suministro eléctricoEl sistema de suministro eléctrico siempre comprende el conjunto de medios y elementos útiles para la generación, el transporte y la distribución de la energía eléctrica. Este conjunto está dotado de mecanismos de control, seguridad y protección.

Constituye un sistema integrado que además de disponer de sistemas de control distribuido, está regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una explotación racional de los recursos de generación y una calidad de servicio acorde con la demanda de los usuarios, compensando las posibles incidencias y fallas producidas.

Con este objetivo, tanto la red de transporte como las subestaciones asociadas a ella pueden ser propiedad, en todo o en parte y, en todo caso, estar operadas y gestionadas por un ente independiente de las compañías propietarias de las centrales y de las distribuidoras o comercializadoras de electricidad.

Asimismo, el sistema precisa de una organización económica centralizada para planificar la producción y la remuneración a los distintos agentes del mercado si, como ocurre actualmente en muchos casos, existen múltiples empresas participando en las actividades de generación, distribución y comercialización.

En la figura siguiente, se pueden observar en un diagrama esquematizado las distintas partes componentes del sistema de suministro eléctrico:

Figura 1: Diagrama esquematizado del Sistema de suministro eléctrico

A continuación se describen brevemente cada una de las etapas o escalones del sistema.

GeneraciónLa energía eléctrica se genera en las Centrales Eléctricas. Una central eléctrica es una instalación que utiliza una fuente de energía primaria para hacer girar una turbina que, a su vez, hace girar un alternador, generando así electricidad.

El hecho de que la electricidad, a nivel industrial, no pueda ser almacenada y deba consumirse en el momento en que se produce, obliga a disponer de capacidades de producción con potencias elevadas para hacer frente a las puntas de consumo con flexibilidad de funcionamiento para adaptarse a la demanda.

TransporteLa red de transporte es la encargada de enlazar las centrales con los puntos de utilización de energía eléctrica. Para un uso racional de la electricidad es necesario que las líneas de transporte estén interconectadas entre sí con estructura de forma mallada, de manera que puedan transportar electricidad entre puntos muy alejados, en cualquier sentido y con las menores pérdidas posibles.

SubestacionesLas instalaciones llamadas subestaciones son plantas transformadoras que se encuentran junto a las centrales generadoras (Estación elevadora en la Figura 1) y en la periferia de las diversas zonas de consumo, enlazadas entre ellas por la Red de Transporte. En estas últimas se reduce la tensión de la electricidad de la tensión de transporte a la de distribución.

DistribuciónDesde las subestaciones ubicadas cerca de las áreas de consumo, el servicio eléctrico es responsabilidad de la compañía suministradora (distribuidora) que ha de construir y mantener las líneas necesarias para llegar a los clientes. Estas líneas, realizadas a distintas tensiones, y las instalaciones en que se reduce la tensión hasta los valores utilizables por los usuarios, constituyen la red de distribución. Las líneas de la Red de Distribución pueden ser aéreas o subterráneas.

Centros de Transformación

Transformador final a 127 V C.A. para alimentar una institución escolar

Los Centros de Transformación, dotados de transformadores o autotransformadores alimentados por las líneas de distribución en Media Tensión, son los encargados de realizar

la última transformación, efectuando el paso de las tensiones de distribución a la Tensión de utilización.

Instalación de EnlaceEl punto que une las redes de distribución con las instalaciones interiores de los clientes se denomina Instalación de Enlace y está compuesta por: Acometida, Caja general de protección, Líneas repartidoras y Derivaciones individuales.

Continuidad de SuministroLa Interrupción de Alimentación es la condición en la que el valor eficaz de la tensión en los puntos de suministro no supera el 10 por 100 de la tensión declarada.

La continuidad de suministro es el contenido de la calidad de servicio relativo al número y duración de las interrupciones de suministro de duración superior a tres minutos.

Los Indicadores de Continuidad de Suministro son los índices numéricos definidos al efecto de medir el número y/o la duración de las interrupciones de duración mayor de tres minutos que afectan a los clientes.

El TIEPI (Tiempo de Interrupción Equivalente de la Potencia Instalada) es el tiempo de interrupción equivalente de la potencia instalada en media tensión (1 kV < V S 36 kV).1

El Percentil 80 del TIEPI es el valor del TIEPI que no es superado por el 80 por 100 de los municipios del ámbito provincial, dentro de cada tipo de zona (zona urbana, zona semiurbana, zona rural).

