SOBREINTENSIDADES
Intensidades superiores a la nominal de una línea o receptor (motor, transformador, circuito de alimentación de vivienda, etc…). Se dividen en sobrecargas y en cortocircuitos.
SOBRETENSIONES:
tensiones superiores a la nominal y debidas sobretodo a descargas atmosféricas sobre las líneas aéreas que se transmiten hasta los puntos de utilización. También en entorno industrial las maniobras de apertura y cierre en cargas fuertemente inductivas producen sobretensiones.
INTENSIDADES DE DEFECTO (FUGA)
Son intensidades que se derivan a tierra debidas a defectos de aislamiento y que pueden circular a través de las personas producido tensiones de contacto peligrosas.
Aparamenta eléctrica:
Conjunto de aparatos de maniobra, protección, medida, regu-lación, y control, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas utilizados en instalaciones de baja y media tensión.La aparamenta eléctrica se define a partir de los valores asig-nados a algunas de sus magnitudes funcionales (tensión co-rriente, potencia, temperatura, etc.). Estos valores son los llamados valores nominales o asignados.Se denomina valor nominal de una magnitud determinada a la recomendada por el fabricante en sus carácterísticas técnicas.El fabricante de la aparamenta, los criterios de diseño y la normativa vigente definen cuales deben ser los valores nonimales para las distintas magnitudes de cada aparato.
Magnitudes de la aparamenta eléctrica:Tensión nominal (Vn):
máxima tensión asignada por el fabricante para el material del que está construido el dispositivo. Suele estar ligada al aislamiento y a otras carácterísticas funcionales dependientes de la tensión. Nunca se debe de superar.
Corriente nominal (In
:máxima corriente que se puede mante-ner de forma indefinida sin que supere la máxima tempera-tura establecida en las normas ni se produzca ningún tipo de deterioro. Existen valores normalizados, por ejemplo, para interruptores automáticos y diferenciales: 6A, 10A, 16A, etc.
Máxima intensidad térmica (Ith):
máxima corriente que puede circular por un dispositivo durante un tiempo prolongado (especificado por el fabricante) sin producir calentamiento excesivo que genere daños.
Poder de corte o capacidad nominal de ruptura:
máximo valor de la intensidad de cortocircuito que un interruptor automático o fusible es capaz de abrir sin sufrir daños. Se aplica sobretodo a los elementos capaces de eliminar corrientes de cortocircuito
. Poder de cierre:
máximo valor de cresta, de la intensidad sobre la que puede cerrar correctamente un interruptor, contactor o relé
.Nivel de aislamiento
Se define por los valores de las tensio-nes utilizadas en los ensayos de aislamiento a frecuencia in-dustrial y ante ondas tipo rayo. Estos valores indican la capacidad del aparato para soportar dichas sobretensiones.
Solicitaciones a las que está sometida la aparamenta eléctrica:Calentamiento:
la aparamenta eléctrica está sometida al calentamiento derivado del efecto Joule y de las pérdidas causadas por efectos magnéticos (corrientes parásitas) y pérdidas en los aislantes (pérdidas dieléctricas).
Aislamiento:
la aparamenta eléctrica padece los problemas derivados de la influencia del medio ambiente y las alteraciones producidas por el tiempo en los materiales aislantes sólidos líquidos y gaseosos.
Esfuerzos mecánicos:
el problema de los esfuerzos mecánicos tiene su origen en las fuerzas electrodinámicas que se manifiestan entre conductores próximos cuando son recorridos por corrientes eléctricas y en las dilataciones que experimentan al calentarse.
Dispositivos para la protección contra sobreintensidades: SOBREINTENSIDADES:Sobrecargas:
corrientes mayores que la nominal que se mantienen durante largo tiempo. Provienen de un mal dimensionado de la instalación. Producen aumento de las pérdidas y de la temperatura.Son habituales sobretodo en los motores y en los transformadores.
Cortocircuitos:
corrientes muy elevadas debidas a fallos de aislamiento, rotura de conductores, averías en equipos, errores humanos etc.Los cortocircuitos se producen cuando dos conductores con distinta tensión con respecto a tierra entran en contacto (F-F,F-N,F-GND). Producen los máximos esfuerzos térmicos y electrodinámicos de la instalación, por tanto, deben ser eliminados en un tiempo lo más breve posible.
