Dispositivos de protección y maniobra.
7.1.1) Dispositivo de protección.
Un dispositivo de protección es necesario en toda instalación eléctrica para preservar los equipos e instalaciones eléctricas de posibles fallas que pudieran ocurrir en los equipos mismos, o en otra parte del sistema, incluyendo el de la red de distribución de la compañía de electricidad. tienen como misión fundamental garantizar el buen funcionamiento de las instalaciones. Asi mismo, mantienen la seguridad de los usuarios y velan por la integridad y el buen funcionamiento de los conductores y receptores
7.1.2) Protección de Sobrecorriente.
Es la protección con selectividad relativa que reacciona ante el aumento de la electricidad en un elemento protegido, es decir, se pone en acción cuando la corriente por el mismo supera un cierto valor preestablecido. Esta protección ha de asegurar la operación contra los cortocircuitos en las líneas o equipos y respaldo de las protecciones adyacentes en caso de fallar sus protecciones.
7.1) Generalidades
7.1.1) Protección contra sobrecarga
Se llama sobrecarga al aumento de la intensidad de corriente de los elementos conectados a la red de la viviendo cuando estos están por encima de la magnitud nominal. Si son excesivas y prolongadas, son peligrosas para los conductores, porque la gran cantidad de calor que desprende la corriente puede carbonizar el aislamiento y provocar incendios.
7.1.2) Protección diferencial
Esta protección tiene la función de proteger la instalación de derivaciones a tierras y a las personas que puedan tener por accidente contactos directos o indirectos con la red.
7.2) Dispositivos de protección contra sobrecorriente
7.2.1) El fusible.
Los fusibles son dispositivos de sobrecorriente que se autodestruyen cuando interrumpen el circuito. Son de metal fusionable a temperaturas relativamente bajas y calibrados detal manera que se fundan cuando se alcance una corriente determinada, debido a que los fusibles se encuentran en serie con la carga, éstos abren el circuito cuando se funden. Se dice que todos los fusibles tienen una característica de tiempo inversa, es decir, si un fusible es de 30 A debe conducir 30 A en forma continua, con 10% de sobrecarga (33 A) se debe fundir en algunos minutos, con una sobrecarga del 20% (36 Al se funde en menos de 1 minuto y si se alcanza una sobrecarga del 100% (60 A), el fusible se funde en fracciones de segundo, es decir, que a mayor sobrecarga menor tiempo de fusión, es decir de interrupción del circuito.
7.2.2) Fusible tipo rosca.
En este tipo de fusibles en una base roscada se encuentra encerrado un listón fusible para prevenir que el metal se disperse cuando el listón fusible se funda. La condición en que se encuentra el fusible se puede determinar observando a través de una pequeña mirilla de plástico transparente localizada en la parte superior del conjunto que constituye al fusible. Este tipo de fusibles no se deben usar en circuitos con un voltaje superior a 127volts y se deben instalar en el lado de la carga del circuito en que se van a localizar.
7.2.3) Fusible de tipo cartucho.
En instalaciones eléctricas en donde la corriente excede a 30 A es necesario usar fusibles del llamado tipo cartucho y su correspondiente portafusible. Este tipo de fusibles se fabrican para una gama más amplia de voltajes y corrientes y los portafusibles están diseñados de tal manera que es difícil colocar un fusible de una capacidad de corriente diferente a la que corresponde al portafusible o mejor dicho al rango que corresponde al portafusible. Se fabrican en dos tipos:
A) Fusibles de cartucho con contactos de casquillo. Con capacidad de corriente de 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 y 60 amperes.
B) Fusibles de cartucho con contactos de navaja. Con capacidad de corriente de 75, 80, 90, 1OO, 110, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 300,350, 400, 450, 500 y 600 amperes. Estos fusibles son de aplicación en instalaciones industriales o comerciales de gran capacidad.
Los elementos fusibles pueden ser renovables o no, dependiendo del tipo que se usa.
7.2.4) Interruptor Termomagnetico
El interruptor termo magnético también conocido como "Breaker" es un dispositivo diseñado para conectar y desconectar un circuito por medios no automáticos y desconectar el circuito automáticamente para un valor predeterminado de sobrecorriente, sin que se dañe a sí mismo cuando se aplica dentro de sus valores de diseño. La operación de cerrar y abrir un circuito eléctrico se realiza por medio de una palanca que indica posición adentro (ON) y fuera (OFF). La característica particular de los interruptores termomagnetico es el elemento térmico conectado en serie con los contactos y que tiene como función proteger contra condiciones de sobrecarga gradual; la corriente pasa a través del elemento térmico conectado en serie y origina su calentamiento; cuando se produce un excesivo calentamiento como resultado de un incremento en la sobrecarga, unas cintas bimetálicas operan sobre los elementos de sujeción de los contactos desconectándolos automáticamente.
Según se conectan a las barras colectoras de los tableros de distribución o centro de carga, pueden ser del tipo atornillado o del tipo enchufado; se fabrican en los siguientes tipos y capacidades:
Un polo:
l5A, 20A, 4OA, 50A Dos polos:
l5A, 20A, 30A, 4OA, 5OA, 70A.
Tres polos:
100A, 125A, 150A, 175A, 200A, 225A, 250A, 300A, 350A, 400A, 500A, 600A.
7.2.5) Ubicación de los dispositivos de protección contra sobrecorriente.
En general, los dispositivos de protección contra sobrecorrientes se deben colocar en el punto de alimentación de los conductores que protejan o lo más cerca que se pueda de dicho circuito de manera que sean fácilmente accesibles, que no estén expuestos a daño mecánico y no estén cerca de material fácilmente inflamable.
7.2.6) Interruptores contra sobrecargas.
Según los reglamentos electrotécnicos "Si el conductor neutro tiene la misma sección que las fases, la protección contra sobrecargas se hará con un dispositivo que proteja solamente las fases, por el contrario si la sección del conductor neutro es inferior a la de las fases, el dispositivo de protección habrá de controlar también la corriente del neutro". Además debe de colocarse una protección para cada circuito derivado de otro principal.
Los dispositivos mas empleados para la protección contra sobrecargas son:
Fusibles calibrados, tipo gT o gF (nunca aM).
Interruptores automáticos magnetotérmicos (PIA).
Relés térmicos.
Para los circuitos domésticos, de alumbrado y para pequeños motores, se suelen emplear los dos primeros, al igual que para los cortocircuitos, siempre y cuando se utilice el tipo y la calibración apropiada al circuito a proteger. Por el contrario para los motores trifásicos se suelen emplear los llamados relés térmicos, cuya construcción, funcionamiento y utilización se verán en el capitulo siguiente.
7.2.7) Fusibles calibrados, tipo gT o gF.
Tipo gF: de fusión rápida. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos.
Tipo gT: Protege contra sobrecargas y cortocircuitos, suele utilizarse para la protección de líneas aunque se podría utilizar en la protección de motores
7.2.8) Interruptores automáticos magnetotérmicos (PIA).
Es un dispositivo que tiene la capacidad de proporcionar protección a los equipos y a los circuitos eléctricos suspendiendo el paso de la corriente eléctrica contra posibles cortocircuitos y sobrecargas, también protege a los usuarios que emplean los equipos
7.2.9) Interruptor diferencial
Un interruptor diferencial o también llamado disyuntor, es un sistema de protección automático que se instala en el cuadro principal de cualquier instalación eléctrica, aguas debajo de toda carga conectada y que tiene la función de proteger la instalación de derivaciones a tierra y a las personas de contactos directos o indirectos.
