3_Dispositivos de maniobra y protección (1)
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8/14/2019 3_Dispositivos de maniobra y proteccin (1)
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DISPOSITIVOS DE MANIOBRA YPROTECCIN
Ing. Ricardo Zurita [email protected]
INSTALACIONES ELCTRICAS
http://www.tecsup.edu.pe/intranet/jsp/marcatecsup/logotipo/2011/logotipo.pnghttp://mecatronicingenieros.com/productos/tableros01.jpg -
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APARAMENTA ELCTRICA:Las normas nacionales e internacionales definen la
manera en que se deben llevar a cabo los circuitoselctricos de las instalaciones de baja tensin y lasfunciones y limitaciones de los diversos dispositivos deconmutacin, que se denominan colectivamenteaparamenta.
Las funciones principales de la aparamenta son:
Proteccin elctrica.Aislamiento (seccionamiento) elctrico de lassecciones de una instalacin.Conmutacin local o remota.
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FUNCIONES BSICAS DE LA APARAMENTA ELCTRICA
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Proteccin elctrica:El objetivo es evitar o limitar las consecuencias destructivas o
peligrosas de las corrientes excesivas (cortocircuito) o
causadas por sobrecargas y defectos de aislamiento, yseparar el circuito defectuoso del resto de la instalacin.
Se hace una distincin entre la proteccin de:
Los elementos de la instalacin (cables, aparamenta, etc).
Personas y animales.
Equipos y dispositivos suministrados por la instalacin.
La proteccin de circuitos:
Contra sobrecargas.Contra corrientes de cortocircuito.
La proteccin de personas contra defectos de aislamiento.
La proteccin de motores elctricos contra
sobrecalentamiento.
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Aislamiento (seccionamiento):El objetivo del aislamiento es separar un circuito o unaparato, o un elemento de la planta (como por ejemplo un
motor), del resto de un sistema que se encuentra en
tensin, con el fin de que el personal pueda realizar con
total seguridad trabajos en la parte aislada.En principio, todos los circuitos de una instalacin de baja
tensin deben disponer de medios de aislamiento. En la
prctica, y con el fin de mantener una continuidad ptima
del servicio, es preferible proporcionar un medio de
aislamiento en el origen de cada circuito.
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Requisitos que deben cumplir losdispositivos de aislamiento: Todos los polos de un circuito, incluido el neutro
(excepto cuando el polo neutro es un conductor PEN)
deben estar abiertos.
Debe disponer de un medio que permita abrirlo y cerrarlo
mediante una llave (p. ej.,con un candado) para evitarque pueda volver a conectarse de forma no autorizada
por descuido.
Debe cumplir una norma nacional o internacional
reconocida (p. ej., IEC 60947-3) relativa a la separacinentre los contactos, las lneas de fuga, la capacidad de
resistencia a sobretensiones, etc.
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Control:Las funciones de control de aparamenta permiten que el
personal encargado del funcionamiento de la aparamentapueda modificar un sistema cargado en cualquier momento,
segn las necesidades, e incluyen:
Control funcional (conmutacin rutinaria, etc.).
Conmutacin de emergencia.
Operaciones de mantenimiento del sistema de
alimentacin.
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Control funcional:Este control se refiere a todas las operaciones de
conmutacin que se realizan en condiciones normales de
servicio para poner en tensin o desconectar la tensin deuna parte de un sistema o instalacin, o un equipo individual,
un elemento de la planta, etc.
La aparamenta utilizada con este fin deben instalarse como
mnimo:En el origen de cualquier instalacin.
En el circuito o los circuitos de carga finales.
La operacin puede realizarse de forma:
Manual (por medio de una palanca de funcionamiento
situada en el conmutador).
Elctrica, mediante un pulsador situado en el conmutador o
en una ubicacin remota (desconexin y reconexin, por
ejemplo).
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Conmutacin de emergencia - parada deemergencia:La conmutacin de emergencia tiene como objetivo
desconectar un circuito en tensin que es o podra ser
peligroso (riesgo de descarga elctrica o incendio).
La finalidad de una parada de emergencia es detener un
movimiento peligroso.
En ambos casos:
El dispositivo de control de emergencia o su medio de
funcionamiento, debe ser reconocible y fcilmente accesible,
y hallarse cerca de cualquier posicin en la que pueda
presentarse un peligro.
