DISPOSITIVOS DE DISPOSITIVOS DE PROTECCION Y PROTECCION Y

MANIOBRA PARA MANIOBRA PARA TABLEROSTABLEROS

La norma IEC 60947La norma IEC 60947 La norma IEC 60947 constituye la primera etapa significativa La norma IEC 60947 constituye la primera etapa significativa

hacia un verdadero estándar internacional que no sólo tiene en hacia un verdadero estándar internacional que no sólo tiene en cuenta las exigencias europeas, sino también las de las normas UL cuenta las exigencias europeas, sino también las de las normas UL (1), NEMA (2) (USA) y JIS (3) (Japón). Recoge todas las (1), NEMA (2) (USA) y JIS (3) (Japón). Recoge todas las recomendaciones relativas a los equipos eléctricos de baja tensión recomendaciones relativas a los equipos eléctricos de baja tensión en siete publicaciones. La publicación IEC 60947-1 está dedicada a en siete publicaciones. La publicación IEC 60947-1 está dedicada a las normas generales relativas a todos los equipos BT. La las normas generales relativas a todos los equipos BT. La publicación IEC 60947-4-1 define las normas específicas de los publicación IEC 60947-4-1 define las normas específicas de los contactores y los arrancadores de motores.contactores y los arrancadores de motores.

Norma IEC 60947-2 Interruptores automáticos el campo de aplicaciónIEC60947-2

determina las características de fabricación y ensayos de los interruptores :

Voltaje hasta 1000 V AC o 1500 V DC Personas técnicamente capacitadas. 

Caracteristicas de dispositivos de Caracteristicas de dispositivos de proteccion y maniobra en tableros proteccion y maniobra en tableros

electricoselectricos En un tablero eléctrico se concentran todos los En un tablero eléctrico se concentran todos los

dispositivos de protección y de maniobra de los dispositivos de protección y de maniobra de los circuitos eléctricos de una instalación.circuitos eléctricos de una instalación.

En el momento que se produce una falla (corto En el momento que se produce una falla (corto circuito, sobrecarga o falla de aislamiento) actúan circuito, sobrecarga o falla de aislamiento) actúan las protecciones previniendo así los daños en el las protecciones previniendo así los daños en el material y posibles causas de incendiomaterial y posibles causas de incendio

Estado de Operación NORMAL

Estado de Operación ANORMAL

Funcionamiento de una

INSTALACION ELECTRICA

No existen riesgos

FALLAS

SOBRECARGAS

CORTOCIRCUITOS

FALLAS DE AISLAMIENTO

Aparatos de protección Aparatos de protección

RELÉRELÉ

• EL INTERRUPTOR DIFERENCIALEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL

ELEMENTOS DE MANDOELEMENTOS DE MANDO

APARATOS DE MANIOBRAAPARATOS DE MANIOBRA

Aparatos de maniobra manualesAparatos de maniobra manuales Aparatos de maniobra automáticosAparatos de maniobra automáticos

Los interruptoresLos interruptores

PulsadoresPulsadores

Seccionadores Seccionadores

Tipos de protecciones y Tipos de protecciones y componentescomponentes

Disyuntor (Disyuntor (Interruptor Termomagnético))

Será utilizado como dispositivo de protección contra corrientes de

sobrecargas y cortocircuitos

Características de los interruptores

El MAGNETOTERMICOEl magnetotérmico es un dispositivo electromecánico que se coloca en el nuestro tablero de contol, para proteger la línea de sobrecargas y cortocircuitos.Existen magnetotérmicos de 1,2,3, y 4 polos (unipolar, bipolar, etc.) dependiendo de las fases que queremos proteger. Según el reglamento hay que colocar de dos polos a las líneas monofásicas aunque en instalaciones antiguas encuentren magnetotérmicos unipolares.La Norma IEC 60898 define la corriente nominal como la corriente que el interruptor puede soportar en régimen ininterrumpido (es decir, sin dispararse) a una temperatura de referencia especificada de 30 ºC.Asimismo, indica los siguientes valores preferenciales de In : 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 y 125 A (fíjese que de aquí proceden los valores habituales de In que usted conoce en los interruptores de riel que compra).Como regla, los fabricantes de interruptores termomagnéticos indican, además de los valores de In a la temperatura de referencia, su variación con la temperatura.