El TIEPI mide la calidad del suministro eléctrico.

Mantenimiento de la frecuencia y la tensiónLa frecuencia de la red es el resultado del equilibrio entre la generación y el consumo en tiempo real. Requiere un ajuste permanente de la generación para adaptarse a la demanda. Ello se lleva a cabo gracias a la regulación primaria, secundaria y terciaria, cada una actuando a distintos horizontes temporales

REDES TRIFÁSICAS BAJO CONTROL

EQUIPOS MULTI Y MONOFUNCIÓN PARA EL CONTROL DE PARÁMETROS EN REDES ELÉCTRICAS

La disponibilidad de las instalaciones eléctricas tiene una gran importancia y se ha convertido en un factor crucial para una fabricación exitosa, donde la producción just-in-time es clave, ya que los retrasos en la producción provocan un incremento adicional del coste. Por eso, el control de sistemas trifásicos resulta útil e importante. Este puede ser implementado con un mínimo esfuerzo, haciendo los equipos y las instalaciones más seguras y eficaces. Previniendo de daños a toda la instalación y ayudando eficientemente a la disminución de los costes.

Desde hace tiempo, los instaladores industriales conocen los beneficios de los sistemas trifasicos: mas que ningun otro tipo existente, es adecuado para la generacion, para el transporte y para aplicaciones practicas de energia electrica. Los Sistemas Trifasicos AC se utilizan para transportar energia electrica, de elevadas corrientes y usando un diseno muy sencillo que resulta robusto y muy eficiente para motores electricos.

Los mas comunes de los sistemas de conexion trifasicos son las conexiones:Estrella (Y) y Triangulo ( ).

En la conexion en Estrella, las tres fases del sistema trifasico estan interconectadas en el centro de la estrella, la cual esta tambien conectada al neutro. Este diseno permite disponer de dos niveles de tension diferentes: En Espana, la tension entre una de las tres fases y el conductor de neutro es normalmente 230V (RMS); La tension entre dos fases es 3 veces esta tension, es decir 400V. En conexiones en triangulo, las tres fases estan conectadas en serie. La tension entre cualquier punto u1, v1, y w1 es de 400V. En estas el Neutro no es necesario(fig. 3).

Parámetros de los Sistemas Trifásicos.

Para garantizar un suministro de potencia eléctrica libre de fallos, los sistemas trifásicos son controlados mediante varios parámetros. Para hacerlo, se usan los relés de Control Trifásicos (Mono ó Multifunción).

Los parámetros controlados son los siguientes:

Secuencia de fases:

La secuencia de fases determina el sentido de rotación del eje de un motor.Una incorrecta secuencia de fases hace que en el momento en que se conecta el equipo se produzca un sentido de rotación incorrecto.La inversión de la secuencia de fases durante el funcionamiento de la máquina causaría, también el cambio del sentido de giro del motor.

Perdida de fase:Los fallos de una ó más fases pueden ocurrir si cualquier elemento de corte, por ejemplo un fusible actuara..La perdida de fase puede provocar un estado indefinido de funcionamiento de la instalación.Puede ocurrir que los motores fallen en el arranque, otra situación es que los motores pidan la corriente necesaria a las dos fases restantes. Esto último lleva a tener desequilibrio de cargas en el devanado, provocando daños en el motor.

Subtensiones y Sobretensiones:

Las Sobretensiones hacen que las cargas conectadas se sobrecalienten. A no ser que sean rápidamente identificadas y desconectadas pueden y dañar ó incluso destruir las cargas conectadas a la red.

Las Subtensiones son también peligrosas, pueden provocar estados no deseados e indefinidos de funcionamiento de la instalación, así por ejemplo, un contactor puede estar en un estado indefinido de conmutación debido a que puede encontrarse en el rango de tensiones prohibido de funcionamiento.

Desequilibrio:Si la alimentación de un sistema trifásico esta desequilibrada debido a una inadecuada distribución de cargas, el motor convertiría una parte de la energía en potencia reactiva.La eficiencia del sistema se reduce. Además, el motor esta expuesto a tensiones térmicas mayores y puede ser destruido si los desequilibrios que se siguen produciendo no son detectados por otro equipo de protección térmica.

