Dispositivos de Proteccion Contra Sobrecorriente
RELEVADORES
El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835.
Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores". De ahí "relé".
Estructura y funcionamiento
El electroimán hace bascular la armadura al ser excitada, cerrando los contactos dependiendo de si es N.A ó N.C (normalmente abierto o normalmente cerrado). Si se le aplica un voltaje a la bobina se genera un campo magnético, que provoca que los contactos hagan una conexión. Estos contactos pueden ser considerados como el interruptor, que permite que la corriente fluya entre los dos puntos que cerraron el circuito.
Tipos de relés
Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de su intensidad admisible, del tipo de corriente de accionamiento, del tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.
- Relés electromecánicos
Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado).
Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes
Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.
Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.
- Relé de estado sólido
Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecánico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.
- Relé de corriente alterna
Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y Latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.
SIMBOLOGIA
¿PARA QUE NOS SIRVEN?
El relay o relevador es aparato un que funciona como interruptor pero es activado atraves de la bobina por un pulso eléctrico. Para saber si el relevador esta bueno buscas un terster (probador) ponlo en continuidad, y pon una punta es cada bobina si el tester mide o emite un sonido el relevador esta bueno, de lo contrario está dañado.
Fusibles
Los fusibles de un solo elemento manejan temperaturas de fusión bajas y altas con elementos como el estaño, la plata y el cobre. Los fusibles tipo K son llamados fusibles con elemento rápido y los fusibles tipo T, fusibles con elemento lento de acuerdo con la relación de velocidad que manejan unos y otros.
Los primeros tienen una relación de velocidad que varía de 6 para regímenes de 6 amperios y 8 para los de 200 amperios, mientras que los segundos manejan para los mismos regímenes de corriente relación de velocidad de 10 y 13 respectivamente.
Los fusibles tipo H son llamados fusibles de elemento extra rápido y sus relaciones de velocidad son 4 y 6 para los regímenes de 6 y 100 amperios.
Teniendo en cuenta la curva de seguridad térmica del transformador y sobreponiendo a ésta las curvas características de fusibles de un solo elemento (K, T y H), se concluye que la protección no es completa. Se tiene una protección del sistema desprotegiendo el transformador o se obtiene una protección del sistema y del transformador con el inconveniente de no poder sobrecargar al máximo el transformador.
Los fusibles de doble elemento manejan protecciones contra cortos y sobrecargas, obteniendo curvas características que representan una excelente protección. Los fusibles tipo SR y VS, manejan relaciones de velocidad de 20 y 30 para los mismos regímenes anterior. Teniendo en cuenta la curva de seguridad térmica del transformador y sobreponiendo a ésta las curvas características de fusibles de doble elemento (SR y VS), se concluye que la protección es completa. Se tiene una protección para el sistema y el transformador con la ventaja de obtener el máximo provecho de capacidad de sobrecarga del transformador.
Las sobre cargas y cortacircuitos ocasionan:
1. Daños en el transformado y equipos eléctricos
2. Problemas en la distribución de corriente
3. Pérdida de corriente
4. Deterioro en la calidad del servicio eléctrico
5. Pérdida de tiempo por la duración de la falla
6. Pérdidas económicas
Tipos de fusibles
- Fusible de bajo voltaje
El fusible de bajo voltaje se usa normalmente en dispositivos electrónicos y aparatos de entretenimiento. Este tipo de fusible está disponible en rangos de hasta 20 amperes. Este fusible es capaz de señalar un corto circuito en el cableado o un circuito sobrecargado.
- Fusible de enchufe estándar
El fusible de enchufe estándar se encuentra en la mayoría de los paneles de servicio. Estos enchufes proporcionan energía a los circuitos de las luminarias básicas y a aparatos pequeños. El fusible de enchufe estándar está disponible en rangos de 15, 20 y 30 amperes para ajustarse al calibre del alambre en el circuito. Este fusible puede señalar un corto circuito o un circuito sobrecargado.
- Fusible de acción retardada
El fusible de acción retardada también se encuentra en la mayoría de los paneles de servicio residenciales. Este fusible se usa para proveer de energía a aparatos pequeños y está disponible en rangos de 15, 20 o 30 amperes. El componente de acción retardada significa que este fusible es capaz de soportar sobrecargas de energía cortas debido a situaciones como el arranque de un motor. El fusible de acción retardada también puede señalar un corto circuito, circuitos sobrecargados y circuitos sostenidos.
- Fusible de tipo S
El fusible de tipo S se encuentra en paneles de servicio y se utiliza para proporcionar energía a luminarias y aparatos pequeños. La diferencia entre un fusible de enchufe estándar y un fusible de tipo S es que proporciona protección contra la instalación accidental de un fusible con un rango de amperes mayor. Los fusibles tipo S están disponibles en rangos de 15,20 o 30 amperes para ajustarse al calibre del alambre en el circuito. El fusible se ajusta a un adaptador que está atornillado en el panel de servicio. Este adaptador acepta únicamente fusibles de tipo S con el amperaje correspondiente.
