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Instituto Tecnológico de Zacatepec. Departamento de Metalmecánica. 3.4 Protecciones. Las protecciones eléctricas en todo circuito eléctrico o instalación eléctrica, son de vital importancia para la protección primeramente de las personas en el entorno, y de los conductores, aparatos eléctricos, dispositivos, bienes materiales e inmuebles. Protecciones contra descargas atmosféricas. Los apartarrayos. Cuchillas y apartarrayos. Los de tipo autovalvulares y Los del tipo de arqueo. Calzada Tecnológica No. 27, C.P. 62780, Zacatepec, Morelos. Tels.: (734) 3432110, 3432111, 3431394, Fax: (734) 3430102, www.itzacatepec.edu.mx Instructores: Ing. Rigoberto Silva Martínez, Ing. Juan Francisco Salgado Delgado.

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trabajo de subestaciones electricas

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3.4 Protecciones.

Las protecciones eléctricas en todo circuito eléctrico o instalación eléctrica, son de vital importancia para la protección primeramente de las personas en el entorno, y de los conductores, aparatos eléctricos, dispositivos, bienes materiales e inmuebles.

Protecciones contra descargas atmosféricas.

Los apartarrayos.

Cuchillas y apartarrayos.

Los de tipo autovalvulares y

Los del tipo de arqueo.

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Los pararrayos.

Los hilos de guarda.

Las puntas metálicas.

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Supresores de picos de voltaje.

Y uno que otro arbolito lo suficientemente alto en el patio de nuestra casa!

Las protecciones contra sobrecorrientes, cortocircuitos y sobrecargas.Protección contra sobrecargas.Entendemos por sobrecarga al exceso de intensidad de corriente 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 se deben proteger, 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.

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Según los reglamentos electrotécnicos "Si el conductor neutro tiene la misma sección que las fases, la protección contra sobrecargas se hará con un dispositivo que proteja solamente las fases, por el contrario si la sección del conductor neutro es inferior a la de las fases, el dispositivo de protección habrá de controlar también la corriente del neutro". Además debe de colocarse una protección para cada circuito derivado de otro principal.

Los dispositivos mas empleados para la protección contra sobrecargas son:

Fusibles calibrados, tipo gT o gF (nunca aM) Interruptores automáticos, termomagnéticos. 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.

Fusibles.

Quizá el dispositivo más simple de protección contra sobreintensidades es el fusible.

Los fusibles están divididos en dos grandes grupos:

Fusibles de baja tensión (600 V o menos) y

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Fusibles de alta tensión (más de 600 V).

Fusibles de alta tensión SIBA. Fusible de expulsión para alta tensión.

El tipo de cartucho o contacto de casquillo es útil para las tensiones nominales entre 250 y 600 V en los de tipo fijo y recambiable. El tipo fijo contiene polvo aislante (talco o un adecuado aislante orgánico) redondeando el elemento fusible. En caso de cortocircuito, el polvo tiene como misión: (1) enfriar el metal vaporizado, (2) absorber el vapor metálico condensado, y (3) extinguir el arco que pueda mantenerse en el vapor metálico conductor. La presencia de este polvo es la que confiere al fusible su alto poder de ruptura en el caso de cortocircuitos bruscos.

El tipo tapón fusible, el cual funciona a la tensión nominal de 125 V, estando disponible en el comercio para bajas corrientes nominales de hasta 30A. Estos fusibles poseen una base roscada y están proyectados para ser utilizados en arrancadores reducidos o en cajas de interruptores de seguridad a 125 V, en motores de pequeña corriente. Por regla general, los fusibles protegen contra los cortocircuitos más bien que contra las sobrecargas.