Además, el funcionamiento de equipos eléctricos, en estas condiciones provoca un deterioro prematuro de los equipos conectados debido a que no trabaja en sus condiciones nominales.

Fallo de cargas monofásicas en redes trifásicas:Cuando se produce el fallo de una carga en un circuito serie tendremos un efecto u otro dependiendo de que el fallo sea de una carga monofásica ó trifásica.Hablamos de cargas simétricas ó trifásicas cuando tenemos motores ó calentadores trifásicos, en muchos otros casos, las cargas son asimétricas ó Monofásicas.En el caso que se produzca un fallo de una carga Trifásica, ésta, no influirá en el funcionamiento general del circuito. Pero, si ocurre un fallo de una carga monofásica, se producirán fluctuaciones en cada una de las fases, lo que puede provocar daños importantes en las otras cargas conectadas.Este es el motivo, por el cual, en muchos casos una adecuada protección debe ser implementada, tal y como se explica en el párrafo correspondiente de aplicaciones: "Detección de fallos de cargas serie".

APLICACIÓN:

CONTROL FIABLE DE TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN.

Un fallo de fase en un motor trifásico en funcionamiento, puede ser detectado con la ayuda de un relé de control de tensiones desequilibradas. En su funcionamiento normal, un motor no puede ser conectado a menos que se detecte una secuencia correcta de fases L1-L2-L3 y que la tensión presente, este en los rangos ó niveles correctos. Esto significa que no existe

ningún error de Sobre o Subtensión, ni de fallo de fase (fig.4).Si se produce un defecto de fallo de fase (en el ejemplo, L2) que puede ser provocado por la actuación de un fusible, la corriente de fase IL2, cae a 0A, y la tensión en UL2 se reduce en un %U. Pero la tensión remanente, es decir la tensión eficaz puede llegar a ser hasta del 95% de la tensión inicial de fase, dependiendo de cual sea el motor, la carga del motor y dependiente de otros factores.Por lo tanto, como conclusión principal obtenemos que aunque en algunos casos pueda ser suficiente la detección de pérdida de fase, en motores en funcionamiento no es realmente fiable solo con el control de fallo de fase y de niveles de tensión. Para hacer un control fiable de este tipo de fallos se requiere un relé de control de desequilibrio de cargas. Cuando se detecta un desequilibrio de fases el relé desconecta el motor para prevenir de cualquier daño al motor.

CONTROL DE EQUIPOS CONECTADOS EN UNA RED SERIE TRIFÁSICA.

Las consecuencias del fallo de una de las cargas en una instalación serie dependerán del tipo de carga que se trate. En cualquier caso, la corriente que circulara por el conductor de Neutro se podrá calcular según la Ley de Kirchhoff, como la suma de corrientes por todas las fases.En un sistema trifásico balanceado una falta trifásica no tiene consecuencias, debido a que la corriente por las tres fases, IL1, IL2 y IL3, son iguales en valor absoluto, pero desfasadas 120º eléctricos. La corriente, que por lo tanto, circula por el conductor de neutro es nula en todo momento (ver las gráficas I/V de la fig. 4). En ellos no es necesario hacer un control del equipo ante ninguna falta.En sistemas con cargas desequilibradas para el conjunto de la red trifásica, los cuales son los tipos más comunes, las corrientes, IL1, IL2 y IL3, varían tanto en valor como en ángulo de fase; las tensiones de fase UL1, UL2 y UL3 con respecto a UN , sin embargo, son idénticas.La diferencia entre las corrientes de fase hace necesario una corriente de compensación IN a través del conductor de Neutro.Un corte en el conductor de Neutro, que puede darse por varios motivos; corte accidental, quemado de neutro por exceso de de corriente derivada,..., impide que la corriente de

compensación circule y sea derivada a tierra por el punto central de la estrella.Esto puede ocurrir cuando tenemos un reparto desigual de cargas monofásicas en una red trifásica (esquema eléctrico de la figura 7).La tensión de fase en la línea con más baja resistencia Ohmica bajará y sin embargo subirá en aquellas en las que la carga sea más alta.