- Cartucho de casquillo
El fusible con cartucho de casquillo también puede encontrarse en paneles de servicio de tipo fusible, y se utiliza para proporcionar energía a aparatos grandes. El fusible con cartucho de casquillo está disponible en rangos de hasta 60 amperes para ajustarse al calibre del alambre en el circuito. Este tipo de fusible es capaz de soportar sobrecargas momentáneas de energía a través del circuito y puede señalar un corto, una sobrecarga o un circuito sostenido.
- Fusible de cartucho de cuchilla de navaja
El fusible de cartucho de cuchilla de navaja está disponible en rangos mayores a 60 amperes. Este fusible se usa para proteger el sistema eléctrico de la casa y puede soportar sobrecargas momentáneas de energía.
SIMBOLOGIA
¿PARA QUE NOS SIRVE?
Un fusible es un elemento que se utiliza para proteger un circuito de cortocircuitos de algún elemento que lo compone, para así no dañar el resto generalmente siempre es el último eslabón en una cadena de protecciones (guarda-motores, térmicas) tiene como función la de interrumpir ( al quemarse) un exceso de corriente producido por el elemento a proteger los hay de cerámica ,vidrio (etc.) el valor ( calibre) lo determina el elemento a proteger ,pueden ser desde mili amperes hasta cientos de amperes se clasifican según la velocidad de corte necesaria, en lentos ,rápidos y ultra-rápidos según uso
INTERRUPTORES
Un interruptor diferencial, también llamado disyuntor por corriente diferencial o residual, es un dispositivo electromecánico que se coloca en las instalaciones eléctricas de corriente alterna, con el fin de proteger a las personas de las derivaciones causadas por faltas de aislamiento entre los conductores activos y tierra o masa de los aparatos.
En esencia, el interruptor diferencial consta de dos bobinas, colocadas en serie (una en cada extremo de la carga) con los conductores de alimentación de corriente y que producen campos magnéticos opuestos y un núcleo o armadura que mediante un dispositivo mecánico adecuado puede accionar unos contactos.
Es un dispositivo de protección muy importante en toda instalación, tanto doméstico, como industrial, que actúa conjuntamente con el conductor de protección de toma de tierra que debe llegar a cada enchufe o elemento metálico de iluminación, pues así desconectará el circuito en cuanto exista cualquier derivación. Si no existe la toma de tierra, o no está conectada en el enchufe, el diferencial se activará cuando ocurra tal derivación en el aparato eléctrico a través por ejemplo de una persona que toca sus partes metálicas, y está sobre un suelo conductor, recibiendo la persona entonces un "calambrazo" o descarga, que será peligroso o incluso mortal si la corriente sobrepasa intensidades de alrededor de 30 mA . Los diferenciales que protegen hasta 30 miliamperios (mA) se denominan de alta sensibilidad.
TIPOS
INTERRUPTOR BASCULANTE: este tipo de interruptor cuenta con una palanca que opera como miembro de actuación. La misma debe ser movilizada hacia una posición determinada con el fin de que se observe una transformación en el estado del contacto.
INTERRUPTOR DE PULSADOR: como su nombre así lo refiere, esta clase de interruptor se conforma por un botón, el cual debe ser pulsado o presionado con el objetivo de que el estado del contacto sea modificado.
INTERRUPTOR ROTATIVO: el interruptor rotativo dispone de un eje, el cual debe ser rotado hacia una postura específica con el propósito de que se observe un cambio en el estado del contacto.
EL INTERRUPTOR MAGNETOTÉRMICO O INTERRUPTOR AUTOMÁTICO: esta clase de interruptor tiene la peculiaridad basada en la disposición de dos métodos de resguardo. El primero se refiere a que el interruptor es apagado automáticamente en caso de presentarse un cortocircuito. El segundo, hace referencia la desactivación del interruptor cuando se produce una sobrecarga de corriente eléctrica.
REED SWITCH: el término se refiere a un interruptor ubicado en una capsula de vidrio. Se activa cuando descubre un campo magnético.
INTERRUPTOR CENTRÍFUGO: es activado o desactivado cuando se expone a una fuerza de carácter centrífugo.
INTERRUPTORES DE TRANSFERENCIA: su denominan así debido a que su funcionamiento se basa en un traspaso de la carga de un circuito hacia el otro cuando se presenta una falla de energía.
INTERRUPTOR DIP (DUAL IN LINE PACKAGE): constan de un conjunto de pequeños interruptores ligados entre si, constituyendo una doble línea de contactos.
INTERRUPTOR DE MERCURIO: está compuesto por una pequeña dosis de mercurio ubicada en un conducto de vidrio. Es empleado con el fin de hallar la inclinación.
INTERRUPTOR DIFERENCIAL O DISYUNTOR: esta clase especial de disyuntor se caracteriza por interrumpir la corriente eléctrica cuando las personas se encuentran en peligro por falta de asilamiento.
SIMBOLOGIA
¿Para qué nos sirve?
