Motor shunt

Universidad de Castilla – La Mancha

TECNOLOGÍA ELÉCTRICA
CURSO 2009/2010

Tema 3. Protección de las Instalaciones Eléctricas

Raquel García Bertrand
Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Automática y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales

Contenidos
1. Sistemas de protección 2. Aparamenta
2.1. Aparamenta de maniobra (apertura y cierre) 2.2.Aparamenta de protección (relés) 2.3. Aparamenta de maniobra y protección

3. Protección frente a sobrecorrientes
3.1. Protección de cables 3.2. Protección de redes de distribución

4. Protecciones diferenciales

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1. Sistemas de protección
Las instalaciones y las redes de media y baja tensión se ven afectadas esporádicamente por perturbaciones que hacen que corrientes, tensiones ofrecuencia alcancen valores fuera de rango. Causas: Sobretensión: Puede provocar perforación del aislamiento y establecimiento de arcos eléctricos Sobrecarga: Puede provocar calentamientos indeseables Cortocircuito: Puede provoca una sobrecorriente de valor muy elevado respecto a la nominal
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Sistemas de protección
Los dispositivos de protección son elementos que se instalan en las redes paragarantizar la continuidad del suministro, la protección de los elementos de la instalación y la seguridad de las personas El sistema de protección está formado por: Aparamenta de protección (relés) Aparamenta de maniobra y corte (seccionadores, interruptores, fusibles) Transformadores de protección (de corriente y de tensión)
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Sistemas de protección
Estructura general del sistema deprotección

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Sistemas de protección
El sistema de protección debe cumplir los requisitos: 1. Seguridad 2. Obediencia 3. Fiabilidad 4. Sensibilidad 5. Rapidez 6. Selectividad 7. Automaticidad 8. Estabilidad 9. Simplicidad 10. Mantenimiento reducido 11. Modularidad
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2. Aparamenta de maniobra
Aparatos capaces de efectuar alguna de las siguientes operaciones: 1. Interrumpir la corriente de uncircuito eléctrico 2. Establecer la corriente de un circuito eléctrico Condiciones: 1. Funcionamiento en vacío (no hay cargas conectadas). La tensión del sistema es la nominal (o próxima) y la corriente es nula 2. Funcionamiento normal. Por el circuito circula la corriente nominal (o de sobrecarga) 3. Funcionamiento anormal. Por el circuito circula una corriente de cortocircuito debida a una falta7

Aparamenta de maniobra
Caracterización de la aparamenta de maniobra
Interrupción Vacío Interruptor automático Seccionador Interruptor Interruptor seccionador Contactor Fusible Sí Sí Sí Sí Sí No Normal Sí No Sí Sí Sí Sí* Anormal Sí No No No No Sí Establecimiento Vacío Sí Sí Sí Sí Sí No Normal Sí No Sí Sí Sí No Anormal Sí No Sí Sí No No
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(*) en condiciones de sobrecarga

Aparamentade maniobra
Es posible agregar dos a más dispositivos para obtener todas las funciones necesarias Ej: Fusible + interruptor seccionador = interruptor automático El cortocircuito, la apertura y el cierre de un circuito eléctrico originan fenómenos transitorios que pueden provocar problemas en el funcionamiento del sistema eléctrico

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Aparamenta de maniobra
Apertura de los circuitoseléctricos Operación necesaria para cambio de configuración de la red o eliminación de faltas Tipos de apertura de circuitos: 1. En vacío: cuando por el circuito no circula corriente 2. En carga: cuando por el circuito circula corriente (más costoso) Poder de corte: máxima corriente que el aparato puede interrumpir sin dañarse

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Aparamenta de maniobra
Apertura de los circuitos eléctricos Apertura⇒ separación / unión de piezas metálicas de gran conductividad: electrodos (contactos) Arco eléctrico ⇒ ionización del medio aislante entre dos partes conductoras con niveles de tensión diferentes (campo eléctrico > rigidez dieléctrica aislante) Gran disipación de energía ⇒ ↑↑ temperatura (8000 ºC) Volatilización de partículas de los contactos Modelo eléctrico ⇒ resistencia variable (depende...