1- dispositivos y tableros electricos

DISPOSITIVOS Y TABLEROS ELECTRICOS

RESIDENCIALES Y COMERCIALES

1.TERMINOS

GENERALES

500/220KV

VOLTIOS 60KVVOLTIOS

13,2KV/10 KVVOLTIOS

380/220VOLTIOS

ZonaIndustrial

ZonaResidencial/

comercial

ALTO VOLTAJE BAJO VOLTAJE

Como Llega la Energía Eléctrica a nivel Residencial/comercial

C.GS.E.T

S.E.T

S.E.D

R

S

T

CORRIENTE TRIFASICA(circula por 3 conductores)

CORRIENTE MONOFASICA(circula por 2 conductores)

440V;380V;220V

220V

TERMINOS GENERALES• Voltaje: El voltaje tiene diferentes formas de llamarse como por ejemplo,

diferencia de potencial o tensión, el voltaje viene a ser la diferencia que hay entre dos puntos en el potencial eléctrico, el potencial eléctrico es el “trabajo” que se debe realizar para poder trasladar un sistema de carga desde un lugar a otro. su unidad es el voltio (S.I)

• Frecuencia: Es el número de ciclos por unidad de tiempo de una señal eléctrica. La unidad es el hertz (un ciclo por segundo).

• Potencia Eléctrica: Es el trabajo realizado en la unidad de tiempo también se puede decir que es el resultado de multiplicar la diferencia de potencial entre los extremos de una carga y la corriente que circula allí.

La unidad es el vatio o watts (S.I)

• Máxima Demanda: Es la mayor carga(potencia) que se emplea en una instalación en un periodo determinado.

• Diagrama Unifilar: Es una representación gráfica de una instalación eléctrica o de parte de ella.

• Acometida: Es la parte de la instalación eléctrica comprendida entre la red de distribución (incluye el empalme) y la caja de conexión o la caja de toma.

TERMINOS GENERALES

2. DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS

2.1 Interruptores Termomagnéticos

• Interruptor automático: Dispositivo diseñado para abrir o cerrar un circuito de manera no automática, y para abrir el circuito automáticamente, cuando se produce una sobrecorriente predeterminada, sin sufrir daño cuando es utilizado dentro de sus valores nominales.

• Interruptor automático de disparo instantáneo: Interruptor automático diseñado para abrir solamente bajo condiciones de cortocircuito.

• Interruptor de aislamiento (seccionador): Interruptor destinado para aislar un circuito eléctrico o un equipo de su fuente de alimentación. No tiene capacidad nominal de interrupción (no está diseñada para establecer o interrumpir el paso de corriente) y está diseñado para ser operado únicamente después de que el circuito se ha abierto con otros medios.

• Interruptor de uso general: Interruptor diseñado para usarse en circuitos de distribución general y en circuitos derivados. Está normalizado en amperes y es capaz de interrumpir un circuito con su corriente nominal a su tensión nominal.

Conceptos de Interruptores según CNE UTILIZACIÓN

Casas

Normas Técnicas Peruanas Respecto de las Normas en protecciones , aprobadas en el 2005 , declaradas obligatorias vía Código Eléctrico en vigencia a partir de Junio 2006 y disponibles en Indecopi ,podemos mencionar las siguientes:

NTP – IEC 60898 Interruptores tipo miniatura o modulares din NTP - IEC 60947-2 Interruptores de poder de caja moldeada NTP - 370.308 Interruptores Nema AB-1 NTP - IEC 601008-1 Interruptores diferenciales. NTP - IEC 601009-1 Interruptores diferenciales acoplables. Todas estas Normas, IEC o Nema son de producto , rigen el diseño y fabricación de ellos.

Cortocircuitos

Sobrecargas

¿QUÉ PROTEGE EL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

CARACTERISTICAS BASICAS DE LOS INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

• Tienen una protección térmica que consiste en una cinta bimetálica que se dobla y produce el disparo de la llave en las sobrecargas.

• Tienen una bobina magnética que provoca el disparo inmediato cuando se supera 5 veces el valor nominal de corriente.(Considerada un cortocircuito).

