1813-COORDINACION-DE-PROTECCIONES-DE-LA-RED-ELECTRICA-DE-LA-ESIME-ZACATENCO

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL 
 
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA 
MECANICA Y ELECTRICA 
 
DEPARTAMENTO DE INGENIERIA ELECTRICA 
 
 
 
 
 
 
“COORDINACION DE PROTECCIONES DE LA RED 
 ELECTRICA DE LA ESIME ZACATENCO” 
 
 
 
 
TESIS 
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE 
INGENIERO ELECTRICISTA 
 
 
 
 
 
 
PRESENTAN: 
CERVANTES MARTINEZ SEBASTIAN 
VILLEGAS FRANCO JORGE 
 
 
 
ASESORES: 
ING. RICARDO OMAR ALVAREZ GAMEZ 
M. EN C. JUAN ABUGABER FRANCIS 
 
 
 
 
 
 
México D.F. a 30 de Enero del 2009 
 
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INDICE 
 
INDICE ……………………………………….. 2 
NOMENCLATURA ……………………………………….. 4 
RESUMEN ……………………………………….. 5 
INTRODUCCIÓN ……………………………………….. 6 
 
CAPITULO 1 
1 Sistemas de protección ……………………………………….. 8 
1.1 Tablero de protección ……………………………………….. 8 
1.2 Tipos de fallas eléctricas ……………………………………….. 9 
1.2.1 Sobrecarga ……………………………………….. 9 
1.2.2 Corto Circuito ……………………………………….. 9 
1.2.3 Falla de Aislamiento ……………………………………….. 9 
1.3 Elementos de protección ……………………………………….. 10 
1.3.1 Los relevadores ……………………………………….. 10 
1.3.1.1 Tipos de relevadores ……………………………………….. 10 
1.4 Interruptores ……………………………………….. 11 
1.4.1 Interruptores en pequeño 
 y gran volumen de aceite ……………………………………….. 12 
1.4.2 Interruptor neumático y en 
 Hexafloruro de Azufre ……………………………………….. 12 
1.4.3 Interruptores en vacío ……………………………………….. 12 
1.4.4 Interruptor termomagnético ……………………………………….. 12 
1.4.5 Interruptor o protector diferencial …………………………. 12 
1.5 Protección contra sobrecorriente …………………………. 14 
1.5.1 Fusibles o cortacircuitos …………………………. 17 
1.5.2 Interruptores automáticos magnetotérmicos …………… 17 
1.5.3 Características de desconexión …………………………. 18 
1.5.4 Protección contra sobrecargas …………………………. 19 
1.6 Peligros de la Corriente Eléctrica …………………………. 20 
1.6.1 Sistemas de protección de puesta a tierra …………… 20 
1.6.2 Puesta a tierra de las masas metálicas de instalación...……………… 21 
1.6.3 Tipos de toma a tierra ……………………………………….. 22 
 
CAPITULO 2 
2 Coordinación de protecciones …………………………. 23 
2.1. Objetivo de la Coordinación de protecciones……………. …………… 23 
2.1.2 Condiciones mínimas de la selectividad……...………….. …………… 24 
2.2 Consideraciones primarias …………………………. 26 
2.2.1 Corrientes de corto circuito …………………………. 26 
2.2.2 Intervalos y tiempos de coordinación …………………………. 26 
2.2.3 Capacidad de corriente de un cable …………………………. 27 
2.2.4 Saturación de transformadores de corriente……………. …………… 27 
2.2.5 Como leer las curvas de tiempo-corriente……………….. …………… 27 
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2.2.6 Curvas ANSI para transformadores …………………………. 28 
2.3. Planificación inicial ……………………………………….. 30 
2.3.1 Diagrama unifilar ……………………………………….. 30 
2.3.2 Símbolos estándar para los diagramas eléctricos …………… 31 
2.3.3 Ejemplo de un Diagrama Unifilar de una red eléctrica………............. 33 
2.3.4 Diagrama de impedancias y reactancias………………… …………… 34 
2.3.5 Diagrama unifilar para la coordinación de protecciones……………… 34 
2.4 Corriente de corto circuito ……………………………………….. 35 
2.4.1 Estudio de corto circuito ……………………………………….. 35 
2.4.2 Justificación ……………………………………….. 36 
2.4.3 Origen y consecuencias de los cortos circuitos …………… 36 
2.4.4 Requerimientos para el estudio de corto circuito …………… 37 
2.4.5 Tipos de cortos circuitos …………………………. 37 
2.4.6 Métodos para el cálculo de corto circuito………………… …………… 38 
 
CAPITULO 3 
3 Procedimiento y análisis de resultados …………………………. 41 
3.1 Paso 1 “Diagrama Unifilar” ……………………………………….. 41 
3.2 Paso 2 “Diagrama de Impedancias" …………………………. 45 
3.3 Etapas y cálculo de corto circuito …………………………. 46 
3.4 Calculo de corto circuito en la barra principal……………… …………… 47 
3.4.1 Calculo de las reactancias del sistema …………………………. 48 
3.5 Ajuste y Coordinación de Protecciones …………………………. 54 
3.5.1 Selección de las protecciones para 
 transformadores en B.T …………………………. 54 
 
CAPITULO 4 
4 Estudio Económico del proyecto……….……… …………………………. 63 
4.1 Análisis de precios unitarios ……………………………………….. 64 
4.2 Análisis básico…………………… .……………………………………….. 65 
4.3 Desglose de costos indirectos ……………….. …………………………. 66 
4.4 Análisis para la determinación del factor del salario real….……….. 67 
 
CONCLUSIONES ……………………………………….. 71 
RECOMENDACIONES ……………………………………….. 72 
BIBLIOGRAFIA ……………………………………….. 73 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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NOMENCLATURA 
 
Cambio de valores reales a una base en por unidad ................................. pu 
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica ................................. ESIME 
Unidad Profesional Zacatenco. .................................................................... UPZ 
Instituto Politécnico Nacional .................................................................... IPN 
Comisión Federal de Electricidad .................................................................... CFE 
Software de simulación y diseño en los sistemas de potencia ................................. ETAP 
(Electrical Power Sistem Analysis) 
Comisión Electrónica Internacional .................................................................... CEI 
Certificado de Cálidad (Internacional Estándar Organitation) ....................... ISO 
Comité Consultivo Nacional de Normalización de la Industria Eléctrica ................ CCONNIE 
(Norma Mexicana). 
Instituto Nacional Americano de Estandarización ....................... ANSI 
miembro de la Organización Internacional de Estandarización ISO 
tensión ................................................................................................. V(V) 
corriente ................................................................................................. I (A) 
transformador de medición de corriente ................................................................. TC 
transformador de medición de potencial ................................................................. TP 
Hexafloruro de azufre .............................................................................. SF6 
fusible de acompañamiento según norma UNE ....................................................... aM 
fusible rápido según norma UNE .............................................................................. gT 
fusible lento según norma UNE .............................................................................. gF 
corriente de falla o intensidad de corriente a la cual ha de fundir un fusible .......... If 
pequeño interruptor automático .................................................................... PIA 
valor de corriente nominal .................................................................... In (A) 
Frecuencia .................................................................... Fr (Hz) 
símbolo de la unidad de la frecuencia .................................................................... Hz 
corriente de defecto a tierra .................................................................... Id (kA) 
alta tensión .................................................................... AT (kV) 
nivel de sensibilidad de la corriente Is (kA) 
baja tensión .................................................................... BT (V) 
circuito breaker .................................................................... CB 
fuerza electromotriz ....................................................................Fem (V) 
Símbolo de la unidad de potencia aparente en kilo Volt-Ampéres. .......................... kVA 
Impedancia .................................................................................... Z (OHM) 
admitancia .................................................................................... Y(MHO) 
corriente alterna .................................................................................... CA (V) 
corriente directa .................................................................................... CD (V) 
mili Amperes .................................................................................... mA (A) 
segundos .................................................................................... s 
kilo Amperes .................................................................................... kA 
corriente a plena carga .................................................................................... Ipc (A) 
corriente a rotor bloqueado .................................................................................... Irb (A) 
corriente de magnetización .................................................................................... Imag (A) 
conexión trifásica en estrella .................................................................................... Y 
transformador .................................................................................... T 
tensión prefalla .................................................................................... Vf (V) 
punto de referencia para .................................................................................... P 
corrientes de corto circuito en las fases a, b, c. ....................................................... Ia, Ib, Ic 
Impedancia equivalente de sec. Positiva ....................................................... Z1 
Impedancia equivalente de sec. Negativa ....................................................... Z2 
 
