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3.- Dispositivos de protección frente a intensidades de3.- Dispositivos de protección frente a intensidades de
defecto. Interruptor de corrientedefecto. Interruptor de corriente diferencial- diferencial- residual (DDR)residual (DDR)
Electrocución
de personas
La utilización de la corriente eléctrica supone siempre unos riesgos
para las personas, los receptores eléctricos y las propias
instalaciones eléctricas:
Defectos de pérdida delaislamiento
Contactos directos conla corriente
Contactos indirectos
con la corriente
Calentamiento de
materiales inflamables
Electrocución
de personasIncendio de
instalaciones
o edificios
Destrucción
de receptores
Ob je t i vo s de l a p ro t e cc i ón d i f e r enc i a l : Los r i e sgos
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Objetivos de la protección diferencial:Objetivos de la protección diferencial: La electrocución La electrocución
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Las personas pueden tener contactos accidentales con la corriente
eléctrica de 2 formas diferentes:
Contacto indirectoLa persona toca una parte metálica de unreceptor que se encuentra accidentalmente
bajo tensión. Si la masa está conectada a
tierra, por la persona sólo circulará una
pequeña parte de la corriente hacia tierra.
Contacto directoLa persona toca directamente un conductor
eléctrico en tensión. La persona soportará la
totalidad de la tensión de la fase con la que
entre en contacto y la totalidad de la corriente
circulará por ella.
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Ob je t i vo s de l a p ro t e cc i ón d i f e r enc i a l :b j e t i vo s de l a p ro t e cc i ón d i f e r enc i a l : R i e s go de i n cend io si e sgo de i n cend i o s
El 30% de incendios de edificios tienen su origen en un defecto
eléctrico, de los cuales el más común es el deterioro del aislamientode los cables de la instalación a causa de:
Rotura brusca accidental del aislante de un conductor
Envejecimiento y rotura final del aislante de un conductor
Cables mal dimensionados, sometidos periódicamente asobrecargas en los que se acelera su proceso de envejecimiento
Riesgo de incendios a
partir de fugas a tierra devalor superior a 300 mA.
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Principio de funcionamientorincipio de funcionamientorincipio de funcionamientorincipio de funcionamiento
El interruptor diferencial-residual (DDR) junto con la puesta al interruptor diferencial-residual (DDR) junto con la puesta atierra (PAT) de las masas de la instalación receptora, es el método másierra (PAT) de las masas de la instalación receptora, es el método máshabitual de protección frente a contactos indirectos debidos a fallos deabitual de protección frente a contactos indirectos debidos a fallos deaislamiento.islamiento.
El DDR es un interruptor de desconexión automática que detectal DDR es un interruptor de desconexión automática que detectalas intensidades que “se escapan” de los conductores activos (fases yas intensidades que “se escapan” de los conductores activos (fases yneutro), y que por tanto circulan a tierra a traves del CP o de laseutro), y que por tanto circulan a tierra a traves del CP o de laspersonas, poniendo en peligro su seguridad. Por tanto no protegen frenteersonas, poniendo en peligro su seguridad. Por tanto no protegen frentea cortocircuitos y sobrecargas, pero deben de poder soportarlas hasta lacortocircuitos y sobrecargas, pero deben de poder soportarlas hasta laactuación del dispositivos de protección pertinente (magnetotérmicos óctuación del dispositivos de protección pertinente (magnetotérmicos ó
fusibles).usibles).Esta formado básicamente por:sta formado básicamente por:
• un núcleo magnético toroidal (donus)n núcleo magnético toroidal (donus)
• un relé magnético de disparon relé magnético de disparo
• un mecanismo de apertura-cierren mecanismo de apertura-cierre
La característica específica de un DDR es la “a característica específica de un DDR es la “ sen s i b i l i d ad ”en s i b i l i d ad ” (I(IΔN),,
que es la intensidad de defecto a partir de la cual está garantizado elue es la intensidad de defecto a partir de la cual está garantizado eldisparo. Las sensibil idades más habituales en las instalaciones de BT son:isparo. Las sensibil idades más habituales en las instalaciones de BT son:
• 10 mA: bañeras de hidromasaje0 mA: bañeras de hidromasaje
• 30 mA: viviendas, locales comerciales y oficinas0 mA: viviendas, locales comerciales y oficinas
• 300 mA: motores y maquinaria industrial de todo tipo00 mA: motores y maquinaria industrial de todo tipo
El interruptor diferencial-residual (DDR) junto con la puesta al interruptor diferencial-residual (DDR) junto con la puesta atierra (PAT) de las masas de la instalación receptora, es el método másierra (PAT) de las masas de la instalación receptora, es el método máshabitual de protección frente a contactos indirectos debidos a fallos deabitual de protección frente a contactos indirectos debidos a fallos deaislamiento.islamiento.
