Tipos de protecciones necesarias en los circuitos

Cortocircuitos:

  • Fusibles
  • Interruptores automáticos

Sobreintensidades:

  • Fusibles
  • Interruptores automáticos
  • Relés térmicos

Defectos de aislamiento:

  • Interruptores diferenciales

Vocabulario

Defecto franco:

Conexión accidental de impedancia despreciable entre dos puntos a distancia.

Unión franca:

Conexión sin impedancia entre dos puntos de un circuito eléctrico.

Cortocircuito:

Un cortocircuito es la unión franca de dos conductores sin resistencia eléctrica. El origen de un cortocircuito puede estar en conexiones incorrectas o en defectos francos de aislamiento con grandes intensidades que provocan arcos eléctricos. Los cortocircuitos deben detectarse en un tiempo mínimo y la protección debe actuar cortando el circuito.

Sobreintensidades:

Las sobreintensidades son intensidades superiores a las que se han previsto en el proyecto del circuito. Los conductores se seleccionan a partir de la intensidad de servicio. Una sobreintensidad es una intensidad superior a esta. Su efecto es un sobrecalentamiento de los conductores por efecto Joule, cuya temperatura aumenta acelerando así su deterioro. Cuanto más grande sea la sobreintensidad, más rápidamente aumentará la temperatura y más corto será el tiempo admisible de sobreintensidad. Su origen puede estar en la conexión de un receptor con mayor potencia que la prevista. Otra causa son las conexiones iniciales de determinados receptores.

Defectos de aislamiento:

Los defectos de aislamiento son conexiones eléctricas francas o a través de débil impedancia entre los conductores y masas metálicas accesibles de las instalaciones y de los equipos eléctricos. Pueden provocar accidentes en personas por contacto eléctrico. Cuando esto ocurre, también debe abrirse el circuito automáticamente.

Sobretensiones:

Existe otro tipo de perturbación cuya causa es externa a la instalación. Son las sobretensiones, que pueden estar dirigidas por la caída de un rayo en la línea eléctrica o puede tener un origen industrial o el funcionamiento de grandes motores en las cercanías. Las sobretensiones son tensiones más elevadas que las de servicio, con duración temporal. Los cuadros de protección de las viviendas protegen de cortocircuitos, sobreintensidades y defectos de aislamiento, las sobretensiones, al ser de duración temporal, pueden producir averías en los electrodomésticos conectados a la red.

Fusibles y Relés Térmicos: Elementos de protección contra las sobreintensidades

Fusibles:

Los fusibles son elementos de protección con capacidad para detectar y cortar sobreintensidades no admisibles y cortocircuitos. Cuando la sobreintensidad sea admisible con una duración limitada en función de su valor, los fusibles no actúan. Los fusibles son autodestructivos. Cuando actúan cortando el circuito, tienen que ser cambiados para restablecer el servicio.

Relé Térmico:

Los relés térmicos son dispositivos de protección con la capacidad de detectar sobreintensidades no admisibles. Cuando la sobreintensidad es admisible, el relé no actúa. Los relés son capaces de detectar las anomalías, pero no pueden cortar o detener el circuito. Para realizar esta función, tiene que trabajar conjuntamente con un contactor. Cuando se produce un cortocircuito, no actúa con suficiente rapidez.

Interruptor automático:

Los interruptores automáticos o magnetotérmicos tienen la capacidad para detectar y cortar el circuito que protegen cuando se produzca una sobreintensidad no admisible o cortocircuito. Cuando la sobreintensidad es admisible, no abre el circuito. Este dispositivo consta de:

  • Disparador térmico
  • Disparador electromagnético instantáneo

Selectividad de las protecciones:

Las conexiones de los interruptores automáticos en serie se considera selectiva cuando la desconexión afecta solo al interruptor más cercano al fallo.

Interruptor diferencial:

Es un dispositivo con la capacidad para detectar y eliminar los defectos de aislamiento en los circuitos. Cuando se produce un defecto de funcionamiento, puede haber una corriente de defecto a tierra a través de un contacto humano. El interruptor diferencial detecta estas intensidades y actúa cortando el circuito para garantizar la seguridad de las personas.

Su funcionamiento es:

La suma de todas las intensidades en funcionamiento normal es nula. Pero cuando se produce una I de defecto o fuga, la suma de intensidad total ya no es nula, creando un flujo magnético en el núcleo. Cuando este flujo es suficiente, provoca la apertura del interruptor.

Sensibilidad de un interruptor diferencial:

La sensibilidad es el parámetro básico que se emplea para seleccionar un diferencial para cada aplicación concreta. La sensibilidad es la I de defecto suficiente para que actúe el interruptor abriendo el circuito.

El interruptor de control de potencia (ICP):

Este dispositivo no se instala en el cuadro de distribución, sino en un alojamiento propio, precintado por un instalador autorizado. Eléctricamente es anterior al cuadro y no es un dispositivo de protección, sino de medida.

Sobretensiones transitorias:

En las líneas eléctricas pueden producirse subidas bruscas de tensión, en poco tiempo. Estas perturbaciones tienen normalmente una duración breve, pero pueden provocar daños en las instalaciones si no se adoptan las protecciones adecuadas. Existen tres tipos de sobretensiones:

  • De origen atmosférico
  • De maniobra
  • De frecuencia industrial

Protección contra sobreintensidades transitorias:

No es obligatorio incorporar protecciones contra las sobreintensidades en los cuadros de distribución. Es recomendable únicamente en zonas donde existe un riesgo de sufrir sus efectos.

Protección contra sobreintensidades causada por caída de rayos:

En la cabecera del cuadro eléctrico, antes del IGA, se monta un limitador de sobretensión. El limitador se protege con un magnetotérmico.