Elementos de maniobra y protección

Elementos de maniobra y protección

  Son dispositivos que permiten establecer, conducir e interrumpir la corriente para la cual han sido diseñados.

  Son dispositivos que permiten detectar condiciones anormales definidas (sobrecargas, cortocircuito, corriente de falla a tierra, etc.) e interrumpir la línea que alimenta la normalidad u ordenar su interrupción a través del elemento de maniobra al que esta acoplado.

Protección contra cortocircuitos:

Se denomina cortocircuito a la unión de dos conductores o partes de un circuito eléctrico, con una diferencia de potencial o tensión entre sí, sin ninguna impedancia eléctrica entre ellos.

Este efecto, al ser la impedancia cero, hace que la intensidad tienda a infinito, con lo cual peligra la integridad de conductores y máquinas debido al calor generado por dicha intensidad, debido al efecto Joule.

Los dispositivos más empleados para la protección contra cortocircuitos son:

Fusibles calibrados

  Son una sección de hilo más fino que los conductores normales, colocado en la entrada del circuito a proteger, para que, al aumentar la corriente, debido a un cortocircuito, sea la parte que más se caliente, y por tanto la primera en fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el resto del circuito ya no sufre daño alguno. Los cartuchos fusibles también pueden mejorarse aplicándole técnicas de enfriamiento o rapidez de fusión, para la mejor protección de los diferentes tipos de circuitos que puede haber en una instalación, por lo cual y dentro de una misma intensidad, atendiendo a la rapidez de fusión.

Interruptores automáticos

  Se emplean para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y sobrecargas, en sustitución de los fusibles, ya que tienen la ventaja de que no hay que reponerlos; cuando desconectan debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Según el número de polos, se clasifican éstos en: unipolares, bipolares, tripolares y tetra polares. (Se utilizan para redes trifásicas con neutro). Estos aparatos constan de un disparador o desconectado magnético, formado por una bobina, que actúa sobre un contacto móvil, cuando la intensidad que la atraviesa su valor nominal (In). Éste es el elemento que protege la instalación contra cortocircuitos.

  También poseen un desconectado térmico, formado por una lámina bimetálica, que se dobla al ser calentada por un exceso de intensidad, y desconecta el contacto inferior del interruptor. Esta es la protección contra sobrecargas y su velocidad de desconexión es inversamente proporcional a la sobrecarga. Cuando la desconexión es por efecto de una sobrecarga, debe de esperarse a que enfríe la bilámina y cierre su contacto, para que la corriente pase de nuevo a los circuitos protegidos.

  Los interruptores automáticos magneto térmicos, se emplean mucho domésticamente y para instalaciones de baja tensión en general y suelen fabricarse para intensidades entre 5 y 125 amperios, de forma modular y calibración fija, sin posibilidades de regulación. Para intensidades mayores, en instalaciones industriales de hasta 1.000 A o más, suelen estar provistos de una regulación externa.

Protección contra sobrecargas

  Entendemos por sobrecarga al exceso de intensidad en un circuito, debido a un defecto de aislamiento o bien, a una avería o demanda excesiva de carga de la máquina conectada a un motor eléctrico. Las sobrecargas deben ser protegidas ya que pueden dar lugar a la destrucción total de los aislamientos, de una red o de un motor conectado a ella. Una sobrecarga no protegida degenera siempre en un cortocircuito.

Relés térmicos

  Para los circuitos domésticos, de alumbrado y para pequeños motores, se suelen emplear los dos primeros, al igual que para los cortocircuitos, siempre y cuando se utilice el tipo y la calibración apropiada al circuito a proteger. Por el contrario, para los motores trifásicos se suelen emplear los llamados relés térmicos.

Protección contra electrocución

  Frente a los peligros de la corriente eléctrica, la seguridad de las personas, ha de estar fundamentada en que nunca puedan estar sometidas involuntariamente a una tensión peligrosa. Por tal motivo, para la protección contra electrocución deben de ponerse los medios necesarios para que esto nunca ocurra.

  La reglamentación actual clasifica las protecciones contra contactos indirectos, que pueden dar lugar a electrocución en dos clases:

Clase A: Esta clase consiste en tomar medidas que eviten el riesgo en todo momento, de tocar partes en tensión, o susceptibles de estarlo, y las medidas a tomar son:

-Separación de circuitos.

-Empleo de pequeñas tensiones de seguridad (50, 24 o 15 V).

-Separación entre partes con tensión y masas metálicas, por medio de aislamientos.

-Inaccesibilidad simultanea entre conductores y masas.

-Recubrimiento de las masas con elementos aislantes.

-Conexiones equipotenciales.

Clase B: Este sistema que es el más empleado, tanto en instalaciones domésticas como industriales, consiste en la puesta a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de corte automático (relé o controlador de aislamiento), que desconecte la instalación defectuosa.

Puesta a tierra de las masas

  Se denomina puesta a tierra a la unión eléctrica, entre todas las masas metálicas de una instalación y un electrodo, que suele ser generalmente una placa o una jabalina de cobre o hierro galvanizado (o un conjunto de ellos), enterrados en el suelo, con el fin de conseguir una perfecta unión eléctrica entre masas y tierra, con la menor resistencia eléctrica posible, como se ve en la figura 16.4. Con esto se consigue que en el conjunto de la instalación no puedan existir tensiones peligrosas entre masas y tierra.