Interruptores Diferenciales y Termomagneticos

AGRADECIMIENTOS Aridezco a mis padres por haber confiado en mi para estudiar en una universidad nacional como es la unsa

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AGRADECIMIENTOS Aridezco a mis padres por haber confiado en mi para estudiar en una universidad nacional como es la unsa Agradezco a la vida y a Dios que me dio la oportunidad de estudiar en la Universidad Nacional de San Agustín , agradezco a mis padres por que confiaron en mi persona en que podía desarrollarme hoy profesionalmente y hoy en día lo estoy realizando y a las personas que fueron parte de mi formación y en este especial curso agradecer al Ing . Holguer Meza Delgado porque nos forma con sus enseñanzas y experiencia en la vida.

DEDICATORIA Este trabajo esta dedicado a mis padres , a mi Madre ELVA y a mi padre DANIEL que me demostraron lo hermozo de la vida y que lo significa ser una persona de bien para la sociedad brindándome asi con una carrera para el bien de la comunidad.

PRESENTACION

En el presente trabajo se redacta los TIPOS DE PROTECCIONES Como son las lleves diferencial y termo magnética las dos cumplen funciones diferentes pero los dos protegen . Desde que empezó el uso de la corriente eléctrica empezaron los accidentes con ella misma y es desde ahí que el ser humano ha aumentado la seguridad en este ámbito, esperamos que sea de su agrado la lectura a continuación y un poco mas educativa e informativa.

INTRODUCCION Parte importante de una instalación eléctrica en una vivienda son los dispositivos de protección como los interruptores termomagnéticos (o fusibles) y los interruptores diferenciales (interruptor de circuito por falla a tierra), cuya función es la protección de personas, materiales y equipos. El interruptor termomagnético protege a la instalación contra sobrecargas y cortocircuitos; en tanto, los interruptores diferenciales contra las corrientes de fuga a tierra. Interruptor termomagnético Son dispositivos de protección del tipo térmico y magnético, es decir, protegen al sistema contra sobrecarga y cortocircuito, respectivamente. Las funciones principales de estos interruptores son: conexión, protección, seccionamiento y control. Interruptor diferencial Dispositivo eléctrico que tiene como función es desconectar la instalación eléctrica de forma rápida cuando exista una fuga a tierra, con lo que la instalación se desconectará antes que alguien toque el aparato averiado. En el caso que una persona toque una parte activa, el interruptor diferencial desconectará la instalación en un tiempo lo suficientemente corto como para no provocar daños graves a la persona. En el mismo interruptor diferencial observará que hay un pulsador de prueba, que simula un defecto en la instalación y, por lo tanto, al ser pulsado, la instalación deberá desconectarse. Es recomendable probar el pulsador periódicamente para cerciorarse de que funciona correctamente. La instalación del interruptor diferencial no sustituye alguna de las otras medidas que se deben tomar para evitar contactos directos o indirectos. El interruptor termomagnético protege al conductor de la instalación de sobrecarga y cortocircuito. El interruptor diferencial protege a las personas de posibles electrocuciones y protege a la instalación de daños causados por fugas de corriente.

INDICE 1. INTERRUPTORES DIFERENCIALES..........................................................8 1.1

TIPOLOGÍA DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES................8

1.2.

CLASE DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES.......................9

1.3.1

Clase AC..........................................................................................9

1.3.2

Clase A.............................................................................................9

1.3.3

Clase B...........................................................................................10

1.4

SENSIBILIDAD DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES........10

1.5

TIEMPO DE RESPUESTA....................................................................12

1.6

SELECTIVIDAD....................................................................................13

1.7 ELECCIÓN DEL CALIBRE O CORRIENTE ASIGNADA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL.....................................................................14 2. INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS................................................17 2.1

VENTAJAS Y DESVENTAJAS............................................................17

2.2

PERTURBACIONES EN LOS SISTEMAS ELECTRICOS..................18

a)

Corrientes anormales.........................................................................18

b)

Tensiones anormales..........................................................................19

c)

Frecuencias anormales......................................................................19

d)

Inversión de potencia.........................................................................19

e)

Otras.....................................................................................................19

2.3

MISIÓN DE LOS EQUIPOS DE PROTECCION..................................19

2.4

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE FUNCIONAMIENTO................20

a)

