borrado n° 2 de protecciones electricas

CALCULO APLIC. AL PROYECTO

PROTECCIONES ELECTRICAS

PARA MOTORES TRIFASICOS

NOMBRE: CARRERA: ASIGNATURA: PROFESOR: FECHA:


PROTECCIONES ELECTRICAS Las instalaciones eléctricas deben ser convenientemente protegidas tanto para su propia conservación como para minimizar riesgo a los artefactos, maquinas y a la integridad de las personas. La Normativa vigente, reconoce esa necesidad y la considera en diversas Norm ativ a Naci Nacion onal al (NCh.elec.4/20 (NCh.elec.4/2003) 03).. normas y reglamentos como la Normativ

Norm ativa va Nch.elec.4/ Nch .elec.4/20 2003 03 (instalaciones de consumo en baja tensión), La Normati establece y fija condiciones mínimas de seguridad que deben cumplir las instalaciones eléctricas de consumo en baja tensión, con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o hacen uso de ellas y preservan el medio ambiente en que han sido construidas. La principal variable que se controla es la corriente (Amperes). Esto debido a que los conductores eléctricos no pueden transportar corriente ilimitadamente, puestos que estos tienen resistencias (Ohm), la circulación de corriente los hará disipar potencia en forma de calor (ICUADRADO x R). En condiciones normales de operación (consumos de talleres o industria), los conductores pueden trabajar hasta una determinada temperatura.

Cuando Cuando ocurre oc urre una falla de corto circui to, la corriente que circula circ ula por los conduct ores se incrementa violentamente violentamente y también lo hará la elevació elevación n de temperatura. temp eratura. Dado que la temperatura en los conductores es gravitante en el funcionamiento de una instalación eléctrica, esta se debe proteger principalmente para que la corriente no sobrepa sobr epase se los l ímites de diseño

de estos.


FUSIBLES Definiciones En electricidad, se denomina fusible a un dispositivo, constituido por un soporte adecuado y un filamento o lámina de un metal o aleación de bajo punto de fusión que se intercala en un punto determinado de una instalación eléctrica para que se funda (por Efecto Joule J= R x ICUADRADO ) cuando la intensidad de corriente supere (por un cortocircuito o un exceso de carga) un determinado valor que pudiera hacer peligrar la integridad de los conductores de la instalación con el consiguiente riesgo de incendio o destrucción de otros elementos.

En electricidad el fusible es un componente de seguridad utilizado para prevenir daños por exceso de corriente eléctrica en un circuito eléctrico, o para la protección general de equipos eléctricos o electrónicos y redes eléctricas. Está compuesto esencialmente por un conductor fino que se deshace a una determinada temperatura y diseñado para que pueda colocarse fácilmente en el circuito eléctrico. Si la corriente del circuito excede un valor predeterminado, el conductor fusible se derrite y se rompe o abre el circuito eléctrico


FUSIBLES Se Clasifican Limitador de corriente: capacidad de cortar la corriente de falla de forma rápida, antes de que la intensidad llegue a su valor pico o máximo.

- Recambiables y no por sobrecarga o cortocircuito, caso contrario con las no recambiables.

- Valor RMS: valor equivalente para disipar la misma potencia en un sistema en

DC a un mismo receptor.

- Corriente simétrica: mantiene la onda senoidal simétrica en ambos semiciclos (positivo y negativo).

- Retardo de tiempo: tiempo de exposición de la corriente para que el fusible se funda.


Tipos de fusibles Fusibl e clase CC Son fusibles no recambiables de baja potencia, para intensidades nominales de 1/10 a 30 A. a tensiones nominales de 600V-AC. Su poder de corte es de 200KA. Son pequeños, y están diseñados para fijarse en porta fusibles.

Fusible clase R Son fusibles no recambiables limitadores de corriente, pueden operar con retardo de tiempo. Su tensión nominal de operación va desde los 250 a 600V-AC. Con intensidades nominales hasta los 600A.

Fusible clase H Son fusibles recambiables o no recambiables con capacidades de interrupción de 10KA-RMS simétricos. Su voltaje nominal de operación va desde los 250 a 600V-AC, con intensidades nominales hasta los 600A. Este tipo no es limitador de corriente


Fusible clase G Son fusibles limitadores de corriente con capacidades de interrupción de 10KA-RMS (valor eficaz) simétricos. Su máxima de tensión de operación es de 300V-AC. Con intensidades nominales hasta los 60A. Son no recambiables, para ser fijados en porta fusibles.

