INTRODUCCION
El principio de funcionamiento de los relevadores electromecánicos está basado en los fenómenos de la atracción e inducción electromagnética. Algunos de estos relevadores electromecánicos consisten de un disco de inducción, un núcleo electromagnético, un muelle en forma de espiral, una bobina secundaria o de sombra y de una unidad de sello indicadora.. Los relevadores electromecánicos de sobrecorriente con disco de inducción funcionan bajo el mismo principio de operación del motor de inducción. Un relevador de sobrecorriente con disco de inducción opera girando su disco de inducción cuando circula por la bobina del relevador una corriente que supera un valor máximo de corriente o punto de arranque. Al girar el disco de inducción, este cierra un contacto que inicia el disparo de un interruptor de potencia o acciona una alarma. Para resolver el inconveniente de los fusibles, se diseñó el interruptor de potencia automático, el cual tenía una bobina de disparo, que operaba por sobrecarga o baja tensión. Después, durante el desarrollo de las protecciones eléctricas, la tendencia fue incorporar relevadores de protección independientes del interruptor. Estos relevadores relevador es eran electromecánicos y actuaban operando sus contactos sobre la bobina del interruptor de potencia cuando se presentaba una falla.
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UNIDAD II
PRINCIPIOS, CARACTERÍSTICAS Y TIPOS DE RELEVADORES 2.1 Principios de funcionamiento.
Un relé es un interruptor accionado por un electroimán. Un electroimán está formado por una barra de hierro dulce, llamada núcleo, rodeada por una bobina de hilo de cobre (Fig. 1). Al pasar una corriente eléctrica por la bobina (Fig. 2) el núcleo de hierro se magnetiza por efecto del campo magnético producido por la bobina, convirtiéndose en un imán tanto más potente cuanto mayor sea la intensidad de la corriente y el número de vueltas de la bobina. Al abrir de nuevo el interruptor y dejar de pasar corriente por la bobina, desaparece el campo magnético y el núcleo deja de d e ser un imán.
El relé más sencillo está formado por un electroimán como el descrito anteriormente y un interruptor de contactos (Fig. 3). Al pasar una pequeña corriente por la bobina, el núcleo se imanta y atrae al inducido por uno de sus extremos, empujando por el otro a uno de los contactos hasta que se juntan, permitiendo el paso de la corriente a través de ellos. Esta corriente es, normalmente, mucho mayor que la que pasa por la bobina. El símbolo del relé de la Fig. 3 es el que puede verse en la Fig. 4. La bobina se representa por un rectángulo alargado con una línea a 45º que lo atraviesa en su parte central. El interruptor de contactos se representa como un interruptor normal. Entre la bobina y el interruptor se establece un vínculo mediante una línea de trazos, para dar a entender que el interruptor se cierra por efecto de la bobina. 2
2.1.1 Atracción electromagnética
Relevadores direccionales del tipo de atracción electromagnética Los relevadores direccionales del tipo de atracción electromagnética están accionados por magnitudes de CD o por las de CA rectificadas. El uso más común de dichos relevadores es para la protección de circuitos de CD donde la magnitud de influencia se obtiene de una resistencia en derivación o directamente del circuito. La figura siguiente muestra en esquema el principio de funcionamiento de este tipo de relevador. Se ve una armadura móvil magnetizada por la corriente que fluye en la bobina actuante que rodea la armadura,
Y con tal polaridad como para cerrar los contactos. Una inversión de la polaridad de la magnitud de influencia invertirá las polaridades magnéticas de los extremos de la armadura y ocasionará que los contactos permanezcan abiertos. Aunque se muestra una bobina de polarización o de campo para la magnetización del imán de polarización, puede reemplazarse esta bobina por un imán permanente en la sección entre x y y. Hay muchas variaciones físicas posibles para llevar a cabo este principio siendo una de estas una construcción similar a la de un motor de CD. La fuerza que tienda a mover la armadura que puede expresarse como sigue, si despreciamos la saturación:
En el punto de equilibrio cuando F = 0 el relevador está en el límite del funcionamiento y la característica del funcionamiento es:
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Ipe I se supone que fluyen a través de las bobinas en direcciones tales que la fuerza de puesta
en trabajo es producida, como en la Fig. 6. Es evidente que si se invierte la dirección la dirección de Ipa o de I a (pero no ambas), se invertirá la dirección de la fuerza. Por lo tanto, este relevador toma su nombre de su capacidad para distinguir entre direcciones opuestas del flujo de la corriente de la bobina actuante o entre polaridades opuestas. Si las direcciones relativas son correctas para el funcionamiento, el relevador se pondrá en trabajo a una magnitud constante del producto de las dos corrientes. Si se utiliza el imán permanente de polarización, o si se conecta la bobina de polarización a la fuente que ocasionará que fluya una magnitud constante de la corriente, la característica del funcionamiento viene a ser:
Sin embargo Ia debe tener la polaridad correcta, lo mismo que la magnitud debida, para la puesta del trabajo del relevador.
