INSTALACIONES ELECTRICAS

TEMA:

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS

SISTEMA PUESTA A TIERRA

DOCENTE:

Ing. VARGAS URBINA JAVIER

INTEGRANTE:S

CHOLAN DE LA CRUZ, Julio.

IRIGOÍN GONZALES, Nelson U.

TEJADA SALCEDO, Katia.

TEJADA FERNANDEZ, Kevin.

VÁSQUEZ BODA, Luis.

CAJAMARCA ABRIL DEL 2014

Los interruptores termomagnéticos están diseñados para la

protección contra sobre cargas y contra cortocircuitos.

El interruptor diferencial es un dispositivo que produce el corte

automático de la corriente cuando detecta una intensidad de

defecto.

Mediante la instalación de puesta a tierra se deberá conseguir

que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficie

próxima del terreno no aparezcan diferencias de potencial

peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de

las corrientes de defecto o las de descarga de origen

atmosférico.

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERALEncontrar la diferencia entre interruptores termomagneticos y los

interruptores diferenciales.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Investigar los interruptores termomagnéticos y los

interruptores diferenciales.

- Investigar los sistemas de puesta a tierra industrial y

domiciliarios.

JUSTIFICACIÓN

Tener una visión mucho más amplia sobre lo que será

nuestra vida futura como ingenieros civiles de tal forma

diseñar todo sistema de electricidad (sistema a tierra) y

las diferencias entre interruptore, para posteriormente ser

aplicado como profesionales.

MARCO TEORICO

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

DEFINICION:

El interruptor diferencial es un dispositivo eléctrico,

generalmente instalado en el cuadro general de electricidad,

cuya función es desconectar la instalación eléctrica de forma

rápida cuando existan fugas de corriente, ya que tiene la

capacidad de detectar la diferencia entre la corriente

absorbida por un aparato consumidor y la de retorno. Cuando

esta diferencia supera un valor (en general 30 mA), el

dispositivo interrumpe el circuito, cortando el suministro de

corriente a toda la instalación.

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

SEGÚN SU SENSIBILIDAD PUEDEN SER:

Baja sensibilidad IΔn > 30 Ma

Se utilizan en la protección contra los contactos indirectos (si el elemento ha sido

puesto bajo tensión accidentalmente, por ejemplo, por una falla en el aislamiento),

riesgos de incendio y destrucción de receptores. Viene coordinado con la resistencia

de la instalación de tierra, según la fórmula:

RA x IΔn o UL

Donde:

RA: Es la suma de las resistencias de la toma de tierra y de los

conductores de protección de masas.

IΔn: Es la corriente diferencial-residual asignada.

UL: es la tensión de contacto límite convencional (50 V, 24V u otras, según

los casos).

INTERRUPTORES DIFERENCIALES

Alta sensibilidad, IΔn ≤ 30 Ma

Protección contra los contactos indirectos y riesgos de incendio y destrucción de receptores se

emplean para la protección contra contactos directos (cuando dicho elemento se encuentra

normalmente bajo tensión). Como ejemplo de algunos lugares donde se deben colocar los

dispositivos diferenciales de alta sensibilidad son:

Circuitos con tomas de corriente ≤ 32 A, en cualquier ambiente.

Cualquiera que sea la intensidad de la toma en circuitos con tomas de corriente en locales de

baño, duchas y piscinas de uso privado o público en las zonas donde sea posible instalar una

toma de corriente y no se disponga de transformador de aislamiento o de baja tensión de

seguridad.

Circuitos con tomas de corriente en instalaciones provisionales.

Circuitos de alimentación de canteras, de caravanas, de barcos de recreo,

Instalaciones para feriantes y ferias, instalaciones ornamentales, instalaciones de señalización.

En instalaciones antiguas donde puede que las masas no estén conectadas a tierra

En la protección complementaria contra contactos directos de un punto, da como resultado cero.