Fusibl es NH

Cartuchos fusibles de cuchilla (NH) clase gG de uso general, con indicador superior. Estos cartuchos de alto poder de corte están indicados para la protección de líneas o equipos tanto ante sobrecargas como cortocircuitos, en tensiones nominales hasta 500V AC (+10%) y 690V AC(+5%). El poder de corte asignado es de 80 kA a 690V o 120 kA a 500V. La gama comprende cartuchos fusibles desde la talla NH000 hasta la talla NH4, con corrientes asignadas entre 2A hasta 1250A. Modelos compact en intensidades inferiores de cada talla. Construidos con cuerpo cerámico de alta resistencia a la presión interna y a los choques térmicos, lo que permite un alto poder de corte. Cuchillas de cobre o de latón plateadas. Están fabricados según normas IEC/EN60269, VDE0636 y cumplen la directiva RoHS


Diseño Fusible tipo cartucho de casquillo. Vienen con un tubo de fibra vulcanizado, en su interior se aloja la lámina de fusible (de plata y algunas alecciones). Los terminales del fusible se conectan a presión a los casquillos al cerrarse. Existen algunos de estos que vienen rellenos con una sustancia pulverulenta (arena de sílice), para extinguir el arco eléctrico. Su capacidad de corriente son de: 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 y 60 amperes



DISYUNTOR Interruptor Termomagnético Equipo o aparato magnético y térmico que permite abrir automáticamente e interrumpir el paso de corriente o flujo, en una instalación eléctrica ante una falla de corte circuito o sobre carga en la instalación eléctrica.

Su Arquitectura u Composición. El interruptor Termomagnético está constituido por un relé térmico, al cual se le ha adicionado un elemento magnético que le permite abrir el circuito rápidamente para corrientes de cortocircuito y sobre carga. se puede observar datos como: -Corriente Nominal (In)(16 A). - Curva Característica de operación ( C ). - Capacidad de Ruptura (6000 A- 6KA).


Estos interruptores se encuentran equipados con dos dispositivos de protección conectados en serie, y que reaccionan gracias a dos efectos que produce la corriente eléctrica cuando circula por un conductor: Temperatura y Campos Magnéticos . Por esto, estos dispositivos están equipados con un disparador térmico que actúa durante la aparición de sobre corrientes bajas (sobrecargas) y de un disparador magnético para las sobre corrientes elevadas (cortocircuitos). De aquí, proviene el nombre de

"interruptor automático termomagnético"


Corriente nominal (In) 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 valores preferenciales de In (6, 10, 15, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, etc.).

C120N IEC 60898: 10000 / IEC 60947.2: 10 kA Curvas (B, C,D) La Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) define dos normas para aplicación en interruptores automáticos: IEC 60898 ("Interruptores automáticos para instalaciones domésticas y análogas para la protección contra sobre intensidades") e IEC 60947-2 ("Aparamenta de baja tensión – Parte2: Interruptores, automáticos"). La norm a IEC 60898 define los rangos de cor riente


Disparo térmico La misma norma establece el comportamiento de los disparadores de sobrecorriente bajo (disparador térmico) de los interruptores, su curva y su tiempo de accionamiento ante ciertos valores de corriente. Para este fin, la norma define lo que se conoce por "corriente convencional de no disparo" y "corriente convencional de disparo". La primera vale 1,13 x In (13% más que la corriente nominal), mientras que la corriente convencional de disparo vale 1,45 x In (45% más que la corriente nominal). Por ejemplo, si se instala un interruptor termomagnético de corriente nominal de 10A, su dispositivo térmico actuará entre 11,3A y 14,5A de consumo de corriente. La IEC 60898 también establece el tiempo máximo que debe demorar en dispararse (dos horas, como máximo)

Disparo Magnético Así como encontramos exigencias en el comportamiento de la curva en su dispositivo térmico, también los hay para los valores de corriente magnética. Por esto, la IEC 60898 define las tres curvas de funcionamiento conocidas (Curva B, Curva C, y Curva D, graficadas en la Figura 2) y establece los valores máximos y mínimos de la corriente magnética para cada una de ellas: de 3 x In a 5 x In (Curva B), de 5 x In a 10 x In (Curva C) y de 10xIn a 14xIn (Curva D).


Poder de corte La aparición de un cortocircuito tiene como consecuencia la elevación de temperaturas y esfuerzos electrodinámicos dentro del interruptor. A pesar de esto, muchas veces se necesita restablecer el servicio inmediatamente después a la apertura del interruptor y que el mismo esté en condiciones de prestar un servicio al 100 % de sus características. Por este motivo, los interruptores automáticos tienen poder de corte o capacidad de ruptura, que es el máximo valor de corriente que el interruptor es capaz de interrumpir (por ejemplo 6000 A, o sea 6 KA). En el caso de los interruptores para riel DIN, la norma IEC 60898 establece ciertos valores nominales de poder de corte: 1,5, 3, 4,5, 6 y 10 KA


PROTECCIONES ELÉCTRICAS Característica Tiempo/Corriente de Fusibles

El tiempo es variable dependiente (de la corriente) por lo que se ubica en el eje vertical. La escala en ambos ejes es logarítmica.


