Modulo 1

1. Ing. Isaías Lucena

2. Ing. Isaías Lucena

3. Ing. Isaías Lucena

4. Ing. Isaías Lucena
-Aspectos Generales (Legislación y normas).
-Sistema de Alimentación normalizados.
-Cálculo de circuitos ramales (Fusible, interruptor, ductos y conductores por capacidad
de corriente).
-Comprobación de capacidad del conductor por caída de tensión.
-Cálculo del alimentador.
-Cálculo de la acometida.
-Diseño de tableros y subtableros.
-Cálculos de la subestación de transformadores.
-Distribución eléctrica.
-Alimentadores para un motor y para un grupo de motores.
-Alimentador para carga combinada en industrias y comercios (T/C-Luces, A/A,
Máquinas, Herramientas y otros).

5. NORMAS A CONSIDERAR:
Código Eléctrico Nacional.
IEEE.
UNE.
ANSI.
COVENIN.
CORPOELEC.
PARAMETROS BASICOS (V, I, R, P)
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ELECTRICO
INDUSTRIAL

7. Para llevar a cabo el diseño de circuitos ramales es necesario
calcular los distintos componentes presentes, tales como:
Protecciones
Fusibles.
Seccionadores.
Interruptores.
•Magnéticos.
•Térmicos.
•Magnetotérmicos
Relé Térmicos
Conductores

8. Ing. Oscar García
Función de la Protección:
Una elevación de la corriente normal de
carga es un síntoma de una anomalía en
el circuito. De acuerdo a su magnitud y
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.

9. Los fusibles son el medio más antiguo de protección de los circuitos eléctricos y se
basan en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como
punto débil.
Los fusibles son de formas y tamaños muy diferentes según sea la intensidad para la
que deben fundirse, la tensión de los circuitos donde se empleen y el lugar donde se
coloquen.
El conductor fusible tiene sección circular cuando la corriente que controla es pequeña,
o está formado por láminas si la corriente es grande. En ambos casos el material de que
están formados es siempre un metal o aleación de bajo punto de fusión a base de
plomo, estaño, zinc, etc.

10. Existen diversidad de fusible, según su tamaño o clase de servicio.
Según su tamaño en el mercado existen distintas variedades dependiendo de su
capacidad de corriente.
Cartuchos cilíndricos:
Tipo CI00, de 8,5 x 31,5 mm, para fusibles de 1 a 25 A.
Tipo CI0, de 10 x 38 mm, para fusibles de 2 a 32 A.
Tipo CI1, de 14 x 51 mm, para fusibles de 4 a 40 A.
Tipo CI2, de 22 x 58 mm, para fusibles de 10 a 100 A.
Fusibles tipo D:
Tamaño de 25 A, para fusibles de 2 a 25 A.
Tamaño de 63 A, para fusibles de 35 y 50 A.
Tamaño de 100 A, para fusibles de 80 y 100 A.

11. En cuanto a la clase de servicio los fusibles vienen designados mediante dos
letras; la primera nos indica la función que va a desempeñar, la segunda el
objeto a proteger:
Primera letra. Función.
Categoría “g” (general purpose fuses) fusibles de uso general.
Categoría “a” (accompanied fuses) fusibles de acompañamiento.
Segunda letra. Objeto a proteger.
Objeto “I”: Cables y conductores.
Objeto “M”: Aparatos de conexión.
Objeto “R”: Semiconductores.
Objeto “B”: Instalaciones de minería.
Objeto “Tr”: Transformadores.

12. Los fusibles de tipo “g” se utilizan en la protección de líneas, estando diseñada su curva
de fusión "intensidad-tiempo" para una respuesta lenta en las sobrecargas, y rápida
frente a los cortocircuitos.
Los fusibles de tipo “a”, especialmente diseñados para la protección de motores, tienen
una respuesta extremadamente lenta frente a las sobrecargas, y rápida frente a los
cortocircuitos. Las intensidades de hasta diez veces la nominal (10 In) deben ser
desconectadas por los aparatos de protección propios del motor, mientras que las
intensidades superiores deberán ser interrumpidas por los fusibles “a”.