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Se han efectuado ensayos para mejorar las características del fusible en las aplicaciones a los motores de forma que, con valores nominales inferiores, permitan protecciones contra sobrecargas y de cortocircuitos. Un tipo de fusible llamado fusible temporizado, que existe en los tipos de cuchillas, cartucho y tapón, proporciona un gran retardo en el caso de sobrecargas momentáneas o sostenidas antes de desconectar el circuito. Estos fusibles contienen dos elementos en serie (o paralelo): (1) un elemento fusible estándar para la protección de cortocircuitos (25 a 50 veces la corriente normal) y (2) una disposición contra sobrecarga, o interruptor térmico de hasta cinco veces la corriente nominal que proporciona una característica de retardo de tiempo inverso. La cualidad de tiempo inverso significa que, por ejemplo el circuito será conectado por este ultimo elemento en unos 3 minutos(a 5 veces la corriente nominal), hasta aproximadamente 10 segundos (a unas 20 veces la corriente nominal), ya que el efecto térmico varia con el cuadrado de corriente. Por tanto un fusible de valor nominal relativamente pequeño puede ser empleado para procurar la protección contra sobrecargas y sin llegar a desconectar el circuito durante los periodos de elevación transitoria de la corriente en el arranque o en el frenado. En el caso de cortocircuito, el elemento fusible estándar de acción instantánea interrumpe inmediatamente el circuito para evitar desperfectos.

Los fusibles de cartucho comunes poseen cierta capacidad de limitación de la corriente ya que interrumpen el circuito casi instantáneamente antes de que el cortocircuito tenga la oportunidad de existir y fundir o unir los contactos de los disyuntores o relés de máxima. El fusible de potencia limitador de la corriente contiene elementos fusibles de aleación de plata rodeados por cuarzo en polvo.

Por encima de 600V se emplean fusibles especiales de alta tensión que incluyen varios órganos para extinguir el arco que se podría mantener, particularmente a alta tensión, cuando el elemento fusible se vaporiza a causa de la corriente excesiva.

Los tipos de fusibles de alta tensión más comunes son:

(1) el fusible de desionización con ácido bórico liquido.

(2) el fusible de expulsión.

(3) el fusible de material sólido.

Relé de sobrecarga magnético, de acción instantánea.

Es un tipo de relé de sobrecarga que obedece a un principio magnético de funcionamiento. Este tipo de relé se puede utilizar en circuitos de corriente continua y con una modificación auxiliar, en circuitos de corriente alterna (por inclusión de un maguito fijo de cobre o de latón rodeando la armadura) los contactos fijos están normalmente cerrados cuando el relé magnético de sobrecargas esta desexcitado. Con la corriente nominal o algo inferior, la presión del resorte es suficiente para impedir el movimiento de la armadura. Cuando la corriente alcanza o excede una sobrecarga particular (digamos el 125 por ciento de la carga nominal), se crea la fuerza magnetomotriz suficiente para producir el movimiento de la armadura y la apertura de los contactos normalmente cerrados con lo que se conecta el motor.

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Relés de sobrecarga, térmicos, de aleación fusible.

Un relé térmico, concretamente proyectado para el reenganche manual se conecta un calefactor eléctrico de alta potencia en el circuito de carga (de un motor de c.c. o de c.a.) Bajo condiciones de sobrecargas el calor es suficiente para fundir la aleación fusible a baja temperatura y hacer que el muelle arrastre al cierre y haga girar el contacto móvil fuera de los contactos fijos. Al principio podría parecer que, comparado con el relé magnético de máxima, el tipo de aleación fusible es un dispositivo complicado sin necesidad. Realmente, es un relé de máxima práctico y muy popular.

Relé diferencial.

Como el principio de inducción funciona por medio de un equilibrio de la f.m.m y de la corriente en las bobinas principales y en cuadratura del relé, este principio puede emplearse para detectar ligeros desequilibrios en los circuitos de c.a. Las dos bobinas principales inferiores son una bobina de suma y una diferencia, respectivamente, a la vez que las bobinas en cuadratura superiores también son una bobina de suma y una de diferencia. La corriente en las bobinas de suma se compensa con la corriente de las bobinas de diferencia. Si las corrientes son equilibradas e iguales, no se produce ningún campo resultante y el disco no girara. El relé diferencial funciona como un relé para cada fase y esta conectado para detectar solo un desequilibrio en el interior de la misma maquina, en vez de detectar un desequilibrio de la corriente de la línea o del sistema.

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, según la Ley de Ohm, al ser la impedancia cero, hace que la intensidad de corriente tienda a infinito, con lo cual peligra la integridad de conductores y máquinas debido al calor

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generado por dicha intensidad, debido al efecto Joule. En la práctica, la intensidad producida por un cortocircuito, siempre queda amortiguada por la resistencia de los propios conductores que, aunque muy pequeña, nunca es cero.