Así es como aparecen u ocurren las sobretensiones que puede dañar e incluso destruir las cargas conectadas.Mientras tanto, en las otras ramas del circuito eléctrico se produce una Subtensión que, dependiendo del tipo de carga que tengamos conectada, tendrá diferentes consecuencias:Si la carga es, por ejemplo, un motor en funcionamiento, el motor absorbe la misma cantidad de energía del sistema, haciendo que la corriente por esas líneas aumente y consecuentemente derive en un sobrecalentamiento, pudiendo incluso destruir las cargas conectadas.Además, si los equipos de conmutación maniobran rangos de tensión "prohibidos" puede ocurrir que se produzca una Subtensión, y provoque un comportamiento imprevisible en el funcionamiento de los equipos de conmutación (contactores) de las cargas conectadas.Un contactor puede, por ejemplo, no mantener la conexión adecuadamente ó no llegar a hacer la maniobra en ningún momento, ó incluso comenzar a tabletear (abrir y cerrar continuamente).Estas situaciones pueden producir estados no deseados e imprevisibles en la instalación.Los relés de control trifásicos con monitorización de conductor de neutro ofrecen una protección segura y fiable en el caso que se produzcan fallos serie.Tal y como se muestra en la figura 8, estos relés se conectan a las tres fases de la red y al conductor de neutro. En el interior del relé se simula una conexión estrella con una carga en la rama del conductor de neutro.La medida de la tensión URN , en la carga colocada en la rama del conductor de neutro, hace

posible identificar el estado del Neutro.Si el neutro está conectado, una corriente de compensación IN aparece y provoca una caída de tensión en la carga colocada, URN . Si el Neutro se desconecta, la intensidad IN, no puede circular, por lo tanto la tensión URN se convierte en nula y la salida del relé informa del estado de Neutro cortado.

Conclusión:Lo explicado es útil e importante para controlar las redes trifásicas y puede ser implementado con un mínimo esfuerzo, haciendo los equipos y los procesos más fiables y seguros, previniendo daños y dotando a la instalación de una ayuda efectiva y ahorrando costos.El relé CM-MPS de ABB es un relé de control multifuncional para redes trifásicas.Está disponible con y sin control de conductor de neutro, y controla parámetros de las fases, secuencia de fases, perdida de fase, Sobre y Subtensión y desequilibrios.

Existen otros 7 equipos incluidos en la gama de producto denominada en ABB como relés de control y reunida en las siglasCM-, con funciones más especificas ó particulares, para dar una solución más económica al control de sistemas trifásicos y paraexigencias de protección más particulares ante alguna de las posibles faltas explicadas anteriormente.

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Cortocircuito

Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o tierra en sistemas monofásicos de corriente alterna, entre dos fases o igual al caso anterior para sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en el caso de corriente continua.

Corto circuito ocasionado por agua en un conector RJ45.

El cortocircuito se produce normalmente por los fallos en el aislante de los conductores, cuando estos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua o por contacto accidental entre conductores aéreos por fuertes vientos o rotura de los apoyos.

Debido a que un cortocircuito puede causar importantes daños en las instalaciones eléctricas e incluso incendios en edificios, estas instalaciones están normalmente dotadas de fusibles, interruptores magnetotérmicos o diferenciales a fin de proteger a las personas y las cosas.

LEY DE OHM

En un circuito eléctrico cerrado el voltaje, la corriente eléctrica y la resistencia deben tener valores debidamente controlados para un buen funcionamiento del sistema. Una condición de cortocircuito queda determinada al eliminarse, desde el punto de vista práctico, la resistencia de consumo del circuito. Según la ley de Ohm se tiene que

Por tanto, si la resistencia se disminuye aproximadamente a cero la intensidad de la corriente tiende a infinito. Esta situación se da, por ejemplo, al caer una barra de metal sobre los conductores y formar un puente. En este caso se dice que han quedado "puenteados" el vivo o fase y el neutro del circuito, oponiendo este una resistencia prácticamente igual a 0 al paso de corriente eléctrica.

[EDITAR ] EFECTO JOULE

Según el Efecto Joule la corriente que circula por un conductor genera un calor que puede determinarse según la relación:

Por lo que si la corriente adquiere valores excesivos, la cantidad de calor puede ser tal que puede fundir casi instantáneamente los conductores del circuito, siendo este el fenómeno más apreciable en un cortocircuito.