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RESUMEN 
 
En este proyecto se realiza la coordinación de protecciones de la red eléctrica de la ESIME 
Zacatenco, el cual contiene el procedimiento para poder obtener los objetivos de la tesis, 
las consideraciones principales y cada uno de los puntos importantes para realizar el 
proyecto, así como algunos métodos de cálculo para el corto circuito. Mencionando que 
toda coordinación parte de un diagrama unifilar actualizado de la red eléctrica a estudiar el 
cual debe contener los datos de cada uno de los componentes que la conforman como son: 
los conductores y sus calibres, alimentadores, subestaciones principales y derivadas, carga 
instalada, sus protecciones, transformadores, etc. También se pretende dar información más 
amplia de lo que son las protecciones en una red eléctrica, como utilizarlas y aplicarlas, 
saber coordinar y ajustar con el mínimo error o incertidumbre en su operación. 
 
Este trabajo presenta conceptos sobre el tema de las protecciones, su uso en las redes de 
distribución, en qué tipos de fallas eléctricas son aplicables, así como su principio de 
funcionamiento. Para realizar la coordinación de las Protecciones de la Red Eléctrica de la 
ESIME, se empieza el trabajo con información útil, concreta y entendible referente al tema; 
Empezando con información sobre el sistema a proteger, conceptos de coordinación de 
protección, el objetivo de dicha coordinación y su justificación, pero principalmente un 
procedimiento que nos lleve de forma correcta a la realización del objetivo de la tesis. 
 
Para poder llegar a cumplir con los objetivos de este proyecto se consultaron las 
siguientes normas, documentos y estándares de referencia que sirven como base para 
este proyecto: 
 
• NOM-029-STPS-2005 mantenimiento de las instalaciones eléctricas en los centros 
de trabajo-condiciones de seguridad (Norma Oficial Mexicana de la Secretaria del 
Trabajo y Previsión Social) 
• NCH ELEC 4/84 Norma de electricidad de acuerdo al código eléctrico Nacional 
EE.UU. NF F 16-101 para las instalaciones eléctricas en baja tensión. 
• NMX-J-136-SCFI Norma Oficial Mexicana de abreviaturas, números y símbolos 
usados en planos y diagramas eléctricos. 
• EN Normas Europeas 
• UNE que significa Una Norma Española creada por el Instituto de Normalización y 
Racionalización. 
• La nomenclatura y simbología de los arreglos unifilares y trifilares de una subestación 
eléctrica están basados en las normas internacionales CEI (Comisión Electrotécnica 
Internacional), la norma americana ANSI. Y las normas mexicanas CCONNIE 
(Comité Consultivo Nacional de Normalización de la Industria Eléctrica) 
• NOM-001-SEDE-2005 Norma Oficial Mexicana, “Instalaciones Eléctricas 
(Utilización)” 
• Comunicado de Luz y Fuerza del Centro informando la corriente de corto circuito en 
el punto de acometida, trifásico y monofásica. 
• Estándar IEEE Std. 141-1993 "Recommended Practice for Electric Power Distribution 
for Industrial Plants". 
• Estándar IEEE Std. 399-1990 "Recommended Practice for Industrial and 
Commercial Power Systems Analysis”. 
 
En la representación del diagrama unifilar se utilizó el software llamado Auto CAD 2006, y 
para la simulación del corto circuito y la coordinación de protecciones de la Red Eléctrica de 
la ESIME Zacatenco se utilizo el software denominado ETAP (Electrical Power Sistem 
Analysis) que es el software y la herramienta más completa de análisis y control para el 
diseño, simulación y operación de sistemas de potencia eléctricos de generación, 
distribución e industriales. Esta herramienta dispone de una gran cantidad de módulos como 
son: redes CA ó DC, tendido y rutado de cables, redes de tierra, coordinación y selectividad 
de protecciones, y diagramas de Control de Sistemas CA y CD. 
 
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INTRODUCCIÓN 
 
Es de conocimiento general, que las redes eléctricas de distribución tienen varios 
componentes y cada uno con características singulares, éstos forman parte importante de 
todo el sistema eléctrico, cumpliendo cada uno con sus funciones específicas. Existen 
dentro de dichas redes: subestaciones, interruptores encargados de unir o abrir circuitos 
entre sí, transformadores de potencia ó de corriente mejor conocidos como transformadores 
de medida, que se encargan de medir las características de la señal eléctrica para fines de 
protección y registro, seccionadores, que unen o separan circuitos, sólo por mencionar 
algunos. 
 
La Unidad Profesional Zacatenco del IPN cuenta con diversas áreas entre las cuales las 
más grandes son los edificios y laboratorios pesados, así como: laboratorios ligeros, 
áreas deportivas, áreas culturales, bibliotecas y alumbrado en general. Se sabe que todas 
las instalaciones en conjunto consumen una gran cantidad de energía eléctrica 
diariamente. El problema es como mantener en un alto nivel la continuidad del servicio, y 
que cuando ocurran condiciones intolerables, reducir el número de cortes de energía 
eléctrica, ya que muchas veces el corte de energía no sucede desde la subestación 
principal si no que es ocasionada por algún equipo eléctrico deteriorado, viejo o mal 
instalado que no cumple su función adecuadamente, como sucede con el que cuenta la 
Institución puesto que tiene aproximadamente un tiempo de funcionamiento de mas 40 
años, en especial al tratarse de las protecciones eléctricas. 
 
La función de la protección eléctrica es detectar posibles fallas y proteger al sistema de 
cualquier falla, si es posible desconectar al equipo eléctrico en riesgo para así cuidar la 
instalación e interrumpir en lo más mínimo el servicio de la energía eléctrica. Para poder 
reducir los riesgos de que algún equipo se dañe, ó que ocurra algún accidente humano y 
tratar en lo más mínimo de interrumpir la energía eléctrica se tendrá que actualizarla red 
eléctrica y se realizara la coordinación de las protecciones para una mayor confiabilidad. 
 
Es por eso que se toman como objetivos principales de esta tesis los siguientes puntos: 
 Realizar la coordinación de protecciones de la red eléctrica de la ESIME Zacatenco. 
 Realizar el levantamiento del diagrama eléctrico actualizado de la ESIME. 
 Determinar las corrientes de corto circuito para verificar las capacidades de corto 
circuito de tableros y dispositivos de protección, además de su aplicación en la 
elaboración del estudio de coordinación de protecciones. 
Por lo que fue necesario tener el Diagrama Unifilar de las Subestaciones eléctricas con que 
cuenta la ESIME, saber a que tipo de carga alimenta cada una de ellas; así como las 
actualizaciones que se han hecho a la fecha para poder detectar puntos de falla en caso de 
que llegase a suceder algún problemas dentro de las instalaciones y ayudar a la gente de 
mantenimiento para poder solucionar el problema. 
 