CLASES DE INTERRUPTORES

DIFERENCIALES

Clase AC:

Son aptos para todos los sistemas donde se prevén corrientes de defecto a tierra

senoidales. Asegura la desconexión ante una corriente diferencial alterna senoidal

aplicada bruscamente o de valor creciente.

Clase A:

Permite detectar corrientes de fuga alternas o pulsantes con o sin componente

continua aplicadas bruscamente o de valor creciente.

Clase B:

Aptos para los mismos tipos de corrientes que la clase A, esto es corriente alterna y/o

continua pulsante y además para corriente continua alisada, como por ejemplo las

procedentes de rectificadores de simple alternancia con una carga capacitiva,

rectificadores trifásicos de alternancia simple o doble, instalaciones donde se utilicen

variadores o inversores para la alimentación de motores, etc.

CARACTERISTICAS TECNICAS

GENERALES:

Número de polos: 2 P - 4 P

Tensión nominal (Vn): 230/400 Vca

Tensión nominal de aislamiento (Vi): 500Vca

Frecuencia nominal (F): 50/60 Hz

Corriente nominal (In) a 30°C: 16A, 25A, 40A, 63A, 80A (versión bipolar) 25A, 40A,

63A (versión tetrapolar)

Corriente diferencial nominal (IDn): 0.01A - 0.5A

Potencia de interrupción diferencial (IDm):

1.5KA (tipo A-AC)

0.5KA (tipo S 630 A para In=63 A) - Grado de protección en sus bornes: IP20 - Sección

máxima de conductor:

para cable: 25mm2 (4AWG)

para alambre: 35mm2 (2AWG)

Temperatura de empleo: 25° a 55° C

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS

DEFINICION

Un interruptor interruptor termomagnético o llave térmica, es un dispositivo

capaz de interrumpir la corriente eléctrica de un circuito cuando ésta

sobrepasa ciertos valores máximos. Su funcionamiento se basa en dos de los

efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el

magnético y el térmico (efecto Joule). El dispositivo consta, por tanto, de dos

partes, un electroimán y una lámina bimetálica, conectadas en serie y por las

que circula la corriente que va hacia la carga.

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS

FUNCIONAMIENTO

Al circular la corriente por el electroimán, crea una fuerza que, mediante un dispositivo

mecánico adecuado (M), tiende a abrir el contacto C, pero sólo podrá abrirlo si la

intensidad I que circula por la carga sobrepasa el límite de intervención fijado.

Este nivel de intervención suele estar comprendido entre 3 y 20 veces la intensidad

nominal (la intensidad de diseño del interruptor magnetotérmico) y su actuación es de

aproximadamente unas 25 milésimas de segundo, lo cual lo hace muy seguro por su

velocidad de reacción.

Esta es la parte destinada a la protección frente a los cortocircuitos, donde se produce

un aumento muy rápido y elevado de corriente.

La otra parte está constituida por una lámina bimetálica (representada en rojo) que, al

calentarse por encima de un determinado límite, sufre una deformación y pasa a la

posición señalada en línea de trazos lo que, mediante el correspondiente dispositivo

mecánico (M), provoca la apertura del contacto C.

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS

Esta parte es la encargada de proteger de corrientes que, aunque son

superiores a las permitidas por la instalación, no llegan al nivel de

intervención del dispositivo magnético. Esta situación es típica de una

sobrecarga, donde el consumo va aumentando conforme se van conectando

aparatos.

Ambos dispositivos se complementan en su acción de protección, el

magnético para los cortocircuitos y el térmico para las sobrecargas. Además

de esta desconexión automática, el aparato está provisto de una palanca que

permite la desconexión manual de la corriente y el rearme del dispositivo

automático cuando se ha producido una desconexión. No obstante, este

rearme no es posible si persisten las condiciones de sobrecarga o

cortocircuito.

Incluso volvería a saltar, aunque la palanca estuviese sujeta con el dedo, ya

que utiliza un mecanismo independiente para desconectar la corriente y bajar

la palanca.

