Insterruptores Diferenciales - Interruptores Magneticos. Puestas a Tierra
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INSTALACIONES ELECTRICAS
TEMA:
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS
SISTEMA PUESTA A TIERRA
DOCENTE:
Ing. VARGAS URBINA JAVIER
INTEGRANTE:S
CHOLAN DE LA CRUZ, Julio.
IRIGOÍN GONZALES, Nelson U.
TEJADA SALCEDO, Katia.
TEJADA FERNANDEZ, Kevin.
VÁSQUEZ BODA, Luis.
CAJAMARCA ABRIL DEL 2014
Los interruptores termomagnéticos están diseñados para la
protección contra sobre cargas y contra cortocircuitos.
El interruptor diferencial es un dispositivo que produce el corte
automático de la corriente cuando detecta una intensidad de
defecto.
Mediante la instalación de puesta a tierra se deberá conseguir
que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie
próxima del terreno no aparezcan diferencias de potencial
peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de
las corrientes de defecto o las de descarga de origen
atmosférico.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERALEncontrar la diferencia entre interruptores termomagneticos y los
interruptores diferenciales.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Investigar los interruptores termomagnéticos y los
interruptores diferenciales.
- Investigar los sistemas de puesta a tierra industrial y
domiciliarios.
JUSTIFICACIÓN
Tener una visión mucho más amplia sobre lo que será
nuestra vida futura como ingenieros civiles de tal forma
diseñar todo sistema de electricidad (sistema a tierra) y
las diferencias entre interruptore, para posteriormente ser
aplicado como profesionales.
MARCO TEORICO
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
DEFINICION:
El interruptor diferencial es un dispositivo eléctrico,
generalmente instalado en el cuadro general de electricidad,
cuya función es desconectar la instalación eléctrica de forma
rápida cuando existan fugas de corriente, ya que tiene la
capacidad de detectar la diferencia entre la corriente
absorbida por un aparato consumidor y la de retorno. Cuando
esta diferencia supera un valor (en general 30 mA), el
dispositivo interrumpe el circuito, cortando el suministro de
corriente a toda la instalación.
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
SEGÚN SU SENSIBILIDAD PUEDEN SER:
Baja sensibilidad IΔn > 30 Ma
Se utilizan en la protección contra los contactos indirectos (si el elemento ha sido
puesto bajo tensión accidentalmente, por ejemplo, por una falla en el aislamiento),
riesgos de incendio y destrucción de receptores. Viene coordinado con la resistencia
de la instalación de tierra, según la fórmula:
RA x IΔn o UL
Donde:
RA: Es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los
conductores de protección de masas.
IΔn: Es la corriente diferencial-residual asignada.
UL: es la tensión de contacto límite convencional (50 V, 24V u otras, según
los casos).
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Alta sensibilidad, IΔn ≤ 30 Ma
Protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción de receptores se
emplean para la protección contra contactos directos (cuando dicho elemento se encuentra
normalmente bajo tensión). Como ejemplo de algunos lugares donde se deben colocar los
dispositivos diferenciales de alta sensibilidad son:
Circuitos con tomas de corriente ≤ 32 A, en cualquier ambiente.
Cualquiera que sea la intensidad de la toma en circuitos con tomas de corriente en locales de
baño, duchas y piscinas de uso privado o público en las zonas donde sea posible instalar una
toma de corriente y no se disponga de transformador de aislamiento o de baja tensión de
seguridad.
Circuitos con tomas de corriente en instalaciones provisionales.
Circuitos de alimentación de canteras, de caravanas, de barcos de recreo,
Instalaciones para feriantes y ferias, instalaciones ornamentales, instalaciones de señalización.
En instalaciones antiguas donde puede que las masas no estén conectadas a tierra
En la protección complementaria contra contactos directos de un punto, da como resultado cero.
CLASES DE INTERRUPTORES
DIFERENCIALES
Clase AC:
Son aptos para todos los sistemas donde se prevén corrientes de defecto a tierra
senoidales. Asegura la desconexión ante una corriente diferencial alterna senoidal
aplicada bruscamente o de valor creciente.
Clase A:
Permite detectar corrientes de fuga alternas o pulsantes con o sin componente
continua aplicadas bruscamente o de valor creciente.