El Estudio de Corto Circuito tiene un impacto directo sobre la Seguridad Eléctrica y la 
Producción continua en la planta. Una combinación de nivel de Corto Circuito elevado y una 
mala selección de las capacidades interruptivas de los equipos, puede desatar una 
explosión y conato de incendio en caso de que se llegase a presentar una perdida de 
aislamiento en el Sistema Eléctrico. 
Como alcance de la tesis tenemos que el diagrama unifilar, el diagrama de impedancias, 
estudio de corto circuito y la coordinación de protecciones se realizará solo desde la 
subestación UPZ principal de 23 kV y subestaciones reductoras de 6 kV que conforman al 
alimentador 52-F5 correspondiente a los edificios del 1 al 5 de la ESIME dándole 
continuidad en el edificio 6 al 9 hasta llegar a su tablero de cargas de cada edificio. Se 
enfocamos a un solo alimentador por que la mayoría de ellos son similares, la mayoría de 
estas instalaciones cuentan con cargas estáticas es decir de solo alumbrado, puesto que los 
laboratorios pesados no tienen motores trabajando continuamente, es decir es solo para uso 
de practicas. 
 
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Este trabajo consta de 4 capítulos y esta estructurado de la siguiente forma: 
 
Comienza con una introducción la cual explicara el problema con el que cuenta la Red 
Eléctrica así como la solución efectiva a este problema, también se dan los objetivos 
generales y los específicos, se justificara el trabajo y se le dará una limitación o alcance 
 
El Capitulo 1 hace hincapie en un punto de vital importancia la seguridad de las redes 
electricas, a fin de evitar daños en los equipos al sistema en su conjunto y en particular a las 
personas. Presenta el Sistema de Protección, en donde se explica como esta compuesto el 
sistema de protección, los tipos de protecciones, tipos de fallas eléctricas y que tipo de 
protección aplicar en cada una de las diferentes fallas. 
 
El Capitulo 2 presenta una información amplia, concisa y entendible de lo que se refiere a 
la Coordinación de Protecciones; es decir se presentan conceptos, objetivos de la 
coordinación, condiciones de selectividad y consideraciones primarias, así como el 
procedimiento para una buena coordinación de protecciones y cálculos de corto circuito. 
 
El Capitulo 3 presenta el procedimiento aplicado a nuestro alcance, los resultados del 
ajuste y coordinación de las protecciones del alimentador 52-F5. Los cuales fueron 
respaldados a traves de un software a fin de tener una mejor coordinacion de las 
proteciones electricas. 
 
El Capitulo 4 presenta el estudio económico del proyecto, Comenzando con un estudio 
General, es decir la cotización del proyecto y la planeación en el cual se vera como esta 
conformada los recursos para su realización (recursos humanos, materiales y económicos), 
un desarrollo de los precios unitarios, posteriormente con los precios particulares. 
 
Finalmente se muestra las conclusiones y algunas recomendaciones para trabajos a futuro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 1 
El sistema de protección 
 Toda red eléctrica tiene que estar dotada de una serie de protecciones que la hagan 
segura, tanto desde el punto de vista de los conductores y los aparatos a ellos conectados, 
como de las personas que han de trabajar con ella. Existen muchos tipos de protecciones, 
que pueden hacer a una instalación de una red eléctrica completamente segura ante 
cualquier contingencia, pero hay tres que deben usarse en todo tipo de instalación: de 
alumbrado, domesticas, de fuerza, redes de distribución, circuitos auxiliares, etc., ya sea de 
baja o alta tensión. 
Estas tres protecciones eléctricas, que se describirán con detalle son: 
• Protección contra sobrecargas . 
• Protección contra cortocircuitos. 
• Protección de falla a tierra. 
La protección de las redes eléctricas esta encaminada a evitar daños en los equipos al 
sistema en su conjunto y a las personas y se aplica según sea el tipo de falla bajo un 
esquema general como el siguiente. 
 
 
Los sensores primarios generalmente detectan la falla en el nivel de tensión del sistema y 
normalmente son los llamados transformadores de instrumento que detectan señal de 
corriente, de tensión o una combinación de estas y se conocen como: 
a) Transformador de Corriente TC.- que semejan señales de corriente. 
 
b) Transformadores de Potencia TP.- semejan señal de tensión o potencial y se construyen 
en dos tipos. 
 
 1.- Transformador de potencial Inductivos 
 
 2.- Transformador de potencial Capacitivos 
 
La función principal de ambos transformadores de instrumento es aislar eléctricamente los 
instrumentos de medición y la protección que operan en baja tensión (120 ó 127V) de las 
redes eléctricas de donde se toman las señales, que operan en alta tensión (23 kV, 34.5 
kV). 
 
 
1.1 Tablero de protección 
 En un tablero eléctrico se concentran los dispositivos de protección y de maniobra 
de los circuitos eléctricos de la instalación. En el caso de instalaciones residenciales este 
tablero generalmente consiste en una caja en cuyo interior se montan los interruptores 
automáticos respectivos. 
 
Para lograr una instalación eléctrica segura, se debe contar con dispositivos de protección 
que actúen en el momento en el que se produce una falla (cortocircuito, sobrecarga o falla 
de aislamiento) en algún punto del circuito. De esta forma se evita tanto el riesgo para las 
personas de sufrir "accidentes eléctricos", como el sobrecalentamiento de los conductores y 
equipos eléctricos, previniendo así daño en el material y posibles causas de incendio. 
FALLA RELEVADOR INTERRUPTOR 
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El sistema de protección de los equipos y/o instalaciones del sistema eléctrico tiene como 
objetivos: 
 
• Detectar las fallas para aislar los equipos o instalaciones falladas tan pronto como 
sea posible 
• Detectar y alertar sobre las condiciones indeseadas de los equipos para dar las 
alertas necesarias; y de ser el caso, aislar al equipo del sistema 
• Detectar y alertar sobre las condiciones anormales de operación del sistema; y de 
ser el caso, aislar a los equipos que puedan resultar perjudicados por tales 
situaciones 
 
El sistema de protección debe ser concebido para atender una contingencia doble; es decir, 
se debe considerar la posibilidad que se produzca un evento de falla en el sistema eléctrico, 
al cual le sigue una falla del sistema de protección, entendido como el conjunto Rele-
Interruptor. Por tal motivo, se debe establecer las siguientes instancias: 
 
1. Las protecciones principales (primaria y secundaria) que constituyen la primera línea 
de defensa en una zona de protección y deben tener una actuación lomás rápida 
posible (instantánea). 
2. Las protecciones de respaldo que constituyen la segunda instancia de actuación de 
la protección y deberán tener un retraso en el tiempo, de manera de permitir la 
actuación de la protección principal en primera instancia. Estas protecciones son las 
siguientes: 
• La protección de falla de interruptor que detecta que no ha operado correctamente el 
interruptor que debe interrumpir la corriente de falla; y por tanto, procede con la 
apertura de los interruptores vecinos para aislar la falla. 
 
• La protección de respaldo, la cual detecta la falla y actúa en segunda instancia 
cuando no ha actuado la protección principal. Para ser un verdadero respaldo, este 
relé debe ser físicamente diferente de la protección principal. 
 
 
1.2 Tipos de fallas eléctricas: 
Las fallas, según su naturaleza y gravedad se clasifican en: 
 
1.2.1 Sobrecarga: 
 Se produce cuando la magnitud de la tensión ("voltaje") o corriente supera el valor 
preestablecido como normal (valor nominal). Comúnmente estas sobrecargas se originan 
por exceso de consumos en la instalación eléctrica. Las sobrecargas producen 
calentamiento excesivo en los conductores, lo que puede significar las destrucción de su 
aislamiento, incluso llegando a provocar incendios por inflamación. 
 
1.2.2 Cortocircuito: 
 Se originan por la unión fortuita de dos líneas eléctricas sin aislamiento, entre las que 
existe una diferencia de potencial eléctrico (fase-neutro, fase-fase). Durante un cortocircuito 
el valor de la intensidad de corriente se eleva de tal manera, que los conductores eléctricos 
pueden llegar a fundirse en los puntos de falla, generando excesivo calor, chispas e incluso 
flamas, con el respectivo riesgo de incendio. 
 
