jueves, 23 de mayo de 2019
martes, 21 de mayo de 2019
jueves, 2 de mayo de 2019
Protección diferencial
LA PROTECCION DIFERENCIAL
Los dispositivos diferenciales residuales (DDR), ó interruptores diferenciales (ID), están destinados a detectar las corrientes de defecto a tierra que pudieran producirse en una instalación disparando en un tiempo mínimo para garantizar la seguridad de las personas por un contacto indirecto.
En toda vivienda nueva es obligatorio el uso de dispositivos diferenciales residuales de alta sensibilidad (0,03A). El interruptor diferencial es el dispositivo que evita la muerte por electrocución y nunca se debe prescindir de él.
En una instalación eléctrica sin toma de tierra, cuando una persona toca un equipo con falta de aislamiento, la corriente de defecto pasa a través del cuerpo de la persona, que al estar en contacto con el suelo hace de conductor y provoca el disparo del diferencial, sin embargo en una instalación con toma de tierra, el interruptor diferencial dispara cuando la corriente de defecto se deriva a tierra a través de la propia instalación, evitando que la persona reciba descarga eléctrica alguna.
 Dispositivo diferencial residual (DDR)
Los interruptores diferenciales se clasifican según la forma de la señal que deba detectarse y el tiempo de disparo:
· Interruptor diferencial clase “AC”.
Se utilizan para corrientes diferenciales alternas. Son los comúnmente utilizados en las instalaciones domésticas.
· Interruptor diferencial clase “A”
Se utilizan para corrientes diferenciales alternas con componente continua. Los equipos que comprenden dispositivos como diodos, triacs… generan corrientes de fuga que no son detectadas por los de clase “AC”.
· Interruptor diferencial “Si” ó superinmunizado.
Es un dispositivo diferencial del tipo “A” pero mejorado. Evita las desconexiones intempestivas por corrientes de alta frecuencia producidas entre otros por los circuitos informáticos, circuitos con reactancias electrónicas ó las corrientes inducidas por las descargas de origen atmosférico.
· Interruptor diferencial clase “S"
Son dispositivos retardados a la desconexión que se utilizan para garantizar la selectividad. Cuando un circuito necesita disponer de dos DDR de la misma sensibilidad en serie, el instalado en la cabecera de la instalación puede ser de clase “S”.
Una instalación de radioaficionado protegida con un interruptor diferencial de clase AC, puede disparar de forma intempestiva por las corrientes armónicas producidas por las fuentes de alimentación de los ordenadores, las fuentes conmutadas para alimentar a los transceptores y por las corrientes inducidas originadas por los impactos de los rayos en días de tormenta. Para evitar estos disparos intempestivos lo más recomendable es utilizar interruptores diferenciales superinmunizados, son mucho más caros, pero muy efectivos.
http://siemensmexico.com.mx/descargables/Control_y_Distribucion-Baja_Tension.pdf https://w5.siemens.com/cms/mam/industry/Automatizacion/CE/Documents/Cat%C3%A1logo%20Baja%20Tensi%C3%B3n%202014%20.pdf CATALOGO SCHNEIDER https://euroelectrica.com.mx/wp-content/uploads/2019/01/Compendiado-Schneider-2016-Web.pdf |
martes, 30 de abril de 2019
Sistema de puesta a tierra - IEEE Std 142-2007
La
conexión a tierra de un sistema eléctrico es una decisión que la mayoría de los
ingenieros encargados de planificar o modificar la distribución eléctrica deben
enfrentar en algún momento.
El
IEEE
Std 142-2007 (libro verde), define un sistema a tierra y un sistema
de puesta a tierra como:
Sistema a tierra:
“Un
sistema en el que al menos un conductor o punto (por lo general, el cable
central o el punto neutro de los devanados del transformador o del generador)
está conectado a tierra intencionalmente, ya sea de manera sólida o por medio
de una impedancia.”
Sistema de puesta
a tierra:
“Un sistema que consta de todas las conexiones a
tierra interconectadas en un sistema de energía específico y se define por su
aislamiento de los sistemas de puesta a tierra adyacentes. El aislamiento es
proporcionado por los devanados primarios y secundarios del transformador que
se acoplan solo por medios magnéticos. Por lo tanto, el límite del sistema se
define por la falta de una conexión física que sea metálica o por una
impedancia significativamente alta.”
