SISTEMAS ELECTRICOS DE DISTRIBUCION

1. SISTEMAS ELECTRICOS
DE DISTRIBUCIÓN Y
COMPENSACIÓN

2. INTRODUCCIÓN
Existen cargas que son alimentadas con tensión trifásica, tales
como motores eléctricos, hornos eléctricos, transformadores de
potencia, etc. y esta energía que consumimos proviene de
generadores de corriente trifásica.
En esta unidad comprenderá cómo distinguir dos ámbitos que
influyen en las características de elección de los aparatos y en su
instalación.

3. SÍMBOLOS ELECTROTÉCNICOS:
Los símbolos electrotécnicos
son representaciones gráficas
de los componentes de una
instalación eléctrica, que se
usan para transmitir un
mensaje, para identificar,
calificar, instruir, mandar y
advertir.
52
52
SÍMBOLO DESCRIPCIÓN
INTERRUPTOR DE
POTENCIA CON TC
INCORPORADOS
INTERRUPTOR DE
POTENCIA EXTRAIBLE
SECCIONADOR
SECCIONADOR DE
PUESTA A TIERRA
TRANSFORMADOR DE
CORRIENTE
TRANSFORMADOR DE
TENSIÓN CAPACITIVO
TRANSFORMADOR DE
TENSIÓN INDUCTIVO

4. VENTAJAS DEL USO DE SÍMBOLOS:
a) Su empleo es universal.
b) Ahorro de tiempo en representar los componentes
de un circuito.
c) Facilita la interpretación de circuitos complicados.
d) Economía en el empleo del material gráfico para la
representación de artefactos, máquinas,
instrumentos o materiales eléctricos.

5. CARACTERÍSTICAS DE LOS SÍMBOLOS:
Deben ser lo más simple posible para facilitar su dibujo y
evitar pérdida de tiempo en su representación.
Deben ser claros y precisos.
Deben contener elementos característicos de lo que se desea
representar.
Deben evitarse los dibujos de figuras pictóricas.
El nombre del símbolo debe ser claro y preciso.

6. NORMAS:

7. Corriente continua.
Corriente alterna.
Corriente continua o
alterna (universal).
Corriente alterna
monofásica. P. ej.:
60 Hz.
Corriente continua -
dos conductores. P. ej.:
60 V.
Corriente alterna
trifásica. P. ej.: 380
V 60 Hz.
Corriente alterna
trifásica con conductor
neutro. P. ej.: 380 V 60
Hz.
Corriente alterna
trifásica con conductor
neutro puesto a tierra.
P. ej.: 380 V 60 Hz.
Corriente alterna
trifásica con conductor
neutro y conductor de
protección. P. ej.: 380
V 60 Hz.
Corriente continua -
dos conductores con
conductor medio o
neutro. P. ej.: 60 V.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
1 60 Hz
3 60 Hz
3N 60 Hz
3NPE 60 Hz
380 V
380 V
380 V
3PEN 60 Hz
380 V
3NPE 60 Hz
380 V
3PEN 60 Hz
2 - 60 V
2M - 60 V
380 V
= IEC
= IEC
1 PHASE
2 WIRE
60 CYCLE
3 PHASE
3 WIRE
60 CYCLE
380 V
3 PHASE
4 WIRE
60 CYCLE
380 V
(with neutral)
3 WIRE DC
60 V
2 WIRE DC
60 V
NATURALEZA DE LAS TENSIONES E INTENSIDADES
3 PHASE
4 WIRE
60 CYCLE
380 V
(with neutral and
protection earth)
3 PHASE
4 WIRE
60 CYCLE
380 V
3PEN 60 Hz
380 V
3/N/PE 60 Hz
380 V
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
1.8
1.9
1.10
= IEC
= IEC = IEC
= IEC = IEC
= IEC
= IEC
= IEC
= IEC