1.2.3 Falla de aislamiento: 
 
 Estas se originan por el envejecimiento del aislamiento de algún conductor, uniones 
mal aisladas, etc. Estas fallas no siempre originan cortocircuitos, sino en muchas ocasiones 
se traducen que superficies metálicas de aparatos eléctricos queden energizadas (con 
tensiones peligrosas), con el consiguiente peligro de shock eléctrico para los usuarios de 
aquellos artefactos. 
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1.3 Elementos de protección: 
 Existen varios tipos de protecciones diferentes, por lo que a continuación se 
explican los dispositivos más importantes utilizados para lograr continuidad en el servicio 
eléctrico y seguridad para las personas 
 
1.3.1 Los relevadores 
 La función del relevador es la de detectar una condición anormal de operación y 
actuar sobre el elemento de desconexión, que es el interruptor, los relevadores constituyen 
el elemento más importante de un esquema de protección y responden a distintos tipos de 
señales, pero en cualquier caso, dentro de un esquema de protección deben satisfacer las 
siguientes condiciones básicas: 
 
a) Rapidez de operación.- un relevador debe de actuar tan rápido como sea posible ante 
una condición de falla, esto con el fin de evitar daños al sistema en su conjunto a 
cualquiera de sus componentes (transformadores, secuenciadores, motores, etc) los 
tiempos de operación de los relevadores se expresan por lo general en ciclos referidos a la 
frecuencia de operación del sistema y normalmente deben actuar entre 1 y 3 ciclos que a 
una frecuencia de 60 Hz por ejemplo para 3 ciclos representa: 
 
 
 
Para controlar la rapidez de la operación de los relevadores de acuerdo a la condición de 
protección de un sistema, se establece el llamado criterio de coordinación de protecciones 
que da la selectividad apropiada, es decir el orden y tiempo de operación de las 
protecciones. 
 
b) Sensibilidad.- una protección debe responder a una condición de falla dentro del 
rango de tiempo del ajuste del relevador. Si lo hace antes o después de este rango, su 
operación es incorrecta y le dice que es una operación indeseable, a esta condición de la 
operación dentro de su rango se le conoce como sensibilidad. 
 
c) Seguridad.- por seguridad se entiende a la incertidumbre de que un relevador no va 
a fallar en su operación cuando sea requerido, es decir que bajo cualquiera condición dentro 
de su especificación actúe. 
 
d) Confiabilidad.- la confiabilidad es un concepto probabilístico por que se refiere a 
que un relevador en prueba de laboratorio, dentro de su rango de operación actúe con un 
porcentaje mínimo de falla. 
Debido a que la importancia de un sistema o red eléctrica se requiere de un alto rango de 
confiabilidad en su conjunto, es necesario que se elimine prácticamente el 100% de su 
incertidumbre en la operación de la protección. 
 
1.3.1.1 Tipos de relevadores 
 Los relevadores para su estudio y aplicación se pueden clasificar por su función y por 
la tecnología de construcción. Se clasifican en atención a la respuesta que tienen de 
acuerdo al tipo de señal que reciben y se pueden agrupar como sigue: 
 
a) Por su función: 
 
• Relevadores de sobrecorriente.- son los que responden a una señal de 
sobrecorriente que excede a su valor previamente especificado y que se conoce 
como “corriente de operación”. 
 
• Relevadores de tensión.- actúan con una señal de sobretensión o baja tensión de la 
frecuencia del sistema (50 Hz ò 60 Hz). 
 
3 ciclos/( 60 ciclos /segundo ) = ½ segundos 
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• Relevador de cociente o producto.- estos generalmente reciben 2 señales y los 
integran según sea el tipo de falla que se desea detectar, por ejemplo las señales de 
tensión y corriente. 
 
 De cociente : 
V / I = Z Relevador de impedancia. 
I / V = Y Relevador de admitancia. 
V / Fr = tensión / frecuencia = Volts / Hertz 
 
 De producto: 
V X I = Watts tensión X corriente = Watts. 
 
• Relevadores de diferencia.- a estos se les conoce como diferenciales y se pueden 
comparar para obtener diferencias entre cantidades de la misma unidad por ejemplo: 
 
 Si comparan corriente son diferenciales de corriente. 
 Si comparan tensiones son diferenciales de tensiones. 
 
• Relevador de temperatura.- son aquellos que a través de sensores primarios que 
están en contacto con el elemento a proteger, detectan elevaciones de temperatura. 
 
• Relevador de sobre presión.- Estos se usan normalmente en los transformadores y 
sirven para detectar señales de sobrepresión en partes que son resultantes de 
alguna condición de falla interna. 
 
b) Por su tecnología: 
• Electromecánico 
• De estado solido 
• Digitales. 
 
Funcionalmente cualquiera de las tecnologías antes mencionadas satisface los 
requerimientos de la protección, pero desde el punto de vista de la operación los 
relevadores de tipo digital a base de microprocesadores son mas precisos, muy fáciles de 
adjuntar un arreglo de protecciones completo se encuentra alojado en el CPU de una 
computadora. Un relevador es un elemento que cumple con una función específica en forma 
independiente de su tecnología. 
 
1.4 Interruptores 
 Los elementos que cierran un esquema de protección para los fines de la interrupción 
de corriente de falla y que actúan de acuerdo con una señal de los relevadores son los 
interruptores. Por lo general se clasifican de acuerdo con el medio de extinción del arco 
eléctrico que se presenta durante la desconexión de la falla. 
Todos los interruptores, cualquiera que sea su tipo reciben la señal del relevador a través de 
un circuito de control, que está alimentada por un circuito de corriente directa CD a 120 V ó 
250 V como se muestra en la figura 1.1: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 1.1.- Forma de recepción de la señal a un interruptor por medio de un relevador 
 
 
 
 
 
 CIRCUITO 
 DE CONTROL 
R INTERRUPTOR 
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Los interruptores pueden ser: 
 
• En gran volumen de aceite 
• En pequeño volumen de aceite 
• Neumáticos (con chorro de aire) 
• En Hexafloruro de Azufre (SF6) 
• En vacio 
• En aire y soplo magnético 
1.4.1 Interruptores en pequeño y gran volumen de aceite. 
 Los interruptores en gran volumen de aceite y pequeño volumen de aceite tienen 
poco uso en la actualidad aún cuando existen algunos instalados en los sistemas eléctricos. 
Su forma de interrumpir es cuando al abrir el interruptor se crea un arco eléctrico entre el 
contacto fijo y el contacto móvil, es ahí entre dichos contactos que envía un chorro de aceite 
que sirve para interrumpir el arco eléctrico quedando libre de corriente la parte 
desconectada. 
 
1.4.2 Interruptor neumático y en Hexafloruro de Azufre. 
 Los interruptores neumáticos tienen ventajas de operación y capacidad de extinción 
sobre los interruptores de aceite de manera que los reemplazo durante un tiempo, pero 
tienen desventaja del alto costo de mantenimiento del equipo de productor de aire 
comprimido y también de las posibles fugas que conducen a operación incorrecta. 
 
 Los interruptores en Hexafloruro de Azufre (SF6) es la tecnología en la que 
actualmente se usa en los sistemas de alta tensión ya que permiten una alta capacidad 
interruptiva y una rapidez de operación que disminuye el riesgo de transitorios de 
sobretensión. Por razones de costo estos interruptores se usan principalmente en sistemas 
de 115 kV y tensiones mayores. 
 
1.4.3 Interruptores en vacío 
 
 En los tipos de interruptores anteriores, el arco eléctrico se extingue por la circulación 
de un chorro de aceite entre los contactos fijos y móvil (en el caso de los de aceite), por la 
inyección de un chorro de aire a alta presión (en el caso de los neumáticos) o por la 
circulación del gran SF6 para los interruptores en Hexafloruro de Azufre. 
Los interruptores en vacio no usan ningún principio de tecnología de circulación de un medio 
dieléctrico a través de los contactos, en estos interruptores, cuando se recibe la señal de 
operación se crea el vacío entre contactos y con esto se elimina la trayectoria del arco 
eléctrico. 
 
1.4.4 Interruptor termomagnético (de aire con soplo magnético) 
 Estos interruptores cuentan con un sistema magnético de respuesta rápida ante 
sobrecorrientes abruptas (cortocircuitos), y una protección térmica basada en un bimetal que 
desconecta ante sobrecorrientes de ocurrencia más lenta (sobrecargas). 
 
Se emplean para proteger cada circuito de la instalación, siendo su principal función 
resguardar a los conductores eléctricos ante sobrecorrientes que pueden producir peligrosas 
elevaciones de temperatura. También se les conoce como electromagnético y en sí tienen 
una doble función; desconectar con sobrecargas en la parte térmica y con corrientes de 
corto circuito en donde el arco se presenta en aire pero se genera un campo magnético que 
desvía el arco para debilitar y acelera la extinción de la corriente. Estos interruptores tienen 
muchas variantes y se usan principalmente en aplicaciones industriales. 
1.4.5 Interruptor o protector diferencial 
 El interruptor diferencial es un elemento destinado a la protección de las personas 
contra los contactos indirectos. Se instala en el tablero eléctrico después del interruptor 
automático del circuito que se desea proteger, generalmente circuitos de enchufes, o bien, 
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13 
 
 
se le puede instalar después del interruptor automático general de la instalación si es que se 
desea instalar solo un protector diferencial, si es así se debe verificar que la capacidad 
nominal (Amperes) del disyuntor general sea inferior o igual a la capacidad nominal 
(Amperes) del protector diferencial. 
 
El interruptor diferencial censa la corriente que circula por la fase y el neutro, que en 
condiciones normales debe ser igual. Si ocurre una falla de aislamiento en algún artefacto 
eléctrico, es decir, el conductor de fase queda en contacto con alguna parte metálica 
(conductora), y se origina una descarga a tierra, entonces la corriente que circulará por el 
neutro será menor a la que circula por la fase. Ante este desequilibrio el interruptor 
diferencial opera, desconectando el circuito. 
 
 Estas protecciones se caracterizan por su sensibilidad (corriente de operación), es decir el 
nivel de corriente de fuga a partir del cual comienzan a operar, comúnmente este valor es de 
30 miliamperes (0,003 A). Es muy importante recalcar que estas protecciones deben ser 
complementadas con un sistemas de puesta a tierra, pues de no ser así, el interruptor 
diferencial solo percibirá la fuga de corriente en el momento en que el usuario toque la 
carcaza energizada de algún artefacto, con lo que no se asegura que la persona no reciba 
una descarga eléctrica. 
 
El interruptor diferencial es un aparato cuya misión es desconectar una red de distribución 
eléctrica, cuando alguna de sus fases se pone a tierra, bien sea directamente o a través de 
humedades generalmente. El interruptor diferencial se activa al detectar una corriente de 
defecto Id, que sea superior a su umbral de sensibilidad Is. 
 
El interruptor diferencial, según se ve en la figura 1.2, consta de un transformador, cuyo 
primario esta formado por todas las fases de la red, incluido el neutro, que atraviesan un 
núcleo toroidal (T), y el arrollamiento secundario está formado por una pequeña bobina (S), 
el arrollamiento secundario (S) se conecta luego a un relé que actúa sobre el mecanismo de 
desconexión del interruptor (B). Todo ello se halla contenido en una caja aislante, con 
bornes de entrada y salida de red, y pueden ser: Monopolares, Bipolares, Tripolares y 
Tetrapolares, estos últimos para redes trifásicas con neutro distribuido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En la figura 1.3, se ve el funcionamiento, con un ejemplo monofásico, muy fácil de entender. 
Así a la vista del dibujo, en el cual la primera figura representa la red en buen estado y la 
segunda con la fase S a tierra, tenemos: 
 
Fig. 1.2 Funcionamiento y conexión del interruptor diferencial 
Interruptor 
 diferencial 
Secundario 
Del 
Transformador 
Interruptor diferencial 
Puesta a tierra 
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• Red en buen estado: Is + It = Id = 0 A 
• Red con fase a tierra: Is + It = Id = 0,7 A 
 
Donde Is es la corriente de la fase S 
 It es la corriente de la fase T o a tierra. 
 Id es la corriente resultante de defecto. 
 
En general, las protecciones son diseñadas para operar en dos formas distintas: como 
Protecciones Unitarias para detectar fallas en una zona de protección o como Protecciones 
Graduadas para detectar fallas en más de una zona de protección. 
 
Las Protecciones Unitarias se caracterizan por lo siguiente: 
• Son totalmente selectivas porque sólo detectan fallas en su zona de 
protección. 
• No pueden desempeñar funciones de protección de respaldo porque no son 
sensibles a fallas fuera de su zona de protección. 
• Operan bajo el principio diferencial calculando la diferencia entre las 
corrientes que entran y salen de la zona protegida, ya que esta diferencia 
indica que hay una corriente que fluye por una falla dentro de esta zona. 
 
Las Protecciones Graduadas se caracterizan por lo siguiente: 
1. Son relativamente selectivas porque detectan fallas en más de una zona de 
protección. 
2. Desempeñan funciones de protección de respaldo porque son sensibles a fallas en 
las zonas vecinas a su zona de protección. 
3. Operan midiendo las corrientes, tensiones, impedancias, etc., cuya graduación 
establecer la graduación de su tiempo de actuación. 
 
1.5 Protecciones contra sobrecorriente 
 Se denomina cortocircuitoa la unión de dos conductores o partes de un circuito 
eléctrico, con una diferencia de potencial o tensión entre si, sin ninguna impedancia eléctrica 
entre ellos. Este efecto, según la Ley de Ohm, al ser la impedancia cero, hace que la 
intensidad tienda a infinito, con lo cual peligra la integridad de conductores y máquinas 
debido al calor generado por dicha intensidad, debido al efecto Joule. En la práctica, la 
intensidad producida por un cortocircuito, siempre queda amortiguada por la resistencia de 
los propios conductores que, aunque muy pequeña, nunca es cero. 
I = V / Z (si Z es cero, I = infinito) ec. (1) 
 
Fig. 1.3 Ejemplo de funcionamiento del interruptor diferencial 
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15 
 
 
Según los reglamentos electrotécnicos, "en el origen de todo circuito deberá colocarse un 
dispositivo de protección, de acuerdo con la intensidad de cortocircuito que pueda 
presentarse en la instalación". No obstante se admite una protección general contra 
cortocircuitos para varios circuitos derivados. 
 
Los dispositivos mas empleados para la protección contra cortocircuitos son: 
• Fusibles calibrados (también llamados cortacircuitos), o 
• Interruptores automáticos magnetotérmicos 
 
1.5.1 Fusibles o cortacircuitos 
 
 Los fusibles o cortacircuitos, según se ve en la figura 1.4, no son más que una 
sección de hilo más fino que los conductores normales, colocado en la entrada del circuito a 
proteger, para que al aumentar la corriente, debido a un cortocircuito, sea la parte que mas 
se caliente, y por tanto la primera en fundirse. Una vez interrumpida la corriente, el resto del 
circuito ya no sufre daño alguno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Antiguamente los fusibles eran finos hilos de cobre o plomo, colocados al aire, lo cual tenía 
el inconveniente de que al fundirse saltaban pequeñas partículas incandescentes, dando 
lugar a otras averías en el circuito. 
 
Actualmente la parte o elemento fusible suele ser un fino hilo de cobre o aleación de plata, o 
bien una lámina del mismo metal para fusibles de gran intensidad, colocados dentro de unos 
cartuchos cerámicos llenos de arena de cuarzo, con lo cual se evita la dispersión del 
material fundido; por tal motivo también se denominan cartuchos fusibles. Los cartuchos 
fusibles son protecciones desechables, cuando uno se funde se sustituye por otro en buen 
estado. 
 
Los cartuchos fusibles también pueden mejorarse aplicándole técnicas de enfriamiento o 
rapidez de fusión, para la mejor protección de los diferentes tipos de circuitos que puede 
haber en una instalación, por lo cual y dentro de una misma intensidad, atendiendo a la 
rapidez de fusión, los cartuchos fusibles se clasifican según la tabla 1.1. 
 
TABLA 1.1.- TIPOS DE CARTUCHOS 
 
TIPO 
 
SEGÚN NORMA UNE 
 
OTRAS DENOMINACIONES 
FUSIBLES RÁPIDOS gF gl, gI, F, FN, Instanfus 
FUSIBLES LENTOS gT T, FT, Tardofus 
FUSIBLES DE 
ACOMPAÑAMIENTO 
 
aM 
 
A, FA, Contanfus 
Fig. 1.4 Fundamento del corto circuito o fusible 
I 
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16 
 
 
Fusibles 
 
Si llamamos If a la intensidad a la cual ha de fundir un fusible, los tres tipos antes 
mencionados, se diferencian en la intensidad que ha de atravesarlos para que fundan en un 
segundo. 
 
Los fusibles lentos funden en un segundo para I = 5 If 
Los fusibles rápidos funden en un segundo para I = 2,5 If 
Los de acompañamiento funden en un segundo para I = 8 If 
 
Los fusibles de acompañamiento (aM) se fabrican especialmente para la protección de 
motores, debido a que soportan sin fundirse las puntas de intensidad que estos absorben 
en el arranque. Su nombre proviene de que han de ir acompañados de otros elementos de 
protección, como son generalmente los relés térmicos. 
 
Cada cartucho fusible tiene en realidad unas curvas de fusión, que pueden diferir algo de las 
definiciones anteriores, dadas por los fabricantes. En la figura 1.5, se muestran algunos 
tipos de cartuchos fusibles, así como curvas de fusión orientativas, de los tres tipos 
existentes. 
 
Los fusibles lentos (gT) son los menos utilizados, empleándose para la protección de redes 
aéreas de distribución generalmente, debido a los cortocircuitos momentáneos que los 
árboles o el viento pueden hacer entre los conductores. 
 
Los fusibles rápidos (gF) se emplean para la protección de redes de distribución con cables 
aislados y para los circuitos de alumbrado generalmente. 
 
Los fusibles de acompañamiento (aM), como ya se ha dicho, son un tipo especial de 
cortacircuitos, diseñado para la protección de motores eléctricos. 
 
2.5.2 Interruptores automáticos ó magnetotérmicos 
 
 Estos dispositivos, conocidos abreviadamente por PIA (Pequeño Interruptor 
Automático), se emplean para la protección de los circuitos eléctricos, contra cortocircuitos y 
sobrecargas, en sustitución de los fusibles, ya que tienen la ventaja de que no hay que 
reponerlos; cuando se desconectan debido a una sobrecarga o un cortocircuito, se rearman 
de nuevo y siguen funcionando. 
 
Figura 1.4 Tipos de cartuchos y curvas orientativas de fusión 
 
Figura 1.5 Tipos de cartuchos y curvas orientativas de fusión 
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17 
 
 
Según el número de polos, se clasifican éstos en: unipolares, bipolares, tripolares y 
tetrapolares, estos últimos se utilizan para redes trifásicas con neutro. En la figura 1.5, se ve 
la parte correspondiente a una fase de uno de estos interruptores, dibujado en sección, para 
que se vean mejor sus principales órganos internos. 
 
Estos aparatos constan de un disparador o desconectador magnético, formado por una 
bobina, que actúa sobre un contacto móvil, cuando la intensidad que la atraviesa rebasa su 
valor nominal (In). Éste es el elemento que protege la instalación contra cortocircuitos, por 
ser muy rápido su funcionamiento, y cada vez que desconecta por este motivo debe de 
rearmarse (cerrar de nuevo el contacto superior), bien sea manual o eléctricamente. 
 
También poseen un desconectador térmico, formado por una lámina bimetálica, que se 
dobla al ser calentada por un exceso de intensidad, y aunque mas lentamente que el 
dispositivo anterior, desconecta el contacto inferior del dibujo. Esta es la protección contra 
sobrecargas y su velocidad de desconexión es inversamente proporcional a la sobrecarga. 
Cuando la desconexión es por efecto de una sobrecarga, debe de esperarse a que enfríe la 
bilámina y cierre su contacto, para que la corriente pase de nuevo a los circuitos protegidos. 
 
Los interruptores automáticos magnetotérmicos, se emplean mucho domésticamente y para 
instalaciones de Baja Tensión en general y suelen fabricarse para intensidades entre 5 y 
125 amperios, de forma modular y calibración fija, sin posibilidad de regulación. Para 
intensidades mayores, en instalaciones industriales, de hasta 1.000 A o mas, suelen estar 
provistos de una regulación externa, al menos para el elemento magnético, de protección 
contra cortocircuitos como se muestra en la figura 1.6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.5.3 Características de desconexión: 
 Existen varios tipos de estos interruptores automáticos magnetotérmicos o PIA, 
definidos por sus características de desconexión tiempo-intensidad, en cuanto a la 
desconexión contra cortocircuitos se refiere (desconexión magnética), para una mejor 
protección de los distintos tipos de circuitos a proteger. Los tipos que hay actualmente en el 
mercado son muchos, atendiendo a diversas y variadas normas (EN, UNE, CEI, etc.), por lo 
cual los vamos a clasificar en dos columnas, en una ponemos los más antiguos, pero aun 
muy utilizados, y en la otra los mas 
Contacto fijo 
 
 
Contacto móvil 
Bobina de 
desconexión 
magnético. 
Bimetal 
desconexión 
térmica. 
SímbolosBorne de 
conexión 
entrada 
Borne de 
conexión 
entrada 
Tiempo (s) 
Curva de fusión, tipo C 
Fig. 1.6. Interruptor magnético (PIA) 
Rearme 
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18 
 
 
actuales, normalizados en la norma europea, y siendo In su intensidad nominal y para que 
desconecten en un tiempo máximo de 0,1 segundos son los referidos en la tabla 1.2. 
 
TABLA 1.2.- TIPOS Y CARACTERISTICAS DE LOS PIAs 
MAS ANTIGUOS NORMALIZADOS EN 60.898 Y 60.947 LIMITES DE DESCONEXION 
L ENTRE 2,4 Y 3,5 ln 
U ENTRE 3,5 Y 8,0 ln 
G ENTRE 7,0 Y 10 ln 
B ENTRE 3 Y 5 ln 
C ENTRE 5 Y 10 ln 
D ENTRE 10 Y 20 ln 
MA FIJO A 12 ln 
Z ENTRE 2,4 Y 3,6 ln 
ICP-M ENTRE 5 Y 8 ln 
 
• Los tipos L y B se emplean para la protección de redes grandes de cables y 
generadores. 
• Los tipos U y C se emplean para la protección de receptores en general y líneas 
cortas. 
• El tipo G se emplea para la protección de los motores y transformadores en general. 
• El tipo D se emplea para la protección de cables y receptores con puntas de carga 
muy elevadas. 
• El tipo MA es un diseño especial para la protección de motores. 
• El tipo Z es un diseño especial para la protección de circuitos electrónicos. 
• El tipo ICP-M (Interruptor de Control de Potencia con reenganche Manual), es un 
diseño especial, para el control de potencia por las compañías distribuidoras. Aunque 
su función principal es de tarifación eléctrica, también se puede emplear como 
interruptor magnetotérmico de protección general. 
 