Según
el mismo libro verde un sistema de puesta a
tierra tiene la función de:
“Proporcionar
un flujo de corriente que permitirá la detección de una conexión no deseada
entre los conductores del sistema y la tierra. Dicha detección puede iniciar el
funcionamiento de los dispositivos automáticos para eliminar la fuente de
voltaje de estos conductores.”
Indagando
en la búsqueda de información respecto a la importancia de la puesta a tierra,
y en palabras más claras se puede definir como:
La
puesta a tierra en el sistema eléctrico se refiere a la conexión intencional,
directa, sin fusibles ni protección alguna, a tierra por medio de elementos de
baja resistencia, logrando así que de todos los materiales metálicos,
canalizaciones, cajas, accesorios, estructuras y cubiertas de equipos que no
deben tener voltaje o que no deben en energizarse bajo condiciones normales de
operación estén al mismo potencial eléctrico. Se considera que la tierra tiene
un voltaje de cero (0) voltios y las concentraciones de agua y sales que se
pueden encontrar después de un par de pies de profundidad hacen de la misma el
punta ideal para eliminar las corrientes no deseadas que pudiesen aparecer.
El sistema de puesta a tierra se
compone de cuatro elementos esenciales que son:
1.
El electrodo de puesta a tierra: elemento enterrado (normalmente
una barra de hierro o acero recubierto de cobre de 8 pies de largo) que busca
alcanzar la longitud y profundidad necesarias (nivel de aguas subterráneas)
para mantener una baja resistencia (menos de 25 ohmios) lo cual ayuda a drenar
rápidamente las corrientes no deseadas (de falla o impulsivas) fuera del
sistema eléctrico.
2.
El conductor del electrodo de puesta a tierra: conductor que
conecta al electrodo con la barra de tierra en el interruptor principal de la
edificación.
3.
El conductor de puesta a tierra de equipos y canalizaciones:
alambre desnudo (generalmente llamado ground) que se conecta para asegurar
continuidad de la puesta a tierra a todas y cada una de las salidas eléctricas
dentro o fuera de una edificación.
4.
El conductor puesto a tierra; es conocído corno el neutro del
sistema eléctrico. Solo se unen el neutro y el alambre desnudo del sistema en
el Interruptor principal del cliente o usuario.
La puesta a tierra en la instalación eléctrica
del usuario (residencial, comercial o Industrial) se hace, no sólo para
proteger a la instalación eléctrica, sino también para proteger a las personas
contra el peligro de choques eléctricos, accidentes y como prevención contra incendio.
La función de la puesta a tierra es la de forzar la derivación o desviación al
terreno, de las corrientes de fallas y de las descargas atmosféricas que
pudieran aparecer.
jueves, 14 de marzo de 2019
SISTEMAS DE PUESTA A TIERRA, PARARRAYOS, ATRAPARRAYOS Y APARTARRAYOS
SISTEMA DE PUESTA A TIERRA
¿Qué es un sistema de puesta a tierra?
Podemos definir la puesta o conexión a tierra como la conexión eléctrica directa de todas las partes metálicas de una instalación, sin fusibles ni otros sistemas de protección, de sección adecuada y uno o varios electrodos enterrados en el suelo, con objeto de conseguir que en el conjunto de instalaciones, edificios y superficies próximas al terreno, no existan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el paso a tierra de las corrientes de defecto o la de descarga de origen atmosférico.
La finalidad principal de una puesta a tierra es limitar la tensión que con respecto a tierra, puedan presentar, en un momento dado, las masas metálicas, asegurar la actuación de las protecciones y eliminar o disminuir el riesgo que supone una avería en los materiales eléctricos utilizados.
Actualmente, la tecnología de estado sólido, basada en electrónica moderna, sigue evolucionando y se hace más sensible a los ruidos eléctricos y a la contaminación electromagnética, lo que precisa de un sistema de puesta a tierra libre de ruidos y compatibilidad electromagnética de todos los equipos y sistemas.