INTERRUPTORES TERMOMAGNÉTICAS

El dispositivo descrito es un interruptor magnetotérmico unipolar, por cuanto

sólo corta uno de los hilos del suministro eléctrico. También existen versiones

bipolares y para corrientes trifásicas, pero en esencia todos están fundados

en los mismos principios que el descrito.

Se dice que un interruptor es de corte omnipolar cuando interrumpe la

corriente en todos los conductores activos, es decir las fases y el neutro si

está distribuido.

Las características que definen un interruptor termomagnético son el

amperaje, el número de polos, el poder de corte y el tipo de curva de disparo

(B,C,D,MA). (por ejemplo, Interruptor termomagnético C-16A-IV 4,5kA)

DIFERENCIAS DE LOS INTERRUPTORES

DIFERENCIALES Y ELECTROMAGNETICOS

DIFERENCIAS DE LOS INTERRUPTORES

DIFERENCIALES Y ELECTROMAGNETICOS

SISTEMA PUESTA A TIERRA

La toma de tierra, también denominado hilo de tierra, toma de conexión a

tierra, puesta a tierra, pozo a tierra, polo a tierra, conexión a tierra, conexión de puesta

a tierra, o simplemente tierra, se emplea en las instalaciones eléctricas para llevar a

tierra cualquier derivación indebida de la corriente eléctrica a los elementos que

puedan estar en contacto con los usuarios .

La toma a tierra es un sistema de protección al usuario de los aparatos conectados a

la red eléctrica, consiste en una pieza metálica, conocida

como pica, electrodo o jabalina, enterrada en suelo con poca resistencia y si es posible

conectada también a las partes metálicas de la estructura de un edificio. Se conecta y

distribuye por la instalación por medio de un cable de aislante de color verde y

amarillo, que debe acompañar en todas sus derivaciones a los cables de tensión

eléctrica, y debe llegar a través de contactos específicos en las bases de enchufe, a

cualquier aparato que disponga de partes metálicas accesibles que no estén

suficientemente separadas de los elementos conductores de su interior.

ELEMENTOS QUE CONFORMAN PUESTA A

TIERRA:

Tierra: Necesitamos un terreno que será capaz de disipar las energías que pueda

recibir.

Toma de tierra: Esta es la instalación de conexión a tierra, consta de las siguientes

partes:

Electrodos o picas (también llamados jabalinas): Partes metálicas enterradas.

Línea de enlace con tierra: Conductor conectado a los electrodos.

Bornes de puesta a tierra: conexión entre la línea de enlace y los distintos conductores

de protección.

Conductores de protección: unen los distintos puntos de la instalación con la línea de

enlace.

INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA

INDUSTRIALES

Las instalaciones industriales o comerciales extensas contienen un gran conjunto de

elementos conductores conectados a tierra, estructuras, cañerías, tanques, etc.

Algunos de estos conductores consisten en electrodos artificiales utilizados para la

conexión a tierra de diferentes instalaciones.

Estos electrodos pueden hallarse interconectados o separados intencionalmente, o

vinculados entre sí de formas diversas.

La seguridad de instalaciones y personas es fuertemente dependiente del buen diseño

y mantenimiento de las instalaciones de puesta a tierra, por lo tanto la realización de

medidas periódicas en las mismas es indispensable, fundamentalmente teniendo en

cuenta los cambios periódicos que ocurren en la resistividad del terreno y la

modificación constante de las instalaciones.

INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA

INDUSTRIALES

Medida de resistencia de puesta a tierra

Los valores a medir, a frecuencia industrial, en una instalación de puesta a tierra de un

electrodo, aunque sea extenso, se modelan como resistencias, sin componentes

reactivos. Sin embargo, si se trata de realizar medidas en una instalación de tierra,

conectada con otras mediante conductores de guardia, por las pantallas de los cables

de potencia, o por conductores largos se medirá un valor de impedancia, ya que habrá

un aporte inductivo no despreciable. En estos casos se habla de impedancia de puesta

a tierra y lo que se pretende medir es el módulo de ese valor; por lo general se trata de

impedancias menores a 1 ohm.

