CIRCUITOS E INSTALACIONES
ELÉCTRICAS
Grupo 1
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Arenas Pariona, Ángel
León Fernández, Luis
Quispe Ticona, Juan
Rios Sánchez, Leopoldo
Introducción:
El interruptor gobierna el
paso de la corriente de este
circuito, ya que permite o
evita que la corriente pase por
el conductor hacia la lámpara.
Un interruptor cuádruple es una
ampliación del dispositivo anterior,
pues puede abrir o cerrar cuatro
líneas a la vez. Esto puede ser útil,
por ejemplo, para poner en marcha
líneas eléctricas de motores.
Ahora presentamos un interruptor
cuádruple con dos contactos abiertos
y dos cerrados. En este caso, no
todas las líneas pueden abrirse o
cerrarse al mismo tiempo.
El relé es un interruptor
cuya conexión se realiza y
se mantiene por medio de
corriente eléctrica y un
electroimán.
Principio de Funcionamiento del Electroimán:
El electroimán está formado por una barra de hierro llamada
núcleo y rodeado por una bobina de hilo de cobre. Al pasar la
corriente eléctrica por la bobina, el núcleo se magnetiza por
efecto del campo magnético producido por la bobina y se
convierte en un imán. Cuando deja de pasar corriente, el
campo magnético desaparece y deja de ser un imán.
Relé: Componente
de
maniobra
usado
en
automatismos y para mandos indirectos como
barrera de seguridad.
Este tipo de relé tiene un
contacto móvil (polo) y un
contacto fijo.
Para simbolizar el relé se usa un
rectángulo con una línea que está
inclinada 45° en su parte central.
Las líneas punteadas significan
que el interruptor se cierra por
efecto de la bobina.
Existen varios tipos de relé,
entre ellos los relés que
funcionan como conmutador,
porque disponen de un contacto
fijo (polo) y dos contactos fijos.
También existen relés con más de un contacto móvil (polo):
Relé con dos polos
Relé con cuatro polos
Puesta en Marcha de un Relé con Contactos Conmutados
Clases de Relés:
Las clases y características de los relés varían según la
función a realizar y fabricante. Entre ellos tenemos:
1.- Relé Térmico:
Son los aparatos más utilizados
para proteger los motores contra
las
sobrecargas
débiles
y
prolongadas. Este dispositivo de
protección impide que los motores
funcionen en condiciones de
calentamiento anómalas.
Evitan paradas imprevistas y vuelven a arrancar después de
un disparo con la mayor rapidez y las mejores condiciones
de seguridad para los equipos y las personas.
2.- Relé Temporizado:
Abre o cierra sus contactos en función de un tiempo
predeterminado que se puede controlar con un
potenciómetro frontal o remoto. Los relés temporizados
pueden trabajar a la conexión o a la desconexión.
• Si trabaja a la conexión,
entonces el temporizador
recibe tensión y después
de un tiempo conmuta los
contactos.
• Si trabaja a la desconexión
entonces conmuta los
contactos después de que
ha pasado un tiempo sin
recibir tensión.
3.- Relé Magnetotérmico:
Es un dispositivo capaz de interrumpir la corriente eléctrica
de un circuito cuando ésta sobrepasa ciertos valores
máximos.
Al circular la corriente por
el electroimán, crea una
fuerza que, mediante un
dispositivo mecánico, tiende
a abrir el contacto C, pero
sólo podrá abrirlo si la
intensidad que circula por la
carga sobrepasa el límite de
intervención fijado.
4.- Relé Diferencial:
Es un dispositivo que se coloca en las instalaciones
eléctricas de corriente alterna, con el fin de proteger a las
personas de contactos eléctricos directos e indirectos.
También es llamado disyuntor por corriente diferencial o
residual.
• Tiene un botón característico tipo
TEST, que tiene en su exterior y que
permite comprobar su estado de
funcionamiento.
• Un interruptor diferencial se define
por el amperaje, número de polos, y
sensibilidad. Por ejemplo: Interruptor
diferencial 16A -IV-30mA
5.- Relé de Medida y Monitorización:
Los relés de medición y control permiten supervisar
fuentes de alimentación (fases, voltaje, corriente,
frecuencia) para proteger los motores o otros equipos,
también permiten controlar valores físicos como el nivel,
la velocidad y la temperatura.
Las industrias que realizan
procesos automatizados no
pueden permitirse paros en las
cadenas de producción. Con el
fin de evitar posibles averías de
consecuencias
costosas,
es
necesario supervisar los equipos
con estos dispositivos.
Dispositivos de Control Industrial
Interruptores de
Funcionamiento Mecánico
Interruptores
de Funcionamiento Manual
Detectores Posición
(Finales de Carrera)
Interruptores de mercurio
Pulsadores
Int. Palanca
Relés
Conmutadores
INT. ESTÁTICOS
(Relés Estado Sólido)
Interruptores
de Funcionamiento Manual
Pulsadores
Interruptores
Conmutadores
Interruptores de
Funcionamiento Mecánico
Detectores Posición
(Finales de Carrera)
Interruptores
de mercurio
Funcionan automáticamente ante
algún factor medioambiental
(Tª, posición, presión, etc.)
