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Cálculo
de los dispositivos de Protección (REBT)
u
Cálculos
de los dispositivos de protección.
Se trata acontinuación el cálculo de las
protecciones contra sobreintensidades (sobrecargas y cortocircuitos) en
las líneas eléctricas de B.T. de acuerdo con el REBT. Para ello, es
preciso calcular los dispositivos para la protección de:
1º) Sobrecargas
2º) Cortocircuitos.
1º) Características de los
dispositivos de protección contra las sobrecargas.
Las
características de funcionamiento de un dispositivo que protege un
cable contra sobrecargas deben satisfacer las dos condiciones
siguientes:
1º) IB
≤ In ≤ IZ
2º) I2 ≤ 1,45 IZ
Donde:
IB: es la intensidad utilizada en el
circuito.
IZ: es la intensidad admisible en la
canalización según la norma UNE 20460, parte 5-523.
In: es la intensidad nominal del
dispositivo de protección (para los dispositivos de protección
regulables, In es la intensidad de regulación escogida).
I2: es la intensidad que asegura
efectivamente el funcionamiento del dispositivo de protección. Se
indica en la norma de producto o se puede leer en las instrucciones
o especificaciones proporcionadas por el fabricante.
Para interruptores automáticos (IA):
I2
= 1,45 In (para interruptores domésticos)
I2 = 1,30 In (para interruptores
industriales)
Para fusibles,
la característica equivalente a la I2 de los
interruptores automáticos es la denominada If (intensidad
de funcionamiento)que es la corriente que asegura la fusión del
fusible en un tiempo convencional de 1 o 2 h, que para los fusibles
del tipo gG toma los valores siguientes:
If = 1,60 In si In ≥16A
If = 1,90 In si 4A < In<16A
If = 2,10 In si In ≤ 4A
2º) Características
de los dispositivos de protección contra los cortocircuitos.
Todo dispositivo que
asegure la protección contra los cortocircuitos debe
responder a las dos condiciones siguientes:
1º) Su poder de corte
(PdC) debe ser como mínimo igual a la corriente de cortocircuito
máxima (ICCmáxima), supuesta en el punto donde está
instalado. Se admite un dispositivo que posea un poder de corte
inferior, con la condición de que otro aparato protector que tenga
el necesario poder de corte sea instalado aguas arriba. En este
caso, las características de los dispositivos deben estar
coordinadas de tal forma que la energía que dejan pasar los
dispositivos no sea superior a la que pueden soportar sin perjuicio,
el dispositivo situado aguas abajo y las canalizaciones protegidas
por estos dispositivos.
PdC > ICCmáxima
2º) El tiempo de corte de
toda corriente que resulte de un cortocircuito que se produzca en un
punto cualquiera del circuito, no debe ser superior al tiempo que
tarda en alcanzar la temperatura límite admisible por los
conductores. Para los cortocircuitos de una duración (t) como máximo
igual a cinco segundos, la duración necesaria para que una corriente
de cortocircuito eleve la temperatura de los conductores al límite
admisible en servicio normal al valor límite, puede calcularse, en
primera aproximación, por la fórmula:
Öt
= k·S/I donde:
Esta condición debe
verificarse tanto para la Icc máxima (trifásico), como para la Icc
mínima (fase-neutro al final de la línea). También se puede poner en
la forma:
(I2 t )Línea
≤ (I2 t )Conductor = K2 S2
t = es la duración en segundos.
S = es la sección en mm2.
I = es la corriente de cortocircuito efectiva en A, expresada
en valor eficaz.
k = cte. para cada tipo de cable (conductor y aislamiento)
Para las intensidades
de cortocircuito de muy corta duración hay que referirse a las
características I2t facilitadas por el fabricante.
Esta condición 2,
se puede transformar, en el caso de instalar un interruptor
automático, en la condición siguiente, que resulta más fácil de
aplicar y es generalmente más restrictiva:
Iccmín > Im
Siendo:
Iccmín = corriente de cortocircuito mínima
que se calcula en el extremo del circuito protegida por el
interruptor automático.
Im = corriente mínima que asegura el disparo
magnético, por ejemplo, para un IA de uso doméstico y con curva C,
se tiene: Im = 10 In.
Valor de la constante K
según conductor y aislamiento:
u
Generalidades.
F
Para la protección contra
sobreintensidades en instalaciones domésticas, únicamente se
utilizan interruptores automáticos.
F
Para la protección contra sobrecargas
en instalaciones industriales se puede utilizar tanto relés
térmicos o equivalentes asociados con IA, como fusibles, aunque la
protección proporcionada por el IA con relé térmico es mas eficiente
que la proporcionada por el fusible.
F
Por razones de seguridad, es posible
omitir la protección contra sobrecargas en circuitos en los que una
desconexión imprevista puede originar un peligro.
F
Los dispositivos de protección contra
cortocircuitos deben situarse en el punto en el que se produce un
cambio, tal como una variación de la sección, naturaleza o sistema
de instalación, y se produce una reducción del valor de la corriente
admisible de los conductores, salvo cuando otro dispositivo
situado aguas arriba posea una característica tal que proteja
contra cortocircuitos aguas abajo del cambio.
F
Los dispositivos de protección contra
cortocircuitos podrán situarse aguas abajo del punto donde se
produce el cambio de la sección, naturaleza o sistema de
instalación, si la parte del cableado situada entre el punto del
cambio y el dispositivo de protección cumple las tres condiciones
siguientes:
− No excede los 3 m de longitud;
− Está instalado de manera que se minimice el riesgo de
cortocircuito (por ejemplo reforzando el sistema de cableado contra
las influencias externas).
− Está instalado de manera que se minimice el riesgo de
incendio o de peligro para las personas.
u
Resumen.
u
Diagramas y Ejemplo.
Diagrama de las corrientes definitorias de la
protección
Principio de la
protección de un circuito con interruptor automático |
Principio de protección de
un circuito con fusibles |
Curvas Características de
un Interruptor Automático
Ejemplo
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