I = V / Z (si Z es cero, I = infinito).

Según los reglamentos electrotécnicos, "en el origen de todo circuito deberá colocarse un dispositivo de protección, de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda presentarse en la instalación". No obstante se admite una protección general contra cortocircuitos para varios circuitos derivados.

Los dispositivos mas empleados para la protección contra cortocircuitos son:

Fusibles calibrados (también llamados cortacircuitos).

Interruptores automáticos, termomagnéticos.

FUSIBLES O CORTACIRCUITOS.

Los fusibles o cortacircuitos, según se ve en la figura 16.1, no son más que 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 mas se caliente, y por tanto la primera en fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el resto del circuito ya no sufre daño alguno.

Antiguamente los fusibles eran finos hilos de cobre o plomo, colocados al aire, lo cual tenía el inconveniente de que al fundirse saltaban pequeñas partículas incandescentes, dando lugar a otras averías en el circuito.

Actualmente la parte o elemento fusible suele ser un fino hilo de cobre o aleación de plata, o bien una lámina del mismo metal para fusibles de gran intensidad, colocados dentro de unos cartuchos cerámicos llenos de arena de cuarzo, con lo cual se evita la dispersión del material fundido; por tal motivo también se denominan cartuchos fusibles. Los cartuchos fusibles son protecciones desechables, cuando uno se funde se sustituye por otro en buen estado.

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

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instalación, por lo cual y dentro de una misma intensidad, atendiendo a la rapidez de fusión, los cartuchos fusibles se clasifican según la tabla 16.1.

TIPOS DE CARTUCHOS FUSIBLES.

Tipo Según norma UNEFusibles rápidos gF -gl, gI, F, FN, Instanfus Fusibles lentos gT T, FT, Tardofus Fusibles de acompañamiento aM A, FA, Contanfus.

Si llamamos If a la intensidad a la cual ha de fundir un fusible, los tres tipos antes mencionados, se diferencian en la intensidad que ha de atravesarlos para que fundan en un segundo.

Los fusibles lentos funden en un segundo para I = 5 If.

Los fusibles rápidos funden en un segundo para I = 2,5 If.

Los de acompañamiento funden en un segundo para I = 8 If.

Los fusibles de acompañamiento (aM) se fabrican especialmente para la protección de motores, debido a que deben aguantar sin fundirse las puntas de intensidad que estos absorben en el arranque. Su nombre proviene de que han de ir acompañados de otros elementos de protección, como son generalmente los relés térmicos.

Cada cartucho fusible tiene en realidad unas curvas de fusión, que pueden diferir algo de las definiciones anteriores, dadas por los fabricantes. En la figura 16.2, vemos algunos tipos de cartuchos fusibles, así como unas curvas de fusión orientativas, de los tres tipos existentes.

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Los fusibles lentos (gT) son los menos utilizados, empleándose para la protección de redes aéreas de distribución generalmente, debido a los cortocircuitos momentáneos que los árboles o el viento pueden hacer entre los conductores.

Los fusibles rápidos (gF) se emplean para la protección de redes de distribución con cables aislados y para los circuitos de alumbrado generalmente.

Los fusibles de acompañamiento (aM), como ya hemos dicho, son un tipo especial de cortacircuitos, diseñado para la protección de motores eléctricos.

Los cartuchos fusibles de los tipos gF y gT bien elegidos, en cuanto a intensidad de fusión, se emplean también como protección contra sobrecargas, principalmente en instalaciones de alumbrado y de distribución, pero nunca debe de emplearse el tipo aM, ya que éstos, como ya se dijo, están diseñados especialmente para la protección contra cortocircuitos de los motores eléctricos.

INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS, TERMOMAGNETICOS.

Estos dispositivos, conocidos abreviadamente por PIA (Pequeño Interruptor Automático), 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 numero de polos, se clasifican éstos en: unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares. Estos últimos se utilizan para redes trifásicas con neutro.

En la figura 16.3, se ve la parte correspondiente a una fase de uno de estos interruptores, dibujado en sección, para que se vean mejor sus principales órganos internos.

Estos aparatos constan de un disparador o desconectador magnético, formado por una bobina, que actúa sobre un contacto móvil, cuando la intensidad que la atraviesa supera su valor nominal (In). Éste es el elemento que protege la instalación contra cortocircuitos, por ser muy rápido

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su funcionamiento, y cada vez que desconecta por este motivo debe de rearmarse (cerrar de nuevo el contacto superior), bien sea manual o eléctricamente.