8. Contacto de cierre.
Contacto de
apertura.
Contacto de
conmutación.
Contacto de
conmutación sin
interrupción.
Contactor con relé
térmico
(guardamotor).
Contacto
temporizado
abierto. Cierre
retardado.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
ELEMENTOS MECÁNICOS DE CONEXIÓN
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
Contacto
temporizado
cerrado. Apertura
retardada.
Contacto
temporizado
abierto. Apertura
retardada.
Contacto
temporizado
cerrado. Cierre
retardado.
TC
o
TDC
TO
o
TDO
TO
o
TDO
TC
o
TDC

9. Cortocircuito fusible
(base + cartucho).
Barra de
seccionamiento
(barra de conexión).
Dispositivo de
enchufe.
Interruptor de
potencia. Símbolo
general.
Interruptor
automático con
protección
magnetotérmica.
Interruptor
seccionador de
potencia. (Posición
seccionadora
visible).
Seccionador
tripolar.
Seccionador en
carga, tripolar.
Seccionador con
fusibles.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
= IEC
ELEMENTOS MECÁNICOS DE CONEXIÓN (Maniobra y protección)
4.10 = IEC
4.11
4.12
4.13
4.14
4.15
4.16
4.17
4.18
= IEC
CB

10. Pulsador con
accionamiento manual
en general (NA).
Pulsador con
accionamiento manual
por empuje (NA).
Contacto con
enclavamiento rotativo,
accionamiento manual.
Conmutador con dos
posiciones y cero, con retorno
a cero al cesar la fuerza de
accionamiento (NA).
Conmutador con dos
posiciones y cero, con
enclavamiento en las
dos posiciones.
Mando con pulsador.
Interruptor manual
(auxiliar de mando).
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
AUXILIARES MANUALES DE MANDO
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
1 0 2
1 0 2
1 0 2
1 0 2
= IEC

11. Sistema de accionamiento,
con retroceso automático,
al cesar la fuerza de
accionamiento, para
contactores y similares.
Relé con dos devanados
activos en el mismo sentido.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
= IEC
BOBINAS ELECTROMAGNÉTICAS
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Relé o disparador de medida
con indicación de la magnitud
medida. Por ej.: mínima
tensión.
Sistema de accionamiento
electromecánico retardado.
Retraso a la desconexión.
Sistema de accionamiento
electromecánico retardado.
Retraso a la conexión.
Sistema de accionamiento
electromecánico retardado.
Retraso a la conexión y
desconexión.
Relé polarizado.
Relé de remanencia.
U< U<
U
V
MUY RETARDADO
SR
SR
MUY RETARDADO
SO
SA
P P
+

12. Motor trifásico con
rotor de anillos
rozantes.
Motor trifásico con
rotor de jaula.
Motor trifásico con
rotor de jaula, con
seis bornes de
salida.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
MÁQUINAS ROTATIVAS
9.1
9.2
9.3
M
3
M
M
3
M
3
M
M
M
3
M
M
M
3
M
Obsérvese que no se dibujan los bornes de conexión en ninguna Norma, lo que no quiere decir
que no se identifiquen con sus letras características. Por ejemplo: U, V, W.

13. Voltímetro.
Amperímetro.
Vatímetro.
Fasímetro.
(Indicando el factor
de potencia o el
ángulo).
Contador de
impulsos.
Frecuencímetro.
Contador de
energía activa.
Contador de
energía reactiva.
Contador de horas.
Significación
Símbolo según las normas
IEC DIN ANSI
= IEC
= IEC
APARATOS DE MEDIDA
11.1
11.2
11.3
11.4
11.5
11.6
11.7
11.8
11.9
= IEC
= IEC
= IEC
= IEC
= IEC
V
A
W
f

cos

Hz
Wh
VARh
h
= IEC
= IEC

14. EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA
• La aptitud para el seccionamiento es una
condición esencial de seguridad.
• Un aparato de maniobra cumple con esta
condición cuando se garantiza la aislación
de los contactos abiertos de manera en
posición “O” tanto bajo la tensión nominal
como ante las sobretensiones esperables en
el sistema; existe seguridad.