Protección Termomagnético Curvas B, C y D conforme a la norm a UNE-EN 60898. El margen de funcionamiento del relé magnético se sitúa: •Para la curva B, entre 3 In y 5 In. •Para la curva C, entre 5 In y 10 In. •Para la curva D, entre 10 In y 14 In.



CONTACTOR El contactor es un aparato eléctrico de mando a distancia, que puede cerrar o abrir circuitos, ya sea en vacío o en carga. Es la pieza clave del automatismo en el motor eléctrico .

Un contactor es un componente electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de contactares instantáneos). Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.


Sus parte importantes. Un contactor está formado por una bobina y unos contactos, que pueden estar abiertos o cerrados, y que hacen de interruptores de apertura y cierre de la corriente en el circuito.

La bobina es un electroimán que acciona los contactos, abriendo los cerrados y cerrando el contacto abierto (A1-A2)Bobinas de tensión 12v,24,110v,220y380v. Cuando le deja de llegar corriente a la bobina los contactos vuelven a su estado de reposo.

Carcasa Es el soporte sobre el cual se fijan todos los componentes conductores al contactor. Está fabricado en material no conductor, posee rigidez y soporta el calor no extremo. Además, es la presentación visual del contactor.

Núcleo Es una parte metálica, de material ferro magnético, generalmente en forma de E, que va fijo en la carcasa. Su función es concentrar y aumentar el flujo magnético que genera la bobina (colocada en la columna central del núcleo), para atraer con mayor eficiencia la armadura.

Espira de sombra Se utiliza para evitar las vibraciones en un contactor. Se la coloca de tal manera que abrace parte del campo magnético de la fuerza de atracción que une el hierro fijo con el hierro móvil. Cuando se opera con corriente alterna, esta fuerza de atracción desaparece debido a los ciclos de la corriente, generando que el hierro móvil se desprenda y se vuelva a pegar al hierro fijo generando vibraciones. Para evitarlo, la espira de sombra desfasa en el tiempo parte del flujo magnético, lo que a su vez desfasa en el tiempo la fuerza de atracción obteniéndose 2 fuerzas que trabajan en conjunto para evitar las vibraciones. En caso de operar con corriente continua no es necesario utilizar espira de sombra debido a que el flujo magnético es constante y no genera vibraciones .


Contactos Son elementos conductores que tienen por objeto establecer o interrumpir el paso de corriente en cuanto la bobina se energice. Todo contacto está compuesto por tres conjuntos de elementos: Dos partes fijas ubicadas en la coraza y una parte móvil colocada en la armadura para establecer o interrumpir el paso de la corriente entre las partes fijas. El contacto móvil lleva el mencionado resorte que garantiza la presión y por consiguiente la unión de las tres partes.

Tipos de Contactos •

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Contactos principales: Su función es establecer o interrumpir el circuito principal, consiguiendo así que la corriente se transporte desde la red a la carga. Simbología: se referencian con una sola cifra del 1 al 6. Contactos auxiliares. Su función específica es permitir o interrumpir el paso de la corriente a las bobinas de los contactores o los elementos de señalización, por lo cual están dimensionados únicamente para intensidades muy pequeñas. Los tipos más comunes son: •

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Instantáneos. Actúan tan pronto se energiza la bobina del contactor. Se encargan de abrir y cerrar el circuito. Temporizados. Actúan transcurrido un tiempo determinado desde que se energiza la bobina (temporizados a la conexión) o desde que se desenergiza la bobina (temporizados a la desconexión). De apertura lenta. El desplazamiento y la velocidad del contacto móvil es igual al de la armadura. De apertura positiva. Los contactos cerrados y abiertos no pueden coincidir cerrados en ningún momento.

En su simbología aparecen con dos cifras donde la unidad indica: •

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1 y 2, contacto normalmente cerrados, NC. 3 y 4, contacto normalmente abiertos, NA. 5 y 6, contacto NC de apertura temporizada o de protección. 7 y 8, contacto NA de cierre temporizado o de protección .


