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proteccion de tableros electricos

Este documento describe los dispositivos de protección y maniobra utilizados en tableros eléctricos. Explica la norma IEC 60947 y sus publicaciones específicas para contactores y arrancadores de motores. Detalla los tipos de protecciones como interruptores automáticos, diferenciales y termomagnéticos, así como sus características y funciones para proteger contra sobrecargas, cortocircuitos y fallas de aislamiento. Finalmente, resalta la importancia de estos dispositivos para prevenir daños en la instalación elé

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DISPOSITIVOS DE
 PROTECCION Y
MANIOBRA PARA
   TABLEROS
proteccion de tableros electricos
La norma IEC 60947
   La norma IEC 60947 constituye la primera etapa significativa
    hacia un verdadero estándar internacional que no sólo tiene en
    cuenta las exigencias europeas, sino también las de las normas UL
    (1), NEMA (2) (USA) y JIS (3) (Japón). Recoge todas las
    recomendaciones relativas a los equipos eléctricos de baja tensión
    en siete publicaciones. La publicación IEC 60947-1 está dedicada
    a las normas generales relativas a todos los equipos BT. La
    publicación IEC 60947-4-1 define las normas específicas de los
    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
     proteccion y maniobra en tableros
                 electricos
    En un tablero eléctrico se concentran todos los
    dispositivos de protección y de maniobra de los
    circuitos eléctricos de una instalación.

   En el momento que se produce una falla (corto
    circuito, sobrecarga o falla de aislamiento) actúan
    las protecciones previniendo así los daños en el
    material y posibles causas de incendio
Estado de    No existen
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Funcionamiento de
       una
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proteccion de tableros electricos

  • 1. DISPOSITIVOS DE PROTECCION Y MANIOBRA PARA TABLEROS
  • 3. La norma IEC 60947  La norma IEC 60947 constituye la primera etapa significativa hacia un verdadero estándar internacional que no sólo tiene en cuenta las exigencias europeas, sino también las de las normas UL (1), NEMA (2) (USA) y JIS (3) (Japón). Recoge todas las recomendaciones relativas a los equipos eléctricos de baja tensión en siete publicaciones. La publicación IEC 60947-1 está dedicada a las normas generales relativas a todos los equipos BT. La publicación IEC 60947-4-1 define las normas específicas de los contactores y los arrancadores de motores.
  • 4. 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.
  • 5. Caracteristicas de dispositivos de proteccion y maniobra en tableros electricos  En un tablero eléctrico se concentran todos los dispositivos de protección y de maniobra de los circuitos eléctricos de una instalación.  En el momento que se produce una falla (corto circuito, sobrecarga o falla de aislamiento) actúan las protecciones previniendo así los daños en el material y posibles causas de incendio
  • 6. Estado de No existen Operación riesgos NORMAL Funcionamiento de una INSTALACION ELECTRICA CORTOCIRCUITOS Estado de FALLAS DE Operación AISLAMIENTO FALLAS ANORMAL SOBRECARGAS
  • 7. Aparatos de protección  RELÉ • EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL  ELEMENTOS DE MANDO
  • 8. APARATOS DE MANIOBRA  Aparatos de maniobra manuales  Aparatos de maniobra automáticos  Los interruptores  Pulsadores  Seccionadores
  • 10. Tipos de protecciones y componentes  Disyuntor (Interruptor ( Termomagnético) Será utilizado como dispositivo de protección contra corrientes de sobrecargas y cortocircuitos
  • 11. Características de los interruptores
  • 13. El MAGNETOTERMICO El magnetotérmico es un dispositivo electromecánico que se coloca en el nuestro tablero de contol, para proteger la línea de sobrecargas y cortocircuitos. Existen magnetoté rmicos 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 magnetoté rmicos unipolares. La Norma IEC 60898 define la corriente nominal como la corriente que el interruptor puede soportar en ré gimen 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 termomagné ticos indican, además de los valores de In a la temperatura de referencia, su variació n con la temperatura.