El DDR es un interruptor de desconexión automática que detectal DDR es un interruptor de desconexión automática que detectalas intensidades que “se escapan” de los conductores activos (fases yas intensidades que “se escapan” de los conductores activos (fases yneutro), y que por tanto circulan a tierra a traves del CP o de laseutro), y que por tanto circulan a tierra a traves del CP o de laspersonas, poniendo en peligro su seguridad. Por tanto no protegen frenteersonas, poniendo en peligro su seguridad. Por tanto no protegen frentea cortocircuitos y sobrecargas, pero deben de poder soportarlas hasta lacortocircuitos y sobrecargas, pero deben de poder soportarlas hasta laactuación del dispositivos de protección pertinente (magnetotérmicos óctuación del dispositivos de protección pertinente (magnetotérmicos ó
fusibles).usibles).Esta formado básicamente por:sta formado básicamente por:
• un núcleo magnético toroidal (donus)n núcleo magnético toroidal (donus)
• un relé magnético de disparon relé magnético de disparo
• un mecanismo de apertura-cierren mecanismo de apertura-cierre
La característica específica de un DDR es la “a característica específica de un DDR es la “ sen s i b i l i d ad ”en s i b i l i d ad ” (I(I ΔN),,
que es la intensidad de defecto a partir de la cual está garantizado elue es la intensidad de defecto a partir de la cual está garantizado eldisparo. Las sensibil idades más habituales en las instalaciones de BT son:isparo. Las sensibil idades más habituales en las instalaciones de BT son:
• 10 mA: bañeras de hidromasaje0 mA: bañeras de hidromasaje
• 30 mA: viviendas, locales comerciales y oficinas0 mA: viviendas, locales comerciales y oficinas
• 300 mA: motores y maquinaria industrial de todo tipo00 mA: motores y maquinaria industrial de todo tipo
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M a s a
m e t á l i c a
m e c a n i s m o d e
a p e r t u r a - c i e r r e
b o b i n a 1
b o b i n a 2
f e m
I1
I2
I d
i n t e n s i d a d
d e F U G A ó
D E F E C T O
b o b i n a 3
r e l é
m a g n é t i c o
E S Q U E M A D E U N I N T E R R U P T O R
D I F E R E N C I A L
Sin fallo de aislamiento:Sin fallo de aislamiento:
φ == φ 11-- φ 22= 0= 0
No se induce femNo se induce fem
Y no dispara el relé Y no dispara el relé
magnéticomagnético
Sin fallo de aislamiento:Sin fallo de aislamiento:
φ == φ 11-- φ 22= 0= 0
No se induce femNo se induce fem
Y no dispara el relé Y no dispara el relé
magnéticomagnético
Con fallo de aislamiento:Con fallo de aislamiento:
φ == φ 11-- φ 22 ≠ 00
Se induce femSe induce fem
y dispara el reléy dispara el relé
magnéticomagnético
Con fallo de aislamiento:Con fallo de aislamiento:
φ == φ 11-- φ 22 ≠ 00
Se induce femSe induce fem
y dispara el reléy dispara el relé
magnéticomagnético
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parámetros de elección de un diferencialparámetros de elección de un diferencial
Para elegir un interruptor diferencial apropiado a
nuestra instalación tendremos en cuenta los criterios:
• Sensibilidad• Calibre
• Retardo
• Clase
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Sensibil idadensibil idad (I∆n)
De acuerdo con las normas UNE EN 61008 , UNE EN 61009 y UNE ENe acuerdo con las normas UNE EN 61008 , UNE EN 61009 y UNE EN60947-2, se establecen las siguientes sensibil idades normalizadas:0947-2, se establecen las siguientes sensibil idades normalizadas:
6 mA, 10 mA, 30 mA , 100 mA, 300 mA, 500 mA,mA, 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA,
1 A, 3 A, 10 A, 30 AA, 3 A, 10 A, 30 A
Por debajo de Ior debajo de IΔn/2 el diferencial no debe disparar y por encima de I/2 el diferencial no debe disparar y por encima de IΔnsiempre ha de disparar (según UNE EN 61008 y UNE EN 61009) :iempre ha de disparar (según UNE EN 61008 y UNE EN 61009) :
Calibre o intensidad nominalalibre o intensidad nominal
Al igual que en el resto de dispositivos, la máxima intensidad que puedel igual que en el resto de dispositivos, la máxima intensidad que puedecircular por el DDR de forma indefinida sin provocar calentamientosircular por el DDR de forma indefinida sin provocar calentamientosexcesivos. Los calibres normalizados son 25, 40, 63, 80, 100 A.xcesivos. Los calibres normalizados son 25, 40, 63, 80, 100 A.Tengase en cuenta que un DDR no protege frente a cortocircuitos, pero sinengase en cuenta que un DDR no protege frente a cortocircuitos, pero sinembargo debe de poder soportarlo hasta la actuación del magnetotérmico ombargo debe de poder soportarlo hasta la actuación del magnetotérmico ode los fusibles.e los fusibles.
