Las protecciones en una instalación eléctrica

Las protecciones en una instalación eléctrica

Fusible

Los fusibles son elementos de protección de las instalaciones eléctricas que se conectan en serie con el circuito que tienen que proteger. Se fabrican con un hilo de un material que tiene un punto de fusión más bajo que el del cobre y suelen disponer también una sección inferior a la de los conductores. El  objetivo es que ante cualquier aumento de temperatura debido a una intensidad excesiva, sea el primer punto en calentarse. Si la temperatura es la suficiente, el elemento se funde, interrumpiendo la continuidad del circuito y evitando por tanto que la sobreintensidad peligrosa siga circulando y dañe al resto de componentes.

El hilo fusible está contenido en un compartimento, que algunas veces contiene algún material inerte (por ejemplo sílice) con el fin de que se extinga el arco en el momento de la fusión.

Como exteriormente no es posible ver si el fusible se ha fundido, algunos presentan un dispositivo indicador, denominado dispositivo percutor, que mediante un elemento coloreado indica el estado del fusible.

Los fusibles presentan como ventaja frente a otros dispositivos de protección contra sobreintensidades su bajo coste, pero por contra tienen como desventaja la necesidad de ser reemplazados cada vez que se produce un corte, ya que el fusible queda inservible para un nuevo uso.

Interruptor magnetotérmico

El interruptor magnetotérmico es un dispositivo de protección contra corrientes de sobrecarga y cortocircuitos. Provoca la apertura automática del circuito en el que está instalado cuando dichas corrientes tienen lugar. Como indica su nombre, consta de dos métodos de apertura:

  • Disparador magnético: actúa frente a las corrientes de cortocircuito, y debido a que este tipo de corrientes son muy peligrosas, tiene que proporcionar un corte muy rápido.
  • Disparador térmico: actúa frente a las corrientes de sobrecarga. El corte es más lento.

El disparador térmico está compuesto por dos láminas de metales distintos unidas entre sí. Cuando circula por ellas una intensidad de sobrecarga, poco a poco se van calentando, y como consecuencia, dilatando. Como ambas láminas son de metales distintos, una de ellas siempre se dilatará más que la otra, por lo que el resultado será una curvatura de ambas placas que provoca la apertura del circuito después de un tiempo. El disparador magnético en cambio está formado por un electroimán. Cuando la
intensidad que circula por él es la suficiente, se genera una fuerza que tira de los contactos asociados a él, abriendo de esta forma el circuito en tiempos prácticamente nulos (milisegundos).

Las principales características que definen un interruptor automático son:

  • Número de polos: es el número de conductores que corta. Pueden ser unipolares, bipolares, tripolares, tetrapolares.
  • Intensidad nominal: intensidad que va a circular por él en condiciones normales.
  • Poder de corte: máxima intensidad que es capaz de cortar.
  • Tipo de curva: determina el funcionamiento del dispositivo, tiempos de corte y disparador que actúa en función del valor de la intensidad. Los tipos de curvas más frecuentes son: Curva B, Curva C, Curva D y Curva ICP.

Interruptor diferencial

El interruptor diferencial es un dispositivo que protege la instalación contra defectos de aislamiento, y por lo tanto, a las personas que la utilizan contra contactos indirectos.

Un interruptor diferencial tiene dentro un pequeño núcleo magnético, con forma toroidal (aro macizo), que hace las funciones de núcleo de un transformador. Los conductores de alimentación de la instalación (tanto de ida como de retorno) se pasan por el interior de este núcleo y hacen las veces de primario del transformador. También existe un pequeño arrollamiento alrededor del núcleo que sería el equivalente al circuito secundario. Este devanado secundario funciona como un imán, y si la intensidad que circula por él es suficiente, es capaz de provocar la apertura de los contactos del interruptor.

Cuando en la instalación no existe ningún defecto, toda la corriente que alimenta la instalación regresa por el conductor neutro. En estas condiciones, se tienen dos intensidades de igual valor, pero de sentido contrario, actuando como primario. Los efectos de estas intensidades se anulan entre ellos y por lo tanto no se induce tensión en el secundario.

Las principales características que definen un interruptor diferencial son:

  • Intensidad nominal: intensidad de la instalación en la cual va a ser instalado.
  • Tensión nominal: tensión de la instalación en la que va a ser instalado.
  • Sensibilidad ()In): es el mínimo valor de la intensidad de defecto que provoca la apertura del interruptor diferencial. En función de este valor, podemos clasificar los diferenciales como:
    • Baja sensibilidad: )In > 300 mA. Aplicación en industrias que no requieren altos niveles de protección.
    • Alta sensibilidad: )In entre 10 y 30 mA. Los de 30 mA son los que se utilizan habitualmente en viviendas e instalaciones en general.
  • Número de polos: los diferenciales se fabrican bipolares y tetrapolares.

Protección contra sobretensiones

Para proteger la instalación frente a las subidas de tensión se coloca un dispositivo de protección contra sobretensiones. El objetivo del dispositivo de protección es conseguir que la tensión en sus extremos sea siempre menor que la máxima admisible para los equipos que tiene que proteger, de acuerdo con su categoría de sobretensión.

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