  • 16. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIÓN DE UNA VIVIENDA Interruptor Controlador de Potencia ( ICP ) Interruptor General Automático ( IGA ) Interruptor diferencial ( ID) Pequeño Interruptor Automático ( PIA )
  • 17. Para la apertura del interruptor se quitan los cuatro remaches de bronce ubicados en los laterales y se retira la tapa derecha.
  • 18. Entre los que podemos identificar los principales: Dispositivo térmico, dispositivo magnético, cámara de extinción de arcos, palanca de accionamiento y borneras de conexión de conductores de entrada y salida.
  • 20. INTERRUPTOR DEFERENCIAL  El interruptor es capaz de medir la posible diferencia entre la corriente de entrada y de salida disparandose automaticamente si esta diferencia es amyor a 30 mA y cortando el paso de la corriente
  • 22. Funciones de dispositivos de protección en las líneas eléctricas se pueden producir una serie de defectos, el cual pone en peligro la integridad de la instalación eléctrica de los vienes materiales y de la vida de las personas.
  • 23.  El sistema de protección contra las sobrecargas debe elegirse en función del nivel de protección deseado: Como ejemplo tenemos. – relés térmicos de biláminas. – relés de sondas para termistancias PTC.  Este sistema de protección controla la temperatura real del elemento protegido – relés de máxima corriente.  se utilizan para proteger las instalaciones sometidas a picos de corriente. frecuentes (por ejemplo, arranque de motores de anillos en aparatos de elevación) – relés electrónicos con sistemas de protección.
  • 24. Corto circuitos.  Es la falla de mayor gravedad para una instalación eléctrica, en donde el nivel de la corriente alcanza valores tan altos que los conductores eléctricos se funden. Produciendo así un incendio.
  • 26. La norma IEC 60947-2 define dos categorías de interruptores:  interruptores de categoría (A). para los cuales no hay retardo de disparo previsto. Estos generalmente son interruptores de caja moldeada.  interruptores de categoría (B). para los cuales, es viable realizar una selectividad cronométrica, siendo posible retardar el disparo (hasta 1s).  Interruptor automático PIA.  Cuando se trata de proteger líneas de hasta 63 A de intensidad nominal y 25 KA PdC.
  • 27. Características principales del corto circuito  Poder de corte. Es el valor máximo estimado de corriente de cortocircuito que puede interrumpir. La IEC 947-2 define dos valores para el poder de corte: – el poder asignado de corte último Icu – el poder asignado de corte de servicio Ics  Poder de cierre.  Autoprotección.  Poder de limitación.
  • 28. Efectos:  Efectos electrodinámicos. Por norma general, ambos conductores forman parte de un mismo circuito con igual corriente y sentidos opuestos. En tal caso, la fuerza es de repulsión y proporcional al cuadrado de la corriente.  Efectos térmicos. se puede estimar que la energía disipada es varias veces superior. Los efectos térmicos de un cortocircuito provocan en los componentes los siguientes efectos: – fusión de los contactos, de los bobinados de las biláminas y de las conexiones, – calcinación de los materiales aislantes. Por efecto joule.
  • 30. Curvas tiempo-corriente para protección de motores Curvas de los interruptores automáticos con relé electrónico PR222MP
  • 32. 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.
  • 33. 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.
  • 34. 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
  • 35. Clases de disparo  Los relés térmicos se utilizan para proteger los motores de las sobrecargas, pero durante la fase de arranque deben permitir que pase la sobrecarga temporal que provoca el pico de corriente, y activarse únicamente si dicho pico, es decir la duración del arranque, resulta excesivamente larga. La duración del arranque normal del motor es distinta para cada aplicación; puede ser de tan sólo unos segundos (arranque en vacío, bajo par resistente de la máquina arrastrada, etc.) o de varias decenas de segundos (máquina arrastrada con mucha inercia), por lo que es necesario contar con relés adaptados a la duración de arranque. La norma IEC 947-4-1- 1 responde a esta necesidad definiendo tres tipos de disparo para los relés de protección térmica:  disparo puede ser fijo o ajustable por el usuario. Todos los disyuntores ..... Losrelés permiten controlar los umbrales regulables
  • 36. • 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 10: válidos para todas las aplicaciones corrientes con una duración de arranque inferior a 10 segundos.