INTERRUPTORES AUTOMÁTICOS
Los interruptores automáticos son aparatos destinados a establecer e
interrumpir circuitos eléctricos, con la particularidad de que precisan una fuerza
exterior que los conecte pero que se desconectan por sí mismos, sin
deteriorarse, cuando el circuito en que se hallan presenta ciertas anomalías a
las que son sensibles.
Normalmente dichas anomalías son:
- Sobreintensidades.
- Cortocircuito.
- Sobretensiones o bajas tensiones.
- Descargas eléctricas a las personas.
Los automáticos que reaccionan ante estas anomalías se denominan :
• Térmicos
• Magnéticos,
• Diferenciales.
INTERRUPTORES TÉRMICOS
Son interruptores automáticos que
reaccionan ante sobreintensidades
ligeramente superiores a la nominal,
asegurando una desconexión en un
tiempo lo suficientemente corto para no
perjudicar ni a la red ni a los receptores
asociados con él.
Para provocar la desconexión,
aprovechan la deformación de una
lámina bimetálica, que se curva en
función del calor producido por la
corriente al pasar a través de ella.
INTERRUPTORES MAGNÉTICOS
Son interruptores automáticos que reaccionan ante sobreintensidades de alto
valor, cortándolas en tiempos lo suficientemente cortos como para no perjudicar ni
a la red ni a los aparatos asociados a ella.
Para iniciar la desconexión se sirven del movimiento de un núcleo de hierro
dentro de un campo magnético proporcional al valor de la intensidad que
circula.
La curva característica de un disparo magnético es la representada en la figura
siguiente.
El dispositivo permite trabajar en la zona A pero no en la B. La desconexión se
efectúa cuando las condiciones del circuito llegan a la zona rayada de separación
entre ambas.
El límite inferior de la curva (unos 4
milisegundos), viene determinado por el tiempo
que transcurre desde el instante de
establecimiento de la intensidad, hasta la
extinción del arco. Este tiempo marca la inercia
mecánica y eléctrica propia de estos aparatos
INTERRUPTORES MAGNETO-TÉRMICOS
Poseen tres sistemas de desconexión: manual,
térmico y magnético. Cada uno puede actuar
independientemente de los otros, estando
formada su curva de disparo por la
superposición de ambas características,
magnética y térmica.
En el gráfico de la figura puede verse la curva
de desconexión de un magneto-térmico, en la
que se aprecia una zona A, claramente térmica,
una zona B que corresponde a la reacción
magnética, y la zona de solape C, en donde el
disparo puede ser provocado por el elemento
magnético o térmico indistintamente.
Mecánicamente, podemos decir que estos
interruptores disponen de desconexión libre, es
decir, que cuando se produce una desconexión,
ya sea por sobrecarga o cortocircuito, el aparato
desconecta aunque se sujete la manecilla de
conexión.
INTERRUPTORES DIFERENCIALES
Son interruptores automáticos que evitan el
paso de corriente de intensidad peligrosa por el
cuerpo humano. La peligrosidad de los efectos
que se pueden producir depende de la
intensidad de la corriente y de su duración.
Si este punto se halla en la zona A, los efectos
que se producirán serán inofensivos para
personas normales. Si se halla en la zona B,
ocasionará molestias que pueden ser
peligrosas, y si se halla en la zona C podrá
resultar mortal, ya que puede ocasionar
inconsciencia o fibrilación ventricular.
Los diferenciales se basan en una característica de los circuitos bifásicos o trifásicos, en los
que la suma de las intensidades debe ser cero cuando no existen fugas. Cuando por algún
motivo la suma de intensidades no es cero, en la bobina auxiliar aparece una tensión
que aplicada a una pequeña bobina, acciona un pivote que a su vez acciona el
dispositivo mecánico que abre los contactos principales del circuito. Según sea el
valor de la intensidad de desequilibrio que acciona el diferencial, así se definirá su
sensibilidad. Normalmente se fabrican de dos sensibilidades, 30 y 300 mA.
La intensidad nominal que puede controlar un diferencial, depende de las dimensiones de
los contactos principales, y se fabrican con intensidades comprendidas entre 25 y 63 A.
Interruptores de Posición o Final de
Carrera (Limit Switch):
Los contactos de mando mecánico son utilizados para
controlar la posición de una máquina, permitiendo la
puesta en marcha, la disminución de velocidad o la parada
en un sitio determinado o para mandar ciclos de
funcionamiento automático en las máquinas modernas.
Los interruptores de posición o final de carrera son
dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al
final del recorrido de un elemento móvil (como por ejemplo
una cinta transportadora) con el objetivo de enviar señales
que puedan modificar el estado de un circuito.
Internamente pueden contener interruptores normalmente
abiertos (NO), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo
de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la
gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Los finales de carrera están fabricados en diferentes
materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio.
Fusible:
Es un dispositivo, constituido por un
soporte adecuado, un filamento o
lámina de metal o aleación de bajo
punto de fusión que se intercala en un
punto determinado de una instalación
eléctrica para que se funda por Efecto
Joule, cuando la intensidad de
corriente supere un determinado
valor que pudiera hacer peligrar la
integridad de los conductores de la
instalación por un cortocircuito o un
exceso de carga) con el consiguiente
riesgo de incendio o destrucción de
otros elementos.
Fusibles de pólvora de alta
tensión en un poste en
plena calle.
Tres fusibles de rosca para
proteger la instalación
eléctrica de una residencia.
Clasificación de los Fusibles:
Los fusibles pueden clasificarse empleando diversas
características constructivas u operativas, existiendo
numerosos antecedentes con distintos criterios. Por
ejemplo si se dividen en base a su propiedad de ser
reutilizables, se pueden clasificar en:
• Descartable
• Renovable
• Inteligente, se reutiliza solo la porción no usada.
Además se pueden clasificar de acuerdo a su tamaño y en
función a su clase de servicio.
Fusibles de acuerdo al tamaño:
•Cartuchos cilíndricos:
Tipo CI00, de 8,5 x 31,5 mm, para fusibles de 1 a 25 A.
Tipo CI0, de 10 x 38 mm, para fusibles de 2 a 32 A.
Tipo CI1, de 14 x 51 mm, para fusibles de 4 a 40 A.
Tipo CI2, de 22 x 58 mm, para fusibles de 10 a 100 A.
•Cartucho fusible 14 x 51 mm, 25 A.
•Fusibles tipo D:
Tamaño de 25 A, para fusibles de 2 a 25 A.
Tamaño de 63 A, para fusibles de 35 y 50 A.
Tamaño de 100 A, para fusibles de 80 y 100 A.
•Fusible y portafusible tipo D.
•Fusibles tipo de cuchillas o también llamados NH de alto
poder de ruptura (APR):
Tipo CU0, para fusibles desde 50 hasta 1250 A.
Tipo CU1, para fusibles desde 160 hasta 250 A.
Tipo CU2, para fusibles desde 250 hasta 400 A.
Tipo CU3, para fusibles desde 500 y 630 A.
Tipo CU4, para fusibles desde 800 hasta 1250 A.
•Fusible NH00 o de cuchillas, 40 A
Fusibles de acuerdo al servicio:
En cuanto a la clase de servicio los fusibles vienen designados
mediante dos letras; la primera nos indica la función que va a
desempeñar, la segunda el objeto a proteger:
Primera Letra: Función.
Categoría “g”: Fusibles de uso general.
Categoría “a”: Usibles de acompañamiento.
Segunda Letra: Objeto a proteger.
Objeto “I”: Cables y conductores.
Objeto “M”: Aparatos de conexión.
Objeto “R”: Semiconductores.
Objeto “B”: Instalaciones de minería.
Objeto “Tr”: Transformadores.
La combinación de ambas letras nos da múltiples tipos de
fusibles; pero entre los más habituales tenemos:
Tipo gF: Fusible de fusión rápida. Protege contra
sobrecargas y cortocircuitos.
Tipo gT: Fusible de fusión lenta. Protege contra sobrecargas
sostenidas y cortocircuitos.
Tipo gB: Fusibles para la protección de líneas muy largas.
Tipo aD: Fusibles de acompañamiento de disyuntor.
Tipo aM: Fusibles de acompañamiento de motor, es decir,
para protección de motores contra cortocircuitos y por tanto
deberán ser protegido el motor contra sobrecargas con un
dispositivo como podría ser el relé térmico.
Pulsadores:
Son dispositivos auxiliares de
mando provistos de un elemento
destinado a ser accionado por la
fuerza ejercida por una parte del
cuerpo humano, generalmente el
dedo o la palma de la mano y que
tiene una energía de retorno
acumulada (resorte).
Hay pulsadores que sólo conectan o desconectan durante el
impulso, tomando después su posición original (contactos
momentáneos); mientras que existen otros que quedan en
posición a la hora de actuar sobre la cabeza de mando
(contactos mantenidos o de enganche); en este caso, es
preciso una segunda intervención para anular la anterior.
Tipos de Pulsadores:
• Pasante: evita toda la maniobra inesperada.
• Saliente: intervención rápida, parada de urgencia.
• De varilla: maniobra de la varilla en cualquier dirección
(caja de pulsadores colgantes).
Botoneras:
Los pulsadores e indicadores se emplean para controlar y
operar circuitos en forma directa y remota, vitales para
industrias, comercios e instalaciones en general. En
general, las botoneras ofrecen gran solidez y
confiabilidad, gracias a una construcción robusta.
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