Fusibles
El principal objetivo de los fusibles, es proteger a los conductores, a los motores contra sobrecargas, efectos de cortocircuito, los aparatos ligados a él, aparatos de maniobra (contactores interruptores automáticos, etc.). El campo de aplicación de los fusibles puede ser desde viviendas, comercios, plantas industriales e incluso plantas generadoras.
Además en una instalación se puede encontrar más de un fusible para seccionar el circuito y así asegurar la continuidad de otras partes del circuito. También tienen una tensión asignada de hasta 230 VCA.
Clases de servicio: de acuerdo con su función los fusibles se subdividen en clases de servicio que se identifican con dos letras. La primera señala la clase de funcionamiento a saber:
a = fusible de uso parcial.
g = fusible de uso general.
Y la segunda letra el objeto a proteger:
G = protección de cables y conductores.
M = protección de aparatos de maniobra.
R = protección de semiconductores (Rectificadores).
L = protección de cables y conductores.
B = protección de instalaciones mineras.
Tr = protección de transformadores.
Capacidad de ruptura: Es la habilidad que tiene un aparato de protección de dominar una corriente de cortocircuito (una capacidad de ruptura elevada, con un volumen mínimo caracteriza a los fusibles).
Un fusible no se debe ni se puede reparar por la fuerte limitación de corriente que protege en todo momento a la instalación.
Interruptores termo magnéticos
Estos sirven para proteger al circuito de cortocircuitos y sobrecargas en los conductores. Además sirven para la protección contra el calentamiento de equipos.
Funcionamiento: Disponen de un disparador térmico retardado (bimetal) dependiente de su característica intensidad/tiempo, que reacciona ante cargas moderadas y un disparador electromagnético que reacciona sin retardo ante elevadas sobrecargas y cortocircuitos.
Capacidad de ruptura: Es la habilidad que tiene un aparato de protección de dominar una corriente de cortocircuito. Este valor de corriente viene denominado según el fabricante.
Interruptores diferenciales
Los interruptores diferenciales sirven para la protección de las personas. El principio de funcionamiento de este artefacto se basa en que las corrientes que entran y salen en un punto dan como resultado cero. No incluyen ninguna protección contra sobrecargas o cortocircuitos pero si un pulsador para probar su funcionamiento el cual deberá ser probado mensualmente.
Los interruptores diferenciales ofrecen intensidades nominales de efecto de 10mA, 30mA y 300mA.
Contactores Tripolares
Son aparatos de maniobras que permiten el arranque en directo de motores asincrónicos trifásicos. El funcionamiento consiste en un electroimán que acciona un porta contactos. Un contactor de alta calidad es un aparato ágil, con una larga vida útil y una capacidad de maniobra muy elevada. Los contactores además de poseer una gran vida útil, requieren muy poco mantenimiento; pero es necesario, no lavarlo con solventes (quitarían los lubricantes que posee) y nunca limar el núcleo (si está muy dañando significa que llego al final de su vida útil).
Para poder accionar la bobina no es conveniente utilizar una tensión muy baja porque no se cerraría el contactor y podría quemar la bobina o hasta dañar los contactos. Para un correcto funcionamiento del contactor es necesario cambiar la cámara apagachispas con cada cambio de contactor. También poseen contactos auxiliares para ser accionados desde pulsadores ubicados en el exterior de los tableros.
Los contactos auxiliares, pueden estar incorporados al contactor o en bloques.
Mantenimiento
· Nunca lavar el núcleo con solventes: pues se le quitarán los lubricantes colocados durante el armado. Hay que limpiarlo con un trapo.
· Al cambiar una bobina, cuidar que el núcleo cierre bien y que los contactos no traben al contactor.
· Es imprescindible cambiar la cámara apagachispas cada vez que se cambien los contactos.
Relé de sobrecargas
El relé de sobrecargas es el elemento encargado de proteger al motor y lo hace midiendo la corriente que el motor toma de la red y supone un estado de calentamiento de los bobinados del motor. Si la corriente sobrepasa la corriente medida, el relé desconecta la bobina del contactor y separa de la red al consumidor. El sistema de detección puede ser térmico (el que usamos en taller) o electrónico. El relé no protege al motor cuando sus bobinas se calientan por otro factor que no es la corriente.
El relé de sobrecargas siempre debe estar regulado al valor de servicio del motor, a plena carga, se hace al valor de corriente que indica la chapa (nunca mayor que la corriente nominal).
Ventajas de los relés electrónicos
· Bajo consumo
· Mayor precisión en el ajuste de la escala
· Mayor repetitividad en la curva de respuesta
· Actuación instantánea
· Mayor rango de ajuste
La ventaja del térmico, es que puede ser accionado con corriente continua.
Se llama clase de disparo al tiempo que tarda el rele en actuar.