También poseen un desconectador térmico, formado por una lámina bimetálica, que se dobla al calentarse por un exceso de intensidad, y aunque más lentamente que el dispositivo anterior, desconecta el contacto inferior del dibujo. 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 termomagnéticos, 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 posibilidad de regulación. Para intensidades mayores, en instalaciones industriales, de hasta 1,000 A o más, suelen estar provistos de una regulación externa, al menos para el elemento magnético, de protección contra cortocircuitos.

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Otra característica a tener en cuenta, cuando hemos de seleccionar un interruptor termomagnético, es su poder de corte en carga, que puede ser distinto dentro de un mismo tipo de curva de desconexión. Los valores de fabricación más normales de la intensidad máxima que pueden cortar, ante un cortocircuito, son: 1.5; 3; 4.5; 6; 10; 15; 20; y 25 KA.

PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGAS.

La protección contra sobrecargas en un motor eléctrico, es necesaria para evitar que se queme y para asegurar una duración máxima de operación. Los motores eléctricos, si se les permite funcionarán con una salida mayor de su capacidad nominal. Se puede originar una sobrecarga en el motor, al sobrecargarse la maquinaria impulsada por un voltaje bajo en la línea, o a causa de una línea abierta en un sistema polifásico, lo que da por resultado una operación monofásica. Bajo cualquier condición de sobrecarga, un motor toma una corriente excesiva que causa el sobrecalentamiento. Como el aislante del devanado del motor se deteriora cuando se somete a sobrecalentamiento, existen límites establecidos para las temperaturas de operación del motor. Para proteger un motor contra sobrecalentamientos, se emplean releva- dores de sobrecarga en un arrancador para limitar a cierto valor predeterminado la cantidad de corriente que toma. Ésta es la protección contra sobrecarga o de marcha.

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Los relevadores de sobrecarga de un arrancador funcionan para impedir que un motor tome una corriente excesiva que puede destruir su aislante. Los elementos térmicos o magnéticos, sensibles a la corriente, de los relevadores de sobrecarga, se conectan ya sea directamente en las líneas del motor, o indirectamente en ellas, a través de transformadores de corriente. Los relevadores de sobrecarga actúan para desconectar el arrancador y parar el motor cuando se toma una corriente excesiva.

Unidades térmicas de aleación fusible.

El conjunto de aleación fusible del elemento térmico y el depósito del metal, se muestran en la figura C-3. La corriente excesiva de sobrecarga del motor pasa por el elemento térmico, fundiendo, por tanto, el depósito de aleación auténtica. Entonces, se permite que la rueda del trinquete gire en el metal fundido, dando por resultado una acción de disparo del circuito de control del arrancador, parándose el motor. Se requiere un periodo de enfriamiento para permitir que el depósito de metal se "congele" antes de que el conjunto del relevador de sobrecarga pueda restablecerse y reanudar el servicio del motor.

Las unidades térmicas de aleación fusible son intercambiables y se construyen en una pieza. Este tipo de construcción del elemento térmico y el depósito de soldadura aseguran una relación constante entre estos componentes importantes y permite la calibración en la fábrica, haciéndolos, virtualmente, a prueba de interconexión en el campo. Estas características importantes no se obtienen con ningún otro tipo de construcción de relevador de sobrecarga. Existe amplia variedad de estas unidades térmicas intercambiables para proporcionar la protección exacta contra sobrecarga, de cualquier valor a plena carga de un motor.

Relevadores bimetálicos de sobrecarga.

