jueves, 24 de noviembre de 2011

INSTALACIONES DE PUESTA A TIERRA
Una instalación de puesta tierra es el conjunto formado por electrodos y linea de tierra de una instalación eléctrica.
la función de un sistema a tierra:

1) limitar la diferencia de potencial
2) posibilitar la detección de defectuosa tierra
3) limitar sobre tensiones internas
4) evitar los daños por sobre tensiones atmosféricas

CONCEPTOS BÁSICOS
ELECTRODO DE PUESTA A TIERRA: conjunto de conductores enterrados que sirven para establecer una conexión.

LINEA DE TIERRA: es el conjunto de conductores que une un electrodo de tierra con una parte de instalación que se haya de poner en tierra.

PUNTO DE PUESTA A TIERRA: es un conjunto de overa del terreno que sirve de unión entre las lineas de tierras y el electrodo sea de forma directa o con lineas de enlace.

LINEAS DE ENLACE: es el tramo de conductor de lineas de tierra del punto de puesta a tierra al electrodo.






INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS INSTANTANEOS

Estos son energizadas por un circuito magnetico devido a las corrientes de sobre carga o de corto circuito y se usan normalmente como elementos de proteccion con circuitos de motores, ya que la proteccion contra sobre carga del motor es un elemento termico considerado por separado algunas caracteristicas constructivas de estos interruptores son las siguientes.
TENCIONES Y CAPACIDADES DE INTERRUPTOR TERMOMAGNETICO

TENCION C.A NUMERO DE POLOS CORRIENTE EN AMPERS

TENCION C.D

240volts C.A 2 15, 20, 30, 40, 50, 70,100

125/250v.C.D 3 15, 20, 30, 40, 50, 70, 100

480v. C.A

3 15, 20, 30, 40, 50,70, 100

250v C.D

600v C.A 2 15, 20, 30,40, 50,70, 100

250v C.D 3 15, 20, 30, 40 50,70, 100, 125,


INSTALACION DE INTERRUPTORES TERMOMAGNETICOS

En el caso de interruptores termo-monofásico Sin importa el valor de su corriente nominal el proceso de instalación es el mismo.

En la terminal inferior se conecta la línea de alimentación proveniente del medidor es el mismo y en la caja se conecta el cable que alimentara el circuito o cargas y del lado izquierdo de la caja se realizara la conexión de retornos.

INSTALACION DE CUCHILLAS DESCONECTADORAS

La conexión de la línea de alimentación se realiza en el superior.

En el conector inferior se conecta el conductor que va a las boquillas del transformador. Las conexiones se deben realizar con el tubo porta fusible abajo es decir fuera de los sujetores.

Una vez concluida la conexión se conecta el porta fusible mediante un botón con pértiga , la conexión debe realizarse en un solo intento porque si se realiza varios intentos fallidos se puede fundir el fusible.

INSTALACION DE APARTARRAYOS

Se conectan por encima de las cuchillas desconectadotas aunque se les puede ver situados en los tanques de los transformadores. la conexión del apartarrayos es en la parte superior se conecta un conector de la línea que se quiere proteger de las sobrecargas y en la parte inferior un conductor al sistema

CUCHILLAS DESCONECTADORAS

Tiene 2 funciones: como cuchilla desconectadota y como elemento de protección. El elemento de protección lo constituye el dispositivo fusible que se encuentra dentro del cartucho de conexión y desconexión. El fusible se selecciona de acuerdo al valor de la corriente nominal que va a circular por el, en casos especiales se construye de plata, cobre y lata y cobre y estaño.

Las cuchillas desconectadoras (llamados también Seccionadores) son interruptores de una subestación o circuitos eléctricos que protegen a una subestación de cargas eléctricas demasiado elevadas. Son muy utilizadas en las centrales de transformación de energía eléctrica de cada ciudad. Consta de las siguientes partes:

1. Contacto fijo. Diseñado para trabajo rudo, con recubrimiento de plata.

2. Multicontacto móvil. Localizado en el extremo de las cuchillas, con recubrimiento de plata y muelles de respaldo que proporcionan cuatro puntos de contacto independientes para óptimo comportamiento y presión de contacto.