EL CORTOCIRCUITOSi por casualidad en un circuito eléctrico unimos o se unen accidentalmente los extremos o cualquier parte metálica de dos conductores de diferente polaridad que hayan perdido su recubrimiento aislante, la resistencia en el circuito se anula y el equilibrio que proporciona la Ley de Ohm se pierde.

El resultado se traduce en una elevación brusca de la intensidad de la corriente, un incremento violentamente excesivo de calor en el cable y la producción de lo que se denomina “cortocircuito”.

La temperatura que produce el incremento de la intensidad de corriente en ampere cuando ocurre un cortocircuito es tan grande que puede llegar a derretir el forro aislante de los cables o conductores, quemar el dispositivo o equipo de que se trate si éste se produce en su interior, o llegar, incluso, a producir un incendio.

Cortocircuito producido por la unión accidental de dos< cables o conductores de polaridades diferentes.

DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN CONTRA LOS CORTOCIRCUITOSPara proteger los circuitos eléctricos de los “cortocircuitos” existen diferentes dispositivos de protección. El más común es el fusible. Este dispositivo normalmente posee en su interior una lámina metálica o un hilo de metal fusible como, por ejemplo, plomo. 

Cuando el fusible tiene que soportar la elevación brusca de una corriente en ampere, superior a la que puede resistir en condiciones normales de trabajo, el hilo o la lámina se funde y el circuito se abre inmediatamente, protegiéndolo de que surjan males mayores. El resultado de esa acción es similar a la función que realiza un interruptor, que cuando lo accionamos deja de fluir de inmediato la corriente.

Diferentes tipos de fusibles comparados su tamaño con una moneda de un euro. De izquierda a derecha, fusible de cristal con un fino alambre en su interior que se funde cuando ocurre un cortocircuito. A continuación un fusible de cerámica. A su lado se puede observar la lámina fusible que contiene en su interior. Le sigue un fusible de cerámica tipo tapón con rosca y lámina de plomo en su interior. Finalmente un cartucho de cerámica empleado para soportar corrientes más altas que los anteriores.

Los fusibles se utilizan, principalmente, para proteger circuitos de equipos electrónicos y en las redes eléctricas de las industrias. Para proteger la línea de corriente eléctrica que llega hasta nuestras casas, en muchos lugares estos sencillos dispositivos se han sustituido por interruptores diferenciales e interruptores automáticos, que realizan la misma función que el fusible, pero que no hay que sustituirlos por otro nuevo cuando ocurre un cortocircuito. En la foto de la derecha se puede ver un interruptor automático de protección contra cortocircuitos.

Cuando los circuitos están protegidos por un diferencial y por interruptores automáticos, una vez que queda resuelta la avería que ocasionó que se abriera el circuito, solamente será necesario accionar su palanquita, tal como se hace con cualquier interruptor común, y se

restablecerá de nuevo el suministro de corriente.

Tanto los fusibles como los dispositivos automáticos se ajustan de fábrica para trabajar a una tensión o voltaje y a una carga en ampere determinada, para lo cual incorporan un dispositivo térmico que abre el mecanismo de conexión al circuito cuando la intensidad de la corriente sobrepasa los límites previamente establecidos.

PRECAUCIONES AL TRABAJAR EN CIRCUITOS CON CORRIENTESe debe aclarar que las tensiones o voltajes que suministran los equipos o dispositivos que trabajan con< baterías no representan ningún riesgo para la vida humana; sin embargo cuando se realizan trabajos en< una red eléctrica industrial o doméstica, la cosa cambia, pues un “shock” eléctrico que se reciba por< descuido, más conocido como "calambrazo" o "corrientazo", puede llegar a electrocutar a una persona y< costarle la vida,  incluso  tratándose  de  voltajes  bajos  como  110  volt. Por  esa  razón  nunca  serán< excesivas todas las precauciones que se tomen cuando asumamos la tarea de realizar una reparación< en el circuito eléctrico de la casa.