Estas unidades se diseñan específicamente para dos tipos generales de aplicación. Primero, la característica de restablecimiento automático es decidida ventaja cuando los dispositivos se montan en localidades que no son fácilmente accesibles para su operación manual. Segundo, estos relevadores se pueden ajustar fácilmente para dispararse dentro de una amplitud de 85 a 115 por ciento del valor nominal de disparo de la unidad térmica. Esta característica es útil cuando el tamaño recomendado del elemento puede dar por resultado una acción de disparo

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innecesaria, mientras el siguiente tamaño mayor no proporcionaría la protección adecuada. Las temperaturas del ambiente afectan la operación de los relevadores de sobrecarga que funcionan bajo el principio del calor. La acción de disparo del circuito de control en este tipo de relevador utiliza la diferencia de expansión de dos metales distintos que se encuentran soldados. Cuando se someten al calor, se produce un movimiento al extenderse un metal más que el otro. La calibración de estas unidades se consigue con el uso de una tira bimetálica en forma de "U" (figura C-4). Esta tira, con el elemento térmico insertado en el centro de la "U", compensa el calentamiento desigual debido a variaciones en el montaje del elemento térmico. Los arrancadores para motor deben tener elementos térmicos, instalados en los relevadores de sobrecarga, antes que el motor pueda arrancar (con tira bimetálica o depósito de soldadura), porque se hallan conectados en serie con carga.

Relevadores magnéticos de sobrecarga.

El relevador magnético de sobrecarga (figura C-5),contiene una bobina con alambre de tamaño suficientemente grande para permitir el paso de la lente del motor, porque el relevador se conecta directamente en serie con éste, o indirectamente (en circuitos de motores grandes) con la ayuda de transformadores de corriente.

Los relevadores magnéticos de sobrecarga se emplean cuando se desea abrir o cerrar un contacto. eléctrico, siempre que la corriente que controlan se eleve a cierto nivel. En algunos casos, el relevador se puede usar para un propósito similar, operando cuando la corriente baje a un valor determinado. Las aplicaciones típicas son: para la protección de los devanados de un motor grande, contra sobrecorriente continua, para parar un transportador de materiales, cuando el de más adelante se sobrecargue, y como limitador de torque, cuando éste se refleja por la corriente del motor.

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Límite de tiempo del tipo de sobrecarga.

Los relevadores de sobrecarga, retardadores de tiempo, son del tipo de amortiguador. La corriente del motor, que pasa a través de la bobina, ejerce fuerza magnética sobre un macho, que tiende a elevarlo. Unido a éste se halla un pistón (sumergido en aceite), en el que hay agujeros de desviación. Al aumentar la corriente en la bobina del relevador, se vence la fuerza de la gravedad y el macho y el pistón se mueven hacia arriba. Cuando sucede esto, se impulsa el aceite a través de los agujeros de desviación, retar- dando la acción y operación de los contactos. Se puede girar una válvula de disco para abrir o cerrar los agujeros de desviación de diversos tamaños del pistón. Esto cambia el grado de flujo del aceite y proporciona el ajuste de la característica de retardo de tiempo. El límite inverso de tiempo de la sobrecarga se obtiene porque el grado de movimiento hacia arriba, del núcleo y el pistón, depende directamente de la magnitud de la sobrecarga. Mientras mayor es ésta, el movimiento es más rápido.

La característica de tiempo inverso de este tipo de relevador, impide que se dispare con la corriente normal de arranque o por dañinas sobrecargas momentáneas. En estos casos, la corriente de la línea recupera su valor normal antes de que la bobina de operación pueda levantar el núcleo y el pistón lo suficiente para accionar los contactos. Por otra parte, si la sobrecorriente continúa por un periodo prolongado, el núcleo se aparta lo necesario para accionar los contactos. Al aumentar la corriente de la línea, se disminuye el tiempo de disparo del relevador. Una válvula en el pistón permite el restablecimiento, prácticamente instantáneo, del circuito, para la reanudación del servicio. Entonces debe reducirse la corriente a un valor muy bajo antes que el relevador pueda restablecerse. Esta acción se logra automáticamente en aquellos casos en que el disparo del relevador desconecta de la línea al motor.

El disparo rápido se obtiene mediante el empleo de un aceite amortiguador de grado ligero, y el ajuste de los agujeros de escape del aceite.

Se pueden obtener relevadores magnéticos de sobrecarga, con contactos de restablecimiento automático o manual. El ajuste de la corriente de disparo se consigue modificando la posición del núcleo del macho respecto a la bobina del relevador de sobrecarga.