3. Cámara interruptiva. Asegura la interrupción sin arco externo. Las levas de las cuchillas y de la cámara interruptiva están diseñadas para eliminar cualquier posibilidad de flameo externo.

4. Cuchillas. Fabricadas con doble solera de cobre. La forma de su ensamble proporciona una mayor rigidez y alineación permanente, para asegurar una operación confiable.

5. Contacto de bisagra. Sus botones de contacto troquelado y plateados en la cara interna de las cuchillas, en unión con un gozne plateado giratorio y un resorte de presión de acero inoxidable, conforman un diseño que permite combinar óptimamente la presión de contacto, evitando puntos calientes pero facilitando la operación y estabilidad de las cuchillas.

6. Aisladores tipo estación. De porcelana, dependiendo del tipo de seccionador varía el número de campanas.

7. Base acanalada. De acero galvanizado de longitud variable, con varios agujeros y ranuras para instalarse en cualquier estructura.

8. Cojinete. De acero, con buje de bronce que proporciona una operación suave. No requiere mantenimiento y resiste la corrosión.

9. Mecanismo de operación. Permite una amplia selección de arreglos de montaje para diferentes es

RECOMENDACIONES PARA EL USO DE LAS CUCHILLAS

Para las cuchillas de doble arco y las de con dos aisladores se recomienda un uso a la intemperie, están diseñados para manejar tensiones de hasta 34 kv. Si se usan para el interior no se recomiendan en tensiones de más de 23 kv

Las cuchillas tipo pantógrafo son de uso poco frecuente, pues ocupan mucho espacio y tienes un alto costo.




EL RELEVADOR

El relé es un interruptor accionado por un electroimán, formada por una barra de hierro dulce llamada núcleo rodeada por una bobina de hilo de cobre. Al pasar una corriente eléctrica por la bobina, el núcleo de hierro se magnetiza por efecto del campo magnético producido por la bobina convirtiéndose en un imán tanto más potente cuando mayor sea la corriente y el núcleo de vueltas de la bobina.

PARTES DEL RELEVADOR

SIMBOLO DEL RELEVADOR

CONTROL DE UN MOTOR POR RELÉ

El relé que hemos visto hasta ahora funciona como un interruptor y está formado por un contacto móvil o polo y n contacto fijo pero también hay relés que funcionan como un conmutador porque disponen de un solo polo y dos contactos.

Cuando no pasa corriente por la bobina el contacto móvil está tocando a uno de los contactos fijos y en el momento que pasa la corriente por la bobina el núcleo atrae al inducido el cual empuja al contacto móvil hasta que toca otro contacto fijo y es el momento en que funciona como un conmutador. Podemos encontrarnos con dos y cuatro polos.

La bobina del motor se ha conectado a la pila a través de un pulsador NA (normalmente abierto) que designamos con la letra “P”. El motor se ha conectado a los contactos fijos del relé y los dos polos del relé se conectan a los bornes de la pila. En esta esta situación el motor gira en sentido anti-horario porque le llega la corriente por la entrada del borne derecho.


En este tipo de control tiene dos inconvenientes:

a) El motor no se detiene nunca.

b) Hay que mantener el botón para que el motor gire en sentido contrario

Para solucionar el problema se puede utilizar interruptores que se conecten en los cables que conectan el motor con el relé de manera que corten la corriente del motor en el momento adecuado.

Para no tener accionado de forma continua el pulsor podemos utilizar un interruptor o modificar el circuito que conecta la bobina con la pila a este circuito se le conoce como circuito de enganche.

Tipos de relés

Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.

Relés electromecánicos

Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA o NC.

Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes

Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla.

Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

Relé de estado sólido Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecanico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos.

Relé de corriente alterna Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnetico, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres y zumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen.

Relé de láminas Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.

PROPOSITO DE LA PROTECCIÒN POR RELÈS

El proposito de detectar fallas en las lineas o los aparatos e indicar la operacion de los dispositivos de interrupcion en los circuitos para ailar los equipos o los aparatos con falla.