Una nica accin debe dar como resultado el apagado
completo de todos los circuitos con tensin.
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Apagado para la realizacin de trabajos demantenimiento mecnico:Esta operacin asegura la parada de una mquina e impide
que pueda volver a ponerse en marcha accidentalmentemientras se realizan trabajos de mantenimiento mecnico en
la maquinaria. El apagado se lleva a cabo normalmente en el
dispositivo de conmutacin funcional mediante el uso de una
cerradura de seguridad adecuada y un aviso de advertenciaen el mecanismo de conmutacin.
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MAGNITUDES ELCTRICAS CARACTERSTICASDE LOS APARATOS DE MANIOBRA YPROTECCIN: Tensin nominal de funcionamiento (Ue)
Es la tensin a la que funciona el interruptor automtico
en condiciones normales (inalteradas).
Corriente nominal (In)
Es el valor de corriente mximo que un interruptor
automtico equipado con un rel de disparo por
sobreintensidad puede transportar indefinidamente a latemperatura de referencia indicada por el fabricante, sin
superar los lmites de temperatura especificados de los
componentes conductores de corriente.
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Corriente de disparo por sobrecarga (Irth o Ir)
La corriente de disparo Ir o Irth es la corriente por encima de
la cual disparar el interruptor automtico. Tambin
representa la corriente mxima que puede conducir elinterruptor automtico sin disparar. Ese valor debe ser
mayor que la corriente de carga mxima IB, pero menor que
la corriente mxima permitida en el circuito Iz.
IB< Ir< Iz
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Poder de corte nominal en cortocircuito (Icu o Icn )
La especificacin del poder de corte en cortocircuito de un
interruptor automtico es el valor de corriente ms alto
previsto que el interruptor automtico es capaz de cortar sinsufrir daos. Este valor nominal (Icu) para interruptores
automticos de uso industrial e (Icn) para interruptores
automticos de uso domstico normalmente se expresa en
kA rms.
Capacidad de cierre nominal (Icm)
Es el valor instantneo de corriente ms alto que el
interruptor automtico puede establecer a la tensinnominal en las condiciones especificadas. En los sistemas
de CA, este valor mximo instantneo est relacionado con
Icu (es decir, con la corriente de corte nominal) por el factor
k, que depende del factor de potencia (cos )del bucle de
corriente de cortocircuito
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Compact NS 630 A: caractersticas tcnicas
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DISPOSITIVOS DE MANIOBRA ELEMENTALES:Los dispositivos de seccionamiento elementalesque se utilizan para el aislamiento seguro de una
parte de la instalacin son:
Seccionadores.Interruptores.
Contactores.
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Seccionador:Este conmutador es un dispositivo de dos posiciones
(abierto/cerrado) enclavable y accionado manualmente que
proporciona un aislamiento seguro de un circuito cuando
est enclavado en la posicin abierta. Un seccionador no
est diseado para abrir o cerrar el paso de la corrientey en
las normas no se indica ningn valor nominal para estas
funciones.
Sin embargo, debe ser capaz
de resistir el paso de corrientes
de cortocircuito y se le asignauna capacidad de resistencia
nominal de corta duracin.
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Seccionador bajo carga:Este conmutador es un dispositivo que sirve para abrir o
cerrar un circuito encarga. Estos aparatos pueden cumplir la
funcin de los interrupores, pero con una duracin mecnica
(maniobras sin carga) y elctrica (maniobras con carga)
menor.
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Interruptor:El interruptor es un aparato de maniobra que sirve para
interrumpir un circuito con la corriente nominal de carga.El interruptor ha de cumplir dos funciones fundamentales:
Debe ser capaz de disipar la energa producida por el arco
sin que se dae el equipo. Debe ser capaz de restablecer
muy rpidamente la rigidez
dielctrica del medio
comprendido entre loscontactos una vez extinguido
el arco.
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Contactor:El contactor es un dispositivo de conmutacin accionado por
solenoide que por lo general se mantiene cerrado mediante
una corriente (reducida) que pasa a travs del solenoide de
cierre (aunque existen diversos tipos con enclavamiento
mecnico para aplicaciones especficas). Los contactores
estn diseados para realizar numerosos ciclos de
apertura/cierre y se suelen controlar de forma remota pormedio de pulsadores de activacin/desactivacin.
