Elementos de protección FUSIBLES 1. Defi Defin nició ición n.- En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo o un elemento de protección que es el encargado de detectar y/o eliminar las posibles averías o incident incidentes es en instalac instalaciones iones eléctricas eléctricas.. Los fusibles fusibles son la protecció protección n más conocida y simple en una instalación que, deben cortar (detectar y eliminar) sobre intensidades no admisibles y cortocircuitos 2. Prin Princi cipio pio de func funcio iona nami mien ento to..- Los fusibles son constituido por un soporte adecuado, un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica eléctrica para que se funda, por Efecto Joule, Joule, cuando la intensidad de corriente supere, por un cortocircuito o un exceso de carga, un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos. En general todos los fusibles cuando se funde uno por la causa que sea el resto de los los fusi fusibl bles es
que que no han han fund fundid ido o muy muy posibl posiblem emen ente te hayan hayan perdi perdido do las
características características de fábrica al ser
atravesados atravesados por corrientes corrientes y tensiones tensiones que no no son
las nominale nominales, s, es por eso que en un sistema sistema
trifásico trifásico cuando cuando funde funde un fusible fusible lo
correcto correcto es cambiar cambiar los tres así como en un sistema sistema cambiar ambos fusibles cuando uno de ellos ha fundido. 3. Partes.-
monofásic monofásico o
lo
correcto correcto
es
4.
5. Simbología.- En cuanto a la clase de servicio los fusibles vienen designados mediante dos letras; la primera nos indica la función que va a desempeñar, la segunda el objeto a proteger: Primera letra. Función. •
Categoría “g” (general purpose fuses) fusibles de uso general.
•
Categoría “a” (accompanied fuses) fusibles de acompañamiento. Segunda letra. Objeto a proteger.
•
Objeto “I”: Cables y conductores.
•
Objeto “M”: Aparatos de conexión.
•
Objeto “R”: Semiconductores.
•
Objeto “B”: Instalaciones de minería.
•
Objeto “Tr”: Transformadores.
6. Tipos o clasificación.- Los fusibles pueden clasificarse empleando diversas características constructivas u operativas, existiendo numerosos antecedentes con distintos criterios. TIPOS DE CARTUCHOS FUSIBLES
Tipo
Según norma UNE
Otras denominaciones
- FUSIBLES RÁPIDOS........................ gF ---------------------------gl, gI, F, FN, Instanfus - FUSIBLES LENTOS .......................... gT ---------------------------T, FT, Tardofus - FUSIBLES DE ACOMPAÑAMIENTO .. aM --------------------------A, FA, Contanfus Si llamamos If a la intensidad a la cual ha de fundir un fusible, los tres tipos antes mencionados, se diferencian en la intensidad que ha de atravesarlos para que fundan en un segundo . Los fusibles lentos funden en un segundo para I = 5 If Los fusibles rápidos funden en un segundo para I = 2,5 If Los de acompañamiento funden en un segundo para I = 8 If
Los fusibles de acompañamiento (aM) se fabrican especialmente para la protección de motores, debido a que aguanten sin fundirse las puntas de intensidad que estos absorben en el arranque. Su nombre proviene de que han de ir acompañados de otros elementos de protección, como son generalmente los relés térmicos. Cada cartucho fusible tiene en realidad unas curvas de fusión, que pueden diferir algo de las definiciones anteriores, dadas por los fabricantes. En la figura 16.2, vemos algunos tipos de cartuchos fusibles, así como unas curvas de f usión orientativas, de los tres tipos existentes.
Los fusibles lentos (gT) son los menos utilizados, empleándose para la protección de redes aéreas de distribución generalmente, debido a l os cortocircuitos momentáneos que los árboles o el viento pueden hacer entre los conductores.
Los fusibles rápidos (gF) se emplean para la protección de redes de distribución con cables aislados y para los circuitos de alumbrado generalmente.
Los cartuchos fusibles de los tipos gF y gT bien elegidos, en cuanto a intensidad de fusión, se emplean también como protección contra sobrecargas , principalmente en instalaciones de alumbrado y de distribución, pero nunca debe de emplearse el tipo aM, ya que éstos, como ya se dijo, están diseñados especialmente para la protección contra cortocircuitos de los motores eléctricos.
RELE TERMICO 1. DEFINICION Los Relés Térmicos son los aparatos más utilizados para proteger los motores contra las sobrecargas débiles y prolongadas. Se pueden utilizar en corriente alterna o continua. Este dispositivo de protección garantiza: •
optimizar la durabilidad de los motores, impidiendo que funcionen en condiciones de calentamiento anómalas.
•
la continuidad de explotación de las máquinas o las instalaciones evitando paradas imprevistas.
•
volver a arrancar después de un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones de seguridad posibles para los equipos y las personas.