Clase B:
Aptos para los mismos tipos de corrientes que la clase A, esto es corriente alterna y/o
continua pulsante y además para corriente continua alisada, como por ejemplo las
procedentes de rectificadores de simple alternancia con una carga capacitiva,
rectificadores trifásicos de alternancia simple o doble, instalaciones donde se utilicen
variadores o inversores para la alimentación de motores, etc.
CARACTERISTICAS TECNICAS
GENERALES:
Número de polos: 2 P - 4 P
Tensión nominal (Vn): 230/400 Vca
Tensión nominal de aislamiento (Vi): 500Vca
Frecuencia nominal (F): 50/60 Hz
Corriente nominal (In) a 30°C: 16A, 25A, 40A, 63A, 80A (versión bipolar) 25A, 40A,
63A (versión tetrapolar)
Corriente diferencial nominal (IDn): 0.01A - 0.5A
Potencia de interrupción diferencial (IDm):
1.5KA (tipo A-AC)
0.5KA (tipo S 630 A para In=63 A) - Grado de protección en sus bornes: IP20 - Sección
máxima de conductor:
para cable: 25mm2 (4AWG)
para alambre: 35mm2 (2AWG)
Temperatura de empleo: 25° a 55° C
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS
DEFINICION
Un interruptor interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo
capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta
sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los
efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el
magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos
partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las
que circula la corriente que va hacia la carga.
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS
FUNCIONAMIENTO
Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo
mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la
intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.
Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad
nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de
aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su
velocidad de reacción.
Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce
un aumento muy rápido y elevado de corriente.
La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al
calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la
posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo
mecánico (M), provoca la apertura del contacto C.
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS
Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son
superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de
intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una
sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando
aparatos.
Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el
magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además
de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que
permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo
automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este
rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o
cortocircuito.
Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya
que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar
la palanca.
INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS
El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto
sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones
bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados
en los mismos principios que el descrito.
Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la
corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si
está distribuido.
Las características que definen un interruptor termomagnético son el
amperaje, el número de polos, el poder de corte y el tipo de curva de disparo
(B,C,D,MA). (por ejemplo, Interruptor termomagnético C-16A-IV 4,5kA)
DIFERENCIAS DE LOS INTERRUPTORES
DIFERENCIALES Y ELECTROMAGNETICOS
DIFERENCIAS DE LOS INTERRUPTORES
DIFERENCIALES Y ELECTROMAGNETICOS
SISTEMA PUESTA A TIERRA
La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a
tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta
a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a
tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que
puedan estar en contacto con los usuarios .
La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos conectados a
la red eléctrica, consiste en una pieza metálica, conocida
como pica, electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible
conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se conecta y
distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y
amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables de tensión
eléctrica, y debe llegar a través de contactos específicos en las bases de enchufe, a
cualquier aparato que disponga de partes metálicas accesibles que no estén
suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.
ELEMENTOS QUE CONFORMAN PUESTA A
TIERRA:
Tierra: Necesitamos un terreno que será capaz de disipar las energías que pueda
recibir.
Toma de tierra: Esta es la instalación de conexión a tierra, consta de las siguientes
partes:
Electrodos o picas (también llamados jabalinas): Partes metálicas enterradas.
Línea de enlace con tierra: Conductor conectado a los electrodos.
Bornes de puesta a tierra: conexión entre la línea de enlace y los distintos conductores
de protección.
Conductores de protección: unen los distintos puntos de la instalación con la línea de
enlace.
INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA
INDUSTRIALES
Las instalaciones industriales o comerciales extensas contienen un gran conjunto de
elementos conductores conectados a tierra, estructuras, cañerías, tanques, etc.
Algunos de estos conductores consisten en electrodos artificiales utilizados para la
conexión a tierra de diferentes instalaciones.
Estos electrodos pueden hallarse interconectados o separados intencionalmente, o
vinculados entre sí de formas diversas.
La seguridad de instalaciones y personas es fuertemente dependiente del buen diseño
y mantenimiento de las instalaciones de puesta a tierra, por lo tanto la realización de
medidas periódicas en las mismas es indispensable, fundamentalmente teniendo en
cuenta los cambios periódicos que ocurren en la resistividad del terreno y la
modificación constante de las instalaciones.
INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA
INDUSTRIALES
Medida de resistencia de puesta a tierra
Los valores a medir, a frecuencia industrial, en una instalación de puesta a tierra de un
electrodo, aunque sea extenso, se modelan como resistencias, sin componentes
reactivos. Sin embargo, si se trata de realizar medidas en una instalación de tierra,
conectada con otras mediante conductores de guardia, por las pantallas de los cables
de potencia, o por conductores largos se medirá un valor de impedancia, ya que habrá
un aporte inductivo no despreciable. En estos casos se habla de impedancia de puesta
a tierra y lo que se pretende medir es el módulo de ese valor; por lo general se trata de
impedancias menores a 1 ohm.
TIPOLOGÍA DE LOS SISTEMAS DE
PUESTA A TIERRA
Tal necesidad obedece principalmente a razones de seguridad y por ello los objetivos
de una Puesta a Tierra o, más correctamente de un Sistema de Puesta a Tierra, los
podemos definir como:
• Permitir la circulación (descarga) a tierra de corrientes de falla a tierra, de la
naturaleza que sean.
• Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites
de seguridad.
• Contribuir a que la actuación de los sistemas de protección lo sea en el tiempo
adecuado, para seguridad de las personas y del equipamiento.
• Mantener un potencial de referencia en algún punto, que por razones técnicas
requiera un sistema eléctrico o electrónico.
Se puede concluir que la o las puestas a tierra se diseñan y ejecutan para cumplir con
prescripciones de seguridad y requerimientos técnicos funcionales de las instalaciones
eléctricas.
DEFINICIONES
Electrodo de puesta a tierra: Elemento conductor eléctrico de características físicas definidas,
que es utilizado para establecer una Toma de Tierra.
Toma de tierra: Parte integrante de un Sistema de Puesta a tierra (SPAT), compuesto por uno o
más electrodos de puesta a tierra, que, hincados o enterrados en el terreno e interconectados
eléctricamente, permite establecer un contacto físico y eléctrico con el terreno (tierra).
Conductor de puesta a tierra: Conductor eléctrico de características especiales que vincula a la
Tomga de Tierra con el borne o barra principal del SPAT de una instalación eléctrica.
Borne principal de tierra: Borne o barra, previsto para la conexión al conductor de puesta a tierra,
de los conductores de protección y conductores de conexión equipotencial.
Sistema de Puesta a Tierra (SPAT): Conjunto compuesto por la Toma de Tierra, el Conductor de
Puesta a Tierra y el Borne Principal de Puesta a Tierra, diseñado y construido para cumplir con las
normas de seguridad referentes a la protección de seres vivos y funcionamiento de dispositivos de
protección.
DEFINICIONES
Masa: Parte conductora de un equipamiento eléctrico que puede ser tocada y que normalmente
no está bajo tensión pero que puede ser puesta bajo tensión en caso de falla del aislamiento
principal. No se considera masa una parte conductora de un equipamiento eléctrico que solo
puede ser puesta bajo tensión a través de otra masa.
Tierra local: Zona del suelo en contacto físico y eléctrico con una toma de tierra, y cuyo potencial
eléctrico no es necesariamente igual a cero.
Tierra de referencia: Zona del suelo conductor cuyo potencial eléctrico es considerado, por
convención, igual a cero. Para el cumplimiento de esa condición, esa zona de suelo no debe estar
influenciada por instalación eléctrica. A la Tierra de Referencia también se la denomina “Tierra
Lejana”.
Resistencia de puesta a tierra: Valor de la resistencia eléctrica que presenta un Sistema de
Puesta a Tierra entre el borne principal de tierra y la tierra de referencia. El valor resultante
de su medición permite evaluar y predecir el estado y comportamiento de un Sistema de Puesta
a Tierra.
• Los interruptores diferenciales protegen a las personas contra riesgos
de electrocución.
• Los interruptores termomagneticos están diseñados para la protección
contra sobre cargas y contra cortocircuitos.Los interruptores
diferenciales son un dispositivo que produce el corte automático de la
corriente cuando detecta una intensidad de defecto.
• El aspecto más destacado de la puesta a tierra industrial está
relacionado con la seguridad de las personas y equipos. El aspecto más
destacado de la puesta a tierra es el de limitar la tensión que pueden
tener las masas metálicas de las instalaciones y edificios con respecto
a tierra asegurando la actuación de las protecciones y eliminando el
riesgo de una avería en los materiales eléctricos.
CONCLUSIONESCONCLUSIONES