15. • Un aparato de corte sin aptitud para el
seccionamiento pone en riesgo la seguridad
de las personas.
• Esta aptitud, indicada en los aparatos,
forma parte de la garantía de los mismos en
cuanto a sus prestaciones.
• De manera general todos los aparatos de
corte Merlin Gerin y Telemecanique y otros incluyen la
aptitud de seccionamiento.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

16. •Las funciones a cumplir según la necesidad
pueden ser:
Interrupción
Protección
Conmutación
La función interrupción
La norma IEC 60947-1 define claramente las
características de los aparatos según sus
posibilidades de corte.
Seccionador
Cierra y abre sin carga, puede soportar un
cortocircuito estando cerrado. Apto para el
seccionamiento en posición abierto.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

17. SECCIONADOR ISARC 12-24kV 630A 12.5-
25kA

18. Interruptor
Se lo denomina vulgarmente interruptor
manual o seccionador bajo carga.
Cierra y corta en carga y sobrecarga hasta 8 In.
Soporta y cierra sobre cortocircuito pero no
lo corta.
Interruptor automático
Interruptor que satisface las condiciones de
un interruptor seccionador e interrumpe un
cortocircuito.
Es el caso de los interruptores Compact,
Masterpact, C60, C120, NG125, GV2, GV7,
entre otros.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

19. Interruptor de potencia extraíble

20. La función protección
•Una elevación de la corriente normal de carga
es un síntoma de anomalía en el circuito.
De acuerdo a su magnitud y a 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.
•Por ello es indispensable considerar ambos
aspectos:
Protección de personas
Protección de bienes
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

21. • El elemento de protección tradicional, tanto
para circuitos de distribución de cargas
mixtas o circuitos de cargas específicas
(motores, capacitores, etc.), era el fusible.
• Su utilización, en la práctica, presenta desventajas
operativas y funcionales:
 Envejecimiento del elemento fusible por el
uso (descalibración).
 Diversidad de formas, tamaños y calibres.
 Ante la fusión de un fusible hay que cambiar
el juego completo de la salida.
 Disponibilidad del calibre adecuado para
el reemplazo.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

23. • Los fusibles proporcionan una protección fase a fase, con un
poder de corte muy elevado y un volumen reducido. Se dividen
en dos categorías:
Fusibles “distribución” tipo gG
• Protegen a la vez contra los cortocircuitos y contra las
sobrecargas a los circuitos con picos de corriente poco elevados
(ejemplo: circuitos resistivos).
• Normalmente deben tener un calibre inmediatamente
superior a la corriente del circuito protegido a plena carga.

24. Fusibles “motor” tipo aM
• Protegen contra los cortocircuitos a los circuitos sometidos a
picos de corriente elevados (picos magnetizantes en la puesta
bajo tensión de los primarios de transformadores o
electroimanes, picos de arranque de motores asíncronos, etc.).
Las características de fusión de los fusibles aM “dejan pasar” las
sobreintensidades, pero no ofrecen ninguna protección contra
las sobrecargas.
• Normalmente deben tener un calibre inmediatamente superior
a la corriente del circuito protegido a plena carga.

25. • Los fusibles de manera general se pueden montar de dos
maneras:
En unos soportes específicos llamados portafusibles,
En los seccionadores, en lugar de los casquillos o las
barretas.

26. FUSIBLE SECCIONABLE IN FUSIBLE SECCIONABLE III
SECCIONADOR

27. • Hoy los interruptores automáticos evitan
todos estos inconvenientes aportando una
protección de mejor performance, invariable
con el tiempo, flexible por su capacidad de
adaptación a nuevas cargas y que asegura
la continuidad de servicio.
• El elemento de protección clásico para
detectar fallas a tierra es el interruptor
diferencial.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

28. Para la correcta elección de un aparato
que proteja sobrecargas y cortocirciutos es
necesario contemplar dos aspectos:
1- El nivel de cortocircuito en el punto de su
instalación, lo que determinará el poder de
corte del interruptor automático.
2- Características que asuma la corriente
de falla en función del tiempo, lo que
determinará el tipo de curvas de disparo del
interruptor automático.
EQUIPOS DE MANDO Y MANIOBRA