El magnetotérmico es un dispositivo electromecánico que se coloca en el nuestro tablero de contol, para proteger la línea de sobrecargas y cortocircuitos.Existen magnetotérmicos de 1,2,3, y 4 polos (unipolar, bipolar, etc.) dependiendo de las fases que queremos proteger. Según el reglamento hay que colocar de dos polos a las líneas monofásicas aunque en instalaciones antiguas encuentren magnetotérmicos unipolares.La Norma IEC 60898 define la corriente nominal como la corriente que el interruptor puede soportar en régimen ininterrumpido (es decir, sin dispararse) a una temperatura de referencia especificada de 30 ºC.Asimismo, indica los siguientes valores preferenciales de In : 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 y 125 A (fíjese que de aquí proceden los valores habituales de In que usted conoce en los interruptores de riel que compra).Como regla, los fabricantes de interruptores termomagnéticos indican, además de los valores de In a la temperatura de referencia, su variación con la temperatura.

Interruptor Controlador de Potencia ( ICP )Interruptor General Automático ( IGA )

Interruptor diferencial ( ID)Pequeño Interruptor Automático ( PIA )

CUADRO DE MANDO Y PROTECCIÓN DE UNA VIVIENDACUADRO DE MANDO Y PROTECCIÓN DE UNA VIVIENDA

Para la apertura del interruptor se quitan los Para la apertura del interruptor se quitan los cuatro remaches de bronce ubicados en los cuatro remaches de bronce ubicados en los laterales y se retira la tapa derecha.laterales y se retira la tapa derecha.  

Para la apertura del interruptor se quitan los Para la apertura del interruptor se quitan los cuatro remaches de bronce ubicados en los cuatro remaches de bronce ubicados en los laterales y se retira la tapa derecha.laterales y se retira la tapa derecha.  

Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.

Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.

INTERRUPTOR DEFERENCIALINTERRUPTOR DEFERENCIAL

INTERRUPTOR INTERRUPTOR DEFERENCIALDEFERENCIAL

El interruptor es capaz de medir la El interruptor es capaz de medir la posible diferencia entre la corriente posible diferencia entre la corriente de entrada y de salida disparandose de entrada y de salida disparandose automaticamente si esta diferencia automaticamente si esta diferencia es amyor a 30 mA y cortando el paso es amyor a 30 mA y cortando el paso de la corrientede la corriente

Funciones de dispositivos de Funciones de dispositivos de protección protección

en las líneas eléctricas se pueden en las líneas eléctricas se pueden producir una serie de defectos, el cual producir una serie de defectos, el cual pone en peligro la integridad de la pone en peligro la integridad de la instalación eléctrica de los vienes instalación eléctrica de los vienes materiales y de la vida de las personas. materiales y de la vida de las personas.

El sistema de protección contra las sobrecargas debeEl sistema de protección contra las sobrecargas debeelegirse en función del nivel de protección deseado:elegirse en función del nivel de protección deseado:

Como ejemplo tenemos.Como ejemplo tenemos.– – relés térmicos de biláminas.relés térmicos de biláminas.– – relés de sondas para termistancias PTC.relés de sondas para termistancias PTC. Este sistema de protección controla la temperatura Este sistema de protección controla la temperatura

real delreal delelemento protegidoelemento protegido– – relés de máxima corriente.relés de máxima corriente. se utilizan para proteger las instalaciones sometidas a se utilizan para proteger las instalaciones sometidas a

picos de corriente.picos de corriente.frecuentes (por ejemplo, arranque de motores de anillos frecuentes (por ejemplo, arranque de motores de anillos

enenaparatos de elevación)aparatos de elevación)– – relés electrónicos con sistemas de protección.relés electrónicos con sistemas de protección.

Corto circuitos.Corto circuitos.

Es la falla de mayor Es la falla de mayor gravedad para una gravedad para una instalación eléctrica, instalación eléctrica, en donde el nivel de la en donde el nivel de la corriente alcanza corriente alcanza valores tan altos que valores tan altos que los conductores los conductores eléctricos se funden. eléctricos se funden. Produciendo así un Produciendo así un incendio. incendio.