Fusibles (UNE 60.269):
Los “cortacircuitos” fusibles son el medio más antiguo de protección de los circuitos eléctricos y se basan en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil.Los fusibles son de formas y tamaños muy diferentes según sea la intensidad para la que deben fundirse, la tensión de los circuitos donde se empleen y el lugar donde se coloquen.El conductor fusible tiene sección circular cuando la corriente que controla es pequeña, o está formado por láminas si la corriente es grande. En ambos casos el material de que están formados es siempre un metal o aleación de bajo punto de fusión a base de plomo, estaño, zinc, cobre etc.
Fusible de tipo NH:
Permiten desconectar corrientes muy elevadas en un mínimo tiempo.Constan de un elemento fusible y de un medio de extinción del arco (arena de cuarzo).Cuanto mayor sea la co-rriente antes se funde el elemento fusible (tiempo Inverso).Sólo se pueden utilizar una vez (usar y tirar).Se caracterizan por su elevada capacidad de ruptura (poder de corte).Los habituales en instalaciones eléctricas son 50, 100 y 120 KA.
Tipos de fusibles comerciales: NH (de cuchillas):
Estos fusibles también se llaman de “Alto Poder de Ruptura” (APR), puesto que presenta poderes de corte de hasta 150 KA en 400 V
.DO (NEOZED).D(DIAZED).Interruptores automáticos magnetotérmicos:
Tienen como función proteger los circuitos contra sobrecargas y cortocircuitos.Para ello disponen de dos relés independientes, uno para las sobrecargas y otra para los cortocircuitos. La acción de cualquiera de ellos ordena la apertura de los contactos y el corte de la sobreintensidad.
El cierre suele ser manual y la apertura automática al producirse una sobreintensidad.
Parámetros de elección de un automático:
Instalación: tensión, frecuencia, nº de polos,Normativa vigente,Intensidad nominal ó calibre,Tipo de curva,Poder de corte.
NORMATIVA:
interruptores automáticos termomagnéticos según normas:AEA Instalaciones Domiciliarias. Código de Edificación.AEA Instalaciones Industriales. Código de Edificación.
Interruptores magnetotérmicos de uso doméstico o comercial o industrial de grado de electrificación medio :Elemento de disparo térmico
Es un relé térmico que se encarga de actuar cuando se produce una sobrecarga.
Se trata de una lámina bimetálica donde los respectivos metales tienen distintos coeficientes de dilatación. Al atravesarlos una sobreintensidad, se alargan uno más que otro con la que al final la lámina se dobla, produciendo una fuerza sobre un resorte que dispara el interruptor.
Elemento de disparo magnético:
es una bobina por la que circula la corriente a controlar. Cuando la corriente alcanza un determinado múltiplo de la intensidad nominal la bobina “atrae” a una pieza metálica cuyo movimiento provoca el disparo de la protección. Su misión es la protección contra cortocircuitos.Como la norma que lo regula indica, protegen en instalaciones de pequeña y mediana potencia, en ámbito doméstico y en el sector terciario (edificios comerciales y de oficinas).
Interruptores automáticos (disyuntores) de potencia (uso industrial). Alto grado (AEA):
Como ya vimos, estos dispositivos también protegen frente a sobrecargas y cortocircuitos, pero en entornos industriales (calibres hasta 6000 A). Los relés de protección son electrónicos y toman una muestra de las intensidades de los conductores desde los secundarios de transformadores de intensidad.Las partes constituyentes son:Contacto de apertura-cierre,Disparador electromecánico del disyuntor,Transformadores de intensidad,Relé de protección.
Relés térmicos:
Formada por una lámina de dos metales soldados de diferente coeficiente de dilatación (bimetálica).Si la corriente sufre un incremento debido a una sobrecarga las tiras bimetálicas se calientan proporcionalmente a ella.Las tiras bimetálicas al calentarse se deforman produciendo el desplazamiento de la corredera que abre los contactos.El posicionamiento inicial de la palanca de disparo determina la corriente necesaria para la apertura.La temperatura ambiente no afec-ta porque la palanca de disparo también es bimétalica y se deforma con Tª exterior.
Relés térmicos enchufables a contactor:
La inmensa mayoría de relés térmicos se utilizan para proteger motores frente a sobrecargas, de tal modo que deben ir acompañados de protección frente a cortocircuitos. Estos térmicos no tienen contactos de fuerza, es decir que directamente no interrumpen las intensidades de sobrecarga, sino que a través de un circuito de mando dan la orden de apertura a un contactor asociado.
Curva de disparo
La corriente regulada es aquella para la que se ha ajustado el disparo del relé térmico Ir.Para valores de la corriente menores que Ir el relé no dispara.Para corrientes mucho mayores que Ir el tiempo necesario para el dis-paro es cada vez menor.Ante corrientes elevadas disparará antes el dispositivo frente a cortocircuitos.