Post on 27-Sep-2015
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Objetivo General
Dotar de conocimientos tcnico-practico a los
participantes en las protecciones elctricas de
cargas industriales y comerciales en base a
recomendaciones nacionales e internacionales.
Temtica: T
em
ti
ca
1. Generalidades de los sistemas de proteccin
de los sistemas elctricos.
2. Equipo bsico para proteccin elctrica.
3. El corto-circuito en los sistemas elctricos.
4. Dispositivos de proteccin.
5. Proteccin de motores y transformadores de
potencia.
6. Red de tierra aplicada a la proteccin de
sistemas elctricos.
Captulo I: Generalidades de los sistemas de proteccin de los sistemas elctricos.
Objetivos de captulo:
Al finalizar esta parte el participante habr recibido informacin sobre:
Identificar las generalidades de los sistemas de proteccin aplicados a los sistemas elctricos.
Identificar los tipos de proteccin aplicados a los sistemas elctricos.
Proteccin en la industria
Cul es el objetivo de utilizar dispositivos
de proteccin en la industria?
Por qu razn se utilizan los
enclavamientos mecnicos y elctricos?
Cul es el propsito de los sistemas de
proteccin?
Por qu son necesarias las
protecciones en un sistema elctrico?
ACCIN OBJETO PROPSITO
Prevenir Daos
considerables en equipos
instalados.
Minimizar los costos de las reparaciones.
Reducir Cortes de
energa a los usuarios al
mnimo posible.
Mantener el servicio de energa de forma continua hasta donde sea
posible.
Proteger La salud del personal, del
publico en general, los animales.
Salvaguardar la vida.
Qu causa las condiciones anormales
en un sistema elctrico?
Eventos naturales
Truenos Huracanes Terremotos
Accidentes fsicos
Cada de un rbol Explosiones Accidentes
Fallas de equipos
Dao de aislamiento de cables.
Fallas internas en equipos.
Mala operacin
Aterrizar circuitos conectados a tierra. Mala instalacin. Inadecuada especificacin tcnica.
Fallas activas en los sistemas elctricos
[cortocircuitos]
Fallas pasivas que ocurren en los
sistemas elctricos
Bajo voltaje
Cambios de potencia o del factor de potencia.
Cambios en la direccin de la corriente y flujo de la
potencia.
Cambios en la frecuencia del sistema.
Cambios internos en temperatura.
Otras fallas que ocurren en los
sistemas elctricos
Es cuando el valor nominal de la tensin es inferior al valor nominal. Produce sobre-corrientes. Sub-tensin
Es cuando el valor nominal de la tensin es superior al valor nominal. Riesgo de perforacin del aislamiento.
Sobre-tensin
Cuando el circuito trabaja a una mayor cantidad de corriente a la que fue diseado. Sobrecarga
La corriente que atraviesa la carga y vuelve hacia la fuente de alimentacin.
Retorno de corriente
Fallas transitorias y permanentes
Transitorias
Falla que no daa el
aislamiento o equipos
de forma permanente
y pueden ser
energizados despus
de un corto periodo
de tiempo.
Permanentes
Falla permanente del
aislamiento o equipos
y se requiere de una
reparacin antes de
energizar el circuito.
Esquema bsico de un sistema de
proteccin.
Caractersticas del sistema de
proteccin
NOTA:
Algunos sistemas requieren ser mas seguros. Otros requieren tener mayor fiabilidad. Otros requieren fiabilidad y seguridad.
Caractersticas de los sistemas de
proteccin
Lo ideal es responder ante una falla en el menor tiempo posible. Alta velocidad indica 50 mili segundos 3 ciclos de 60 Hz.
Velocidad
La proteccin se arregla en zonas, es indispensable seleccionar y disparar las zonas cercanas. Selectividad
Se refiere al valor mnimo que se requiere para que la proteccin acte. Sensibilidad
Para una mayor rapidez en la respuesta, las protecciones deben realizarse sin intervencin humana.
Automaticidad
Qu sucede si una proteccin no
trabaja correctamente?
Tipos de sistemas de proteccin
Protecciones no limitadas:
son aquellas cuyo radio de accin se extiende a lo largo del sistema protegido sin lmites perfectamente definidos prolongando su alcance hasta zonas adyacentes con proteccin propia actuando en ese caso como proteccin de reserva.
Protecciones de zona:
son aquellas cuyo radio de accin se encuentra perfectamente definido en forma fsica por el circuito mismo.
Protecciones no limitadas
Qu protecciones se encuentran?
Dnde se aplica la proteccin limitada?
Contra que funciona principalmente?
Cul es la diferencia entre cortocircuito y
sobrecarga?