TIPOLOGÍA DE LOS SISTEMAS DE

PUESTA A TIERRA

Tal necesidad obedece principalmente a razones de seguridad y por ello los objetivos

de una Puesta a Tierra o, más correctamente de un Sistema de Puesta a Tierra, los

podemos definir como:

• Permitir la circulación (descarga) a tierra de corrientes de falla a tierra, de la

naturaleza que sean.

• Mantener los potenciales producidos por las corrientes de falla dentro de los límites

de seguridad.

• Contribuir a que la actuación de los sistemas de protección lo sea en el tiempo

adecuado, para seguridad de las personas y del equipamiento.

• Mantener un potencial de referencia en algún punto, que por razones técnicas

requiera un sistema eléctrico o electrónico.

Se puede concluir que la o las puestas a tierra se diseñan y ejecutan para cumplir con

prescripciones de seguridad y requerimientos técnicos funcionales de las instalaciones

eléctricas.

DEFINICIONES

Electrodo de puesta a tierra: Elemento conductor eléctrico de características físicas definidas,

que es utilizado para establecer una Toma de Tierra.

Toma de tierra: Parte integrante de un Sistema de Puesta a tierra (SPAT), compuesto por uno o

más electrodos de puesta a tierra, que, hincados o enterrados en el terreno e interconectados

eléctricamente, permite establecer un contacto físico y eléctrico con el terreno (tierra).

Conductor de puesta a tierra: Conductor eléctrico de características especiales que vincula a la

Tomga de Tierra con el borne o barra principal del SPAT de una instalación eléctrica.

Borne principal de tierra: Borne o barra, previsto para la conexión al conductor de puesta a tierra,

de los conductores de protección y conductores de conexión equipotencial.

Sistema de Puesta a Tierra (SPAT): Conjunto compuesto por la Toma de Tierra, el Conductor de

Puesta a Tierra y el Borne Principal de Puesta a Tierra, diseñado y construido para cumplir con las

normas de seguridad referentes a la protección de seres vivos y funcionamiento de dispositivos de

protección.

DEFINICIONES

Masa: Parte conductora de un equipamiento eléctrico que puede ser tocada y que normalmente

no está bajo tensión pero que puede ser puesta bajo tensión en caso de falla del aislamiento

principal. No se considera masa una parte conductora de un equipamiento eléctrico que solo

puede ser puesta bajo tensión a través de otra masa.

Tierra local: Zona del suelo en contacto físico y eléctrico con una toma de tierra, y cuyo potencial

eléctrico no es necesariamente igual a cero.

Tierra de referencia: Zona del suelo conductor cuyo potencial eléctrico es considerado, por

convención, igual a cero. Para el cumplimiento de esa condición, esa zona de suelo no debe estar

influenciada por instalación eléctrica. A la Tierra de Referencia también se la denomina “Tierra

Lejana”.

Resistencia de puesta a tierra: Valor de la resistencia eléctrica que presenta un Sistema de

Puesta a Tierra entre el borne principal de tierra y la tierra de referencia. El valor resultante

de su medición permite evaluar y predecir el estado y comportamiento de un Sistema de Puesta

a Tierra.

• Los interruptores diferenciales protegen a las personas contra riesgos

de electrocución.

• Los interruptores termomagneticos están diseñados para la protección

contra sobre cargas y contra cortocircuitos.Los interruptores

diferenciales son un dispositivo que produce el corte automático de la

corriente cuando detecta una intensidad de defecto.

• El aspecto más destacado de la puesta a tierra industrial está

relacionado con la seguridad de las personas y equipos. El aspecto más

destacado de la puesta a tierra es el de limitar la tensión que pueden

tener las masas metálicas de las instalaciones y edificios con respecto

a tierra asegurando la actuación de las protecciones y eliminando el

riesgo de una avería en los materiales eléctricos.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES