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PROTECCIONES ELECTRICAS EN BAJA TENSION

AREA EET ELECTRICIDAD / ELECTRONICA Y TELECOMUNICACIONES

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INSTALACIONES ELECTRICAS DOMILICIARIAS • PRINCIPIOS BASICOS • PRESENTACION TEMA • LABORATORIO INSTALACIONS ELECTRICAS

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2

SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA

GENERACION

13.2 KV

TRANSMISION

DISTRIBUCION

220 KV - 110 KV 500 KV

CONSUMOS

12 KV - 380 V 220 V

KW Kwh.

PRODUCCION

DISTRIBUCION

TP

TD

CLIENTE AT

CLIENTES BT

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3

INSTALACIONES ELECTRICAS DOMICILIARIAS ¿QUÉ ES UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA? Se denomina instalación eléctrica al conjunto formado por, el tendido de cañerías, Conductores, artefactos de iluminación, toma corrientes y demás elementos de protección que se combinan para el aprovechamiento y utilización de la energía eléctrica en el hogar comercio e industria.

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TARIFAS El decreto Nº 446/88 establece las tarifas que se indican a continuación: CLIENTES EN BAJA TENSION

CLIENTES EN ALTA TENSIÓN

1

Tarifa Simple

BT - 1

2

Tarifa con Potencia Contratada

BT - 2

AT – 2

3

Tarifa con Demanda Máxima Leída

BT - 3

AT – 3

BT 4.1

AT 4.1

BT 4.2

AT 4.2

BT 4.3

AT 4.3

4

Tarifa Horaria

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OBJETIVOS SISTEMA DE PROTECCION • •

• • •

La función protección Una elevación de la corriente normal de carga es un síntoma de anomalía en el circuito. De acuerdo con su magnitud y a la rapidez de su crecimiento, se puede tratar de sobrecargas 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 dos aspectos: Protección de personas Protección de bienes

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OBJETIVOS SISTEMA DE PROTECCIONES •

• • • • •

Existen muchos tipos de protecciones, que pueden hacer a una instalación eléctrica completamente segura ante cualquier contingencia, pero hay tres que deben usarse en todo tipo de instalación: de alumbrado, domesticas, de fuerza, redes de distribución, circuitos auxiliares, etc., ya sea de baja o alta tensión. Estas tres protecciones eléctricas, que describiremos con detalle a continuación son: a) Protección contra cortocircuitos. b) Protección contra sobrecargas. c)Protección contra electrocución. Los dispositivos mas empleados para la protección contra cortocircuitos son: Fusibles calibrados (también llamados cortacircuitos), o

•

Interruptores automáticos magnetotérmicos

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SISTEMA DE PROTECCIONES

A.- PROTECCION A LAS PERSONAS B.- PROTECCION A LAS INSTALACIONES ELECTRICAS Y MECANICAS

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8

SISTEMA DE PROTECCIÓN ELÉCTRICA

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TABLERO DISTRIBUCCION ALUMBRADO TDA Alim.

tp

IGA

P/D

IAI

IAI

ts

CTO. 1 CTO. 2

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10

ATERRIZACION DE ENCHUFES

TIERRA DE PROTECCION / MALLA BAJA TENSION

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SUBESTACION ELECTRICA

PARTIDOR

¿DÓNDE ENCONTRAMOS INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS? ING:MARCELO SALINAS PÉREZ

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SUBESTACION ELECTRICA

TABLERO DE SEÑALES DE CONTROL Y ESQUEMATICO

INSTRUMENTOS

INTERRUPTORES

TRANSFORMADOR

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OSCILOGRAMA DE UN COCI 2.00

1.50

1.00

0.60

Iasim Io

0.00

-0.00

-1.00

Isim

-1.60 Frecuencia Base:50HZ

RAZON:X/R

-2.00 0.00

0.00

0.00

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0.00

0.12

14

COORDINACION EN BAJA TENSION

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15

FUSIBLES

CORTOCIRCUITO

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CANALIZACION

COCI EN CONDUITS

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17

CANALIZACION

COCI EN CAJAS

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18

PROTECCIONES EN B.T. •

•

Protección contra sobrecargas – Su característica de disparo es tiempo dependiente o inverso, es decir que a mayor valor de corriente es menor el tiempo de actuación. Protección contra cortocircuitos – Su característica de disparo es a tiempo independiente, es decir, que a partir de cierto valor de corriente de falla la protección actúa, siempre en el mismo tiempo.

CORTOCIRCUITO Y SOBRECARGA EN MOTOR ELECTRICO

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DATA SHEET INTERRUPTORES •

• • • •

•

• •

El poder de corte de un interruptor automático, define la capacidad de éste para abrir un circuito automático al establecerse una corriente de cortocircuito, manteniendo el aparato su aptitud de seccionamiento y capacidad funcional de restablecer el circuito. De acuerdo con la tecnología de fabricación existen dos tipos de interruptores automáticos: Rápidos Limitadores La diferencia entre un interruptor rápido y un limitador está dada por la capacidad de este último a dejar pasar en un cortocircuito una corriente inferior a la corriente de defecto presunta. La velocidad de apertura de un limitador es siempre inferior a 5 ms (en una red de 50 Hz). El interruptor automático según la norma IEC 947-2 tiene definidos dos poderes de corte: Poder de ruptura último (Icu) Poder de ruptura de servicio (Ics) ING:MARCELO SALINAS PÉREZ

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INTERUPTOR TERMOMAGNETICO

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CORRIENTE DE COCI Intensidad de cortocircuito Conocer el aporte al cortocircuito en un punto de la instalación es una condición excluyente para elegir un interruptor automático. La magnitud de la Icc es independiente de la carga, y sólo responde a las características del sistema de alimentación y distribución. El valor de In está determinado por el consumo que experimenta la instalación o máquina conectada aguas abajo. En función de los datos disponibles se proponen dos alternativas para la determinación de la Icc: Por Cálculo Por tabla.

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INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

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INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

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DATA SHEET INTERRUPTORES La función interrupción La norma IEC 947-1 define claramente las características de los aparatos según sus posibilidades de corte. Seccionador Cierra y corta sin carga, puede soportar un cortocircuito estando cerrado. Apto para el seccionamiento en posición abierto. Interruptor Se lo denomina vulgarmente 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. Interruptor seccionador Interruptor que en posición abierto satisface las condiciones especificadas para un seccionador. Interruptor automático Interruptor que satisface las condiciones de un interruptor seccionador e interrumpe un cortocircuito. ING:MARCELO SALINAS PÉREZ

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INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

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FUSIBLES

TIPOS DE FUSIBLES/CURVAS FUSIBLES

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CALCULO Icc • • • • • • •

El método consiste en: 1. Hacer la suma de las resistencias y reactancias situadas aguas arriba del punto considerando. Rt = R1 + R2 + R3 + … Xt = X1 + X2 + X3 + … Donde: U0 = Tensión entre fases del transformador en vacío, lado secundario de baja tensión, expresada en Volts (V). RT y XT = Resistencia y reactancia total expresadas en miliohms (m )

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28

CONCEPTO BÁSICOS

•FILIACION •SELECTIVIDAD

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29

FILIACION •

•

La filiación es la utilización del poder de limitación de los interruptores. Esta limitación ofrece la posibilidad de instalar aguas abajo aparatos de menor poder de corte. Los interruptores limitadores instalados aguas arriba asumen un rol de barrera para las fuertes corrientes de cortocircuito.

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FILIACION

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31

SELECTIVIDAD • •

Selectividad de protecciones La continuidad de servicio es una exigencia en una instalación moderna. La falta de una adecuada selectividad puede provocar la apertura simultánea de más de un elemento de protección situado aguas arriba de la falla, por lo que la selectividad es un concepto esencial que debe ser tenido en cuenta desde su concepción.

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SELECTIVIDAD

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COORDINACION PROTECCIONES

• COORDINACION INTERRUPTOR / FUSIBLE

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CURVAS

CURVA FUSIBLE

CURVA INTERRUPTOR ELECTRONICA

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COORDINACION PROTECCIONES

COORDINACION INTERRUPTOR / INTERRUPTOR

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COORDINACION EN BAJA TENSION

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PROTECCIONES ELECTRICAS INTERRUPTOR AUTOMATICO

• Merlin Gerin • Modelo NG125 (H) 36 (KA) MENU PRINCIPAL ING:MARCELO SALINAS PÉREZ www.inacap.cl

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PROTECCIONES ELECTRICAS Calculo de protección corto-circuito Motor A I Aut = 1.5 ⋅ In = 1.5 ⋅ 8.8 = 13.2( A) I Aut = 3 ⋅ In = 3 ⋅ 8.8 = 26.4( A) De acuerdo a los valores obtenidos se seleccionara un disyuntor de 16(A).

K=

Ip I Aut .Selec

61.6( A) = = 3.85 16( A)

Tiempo de Operación de 5 seg. Disyuntor seleccionado 3 x 16(A) C60L Merlín Gerin.

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PROTECCIONES ELECTRICAS Calculo de protección corto-circuito Motor B y C

I Aut = 1.5 ⋅ In = 1.5 ⋅ 7 = 10.5( A) I Aut = 3 ⋅ In = 3 ⋅ 7 = 21( A) De acuerdo a los valores obtenidos se seleccionara un disyuntor de 16(A).

K=

Ip I Aut .Selec

42( A) = = 2.025 16( A)

Tiempo de Operación de seg. Disyuntor seleccionado 3 x 16(A) C60L Merlín Gerin.

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PROTECCIONES ELECTRICAS Calculo de protección corto-circuito Motor D I Aut = 1.5 ⋅ In = 1.5 ⋅ 11.7 = 17.55( A) I Aut = 3 ⋅ In = 3 ⋅ 11.7 = 35.1( A) De acuerdo a los valores obtenidos se seleccionara un disyuntor de 16(A).

K=

Ip I Aut .Selec

81.9( A) = = 3.25 25( A)

Tiempo de Operación de 5.5 seg. Disyuntor seleccionado 3 x 25(A) C60L Merlín Gerin.

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PROTECCIONES ELECTRICAS Calculo de protección general Iaut G = Iaut > HP (M4) + In motores restantes (M1 + M2 + M3). Iaut G = 25(A) + 7(A) + 7(A) + 8.8(A) = 47.8(A). De acuerdo a los valores obtenidos se seleccionara un disyuntor de 50(A) NG152 (H) 36(KA) Merlín Gerin. Ipt

= Ip1 + Ip2 + Ip3 + Ip4

Ipt

= 81.9(A) + 42(A) + 42(A) + 61.6(A) = 227.5(A).

K=

Ip I Aut .Selec

=

227.5( A) = 4.55 50( A)

Tiempo de operación de 5 seg. Disyuntor seleccionado 3 x 50(A) NG125 (H) 36(KA) Merlín Gerin. ING:MARCELO SALINAS PÉREZ

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CONCLUSIONES GRACIAS Y NOS VEMOS.

[email protected]

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