APARAMENTA
ELÉCTRICA
Aparamenta eléctrica 0.- Introducción 1.- APARAMENTA DE BAJA TENSIÓN 1.1.1-Interruptor automático 1.1.2.-Auto seccionador 1.1.3.-Fusible 1.1.4.-Seccionador-fusible 1.1.5.-Ruptofusible 1.2 Aparamenta de mando y control. 2.- APARAMENTA DE ALTA TENSIÓN 2.1.1 Seccionador.
2.1.2 Interruptor – seccionador. 2.2.3 Fusibles 3. Aparamenta de protección. 4.- Bibliografía
0. Introducción Aparamenta eléctrica es el conjunto de aparatos de maniobra, de regulación y control, de medida, incluidos los rios de las canalizaciones eléctricas, utilizados en las instalaciones eléctricas, cualquiera que sea su tensión.
1.- APARAMENTA DE BAJA TENSIÓN La aparamenta de baja tensión es la que está diseñada para soportar tensiones menores de 1000 v en corriente alterna y menor de 1500 v en corriente continua. 1.1. Aparamenta de protección. Tiene como misión evitar o reducir, en la medida de lo posible, los efectos perjudiciales de las averías. 1.1.1-Interruptor automático Aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir la corriente en las condiciones normales del circuito y de interrumpir o establecer corrientes anormales como las de cortocircuito. 1.1.2.-Auto seccionador: Aparato que abre un circuito de forma automática, cuando dicho circuito está sin tensión,dejando fuera de servicio automáticamente una parte de la red cuando detecta un número discreto de veces una sobreintensidad en la misma. Siempre será utilizado en coordinación con interruptores automáticos con reenganche. 1.1.3.-Fusible: Elemento que actúa por fusión dejando abierto al menos una fase del circuito, destinado a proteger una instalación o parte de ella contra sobreintensidades.Presenta una envoltura aislante y refractaria cerrada en sus extremos por dos cazoletas o tapaderas metálicas. En el interior se aloja el elemento fusible, compuesto por hilos de aleación especial de plata, arrollado sobre un soporte de material aislante y refractario. Entre el hilo y la envoltura se encuentra una materia inerte (arena de cuarzo) que contribuye a la extinción del arco en el momento de la fusión.Dispone de un percutor para señalizar su fu sión o para actuar sobre otros dispositivos y provocar la apertura de un interruptor. 1.1.4.-Seccionador-fusible:Aparato mecánico en el que el o móvil está formado por un elemento recambiable. Su maniobra es manual mediante pértiga. 1.1.5.-Ruptofusible: Interruptor que en su posición de apertura satisface las condiciones de aislamiento especificadas para un seccionador, en el que uno o más polos posee un fusible en serie, en un aparato combinado. Su maniobra es exclusivamente manual.
1.1.1 Interruptor automático magnetotérmico. Es un aparato utilizado para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y sobrecargas, en sustitución de los fusibles. Tienen la ventaja frente a los fusibles de que no hay que reponerlos. Cuando desconectan el circuito debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Su funcionamiento se puede observar en la figura 1 y se basa en un elemento térmico, formado por una lámina bimetálica que se deforma al pasar por la misma una corriente durante cierto tiempo, para cuyas magnitudes está dimensionado (sobrecarga) y un elemento magnético, formado por una bobina cuyo núcleo atrae un elemento que abre el circuito al pasar por dicha bobina una corriente de valor definido (cortocircuito) .
1.1.2 Interruptores automáticos diferenciales. Son dispositivos amperométricos de protección que se desconectan cuando el sistema filtra una corriente significativa a la tierra . Calculan continuamente la suma de vectores de las líneas de corriente monofásicas o trifásicas y, mientras la suma sea igual a cero, permiten que se suministre electricidad; el suministro se interrumpe rápidamente si la suma excede un valor predeterminado según la sensibilidad del dispositivo .