Algunos relés vienen con una protección contra falta de fase, que acelera la desconexión cuando falta una fase. El relé debe ser ajustado al valor real del consumo del motor. El botón azul “reset” permite colocar al relé en “automático”(A). El botón rojo “stop” permite accionar sobre el contacto NC y desconectar el circuito.
Guarda motores
El guarda motor funciona como un arrancador directo, ya que tiene la maniobra, protección y comando en él. Se trata de un interruptor automático con la protección de motor incluida. Cuenta con un disparador por sobrecargas que se comporta igual que el relé de sobrecargas. Contiene un disparador magnético que protege al disparador por sobrecargas y a los contactos por efectos de cortocircuitos.
Se llama poder de corte a la capacidad de un interruptor de manejar una corriente de cortocircuito. Los guarda motores tienen una capacidad de 50kA o 100kA y son resistentes a casi todos los cortocircuitos en una instalación.
Un guarda motor reemplaza a fusibles, contactores y relés de sobrecargas, pero debido a las virtudes de los mismos, la mejor forma de conectar un guarda motor es luego del contactor, aprovechando los beneficios de ambos. El guarda motor debe ser ajustado a la corriente de servicio del motor. El disparador por cortocircuitos está ajustado a 13 veces la corriente del guarda motor y esto permite el arranque sin problemas.
Los guarda motores se seleccionan según la corriente de servicio del motor.
Generalmente los disparadores de los guarda motores son termo magnéticos para la protección por sobrecargas y magnético para la de cortocircuitos. Los guarda motores se accionan mediante una palanca frontal y esto señaliza el estado de los contactos principales.
Arranque directo de motores asincrónicos trifásicos
El arranque directo es la manera más simple de iniciar el funcionamiento de un motor eléctrico. Un arranque es directo porque al motor se le aplica se tensión asignada, permitiéndole desarrollar toda su potencia y par o momento asignado.
Existen distintas formas de encarar el arranque directo de motores trifásicos asincrónicos con rotor de jaula de ardilla:
- La combinación de fusibles, contactor y relé de sobre intensidad.
- El guarda motor.
- La combinación de guarda motor y contactor.
- La combinación de interruptor sin disparador de sobrecargas, contactor y relé de sobre intensidad.
- El interruptor manual.
Arranques inversores
En motores asincrónicos trifásicos conectando ordenadamente las fases a sus bornes, estos giran en sentido horario, es decir, hacia la derecha. El sentido de marcha también se conoce como directo. Se puede lograr que el motor gire en sentido contrario invirtiendo a dos de sus fases. En este caso el motor girara en sentido anti horario o inverso. Para lograr esta función se cuenta con los inversores de marcha. Estos constan de dos contactores, cada uno de ellos calculado como si se tratara de un arrancador directo.
Arrancadores a tensión reducida
Cuando se arranca en forma directa un motor pueden surgir inconvenientes mecánicos o eléctricos, los cuales están relacionados con la corriente inicial. El arranque directo absorbe elevadas corrientes equivalentes a 2,5 veces el valor de la corriente nominal, esto se debe al tipo de motor. Razón por la cual, no se utiliza el arranque directo de un motor ya que absorbe elevadas potencias.
Los problemas eléctricos que se pueden presentar al momento de arranque se deben a que la línea no tenga la potencia necesaria, conductores muy finos o mucha distancia entre la acometida y el motor.
Arrancar motores en forma directa puede ocasionar problemas mecánicos ya sea de torsión del eje y acoplamientos mecánicos, lo cual reduce su vida útil.
Los arranques se pueden realizar de distintas maneras, el más utilizado es el estrella-triangulo:
CONEXIÓN ESTRELLA: Consiste en unir entre si un terminal de cada bobina del estator y alimentar el otro terminal para generar una tensión equivalente a la tensión de tres fases dividida por el factor raíz de 3 entre los terminales de cada bobina.
CONEXIÓN TRIANGULO: Consiste en conectar en serie las bobinas del estator y aplicar una tensión equivalente a la tensión línea-línea.
ARRANQUE: La secuencia comienza en configuración estrella, generando una tensión de cada una de las bobinas del estator raíz de 3 veces menor que la nomina. Una vez que el motor alcanza el 70% o el 80% de la velocidad nominal se desconecta el acoplamiento en estrella para realizar la conmutación a configuración triángulo.
Arranques suaves
Cuando se requiere ahorrar energía y el motor se ve sujeto a esfuerzos mecánicos muy elevados, es necesario utilizar un arrancador suave.
Los arrancadores suaves son equipos electrónicos capaces de controlar la tensión de salida en un tiempo predeterminado llamado “rampa de arranque”. Luego de este tiempo se llega hasta el valor máximo y así funciona normalmente.
Mediante potenciómetros es posible variar el tiempo de “subida” y el de “bajada”. Estos potenciómetros se encuentran al frente del dispositivo. Para la parada del motor el proceso es inverso al de encendido, es decir, que durante el tiempo predeterminado la tensión desciende hasta llegar a cero.
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