La norma IEC 60947-2 define dos La norma IEC 60947-2 define dos categorías de interruptores:categorías de interruptores:

interruptores de interruptores de categoría (A).categoría (A).para los cuales no hay retardo de disparo para los cuales no hay retardo de disparo

previsto. Estos generalmente son previsto. Estos generalmente son interruptores de caja moldeada.interruptores de caja moldeada.

interruptores de interruptores de categoría (B).categoría (B).para los cuales, es viable realizar una para los cuales, es viable realizar una

selectividad cronométrica, siendo posible selectividad cronométrica, siendo posible retardar el disparo (hasta 1s).retardar el disparo (hasta 1s).

Interruptor Interruptor automático PIA.automático PIA. Cuando se trata de proteger líneas de hasta Cuando se trata de proteger líneas de hasta

63 A de intensidad nominal y 25 KA PdC.63 A de intensidad nominal y 25 KA PdC.

Características principales del corto Características principales del corto circuito circuito

Poder de corte.Poder de corte. Es el valor máximo Es el valor máximo estimado de corriente de cortocircuito estimado de corriente de cortocircuito que puede interrumpir.que puede interrumpir.

La IEC 947-2 define dos valores para el La IEC 947-2 define dos valores para el poder de corte:poder de corte:

– – el poder asignado de corte último Icuel poder asignado de corte último Icu– – el poder asignado de corte de servicio el poder asignado de corte de servicio

IcsIcs Poder de cierre.Poder de cierre. Autoprotección.Autoprotección. Poder de limitación.Poder de limitación.

Efectos:Efectos: Efectos electrodinámicos.Efectos electrodinámicos.

Por norma general, ambos conductores forman parte de un Por norma general, ambos conductores forman parte de un mismo circuito con igual corriente y sentidos opuestos. En mismo circuito con igual corriente y sentidos opuestos. En

tal caso, la fuerza es de repulsión y proporcional al tal caso, la fuerza es de repulsión y proporcional al cuadrado de la corriente.cuadrado de la corriente.

Efectos térmicos.Efectos térmicos.se puede estimar que la energía disipada es varias veces se puede estimar que la energía disipada es varias veces

superior.superior.Los efectos térmicos de un cortocircuito provocan en los Los efectos térmicos de un cortocircuito provocan en los

componentes los siguientes efectos:componentes los siguientes efectos:– – fusión de los contactos, de los bobinados de las biláminas y fusión de los contactos, de los bobinados de las biláminas y

dedelas conexiones,las conexiones,– – calcinación de los materiales aislantes. calcinación de los materiales aislantes. Por efecto joulePor efecto joule. .

Protección de motores. Protección de motores.

Curvas tiempo-corriente para protección de motores Curvas tiempo-corriente para protección de motores Curvas de los interruptores automáticos con relé electrónico Curvas de los interruptores automáticos con relé electrónico

PR222MPPR222MP

El contactor.

Aparato que tiene una sola posición de reposo, de mando no manual, capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en cond. normales del circuito, comprendidas en ellas las de sobrecarga en servicio.Cuando la bobina del electroimán está bajo tensión, el contactor se cierra, estableciendo a través de los polos un circuito entre la red de alimentación y el receptor.

El fusible, utilizado como el elemento componente de una salida a motor, solo debe actuar frente e cortocircuito. Es decir, las sobrecargas no deben producir la operación del fusible, por o cual deben emplearse el fusible de respaldo, llamado para baja tensión tipo aM. La curva característica del fusible aM lo hace insensible a las sobrecargas, siendo diseñado el elemento fusible de este tipo de fusibles más resistente a la fatiga causada por los esfuersos de contracción y dilatación térmica causadas por las sobrecorrientes de los sucesivos arranques.