Fiabilidad:.............................................................................................20

b)

Rapidez:................................................................................................20

c)

Selectividad:........................................................................................21

d)

Sensibilidad:........................................................................................21

e)

Estabilidad:..........................................................................................21

f)

Simplicidad:.........................................................................................21

g)

Otros:....................................................................................................21

2.5 PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTES Y CORTOCIRCUITO ……………………….………………………………………………………………22 a)

Seccionamiento:..................................................................................22

b)

Interruptor:...........................................................................................22

c)

Protección contra cortocircuito:.......................................................22

d)

Protección contra sobrecargas:........................................................23

2.6

CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS............................................24

a)

Elevadas prestaciones:......................................................................24

b)

Reducción del volumen:.....................................................................25

c)

Aptitud al seccionamiento.................................................................25

d)

Tropicalización....................................................................................25

e)

Resistencia a las vibraciones............................................................25

f)

Grados de protección.........................................................................25

g)

Fácil, rápido y seguro de instalar......................................................26

h)

Doble aislamiento................................................................................26

i)

Compatibilidad electromagnética......................................................26

j)

Seguridad de operación y mantenimiento.-.....................................26

k)

Capacidad de comunicación..............................................................26

l)

Coordinación de protecciones..........................................................27

m)

Limitadores de corriente.................................................................27

3. CONCLUCIONES........................................................................................27 4. BIBLIOGRAFIA...........................................................................................28

INTERRUPTORES DIFERENCIALES Y TERMOMAGNETICOS 1. INTERRUPTORES DIFERENCIALES Los dispositivos diferenciales son un medio eficaz para la protección de las personas contra los riesgos de la corriente eléctrica en baja tensión como consecuencia de un contacto directo. El objetivo de los dispositivos diferenciales residuales (DDR), es detectar las corrientes de defecto de fuga a tierra y actuar interrumpiendo el circuito en caso de que dichas corrientes supongan un peligro para las personas o los bienes. Los dispositivos diferenciales residuales constituyen también un elemento de vigilancia del aislamiento de los cables y de los receptores eléctricos. Las normas UNE EN 61008 y UNE EN 61009 les son de aplicación a los interruptores diferenciales para usos domésticos y análogos y para los interruptores automáticos de potencia la norma UNE EN 60947. Podemos clasificar a los interruptores diferenciales atendiendo a alguna de las características siguientes: a) b) c) d)

Tipología del aparato Forma de onda a la que el aparato es sensible (clase AC, A, B) Sensibilidad de disparo Tiempo de disparo.

1.1 TIPOLOGÍA DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES En relación a la tipología del aparato, los interruptores diferenciales se pueden encontrar:   

Diferencial “puro” (sin corte magnetotérmico incorporado) Interruptor magnetotérmico-diferencial (combinado) Relé diferencial.

Los interruptores diferenciales combinados, disponen, en un único aparato, la función de protección diferencial y magnetotérmica, del interruptor automático. Los interruptores diferenciales combinados intervienen tanto por corrientes de fuga como por sobrecargas o cortocircuitos y están autoprotegidos contra corrientes de cortocircuito del valor indicado en el aparato.

Los interruptores diferenciales puros son sensibles solamente a corrientes de fuga. Se deben de utilizar en serie (aguas abajo) con un interruptor automático o un fusible que los proteja de una posible sobrecorriente, cuando se den valores, en la instalación, que puedan dañarlo. Así mismo estos aparatos deben poseer una protección previa, mediante interruptores automáticos que limiten la energía específica pasante, y actúen como interruptor de corte general de cualquier otro interruptor instalado aguas abajo. Los Dispositivos Diferenciales Adaptables (bloques diferenciales) son dispositivos diferenciales aptos para ser ensamblados a interruptores automáticos compatibles. Según la norma de fabricación no es posible ensamblar un interruptor automático con una corriente asignada dada con un bloque diferencial de corriente máxima asignada inferior. Por ello, el dispositivo diferencial adaptable mantiene tanto las características eléctricas del interruptor magnetotérmico como las del propio bloque diferencial. En circuitos con intensidades nominales relativamente elevadas, (>100 A) la protección diferencial puede ser realizada mediante relés diferenciales. El relé diferencial se conecta a un transformador toroidal especial, que lleva a cabo la función de suma vectorial de las intensidades de línea. La intervención del relé diferencial provoca el disparo del interruptor automático de protección, realizándose de esta forma la apertura del circuito. El relé diferencial es sensible a corrientes de defecto alternas y continuas pulsantes. Se puede ajustar tanto la sensibilidad como el tiempo de intervención. 1.2. CLASE DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES Dependiendo de la forma de onda de las corrientes de fuga a tierra a la cual son sensibles, existen dos categorías básicas de diferenciales, definidas como CLASES: 1.3.1 Clase AC Esta es la clase estándar, los interruptores diferenciales de esta clase son aptos para todos los sistemas donde se prevén corrientes de defecto a tierra senoidales. Asegura la desconexión ante una corriente diferencial alterna senoidal aplicada bruscamente o de valor creciente. 1.3.2 Clase A Esta clase permite detectar corrientes de fuga alternas o pulsantes con o sin componente continua aplicadas bruscamente o de valor creciente. Los interruptores diferenciales de esta clase son especialmente aptos para proteger

equipos con componentes electrónicos alimentados directamente por la red eléctrica sin conexión de transformadores, como por ejemplo los utilizados para corregir o regular la corriente mediante variación de una magnitud física (velocidad, temperatura, intensidad luminosa, etc.). Estos aparatos pueden generar una corriente continua pulsante con componente continua que el interruptor diferencial de tipo A puede detectar. 1.3.3 Clase B La mayoría de los fabricantes también ofrecen interruptores diferenciales clase B, aptos para los mismos tipos de corrientes que la clase A, esto es corriente alterna y/o continua pulsante y además para corriente continua alisada, como por ejemplo las procedentes de rectificadores de simple alternancia con una carga capacitiva, rectificadores trifásicos de alternancia simple o doble, instalaciones donde se utilicen variadores o inversores para la alimentación de motores, etc.

Clases de los interruptores diferenciales según la formas de onda de la corriente

1.4 SENSIBILIDAD DE LOS INTERRUPTORES DIFERENCIALES

Atendiendo al valor de la corriente diferencial de defecto I∆n (sensibilidad), clasificamos a los interruptores diferenciales como de: -

Baja sensibilidad I∆n > 30 mA Alta sensibilidad, I∆n ≤ 30 mA

Las normas UNE EN 61008, UNE EN 61009 y UNE EN 60947-2, establecen los valores de sensibilidades normalizadas: 6 mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, 1 A, 3 A, 10 A, 30 A, donde los señalados en negrilla son los preferidos o al menos los más utilizados Los interruptores diferenciales de baja sensibilidad (I∆n > 30 mA) se utilizan en la protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción

de receptores. Viene coordinado con la resistencia de la instalación de tierra, según la fórmula:

RA x I∆n o UL Donde: RA: Es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los conductores de protección de masas. I∆n: Es la corriente diferencial-residual asignada. UL: Es la tensión de contacto límite convencional (50 V, 24V u otras, según los casos). Límites superiores de la resistencia de la toma de tierra de las masas y que no se debe superar en función del ambiente (UL) y de la sensibilidad del interruptor diferencial I∆n

Sensibilidad I∆n 1A 500 mA 300 mA 30 mA

Resistencia máxima de la puesta a tierra UL = 50 V UL = 24 V UL = 12 V 50 Ω 24 Ω 12 Ω 100 Ω 48 Ω 24 Ω 166 Ω 80 Ω 40 Ω 1660 Ω 800 Ω 400 Ω

Los interruptores diferenciales de baja sensibilidad no se utilizan en la protección contra los contactos directos. Los interruptores diferenciales de alta sensibilidad (I∆n ≤ 30 mA) además de en la protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción de receptores se emplean para la protección contra contactos directos. Como ejemplo de algunos lugares donde se deben colocar los dispositivos diferenciales de alta sensibilidad son:  

 



Circuitos con tomas de corriente ≤ 32 A, en cualquier ambiente. Cualquiera que sea la intensidad de la toma en circuitos con tomas de corriente en locales de baño, duchas y piscinas de uso privado o público en las zonas donde sea posible instalar una toma de corriente y no se disponga de transformador de aislamiento o de baja tensión de seguridad. En locales mojados. Circuitos con tomas de corriente en instalaciones provisionales. Circuitos de alimentación de canteras, de caravanas, de barcos de recreo, instalaciones para feriantes y ferias, instalaciones ornamentales, instalaciones de señalización. En instalaciones antiguas donde puede que las masas no estén conectadas a tierra



En la protección complementaria contra contactos directos.

