a) Protección contra sobrecargas (larga duración).
b) Protección contra cortocircuitos (corta duración).
c) Protección por fallas de aislación.
a) Protección contra sobrecargas (larga duración):
Concepto:
Las sobrecargas de corriente de larga duración dañan principalmente la aislación de los cables de la instalación eléctrica y también pueden dañar los bobinados de los motores conectados a la misma.
Los dispositivos de protección mas usados son el fusible y el termomagnético.
El fusible actúa con una característica que con el 1, 45 veces de la corriente nominal interrumpa la misma en menos de 60 minutos.
El termomagnético actúa por una característica que hace que con 1,45 veces de la corriente nominal interrumpa dentro de los 60 minutos de producida la sobrecarga.
Las características de los elementos de protección (fusibles, interruptores termomagnéticos, etc.) deberán ajustarse al criterio siguiente: Una vez determinada la corriente del proyecto Ip de la instalación y elegida la sección del conductor los valores característicos de la protección deben cumplir con las condiciones simultáneas siguientes:
Ip igual o menor In igual o menor Ic
If igual o menor 1,45 Ic
Donde:
Ip: Corriente de proyecto de la línea a proteger.
In: Corriente nominal de la protección.
Ic: Corriente admitida por el conductor de la línea a proteger.
If: Corriente de fusión del fusible o de funcionamiento de la protección, dentro de los 60 minutos de producida la sobrecarga.
b) Protección contra cortocircuitos (corta duración):
Concepto:
La sobrecarga de corriente de corta duración se produce por cortocircuito y origina corrientes de valores de 5 a 100 veces la corriente nominal o más.
El fusible cuando actúa interrumpiendo dichas corrientes es necesario remplazar al alambre del mismo y en esta acción se cometen errores alterando la calibración correcta y permitiendo la circulación de corrientes mucho mayores que las previstas para la protección de la aislación de los cables.
El termomagnético actúa con distintas características frente a los cortocircuitos (Ver punto b2 de Puesta a Tierra en Instalaciones Eléctricas) y una vez eliminada la falla se lo puede reponer manteniendo la calibración original; de allí la mayor difusión del mismo en la actualidad.
Estos elementos deberán ser capaces de interrumpir esa corriente de cortocircuito, antes que se produzcan daños en los conductores y conexiones debido a sus efectos térmicos y mecánicos.
La verificación térmica de los conductores a la corriente de cortocircuito deberá realizarse mediante la siguiente expresión:
Donde: | |
S (mm2) | Sección real del conductor. |
Icc (A) | Valor eficaz de la corriente de cortocircuito máxima. |
t (S) | Tiempo total de operación de la protección. |
K=114 | Para conductores de cobre aislados en PVC. |
74 | Para conductores de aluminio aislados en PVC. |
142 | Para conductores de cobre aislados en goma etilenoropilénica o polietileno reticulado. |
93 | Para conductores de aluminio aislado en goma etileonoropilénica o polietileno reticulado. |
Ejemplo: La colocación de un conductor de protección de 2,5 mm2 cuadrados de cobre (mínimo recomendado) permite que en el caso de un cortocircuito de 3.000 A, con el uso de un termomagnético se interrumpa la corriente en 10 mseg sin sobrecalentamiento para el conductor de la instalación. Los valores de K han sido determinados considerando que los conductores se encuentran inicialmente a la temperatura máxima de servicio prevista por la Norma IRAM y que al finalizar el cortocircuito alcanzan a temperaturas máximas previstas por las mismas Normas (160°C) y tiempo menor a 5 seg.
c) Protección por fallas de Aislación
Concepto:
Las corrientes derivadas a tierra en una instalación son producidas por fallas de la aislación de los conductores de la misma o de las uniones hechas en cajas de conexión a tomas corrientes e interruptores o en empalmes dentro de ellas o directamente en fallas de aparatos dispositivos o maquinas conectados a la misma.
La energía calórica que puede desarrollar un incendio en contacto con materiales inflamables se produce solo por algunos amperes (3 a 5). Las fallas de aislación de cables, accesorios de líneas o productos conectados a estas pueden originar dichos valores.
Un Interruptor Diferencial sensa permanentemente el nivel de aislación de una línea, y en el caso de corrientes de fuga a tierra superiores a 30 mA interrumpe la alimentación lo cual es ideal para prevenir incendios, por causas eléctricas
Normas IRAM a las que responden los Elementos de Maniobra y Protección.
| Interruptores de Efecto: | 2007 |
| Interruptores Bi -Tri o Tetrapolares: | 2122 |
| Fusibles: | 2121-2245 |
| Interruptores con Fusibles: | 2122 |
| Interruptor automático: | 2169 |
| Interruptor por Corriente Diferencial: | 2301 |
| Tomacorriente con Tierra: | 2071 |