Otra característica a tener en cuenta, cuando hemos de seleccionar un interruptor 
magnetotérmico, es su poder de corte en carga, que puede ser distinto dentro de un mismo 
tipo de curva de desconexión. Los valores de fabricación más normales de la intensidad 
máxima que pueden cortar, ante un cortocircuito, son: 1,5; 3; 4,5; 6; 10; 15; 20; y 25 kA. 
 
1.5.4 Protección contra sobrecargas 
 Se entiende por sobrecarga al exceso de intensidad en un circuito, debido a un defecto 
de aislamiento o bien, a una avería o demanda excesiva de carga de la máquina conectada 
a un motor eléctrico. Las sobrecargas deben de protegerse, ya que pueden dar lugar a la 
destrucción total de los aislamientos, de una red o de un motor conectado a ella. Una 
sobrecarga no protegida degenera siempre en un cortocircuito. 
 
Según los reglamentos electrotécnicos "Si el conductor neutro tiene la misma sección que 
las fases, la protección contra sobrecargas se hará con un dispositivo que proteja solamente 
las fases, por el contrario si la sección del conductor neutro es inferior a la de las fases, el 
dispositivo de protección habrá de controlar también la corriente del neutro". Además debe 
de colocarse una protección para cada circuito derivado de otro principal. 
 
Los dispositivos mas empleados para la protección contra sobrecargas son: 
 
• Fusibles calibrados, tipo gT o gF (nunca aM) 
• Interruptores automáticos magnetotérmicos (PIA) 
• Relés térmicos 
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Para los circuitos domésticos, de alumbrado y para pequeños motores, se suelen emplear 
los dos primeros, al igual que para los cortocircuitos, siempre y cuando se utilice el tipo y 
la calibración apropiada al circuito a proteger. Por el contrario para los motores trifásicos se 
suelen emplear los llamados relés térmicos, cuya construcción, funcionamiento y utilización 
se verán en el capitulo siguiente. 
 
1.6 Peligros de la corriente eléctrica 
 
 Bajo los efectos de una corriente eléctrica, puede sobrevenir la muerte de una 
persona, por las causas siguientes: 
• Paralización del corazón 
• Atrofia de los músculos del tórax (asfixia) 
• Carbonización de los tejidos 
• Electrólisis de la sangre (solamente en c.c.), etc 
 
Aunque los cuerpos humanos reaccionan de diferente manera unos de otros y dependiendo 
de las condiciones del momento, podemos decir que la corriente eléctrica empieza a ser 
peligrosa, cuando atraviesan el cuerpo humano más de 25 mA, durante más de 0,2 
segundos. 
 
Se ha comprobado que la resistencia del cuerpo humano, con piel sana y seca, depende de 
la tensión que se le aplique, pudiendo variar entre 2.500 y 100.000 Ohms. Esta resistencia 
también disminuye debido a la humedad, la transpiración, las heridas superficiales, al 
aumentar la masa muscular de las personas, si el contacto es inesperado, etc. También y 
por causas aun desconocidas se sabe que en las altas frecuencias la corriente eléctrica deja 
de ser peligrosa para el cuerpo humano (a partir de unos 7.000 Hz aproximadamente), y por 
tal motivo se emplea mucho en electromedicina. 
 
Debido a todo lo anteriormente expuesto, cuando se hacen cálculos sobre la seguridad 
contra electrocución, y con el fin de trabajar con un buen margen de seguridad, se considera 
que la resistencia del cuerpo humano es de 1.000 Ohms. 
Por eso los reglamentos electrotécnicos fijan como tensiones peligrosas, exigiendo la 
instalación de protecciones contra electrocución, las siguientes: 
 
• 50 V, con relación a tierra, en locales secos y no conductores. 
• 24 V, con relación a tierra, en locales húmedos o mojados. 
• 15 V, en instalaciones para piscinas 
 
1.6.1 Sistemas de protección de puesta a tierra 
 
 Frente a los peligros de la corriente eléctrica, la seguridad de las personas, ha de 
estar fundamentada en que nunca puedan estar sometidas involuntariamente a una tensión 
peligrosa. Por tal motivo, para la protección contra electrocución deben de ponerse los 
medios necesarios para que esto nunca ocurra. 
La reglamentación actual clasifica las protecciones contra contactos indirectos, que pueden 
dar lugar a electrocución en dos clases: 
 
Clase A: Esta clase consiste en tomar medidas que eviten el riesgo en todo momento, de 
tocar partes en tensión, o susceptibles de estarlo, y las medidas a tomar son: 
• Separación de circuitos 
• Empleo de pequeñas tensiones de seguridad (50, 24 o 15 V) 
• Separación entre partes con tensión y masas metálicas, por medio de aislamientos 
• Inaccesibilidad simultanea entre conductores y masas 
• Recubrimiento de las masas con elementos aislantes 
• Conexiones equipotenciales 
 
Clase B: Este sistema que es el más empleado, tanto en instalaciones domésticas como 
industriales, consiste en la puesta a tierra de las masas, asociada a un dispositivo de corte 
automático (relé o controlador de aislamiento), que desconecte la instalación defectuosa. 
 
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20 
 
 
Por ello se emplean principalmente dos tipos de protecciones diferentes, a saber: 
 
• Puesta a tierra de las masas 
• Relés de control de aislamiento, que a su vez pueden ser: 
• Interruptores diferenciales, para redes con neutro a tierra. 
• Relés de aislamiento, para redes con neutro aislado 
 
1.6.2 Puesta a tierra de las masas metálicas de la instalación. 
 
 Se denomina puesta a tierra a la unión eléctrica, entre todas las masas metálicas de 
una instalación y un electrodo, que suele ser generalmente una placa o una pica de cobre o 
hierro galvanizado (o un conjunto de ellos), enterrados en el suelo, con el fin de conseguir 
una perfecta unión eléctrica entre masas y tierra, con la menor resistencia eléctrica posible, 
como se ve en la figura 1.7. Con esto se consigue que en el conjunto de la instalación no 
puedan existir tensiones peligrosas entre masas y tierra. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Con la puesta a tierra se trata que las corrientes de defecto a tierra (Id), tengan un camino 
más fácil, que el que tendría el cuerpo de una persona que tocara la carcasa metálica bajo 
tensión. Por tanto como la red de tierras ha de tener una resistencia mucho menor que la del 
cuerpo humano, la corriente de defecto circulará por la red de tierra, en vez de hacerlo porel 
cuerpo de la persona, tal como se aprecia en la figura 1.8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Electrodos de tierra 
 
Figura 1.6 Conexiones de puesta a tierra de las masas 
Sin puesta tierra con puesta a tierra 
 PELIGRO PROTECCION 
 
Figura 1.8 Principios de la protección con puesta a tierra 
Figura 1.7 Conexiones de puesta a tierra de las masas 
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En las instalaciones industriales deben de realizarse tomas de tierra independiente para: las 
masas metálicas de los aparatos eléctricos, para la conexión de los neutros de los 
transformadores de potencia y para la conexión de los descargadores o pararrayos. 
 
En las instalaciones domésticas y de edificios en general se conectarán a la toma de tierra: 
• Las instalaciones de pararrayos 
• Las instalaciones de antenas, tanto de TV como de FM 
• Los enchufes eléctricos y las masas metálicas de aseos, baños y cocinas 
• Las instalaciones ejecutadas con tubos metálicos de: fontanería, calefacción y gas, 
así como calderas, depósitos, instalaciones de ascensores y montacargas, y en 
general todo elemento metálico que pueda entrar en contacto con un cable bajo 
tensión 
• Las estructuras metálicas y las armaduras de columnas y muros de hormigón. 
 