Estos relés cumplen con la funsión de protección del motor contra sobrecargas y van asociados a un contactor que es el que realiza la apretura del circuito de potencia. Puesto que protegen solamente contra sobre cargas, los relés térmicos deben complementarse con una protección contra cortocircuitos

Clases de disparoClases de disparo Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de

las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la duración del arranque, resulta excesivamente decir la duración del arranque, resulta excesivamente larga. La duración del arranque normal del motor es distinta larga. La duración del arranque normal del motor es distinta para cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos para cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos (arranque en vacío, bajo par resistente de la (arranque en vacío, bajo par resistente de la máquina arrastrada, etc.)máquina arrastrada, etc.) o de varias decenas de o de varias decenas de segundos (máquina arrastrada con mucha inercia), por lo segundos (máquina arrastrada con mucha inercia), por lo que es necesario contar con relés adaptados a la duración que es necesario contar con relés adaptados a la duración de arranque. La norma IEC 947-4-1-1 responde a esta de arranque. La norma IEC 947-4-1-1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de protección térmica:protección térmica:

 disparo puede ser fijo o ajustable por el usuario. Todos los disyuntores ..... Losrelés permiten controlar los umbrales regulables

• • Relés de clase 30: para arranques con un máximo de 30 segundos de duración.Relés de clase 30: para arranques con un máximo de 30 segundos de duración.

• • Relés de clase 20: admiten arranques de hasta 20 segundos de duración.Relés de clase 20: admiten arranques de hasta 20 segundos de duración.

• • Relés de clase 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de Relés de clase 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de arranque inferior a 10 segundos.arranque inferior a 10 segundos.

0800-200 fusibles0800-200 fusibles Rotulado Rotulado Fusibles Temporizados y de Bajo Punto de Fusión (1)   Los fusibles de casquillo y de cartucho de bajo punto de fusión,  así  como  los  fusibles  temporizados  que  tengan también  bajo  punto  de  fusión,  deben  ser  rotulados adecuadamente,  de  modo  que  puedan  ser  distinguidos fácilmente. Capacidad Nominal de FusiblesCapacidad Nominal de Fusibles (1) Los fusibles (1) Los fusibles de casquillo de casquillo deben tener capacidadesdeben tener capacidades nominales que no excedan de 30 A.nominales que no excedan de 30 A. (2) Los fusibles (2) Los fusibles de cartucho de cartucho estándar no deben emplearse conestándar no deben emplearse con

capacidades mayores de 600 A o en circuitos con más de600 V.capacidades mayores de 600 A o en circuitos con más de600 V.

212   Uso de Fusibles(1)   Los fusibles Clase: A, CA, CB, CC, G, H, J, K, L, R, T, HRCI-MISC,  y  HRCII-MISC,  se  permiten  usar  de  acuerdo  a  losiguiente:

a)  Fusibles  Clase  H,  donde  la  corriente  de  interrupciónsimétrica es de 10 000 A o menos; yb)  Fusibles Clase: CA, CB, CC, G, J, K, L, R, T, o HRCI-MISC, que tienen una alta capacidad de interrupción, sepermite usar en lugar de los de Clase H; yc)   Fusibles Clase C y HRCII-MISC, se permite usar paraprotección  de  sobrecorriente,  solamente  cuando  laprotección de sobrecarga es provista por otros medios;d)  Fusibles Clase C y HRCII-MISC, se permite su uso enaplicaciones donde el Código permite la instalación defusibles mayores que la corriente nominal de la carga,Clase C y HRCII-MISC sin que exceda el 85% de lamáxima corriente permitida

Protección de para diferentes cargas.Protección de para diferentes cargas.

Carga s resistivasCarga s resistivas todas aquellas que consumen todas aquellas que consumen electricidad y por lo general producen calor y/o luz, por electricidad y por lo general producen calor y/o luz, por ejemplo: parrillas eléctricas, focos, horno eléctrico, ejemplo: parrillas eléctricas, focos, horno eléctrico, cafetera, sandwichera. Su consumo se mide en Watts.cafetera, sandwichera. Su consumo se mide en Watts.

Cargas inductivasCargas inductivas .- aquellas que utilizan la .- aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan, por ejemplo los electricidad pero no la disipan, por ejemplo los motores eléctricos (motobomba, refrigerador, motores eléctricos (motobomba, refrigerador, extractor de jugos) en los cuales se crean campos extractor de jugos) en los cuales se crean campos magnéticos que interactúan, a partir de los cuales magnéticos que interactúan, a partir de los cuales se produce movimiento (energía mecánica). Su se produce movimiento (energía mecánica). Su “consumo” se mide en VA (Volts Amperes).“consumo” se mide en VA (Volts Amperes).