La primera regla que nunca se debe violar antes de acometer un trabajo de electricidad es cortar el suministro eléctrico accionando manualmente el dispositivo principal de entrada de la corriente a la casa, sea éste un diferencial, un interruptor automático, un interruptor de cuchillas con fusibles o cualquier otro mediante el cual se pueda interrumpir el paso de la corriente eléctrica hacia el resto de la casa. No obstante, siempre se debe verificar con una lámpara neón si realmente no llega ya corriente al lugar donde vamos a trabajar, porque en ocasiones hay líneas eléctricas divididas por secciones, por lo que al desconectar una el resto queda todavía con corriente.

Cuando trabajamos con corriente eléctrica nunca está de más tomar el máximo de precauciones.< Siempre<es recomendable comprobar después que hayamos desconectado la línea de suministro< eléctrico, que no llega ya la corriente al lugar donde vamos a trabajar utilizando para ello una lámpara< neón, como se puede apreciar en la foto. En este ejemplo la lámpara neón se encuentra incorporada< dentro del cabo plástico de un destornillador. Si al tocar cualquier punto de conexión o extremo de un< cable desnudo con la punta del destornillador se enciende la lámpara, será una señal de que ahí hay< corriente eléctrica todavía. Para que la lámpara se encienda cuando hay corriente, debemos tocar< también con el dedo índice el extremo metálico del mango del destornillador.

Cuando se trata de reparar un equipo eléctrico o un electrodoméstico cualquiera, igualmente la primera precaución que será necesario tomar es desconectarlo de su enchufe a la corriente eléctrica antes de proceder a abrirlo. Pero si, además, se trata de un equipo electrónico, sobre todo un televisor, habrá que esperar varios minutos antes de abrir la caja, porque en esos equipos existen determinados puntos o conexiones en los circuitos correspondientes al tubo de rayos catódicos (pantalla), que conservan una carga de tensión o voltaje muy alto, pudiendo electrocutar a una persona si se tocan accidentalmente antes de que los filtros electrolíticos se autodescarguen por completo.

 Cortocircuito en una Línea Eléctrica

 

  Consecuencias de los Cortocircuitos  

 

 Clases de Cortocircuitos

 

  Etapas para el Cálculo 

   Se va a realizar un cálculo básico de las corrientes de cortocircuito en una línea eléctrica alejada de los alternadores (el caso más

frecuente en B.T). Se calculará la corriente de cortocircuito que se producen en cada uno de los puntos indicados con una cruz roja X

en la línea trifásica de la figura adjunta.

Se ha de obtener, además, para cada caso la intensidad de choque:

   

Impedancia aguas arriba:

  Demostración de Impedancia aguas arriba aquí

 

Impedancia del transformador:

  Demostración de Impedancia del trafo aquí

      

 Ejemplo 1  Ejemplo 2  Ejemplo 3

 

 

 

 Cálculo de los dispositivos de Protección (REBT)

Protección contra sobreintensidades Cálculo de la Corriente de Cortocircuito

ITC-BT-22 GUÍA-BT-22 GUÍA-BT-ANEXO 3

       Cálculos de los dispositivos de protección.     Se trata acontinuación el cálculo de las protecciones contra sobreintensidades (sobrecargas y cortocircuitos) en las líneas eléctricas de B.T. de acuerdo con el REBT. Para ello, es preciso calcular los dispositivos para la protección de:      1º) Sobrecargas     2º) Cortocircuitos.     1º) Características de los dispositivos de protección contra las sobrecargas.

      Las características de funcionamiento de un dispositivo que protege un cable contra sobrecargas deben satisfacer las dos condiciones siguientes:

      1º)  IB ≤ In ≤ IZ

      2º)  I2 ≤ 1,45 IZ

      Donde:

      IB: es la intensidad utilizada en el circuito.      IZ: es la intensidad admisible en la canalización según la norma UNE 20460, parte 5-523.      In: es la intensidad nominal del dispositivo de protección (para los dispositivos de protección regulables, In es la intensidad de regulación escogida).      I2: es la intensidad que asegura efectivamente el funcionamiento del dispositivo de protección. Se indica en la norma de producto o se puede leer en las instrucciones o especificaciones proporcionadas por el fabricante.       Para interruptores automáticos (IA):       I2 = 1,45 In (para interruptores domésticos)      I2 = 1,30 In (para interruptores industriales)      Para fusibles, la característica equivalente a la I2 de los interruptores automáticos es la denominada If (intensidad de funcionamiento)que es la corriente que asegura la fusión del fusible en un tiempo convencional de 1 o 2 h, que para los fusibles del tipo gG toma los valores siguientes:

      If = 1,60 In si In ≥16A      If = 1,90 In si 4A < In<16A      If = 2,10 In si In ≤ 4A     2º) Características de los dispositivos de protección contra los cortocircuitos.     Todo dispositivo que asegure la protección contra los cortocircuitos debe responder a las dos condiciones siguientes:

    1º) Su poder de corte (PdC) debe ser como mínimo igual a la corriente de cortocircuito máxima (ICCmáxima), supuesta en el punto donde está instalado. Se admite un dispositivo que posea un poder de corte inferior, con la condición de que otro aparato protector que tenga el necesario poder de corte sea instalado aguas arriba. En este caso, las características de los dispositivos deben estar coordinadas de tal forma que la energía que dejan pasar los dispositivos no sea superior a la que pueden soportar sin perjuicio, el dispositivo situado aguas abajo y las canalizaciones protegidas por estos dispositivos.PdC > ICCmáxima

    2º) El tiempo de corte de toda corriente que resulte de un cortocircuito que se produzca en un punto cualquiera del circuito, no debe ser superior al tiempo que tarda en alcanzar la temperatura límite admisible por los conductores. Para los cortocircuitos de una duración (t) como máximo igual a cinco segundos, la duración necesaria para que una corriente de cortocircuito eleve la temperatura de los conductores al límite admisible en servicio normal al valor límite, puede calcularse, en primera aproximación, por la fórmula: 

 t = k·S/I donde: 

    Esta condición debe verificarse tanto para la Icc máxima (trifásico), como para la Icc mínima (fase-neutro al final de la línea). También se puede poner en la forma: 

(I2 t )Línea  ≤ (I2 t )Conductor = K2 S2

    t = es la duración en segundos.    S = es la sección en mm2.    I = es la corriente de cortocircuito efectiva en A, expresada en valor eficaz.    k = cte. para cada tipo de cable (conductor y aislamiento)     Para las intensidades de cortocircuito de muy corta duración hay que referirse a las características I2t facilitadas por el fabricante.     Esta condición 2, se puede transformar, en el caso de instalar un interruptor automático, en la condición siguiente, que resulta más fácil de aplicar y es generalmente más restrictiva:

Iccmín > Im

    Siendo:

    Iccmín =  corriente de cortocircuito mínima que se calcula en el extremo del circuito protegida por el interruptor automático.     Im = corriente mínima que asegura el disparo magnético, por ejemplo, para un IA de uso doméstico y con curva C, se tiene: Im = 10 In. 

Valor de la constante K según conductor y aislamiento:

    Generalidades. Para la protección contra sobreintensidades en instalaciones domésticas, únicamente se utilizan interruptores automáticos. Para la protección contra sobrecargas en instalaciones industriales se puede utilizar tanto relés térmicos o equivalentes asociados con IA, como fusibles, aunque la protección proporcionada por el IA con relé térmico es mas eficiente que la proporcionada por el fusible. Por razones de seguridad, es posible omitir la protección contra sobrecargas en circuitos en los que una desconexión imprevista puede originar un peligro. Los dispositivos de protección contra cortocircuitos deben situarse en el punto en el que se produce un cambio, tal como una variación de la sección, naturaleza o sistema de instalación, y se produce una reducción del valor de la corriente admisible de los conductores, salvo cuando otro dispositivo situado aguas arriba posea una característica tal que proteja contra cortocircuitos aguas abajo del cambio. Los dispositivos de protección contra cortocircuitos podrán situarse aguas abajo del punto donde se produce el cambio de la sección, naturaleza o sistema de instalación, si la parte del cableado situada entre el punto del cambio y el dispositivo de protección cumple las tres condiciones siguientes:

    − No excede los 3 m de longitud;    − Está instalado de manera que se minimice el riesgo de cortocircuito (por ejemplo reforzando el sistema de cableado contra las influencias externas).    − Está instalado de manera que se minimice el riesgo de incendio o de peligro para las personas.   

Resumen. 

  

  Diagramas y Ejemplo. 

Diagrama de las corrientes definitorias de la protección  

 

 Principio de la protección de un circuito con interruptor automático Principio de protección de un circuito con fusibles