2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO.- Relés térmicos: que protegen al circuito frente sobrecargas (intensidades por encima de la nominal); no actúan instantáneamente sino que el tiempo que tardan en abrir sus polos (o dar la orden de apertura) depende de cuánto más elevada es la intensidad por encima de la nominal. Los Relés Térmicos TR1 son diferenciales, acelerando la respuesta de desconexión en caso de falta de fase. La curva de respuesta es clase 10ª según IEC 60947-4-1.
3. PARTES Fig. Nº 2
Contactos principales.- Los contactos principales se conectan al circuito que se quiere gobernar. Asegurando el establecimiento y cortes de las corrientes principales y según el número de vías de paso de corriente podrá ser bipolar, tripolar, tetrapolar, etc. realizándose las maniobras simultáneamente en todas las vías.
Contactos auxiliares.- son unos contactos que tiene el térmico en su funcionamiento. Pueden ser cerrados o abiertos y van colocado al circuito de mando, La misión del N.C. es la de desconectar el circuito de mando, y la misión del N.A. es la de señalizar el salto del térmico, es decir, que el térmico ha captado una sobrecarga y ha desconectado el circuito para proteger al receptor del mismo.
Regulación.- REGULADOR DE INTENSIDAD es otro elemento del relé térmico gracias al cual podemos variar la intensidad que va a
controlar. Tendremos que regularlo a la intensidad que vaya a consumir la carga cuando este está funcionando a maxima potencia. Los relés se regulan con un pulsador que modifica el recorrido angular que efectúa el extremo de la bilámina de compensación para liberarse del dispositivo de sujeción que mantiene el relé en posición armada. La rueda graduada en amperios permite regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendida entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado.
Placa característica.-
es una palca donde se puede ver las
características del relé térmico, algunos de los datos de placa son los siguientes:
Fig. Nº 3
4. SIMBOLOGIA Fig. Nº 1
5. Tipos o clasificación Tripolares [editar] Compensados
La curvatura que adoptan las biláminas no sólo se debe al recalentamiento que provoca la corriente que circula en las fases, sino también a los cambios de la temperatura ambiente. Este factor ambiental se corrige con una bilámina de compensación sensible únicamente a los cambios de la temperatura ambiente y que está montada en oposición a las biláminas principales. Cuando no hay corriente, la curvatura de las biláminas se debe a la temperatura ambiente. Esta curvatura se corrige con la de la bilámina de compensación, de forma tal que los cambios de la temperatura ambiente no afecten a la posición del tope de sujeción. Por lo tanto, la curvatura causada por la corriente es la única que puede mover el tope provocando el disparo. Los relés térmicos compensados son insensibles a los cambios de la temperatura ambiente, normalmente comprendidos entre –40 °C y + 60 °C. [editar] Sensibles a una pérdida de fase
Este es un dispositivo que provoca el disparo del relé en caso de ausencia de corriente en una fase (funcionamiento monofásico). Lo componen dos regletas que se mueven solidariamente con las biláminas. La bilámina correspondiente a la fase no alimentada no se deforma y bloquea el movimiento de una de las dos regletas, provocando el disparo. Los receptores alimentados en corriente monofásica o continua se pueden proteger instalando
en serie dos biláminas que permiten utilizar relés sensibles a una pérdida de fase. Para este tipo de aplicaciones, también existen relés no sensibles a una pérdida de fase. [editar] Rearme automático o manual
El relé de protección se puede adaptar fácilmente a las diversas condiciones de explotación eligiendo el modo de rearme Manual o Auto (dispositivo de selección situado en la parte frontal del relé), que permite tres procedimientos de rearranque: •
•
•
Las máquinas simples que pueden funcionar sin control especial y consideradas no peligrosas (bombas, climatizadores, etc.) se pueden rearrancar automáticamente cuando se enfrían las biláminas. En los automatismos complejos, el rearranque requiere la presencia de un operario por motivos de índole técnica y de seguridad. También se recomienda este tipo de esquema para los equipos de difícil acceso. Por motivos de seguridad, las operaciones de rearme del relé en funcionamiento local y de arranque de la máquina debe realizarlas obligatoriamente el personal cualificado.
[editar] Graduación en “amperios motor”
Visualización directa en el relé de la corriente indicada en la placa de características del motor. Los relés se regulan con un pulsador que modifica el recorrido angular que efectúa el extremo de la bilámina de compensación para liberarse del dispositivo de sujeción que mantiene el relé en posición armada. La rueda graduada en amperios permite regular el relé con mucha precisión. La corriente límite de disparo está comprendida entre 1,05 y 1,20 veces el valor indicado.
