2.-Dispositivos para la protección contra 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 SOBREINTENSIDADES 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 2.1.- 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 cortacircuitos fusibles o simplemente 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. Constan de un elemento fusible y de un medio de extinción del arco (arena de cuarzo). Carcasa de material aislante Cuanto mayor sea la corriente antes se funde el elemento fusible. 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. Indicador de fusión Asidero aislado Elemento fusible Cuchilla de conexión Curva característica (I-t) de un fusible Tiempo de fusión ts (s) Curvas características 4 10 3 10 2 10 Característica de fusión 1 10 Banda de tolerancia 0 10 Aunque Aunque la la curva curva acaba acaba en en 33 2*10 2*10 el el fusible fusible es es capaz capaz de de cortar cortar corrientes corrientes mayores. mayores. Su Su poder poder de de corte corte lo lo suministra suministra el el fabricante fabricante -1 10 Corriente mínima de fusión -2 10 10 1 2 5 2 10 2 IINN (calibre) (calibre) 5 10 3 2 5 4 10 Corriente (A) Curvas de fusibles comerciales 100 100 ms ms 11 KA KA Clasificación de los fusibles según su curva de fusión Los fusibles de tipo gG se utilizan en la protección de líneas, y para circuitos de uso general. (líneas generales de alimentación, derivaciones individuales, etc) . Los fusibles de tipo aM, especialmente diseñados para la protección de motores, tienen una respuesta rápida frente a los cortocircuitos. Deben de ir siempre acompañados de un dispositivo de protección frente a sobrecargas (relé térmico). Tipos de fusibles comerciales NH NH (de (de cuchillas) cuchillas) Estos Estos fusibles fusibles tambien tambien se se llaman llaman de de “Alto “Alto Poder Poder de de Ruptura” (APR), (APR), puesto puesto que que presenta presenta poderes poderes de de corte corte de de hasta hasta 150 150 KA KA en en 400 400 V V DO DO (NEOZED) (NEOZED) yy el el tapón tapón D D (DIAZED) (DIAZED) 2.2.-Interruptores automáticos magnetotérmicos Tienen Tienen como como función función proteger proteger los los circuitos circuitos contra contra sobrecargas sobrecargas yy cortocircuitos. cortocircuitos. Para Para ello ello disponen disponen de de dos dos relés relés independientes, independientes, uno uno para para las las sobrecargas sobrecargas yy otra rdena la otra para para los los cortocircuitos. cortocircuitos. La La acción acción de de cualquiera cualquiera de de ellos ellos oordena la apertura de los contactos y el corte de la sobreintensidad . apertura de los contactos y el corte de la sobreintensidad. El e una El cierre cierre suele suele ser ser manual manual yy la la apertura apertura automática automática al al producirs producirse una sobreintensidad . sobreintensidad. Interruptor Interruptor automático automático de de uso uso industrial industrial con con calibres calibres de de hasta hasta 6000 6000 A A (int. (int. de de potencia) potencia) Pequeño Pequeño interruptor interruptor automático automático (PIA) (PIA) de uso doméstico de uso doméstico óó análogo análogo 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 magnetotérmicos según normas: doméstica UNE-EN 60.898 industrial UNE-EN 60.947-2 Interruptores automáticos Curva de disparo Tiempo de disparo (s) Ir Ir:: intensidad intensidad de de disparo disparo por por sobrecarga sobrecarga IIm : Intensidad de disparo por cortocircuito m: Intensidad de disparo por cortocircuito 104 103 102 Característica de disparo Existen interruptores con Ir e Im ajustable 1 10 100 Banda de tolerancia sobrecargas sobrecargas cortocircuitos cortocircuitos 10-1 10-2 5 102 Ir 2 5 103 Im 2 5 104 Poder Poder de de corte corte 2 5 Corriente (A) Interruptores magnetotérmicos de uso doméstico o análogo (UNE-EN 60.898) Elemento : es térmico Elementode dedisparo disparotérmico: térmico: esun unrelé relétérmico térmicoque quese seencarga encargade deactuar actuarcuando cuandose seproduce produceuna una sobrecarga. Se trata de una lámina bimetálica donde los respectivos metales tienen distintos sobrecarga. Se trata de una lámina bimetálica donde los respectivos metales tienen distintos coeficientes , se sobreintensidad coeficientesde dedilatación. dilatación.AlAlatravesarlos atravesarlosuna unasobreintensidad, sobreintensidad, se alargan alarganuno unomás másque queotro otrocon conlalaque que alalfinal la lámina se dobla, produciendo una fuerza sobre un resorte orte que dispara el interruptor. res final la lámina se dobla, produciendo una fuerza sobre un resorte que dispara el interruptor. Elemento : es ndo lala magnético Cua Elementode dedisparo disparomagnético: magnético: esuna unabobina bobinapor porlalaque quecircula circulalalacorriente corrienteaacontrolar. controlar.Cuando Cuando corriente alcanza un determinado múltiplo de la intensidad nominal al la bobina “atrae” a una pieza corriente alcanza un determinado múltiplo de la intensidad nomin nominal la bobina “atrae” a una pieza metálica cuyo movimiento provoca el disparo de la protección. Su misión es la protección contra metálica cuyo movimiento provoca el disparo de la protección. Su misión es la protección contra cortocircuitos. cortocircuitos. Como