Proteccion de sistemas electricos

Protección de sistemas eléctricos
Introducción
Todos los circuitos, cables y aparatos deben protegerse inexcusablemente, por imperativo legal, contra los efectos perjudiciales de las sobrecargas y los cortocircuitos.
Esta protección se realizará mediante dispositivos que sean capaces de producir la desconexión del circuito en un tiempo apropiado, cuando la intensidad supere un valorpreestablecido.
Los dispositivos previstos en el Reglamento, capaces de cumplir esta función son:
• Protección contra sobrecargas
- Interruptores automáticos con relé térmico
- Fusibles de características y calibre apropiados
• Protección contra cortocircuitos
- Interruptores automáticos con relé magnético
- Fusibles de características y calibre apropiados
• Protección contra contactos atierra
Dispositivos diferenciales
Protecciones contra sobrecargas. Relé térmico

Se entiende que un circuito está afectado por una sobrecarga cuando los valores de sus intensidades alcanzan valores más elevados que las correspondientes a su valor nominal, pero sin exceder demasiado de él (de 1.1In a 3In), aparte, no se producen de forma instantánea, permitiendo al circuito adaptarse a loscambios. No son por tanto demasiado perjudiciales, siempre que su duración no permita que se alcancen temperaturas inadmisibles en los aislantes de los circuitos. Es más, para una correcta utilización de las instalaciones y maquinas es bueno que los dispositivos de seguridad permitan en cierto modo y durante un tiempo determinado,estas sobrecargas, evitándose así desconexiones indebidas queperjudicarían el normal funcionamiento del arranque de los motores, por ejemplo
Esto implica que el dispositivo de protección contra sobrecargas sea inteligente, es decir, que permita el paso de intensidades bajas durante un cierto tiempo y, en cambio, con intensidades peligrosas actúe con rapidez. A estos dispositivos se les denomina deti empo-dependi ente o característica térmica inversa, ya que amayor temperatura (mayor intensidad) el tiempo de disparo decrece. Normalmente, el dispositivo mide el calentamientoindi r ec t ament e mediante el control de la intensidad que recorre el
circuito.
La curva de disparo del relé térmico puede observarse en la figura 1, en ella se aprecia:
- Los ejes se gradúan normalmente en: ordenadas (logaritmo de tiempos) y abscisas (relación entreintensidades).
- El valor inicial de disparo (intensidad de arranque), coincide con un 10% o 15% superior al valor de la intensidad nominal, lo que permite evitar disparos indebidos por pequeñas sobrecargas completamente normales en el funcionamiento habitual de una instalación.
- La curva sigue una trayectoria descendente exponencial, permitiendo a las intensidades superiores en un 20% al valor nominalcircular durante media hora, y en cambio, a las intensidades superiores al 50% de su valor nominal fluir sólo durante 2 minutos.
- Existen realmente dos curvas: una en vacío (cuando se produce la primera desconexión y por tanto el bimetal se encontraba en frío), y una en temperatura (cuando ya ha desconectado en más de una ocasión y por tanto el bimetal tenia una temperatura adquirida).
- Lascurvas de disparo suelen darse para una temperatura ambiente estándar de 20ºC.



Fig. 5.1 Características tiempo-corriente de un relé térmico
La correcta elección del relé térmico pasa por dos grandes supuestos:
- Si conocemos la imagen térmica del elemento a proteger o curva tiempo-corriente admisible (lo que ocurre en contadas ocasiones, ya que lo normal es que los elementos o máquinasno dispongan de la misma, o por el contrario se proteja con el relé a más de un componente), la elección del relé se efectuará de forma que la curva del mismo siempre esté por debajo de la curva límite del elemento o conductor a proteger

Fig. 5.2 Elección del relé térmico conocida la imagen térmica del elemento a proteger


- Si la imagen térmica del elemento a proteger no es conocida...