Objetivo General

Dotar de conocimientos tcnico-practico a los

participantes en las protecciones elctricas de

cargas industriales y comerciales en base a

recomendaciones nacionales e internacionales.

Temtica: T

em

ti

ca

1. Generalidades de los sistemas de proteccin

de los sistemas elctricos.

2. Equipo bsico para proteccin elctrica.

3. El corto-circuito en los sistemas elctricos.

4. Dispositivos de proteccin.

5. Proteccin de motores y transformadores de

potencia.

6. Red de tierra aplicada a la proteccin de

sistemas elctricos.

Captulo I: Generalidades de los sistemas de proteccin de los sistemas elctricos.

Objetivos de captulo:

Al finalizar esta parte el participante habr recibido informacin sobre:

Identificar las generalidades de los sistemas de proteccin aplicados a los sistemas elctricos.

Identificar los tipos de proteccin aplicados a los sistemas elctricos.

Proteccin en la industria

Cul es el objetivo de utilizar dispositivos

de proteccin en la industria?

Por qu razn se utilizan los

enclavamientos mecnicos y elctricos?

Cul es el propsito de los sistemas de

proteccin?

Por qu son necesarias las

protecciones en un sistema elctrico?

ACCIN OBJETO PROPSITO

Prevenir Daos

considerables en equipos

instalados.

Minimizar los costos de las reparaciones.

Reducir Cortes de

energa a los usuarios al

mnimo posible.

Mantener el servicio de energa de forma continua hasta donde sea

posible.

Proteger La salud del personal, del

publico en general, los animales.

Salvaguardar la vida.

Qu causa las condiciones anormales

en un sistema elctrico?

Eventos naturales

Truenos Huracanes Terremotos

Accidentes fsicos

Cada de un rbol Explosiones Accidentes

Fallas de equipos

Dao de aislamiento de cables.

Fallas internas en equipos.

Mala operacin

Aterrizar circuitos conectados a tierra. Mala instalacin. Inadecuada especificacin tcnica.

Fallas activas en los sistemas elctricos

[cortocircuitos]

Fallas pasivas que ocurren en los

sistemas elctricos

Bajo voltaje

Cambios de potencia o del factor de potencia.

Cambios en la direccin de la corriente y flujo de la

potencia.

Cambios en la frecuencia del sistema.

Cambios internos en temperatura.

Otras fallas que ocurren en los

sistemas elctricos

Es cuando el valor nominal de la tensin es inferior al valor nominal. Produce sobre-corrientes. Sub-tensin

Es cuando el valor nominal de la tensin es superior al valor nominal. Riesgo de perforacin del aislamiento.

Sobre-tensin

Cuando el circuito trabaja a una mayor cantidad de corriente a la que fue diseado. Sobrecarga

La corriente que atraviesa la carga y vuelve hacia la fuente de alimentacin.

Retorno de corriente

Fallas transitorias y permanentes

Transitorias

Falla que no daa el

aislamiento o equipos

de forma permanente

y pueden ser

energizados despus

de un corto periodo

de tiempo.

Permanentes

Falla permanente del

aislamiento o equipos

y se requiere de una

reparacin antes de

energizar el circuito.

Esquema bsico de un sistema de

proteccin.

Caractersticas del sistema de

proteccin

NOTA:

Algunos sistemas requieren ser mas seguros. Otros requieren tener mayor fiabilidad. Otros requieren fiabilidad y seguridad.

Caractersticas de los sistemas de

proteccin

Lo ideal es responder ante una falla en el menor tiempo posible. Alta velocidad indica 50 mili segundos 3 ciclos de 60 Hz.

Velocidad

La proteccin se arregla en zonas, es indispensable seleccionar y disparar las zonas cercanas. Selectividad

Se refiere al valor mnimo que se requiere para que la proteccin acte. Sensibilidad

Para una mayor rapidez en la respuesta, las protecciones deben realizarse sin intervencin humana.

Automaticidad

Qu sucede si una proteccin no

trabaja correctamente?

Tipos de sistemas de proteccin

Protecciones no limitadas:

son aquellas cuyo radio de accin se extiende a lo largo del sistema protegido sin lmites perfectamente definidos prolongando su alcance hasta zonas adyacentes con proteccin propia actuando en ese caso como proteccin de reserva.

Protecciones de zona:

son aquellas cuyo radio de accin se encuentra perfectamente definido en forma fsica por el circuito mismo.

Protecciones no limitadas

Qu protecciones se encuentran?

Dnde se aplica la proteccin limitada?

Contra que funciona principalmente?

Cul es la diferencia entre cortocircuito y

sobrecarga?