2.1.2 Inducción electromagnética.
A estos relés se les conoce también por relés Ferraris, y se basan en el principio de la rueda de Barlow es decir, el mismo principio que utilizan los medidores. Su estructura básica consta de un disco móvil que gira sobre un eje y que deja un entrehierro con respecto a los núcleos magnéticos de las bobinas inductoras. Sobre el eje de la rueda va instalado un muelle antagonista solidario a contacto móvil. Cuando el par inducido en el disco sea superior al par resistente del muelle, el disco girara hasta conseguir que el contacto móvil haga presión sobre el contacto fijo (ambos pertenecientes al circuito de mando para la actuación de la protección). Estos relés son de aplicación general por las múltiples combinaciones que admiten. Esquema constructivo de un relé de protección de inducción
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2.1.3 Estáticos
Los relés electrónicos estáticos cumplen muy bien con las exigencias básicas de un relé de protección. Esto es debido, principalmente, a la eliminación de elementos mecánicos los cuales introducen en la protección ralentizaciones y desgastes mecánicos innecesarios (mantenimiento nulo). El esquema básico de bloques de un relé electrónico queda reflejado las pocas diferencias sobre el esquema básico de un relé de protección, excepto la inclusión de etapas de amplificación.
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2.2 Tipos de estructura actuantes
Tipos de estructura actuante Los diferentes tipos de estructuras que han sido utilizados se conocen comúnmente por: (1) la estructura de polo sombreado (2) la estructura de watthorímetro (3) las estructuras de Tambor o de inducción y la de anillo doble de inducción (4) la estructura de anillo sencillo de inducción. 2.2.1 Polo sombreado.
Tipos de estructura actuante Estructura de polo sombreado La estructura de polo sombreado mostrada en la figura está accionada en general por corriente que fluye en una sola bobina en una estructura magnética que contiene un entrehierro. El flujo del entrehierro producido por esta corriente se encuentra dividido en dos componentes fuera de fase por el llamado anillo de sombra, por lo común de cobre, que rodea parte de la cara polar de cada polo en el entrehierro. El rotor mostrado en la figura es un disco de cobre o aluminio, fijado por un pivote para girar en el entrehierro entre los polos. El ángulo de fase entre los flujos que atraviesan el disco está fijado por diseño y, por lo tanto, no entra en las consideraciones de aplicación. Los anillos de sombra pueden ser reemplazados por bobinas, si se desea el control de funcionamiento de un relevador de polo sombreado. Si las bobinas de sombra están en cortocircuito por el contacto de algún otro relevador, se producirá el par; pero sim las bobinas están en circuito abierto, no se producirá par debido a que no habrá división de fase del flujo.
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2.2.2 Watthorímetro.
Esta estructura toma su nombre del hecho de que es la utilizada para los watthorímetros. Como se muestra en la figura siguiente, esta estructura contiene dos bobinas separadas en dos circuitos magnéticos diferentes, cada una de las cuáles produce uno de los dos flujos necesarios para manejar el rotor, que también es un disco.
2.2.3 Tambor de inducción
Relé de Copa o Tambor: Su construcción consiste en una jaula de ardilla, de gran número de barras que se transforma en un cilindro metálico, separado del material magnético del rotor para que s6lo gire la jaula, presentando así una poca inercia; el material ferromagnético, del rotor no gira. Esta construcción permite tener relés de mayores torques y menores inercias que la construcción de disco, en razón de que permite aumentar el área actuante con un ligero aumento de la inercia. Por cuanto no se aumenta el radio de giro, como ocurre en las construcciones tipo disco.
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2.2.4 Anillo doble de inducción.
