Protecciones Eléctricas
Tienen el objetivo de proteger a las personas, a las propias instalaciones y a todo lo que las rodea de los efectos que puede desencadenar un mal funcionamiento de una instalación.
Efectos del Paso de la Corriente Eléctrica en el Cuerpo Humano
Fundamentalmente, los parámetros que indican el grado de peligrosidad son:
- La intensidad de la corriente eléctrica.
- La duración del paso de la corriente para un mismo trayecto.
Tipos de Contactos Eléctricos
Contacto Directo
Se da cuando se entra en contacto con partes activas de la instalación en tensión de los materiales eléctricos.
Contacto Indirecto
Se produce en una instalación con un defecto cuando, a través de una masa conductora que por un fallo de aislamiento, se somete a una tensión con respecto a tierra.
Puesta a Tierra
Es una conexión eléctrica directa de masa de un circuito eléctrico o partes conductoras no pertenecientes al mismo, que permiten el paso a tierra de la corriente de defecto y las de descarga de origen atmosférico.
Sistemas de Puesta a Tierra
- Esquema TN-C: Las funciones de neutro y protección están combinadas en un mismo conductor en todo el esquema.
- Esquema TT: Tiene un punto de la alimentación (generalmente el neutro o compensador) conectado directamente a tierra. Las masas están conectadas a una toma de tierra separada de la de la alimentación.
Protección contra Sobreintensidades
Pueden producirse dos tipos de sobreintensidades: sobrecargas y cortocircuitos.
Sobrecargas
Se produce por un exceso de demanda de corriente. La duración de la sobrecarga puede variar desde unos pocos segundos hasta horas e incluso días.
Cortocircuito
Se produce a consecuencia de un contacto accidental entre dos puntos de diferente potencial en una instalación. El valor de la corriente puede alcanzar hasta miles de veces la corriente asignada al circuito. La duración del mismo puede variar desde unos pocos milisegundos hasta 1 segundo.
Fusible
El fusible es un elemento de protección que se utiliza para proteger las instalaciones de las sobreintensidades causadas por una sobrecarga o un cortocircuito. Los fusibles ofrecen una combinación de características muy ventajosas, como un elevado poder de corte asignado, capaz de detectar, soportar y eliminar corrientes de cortocircuitos de hasta 120 kA o más.
Componentes de un Fusible
Un fusible está compuesto de: cartucho, fusible, base fusible y portafusibles. Las partes principales de un cartucho fusible son:
- El cuerpo del fusible
- El material de relleno
- Los contactos del cartucho fusible
- El elemento de fusión
- Indicador de fusión y percutor
Funcionamiento del Fusible
Cuando la corriente que circula a través de un fusible excede el valor permitido, el elemento de fusión se funde y se evapora, provocando un fuerte aumento de la temperatura y la interrupción de la corriente.
Elección y Tipos de Fusibles
La elección se complementa con las siguientes condiciones:
- La tensión asignada del fusible ha de ser igual o mayor que la tensión nominal de la aplicación.
- La intensidad asignada del fusible ha de ser igual o mayor que la intensidad nominal de la aplicación.
- El poder de corte asignado del fusible ha de ser igual o mayor que la intensidad de cortocircuito prevista en el circuito.
Tipos de Fusibles
- Tipo gG: Fusible de uso general.
- Tipo aM: Fusibles de acompañamiento de motor. Estos fusibles deben ir necesariamente asociados a dispositivos de protección térmica contra sobrecargas.
- Tipo aR: Fusibles de protección de semiconductores.
Interruptores Magnetotérmicos
Es un dispositivo de tipo mecánico capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones anormales. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos. En un cuadro de mando y protección de la vivienda, existen tres tipos de interruptores magnetotérmicos:
- ICP (Interruptor de Control de Potencia): Se utiliza como elemento de control para limitar la potencia instantánea. Es propiedad de la compañía eléctrica suministradora y la intensidad asignada depende de la potencia contratada por el usuario.
- IGA (Interruptor General Automático): Es utilizado como interruptor de protección general de todos los circuitos de la instalación de la vivienda.
- PIA (Pequeño Interruptor Automático): Protegen a cada uno de los circuitos interiores de la instalación de la vivienda.
Componentes de un Interruptor Magnetotérmico
Las partes principales de un interruptor magnetotérmico son:
- Cuerpo: Está formado por dos medios cuerpos que permiten el alojamiento de todas las piezas que conforman este dispositivo.
- Bornes de conexión: Hay dos bornes de conexión, uno de entrada y otro de salida por polo.
- Palanca de Rearme: Permite la conexión y la desconexión.
- Contactos (fijo + móvil).
- Bobina de desconexión magnética: Está formada por una bobina realizada con hilo de cobre aislado, con un número de espiras determinado, y en su interior se encuentra un cilindro de acero que realiza la función de percutor.
- Bimetal de desconexión térmica: Se compone de una lámina bimetálica formada por dos metales de diferente punto de dilatación que se deforma al paso de la corriente eléctrica.
- Cámara apagachispas.
Funcionamiento del Interruptor Magnetotérmico
Como su nombre indica, dispone de dos mecanismos diferenciados: uno magnético y otro térmico.
Mecanismo Magnético (Protección contra Cortocircuitos)
Está formado por una bobina de varias espiras de hilo de cobre aislado, en cuyo núcleo se encuentra alojado un cilindro de acero. Cuando se produce un cortocircuito, se crea un gran campo magnético que provoca una fuerza que tiende a desplazar el cilindro de acero hacia el exterior, el cual golpea el contacto móvil y provoca la apertura del circuito.
Mecanismo Térmico (Protección contra Sobrecargas)
Se compone de una lámina también llamada bimetal. Cuando se produce una sobrecarga, el bimetal se calienta por el paso de la corriente eléctrica y se deforma hasta accionar un gatillo que libera el contacto móvil y provoca la apertura del circuito. La rapidez o lentitud de la desconexión es inversamente proporcional a la corriente que circula.