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DISPOSITIVOS DE PROTECCIN:Los dispositivos de proteccin se utilizan paraevitar o limitar las consecuencias destructivas o
peligrosas para la instalacin, para los receptores
y para las personas. Los aparatos de proteccin
de uso ms frecuente son:
Fusibles.
Disyuntor o interruptor automtico.
Magntico.Trmico.
Diferencial.
Protector de sobretensiones.
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FUSIBLES:El fusible es un dispositivo de proteccin que abre un
circuito en caso de sobrecarga y cortocircuito.
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Designacin de los fusibles de BT segn sufuncin:Se designan con dos letras, segn la zona de interrupcin y
su utilizacin:
La primera letra indica la funcin a desempear:
g: De uso general, acta en presencia de sobrecarga y
cortocircuito.
a: De acompaamiento, acta solamente en presenciade corrientes de cortocircuito.
La segunda letra indica el tipo de circuito a proteger:
G: De uso general.
L: Para la proteccin de conductores. M: Para la proteccin de motores.
Tr: Para la proteccin de transformadores.
B: Para la proteccin de lneas de gran longitud.
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Calibre:2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 40,50, 63, 80,100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500 ATalla:
Fusibles cilndricos: 8,5 x 31,5 mm., 10 x 38mm., 14 x 51 mm., 22 x 58 mm.Fusibles de cuchilla: 0, 1, 2.
UB Tensin del arcoip Corriente mxima asimtrica de
cortocircuito.iD Corriente de ruptura limitadatS Tiempo de fusintL Tiempo de extincin
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DISYUNTOR O INTERRUPTOR AUTOMTICO:El disyuntor o interruptor
automtico es un aparato de
maniobra y proteccin que,
adems de permitir abrir un
circuito con la corriente nominal
(manualmente), lo abre
automticamente en caso deque se produzca algn tipo de
defecto, como sobrecarga,
cortocircuito, corriente a tierra,
etc. La desconexin se efectaen un tiempo lo suficientemente
corto para no perjudicar ni a la
red ni a los receptores que
protege.
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Tipos de disyuntores: Magntico:proteccin de cortocircuitos. Trmico:proteccin de sobrecargas.
Magnetotrmico:proteccin de cortocircuitosy sobrecargas.
Diferencial:proteccin de corrientes de fuga.
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Fabricacin de los disyuntores de acuerdo a lanorma IEC: IEC 60898 Interruptores para instalaciones
domsticas y anlogas.
IEC 60947-2 Interruptores para instalaciones
industriales
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Clasificacin de los disyuntores atendiendo asu intensidad nominal: Pequeos interruptores (para montaje en
riel): con corrientes nominales 125 Autilizados en circuitos terminales y de
distribucin secundaria.
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Pequeos interruptores para montaje enriel:
Los interruptores automticos del tipo de rielvienen equipados slo con unidad de disparo
termomagntico, con disparo trmico fijo igual
a la corriente nominal, y con tres curvas
normalizadas de disparo magntico:
Curva B: el disparo magntico acta entre 3In
y 5In.
Curva C: el disparo magntico acta entre 5Iny 10In.
Curva D: el disparo magntico acta entre 10In
y 20In.
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Clasificacin de los disyuntores atendiendo asu intensidad nominal: Pequeos interruptores para montaje en
riel: con corrientes nominales 125 Autilizados en circuitos terminales y de
distribucin secundaria.
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Clasificacin de los disyuntores atendiendo asu intensidad nominal: Interruptores
automticos de cajamoldeada: con
corrientes nominales 3200 A, utilizados en
distribucin en general o
como interruptores
generales.
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Categora de empleo de los disyuntores: Categora de empleo A: No est
especficamente previsto para forzar selectividad
en corto-circuito.
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Categora de empleo de los disyuntores: Categora de empleo B: Est especficamente
previsto para optimizar la selectividad en
cortocircuito ya que permite un retardo
intencional del disparo a determinado valor de
corriente de cortocircuito (Icw)
Caractersticas tiempo corriente de los
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Caractersticas tiempo corriente de losdisyuntores:
INTERRUPTOR DIFERENCIAL
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INTERRUPTOR DIFERENCIAL:El disyuntor o interruptor diferencial, tambin llamado
dispositivo diferencial residual (DDR) es un dispositivo que
abre un circuito al detectar una corriente de defecto Id, que seasuperior a su umbral de sensibilidad Is. Su objetivo principal es
proteger a las personas contra contactos indirectos y directos.
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