Esquema de protección en motores

Esquema de Protección en Motores
1.- Generalidades
El Código Nacional de Electricidad (N.E.C), de USA, es deliberadamente muy detallado respecto a la protección de los circuitos derivados del motor.
El objetivo es evitar incendios de origen eléctrico en dichos circuitos y en los conductores de alimentación al motor. En dicho Código se especifica claramente los sistemas de sobrecargas y decortocircuitos tanto para los conductores de alimentación como para los circuitos derivados, así como el calibre mínimo de los cables que debe ser utilizado para un solo motor o grupo de ellos. En caso de cortocircuito en el interior del motor el sistema de protección contra cortocircuitos del circuito auxiliar evitara que se dañe, además del propio motor, el arrancador y el equipo de control delmismo. El sistema de protección del circuito auxiliar contra sobrecargas, determinado en parte por la corriente en el arranque y en el tipo de motor, está proyectado para proteger a los conductores de alimentación contra sobrecargas continuadas. Esta protección en la línea es, sin embargo, más elevada que la necesaria para la protección del motor contra sobrecargas constantes en funcionamiento. Poresto, es necesario, además, proteger al propio motor contra sobrecargas operativas utilizando dispositivos de máxima los cuales van incluidos en la carcasa del motor o bien el arrancador o en el regulador. Otros dispositivos protectores que serán considerados además de máxima, incluyen protecciones contra baja tensión y sobretensión, interrupción del campo en derivación, inversión e interrupción defases y protecciones contra temperatura y desvío de frecuencia.
2.- Fusibles
Quizá el dispositivo más simple de protección del motor contra sobreintensidades es el fusible. Los fusibles están divididos en dos grandes grupos: fusibles de baja tensión (600 V o menos) y fusibles de alta tensión (más de 600 V). En la figura 1-1 se muestran tres tipos de fusibles. El tipo de cartucho o contacto decasquillo, mostrado en la figura 1.1a, es útil para las tensiones nominales entre 250 y 600 Ven los de tipo fijo y recambiable. El tipo fijo mostrado en el esquema 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.
La figura 1-1c muestra 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 30 A. Estos fusibles poseen una base roscaday 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.

Se han efectuado ensayos para mejorar las características del fusible en las aplicaciones a los motores de forma que, con valores nominalesinferiores, 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 laprotección 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 último elemento en unos 3 minutos( a 5 veces la corriente nominal), hasta...