1.1.3 Protecciones contra sobretensiones. La finalidad de los dispositivos de protección principales es proteger las instalaciones contra las caídas directas de rayos. Atrapan la corriente del rayo y la dirigen a la tierra. El principio se basa en un área de protección determinado por una estructura que es más alta que el resto. Este mismo principio se aplica a cualquier efecto de pico producido por un poste, un edificio o una estructura metálica muy alta. Existen tres tipos de protección principal: Pararrayos, cables de guarda y la jaula mallada o jaula Faraday
1.1.5 Guardamotores. Un guardamotor es un interruptor magnetotérmico, especialmente diseñado para la protección de motores eléctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las sobreintensidades transitorias típicas de los
arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros interruptores automáticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. Su curva característica se denomina D o K. Las características principales de los guardamotores, al igual que de otros interruptores automáticos magnetotérmicos, son la capacidad de ruptura, la intensidad nominal o calibre y la curva de disparo. Proporciona protección frente a sobrecargas del motor y cortocircuitos, así como, en algunos casos, frente a falta de fase. Pero contrariamente a lo que ocurre con los pequeños interruptores automáticos magnetotérmicos, los guardamotores son regulables; resultado de lo cual se dispone en una sola unidad de las funciones que de otra manera exigirían por ejemplo la instalación de al menos tres unidades a saber: interruptor, or y rele térmico.
1.2 Aparamenta de mando y control. Las principales funciones de la aparamenta de mando y control son la adquisición de datos, el diálogo hombre – máquina y el tratamiento de datos. De estas funciones se encargarán los aparatos descritos a 1.2.1 ores. Un or es un componente electromagnético que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de ser ores instantáneos). Un or es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalación, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: una estable o de reposo, cuando no recibe acción alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbología se establece con las letras KM seguidas de un número de orden.
1.2.2 Interruptores seccionadores. Un interruptor es un dispositivo mecánico capaz de realizar la desconexión de una instalación eléctrica,independientemente de la velocidad empleada por el operario que realiza la maniobra, de tal forma que no ocasione peligro para éste. Los interruptores seccionadores a diferencia de los normales, deben de tener la característica del
seccionador, es decir, deben de ser capaces de mantener aislada la instalación eléctrica, según unas especificaciones .
1.2.3 Minutero de escalera. En Electricidad o en Electrónica, el automático de escalera o minutero de escalera es un conjunto de elementos electromecánicos que regulan el tiempo de funcionamiento del alumbrado de un recinto. El minutero o automático de escalera, se suele utilizar durante un tiempo preprogramado (que puede llegar hasta los diez minutos para los de escalera o hasta los cuarenta para los de garaje) desde que se presiona un botón, denominado pulsador.El tiempo de actuación se suele ajustar a través de la rueda moteada del automático. La posibilidad de iluminación constante previene la necesidad de tener que pulsar repetidas veces, como por ejemplo durante una mudanza. 1.2.4 Interruptores crepusculares. Los interruptores crepusculares encienden la luz en una instalación cuando el nivel de luz diurna medido con un sensor especial cae por debajo de un umbral definido. Resultan especialmente útiles en lugares accesibles al público (parques, aparcamientos, halls de entrada, patios, etc.), porque sus características permiten ahorros de energía. Un ejemplo de esto sería el sistema de iluminación de una farmacia ya que cuando la luz exterior disminuye por debajo de un nivel determinado, el interruptor crepuscular que controla la luz del escaparate, el letrero luminoso y la cruz se activa de tal forma que tenga una secuencia intermitente que coincida con los horarios de dicha farmacia tal y como se muestra en la
1.2.5 Conmutadores. En una instalación eléctrica, un conmutador es un dispositivo eléctrico o electrónico que permite modificar el camino que deben seguir los electrones. Son típicos los manuales, como los utilizados en las viviendas y en dispositivos eléctricos, y los que poseen algunos componentes eléctricos o electrónicos como el relé. Se asemejan a los interruptores en su forma exterior, pero los conmutadores a la vez que desconectan un circuito, conectan otro. Seguidamente se describen los tipos de conmutadores más usuales. 1.2.6 Pulsadores. Los pulsadores permiten controlar a nuestra voluntad, sin correr riesgo alguno, los circuitos en los que son instalados. El pulsador es siempre unipolar, por tanto solo corta un hilo del circuito, debiendo ser el hilo activo. Se conecta en serie con el receptor acústico que deseamos controlar, de este modo siempre ha de estar abierto y solo cerrará el circuito mientras es pulsado. Los pulsadores que se emplean en las instalaciones eléctricas de las viviendas tienen una capacidad de corte de 6 a 10 A, 230 V. 1.2.7 Telerruptor.
