Aparamentas Profesor Rodrigo Pinto Duoc UC 1 FUNDAMENTO TEÓRICO 1.- DEFINICIÓN DE APARAMENTA ELÉCTRICA Aparamenta eléctrica es el conjunto de aparatos de maniobra, de regulación y control, de medida, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas, utilizados en las instalaciones eléctricas, cualquiera que sea su tensión. Duoc UC 2 FUNDAMENTO TEÓRICO 2.- CLASIFICACIÓN Por su función • De maniobra • De protección • De medida • De regulación • De control • Bobinas de reactancia y condensadores Duoc UC 3 FUNDAMENTO TEÓRICO Por su tensión • De Baja Tensión (BT): ≤ 1.000 V c.a., ≤ 1.500 V c.c. • De Media Tensión (MT): de 3 a 36 kV • De Alta Tensión (AT): de 45 a 220 kV • De Muy Alta Tensión (MAT): >220 kV Duoc UC 4 FUNDAMENTO TEÓRICO Por su emplazamiento • De montaje interior • De montaje exterior o intemperie Por su tipo de protección • No protegidos o abiertos • Protegidos con envolvente metálica Por su utilización: • Instalaciones domesticas • Instalaciones industriales • Redes eléctricas de producción, transporte y distribución Duoc UC 5 Aparamenta en alta tensión Definición y clasificación de la aparamenta de A.T. Duoc UC 6 Aparamenta en alta tensión El funcionamiento normal de una línea eléctrica se puede ver perturbado por diferentes causas, lo que hace necesario una serie de aparatos de maniobra y protección que permitan poner la línea en su estado de funcionamiento normal. Duoc UC 7 Aparatos de maniobra y proteccion Duoc UC 8 Sistema automático de protección Un sistema de automático de protección es el conjunto de elementos interconectados o dependientes entre sí cuya función es proteger una línea, a un equipo o a un conjunto de equipos. De una manera general los componentes de un sistema automático de protección son: Transformadores de medida. Los elementos que permiten obtener la información acerca de las condiciones de operación de un sistema de potencia, en forma de señales secundarias de corriente o de tension proporcionales a las magnitudes primarias Duoc UC 9 Sistema automático de protección Relé. Elementos que reciben la información de los transformadores de medida y que son capaces de discriminar entre una condición normal y anormal. Cuando el relé detecta una condición anormal actúa de forma directa o indirecta sobre un interruptor de potencia que abre el circuito de potencia Duoc UC 10 Sistema automático de protección Interruptor de potencia. Dispositivos que cumplen con la función de aislar o desconectar el sistema de potencia. Circuito de control. Conjunto de elementos que interconectan a los tres componentes anteriores Duoc UC 11 Aparamenta en baja tensión Duoc UC 12 Aparamenta en baja tensión Duoc UC 13 Aparamenta en baja tensión Duoc UC 14 Aparamenta en baja tensión Duoc UC 15 Interruptor Automático Magnetotérmico Es un aparato utilizados para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y sobrecargas, en sustitución de los fusibles. Tienen la ventaja frente a los fusibles de que no hay que reponerlos. Cuando desconectan el circuito debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se rearman de nuevo y siguen funcionando. Su funcionamiento se basa en un elemento térmico, formado por una lámina bimetálica que se deforma al pasar por la misma una corriente durante cierto tiempo, para cuyas magnitudes está dimensionado (sobrecarga) y un elemento magnético, formado por una bobina cuyo núcleo atrae un elemento que abre el circuito al pasar por dicha bobina una corriente de valor definido (cortocircuito) Duoc UC 16 Interruptor automático Magnetotérmico Duoc UC 17 Desconexión Térmica 18 Desconexión térmica En caso de sobrecarga la deformación de la lámina bimetálica provoca la apertura de los contactos. Duoc UC 19 Desconexión Magnética 20 Desconexión Magnética En caso de cortocircuito la corriente que atraviesa el solenoide tiene una magnitud tal que produce el desplazamiento del núcleo que a su vez provoca la apertura de los contactos. Duoc UC 21 DESCONEXIÓN-RECONEXIÓN La desconexión puede ser: -Manual: mecánica -Automática: magnética, por cortocircuito y térmica por sobrecargas La reconexión es manual Duoc UC 22 Duoc UC 23 SELECTIVIDAD La selectividad asegura que la apertura del interruptor se produzca en aquel situado más próximo al defecto. Grados de selectividad: A) selectividad total: la condición anterior se produce para todos los valores de corriente. B) selectividad parcial: cuando por encima de determinados valores de corriente se produce el disparo simultáneo de más de un interruptor. Duoc UC 24 Tipos de selectividad Selectividad amperimétrica. El interruptor que esté aguas abajo debe cortar el circuito ante cortocircuitos, antes de que lo haga el superior Selectividad cronométrica. El interruptor que esté aguas abajo debe cortar el circuito en un tiempo inferior al de aguas arriba para una misma sobreintensidad Filiación. Efecto cascada o protección back-up. Permite el empleo de un interruptor con un poder de corte inferior a la corriente de cortocircuito prevista en el punto donde está instalado, con la condición de que exista otro dispositivo de protección instalado aguas arriba que posea el poder de corte necesario. Duoc UC 25 CURVAS DE DISPARO Duoc UC 26 Interruptor Diferencial Es un interruptor que tiene la capacidad de detectar la diferencia entre la corriente de entrada y salida en un circuito. Cuando esta diferencia supera un valor determinado (sensibilidad), para el que está calibrado (30 mA, 300 mA, etc), el dispositivo abre el circuito, interrumpiendo el paso de la corriente a la instalación que protege. Duoc UC 27 Interruptor Diferencial • Cuando las corrientes de entrada IF y salida IN no son iguales, los flujos FF y FN creados por ambas corrientes en el núcleo toroidal dejan de ser iguales y el flujo diferencial FF - FN crea una corriente i que activa el electroimán que a su vez posibilita la apertura de los contactos del interruptor. • Un botón de prueba permite comprobar el correcto funcionamiento del dispositivo. Al pulsar dicho botón se deriva una corriente IF a través de la resistencia R, siendo ahora IN = 0, activándose el dispositivo. Duoc UC 28 Interruptor Diferencial Duoc UC 29 Interruptor Diferencial Duoc UC 30 Interruptor Diferencial Duoc UC 31