Disyuntor termo magnético 1. Definición.- El disyuntor termo magnético es un elemento de protección
cuya característica es la de condensar como equipo dos funciones, la de proteger contra sobrecarga y cortocircuito, es decir capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores máximos 2. Principio de funcionamiento.- El funcionamiento de su parte térmica es similar a la de un relé térmico, mientras que la parte magnética está constituida por una bobina que cuando es atravesada por una corriente determinada de valor superior al establecido para esa unidad, atrae el inducido y se procesa la acción de desenganche del mecanismo que mantiene la continuidad del circuito, haciendo que los contactos del disyuntor se separen. Por tanto se puede afirmar que este equipo tiene un relé cuyo disparador se acciona en el momento que la intensidad alcanza un valor determinado. Al igual que los relés térmicos suelen ser regulables, estos pueden poseer una leva o dos de ajuste dependiendo del modelo utilizado ya que
pueden ser ajustables tanto su parte térmica como la magnética o en su caso solo la parte térmica y la magnética viene con ajuste fijo de fabrica. Los disyuntores magnéticos se instalan principalmente para instalaciones de consumo fijo y cuando se pretende u na desconexión sin retardo; en cambio los térmicos son más apropiados pura cargas variables y actúan con retardo, pudiendo salvar breves sobre intensidades. 3. Partes.-
4. Simbología.-
5. Tipos o clasificación.-
INTERRUPTOR DIFERENCIAL 1. Definición.- Un interruptor diferencial exponencial, también llamado
disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas 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. Son interruptores automáticos 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 duración. Si este punto se halla en la zona A, los efectos que se producirán serán inofensivos para personas normales. Si se halla en la zona B, ocasionará molestias
que pueden ser peligrosas, y si se halla en la zona C podrá resultar mortal, ya que puede ocasionar inconsciencia o fibrilación ventricular.
2. Principio de funcionamiento.- Los diferenciales se basan en una característica de los circuitos, en los que la suma de las intensidades debe ser cero cuando no existen fugas. Cuando por algún motivo la suma de intensidades no es cero, en la bobina auxiliar aparece una tensión que aplicada a una pequeña bobina, acciona un pivote que a su vez acciona el dispositivo mecánico que abre los contactos principales del circuito. Según sea el valor de la intensidad de desequilibrio que acciona el diferencial, así se definirá su sensibilidad. Normalmente se fabrican de dos sensibilidades, 30 y 300 mA. La intensidad nominal que puede controlar un diferencial, depende de las dimensiones de los contactos principales, y se fabrican con intensidades comprendidas entre 25 y 63 A.
3. Partes.4. Simbología.-
5. Tipos o clasificación.-
QUE ES UN DIAGRAMA UNIFILAR?
Cuando un equivalente por fase de un sistema trifásico es simplificado suprimiendo el camino de cierre de corrientes por el neutro, y se sustituye cada elemento por un símbolo normalizado y estandarizado surge, como resultado el denominado diagrama unifilar Debido a que los sistemas de potencia son trifásicos balanceados independientemente que estén constituidos por tres hilos o tres hilos y un neutro, se puede utilizar la representación por una sola fase. Los objetivos de un diagrama unifilar son: - Permitir una representación del sistema en una forma más simple - Mostrar concisamente los datos más importantes o características del sistema. La cantidad de información y los elementos que son representados en ele diagrama unifilar depende del tipo de estudio que realiza. Los símbolos de los elementos eléctricos empleados en los diagramas unifilares, se encuentran normalizados, de manera que se permita una interpretación fiel en cualquier momento La estandarización o normalización para los elementos del sistema de potencia, trae como consecuencia que pueda existir representaciones distintas para los mismos elementos, dependiendo del paso de la empresa en que se realice el estudio QUE ES UN DIAGRAMA TRIFILAR? En ocasiones el estudio, o el análisis que se realiza a los sistemas de potencia requieren de una información completa, de cada uno de los elementos que están conectados en los sistemas de potencia. Los diagramas trifilares, son una representación completa de los elementos conectados en las tres fases del sistema de potencia, en donde se detalla con una simbología adecuada, conteniendo la información de cada elemento La representación trifilar , incluye la conexión de todos los elementos conectados al neutro del sistema, esto resulta útil, ya que aclara detalles específicos de conexión de los elementos. En la construcción de instalaciones eléctricas de potencia: centrales de generación subestaciones, etc., se suele entregar el diagrama unifilar esquemático de la forma de conexión eléctrica de los equipos, acompañado de un diagrama trifilar, donde se presentan los principales detalles de la conexión de los elementos. En aquellos casos que se requiere un conocimiento exacto de los modos de conexión de los elementos del de potencia de potencia, se hace uso del diagrama trifilar; su principal desventaja es que aglutina demasiada información y por lo general, estos planos son de dificultosa lectura.