Mando y Protección de Circuitos Eléctricos

Auxiliares de Mando

Son elementos del circuito de mando encargados de asegurar el diálogo entre el usuario del circuito de maniobra y la máquina.

Tipos de Auxiliares de Mando

• Pulsadores: Permiten la intervención en el mando de un circuito de maniobra.
• Conmutadores: De varias posiciones, actúan como elementos de intervención en el mando.
• Pilotos de Señalización: Visualizan una acción del mando.

Pulsadores y Conmutadores: Simbología

Los pulsadores se emplean en el mando de los circuitos de maniobra y constan de dos partes:

1. Dispositivo de Mando: Es la parte del pulsador que entra en contacto con el operario.
2. Contactos: Son los encargados de realizar la acción de mando. Pueden ser normalmente abiertos (NA), normalmente cerrados (NC) o una combinación de ambos.

Los conmutadores o botones giratorios poseen varias posiciones mantenidas y se utilizan para la elección de distintos circuitos.

Averías en los Circuitos de Maniobra y su Reparación

Antes de localizar cualquier avería del circuito de maniobra, es necesario realizar las siguientes comprobaciones:

1. Comprobar la existencia de tensión de alimentación.
2. Revisar los elementos de protección.
3. Revisar el esquema eléctrico (circuito de potencia y circuito de mando) y comprobar si posee continuidad eléctrica.

El mayor causante de averías en un circuito de maniobra es el contactor.

Tipos de Dispositivos de Protección

Se encargan de detectar y/o eliminar las posibles averías o incidentes que se puedan producir en los receptores o instalaciones eléctricas, y en sus automatismos eléctricos o circuitos de maniobra.

Posibles Averías

• Sobreintensidad o Sobrecarga: Es un aumento del consumo de corriente que sobrepasa a la corriente de servicio. Si es permanente, se considera sobreintensidad no admisible y hay que eliminarla. Si es de corta duración (arranque de un motor), se considera sobreintensidad admisible y no hay que eliminarla.
• Cortocircuito: Es un aumento del consumo de corriente que sobrepasa considerablemente a la corriente de servicio cuando se produce la unión de varios conductores activos. Es obligatoria la eliminación de esta avería en menos de 5 segundos.
• Defecto de Aislamiento: Es la unión entre partes conductoras no activas (cuadros eléctricos) y activas (cables) sometidas a tensión nominal.

Avería o Incidente: Es producido por un funcionamiento anómalo de los receptores o instalaciones eléctricas.

Corriente de Servicio: Es la que consume un receptor de forma permanente.

Relés Térmicos

Son dispositivos de protección con capacidad de detectar las sobreintensidades no admisibles que atraviesan los receptores, sin intervenir cuando esta sea admisible.

Clasificación

• Tripolares: Se utilizan en receptores trifásicos, monofásicos o bifásicos. Son los más usuales en la protección de motores eléctricos.
• Tripolares Diferenciales: Además de ser utilizados en receptores trifásicos, son capaces de detectar cuando ha fallado una de las fases de alimentación. Muy útiles en la protección de motores trifásicos.
• Tripolares Compensados: Son aquellos que, además de proteger frente a sobreintensidades, son insensibles a las variaciones de temperatura ambiente.

Constitución de un Relé Térmico Tripolar

• Bimetales o Contactos Principales: Constituidos por la asociación de dos metales con coeficientes de dilatación distintos.
• Contactos Auxiliares: Destinados a abrir o cerrar los circuitos de mando. Suelen ser dos: uno abierto y otro cerrado en posición de reposo.
• Pulsador de Prueba: Utilizado para activar el relé y así comprobar el buen funcionamiento del mismo (pulsador de test).
• Bobinas Calefactoras: Encargadas de calentar los bimetales.
• Resorte: Hace volver a la posición de reposo a los contactos auxiliares.

Funcionamiento de un Relé Térmico

Cuando la sobreintensidad no admisible atraviesa las bobinas calefactoras, cuya sección es función de la corriente a controlar, provocan la deformación de los bimetales. Esta deformación produce el desplazamiento de los contactos auxiliares, utilizando el NC para interrumpir la alimentación de la bobina del contactor (circuito de mando), desconectando el receptor, y el NA para activar un elemento de señalización. Para que el relé térmico vuelva a su posición, es necesario que los bimetales estén suficientemente fríos. Cuando esto sucede, la acción del resorte hace volver a los contactos auxiliares a su posición de reposo. Poseen dos opciones: rearme manual o automático.

Elección de un Relé Térmico

• El tiempo máximo que puede soportar una sobreintensidad no admisible sin quedar fuera de servicio.
• La corriente de servicio que consume en amperios.

Interruptores Automáticos (Magnetotérmicos)

Son dispositivos de protección con capacidad de cortar (detectar y eliminar) por sí solos las sobreintensidades no admisibles y los cortocircuitos que se producen en los receptores, sin abrir los contactos cuando la sobreintensidad sea admisible. No debe usarse como elemento de maniobra, ya que en reposo sus contactos son cerrados.

Fusibles

Son dispositivos de protección con capacidad de cortar (detectar y eliminar) por sí solos las sobreintensidades no admisibles y los cortocircuitos que se producen en los receptores, sin actuar cuando la sobreintensidad es admisible. Son los dispositivos más antiguos empleados en las instalaciones eléctricas.

Tipos de Fusible

Se distinguen por su forma de construcción:

• Fusible de Rosca: Son aquellos que para su conexión necesitan ser roscados a una base portafusibles. Existen dos sistemas: sistema D y D0.
• Fusible de Cuchilla: El sistema NH (sistema de fusible de baja tensión alta capacidad) es un sistema de fusible normalizado que se compone de una base de fusible, del cartucho intercambiable y del accesorio para el cambio del cartucho.

Clases de Fusible

• Categoría g: De uso general, se utiliza para proteger a los receptores contra sobreintensidades no admisibles y cortocircuitos.
• Categoría a: De acompañamiento, se utilizan para proteger los receptores contra cortocircuitos y necesitan el acompañamiento de una protección frente a sobreintensidades (térmico).

Clases de servicio en función al receptor a proteger:

• L: Cables y conductores eléctricos
• M: Aparatos de maniobra
• R: Semiconductores
• Tr: Transformadores

Interruptores Diferenciales

Son dispositivos de protección con capacidad de detectar y eliminar por sí solos los defectos de aislamiento que se producen en los receptores.