En la teoría de controles eléctricos, un telerruptor o interruptor de paso, también conocido como un relé paso a paso, es un dispositivo electromecánico que permite que una conexión de entrada sea realizada a una de un número de posibles conexiones de salida, bajo el control de una serie de pulsos eléctricos. Los telerruptores fueron inventados por Almon Brown Strowger en 1888 y patentados en 1891. El principal uso de estos dispositivos estaba en las primeras centrales telefónicas automáticas, comúnmente conocidas como centrales Strowger o centrales de paso-a-paso para enrutar las llamadas telefónicas. Más tarde, fueron utilizados a menudo en equipos tales como los sistemas de control industrial. Los telerruptores usados en la telefonía tradicional son de dos tipos: uniselectores y selectores de dos movimientos. 1.2.8 Temporizador. Un temporizador o minutero es un dispositivo, con frecuencia programable, que permite medir el tiempo. La primera generación fueron los relojes de arena, que fueron sustituidos por relojes convencionales y más tarde por un dispositivo íntegramente electrónico. Cuando trascurre el tiempo configurado se hace saltar una alarma o alguna otra función a modo de advertencia. 1.3 Aparamenta de medida. - Amperímetro: Un amperímetro es un instrumento que sirve para mediar la intensidad de corriente que circula por un circuito eléctrico. La unidad empleada es el Amperio. - Voltímetro: Un voltímetro es un instrumento que sirve para medir la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. La empleada es el Voltio. - Vatímetro: Es un instrumento que sirve para medir la potencia. La unidad empleada es el Vatio. - Vármetro: Instrumento que mide en voltamperios reactivos la potencia reactiva de un circuito - Frecuencímetro: Aparato utilizado para medir la frecuencia de una magnitud periódica. Se mide en - Tacómetro: Instrumento que mide las revoluciones por minuto o la velocidad angular de un eje rotativo, es decir mide la cantidad de revoluciones (giros) y al medir estas revoluciones mide también la velocidad con la que gira el eje y, por extensión, la velocidad con la que gira un motor. Usa como unidad de medida las revoluciones por minutos - Termómetros: Es un aparato que permite medir la temperatura. La unidad que emplea es el grados Celsius o en su defecto en Kelvin. 2.- APARAMENTA DE ALTA TENSIÓN
Para poder ser clasificada como aparamenta de alta tensión los aparatos electromecánicos deben tener conexión a circuitos eléctricos de alta tensión, ósea, de más de 380 kV. Una gran diferencia que presentan con respecto a los elementos de baja tensión es que sus exigencias son más elevada que en los de baja tensión, ya que , en comparación, las potencias transmitidas a baja son fracciones de las potencias utilizadas normalmente en alta tensión y esto aumenta a medida que la tensión es mayor. En multitud de ocasiones existen factores a tener en cuenta, además de los factores de naturaleza eléctrica, que también pueden llegar a cobrar una gran importancia como son los esfuerzos mecánicos, las condiciones climatológicas, el tiempo o exposición a la suciedad o al polvo y a los humos industriales, sales marinas o atmósferas corrosivas en las fábricas de productos químicos, etc. Podemos hacer una distinción en este tipo de aparenta según donde se le vaya a dar su uso: en interior o en exterior. Por tanto, este será un importante criterio a la hora de su fabricación o elección, pues las exigencias para las de exterior son mayores que para el primero, y como podemos deducir a causa de esto su precio también será mayor.
2.1.1 Seccionador.2.1.2 Interruptor – seccionador. Aparato mecánico con dos posiciones alternativas que reproducen un interruptor cerrado, y un interruptor abierto con una separación entre os que satisface unas condiciones especificadas , entre las que se encuentra una separación física mínima de las dos partes de la red entre las que se intercala. Se diferencia del interruptor en que el fin de un seccionador no es interrumpir la corriente, sino establecer en su posición de abierto una separación determinada entre dos partes de la red. De hecho, muchos seccionadores solo pueden pasar de la posición de cerrado a abierto si la intensidad por ellos es cero o de muy poco valor . 2.1.2 Interruptor – seccionador. Es un aparato mecánico de conexión capaz de establecer, mantener e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito. Puede establecer, pero no cortar intensidades de cortocircuito. En la posición de abierto cumple las especificaciones del seccionador. Su misión principal es de maniobra. Para la protección de circuitos debe ir asociado con otros elementos fusibles, relés directos o indirectos Se prohíbe la utilización de interruptores previstos para cierre manual, en los cuales el movimiento de los os sea dependiente de la actuación del operador. Estas características le confieren su aplicación como interruptor. Como seccionador, en posición de abierto cumple las especificaciones de éste. Al igual que los seccionadores, en la MIE RAT 02, se señalan las normas UNE de obligado cumplimiento para estos aparatos.
2.1.3 Conmutador. Al igual que en baja tensión, en alta tensión también se emplean conmutadores, que como ya se ha definido anteriormente, el conmutador es un aparato mecánico de conexión que tiene la capacidad de permitir o no el paso de corriente de un circuito a otro. 2.2 Aparamenta de protección. Tiene por misión evitar o reducir en la medida de lo posible los efectos perjudiciales de las averías. 2.2.1 Interruptor automático Interruptor capaz de establecer, mantener e interrumpir la intensidad de la corriente de servicio, o de interrumpir automáticamente o establecer, en condiciones determinadas, intensidades de corriente elevadas, tales como las corrientes de cortocircuito (c.c.). Su función principal es la de protección de las instalaciones frente a sobrecargas y cortocircuitos (sobreintensidades). Posee poder de corte. Evidentemente, también tienen la función de maniobra, conexión y/o desconexión de circuitos en carga,bien manualmente o a distancia mediante accionamiento eléctrico. Los interruptores automáticos son de disparo independiente de la acción del operador, para ello van dotados de dispositivos de accionamiento con acumulación de energía (muelles) que garantizan lo anterior. Esto es necesario para garantizar poderes de cierre y de corte de las corrientes, tanto en condiciones normales de servicio (nominales) como en condiciones anormales (sobrecargas y c.c.). Dichos dispositivos de accionamiento van dotados de mecanismos de retención sobre los que se actuará liberando la energía acumulada y permitiendo el cierre o la apertura . 2.2.2 Descargadores de sobretensión Para evitar fallos en los aislamientos de los aparatos conectados en una red, es necesario limitar las sobretensiones de forma que no sobrepasen los valores de la tensiones soportadas por dichos aislamientos y con este objeto se utilizan los descargadores de sobretensiones. Los descargadores de sobretensiones no deben actuar con las sobretensiones temporales y deben soportar sin fallo la corriente de descarga de la sobretensión. El extremo superior del descargador se conecta a la línea o punto que hay que proteger y su extremo inferior se pone sólidamente a tierra. Se emplean con este fin descargadores de varillas que son muy simples, pero no cumplen todos los requisitos exigidos. Por ello se utilizan actualmente los pararrayos autoválvulas, que son descargadores de sobretensión constituidos por explosores en serie con resistencias de característica no lineal. Los explosores actúan como interruptores que se mantienen abiertos mientras la tensión no sobrepase un valor determinado que se denomina tensión de cebado del pararrayos. Las resistencias actúan como elementos reductores de la sobretensión por su característica no lineal. El
tiempo de descarga es muy reducido, sobrepasando raramente una fracción de milisegundo . 2.2.3 Fusibles El fusible es un elemento que abre el circuito en el que está intercalado, cuando la corriente que pasa por él provoca, por la fusión de uno de sus elementos previstos para este fin. El valor de la corriente que provoca la fusión depende del tiempo de actuación de ésta. Según lo expuesto, los fusibles son dispositivos de protección frente a sobreintensidades (sobrecargas y c.c.); para efectuar maniobra, conexión y/o desconexión, deben asociarse con otros elementos, formando aparatos combinados o siendo de características especiales, como los fusibles de expulsión .
2.2.5 Ruptofusible Interruptor que en su posición de abierto satisface las condiciones de aislamiento especificadas para un seccionador, en el que uno o más polos poseen un fusible en serie en un aparato combinado,permitiendo de esta forma actuar de modo automático. Son exclusivamente de interior y están instalados como protección de transformadores de interior, siendo su maniobra exclusivamente manual.
3. Aparamenta de protección. Por supuesto, en las instalaciones eléctricas se trabaja para reducir todo lo posible que se produzcan fallos o problemas, sin embargo es imposible erradicarlos completamente y por ello existe la aparamenta de protección la cual entra en funcionamiento cuando uno de estos fallos se produce, y es la encargada de evitar o minimizar los posibles daños causados. Esta mision es de gran importancia, pues si ya lo es la prevención, la reducción de los daños no lo es menos, por ello la aparamenta de protección abarca campos muy amplios e importantes, como son la protección de las propias instalaciones de distribución de la energía, de los receptores, de las personas y de los locales. 3.1. Aparatos destacables de la aparamenta de protección. - Interruptor automático: aparato mecánico de conexión capaz de establecer, soportar e interrumpir corrientes en condiciones normales del circuito, así como de soportar durante un tiempo especificado e interrumpir corrientes en condiciones anormales especificadas del circuito, tales como el cortocircuito. - Autoseccionador: es un aparato que se encarga de abrir los circuitos de forma automática, cuando dicho circuito está sin tensión, incomunicando de la red una parte de esta cuando detecta un número determinado de veces una sobre intensidad en la misma.
- Fusibles: los fusibles interrumpen el paso de la corriente en un circuito al aparecer anomalías tales como sobreintensidades o corrientes de cortocircuito. Normalmente los fusibles van acompañados de dispositivos de señalización o disparo para facilitar la detección de averías. La interrupción se realiza por la fusión de un conductor fusible que va soldado a dos cazoletas metálicas extremas.
4.- BIBLIOGRAFÍA 1. “Capítulo H, La aparamenta de Baja Tensión”, Catálogo aparamenta de baja tensión”, URL: https://www.schneiderelectric.es/documents/local/productos-
servicios/distribucion_electrica/guia_instalaciones_electricas/capitulo-h-aparamenta-bt.pdf (Última consulta 15/4/2016). 2. “Aparamenta de baja tensión” URL: http://www.tuveras.com/aparamenta/magnetotermico.htm (Última consulta 15/11/2016). 3. “Interruptores (Última
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http://www.abb.es/product/es/9AAC100503.aspx
consulta 15/4/2016). 4.https://es.wikipedia.org/wiki/or (Última consulta 15/4/2016) 5.https://es.wikipedia.org/wiki/Autom%C3%A1tico_de_escalera (Última consulta 17/4/2016) 6.http://www.tabaibalanzarote.com/es/habitaciones-pensiones/ (Última consulta 16/4/2016)