Estructuras de tambor o copa de inducción y de anillo doble de inducción. Estas dos estructuras se muestran en las dos figuras a continuación. Se parecen muchísimo a un motor de inducción, excepto que el entrehierro del rotor esta estacionario y solo la parte conductora está libre para girar. La estructura del tambor emplea un rotor cilíndrico hueco, mientras que la estructura de anillo doble emplea dos anillos en ángulos rectos entre sí. La estructura de tambor puede tener polos adicionales entre los mostrados en la Fig. 11. Funcionalmente ambas estructuras son prácticamente idénticas. Estas estructuras son producidas de un par más eficiente que cualquiera de las estructuras de polo sombreado o de watthorímetro, y son el tipo utilizado en relevadores de alta velocidad.
2.2.5 Anillo sencillo de inducción
Esta estructura mostrada en la figura a continuación, es la que produce el par más eficiente de todos los tipos de inducción que han sido descritos. Sin embargo, ésta tiene más bien la seria desventaja de que su rotor tiende a vibrar. También el par varía algo con la posición del rotor.
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2.3 Relevadores de inducción de una sola magnitud.
Los relevadores del tipo de inducción son los más ampliamente utilizados en la protección por relevadores, utilizan exclusivamente CA por el principio de funcionamiento. Estos relevadores son motores de inducción de fase auxiliar provistos de contactos. La fuerza actuante se desarrolla en un elemento móvil, ya sea un disco o bien otra forma de rotor de material no magnético que sea conductor de corriente, para eliminar el efecto de las corrientes parásitas de Foucault. En la figura las corrientes fluyen en el rotor por la influencia de las dos tensiones. La corriente producida por un flujo reacciona con el otro, y viceversa, de este modo se dá lugar a la fuerza actuante sobre el rotor. La figura 2.11 se ilustra cómo se produce la fuerza actuante sobre el rotor.
El relevador tipo polos sombreados es un ejemplo de éstos. También los otros relevadores de inducción pueden ser utilizados con una sola magnitud de influencia, conectando sus circuitos actuantes en serie o paralelo, el desfasamiento entre los flujos está en función de la relación X/R que será distinta para cada circuito.
2.3.1 Par de funcionamiento por corriente
Los motores de inducción usan bucles cerrados de cables, montados sobre una armadura giratoria. Estos bucles obtienen el par necesario para el giro, de las corrientes inducidas en ellos por medio de los cambios del campo magnético producido por las bobinas del estator (bobina fija).
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En el momento mostrado a la izquierda, la corriente en la bobina del estator va incrementándose en la dirección que se muestra. El voltaje inducido en la bobina, impulsa la corriente y como resultado se produce un par de sentido horario. Note que este motor simplificado, girará cuando previamente se haya iniciado el movimiento, pero no tiene par de arranque. Para conseguir este par de arranque, se usan varias técnicas consistentes en producir alguna asimetría en los campos.
2.3.2 Par de funcionamiento por tensión.
Relevadores corriente – tensión. Este tipo de relevador recibe una magnitud de influencia de un transformador de corriente y la otra magnitud de un transformador de tensión, en función de las magnitudes de influencia, el par es:
Para cualquier relación entre I y V que llamaremos q positivo, se debe llamar también positivo t en esta relación, estas magnitudes se presentan en la figura a continuación, junto a la corriente I de la bobina de tensión y el ángulo f aproximado por medio del cual I se adelanta de V.
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El valor de f es del orden de 60º a 70º de atraso para la mayoría de las bobinas de tensión y por lo tanto t será del orden de 30º a 20 º de adelanto si no hay impedancia en serie con la bobina de tensión; por la inserción de una combinación de resistencia y capacidad en serie con la bobina de tensión, se puede cambiar el ángulo entre la tensión aplicada a I v a casi cualquier valor ya sea atrasando o adelantando V sin cambiar la magnitud de Iv Un cambio limitado en f puede hacerse solo con resistencia, pero la magnitud de I v se disminuirá, es por esto que se la puesta de trabajo aumentará. Es por esto que el ángulo del par máximo puede hacerse a cualquier valor deseado. Si se enfatiza que el V de la ecuación 4 es la tensión aplicada al circuito de la bobina de tensión, está es realmente la tensión de la bobina si no se inserta impedancia en serie. Los relevadores direccionales de ca se utilizan extensamente para reconocer la diferencia entre la corriente que es proporcionada en una dirección o la otra en un circuito de ca y el término direccional se deriva de este uso. Un relevador direccional de ca puede reconocer ciertas diferencias en ángulo de fase entre dos magnitudes, como un relevador direccional de cd que reconoce las diferencias de polaridad. Esto se refleja en la acción de contacto está limitado a diferencias en ángulo de fase que pasan 90º del ángulo de fase al que se desarrolla al par máximo. La ecuación universal del par se expresa como: Asignando signos más o menos a algunas constantes, haciendo cero otras, y añadiendo algunas veces otros términos similares, puede expresarse las características de funcionamiento de todos los tipos de relevadores de protección. 11