Calibre o intensidad nominalalibre o intensidad nominal
Al igual que en el resto de dispositivos, la máxima intensidad que puedel igual que en el resto de dispositivos, la máxima intensidad que puedecircular por el DDR de forma indefinida sin provocar calentamientosircular por el DDR de forma indefinida sin provocar calentamientosexcesivos. Los calibres normal izados son 25, 40, 63, 80, 100 A.xcesivos. Los calibres normalizados son 25, 40, 63, 80, 100 A.Tengase en cuenta que un DDR no protege frente a cortocircuitos, pero sinengase en cuenta que un DDR no protege frente a cortocircuitos, pero sinembargo debe de poder soportarlo hasta la actuación del magnetotérmico ombargo debe de poder soportarlo hasta la actuación del magnetotérmico ode los fusibles.e los fusibles.
I∆nI∆n2
Idefecto
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Clase AC Clase Aesta clase permite
detectar corrientes de
fuga alternas o
pulsantes con o sin
componente continua.
La clasea clase
Existen 2 categorías básicas de diferenciales, definidas como CLASES:
ésta es la clase estándar ,
sólo detecta corrientes
de fuga alternas
Icc
magnetotérmicoagnetotérmicoagnetotérmicoagnetotérmico
DDRDRDRDR
Se recomiendo que el cal ibree recomiendo que el cal ibredel DDR sea siempre mayorel DDR sea siempre mayor
o igual que el cal ibre deligual que el cal ibre delmagnetotérmicoagnetotérmico
Se recomiendo que el cal ibree recomiendo que el cal ibredel DDR sea siempre mayorel DDR sea siempre mayor
o igual que el cal ibre deligual que el cal ibre delmagnetotérmicoagnetotérmico
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Tipo
G
Valores normalizados del tiempo (s) de funcionamiento y de norespuesta para una corriente residual con I∆n igual a:
Cualquier valor
tiempo de funcionamientomáximo
S
I∆n 2I∆n 5I∆n 500A
≥ 25 > 0,030
0,3
0,5
0,13
0,15
0,2
0,06
0,04
0,15
0,05
0,04
0,15
0,04
In(A)
I∆n(A)
Cualquier valor
tiempo de funcionamientomáximo
tiempo de no respuestamínimo
En función del tiempo de disparo existen dos tipos de DDR:• instantáneos (curva G)
• selectivos o retardados ( curva S)
Valores normalizados del tiempo de funcionamiento máximo y del
tiempo de no respuesta, según UNE EN61008 (interruptores
diferenciales ID) y UNE EN61009 (bloques diferenciales ):
Tiempo de disparo
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Esquema eléctrico
en vivienda(Electrificación elevada)
ICP
2p, 40 A, 6kA
curva C
2p, 40 A, 6kA
DDR clase AC
2p,63A,300mAselectivo
DDR clase AC
2p,25A,30mA
DDR clase AC
2p,25A,30mA
DDR clase AC
2p,25A,10mA
P l a n t a
C o c i n a
P i s o
P i s c i n a
T e r r a z a s
J a r d í n
S e r v i c i o
B a ñ o
curva C2p, de
10 a,
20 A,
6kA.
Ejemplos de instalacionesjemplos de instalacionesjemplos de instalacionesjemplos de instalaciones
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Esquema eléctrico
para oficinas Cuadro general BT
BLOQ DIF
1+N,curva C,
16A y 20 A, 6kA
DDR si
4p,40A,300mA
selectivo
DDR clase AC
4p,40A,300mA
selectivo
DDR si
4p,63A,300mA
selectivo
curva C
4p,125A,25kA
C60+ BLOQ DIF
2p,16A,30mA
Iluminación
fluorescente
con balastos
electrónicos
Tomas de
corriente para
usos generalesTomas de
informática
DDR clase AC
2p,25A,30mA
2p,40A,30mA
curva C
2p, 6a, 40 A, 6kA
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Interruptor automáticoInterruptor automáticodiferencialdiferencial
Interruptor Interruptor
diferencialdiferencial
ReléRelé
diferencialdiferencial
Dispositivos diferenciales residuales DDRs
+
toriodesoriodes