Funcionamiento y características constructivas : Interruptor termomagnético

Bobina magnética consistente y con buen revestimiento aislante

Cámara de arqueo que extingue el arco eléctrico en un cortocircuito.Aleación de Zinc y Aluminio

Tornillo de calibración sellado para garantizar curva de operación

Tornillos con mejor revestimiento anticorrosivo

Contactos en baño de plata para excelente conductividad

Bornes de acero con revestimiento anticorrosivo y tropicalizado

√ XBobina magnética con pobre revestimiento aislante y poco consistente

Bornes de acero con pobre revestimiento y más expuesto a la corrosión.

Tornillos con pobre tratamiento anticorrosivo

Contactos sin baño de plata. Peores condiciones de continuidad.

NO TODOS LOS TERMOMAGNETICOS SON IGUALES:!CUIDADO!

Cámara de arqueo de hierro cobreado altamente oxidable y revestimiento de cartón. Poco confiable ante el arco eléctrico

Tornillo de calibración sin sello de fábrica.Mayor posibilidad de descalibración

¡CUIDADO! FALSIFICACIONES Y COPIAS

PUEDEN OCASIONAR A LAS PERSONAS E INSTALACIONES Peligros para las personas e instalaciones

Ejemplo de interruptor termomagnético falsificado

Una copia explota cuando ocurre un cortocircuito

TIPOS DE INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

Riel – BtDin (6 – 63A) Engrampe- Tiven (15 – 100A)

Atornillable - Tibra (15 – 100A)

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS TIPO NTP - IEC (EUROPEO)

Características principales:• Sistema riel din• Tensión nominal :230V/400V• Poder de ruptura : 6 kA (Norma NTP-IEC 60898).10 kA

(Norma IEC 947-2)• Aplicaciones residenciales y comerciales.• Manilla señalizadora on-off.• Borneras incorporadas.• Reversibilidad en la alimentación.• Estética común en toda la gama.• Se adaptan a peines alimentadores. Btdin Standard

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS TIPO NEMA (AMERICANO)

LINEAS Tibra - Tiven

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS TIPO NEMA

• LINEA TIBRA• Interruptores termomagnéticos tipo atornillable (Bolt

on).• Utilizan las uñas de sujeción para fijar los

termomagnéticos a cualquier superficie.• No requieren de un tablero en particular. Puede ser

metálico,o de resina.• Los cables se ajustan a sus bornes atornillándolos.

Gama:

15A,20A,30A,40A,50A,60A,70A,90A,100A

Bipolar/Tripolar

Gama:

15A,20A,30A,40A,50A,60A,70A,90A,100A

Bipolar/Tripolar

• LINEA TIBRA

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS ATORNILLABLES – TIPO NEMA

ATORNILLABLES

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS MODULARES –TIPO NEMA

• LINEA TIVEN• Interruptores termomagnéticos tipo engrampe (Plug in).• Necesitan un tablero específico basado en barras de alimentación.• En un tablero trifásico se facilita el balanceo de fases por la distribución de estas en el

sistema de barras.• Los interruptores se pueden alimentar mediante barras o mediante cable. ( Son

reversibles ).Si alimento en el extremo atornillable la llave me sirve para energizar el tablero y hace la función de llave principal.

Gama:

15A,20A,30A,40A,50A,60A,70A,90A,100A

Bipolar/Tripolar

Gama:

15A,20A,30A,40A,50A,60A,70A,90A,100A

Bipolar/Tripolar

Interruptores TermomagnéticosBajo

Norma IEC vs Norma Nema• Los interruptores termomagnéticos bajo norma IEC

(Europea) están diseñados para trabajar nominalmente hasta 400V entre fases.

• En nuestro país existen ciudades que tienen el sistema 380/220V.

• En los circuitos y cargas trifásicas en este tipo de ciudades es imprescindible que los interruptores de protección puedan trabajar con una tensión de 380V entre fases.

• Tener en cuenta que los interruptores de protección bajo norma nema (americana) están diseñados para un voltaje máximo entre fases de 240V

Interruptores termomagnéticos Btdin

Características constructivas:

1.- Elemento bimetal

12.- Bobina Magnética

23.- Cámara de arqueo

3

4.- Borne tipo opresor

4

5.- Contactos plata-tungsteno

5 6

6.- Mecanismo de disparo independiente

Todos los elementos metálicos internos cuentan con un acabado galvánico, para proporcionar máxima protección antico-rrosiva.

INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS Btdin

COMPARATIVO IEC - NEMA

IEC - NTP

NEMA

SELECCIÓN INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

Las principales características que se deben tener en cuenta al seleccionar un interruptor termomagnético son:

• La curva de característica de disparo (B,C,D); para proteger los conductores de acuerdo al tipo de corrientes de inserción que presentan los equipos conectados en el circuito;• La corriente nominal de los interruptores(In) que debe estar en

relación al conductor o cable empleado en la instalación eléctrica.• La corriente de corto circuito (Icc) que va estar dada en función al

transformador de Potencia.• Voltaje no mayor a 440 Vac, número de polos • Se debe seleccionar en función ala Norma NTP – IEC 60898

TIPOS DE CURVAS DE INTERVENCION(De acuerdo a la norma NTP - IEC 60898)

• Tipo B: circuitos de gran longitud de cableado. Protección de generadores.• Tipo C: circuitos de aplicación ordinaria o de uso comun.• Tipo D: circuitos de máquinas con grandes corrientes de arranque.

Curvas de operación bajo norma IEC 60898

Los interruptores termomagnéticos modulares no son regulables.

Se clasifican según el umbral de intervención magnética

B C D

3 5 10 20

Térmico

Magnético

xIn

t

1h

0,01seg

Para los interruptores que cumplen esta norma el límite de tensión impuesta es de 440Vac.

CAPACIDADES DE INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS EN FUNCION A LA CAPACIDAD

DE LOS CONDUCTORES .

2x20A 2x25ASección Nominal del

Conductor (mm2.)Tipo TW (70 ºC)

2,5 22

Calibre (AWG)

mm2 Tipo TW (70ºC)

14 2,08 20

Sección Nominal del Conductor (mm2.)

Tipo TW (70

ºC)

4 28

SELECCIÓN CORRECTA DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO

Calibre (AWG)

mm2

Tipo TW (70

ºC)

12 3,31 25

Poder de Corte:Representa la máxima corriente que un interruptor puede interrumpir en condiciones de cortocircuito.

Según NTP IEC 60898 :• Poder de ruptura nominal Icn : corriente de cortocircuito que el

interruptor deberá poder aperturar 2 veces sucesivas.

• Poder de ruptura de servicio Ics corriente de cortocircuito que el interruptor puede abrir 3 veces sucesivas ,con seguridad y manteniendo sus características principales ( seccionamiento, comportamiento dieléctrico ).

Un Interruptor termomagnetico ESTANDAR debe tener los valores siguientes NTP- IEC 898 a 230Vac 10KA 400Vac 6KA NTP- IEC 947-2 a 230Vac 20KA


Norma IEC 947-2:Interruptores automaticos para CA con tensión nominal no superior a 1000Vca y para corriente directa no mayores a 1500 Vdc.Norma de ámbito industrial y/o comercial grande. La curva característica esta definida solo en la gama térmica o de sobrecarga .

En la parte magnética no indica ninguna característica de operación, dejando al fabricante en libertad de producir interruptores con diferentes rangos. En tal sentido los parámetros Ir, Im, t pueden ser regulables. Admite mayor valor de Poder de Ruptura

El uso será efectuada por personal técnico y/o especialista

Norma aplicable a interruptores en caja moldeada y modulares en condiciones más aliviadas.


INTERRUPTORES DIFERENCIALES

• Son interruptores que sensan fugas de corriente en cargas o circuitos, antes que estas corrientes representen un peligro.

• Al aparecer dicha fuga se activa el mecanismo de apertura del circuito.

• Actúa con o sin puesta a tierra de las cargas protegidas.

• Si hay una fuga de corriente aparece un campo magnético en el núcleo, debido a la diferencia de corrientes.

• Esto provoca el accionamiento del mecanismo de disparo de la llave.• Pulsador de prueba para verificar operatividad.

FUNCIONAMIENTO DE UN I.DIFERENCIAL

I1 I2

If

EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL ABRE EL CIRCUITO CUANDO DETECTA UNA DIFERENCIA DE CORRIENTES (I1 e I2) IGUAL O

MAYOR A 30 mA.

(0.03 A)

LA DIFERENCIA DE CORRIENTES SE PRODUCE CUANDO HAY UNA CORRIENTE DE FUGA (If).

ESTA FUGA PUEDE DEBERSE A:

a) CONTACTO ELECTRICO DIRECTO DE UNA PERSONA A UNA LINEA VIVA (POSIBLE ELECTROCUCION)

b) CONTACTO DE UN CABLE MAL AISLADO A UNA PARTE CONDUCTORA COMO CARCAZAS METALICAS LO QUE

PUEDE CAUSAR RECALENTAMIENTOS Y/O EXCESOS DE CONSUMO

FUNCIONAMIENTO DE UN I.DIFERENCIAL

CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS DE DIFERENCIAL

Relé de alta sensibilidad

Señalización de defecto

Portadígito

Toroide de detección

Resistencia de prueba

Contacto de Neutro

Bobina principal Neutro

Bobina principal Fase

¿QUÉ PASA SI NO HAY PUESTA A TIERRA NI DIFERENCIAL?(Contacto indirecto)

¿Qué protege el Interruptor diferencial? ¿QUÉ PROTEGE EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL?

USUARIO PROTEGIDO POR EL DIFERENCIAL(Contacto indirecto)

Si la fuga llega a 30 mA el diferencial dispara evitando daños graves a las personas

¿Qué protege el Interruptor diferencial? ¿QUÉ PROTEGE EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL?

¿QUÉ PASA SI EXISTE PUESTA A TIERRA,PERO NO HAY DIFERENCIAL?

La fuga se deriva hacia tierra protegiendo al usuario,pero no se elimina la fuga

¿Qué protege el Interruptor diferencial?

¿QUÉ PROTEGE EL INTERRUPTOR DIFERENCIAL?

PROTECCION DEL USUARIO Y LA INSTALACION:PUESTA A TIERRA+DIFERENCIAL

La fuga se deriva hacia tierra protegiendo al usuario,y el diferencial la detecta abriendo el circuito,evitando riesgos de recalentamiento e incendios por fallas

de aislamiento



En el caso de falla de la puesta a tierra por mal mantenimiento o mal

contacto el diferencial es clave para continuar con la protección de las personas

¡¡INTERRUPCION DEL CONDUCTO A TIERRA!!


CONTACTO DIRECTO

Aunque hubiera puesta a tierra en la instalación,esta no protege contra los contactos directos.!!


PROTECCION EN UN CONTACTO DIRECTO

Protección contra un contacto directo solo puede ser posible mediante el interruptor diferencial.!!


Efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano

Diagrama 11 – CNE-Utilización

NingunaReacción

a bc1 c2

c3

Ningún efecto fisiológico peligroso

Ningún efecto orgánicoProbabilidad de contracciones musculares y dificultades para respirar (>2s) Efectos reversibles

Efectos patofisiologicos

Paro cardiacoParo

respiratorio

ProbabilidadFibrilación5%

50%>50%

IEC 60479-1

1 2 3 4

corriente (mA)

tiem

po (m

s)

0,5 10 50 500 2000 10000

10000

2000

500

20

100

ZONAS DE RIESGO

EFECTOS FISIOLOGICOS CAUSADOS POR LA CORRIENTE ELECTRICA

55 ms

30 mA

El interruptor diferencial dispara 55 ms después de sensar una corriente de 30 mA

NO SENSIBILIDAD

DOLORLEVE

PARALISISMUSCULAR

PARO CARDIACO

RESPIRATORIO

INTERPRETACION DEL GRAFICO CORRIENTE vs. DURACION DE EFECTO

• ZONA1:

• No se nota el paso de corriente.

• ZONA 2:

• Dolor leve.• ZONA 3:

• Parálisis muscular.Dolor agudo.

• ZONA 4:

• Paros respiratorios y cardíacos.Posible muerte.

• El interruptor diferencial dispara en un tiempo alrededor de 55 ms.de acuerdo a su curva de operación cuando aparece la corriente de fuga de 10 mA o de 30 mA (dependiendo del interruptor), por lo que en el peor de los casos el usuario sería afectado por un efecto correspondiente a la zona 2.

NORMAS LEGALESLima, domingo 20 de abril 2008 Modifican el Código Nacional deElectricidad – Utilización Resolución Ministerial N° 175-2008-MEM/DMLima, 11 de abril de 2008

Sección 020: Prescripciones generales“020–132: Protección con Interruptores Diferenciales (ID) óInterruptores de Falla a Tierra (GFCI).Toda instalación debe estar protegida con interruptor diferencial. Lainstalación eléctrica o parte de ésta, en la cual exista conectado o seprevea emplear equipo de utilización por parte de personas nocalificadas, debe contar con interruptor diferencial de no más de 30 mAde umbral de operación de corriente residual. En el caso de viviendasdeberá cumplirse lo establecido en la Regla 150-400. En ningún caso elinterruptor diferencial debe ser usado como sustituto del sistema depuesta a tierra”.

I.DIFERENCIAL PROTECCION DE LAS PERSONAS

interruptor termomagnético

general

interruptores termomagnéticos derivadosinterruptor diferencial

circuito 1 circuito 2 circuito 3

Cualquier falla de aislamiento superior a 30 mA,aguas abajo es detectada por el interruptor diferencial.La alimentación general entonces es interrumpida

circuitos protegidos por el interruptor diferencial

EJEMPLO DE CONEXIÓN DE UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL A VARIOS CIRCUITOS

LA CORRIENTE NOMINAL DE CARGA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL DEBE SER IGUAL (O MAYOR) A LA CORRIENTE NOMINAL DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO AGUAS ARRIBA

Ejemplo de conexión de interruptores diferenciales por grupos de circuitos

LA CORRIENTE NOMINAL DE CARGA DEL INTERRUPTOR DIFERENCIAL DEBE SER IGUAL (O MAYOR) A LA CORRIENTE NOMINAL DEL INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO AGUAS ARRIBA

interruptor termomagnético

general

interruptores termomagnéticos derivados

interruptores diferenciales

circuito 1 circuito 2 circuito 3

EJEMPLO DE CONEXIÓN DE UN INTERRUPTOR DIFERENCIAL A VARIOS CIRCUITOS

Protección total diferenciada para cada circuito

• La protección integral:• SOBRECARGAS• CORTOCIRCUITOS• FUGAS DE CORRIENTE

Interruptor termomagnético con diferencial asociado

Interruptores diferenciales acoplables (bajo norma NTP-IEC 601009-1)

INTERRUPTOR DIFERENCIAL HPI INMUNIZADO

• Inmunes a disparos intempestivos por corrientes de fugas permanentes en el conductor de tierra.

• Para poder utilizarlos especialmente en circuitos de cómputo, plantas telefónicas y otros equipos electrónicos.

• Detectan efectos diferenciales alternos y alternos con componentes continuos.

• Mantienen la continuidad del servicio evitando disparos intempestivos por condiciones atmosféricas extremas (tormentas eléctricas).

• Evitan el bloqueo de la detección diferencial debido a bajas temperaturas o a superposición de señales continuas armónicos o señales de altas frecuencias.

Visualización en cara frontal tras disparo.

Interruptores Diferenciales INMUNIZADOS

Usos : En circuitos que alimentan computadoras, variadores de velocidad electrónicos, iluminación con balastos electrónicosCon termomagnéticos k60, C60N y C60H

Línea: Idsi , Clase A superinmunizado I˂n: 30mA y 300mA 2 y 4 polos In: 25, 40 y 63 A

Contacto auxiliar para señalización a distancia.

Nunca olvidar esto:El interruptor

termomagnético protege al

conductor de la instalación eléctrica de

sobrecargas y cortocircuitos

El interruptor diferencial

protege a las personas de

posibles electrocuciones y

protege a la instalación de

daños causados por fugas de

corriente

Son complementarios

¡¡ NINGUNO REEMPLAZA AL OTRO !!