Partes constitutivas

Si nos fijamos en la imagen tenemos 4 contactos abiertos y el último es un contacto cerrado en reposo. Si hacemos llegar corriente a la bobina, está que está formada por un electroimán, atrae hacia sí el martillo arrastrando en su movimiento a los contactos móviles que tirará de ellos hacia la izquierda. Esta maniobra se llama "enclavamiento del contactor". Todos los contactos que estaban abiertos ahora serán contactos cerrados, y el último que estaba cerrado ahora será un contacto abierto. Cuando la bobina está activada se dice que el contactor está enclavado. En el momento que dejemos de dar corriente a la bobina el contactor volverá a su posición de reposo por la acción del muelle resorte, dejando los contactos como estaban al principio, al tirar de ellos hacia la derecha.


Ventajas del Uso del Contactor Seguridad del personal dado que realiza las maniobras en lugares alejados del operador. El motor y el contactor pueden estar lejos del operador, solo es necesario que el operador este cerca del interruptor de arranque para accionar el motor, y como vimos esta parte trabaja a tensiones menores que las de fuerza (donde está el motor y/o el contactor).

Elección del Contactor A la hora de elegir un contactor de maniobra de motores hay que tener en cuenta los siguientes factores: - Tensión y potencia nominales de la carga, o sea del motor. - Tensión y frecuencia reales de alimentación de la bobina y de los elementos del circuito auxiliar. - Clase de arranque del motor: directo, estrella-triángulo, etc. - Número aproximado de conexiones-hora. - Condiciones de trabajo: normales, duros o extremas. Podrían ser calefacción eléctrica, ascensores, grúas, máquinas de imprimir etc


En función de la categoría de servicio, las aplicaciones de los contactares son: •

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AC1 (cos φ>=0,9). Cargas puramente resistivas para calefacción eléctrica. Son para condiciones de servicio ligeras de cargas no inductivas o débilmente inductivas, hornos de resistencia, lámparas de incandescencia, calefacciones eléctricas. No para motores. AC2 (cos φ=0,6). Motores síncronos (de anillos rozantes) para mezcladoras centrífugas. AC3 (cos φ=0,3). Motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio continuo para aparatos de aire acondicionado, compresores, ventiladores. AC4 (cos φ=0,3). Motores asíncronos (rotor jaula de ardilla) en servicio intermitente para grúas, ascensores



Selección de protecciones para un motor tri fásico No consideramos si es jaula de Ardilla, si no que es por las veces que abre y cierra el contactor por el trabajo o función del motor trifásico, en carga en una hora o un día en otros casos, dependiendo de esto se elige el AC, para el caso consideramos un contactor AC3(cos03) Si consideramos que el motor tiene una Potencia de 3KW un consumo de 15,211A el contactor se calcula a razón de 15,211A y es inmediatamente superior = 20A, porque es la intensidad nominal el multiplicar por 1.25 es para la sección del cable, por que el contactor absorbe el arranque. El calibre del relé debe de ser desde los 15.5A a mayor la regulación. Magnetotérmico de 20 o 25A y el contactor de 25A, porque suelen consumir algo mas los motores. Por otra parte la protección Magnetotermica, consideramos una condición normal, y un factor 1.25, una corriente In. De 15,211 A por tanto la protección a considerar es de 3x20A con una Curva C de 6KA


Exigencias de la Normativa NCh.elec.4/2003 para los equipos 12.0.2.- Exigencias para los equipos 12.0.2.1.- Todos los equipos eléctricos y motores que formen parte de una instalación de fuerza deberán ser de un tipo adecuado al ambiente y condiciones de montaje en que se instalan, de acuerdo a lo indicado en 5.4.2. 12.0.2.2.- Todo motor deberá, traer marcada en forma legible e indeleble y colocada en un lugar fácilmente visible, una placa de características con a lo menos los siguientes datos: • Nombre del fabricante o su marca registrada. • Voltaje nominal y corriente de plena carga. • Frecuencia y número de fases. • Temperatura ambiente nominal y elevación nominal de temperatura. • Tiempo en que se alcanza la temperatura de régimen permanente partiendo en frío. • Potencia nominal. • Factor de potencia a potencia nominal. • Número de certificado de aprobación entregado por un organismo competente. Los motores de varias velocidades deberán tener indicadas la potencia nominal y corriente de plena carga para cada velocidad

12.2.- Dimensionamiento de conductores. 12.2.1.- La sección mínima de conductor empleado para alimentar motores fijos será de 1,5 mm2 .


Bibliografía.

Faraday os .blogs Google (electromecánica 3104 on line) www.emb.cl/electroindustria


1 Introducción Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo

2 Título 2.1

Subtítulo

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2.2 Subtítulo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo Este es un texto de ejemplo

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borrado n° 2 de protecciones electricas

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