Protecciones no limitadas
De que depende un equipo para admitir una
sobrecarga?
Proteccin contra sobre cargas
Proteccin contra sobre cargas
Regla 1) IB In Iz Regla 2) If< 1.45Iz
Donde:
IB = Corriente demandada por la carga del circuito.
In = Corriente nominal del interruptor.
Iz = Capacidad de conduccin de corriente del cable.
If = Corriente convencional de disparo del interruptor automtico.
La regla 1 satisface las condiciones generales de proteccin contra sobrecarga.
La regla 2 se emplea para la proteccin contra sobrecarga; un interruptor
automtico requiere que la corriente de funcionamiento seguro If, no sea nunca
superior a 1.45In (1.3In segn IEC 947-2 o 1.45In segn IEC 898).
Proteccin contra sobre cargas
Analizando la regla general de proteccin IB In Iz, resulta evidente que se pueden realizar dos condiciones de proteccin distintas:
Proteccin mxima: utilizando un interruptor con una corriente nominal
prxima o igual a la corriente demandada IB
Proteccin mnima: utilizando una corriente nominal prxima o igual a la
mxima capacidad de conduccin de corriente del cable.
Proteccin contra sobre cargas
Seleccionando la condicin de la proteccin
Proteccin mxima: Garantiza la operacin del interruptor an en casos de cargas
anormales que puedan soportarse.
Calibrada a la capacidad de conduccin del cable: Mxima continuidad del servicio y el mximo aprovechamiento del cobre
instalado.
Proteccin contra sobre cargas en
todos los puntos en los cuales
pudiera presentarse esta falla.
a) Conductores alimentadores que conectan cargas derivadas que funcionan
con coeficiente de servicio inferiores a 1.
Obligacin de tener proteccin:
b) Conductores que alimenten motores y cargas cuyo funcionamiento
puedan presentar riesgos de sobrecarga.
Obligacin de tener proteccin:
c) Conductores que alimentan cargas ubicadas en lugares considerados con
peligro de explosin o de incendio.
a) Conductores que son derivados de alimentadores protegidos contra las
sobrecargas, con dispositivos adecuados que garantice tambin la
proteccin de los conductores derivados.
Casos en los cuales puede ser
omitida la proteccin contra la
sobrecarga:
b) Conductores que alimentan cargas que no pueden dar lugar a corrientes
de sobrecarga.
c) Conductores que alimentan equipos con su propio dispositivo de
proteccin que garantizan la proteccin de los conductores de
alimentacin.
Casos en los cuales puede ser
omitida la proteccin contra la
sobrecarga:
d) Conductores que alimentan motores, cuya corriente demandada a la lnea
con rotor bloqueado, no supera la capacidad de conduccin Iz del propio
conductor.
La norma recomienda la omisin de la proteccin contra sobrecarga de los
conductores cuando la apertura del circuito puede crear un riesgo, ejemplo:
En los circuitos magnticos de una gra de transporte de materiales. En bombas contra incendio.
Casos en los cuales no se
recomienda proteger contra
sobrecarga :
Proteccin de los cortocircuitos:
Las condiciones generales de la proteccin
contra el cortocircuito son bsicamente las
siguientes:
El interruptor debe estar instalado al inicio del conductor a proteger, con tolerancia de
3m del punto de origen.
El equipo no debe tener una corriente nominal menor a la corriente demandada
por la carga.
El equipo de proteccin debe tener una capacidad interruptiva no inferior a la
corriente estimada de cortocircuito en el
punto donde el propio aparato est
instalado.
El equipo debe disparar en caso de que un cortocircuito ocurra en cualquier punto de
la lnea protegida, con la rapidez necesaria
para evitar que los materiales aislantes
alcancen una temperatura que los dae.
Capacidad Interruptiva:
Es la mxima capacidad de
corriente que corto circuito
que puede ser interrumpida
sin que el interruptor sufra
dao fsico alguno.
Interruptores termo-magnticos y diferenciales:
DISPOSITIVOS PROTECTORES AUTOMTICOS
(TRMICOS)
Interruptores
Termo-Magnticos
Interruptores
Diferenciales
Interruptor termo-magntico:
Interruptor diferencial
Importancia de los interruptores
NO OLVIDAR
QUE:
Reactancias
Donde: F = Frecuencia en Hz;
L = Inductancia en Henrios;
C = Capacitancia en Faradios.
XL-C = Reactancia en jOHMS
Resumen de nmeros complejos
Resumen de nmeros complejos
Operaciones con nmeros complejos
Operaciones con nmeros complejos
MUCHAS GRACIAS
Ing. Jaime Tisnado