2.3.3 Curvas características.
Para los relés de estado sólido, es posible conseguir una variedad más amplia de curvas, las que además pueden ser expresadas, como se verá más adelante.
Si se considera el ángulo β como parámetro, se obtiene una familia de curvas como la que se muestra en la Figura 3.6, donde β1< β2 < β3.
Cambiando algunos de los parámetros del elemento, se pueden obtener las diferentes curvas características que se muestran en la Figura 3.7, las que se denominan: Inversa, Muy inversa y Extremadamente inversa.
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2.4 Relevadores de inducción de dos magnitudes.
Relevador de 2 o más fuentes de señales Es un disco de inducción sobre el cual cierra un círculo magnético con una sola bobina. El núcleo está dividido en dos regiones. Una por la que circula el flujo resultante de la corriente de la bobina y otra donde se ha devanado y puesto en corto circuito un embobinado o una sola espira que se desfasa una parte del flujo que atraviesa el entrehierro. De esta manera una sola señal hace actuar al disco predeterminadas condiciones. Un ejemplo es le relevador de sobrecorriente con características de tiempo inverso es el de la sig. Figura.
Lleva una bobina sobre el núcleo interior que es la única fuente de señales y esta corriente crea otra por medio de un acoplamiento magnético sobre las bobinas de núcleo superior, lo cual produce una fuerza actuante en el disco debido al desfasamiento final de los flujos. La segunda clase de relevadores es la que pone en juego dos bobinas sobre un solo núcleo o sobre 2 nodos separados como por ejemplo el ya conocido como núcleo de watthorimetro.
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Sobre una bobina se pueden mandar señales de corriente producidas por un transformador de corriente y sobre la segunda las señales de corrientes tomadas desde un transformador de potencial. 2.4.1 Par de funcionamiento por I Vs. V.
Cuando la corriente pasa a través del rotor de un motor de corriente continua, se genera un par de fuerzas por la reacción magnética, y el rotor gira. La acción del conmutador y de las conexiones de las bobinas del campo de los motores son exactamente las mismas que usan los generadores. La revolución del rotor induce un voltaje en las bobinas de ésta. Este voltaje es opuesto en la dirección al voltaje exterior que se aplica al rotor, y de ahí que se conozca como voltaje inducido o fuerza contraelectromotriz. Cuando el motor gira más rápido, el voltaje inducido aumenta hasta que es casi igual al aplicado. La corriente entonces es pequeña, y la velocidad del motor permanecerá constante siempre que el motor no esté bajo carga y tenga que realizar otro trabajo mecánico que no sea el requerido para mover el rotor. Bajo carga, el rotor gira más lentamente, reduciendo el voltaje inducido y permitiendo que fluya una corriente mayor en el rotor. El motor puede así recibir más potencia eléctrica de la fuente, suministrándola y haciendo más trabajo mecánico. Debido a que la velocidad de rotación controla el flujo de la corriente en el rotor, deben usarse aparatos especiales para arrancar los motores de corriente continua. Cuando el rotor está parado, ésta no tiene realmente resistencia, y si se aplica el voltaje de funcionamiento normal, se producirá una gran corriente, que podría dañar el conmutador y las bobinas del rotor. El medio normal de prevenir estos daños es el uso de una resistencia de encendido conectada en serie al rotor, para disminuir la corriente antes de que el motor consiga desarrollar el voltaje inducido adecuado. Cuando el motor acelera, la resistencia se reduce gradualmente, tanto de forma manual como automática.