13. Un gran inconveniente de los fusibles es la imprecisión que tiene su curva característica
de fusión frente a otros dispositivos que cumplen el mismo fin, tales como los
interruptores automáticos. Esto equivale a decir que la banda de dispersión de los
fusibles es mayor que la de los interruptores automáticos, pese a que el fabricante
solamente facilita la curva media de los fusibles.
Otro inconveniente de los fusibles es la facilidad que tienen de poder ser usados con
una misma disposición de base, hilos o láminas no adecuadas.
Así mismo, la independencia de actuación de los fusibles en una línea trifásica supone
un serio problema, ya que con la fusión de uno de ellos se deja a la línea a dos fases,
con los inconvenientes pertinentes que ello conlleva.

15. La intensidad nominal mínima del fusible de
rotección de un motor se determina a partir de la
intensidad de arranque y del tiempo de arranque del
mismo. En un arranque normal un fusible no debe
fundir ni envejecer.
Seguidamente veamos el caso de un motor cuya
intensidad de arranque es seis veces el valor nominal
y el tiempo es de cinco segundos.

16. Es un dispositivo mecánico capaz de mantener aislada una instalación eléctrica de su
red de alimentación según una norma. Es un dispositivo de ruptura lenta, puesto que
depende de la manipulación de un operario. Este dispositivo, por sus caracteristicas,
debe ser utilizado siempre sin carga o en vacio. Es decir el proceso de desconexión
debe seguir necesariamente este orden:
Para el proceso de conexión se debe proceder de forma inversa
Desconexión del
interruptor
principal
Desconexión del
seccionador
Colocación del
candado de
seguridad en la
maneta del
seccionador
Colocación del
cartel indicativo de
avería eléctrica,
mantenimiento
eléctrico o similar.
MANIPULACION
PERMITIDAAL
CIRCUITO
ELÉCTRICO
MALA OPERACIÓN

17. Este procedimiento no se debe intercambiar, pues en primer lugar, se corre un grave
peligro, y en segundo lugar, el seccionador no actuaría teóricamente por sus propias
características constructivas.
El dimensionamiento del mismo se realiza a través de los valores de carga nominales
más un porcentaje de holgura como lo muestra la siguiente ecuación:
Id: Corriente de diseño para el seccionador.
IQ: Corriente de carga nominal.

18. Se clasifican en:
Interruptores Magnéticos.
Interruptores Térmicos.
Interruptores termomagnéticos.

19. Son interruptores automáticos que reaccionan ante sobreintensidades de alto valor,
cortándolas en tiempos lo suficientemente cortos como para no perjudicar ni a la red ni
a los aparatos asociados a ella.

20. Son interruptores automáticos que reaccionan ante sobreintensidades ligeramente
superiores a la nominal, asegurando una desconexión en un tiempo lo suficientemente
corto para no perjudicar ni a la red ni a los receptores asociados con él.

21. Generalmente, los interruptores automáticos combinan varios de los sistemas de
protección descritos, en un solo aparato. Los más utilizados son los magneto-
térmicos.
Poseen tres sistemas de desconexión: manual, térmico y magnético. Cada uno puede
actuar independientemente de los otros, estando formada su curva de disparo por la
superposición de ambas características, magnética y térmica.
Cuando se trata de magneto-térmicos tripolares, si una fase sufre perturbaciones, al
disparar su polo arrastra a los otros dos y desconecta completamente el sistema. Si
este circuito se hubiera protegido sólo con tres fusibles, se fundiría el
correspondiente a la fase perjudicada y dejaría a todo el sistema en marcha con sólo
dos fases, con los consiguientes peligros de averías que tal estado acarrea en
determinados circuitos.

24. Con todo lo dicho anteriormente no pretendemos descalificar los fusibles, pero sí
podemos asegurar que su utilización se vio notablemente reducida después de la
aprobación, en 1973, del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión, el cual regulaba la
utilización de estos aparatos. La fabricación masiva de los magneto-térmicos hace que
su actual precio sea realmente sugestivo, por lo que muchos proyectistas no tienen
reparo en colocarlos donde hasta no hace mucho colocaban fusibles.

25. Según sean los límites que posea la curva característica de un magnetotérmico, así
será su comportamiento, debiendo adaptar en cada caso el aparato correspondiente a
las peculiaridades del circuito que se pretenda proteger.
Estas pueden se:
Curva B.
Curva C.
Curva D.
Curva Z.
Curva MA.
Curva UNESA.

26. Estos magnetotérmicos actúan entre 1,1 y 1,4 veces la intensidad nominal In en la zona
térmica y en su zona magnética entre un 3 In y 5 In, o 3,2 In y 4,8 In, según el tipo de
aparato, de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente.

27. Estos magnetotérmicos actuan entre 1,13 y 1,45 veces la intensidad nominal en su zona
térmica y en su zona magnética entre 5 In y 10 In, o 7 In y 10 In, según el tipo de aparato,
de acuerdo con las normas EN 60.898 y EN 60947.2, respectivamente.

28. Estos magnetotérmicos actúan en la zona térmica con sobrecargas comprendidas entre
1,1 y 1,4 In y en su zona magnética actúan entre 10 In y 14 In, de acuerdo con las
normas EN 60.898 y EN 60947.2.

29. Los relés térmicos bimetálicos constituyen el sistema más simple y conocido de la
protección térmica por control indirecto, es decir, por calentamiento del motor a través
de su consumo.
Los bimetales están formados por la soldadura al vacío de dos láminas de materiales de
muy diferente coeficiente de dilatación (generalmente ínvar y ferroniquel). Al pasar la
corriente eléctrica, los bimetales se calientan y se curvan, con un grado de curvatura
que depende del valor de la corriente y del tiempo.
Por otra parte, los relés térmicos tienen una curva de disparo fija y está prevista para
motores con arranque normal, es decir, con tiempos de arranque del orden de 5 a 10
segundos.

30. En los casos de arranque difícil (p.e. en centrifugadoras, molinos, grandes ventiladores,
etc.), que tienen un mayor tiempo de arranque, la curva de disparo resulta demasiado
rápida y el relé térmico dispararía durante el arranque. Para evitar esto hay que recurrir
a algún procedimiento especial como puentear el térmico durante el arranque o
alimentarlo a través de transformadores saturables. Esto además de encarecer
considerablemente el arrancador, supone emplear procedimientos sin fundamento
físico porque en realidad lo que se hace es engañar a la protección.

31. Así pues, el sistema de protección por relés térmicos bimetálicos es generalmente
utilizado por ser, con mucho, el más simple y económico, pero no por ello se deben
dejar de considerar sus limitaciones, entre las cuales podemos destacar las siguientes:
Curva de disparo fija, no apta para arranques difíciles.
Ajuste impreciso de la intensidad del motor.
Protección lenta o nula contra fallos de fase, dependiendo de la carga
del motor.
Ninguna señalización selectiva de la causa de disparo.
Imposibilidad de autocontrolar la curva de disparo.

33. Para poder dimensionar los distintos componentes de un sistema eléctrico se deben
considerar los siguientes cálculos:
Protecciones
Magnéticas o cortocircuito.
Térmica o sobrecarga.
Conductores
Cálculo por capacidad de corriente.
Comprobación por caída de tensión.

34. Para poder dimensionar los distintos componentes de un sistema eléctrico se deben
considerar los siguientes cálculos:
Protecciones
Magnéticas o cortocircuito.
Térmica o sobrecarga.
Conductores
Cálculo por capacidad de corriente.
Comprobación por caída de tensión.