En las normas UNE EN 61008, UNE EN 61009 se indica que el valor mínimo admitido de la corriente diferencial de no funcionamiento (I∆n) es 0,5 I∆n. Es decir no debe disparar por debajo de este valor, y se admite como margen correcto de disparo de un diferencial a los valores comprendidos entre I∆n y 0,5 veces I∆n, y por supuesto para corrientes superiores a I∆ n, siempre ha de disparar. 1.5 TIEMPO DE RESPUESTA

Según el tiempo de disparo, los interruptores diferenciales pueden clasificarse como: a) Instantáneos, tipo G b) Selectivos, tipo S. Los interruptores diferenciales selectivos (Interruptores diferenciales puros, combinados o bloques DDA) cuentan con un retardo a la desconexión y se instalan aguas arriba de otros interruptores diferenciales instantáneos para asegurar la selectividad y limitar así el corte de servicio eléctrico solamente a la parte de la instalación afectada por el defecto a tierra. En el campo doméstico y análogo las normas UNE EN61008 (interruptores diferenciales) y UNE EN61009 (interruptores automáticos diferenciales), definen valores normalizados de los tiempos de funcionamiento máximo y del tiempo de no respuesta con respecto al tipo de interruptor diferencial y a la sensibilidad I∆n En el cuadro siguiente se recogen estos valores.

Tipo

I∆n (A)

I∆n (A)

Valores normalizados del tiempo (s) de funcionamiento y de no respuesta para una corriente residual con I•n igual a: I∆n

General

S

Cualquier Cualquier valor valor

≥25

2I∆n

5I∆n

500 A

0,3

0,15

0,04

0,04

0,5

0,2

0,15

0,15

0,13

0,06

0,05

0,04

>0,030

Tiempo de funcionamiento máximo Tiempo de funcionamiento máximo Tiempo de no respuesta mínimo

1.6 SELECTIVIDAD

Con objeto de que un fallo o defecto no deje fuera de servicio la totalidad de la instalación, debe de actuar la protección diferencial más próxima al punto de defecto y que no lo haga cualquier otro dispositivo situado en otro punto de la instalación, para ello es necesario coordinar las protecciones diferenciales, de modo que resulte un conjunto selectivo que disparé el elemento más próximo al punto de defecto y no otro. Un caso particular es aquella en que las protecciones están dispuestas en serie figura 2, en este caso para un defecto ocurrido aguas debajo del interruptor diferencial B, debería de actuar este en primer lugar, para ello deben de cumplirse dos condiciones, una relativa a la corriente de disparo y otra al tiempo de actuación. Así: 1) Según normativa de fabricación, un diferencial debe de actuar para una corriente de defecto I∆n entre I∆n e I∆n /2, lo que en la práctica requiere que la sensibilidad (corriente de defecto asignada) del interruptor diferencial A situado aguas arriba, ha de ser mayor que el doble de la sensibilidad del diferencial B situado aguas abajo del anterior. I∆n (aguas arriba) > 2 x I∆n (aguas abajo) 2) Por otro lado puesto que por mínimo que sea el diferencial B, necesita un tiempo para actuar, por lo que se requiere una temporización o retardo voluntario enel dispositivo aguas arriba, será por tanto de tipo selectivo y la segunda condición que se debe cumplir para el no disparo de A para un defecto aguas debajo de B es que el tiempo total de funcionamiento tf del interruptor diferencial situado aguas abajo, sea menor que el tiempo límite de no respuesta tr del interruptor diferencial situado aguas arriba, para cualquier valor de corriente. Esto es:

tr (A) > tf (B) Donde: tr = tiempo de no respuesta o retardo del disparo tf = tiempo de funcionamiento, desde la detección del defecto a la interrupción total de la corriente de defecto.