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La velocidad a la que funciona un motor depende de la intensidad del campo magnético que actúa sobre el rotor, así como de la corriente de ésta. Cuanto más fuerte es el campo, más bajo es el grado de rotación necesario para generar un voltaje inducido lo bastante grande como para contrarrestar el voltaje aplicado. Por esta razón, la velocidad de los motores de corriente continua puede controlarse mediante la variación de la corriente del campo.
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Los carbones cierran el circuito de la fuente con las dos delgas y la espira conectada a ellas, de esta forma circula corriente por las espiras, como esto ocurre dentro de un campo magnético, aparecen fuerzas sobre las espiras y el rotor comienza a girar.
Como la espira gira dentro del campo lo hace cortando líneas de campo, lo mismo ocurre con las fuerzas, pero esto induce una fuerza electromotriz que se opone a la de la fuente y se denomina fuerza contra electromotriz (fcem) según la ley de Lenz. V = fcem + I Ri Donde: V: tensión de la fuente. fcem: fuerza contra electromotriz (E). R i: resistencia interna de la máquina (resistencia de las espira más resistencia de los carbones). Multiplicando ambos términos por la corriente: V I = I E + I I Ri
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Donde: V.I: Potencia absorbida. I.E: Potencia mecánica. I I Ri: Potencia disipada en el cobre. Si: E = k..Φ n Donde: Φ: Flujo del campo.
n: velocidad de giro (rpm) Se tiene la fórmula principal de la máquina: V = k Φ n + I Ri
De donde se deduce que para cualquier máquina de corriente continua disminuye el campo disminuyendo el número de vueltas. n = ( V - I Ri ) / k Φ En cuanto a la potencia mecánica tenemos: Pmec = 1,027 T ( kgm) n ( rpm) = 0,104 T (Nm) n (rpm) Donde la constante k depende de las unidades que se usen. Con respecto al torque (T) o par tenemos: T = ( k1 Pmec)/ n → T = (k1 E I )/n → T = (k1 k Φ n I)/n → T = k1 k Φ I Finalmente: T = k2 Φ I
Para el momento del arranque de la máquina n = 0. I = (V - k Φ n)/Ri →
I = V/ Ri
Como R i es pequeña la corriente sería muy grande, por lo tanto se debe agregar una resistencia para el arranque lo suficientemente grande como para que la corriente este dentro de valores admisibles. Iarr = V/ (Ri +Rarr) Esta resistencia es variable y su valor se reduce a medida que aumentan las vueltas del motor. 17
2.5 Relevadores de inducción direccional
El relevador direccional es de tipo de inducción y solamente toma en cuenta en qué dirección se encuentra la falla. Por lo que cierra sus contactos solamente cuando la energía circula en un sentido determinado. Debido a la característica direccional este relevador tiene la característica principal de funcionamiento de ser selectivo, o sea que se desconecta solamente de la línea que ha fallado. Sus contactos cierran o abren según sea el ángulo formado por los vectores representativos de la corriente y la tensión. La señal de corriente y de tensión que se suministran a cada relevador direccional, no debe ser de una misma fase ya que al producirse una falla en tal fase la tensión y el factor de potencia caen a valores muy bajos lo cual dificulta el funcionamiento del relevador. Por esta razón se aplica a cada relevador una tensión entre fases. La señal de corriente que reciben estos relevadores al igual que todos los demás que necesiten de esta señal para su funcionamiento, viene de los transformadores de corriente, los cuales generalmente vienen montados en la parte interior de los interruptores, transformadores de potencia, etc. Vienen uno o dos por fase, tanto para protección como para medición. La señal de tensión la reciben de los transformadores de potencial los cuales generalmente se colocan en la subestación conectándose del bus principal. Al igual que todos aquellos relevadores que necesitan de esta señal para su funcionamiento. La protección direccional se utiliza donde existen dos o más tramos de línea, así pues los dos extremos de la línea deben de estar provistos de relevadores direccionales de protección los cuales deben operar solamente cuando el defecto está en dirección de la línea. En la actualidad los relevadores direccionales cierran sus contactos según sea el sentido de la energía independientemente de la magnitud de la potencia y de la corriente aunque ésta debe de excederse de un límite. Existen varios tipos de relevadores direccionales en general cada uno de ellos contienen los siguientes elementos: i. Unidad o unidades direccionales. ii. Unidades de sobrecorriente. iii. Unidad de sello. iv. Unidad instantánea. Estos relevadores contienen también un mecanismo defasador. La unidad direccional es un producto que se realiza en la unidad de operación la cual es del tipo cilindro de inducción sobre el cual interacciona entre el circuito del flujo de polarización y el circuito del flujo de operación.