Relevadores de corriente de disparo instantáneo.Los relevadores de corriente de disparo instantáneo se emplean cuando sé desea desconectar de la línea al motor, tan pronto como se alcance un valor de carga predeterminado. Una de esas aplicaciones sería con una máquina para trabajar madera en que el "atascamiento" del material causa una elevación repentina de corriente. Entonces se usaría un relevador de disparo instantáneo, para desconectar rápidamente la alimentación del motor. Después de eliminar la causa del atascamiento el motor se puede restablecer inmediatamente, porque el relevador reanuda su operación al instante, después que desaparece la sobrecarga. Este relevador también se emplea en transportadores, para detener el motor antes que ocurra un desperfecto mecánico debido a un atascamiento. El control de tres alambres ( que se trata en la unidad F, "Circuitos de control básicos y típicos"), se debe usar con este relevador de sobrecorriente, ya que deben tomarse medidas, como por medio de un botón de "arrancar", para poner en corto circuito el contacto de control del relevador durante el periodo de aceleración del motor.

El relevador de corriente de disparo instantáneo no debe usarse en la aplicación ordinaria de un relevador de sobrecarga, porque no tiene características de inversión de tiempo. Debe considerarse como un relevador para propósito especial.

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El mecanismo de operación del relevador de disparo, que se muestra en la figura, consiste en una bobina de solenoide (a través de la que fluye la corriente del motor) y un núcleo movible de hierro montado dentro de la bobina. Sobre el bastidor del solenoide se encuentra un interruptor de acción rápida. La corriente del motor ejerce sobre el núcleo de hierro una fuerza magnética hacia arriba, pero normalmente no es suficiente para levantarlo. Sin embargo, una sobrecorriente hace que se eleve el núcleo que, a su vez, acciona al interruptor de precisión de acción rápida. Este interruptor tiene conexiones para un contacto normal- mente abierto o normalmente cerrado.

El valor de disparo del relevador es ajustable a una amplia variedad de grados de corriente moviendo, simplemente, el núcleo del macho hacia arriba y hacia abajo en el vástago roscado, Enviando, por tanto, la posición de aquél en el solenoide. Bajando el núcleo se debilita el ajo magnético, y se requiere corriente más alta para levantar el núcleo y disparar el relevador.

Número de relevadores de sobrecarga necesarios para proteger un motor. Debe mantenerse un voltaje equilibrado de alimentación para todas las instalaciones de carga polifásica.

Un relevador de sobrecarga de dos bobinas protege sólo en el caso de un circuito monofásico.

Una carga monofásica en un circuito trifásico puede producir graves corrientes desequilibradas en el motor. Un motor trifásico grande conectado en la misma línea de alimentación e uno pequeño, también trifásico, puede no quedar protegido si ocurre la falla de una fase.

Un alambre flojo o roto en alguna parte del sistema de conduit, o en una línea de un motor, puede dar por resultado una operación monofásica. Esto hará que el motor funcione lentamente, con calentamiento excesivo. Algunas veces el motor no arrancará, sino que producirá un zumbido magnético, característico al energizarlo. Esto también es indicio de operación monofásica de un motor trifásico.

Las cargas monofásicas desequilibradas en los tableros trifásicos deben evitarse cuidadosamente. Puede haber dificultades en los sistemas de distribución en que uno o más motores grandes pueden devolver energía a motores más pequeños bajo condiciones de operación monofásica.

Calzada Tecnológica No. 27, C.P. 62780, Zacatepec, Morelos.Tels.: (734) 3432110, 3432111, 3431394, Fax: (734) 3430102, www.itzacatepec.edu.mxInstructores: Ing. Rigoberto Silva Martínez, Ing. Juan Francisco Salgado Delgado.

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4. Especificaciones.INDICE- 4.1: Disposiciones Generales.- 4.2: Alambrado y Protección.Capítulo 2

Artículo 200 Uso e identificación de los conductores puestos a tierra.Artículo 210 Circuitos derivados.Artículo 215 Alimentadores.Artículo 220 Cálculo de los circuitos derivados, alimentadores y acometidas.Artículo 225 Circuitos alimentadores y derivados exteriores.Artículo 230 Acometidas.Artículo 240 Protección contra sobrecorriente.Artículo 250 Puesta a tierra.Artículo 280 Apartarrayos.Artículo 285 Supresores de sobretensiones transitorias (SSTT).

Protecciones contra sobre voltajes en el sistema eléctrico.

Pararrayos.Apartarrayos.Supresores de picos.Reguladores de voltaje.