Comolalanorma normaque queloloregula regulaindica, indica,protegen protegenen eninstalaciones instalacionesde depequeña pequeñayymediana medianapotencia, potencia,en en ámbito ámbitodoméstico domésticoyyen enelelsector sectorterciario terciario(edificios (edificioscomerciales comercialesyyde deoficinas). oficinas). Calibre Tensión PdC < 125 A _ _ 440V < _ 25 KA < C40 230/400V 6000 3 Calibres estandarizados Temperatura 30 C térmico igual Curvas B,C,D definidas magnético B 3-5 C 5-10 D 10-20 (12) forma constructiva Vista Vista de de perfil perfil Desconexión térmica por sobrecarga Vista Vista en en perfil perfil de de la la deformación deformación de de la la lámina lámina bimetálica bimetálica por por sobrecarga sobrecarga Desconexión magnética por cortocircuito Vista Vista en en perfil perfil de de la la desconexión desconexión magnética magnética por por cortocircuito cortocircuito Curva de disparo tipo C 1,13I Irr< 1,45INN 1,13INN< <I <1,45I 5I Im <10I N 5INN< <I m<10IN PROTEGEN PROTEGEN LÍNEAS LÍNEAS Y Y RECEPTORES RECEPTORES EN EN GENERAL. GENERAL. SON SON LOS LOS REYES REYES INDISCUTIBLES INDISCUTIBLES EN EN LOS CIRCUITOS DE LAS LOS CIRCUITOS DE LAS INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INSTALACIONES ELÉCTRICAS DE INTERIOR INTERIOR EN EN BT, BT, DE DE USO USO DOMÉSTICO DOMÉSTICO Ó Ó ANÁLOGO. ANÁLOGO. Curva de disparo tipo D 1,13I Irr< 1,45INN 1,13INN< <I <1,45I 10I Im <20I N 10INN< <I m<20IN PROTEGEN PROTEGEN RECEPTORES RECEPTORES CON CON FUERTES FUERTES PUNTAS DE CORRIENTE DE PUNTAS DE CORRIENTE DE ARRANQUE, COMO MOTORES, ARRANQUE, COMO MOTORES, TRANSFORMADORES Y ALGUNOS TRANSFORMADORES Y ALGUNOS RECEPTORES RECEPTORES ELECTRÓNICOS ELECTRÓNICOS Interruptores magnetotérmicos de uso doméstico ó análogo 1 Polo 6000 A 2 Polos 6000 A 2 Polos 10 KA 3 Polos 15 KA 4 Polos 25 KA Catá Catálogos comerciales 3 Polos 25 KA Interruptores automáticos (disyuntores) de potencia (uso industrial). UNE 60.947-2 •• Como recargas yy sob Como ya ya vimos, vimos, estos estos dispositivos dispositivos también también protegen protegen frente frente aa sobrecargas sobrecargas cortocircuitos, 00 A) 60 cortocircuitos, pero pero en en entornos entornos industriales industriales (calibres (calibres hasta hasta 6000 6000 A) •• Los sidades de inten Los relés relés de de protección protección son son electrónicos electrónicos yy toman toman una una muestra muestra de de las las intensidades intensidades de los nsidad. inte los conductores conductores desde desde los los secundarios secundarios de de transformadores transformadores de de intensidad. intensidad. • Las partes constituyentes son: a) Contacto de aperturaapertura-cierre b) Disparador electromecánico del disyuntor c) Transformadores de intensidad d) Relé de protección b a d c 2.3.- Relés térmicos Formada por una lámina de dos metales soldados de diferente coeficiente de dilatación (bimetálica). Tornillo Tornillo autobloqueo autobloqueo Pto. Pto. muerto muerto Curso de aparamenta elé eléctrica: Merlin Gerin Si la corriente sufre un incremento debido a una sobrecarga las tiras bimetálicas se calientan proporcionalmente a ella. Palanca Palanca disparo disparo Las tiras bimetálicas al calentarse Tecla de de se deforman produciendo el des- Tecla liberación plazamiento de la corredera que liberación abre los contactos. El posicionamiento inicial de la palanca de disparo determina la corriente necesaria para la apertura. La temperatura ambiente no afecta porque la palanca de disparo también es bimétalica y se deforma con Tª exterior. Tira Tira compen compensación sación Tª Tª Corredera Corredera Bimetal Bimetal Bobinas Bobinas Relé térmico bimetálico Relés térmicos enchufables a contactor 1 3 5 95 97 2 4 6 98 96 La La inmensa inmensa mayoría mayoría de de relés relés térmicos térmicos se se utilizan utilizan para para proteger proteger motores os de motores frente frente aa sobrecargas, sobrecargas, de de tal tal modo modo que que deben deben ir ir acompañad acompañados de protección protección frente frente aa cortocircuitos. cortocircuitos. Estos Estos térmicos térmicos no no tienen tienen contactos contactos de de fuerza, fuerza, es es decir decir que que directamente directamente no no interrumpen interrumpen las las intensidades intensidades de de sobrecarga, sobrecarga, sino sino que que aa través través de de un un circuito circuito de de mando mando dan dan la la orden orden de de apertura apertura aa un un contactor contactor asociado. asociado. Curva de disparo Tiempo de fusión de disparo (s) 10 5 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 disparo es cada vez menor. Ante corrientes elevadas disparará antes el dispositivo frente a cortocircuitos Curvas características 4 10 3 10 Curva de disparo 2 10 I=Ir 10 1 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Múltiplos de la corriente regulada (A) 2.4.- El guardamotor Es un interruptor magnetotérmico cuya intensidad de disparo térmico es regulable. Interruptor + Interruptor magnetotérmico magnetotérmico + Guardamotor + + Relé Relé térmico térmico Como su propio nombre indica, se utiliza para proteger motores trifásicos frente a sobreintensidades, ya que permite ajustar la intensidad de disparo térmico a la intensidad nominal del motor.