figrua 2

A S

B

1.7 ELECCIÓN DEL CALIBRE INTERRUPTOR DIFERENCIAL.

O

CORRIENTE

ASIGNADA

DEL

La corriente asignada Ind del interruptor diferencial se elige en función de la corriente de empleo del circuito calculada, teniendo en cuenta los coeficientes de utilización Ku y de simultaneidad Ks. Si el interruptor diferencial está situado aguas abajo de un interruptor automático magnetotérmico de corriente asignada In1 y en la misma línea figura 3, la corriente asignada del interruptor diferencial Ind ha de ser al menos igual a la corriente asignada del interruptor automático (Ind ≥ In1), aunque es muy recomendable sobrecalibrar el interruptor diferencial respecto al magnetotérmico de forma que Ind ≥ 1,4 In1. Si el interruptor diferencial está situado aguas arriba de un grupo de circuitos protegidos por interruptores magnetotérmicos del mismo número de polos que el interruptor diferencial, figura 4, la corriente asignada del interruptor diferencial Ind se elige en función de los coeficientes de utilización y de simultaneidad previstos para el circuito: Ind ≥ Ku · Ks (In1 + In2 + In3 + In4) Ind: Intensidad nominal del diferencial In1: Intensidad nominal del interruptor automático

In1

Ind

Ind In1

In2

Figura 3

Interruptor diferencial 2 polos

In3

In4

Figura 4

Interruptor magnetotérmico diferencial

Interruptor diferencial 4 polos

Bloque diferencial tetrapolar

Relé diferencial

Bloque diferencial

Bloque Diferencial

Toroidal

Tetrapolar

Interruptor diferencial

Relés diferenciales + toriodes Dispositivos diferenciales comerciales

2. INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS Un aparato de maniobra que cumple con la condición de seguridad cuando se garantiza la aislación de los contactos abiertos con maneta en posición “O” tanto bajo la tensión nominal como ante las sobretensiones esperables en el sistema. Las funciones a cumplir según la necesidad son:  Seccionamiento  Interrupción  Protección  Conmutación La función interrupción es definida por la norma IEC 60947-1 define claramente las características de los aparatos según sus posibilidades de corte. La función protección incluye una elevación de la corriente normal de carga es un síntoma de anomalía en el circuito, que de acuerdo a su magnitud y a la rapidez de su crecimiento, se puede tratar de sobre-cargas o cortocircuitos. Esta corriente de falla aguas abajo del aparato de maniobra, si no es cortada rápidamente, puede ocasionar daños irreparables en personas y bienes. Por ello es indispensable considerar ambos aspectos:  

Protección de personas Protección de bienes

La función seccionador conmutación contempla el cierre y apertura sin carga, puede soportar un cortocircuito estando cerrado. Apto para el seccionamiento en posición abierto. Interruptor.- Se lo denomina interruptor manual o seccionador bajo carga. Cierra y corta en carga y sobrecarga hasta 8 In. Soporta y cierra sobre cortocircuito pero no lo corta. 2.1

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

Antiguamente se utilizaban modelos antiguos conformados por: Un seccionador y fusibles los mismos que presentan las siguientes desventajas:  Abre y cierra sin carga.  Es fijo.  Poco selectivo.  Reemplazable.  Ocupa mucho espacio.  El arco deteriora su entorno.

 Ya están descontinuados por ser una constante fuente de peligro. Tenemos que manifestar que la única ventaja es su bajo costo. Actualmente, dado los altos avances tecnológicos, se utilizan los interruptores automáticos los mismos que presentan las siguientes ventajas:       

Abre y cierra con carga. Es regulable. Muy selectivo. Rearmable. Ocupa poco espacio. Tiene cámara de extinción. Están actualizados y presenta mucha seguridad mecánica.

Las desventajas posibles según el tipo de empresa son: Relativamente caro, caro y muy caro. Los interruptores modernos utilizan dispositivos que pueden detectar las variaciones de corriente y según sea la magnitud de la variación podemos clasificarlo en: Los interruptores termomagnéticos modernos se clasifican como sigue:  Magnéticos fijos y regulable.  Termomagnéticos fijos y regulables  Térmico fijo y magnético regulable  Térmico regulable y magnético fijo 2.2 PERTURBACIONES EN LOS SISTEMAS ELECTRICOS. Son alteraciones de los principales parámetros de los sistemas eléctricos de corriente continua o alterna. Los parámetros eléctricos principales son: Tensión, corriente y frecuencia siendo sus unidades Voltios, Amperios y frecuencia respectivamente. a) Corrientes anormales: Alteración de la corriente nominal por encima de los valores establecidos estos pueden ser: 