Cargas capacitivas.- Cargas capacitivas.- aquellas que utilizan la aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan, simplemente la electricidad pero no la disipan, simplemente la absorben y luego la devuelven al sistema, por absorben y luego la devuelven al sistema, por ejemplo los capacitores o condensadores que ejemplo los capacitores o condensadores que tienen la propiedad de “acumular” energía tienen la propiedad de “acumular” energía eléctrica para luego descargarla al sistema. Su eléctrica para luego descargarla al sistema. Su “consumo” se mide en VAR (Volts Amperes “consumo” se mide en VAR (Volts Amperes

ReactivosReactivos).).

Se fabrican dos modelos Se fabrican dos modelos de diferenciales, uno de de diferenciales, uno de dos polos para dos polos para suministros bifásicos y suministros bifásicos y otro de cuatro polos otro de cuatro polos para los suministros para los suministros trifásicos con neutro. trifásicos con neutro.

Explosion en tablero electricoExplosion en tablero electrico

PROTECCIÓN CONTRA LOS CHOQUES ELÉCTRICOS

Norma IEC60497-2Norma IEC60497-2

En este artículo se presentan los En este artículo se presentan los efectos de la corriente eléctrica, efectos de la corriente eléctrica, alterna y continua, al pasar alterna y continua, al pasar sobre el cuerpo humano, así sobre el cuerpo humano, así como los factores que influyen como los factores que influyen sobre los mismos, tales como lasobre los mismos, tales como la

intensidad, tiempo de contacto, intensidad, tiempo de contacto, tensión detensión de

contacto, frecuencia, etc.contacto, frecuencia, etc.

1. Contactos eléctricos.1. Contactos eléctricos. Se denomina contacto Se denomina contacto

eléctrico al contacto de una eléctrico al contacto de una persona con cualquier parte persona con cualquier parte en tensión deen tensión de

una instalación o de un una instalación o de un sistema eléctricosistema eléctrico..

En general se distinguen dos tipos de En general se distinguen dos tipos de contactos:contactos:

El contacto directo.El contacto directo. El contacto indirecto.El contacto indirecto.

En la figura 5 se representa esquemáticamente una instalación protegida contra contactosdirectos por aislamiento principal y envolvente

Figura 5Protección contra contactos directos medianteaislamiento principal y barreras o envolventes 

Efectos de la corriente eléctrica Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano.sobre el cuerpo humano.

Produce diversos efectos que pueden Produce diversos efectos que pueden provocar lesiones físicas (quemaduras, provocar lesiones físicas (quemaduras, contracciones musculares, dificultades contracciones musculares, dificultades respiratorias, paros cardiacos, etc hasta el respiratorias, paros cardiacos, etc hasta el fallecimiento por fibrilación ventricular.fallecimiento por fibrilación ventricular.

Entre los efectos que produce la corriente Entre los efectos que produce la corriente eléctrica se distingueneléctrica se distinguen::

Asfixia: Asfixia: si el centro nervioso que regula la respiración se si el centro nervioso que regula la respiración se ve afectado por la corriente, puede llegar a producirse un ve afectado por la corriente, puede llegar a producirse un paro respiratorio.paro respiratorio.

Electrización: Electrización: la persona forma parte del circuito eléctrico, la persona forma parte del circuito eléctrico, circulando la corriente por el cuerpo. Como mínimo se circulando la corriente por el cuerpo. Como mínimo se presenta un punto de entrada y otro de salida de la presenta un punto de entrada y otro de salida de la corriente.corriente.

Electrocución: Electrocución: fallecimiento debido a la acción de la fallecimiento debido a la acción de la corriente en el cuerpo humano.corriente en el cuerpo humano.

Fibrilación ventricular: Fibrilación ventricular: movimiento arrítmico del corazonmovimiento arrítmico del corazon Tetanización: movimiento incontrolado de los

músculos debido a la acción de la corriente eléctrica, con pérdida de control generalmente de brazos y piernas.

del corazóndel corazón