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Mecánicamente la unidad direccional está compuesta de cuatro componentes básicos: 1. Marco de aluminio de forma de cuña fundida. 2. Marco electromagnético. 3. Elemento móvil. 4. Puente moldeado. El marco sirve como estructura de montaje para el núcleo magnético, además tiene dos bobinas de polarización conectadas en serie y montadas diametralmente opuestas una de otra; dos bobinas de operación conectadas en serie y montadas diametralmente una de la otra. El elemento móvil consiste de un resorte en espiral, de un contacto móvil y de un cilindro de aluminio montado sobre una pequeña flecha. Los topes del elemento móvil o contacto móvil son una parte integral del puente el cual está fijo al marco electromagnético. Este puente es usado para el montaje del ajuste del contacto estacionario. Con los contactos fijo y móvil se logra hacer la conexión eléctrica y así poder mandar una señal de disparo al interrumpir del tramo de línea protegido, al ocurrir una falla en tal tramo siempre y cuando se cierren tales contactos cuando el relevador direccional opere satisfactoriamente. Los contactos de la unidad direccional son conectados en serie con la bobina de polos sombreados de la unidad de sobrecorriente, dándole control direccional a la unidad de sobrecorriente. Este arreglo evita que el relevador opere para fallas en la dirección de no disparo.
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2.5.1 Par de funcionamiento. Relevadores corriente – tensión.
Este tipo de relevador recibe una magnitud de influencia de un transformador de corriente y la otra magnitud de un transformador de tensión, en función de las magnitudes de influencia, el par es:
Para cualquier relación entre I y V que llamaremos q positivo, se debe llamar también positivo t en esta relación, estas magnitudes se presentan en la figura a continuación, junto a la corriente Iv de la bobina de tensión y el ángulo f aproximado por medio del cual Iv se adelanta de V.
2.5.2 Magnitud polarizante de un relevador direccional.
La magnitud polarizante de un relevador direccional. La magnitud que produce uno de los flujos es conocida como la magnitud polarizante esta es la referencia contra la que se compara el ángulo de fase de la otra magnitud, el ángulo de fase de la magnitud polarizante debe permanecer más o menos fijo cuando la otra magnitud sufre amplios cambios en el ángulo de fase.
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2.5.3 Características de funcionamiento.
La característica de funcionamiento de un relevador direccional. Considerando la ecuación 4 para un relevador direccional de corriente – tensión, en el punto de equilibrio, cuando el relevador está en el límite del funcionamiento, el par neto es cero y se obtiene:
Esta característica de funcionamiento puede mostrarse en el diagrama de coordenadas polares (ver figura página siguiente). La magnitud polarizante que es la tensión para este tipo de relevador es la referencia y su magnitud se supone constante; la característica de funcionamiento se ve que es una línea recta descentrada del origen y perpendicular a la posición del par máximo positivo de la corriente. Esta línea es el trazo de la relación.
Que se obtiene cuando la magnitud V se supone constante, y está línea se divide entre el desarrollo del par neto positivo o negativo del relevador. Cualquier vector cuya punta esté situada en el área positivo originará la puesta en trabajo, el relevador no se pondrá en trabajo o se repondrá, para cualquier vector negativo de corriente cuya punta este situada en el área del par negativo. Para una magnitud diferente de la tensión de referencia, la característica de funcionamiento será de otra línea recta paralela a la mostrada y relacionada por la siguiente expresión: Donde Imín (ver figura) es la magnitud mínima de los vectores de corriente cuyas puntas finalizan en la característica de funcionamiento. Imín es conocida por la corriente mínima de puesta en trabajo, aunque la corriente debe ser ligeramente mayor para ocasionar la puesta en trabajo, de esta manera existen un número infinito de características de funcionamiento para cada una de las magnitudes.
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2.5.4 Características de tiempo.