Alta intensidad: Están conformados por las corrientes de cortocircuitos asimétricos y simétricos. Se dan entre 2In 2 a 3 ciclos). c) Selectividad:

El diseño y coordinación de la protección debe ser tal que aún en condiciones más desfavorables y extremas, solamente se aísle la parte del sistema o equipo afectado quedando operativo el resto del sistema. Es necesario que en la ocurrencia de fallas actúen los interruptores más cercanos al equipo protegido para lo cual se utilizan varios tipos de protección a saber:  

Unitarios y/o restringidos. Escalonados (relés de impedancia o sobrecorrientes). d) Sensibilidad:

Se refiere a la más pequeña variación de la magnitud controlada que el sistema puede detectar. Esta magnitud debe ser plenamente conocida por el Ingeniero especialista en protección con el objeto de controlar la correcta operación de los relés. En caso de tratarse de relés, se refiere a los voltios amperios que operar (consume) a dicho equipo. e) Estabilidad: Es la habilidad de los equipos de no actuar ante condiciones normales de carga y ante fallas externas a su zona de influencia. Así mismo deben ser estables ante oscilaciones de tensión, corriente y frecuencia, etc. f) Simplicidad: Debe ser de fácil manejo teniendo pocos elementos que puedan fallar, aumentando así la fiabilidad. Tener en cuenta que no necesariamente el sistema más simple es el más económico. g) Otros: Se refieren a otras características tales como:  Bajo consumo.  Facilidad de mantenimiento.  Economía global del sistema.

 Criticidad del sistema. 2.5 PROTECCIÓN CONTRA SOBRECORRIENTES Y CORTOCIRCUITO a) Seccionamiento: A fin de trabajar en forma segura en instalaciones, máquinas y su equipa-miento eléctrico, debe ser posible aislar eléctrica y físicamente todos los circuitos de potencia y de control de la línea de distribución. El seccionamiento se realiza sin carga (IEC 947–3). Las desventajas que presentan son las siguientes:        

Abre y cierra sin carga. El equipo es fijo. Poco selectivo. Al destruirse es reemplazable. Cuando se instala ocupa mucho espacio. Al producirse un corto circuito el arco deteriora su entorno. Ya están descontinuados. Es una fuente constante de peligro.

La única ventaja es su costo barato. b) Interruptor: Permite la conexión y desconexión de un circuito con carga, así como la parada de emergencia (IEC 947 - 2). Las ventajas que presentan son las siguientes:      

Abre y cierra con carga. Es regulable, muy selectivo. Al accionar frente a un corto circuito es rearmable. Ocupa poco espacio. Tiene cámara de extinción. Están actualizados y proporcionan gran seguridad mecánica.

La única desventaja es su costo relativamente caro y muy caro. c) Protección contra cortocircuito: Cualquier instalación puede estar sujeta a fallas eléctricas y mecánicas. Con el fin de evitar que estas fallas causen daños a la carga y a su equipamiento es necesario

prever protecciones contra corto circuitos y sobrecargas. El objetivo de la protección contra corto circuitos es detectar y cortar, lo más pronto posibles, corrientes anómalas de 2 a 10 veces la corriente nominal de la carga. Función incluida en:   

Interruptores magnéticos para motores. Interruptores termomagnéticos para motores. Interruptores para cargas diversas.

d) Protección contra sobrecargas: La protección contra sobrecargas permite detectar incrementos de corriente entre 1 a 1.5 veces la corriente nominal de la carga; y desconectar el sistema para evitar el deterioro de los materiales aislantes de los conductores y carga evitando así un corto circuito. Es también posible añadir otras protecciones, como la protec-ción contra fallas de aislamiento, pérdida de fase, desbalance de tensiones y corrientes, etc. Los dispositivos específicos son: .  Relé térmico contra sobrecarga para motores.  Interruptores termomagnéticos para cualquier carga. Aplicación en la protección contra corto circuitos y sopobrecargas tales como: Motores eléctricos síncronos y asíncronos.       

Sistema de iluminación. Sistemas de calefacción. Aire acondicionado. Máquinas y electrodomésticos en general. La industria de la construcción La industria de equipos electrónicos. Las industrias: textil, minas, pesquera, entre otras.