Un interruptor eléctrico es en su acepción más básica un dispositivo que permite desviar o interrumpir el curso de una corriente eléctrica. En el mundo moderno sus tipos y aplicaciones son innumerables, van desde un simple interruptor que apaga o enciende un bombillo, hasta un complicado selector de transferencia automático de múltiples capas controlado por computadora. Su expresión más sencilla consiste en dos contactos de metal inoxidable y el actuante. Los contactos, normalmente separados, se unen mediante un actuante para permitir que la corriente circule. El actuante es la parte móvil que en una de sus posiciones hace presión sobre los contactos para mantenerlos unidos.
Taleros eléctricos
En una instalación eléctrica, los tableros eléctricos son la parte principal. En los tableros eléctricos se encuentran los dispositivos de seguridad y los mecanismos de maniobra de dicha instalación.
En términos generales, los tableros eléctricos son gabinetes en los que se concentran los dispositivos de conexión, control, maniobra, protección, medida, señalización y distribución, todos estos dispositivos permiten que una instalación eléctrica funcione adecuadamente.
Dos de los constituyentes de los tableros eléctricos son: el medidor de consumo (mismo que no se puede alterar) e interruptor, que es un dispositivo que corta la corriente eléctrica una vez que se supera el consumo contratado. Es importante mencionar que el interruptor no tiene funciones de seguridad, solamente se encarga de limitar el nivel del consumo.
Para fabricar los tableros eléctricos se debe cumplir con una serie de normas que permitan su funcionamiento de forma adecuada cuando ya se le ha suministrado la energía eléctrica. El cumplimiento de estas normas garantiza la seguridad tanto de las instalaciones en las que haya presencia de tableros eléctricos como de los operarios.
Una importante medida de seguridad para los tableros eléctricos es la instalación de interruptores de seguridad, estos deben ser distintos del interruptor explicado más arriba. Dichos interruptores de seguridad suelen ser de dos tipos: termo magnético, que se encarga de proteger tanto el tablero eléctrico como la instalación de variaciones en la corriente, y diferencial, que está dirigido a la protección de los usuarios.
Tipos de tableros eléctricos
Según su ubicación en la instalación eléctrica, los tableros eléctricos se clasifican en:
- Tablero principal de distribución: Este tablero está conectado a la línea eléctrica principal y de él se derivan los circuitos secundarios. Este tablero contiene el interruptor principal.
- Tableros secundarios de distribución: Son alimentados directamente por el tablero principal. Son auxiliares en la protección y operación de subalimentadores.
- Tableros de paso: Tienen la finalidad de proteger derivaciones que por su capacidad no pueden ser directamente conectadas alimentadores o subalimentadores. Para llevar a cabo esta protección cuentan con fusibles.
- Gabinete individual del medidor: Este recibe directamente el circuito de alimentación y en él está el medidor de energía desde el cual se desprende el circuito principal.
- Tableros de comando: Contienen dispositivos de seguridad y maniobra.
TOMA DE TIERRRA
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 evitar el paso de corriente al usuario por un fallo del aislamiento de los conductores activos.
La puesta a tierra es una unión de todos los elementos metálicos que mediante cables de sección suficiente entre las partes de una instalación y un conjunto de electrodos, permite la desviación de corrientes de falta o de las descargas de tipo atmosférico, y consigue que no se pueda dar una diferencia de potencial peligrosa en los edificios, instalaciones y superficie próxima al terreno.
Tipos de tierras
El sistema a tierra se divide en tres, diferenciándolos de la siguiente manera.
- Sistema a tierra de corriente alterna
Es el más común, y que la podemos encontrar en edificios, hogares, producida por la diferencia de voltaje o corriente que tienen los circuitos eléctricos que trabajan con este voltaje alterno.
Ejemplos:
- Duchas eléctricas.
- Refrigeradores.
- Transformadores.
- Aparatos de Telecomunicaciones
- Lavadoras
- Sistema a tierra de corriente continúa
Esta la encontramos en toda la infinidad de equipos electrónicos que existen, y de igual forma se produce por la decencia de voltajes o corrientes en estos circuitos.
Ejemplo:
Tarjetas electrónicas, que existen en computadores, videojuegos, PLC (Controladores Lógicos Programables), sistemas HMI (Interfaz Humano Máquina).
- Sistema a tierra electrostática
Este tipo de tierra es muy peculiar debido a que lo encontramos específicamente en tanques de almacenamiento, transporte o tratamiento, se produce por la interacción del fluido (cargas eléctricas + ó -) y con su contenedor (cargas eléctricas + ó -) por lo general carga (-)
Ejemplo:
Tanques para almacenar o tratar crudo, combustibles, gases, sustancias químicas.
El propósito de separar estos tres tipos, es para reducir al mínimo los daños, tanto físicos como materiales, y con ello las pérdidas económicas, esta independización de las tierras, se aplican más en el sector industrial, en los tableros de control que monitorean, supervisan los distintos procesos que involucran mantener operativa una industria.
SIMBOLOGIA
¿Para que nos sirve?
Es para reducir al mínimo los daños, tanto físicos como materiales, y con ello las pérdidas económicas, esta independización de las tierras, se aplican más en el sector industrial, en los tableros de control que monitorean, supervisan los distintos procesos que involucran mantener operativa una industria.