Características de tiempo. La figura a la derecha muestra una familia de curvas de tiempo inverso de un relevador del tipo de inducción altamente utilizado. Se muestra una curva para cada división mayor de la escala de ajuste, dial. Pueden obtenerse cualesquiera curvas intermedias por interpolación ya que el ajuste es continuo. Se notara que la figura está trazada en función de los múltiplos del valor de puesta en trabajo, de tal manera que pueden utilizarse los mismas curvas para cualquier valor de puesta en trabajo. Esto es posible con relevadores del tipo de inducción donde el ajuste de la puesta en trabajo es por tomas de las bobina (TAPs), porque los ampere-vueltas en la puesta en trabajo son los mismos para cada toma. Por lo tanto, a un múltiplo dado de la puesta en trabajo, los ampere-vueltas de la bobina, y de aquí el par, son los mismos haciendo caso omiso de la toma utilizada. Donde se utiliza el ajuste del entrehierro o del resorte de retención de la puesta en trabajo, la forma de la curva de tiempo varia con la puesta en trabajo.
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Uno no debería confiarse en el funcionamiento de cualquier relevador cuando el valor de la magnitud de influencia esta solo ligeramente arriba de la puesta en trabajo, porque la fuerza actuante neta es tan baja que cualquier fricción adicional puede impedir el funcionamiento, o pues aumentar el tiempo de funcionamiento. Aunque el relevador cierre sus contactos, la presión de contacto puede ser baja que la contaminación de la superficie de contacto puede impedir el contacto eléctrico. Esto es particularmente cierto en relevadores de tiempo inverso donde hay mucho impacto cuando se cierran los contactos. La práctica es aplicar los relevadores en forma tal que, m cuando su funcionamiento debe ser seguro, su magnitud de influencia será como mínimo 1.5 veces la puesta en trabajo. Por esta razón, algunas curvas de tiempo no se muestran para menos de 1.5 m veces la puesta en trabajo. Las curvas de tiempo de la figura pueden utilizarse no solo para estimar cuanto tiempo tomara un relevador para cerrar sus contactos a un múltiplo dado de la puesta en trabajo y para cualquier ajuste de tiempo, sino también que tanto viajara el disco del relevador hacia la posición de contacto cerrado dentro de cualquier intervalo de tiempo. Por ejemplo, supóngase que se utiliza el ajuste del disco de tiempo número 5 y que el múltiplo de la puesta en trabajo es 3. El relevador tomara 2.45 seg para cerrar sus contactos. Vemos que en 1.45 seg cerrara su s contactos el relevador si se utiliza el ajuste número 3 del disco de tiempo. En otras palabras, en 1.45 seg el disco viaja una distancia correspondiente a 3 divisiones del disco de tiempo, o tres quintos de la distancia total para cerrar los contactos.
2.5.5 Ecuación universal del par del relevador.
La ecuación universal del par se expresa como:
Asignando signos más o menos a algunas constantes, haciendo cero otras, y añadiendo algunas veces otros términos similares, puede expresarse las características de funcionamiento de todos los tipos de relevadores de protección.
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CONCLUSION
Los relevadores son una tecnología fundamental para la interacción de circuitos de baja y alta potencia, como lo hemos dicho anteriormente, son necesarios para la protección de los sistemas eléctricos de potencia y para el control y automatización de los mismos. Un relevador tiene semejanza con otros dispositivos de protección, por ejemplo si se compara con un optoacoplador se concluye que ambos su función principal es mantener al circuito separado del daño que puede ocurrirle, así también sirve un fusible o un contactor, pero la gran diferencia consiste en que el relevador puede cambiar de un estado a otro cuando se desee, teniendo como consecuencia la localización fácil del problema y la rápida recuperación del sistema, pero no sólo eso, sino que también es capaz de ahorrar una cantidad impresionante de energía ya que se activará si y sólo si existe un estímulo que lo haga funcionar, también es muy económico tanto su mantenimiento como su implementación y existe en una gran cantidad de tipos y características. Hoy en día los relevadores han ido aumentando en cuanto a su mejor desempeño y a su capacidad de respuesta, también se han desarrollado relevadores para casos específicos que pueden soportar hasta 100 amperes o más, y están hechos de dos aleaciones de metal que soportan tal cantidad de corriente. Por tal motivo hay que tener bien en claro a la hora de diseñar un sistema de protección con qué tipo de relevador se trabajará, marcar sus ventajas, desventajas, costos y capacidades.
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BIBLIOGRAFIA
El Arte y Ciencia de los Relevadores de Protección
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/magnetic/indmot.html
http://platea.pntic.mec.es/~lmarti2/robotinfra/motoresdecorrientecontinua3.htm
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