Cuando se tiene una máquina con una muy alta criticidad es conveniente protegerlo contra todo posible daño, para ello se tendrán que gobernar los parámetros siguientes: Corriente, Tensión y Frecuencia. Los censores de los circuitos de los parámetros de la máquina deben ser instalados en las tres fases, además deben tener un circuito de gobierno común, que me permita controlar la totalidad de las características de la máquina. El diseño deberá considerar que cuando actúen los elementos de protección, no deberán ser reseteados automáticamente, es recomendable detectar cual ha sido la causa o motivo por el cual ha actuado.

Los relés de sobrecarga deben ser seleccionados de modo que permitan el arranque y parada de la carga, así mismo nos indique el tipo de falla en su panel frontal. Antiguamente los sistemas de protección dependían de los fusibles y de su respectivo seccionador teniéndose una muy pobre selectividad, sensibilidad y confiabilidad del sistema de protección del circuito eléctrico. 2.6 CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS Teniendo en cuenta que estos equipos son muy importantes en el control y protección de las cargas y alimentadores del sistema de fuerza y mando es que son fabricados teniéndose en cuenta los siguientes parámetros: a) Elevadas prestaciones: Estos interruptores tienen que estar preparados para poder soportar los grandes esfuerzos electromecánicos producidos por las corrientes de corto circuito, es decir se necesita posean una:  Construcción monopolar.  Optima geometría de contactos.  Avanzada tecnología de las cámaras de arco  Cámaras de arco inspeccionarles.  Ausencia de uniones metálicas en las partes vivas.  Altísimo número de maniobras eléctricas  Estructura metálica.  Doble aislamiento entre circuitos auxiliares y circuitos de fuerza.  Ningún contacto con partes vivas. Todos los accesorios eléctricos son pre-cableados para montaje desde el frente del interruptor.

Aspectos constructivos de los interruptores automáticos.

b) Reducción del volumen: Es uno de los objetivos de la modernización de los equipos auto-máticos, esto se logra con los siguientes factores:  Posibilidad de construir tableros de distribución compactos.  Interruptor extraíble hasta 2000 Amperios.  Apropiado para montaje en columnas de solo 400 mm de ancho.  Solo 4 puntos de montaje y/o riel tipo din.  Estandarización de soportes de estructuras. c) Aptitud al seccionamiento Si en la posición de abierto, el interruptor automático garantiza el seccionamiento del circuito en conformidad con la Norma IEC – 947 - 2, entonces el fabricante está autorizado de colocar el símbolo de “apto al seccionamiento”. d) Tropicalización Si el interruptor es fabricado de acuerdo a las normas IEC 068 – 2 – 1“Cold”, IEC 0682 “DryHeat”, IEC 068-2-30 “DampHeat”, entonces puede ser considerado apto para trabajar en zonas de ambiente agresivo tales como la industria química y naval. e) Resistencia a las vibraciones Conforme a las normas IEC 068 – 2 - 6.Resistentes a vibraciones de origen mecánico o electromagnético. Certificados por las entidades internacionales que exigen las condiciones más severas de trabajo, estas organizaciones son:    

Rina DET Norske Veritas Lloyd’s register of Shipping Bureau Veritas

f) Grados de protección Según la IEC 529, se refiere a la protección mecánica contra todos los cuerpos externos al interruptor. La primera cifra significativa (protección contra cuerpos sólidos) y la segunda cifra significativa (protección contra cuerpos líquidos), los grados de protección más relevantes son: 

IP 20 para partes fijas.

  

IP 30 para partes frontales (excluidos terminales). IP 40 para interruptor con manija rotativa. IP 54 para interruptor con manija rotativa en puerta.

