Protección y medición en instalaciones eléctricas: tensiones, fusibles y magnetotérmicos
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Introducción
En electricidad existen varios tipos de esquemas: esquema multifilar o funcional, esquema de circuito y esquema unifilar. A continuación se describen las magnitudes, instrumentos, fenómenos y dispositivos de protección más habituales en las instalaciones eléctricas.
Magnitudes eléctricas e instrumentos
A continuación se muestran las principales magnitudes eléctricas, sus unidades y los instrumentos utilizados para su medida:
| Magnitud | Unidad | Instrumento |
|---|---|---|
| Tensión | Volt (V) | Voltímetro |
| Intensidad | Amperio (A) | Amperímetro |
| Resistencia | Ohm (Ω) | Ohmímetro |
| Potencia | Vatio (W) | Vatímetro |
| Energía | Kilovatio-hora (kW·h) | Contador de energía |
Polímetro
Polímetro (o multímetro): es un instrumento con el que podemos medir diferentes magnitudes eléctricas, como tensión, intensidad y resistencia.
Error absoluto
Error absoluto: es la diferencia entre el valor leído en el instrumento y el valor real.
Fenómenos que afectan a las instalaciones
Sobretensión
Sobretensión: es un exceso de tensión que afecta a la red eléctrica. Las sobretensiones se pueden generar por descargas directas de un rayo, descargas lejanas cuyos efectos se transmiten por la red eléctrica, conmutaciones en la red y por defectos en la propia red.
Sobrecarga
Sobrecarga: se produce si se supera la intensidad máxima permitida que puede circular por un conductor, provocando un sobrecalentamiento del mismo. La sobrecarga suele deberse a un exceso de aparatos eléctricos conectados y utilizados de forma simultánea.
Corto circuito
Corto circuito: contacto directo entre conductores que se encuentran en diferente tensión, lo que provoca que circule por la línea una intensidad muy alta en un tiempo muy reducido.
Sobreintensidad
Sobreintensidad: es un exceso de intensidad en la línea. Se puede producir por una sobrecarga, un cortocircuito, una descarga atmosférica o por un defecto de aislamiento.
Dispositivos de protección
Fusibles
Fusibles: son dispositivos conectados en serie con la instalación, de tal manera que por ellos circula toda la corriente. Protegen la instalación contra sobreintensidades. En su interior hay un conductor de bajo punto de fusión o de menor sección que el de la línea; en el momento en que se supera la intensidad máxima permitida, dicho conductor se funde y abre el circuito.
Tipos de fusibles
- Según la forma y tamaño: cilíndricos, de cuchilla, de rosca.
- Según el tiempo de fusión: lentos (retardados), rápidos y extrarrápidos.
Interruptor automático (magnetotérmico)
El interruptor automático o magnetotérmico es un elemento que protege la instalación contra cortocircuitos y sobrecargas. Consta de dos partes principales:
1) Parte magnética
La parte magnética está formada por una bobina, un núcleo móvil y un mecanismo de disparo. La bobina, al estar conectada en serie con la instalación, es atravesada por la corriente de consumo. Si la corriente es normal, el interruptor se mantiene cerrado; si la intensidad sobrepasa los límites prefijados (p. ej., en un cortocircuito), el núcleo es atraído y provoca la apertura instantánea del interruptor. Esta parte protege contra cortocircuitos.
2) Parte térmica
La parte térmica está formada por una lámina bimetálica que, si se produce una sobrecarga (aunque sea débil pero persistente), se calienta y se deformará, provocando la apertura del circuito. Esta parte protege contra sobrecargas prolongadas.
Resumen
- Conocer las magnitudes y los instrumentos (voltímetro, amperímetro, ohmímetro, etc.) es esencial para medir y diagnosticar instalaciones.
- Las sobretensiones, sobrecargas, cortocircuitos y sobreintensidades son las principales causas de avería y riesgo en las instalaciones eléctricas.
- Los fusibles y los interruptores magnetotérmicos son protecciones fundamentales para evitar daños a las personas y a los equipos.