El electrodo de puesta a tierra debe instalarse en un sitio accesible
para mediciones periódicas programadas y lo más cercano posible al equipo a
proteger, de preferencia en la misma área. Recordemos que en donde estemos
existe tierra por debajo de lo que estamos pisando.
Objetivos Fundamentales de los
sistemas de puesta a tierra
1. Proporcionar Seguridad a las Personas.
2. Proteger Infraestructura, Equipos, Garantiza la operación de protecciones.
3. Estabiliza el Voltaje al establecer un
potencial de referencia.
4. Trayectoria para la conducción de la
energía del rayo.
5. Limita sobretensiones transitorias.
6. Drena cargas estáticas.
Normas estándares y recomendaciones
Nacionales
NOM-001-SEDE-2005, Instalaciones Eléctricas
NOM-022-STPS-2008, Electricidad Estática en los Centros de Trabajo.
NMX-J-549-ANCE-2005, Sistema de Protección vs. Tormentas Eléctricas Especificaciones, Materiales y Métodos de Medición.
Internacionales
NFPA 780, Standard for the Installation of Lightning Protection Systems.
EIA/TIA 607, Grounding and Bonding Requirements for Telecommunications.
IEEE 142, Grounding of Industrial and Commercial Power Systems.
IEEE 1100 , Powering and Grounding Electronic Equipment.
PARARRAYOS
El 90% de las descargas atmosféricas van de nube a nube, el resto va de nube a tierra.
Cuando nos preguntan ¿cómo funciona un pararrayos? tenemos que indicar que se trata del terminal aéreo que realiza la protección externa de un edificio o estructura de los posibles impactos directos de los rayos. Para ello, el pararrayos se debe instalar siempre por encima de la parte más elevada del edificio o estructura a proteger y será encargado de captar y canalizar de forma segura la descarga del rayo a tierra.
Para poder captar dicha descarga, los pararrayos disponen de una punta y un cuerpo metálico, que están conectados mediante una red conductora a un sistema de puesta a tierra de baja impedancia (inferior a 10 Ω) en donde se disipa la descarga del rayo.
En condiciones de tormenta, entre el sistema nube – tierra aparece un gran voltaje debido a la gran cantidad de cargas eléctricas que hay presentes tanto en la base de la nube como en el suelo. Ese gran voltaje es el detonante para que se inicie el líder descendiente del rayo, que irá perforando el dieléctrico de aire que se encuentra entre la nube y el terreno. El campo eléctrico E (kV/m) tan elevado que aparece en esa zona, produce que a través del cuerpo del pararrayos se inicie también una circulación de cargas eléctricas ascendentes y de signo contrario a modo de trazador ascendente, que irán a encontrarse y recombinarse con el líder descendiente, captándolo y descargándolo a tierra.
El pararrayos es un sistema de protección contra tormentas eléctricas (SPTE). Sirve para interceptar, conducir y disipar la corriente del rayo y de elementos internos mediante uniones, blindaje y puesta a tierra. El objetivo de un SPTE es reducir el riesgo de daño tanto para las personas y otros seres vivos, así como estructuras, edificios y su contenido.Sistema pararrayos total ground.
Apartarrayos
Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos:
- Sobretensiones de tipo atmosférico.
- Sobretensiones por fallas en el sistema.
Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.
FUNCIONES QUE DEBE CUBRIR UN APARTARRAYOS
Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones:
No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal.
Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito.
Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra.
Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera.
Después de una descarga no habra fallas de linea a tierra
ATRAPARRAYOS O PUNTAS FRANKLIN
Hacia la mitad del siglo XVIII Benjamín Franklin demostró por primera vez la naturaleza eléctrica del rayo. Elevando una cometa en medio de una tormenta eléctrica y conduciendo una descarga hasta un condensador (botella de Leyden), demostró que había almacenado algo que presentaba el mismo comportamiento que las cargas eléctricas (que se generaban en esa época por fricción). Simultáneamente en otros lugares del mundo se realizaban investigaciones similares como la del científico ruso Giorgi W. Richman, quien pereció electrocutado en una de sus pruebas.