g) Fácil, rápido y seguro de instalar Debido a que será manipulado por personal técnico operativo, esto implica tomar todas las precauciones para su servicio de operación:  Extracción a Puerta Cerrada  Para una segura operación: o Solo a interruptor abierto o Línea de fuerza y circuitos auxiliares seccionados.  Montaje en todas las posiciones: Alimentación superior o inferior.  Montaje en placa base:  Montaje en riel DIN hasta 630 A,  DIN EN 50022 para S1 y S2  DIN EN 50023 para S3, S4 y S5 h) Doble aislamiento Para la correcta conexión y accionamiento, con el interruptor montado, sin acceso a partes sometidas a tensión. Permite la inspección directa de los contactos y cámaras de extinción de arco con interruptor fuera de servicio. i) Compatibilidad electromagnética De acuerdo a las normas IEC 947-2, IEC 61000-4, EN 50081, EN 50082, el interruptor no debe de verse perturbado por perturbaciones transitorias de ningún origen (atmosféricos, generadas por equipos electrónicos de potencia, etc.). j) Seguridad de operación y mantenimiento.El equipo debe garantizar la máxima seguridad al personal de operación y Mantenimiento, ofreciendo aislamiento entre partes de control y fuerza. Es muy accesible por la parte frontal, no presenta ningún acceso a partes vivas. k) Capacidad de comunicación

En la actualidad es de gran importancia que los interruptores sean capaces de integrarse a sistemas de control y monitoreo a distancia mediante protocolos de comunicación abiertos. l) Coordinación de protecciones Existen dos formas principales de realizar la coordinación de protecciones:  Back up  Selectividad Dentro de la selectividad encontramos los siguientes métodos: - Selectividad cronométrica - Selectividad amperimétrica - Selectividad energética. m) Limitadores de corriente Tienen la función de limitar la energía especifica pasante en casos de corto circuito salvaguardando así la integridad de los equipos aguas abajo. Se caracterizan por su alto poder de ruptura y por su gran velocidad de apertura. Presenta un interruptor Limitador de Corriente, por ejemplo para el siguiente modelo: Modelos: S1X100, S3X, S4X y S6X In: 100 - 630 A. Icu:70 - 200 kA. Tapertura: 3,5mseg 3. CONCLUCIONES El interruptor diferencial es un dispositivo de protección (a personas) contra fugas de corriente a tierra provocadas por equipos defectuosos, instalaciones dañadas o contactos directos. Con valores nominales de corriente diferencial desde 0.01 hasta 0.5A y su característica de ser insensibles tanto a los fenómenos transitorios de la red, como a las perturbaciones de origen atmosférico, permiten su aplicación en cualquier sector ya sea industrial, comercial o residencial. Un botón de prueba "Test" en la parte frontal permite verificar periódicamente su correcto funcionamiento. En cualquiera de sus versiones bipolar o tetrapolar, es posible adicionar al interruptor diferencial puro, accesorios tales como una bobina de disparo o contactos auxiliares utilizados para la gama de interruptores termomagnéticos. Su uso es recomendado en el hogar, oficina, escuela, comercio e industria: Contactos residenciales a la intemperie, cocheras, baños, jacuzzis y en lugares cercanos a

albercas, en lugares expuestos como obras en construcción, parques de diversiones, etc., para determinar el estado de la instalación y como protección de equipo e instalaciones por falla de aislamiento en conductores. 4. BIBLIOGRAFIA         



  

http://www.edu.xunta.gal/centros/cifpcoroso/gl/system/files/1TXA007102G0701 _CT3_.pdf http://biblioteca.cenace.org.ec/jspui/bitstream/123456789/826/62/PROTECTEMA5.pdf http://cdigital.dgb.uanl.mx/te/1020070671/1020070671_04.pdf http://www.hager.es/productos-e.catalogo/distribucion-de-laenergia/aparamenta-de-cabecera/reles-diferenciales/8952.htm http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1608 http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/6007/1/T1024.pdf Proteccion de sistemas eléctricos de potencia – Ramon M. Mujal Rosas Proteccion en las instalaciones eléctricas: evolución y perspectivas – Paulino Monte Sangrá, Paulino Montané http://www.unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_ Investigacion/IF_DICIEMBRE_2012/IF_RODRIGUEZ %20ABURTO_FIEE/LIBRO%20INSTRUMENTOS%20PARA %20TABLEROS.pdf http://www04.abb.com/global/seitp/seitp202.nsf/0/5a60ac7d24dadfa285257a36 0079ec7b/$file/Distribuci%C3%B3n+de+Potencia+y+Protecci%C3%B3n+El %C3%A9ctrica.pdf NATIONAL SEMICONDUCTOR, APPLICATION NOTE 5. DOCUMENTOS VARIOS SOBRE PLL Y SUS APLICACIONES http://www.schneider-electric.cl/documents/local/catalogos/ci/cap1.pdf