Se usan tambien para detectar condiciones de peracion indeseables ya sea que operen una alarma o un interruptor, protegen el sistema electrico desconectando lineas o equipos en falla para minimizar el efecto y mantener la continuidad del servicio en el resto del sistema.

Estadisticamente las fallas se pueden enlistar de la siguiente manera:

FALLAS DE NATURALEZA ELECTRICA------------------------73%

FALLAS DE OPERACION DE RELEVADORES--------------12%

FALLAS DEBIDAS A ERRORES

DEL PERSONAL---------------------------------------------------------15%

  • TIPOS DE FALLAS:
  • DE FASE A TIERRA: Es la que involucra una fase con tierra, cuando son ms de una fase se llama falla de fase.
  • FALLAS PERMANENTES: Son aquellas en las que se a perforado el aislamiento, conductores haciendo contacto permanente con otros conductores.
  • FALLAS TRANSISTORIAS: Son las fallas de corta duracion y son provocadas por flameos en aislamientos.
  • FALLAS SEMITRANSITORIAS: Estas falls son provocadas por objetos externos: ramas de arbol, roedores, etc.

APARTA RAYOS

Las sobre tensiones que se pueden presentar en las subestaciones pueden ser de dos tipos:

  • Sobretensión de origen atmosférico.
  • Y sobre tensiones por fallas en el sistema.

El apartarrayos es un dispositivo que nos permiten proteger la instalación de las sobretensiones de origen atmosférico, ya sea por descargas directas o indirectas

Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:

1. descargas directas sobre la instalación

2. descargas indirectas

De los casos anteriores el más interesante, por presentarse con mayor frecuencia, es el de las descargas indirectas.

El apartarrayos, dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.

Su principio general de operación se basa en la formación de un arco eléctrico entre dos explosores cuya operación esta determinada de antemano de acuerdo a la tensión a la que va a operar.

Este dispositivo se encuentra conectado de forma de permanente y la sobrecarga, la descarga a tierra. Se fabrican del tipo de resistencia variable y del tipo auto valvular. La tensión a la que operan se le conoce con el nombre de tensión de cebado.

Apartarrayos tipo auto valvular: El apartarrayos tipo auto valvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa. se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación.

Apartarrayos de resistencia variable: El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución.




DISPOSITIVOS DE PROTECCION

Antes de adentrarnos en el estudio de los dispositivos de proyeccion debemos definir los dos problemas que se nos pueden presentar en circuitos electricos, son los siguientes:
A) SOBRE CARGA O SOBRE CORRIENTE.
Este problema se presenta cuando rrebasamos la capasidad para la que fue diseñada nuestra red electrica, ya se por condisiones admosfericas o por agregar mas equipos o maquinaria al circuito.
B) CORTO CIRCUITO.
Este problema es ocasionado por fallas en los equipos, deteriodo de los conductores mal aislamiento, error de conexion o reparacion del circuito.
Para los problemas de sobre carga se utilizan los siguientes dispositivos:
1.- Interruptores de seguridad
2.- Interruptores de electromagneticos
3.- Interruptores termomagneticos
4.- Fusibles tipo cartucho
5.- Fusibles tipo tapon
6.- Tableros de maniobra
7.- Tableros de control
8.- Tableros de distribucion
9.- Relevadores
10.- Puesto a tierra
Las imagenes con las cuales los puedes indentificar son las siguientes:
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Los dispositivos que se utilizan para proteccion por corto circuito son los siguientes:
1.- Cuchillas desconectadoras
2.- Interruptores de calentamiento elevado
3.-Interruptores de emisor de electrones
4.-Interruptores de vacio
5.-Interruptores de aire

En el uso de los dispositivos de proteccion tenemos que apegarnos a las normas y a las recomendaciones para su instalacion , algunas de estas recomendaciones son:
A) Proveer circuitos separados para alimentacion, contactos y aplicaciones especiales
B) El tamaño menor del conductor no debe ser menor de 12 AWG
C) Para cumplir con las relaciones anteriores en combeniente utilizar los dispositivos anteriores.