Más tarde, el mismo B. Franklin inventaría el pararrayos, para defender las edificaciones y personas de los efectos del rayo.
Cuando a principios del siglo XX, aparecieron las primeras líneas de transmisión, volvió el rayo a causar problemas que representaban grandes perjuicios al transporte de energía eléctrica; desde entonces comienzan proyectos de investigación de gran magnitud.
Las puntas captadoras o puntas Franklin no realizan ninguna acción especial durante el proceso de la tormenta eléctrica, la protección de estas puntas se basa en la posición de las varillas, la morfología, material y la reacción física que se realiza en el campo electrostático.
La carga positiva asciende del suelo, a través de la conexión de toma de tierra, hasta la punta del atraparrayos, que al situarse en un altura predominante, se convierte en un punto favorable a la caida del rayo, evitando que la descarga se produzca en otra parte de la instalación.
Las puntas captadoras pueden reforzar la protección que ofrece una malla captadora. La malla captadora es una red metálica conectada a tierra que cubre todo el edificio, cuando el rayo impacta la descarga se distribuye por toda la red, reduciendo el daño que puede causar a la instalación.
Mallas de puesta a tierra para puntas Franklin
Estas puntas son ideales para atrapar rayos pero no para proteger un edificio o estructura porque habría que poner muchas puntas en todo el edificio para tener una buena protección contra descargas atmosféricas.
lunes, 11 de marzo de 2019
Relevador Termomagnetico
También conocidos como PIA se utilizan para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y sobre cargas en sustitución de los fusibles, ya que tienen la ventaja, de que no hay que reponerlos, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Según su numero de polos se clasifican en unipolares, bipolares, tripolares y tetrapolares.
Estos aparatos constan de un disparador o desconector magnético, formado por una bobina que actúa sobre un contacto móvil al sobrepasar la intensidad que la atraviesa, su valor nominal (IN). Este es el elemento que protege la instalación contra cortocircuitos.
También poseen un desconectador térmico, formado por una lamina bimetálica que se dobla al ser calentada por un exceso de intensidad.
Al igual que los relés térmicos, son aparatos destinados a proteger los motores contra posibles sobrecargas.
Están conformados por un núcleo horizontal, sobre el cual se han bobinado dos arrollamientos de alambre; uno primario, por el cual circula la corriente de control y uno secundario cuyos extremos están unidos a un bimetal.
Cuando la corriente a controlar pasa por el embobinado primario, crea un campo magnético que por una parte tiende a atraer un alamina flexible hacia el núcleo y por otra induce en el secundario una corriente que la recorre y caliente el bimetal.
El relé tiene dos modalidades para actuar:
Acción Térmica
A) Disparo diferido: si la corriente sobrepasa el valor ajustado, el bimetal se calienta y se deforma dejando libre después de cierto tiempo un tope que esta unido a la lamina que bloqueo el bimetal. La unión tope-lamina se reflexiona y una palanca actúa sobre el eje de transmisión, provocando la apertura de un contacto colocado en el interior de una cámara.
Acción Magnética
B) Disparo instantáneo: si la corriente adquiere rápidamente un valor muy elevado provocado por un cortocircuito se genera un campo magnético muy intenso, de manera que antes que el bimetal se deforme lo necesario para liberar el tope, la atracción magnética sobre la lamina es mas fuerte que el resorte que lo mantiene contar el tope, de manera que esta se pega al núcleo haciendo que una palanca actué sobre el eje de transmisión para que provoque la apertura del contacto que se encuentra en la cámara como en el caso del disparo diferido.
miércoles, 6 de marzo de 2019
TC´s
Transformadores de Corriente
La primera tarea del curso fue solicitar en la caseta la apertura de los tableros para observar que tipos de TC´s hay:
Lo que encontramos fue los llamados "tipo dona", esta línea de transformadores es la más económica, siendo su aplicación más común en la medición eléctrica para plantas de emergencia, centros de carga, e instalaciones eléctricas comerciales e industriales en general, en donde no se requieren precisiones de medición altas. Miden corriente alterna con amperímetros analógicos o digitales, en tableros, controles de motor y arrancadores; servicio interior. Pueden montarse sobre cables aislados o sobre barras de cobre .
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