• Son dispositivos programables que fijan un horario de funcionamiento de algún circuito o carga eléctrica.

Los hay analógicos y digitales.

• Hay modelos diarios y semanales, en cada tipo.

OTROS TIPOS DE INTERRUPTORES

INTERRUPTORES HORARIO

Esquemas de conexión• Interruptores horario analógicos

F66GR/1:

Aplicaciones (Instalaciones residenciales)

Iluminación de seguridad

Alumbrado de: jardines - escaleras - accesos

Control de aire acondicionado - calefactores

Ventilación

Bombas de piscinas

Calefactores de agua

INTERRUPTORES HORARIO

http://www.melectricidad.com.ar/img/Productos/Sassin/interruptores%20horarios.jpg

http://www.melectricidad.com.ar/img/Productos/Sassin/interruptores%20horarios%20modular.jpg

Letreros luminosos - Neón

Aire acondicionado / calefacción

Alumbrado de vitrinas, accesos y general

Alumbrado de calles

Alumbrado de seguridad

Ventilación

Estacionamientos

Aplicaciones (Instalaciones en comercios )INTERRUPTORES HORARIO

INTERRUPTORES DE LIMITADORES DE SOBRETENSIÓN

La función de los LDS (limitadores de sobretensión) es la de proteger los equipos eléctricos, informáticos, de telecomunicaciones y sus respectivos componentes de los picos de voltaje.En cuanto a los equipos eléctricos los LDS se usan como componentes de los LPS (sistema de protección contra rayos) interior, cuya función es evitar que durante el peso de la corriente de un rayo se originen descargas peligrosas al interior de la instalación protegida. Estos se dividen en:

Electrómetros autoextinguibles: se basan en el principio de funcionamiento del electrómetro, pero está en grado de extinguir el arco eléctrico que se origina al momento de la descarga; se utilizan para extinguir las corrientes de los rayos (onda 10/350 μs, a algunos cientos de kA).

Electrónicos: son básicamente de diodos zener; tienen características de intervención similar a la de los “varistores”, pero prestaciones inferiores.

Limitadores de sobretensión transitoriaclase II PRD (cartucho recambiable)

Las conexiones se deben hacer lo más cerca posible al punto de entrada de las líneas externas. Por lo tanto los LDS seleccionados e instalados deben ser colocados a la entrada de la línea eléctrica de alimentación de la instalación protegida.

INTERRUPTORES DE LIMITADORES DE SOBRETENSIÓN

CONTACTORES MODULARES CT

Principales aplicacionesLos contactores modulares CT permitencomandar circuitos mono, bi y tripolareshasta 63 A, para aplicación en iluminación,calefacción, ventiladores, etc.

2P 1NA+1NC 16 A, 230/240 VAC

3P 3NA 25 A, 40A, 63A

230/240 VAC2NA 25A 230/2402NC 25A 230/240

CONTACTORES MODULARES CT

PORTAFUSIBLES DIN

• Son dispositivos que sirven de protectores y conectores de fusibles adaptables a riel din.

• La misma base se usa para fusibles de distinto calibre. • No se necesita herramientas para el reemplazo. • Para usar con fusibles tipo T desde 4A hasta 20A.• Bipolares (F312) y Tripolares (F313).

CARACTERÍSTICAS DE LOS PORTAFUSIBLES BTDIN

• El usuario puede cambiar el fusible con su propia mano, sin riesgo de electrocución.

• Por la forma de acceder al fusible es posible la alimentación por cualquiera de los extremos de la llave.

• Esto permite el uso de peines alimentadores.

• De esta manera el portafusible puede ser parte del mismo tablero que los interruptores termomagnéticos.

Instalaciones Eléctricas Antiguas que no cumplen la normatividad vigente.

PARA EVITAR ACCIDENTES SE DEBE USAR DISPOSITIVOS ELECTRICOS QUE CUMPLAN CON LA NORMAS TECNICAS

VIGENTES.

1- dispositivos y tableros electricos

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