltaje:Son pequeños y están hechos de tal forma que puedan ser desmontados sin necesidad de sacar todo el tablero se utilizan en industrias comerciales y viviendas. Su operación puede ser ajustable en algunos de ellos. En pocos casos su operación mecánica se realiza por medio de un motor el cual puede ser comandado remotamente.

Por la forma de su curva

En el gráfico de la Figura 3 puede verse la curva de desconexión de un interruptor, en la que se aprecia una zona A, claramente térmica, una zona B que corresponde a la reacción magnética, y la zona de solape C, en donde el disparo puede ser provocado por el elemento magnético o térmico indistintamente.

Fig.3 Curva de desconexión

Así, por ejemplo, un punto 3 In corresponderá a 30A, si el aparato es de 10A, bien a 75A, si el aparato es de 25A, etc.

Como en casos anteriores, la zona de tolerancia delimita las dos zonas características de "no desconexión" y de "segura desconexión". Así, para una intensidad 2,5 In podría suceder la desconexión entre los 15 y los 60 segundos, siendo correcto cualquier tiempo intermedio de disparo. Los interruptores disponen de desconexión libre, es decir, que cuando se produce una desconexión, ya sea por sobre carga o cortocircuito, el aparato desconecta aunque se sujete la manecilla de conexión.

Según sean los límites que posea la curva característica de un interruptor, así será su comportamiento, debiendo adaptar en cada caso el aparato correspondiente a las peculiaridades del circuito que se pretenda proteger. Por estas razones podemos clasificar a los interruptores por la forma de su curva de la siguiente forma: Curva B, Curva C, Curva D, Curva Z y Curva MA.

A continuación se exponen cada una de las curvas por separado, estudiando para cada una de ellas la forma que presentan y las aplicaciones en las que se utilizan.

a) Curva B Estos interruptores actúan entre 1,1 y 1,4 veces la intensidad nominal In en la zona térmica y en su zona magnética entre un 3 In y 5 In, o 3,2 In y 4,8 In, según el tipo de aparato, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente. Permiten realizar la protección de las personas para longitudes mayores que con la curva C,

Se usa en:

•Protección de conductores.

• Principalmente en instalaciones de edificios de viviendas con limitaciones.

Fig.4 Curva característica de los interruptores tipo B

b) Curva c

Estos interruptores actúan entre 1,13 y 1,45 veces la intensidad e corriente nominal en su zona térmica y en su zona magnética entre 5 In y 10 In, o 7 In y 10 In, según el tipo de aparato, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente. Se aplican para evitar los disparos intempestivos, en el caso de

la protección de receptores, que presentan, una vez en servicio, picos de corriente de cierta consideración. Se utilizan en las instalaciones de líneas-receptores.

Se usa en

•Protección de conductores. •Uso domiciliario sin limitaciones. •Aplicación en instalaciones con elevadas intensidades de conexión o arranque (Motores).

Fig.5 Curva característica de los interruptores tipo C

c) Curva D. Estos interruptores actúan entre en la zona térmica con sobrecargas comprendidas entre 1,1 y 1,4 In y en su zona magnética actúan entre 10 In y 14 In, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2.

Usado en: •Protección de conductores. 21 •Uso industrial con picos de corriente de inserción y arranque elevados (transformadores, capacitores, etc.).

Fig. 6 Curva característica de los interruptores tipo D

d) Curva MA. Curva de disparo magnético exclusivamente, con un valor de 12 In, de acuerdo con la norma EN 60947.2. Se utilizan para la protección de motores. Los interruptores automáticos equipados con esta curva no son interruptores magneto-térmicos, ya que carecen de protección térmica.

Fig.7 Curva característica de los interruptores tipo MA

e) Curva Z. Estos interruptores actúan entre 2,4 In e 3,6 In, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2. Se utilizan para proteger instalaciones con receptores electrónicos.

Fig.8 Curva característica de los interruptores tipo Z