ARTICULO 280-APARTARRAYOS

A. Disposiciones generales

280-1. Alcance. Este Artículo cubre los requisitos generales, de instalación y de conexión de apartarrayos conectados a sistemas de alambrados de usuarios.

280-2. Definición. Un apartarrayos es un dispositivo protector que limita las sobretensiones transitorias descargando o desviando la sobrecorriente así producida, y evitando que continúe el paso de la corriente eléctrica, capaz de repetir esta función.

ARTICULO 285 SUPRESORES DE SOBRETENSIONES TRANSITORIAS (SSTT)

A. General

285-1 Alcance. Este artículo cubre los requerimientos generales, requerimientos de instalación y requerimientos de conexión para supresores de sobretensiones transitorias instalados permanentemente en los sistemas de alambrado de los inmuebles.

285-2 Definición. Supresor de sobretensiones transitorias (SSTT): es un dispositivo de protección para limitar las tensiones transitorias mediante la desviación o limitación de sobrecorrientes, también evita el flujo continuo de la corriente resultante. Después de cada operación el dispositivo mantiene la capacidad de repetir sus funciones.

285-3 Usos no permitidos. Un supresor de sobretensión transitorios no debe usarse en los siguientes casos:

1) Circuitos cuya tensión de operación exceda 600 V.

2) Sistemas eléctricos no puestos a tierra, como se permite en 250-5 (b).

3) Cuando la tensión nominal del SSTT es menor que la máxima tensión a la frecuencia del sistema, de fase a tierra, en el punto de aplicación.

NOTA: La selección adecuada de un supresor de sobretensión transitorio depende de criterios, tales como, la tensión máxima de operación continua, la magnitud y duración de sobretensiones originados por fallas de fase a tierra en el punto de ubicación del supresor, las técnicas de puesta a tierra del sistema y las sobretensiones por maniobras de desconexión.

285- 4 Número requerido. Cuando se utilice en un punto del circuito, debe conectarse el SSTT a cada conductor no puesto a tierra.

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285-5 Aprobado. El SSTT debe ser un dispositivo aprobado.

285-6 Capacidad de corto circuito. El SSTT deben marcarse con la capacidad de corto circuito para la que esté aprobado y no debe instalarse en un sistema donde la corriente de falla excede de su capacidad. Estos requisitos de marcado no se aplican a receptáculos que contenga un SSTT.

El sistema de tierras.

Se refiere al arreglo de los diferentes componentes conductores que intervienen en la conducción de las corrientes dañinas hacia la tierra física, ocasionadas por descargas atmosféricas, y por falla en cualquier dispositivo eléctrico o electrónico.

ARTICULO 250-PUESTA A TIERRA

A. Disposiciones generales

250-1. Alcance. Este Artículo cubre los requisitos generales para la unión y la puesta a tierra en las instalaciones eléctricas y, además, los requisitos específicos que se indican a continuación:

a) En sistemas, circuitos y equipos en los que se exige, se permite o donde no se permite que estén puestos a tierra.

b) El conductor del circuito que es puesto a tierra en sistemas puestos a tierra.

c) Ubicación de las conexiones de puesta a tierra.

d) Tipos y tamaños nominales de los conductores de unión, de puesta a tierra y de los electrodos de puesta a tierra.

e) Método de unión y de puesta a tierra.

f) Condiciones en las que se puede sustituir a los resguardos, separaciones o aislamiento por la puesta a tierra.

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NOTA 1: Los sistemas y los conductores de circuito son puestos a tierra para limitar las sobretensiones eléctricas debidas a descargas atmosféricas, transitorios en la red o contacto accidental con líneas de alta tensión, y para estabilizar la tensión eléctrica a tierra durante su funcionamiento normal. Los conductores de puesta a tierra del equipo se unen al conductor puesto a tierra del sistema para que ofrezcan un camino de baja impedancia para las corrientes eléctricas de falla, y que faciliten el funcionamiento de los dispositivos de protección contra sobrecorriente en caso de falla a tierra.

NOTA 2: Los materiales conductores que rodean a conductores o equipo eléctricos o que forman parte de dicho equipo, son puestos a tierra para limitar la tensión a tierra de esos materiales y para facilitar el funcionamiento de los dispositivos de protección contra sobrecorriente en caso de falla a tierra. Véase 110-10.

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