29. INTERRUPTOR II INTERRUPTOR III
INTERRUPTOR SECCIONADOR

30. TENSIÓN .- La tensión nominal del interruptor automático debe
ser superior o igual a la tensión
entre fases de la red.
FRECUENCIA.- La frecuencia nominal del interruptor automático
debe corresponder a la frecuencia de la red.
CANTIDAD DE POLOS.- El número de polos de un aparato de
corte se define por las características de la aplicación (receptor
mono o trifásico), el tipo de puesta a tierra (corte del neutro
con o sin protección) y la función a cumplir.
CARACTERISTICAS DE LA RED

31. POTENCIA DE CORTOCIRCUITO DE LA RED.- Es el aporte de
todas las fuentes de generación de la red en el punto de
suministro si allí se produjera un cortocircuito. Se expresa en
MVA.
Es un dato a ser aportado por la compañía prestataria. El
poder de corte del interruptor debe ser al menos igual a la
corriente de cortocircuito susceptible de ser producida en el
lugar donde él está instalado. La definición expresada posee
una excepción, denominada
Filiación, la cual se desarrolla más adelante.
CARACTERISTICAS DE LA RED

32. INTENSIDAD DE CORTOCIRCUITO.- Conocer el aporte al
cortocircuito en un punto de la instalación es una condición
excluyente para elegir un interruptor automático.
La magnitud de la Icc es independiente de la carga, y sólo
responde a las características del sistema de alimentación y
distribución. En función de los datos disponibles se proponen dos
alternativas para la determinación de la Icc:
 Por cálculo
 Por tabla
CARACTERISTICAS DE LA RED

33. El método consiste en:
1- Hacer la suma de las resistencias y reactancias situadas aguas
arriba del punto considerado.
RT = R1 + R2 + R3 + ...
XT = X1 + X2 + X3 + ...
2- Calcular:
Icc = Uo [ KA ]
√3 √RT² + XT²
donde:
Uo = Tensión entre fases del transformador en vacío, lado
secundario de baja tensión, expresada en Voltios
RT y XT = Resistencia y reactancia total expresadas en miliohmios
(m Ω)
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

34. Determinar resistencias y reactancias en cada parte
de la instalación.
Parte de la instalación Valores a considerar (mΩ)
Red aguas arriba
Resistencias (mΩ)
R1= Z1 cosϕ 10-ᴣ cosϕ = 0,15
Z1 = U²/P P = Pcc
P = Pcc de la red aguas arriba en MVA
Reactancias (mΩ)
X1 = Z1 senϕ 10-3 senϕ = 0,98
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

35. Transformador
R2 = (Wc U² 10-ᴣ)/S²
Wc = Pérdidas en el Cu
S = Potencia aparente transformador (kVA)
X2 = √ Z²2 – R²2
Z2 = (Ucc U²)/100 S
Ucc = Tensión de cortocircuito del transform.
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

36. En cables
R3 = pL/S
p = 22,5 (Cu)
L = m
S = mm2
X3 = 0,08L (cable trifásico)
X3 = 0,12L (cable unipolar)
L en m
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

37. En barras
R3 = pL/S
p = 36 (AL)
L = m
S = mm2
X3 = 0,15L
L en m
• La Pcc es un dato de la compañía prestataria. Si no es
posible conocerla, una buena aproximación sería considerar
Pcc = ∞. Entonces la Icc queda sólo limitada por la Z2, que en
porcentaje, es igual a la Ucc.
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

38. • La Ucc del transformador es un dato que está fijado por la
norma IRAM 2250 y los constructores deben ceñirse a ésta.
• Como ejemplo, la norma establece que para transformadores de
distribución en baño de aceite entre 25 y 630 kVA, la Ucc es igual a
4%.
Para potencias normalizadas de 800 y 1000 kVA, la Ucc es igual a
5%.
Icc [ KA ]= (1/ Z2[%])*In (transformador) [ KA ]
DETERMINACION DE Icc POR CÁLCULO

39. Determinar la corriente de cortocircuito para los puntos
que se indican:
Pcc= 500MVA
410kV
Tx= 630kVA
Ucc%= 4,5%
410kV/410V
Wc= 600w
3(1x150mm2)
L= 3m
1(1x185mm2)
L= 70m
3(1x150mm2)
L= 3m
Barra de Al
(100x5)mm2/fase
L = 2m.
1
2
3