Protecciones no limitadas

De que depende un equipo para admitir una

sobrecarga?

Proteccin contra sobre cargas

Proteccin contra sobre cargas

Regla 1) IB In Iz Regla 2) If< 1.45Iz

Donde:

IB = Corriente demandada por la carga del circuito.

In = Corriente nominal del interruptor.

Iz = Capacidad de conduccin de corriente del cable.

If = Corriente convencional de disparo del interruptor automtico.

La regla 1 satisface las condiciones generales de proteccin contra sobrecarga.

La regla 2 se emplea para la proteccin contra sobrecarga; un interruptor

automtico requiere que la corriente de funcionamiento seguro If, no sea nunca

superior a 1.45In (1.3In segn IEC 947-2 o 1.45In segn IEC 898).

Proteccin contra sobre cargas

Analizando la regla general de proteccin IB In Iz, resulta evidente que se pueden realizar dos condiciones de proteccin distintas:

Proteccin mxima: utilizando un interruptor con una corriente nominal

prxima o igual a la corriente demandada IB

Proteccin mnima: utilizando una corriente nominal prxima o igual a la

mxima capacidad de conduccin de corriente del cable.

Proteccin contra sobre cargas

Seleccionando la condicin de la proteccin

Proteccin mxima: Garantiza la operacin del interruptor an en casos de cargas

anormales que puedan soportarse.

Calibrada a la capacidad de conduccin del cable: Mxima continuidad del servicio y el mximo aprovechamiento del cobre

instalado.

Proteccin contra sobre cargas en

todos los puntos en los cuales

pudiera presentarse esta falla.

a) Conductores alimentadores que conectan cargas derivadas que funcionan

con coeficiente de servicio inferiores a 1.

Obligacin de tener proteccin:

b) Conductores que alimenten motores y cargas cuyo funcionamiento

puedan presentar riesgos de sobrecarga.

Obligacin de tener proteccin:

c) Conductores que alimentan cargas ubicadas en lugares considerados con

peligro de explosin o de incendio.

a) Conductores que son derivados de alimentadores protegidos contra las

sobrecargas, con dispositivos adecuados que garantice tambin la

proteccin de los conductores derivados.

Casos en los cuales puede ser

omitida la proteccin contra la

sobrecarga:

b) Conductores que alimentan cargas que no pueden dar lugar a corrientes

de sobrecarga.

c) Conductores que alimentan equipos con su propio dispositivo de

proteccin que garantizan la proteccin de los conductores de

alimentacin.

Casos en los cuales puede ser

omitida la proteccin contra la

sobrecarga:

d) Conductores que alimentan motores, cuya corriente demandada a la lnea

con rotor bloqueado, no supera la capacidad de conduccin Iz del propio

conductor.

La norma recomienda la omisin de la proteccin contra sobrecarga de los

conductores cuando la apertura del circuito puede crear un riesgo, ejemplo:

En los circuitos magnticos de una gra de transporte de materiales. En bombas contra incendio.

Casos en los cuales no se

recomienda proteger contra

sobrecarga :

Proteccin de los cortocircuitos:

Las condiciones generales de la proteccin

contra el cortocircuito son bsicamente las

siguientes:

El interruptor debe estar instalado al inicio del conductor a proteger, con tolerancia de

3m del punto de origen.

El equipo no debe tener una corriente nominal menor a la corriente demandada

por la carga.

El equipo de proteccin debe tener una capacidad interruptiva no inferior a la

corriente estimada de cortocircuito en el

punto donde el propio aparato est

instalado.

El equipo debe disparar en caso de que un cortocircuito ocurra en cualquier punto de

la lnea protegida, con la rapidez necesaria

para evitar que los materiales aislantes

alcancen una temperatura que los dae.

Capacidad Interruptiva:

Es la mxima capacidad de

corriente que corto circuito

que puede ser interrumpida

sin que el interruptor sufra

dao fsico alguno.

Interruptores termo-magnticos y diferenciales:

DISPOSITIVOS PROTECTORES AUTOMTICOS

(TRMICOS)

Interruptores

Termo-Magnticos

Interruptores

Diferenciales

Interruptor termo-magntico:

Interruptor diferencial

Importancia de los interruptores

NO OLVIDAR

QUE:

Reactancias

Donde: F = Frecuencia en Hz;

L = Inductancia en Henrios;

C = Capacitancia en Faradios.

XL-C = Reactancia en jOHMS

Resumen de nmeros complejos

Resumen de nmeros complejos

Operaciones con nmeros complejos

Operaciones con nmeros complejos

MUCHAS GRACIAS

Ing. Jaime Tisnado