  • 37. 0800-200 fusibles  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 Fusibles  (1) Los fusibles de casquillo deben tener capacidades  nominales que no excedan de 30 A.  (2) Los fusibles de cartucho estándar no deben emplearse con capacidades mayores de 600 A o en circuitos con más de600 V.
  • 38. 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 lo siguiente:  a) Fusibles Clase H, donde la corriente de interrupción  simétrica es de 10 000 A o menos; y  b) Fusibles Clase: CA, CB, CC, G, J, K, L, R, T, o HRCI- MISC, que tienen una alta capacidad de interrupción, se permite usar en lugar de los de Clase H; y  c) Fusibles Clase C y HRCII-MISC, se permite usar para  protección de sobrecorriente, solamente cuando la  protección de sobrecarga es provista por otros medios;  d) Fusibles Clase C y HRCII-MISC, se permite su uso en aplicaciones donde el Código permite la instalación de fusibles mayores que la corriente nominal de la carga,  Clase C y HRCII-MISC sin que exceda el 85% de la  máxima corriente permitida
  • 40. Protección de para diferentes cargas.  Carga s resistivas todas aquellas que consumen electricidad y por lo general producen calor y/o luz, por ejemplo: parrillas eléctricas, focos, horno eléctrico, cafetera, sandwichera. Su consumo se mide en Watts.
  • 41. Cargas inductivas .- aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan, por ejemplo los motores eléctricos (motobomba, refrigerador, extractor de jugos) en los cuales se crean campos magnéticos que interactúan, a partir de los cuales se produce movimiento (energía mecánica). Su “consumo” se mide en VA (Volts Amperes).
  • 42. Cargas capacitivas.- aquellas que utilizan la electricidad pero no la disipan, simplemente la absorben y luego la devuelven al sistema, por ejemplo los capacitores o condensadores que tienen la propiedad de “acumular” energía eléctrica para luego descargarla al sistema. Su “consumo” se mide en VAR (Volts Amperes Reactivos).
  • 43. Se fabrican dos modelos de diferenciales, uno de dos polos para suministros bifásicos y otro de cuatro polos para los suministros trifásicos con neutro.
  • 44. Explosion en tablero electrico
  • 46. Norma IEC60497-2  En este artículo se presentan los efectos de la corriente eléctrica, alterna y continua, al pasar sobre el cuerpo humano, así como los factores que influyen sobre los mismos, tales como la intensidad, tiempo de contacto, tensión de contacto, frecuencia, etc.
  • 47. 1. Contactos eléctricos.  Se denomina contacto eléctrico al contacto de una persona con cualquier parte en tensión de una instalación o de un sistema eléctrico. En general se distinguen dos tipos de contactos:  El contacto directo.  El contacto indirecto.
  • 49. En la figura 5 se representa esquemáticamente una instalación pr otegida contra contactosdirectos por aislamiento principal y envolv ente Figura 5 Protección contra contactos directos mediante aislamiento principal y barreras o env olventes
  • 50. Efectos de la corriente eléctrica sobre el cuerpo humano.  Produce diversos efectos que pueden provocar lesiones físicas (quemaduras, contracciones musculares, dificultades respiratorias, paros cardiacos, etc hasta el fallecimiento por fibrilación ventricular.
  • 51. Entre los efectos que produce la corriente eléctrica se distinguen:  Asfixia: si el centro nervioso que regula la respiración se ve afectado por la corriente, puede llegar a producirse un paro respiratorio.  Electrización: la persona forma parte del circuito eléctrico, circulando la corriente por el cuerpo. Como mínimo se presenta un punto de entrada y otro de salida de la corriente.  Electrocución: fallecimiento debido a la acción de la corriente en el cuerpo humano.  Fibrilación ventricular: movimiento 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 corazón