1.6.3 Tipo de toma de tierra 
 Dependerá generalmente, de la resistencia del terreno y de las dificultades de 
instalación de uno u otro tipo, para conseguir una baja resistencia de contacto a tierra. El 
tipo más empleado tanto doméstica como industrialmente es el que se hace con picas 
hincadas verticalmente en el terreno, de 1,5 o 2 metros de longitud generalmente. 
 
Existen muchas tablas y fórmulas para calcular las tomas de tierra, según sea el tipo de 
terreno o el tipo de electrodo empleado, pero son métodos laboriosos y poco exactos, por lo 
cual lo que se suele hacer en la práctica es medir la resistencia de la toma de tierra una vez 
realizada, y si aun es grande se coloca una pica o varias mas y se mide de nuevo. Esta es 
mejor colocarlas separadas unas de otras, al menos 2 metros, para conseguir menor 
resistencia de contacto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPITULO 2 
Coordinación de protecciones. 
 
 En el capitulo anterior, se enfocó en dar a conocer las protecciones en general, sus 
funciones y formas de operación, puesto que es lo interesante de este proyecto y el punto 
de partida para poder realizarse es por eso que ya al contar con esta información en este 
capitulo se enfoca a la coordinación de las protecciones de una red eléctrica, se ve cuales 
son las consideraciones para realizar la coordinación. En el diseño de sistemas industriales 
de alimentación frecuentemente se pasan por alto la selección y coordinación apropiada de 
los dispositivos. 
 
La coordinación adecuada de los dispositivos protectores evita daños al equipo, costosos 
tiempos muertos y daños personales, las fallas en los sistemas de distribución de energía 
eléctrica pueden causar pérdidas de potencia en máquinas, computadoras, laboratorios y 
muchos otros servicios, dando como resultado pérdidas de tiempo de producción. 
 
El estudio de coordinación de protecciones para una red eléctrica es empleado para: 
 
• asegurar la operación durante condiciones normales de operación. 
• asegurar que el sistema se mantenga en equilibrio durante las sobre corrientes 
normales de operación, como son; corrientes de magnetización en 
transformadores y corrientes de arranque en motores. 
• asegurar la operación selectiva de los dispositivos de protección. 
• asegurar que únicamente salga de operación la parte del sistema en la cual ocurra 
una falla y dejar el resto del sistema en operación. 
 
Con lo anterior se asegura que la red de distribución tendrá la máxima continuidad de 
servicio eléctrico. 
 
La planificación, el diseño y la operación de las redes eléctricas, requiere de estudios para 
evaluar su comportamiento, confiabilidad y seguridad. Estudios típicos que se realizan son: 
flujos de potencia, estabilidad, coordinación de protecciones, cálculo de cortocircuito, etc. Un 
buen diseño debe estar basado en un cuidadoso estudio en que se incluye la selección de 
tensión, adecuado tamaño del equipamiento y selección apropiada de protecciones. 
 
La mayoría de los estudios necesita de un complejo y detallado modelo que represente al 
sistema de potencia, generalmente establecido en la etapa de proyecto. Los estudios de 
cortocircuito son típicos ejemplos de éstos, siendo esencial para la selección de equipos, y 
el ajuste de sus respectivas protecciones. 
 
La duración del cortocircuito es el tiempo en segundos o ciclos durante el cual, la corriente 
de cortocircuito circula por el sistema. El fuerte incremento de calor generado por tal 
magnitud de corriente, puede destruir o envejecer los aislantes del sistema eléctrico, por lo 
tanto, es de vital importancia reducir este tiempo al mínimo mediante el uso de las 
protecciones adecuadas. 
 
2.1 Objetivo de la Coordinación de protecciones. 
 Se entiende que coordinación de protecciones corresponde al hecho de establecer 
selectividad temporal entre las protecciones de sobrecorriente que “ven” una misma falla. 
Dicho de modo gráfico, es conseguir que una falla sea despejada por la protección de 
sobrecorriente que está más próxima a ella en el sentido del flujo de la corriente y si es 
necesario aislar completamente al equipo de dicha falla. Para ilustrar a esta definición se 
recurrirá a un ejemplo de una red eléctrica, la cual está representada en la figura 2.1 en 
forma de un diagrama unifilar. 
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La red representada en la figura es un ejemplo sencillo de un transformador AT/BT del que 
dependen dos circuitos derivados, uno múltiple de tres servicios de motor y otro simple con 
un solo. Aún con la simpleza del circuito, se puede ver que involucra 12 protecciones de 
sobrecorriente, 4 de corto circuito y sobrecarga combinados, 4 de corto circuito y 4 de 
sobrecarga. 
 
La coordinación de protecciones debe hacerse observando el flujo desde la acometida hasta 
los receptores. En este caso del siguiente modo: 
 
Camino I, II, V y 1 
Camino I, II, III, VI y 2 
Camino I, II, III, VII y 3 
Camino I, II, IV, VIII y 4 
 
Se ve que las protecciones I y II son comunes a toda la red porque corresponden a la 
protección primaria y secundaria del transformador. La III debe coordinarse con ellas y a su 
vez, con todas las del cofre múltiple de tres servicios. La IV con I y II, y a su vez, con las del 
cofre simple. 
 
2.1.2 Condiciones mínimas para la selectividad 
 Desde ahora debe desecharse el concepto erróneo de que siempre es posible 
establecer selectividad temporal de protecciones o que ésta depende exclusivamente de la 
regulación. Existen multitud de situaciones en las que es imposible establecer una 
selectividad temporal en todo el campo de las corrientes de falla calculadas o esperadas en 
la red. 
Ello es debido a que las curvas características Tiempo-Corriente de las distintas 
protecciones involucradas no son seudoparalelas por que obedecen a criterios distintos de 
diseño y/o de conservadurismo del diseñador o de la norma aplicada. 
 
 Se debe tener mucho cuidado a la hora de admitir equipos de diversa procedencia, y a 
pedir información de detalles a los distintos fabricantes para comprobar que serán aplicables 
a nuestras redes y se coordinarán con los ya disponibles. 
 
 
Figura 2.1 ejemplo de una red eléctricaminera 
A
c
o
m
e
t
i
d
a 
II 
III 
I 
VIII 
V 
VI 
VII 
1 
1 
 2 
 3 
IV 
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En la figura 2.2 se muestra una característica Tiempo-Corriente de un interruptor de BT: y de 
un fusible con coordinación para rangos altos de corriente (curva 1), como corresponde a la 
correcta utilización del fusible y otro (curva 2) que corresponde a una situación indeseable, 
por que el fusible no sirve para nada, ya que es de curva lenta, y aunque pudiera ser 
adecuado para proteger motores, no lo es para la función específica asignada, ya que no se 
coordina con el interruptor situado arriba. 
Cuando ocurra un corto circuito (rango de corrientes altas) lo más probable que ocurra es 
que el tiempo de fusión del fusible será más largo que el de disparo del interruptor, entonces 
disparará éste y, aunque la falla será despejada y los equipos protegidos, la funcionalidad 
no será adecuada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Los estudios de coordinación de los sistemas eléctricos de potencia consisten en un estudio 
sistemático y organizado de los Tiempo-Corriente de todos los dispositivos dispuestos en 
serie desde la fuente de energía a las cargas. Este estudio, es una comparación de los 
tiempos que toman los dispositivos individuales para operar cuando determinados niveles de 
corriente normal o anormal circulan a través de los dispositivos de protección. 
 
 Debería realizarse un estudio preliminar de coordinación durante el planeamiento de 
un nuevo sistema. Este estudio puede indicar principalmente el tamaño de los 
transformadores de medida y de los cables de control. El estudio tentativo debiera ser 
confirmado por un estudio final antes que las características finales del equipo sean 
determinadas. 
Un estudio de coordinación o una revisión de un estudio previo debiera efectuarse cuando: 
 
• En una planta existente se agregan cargas 
• Cuando se reemplaza algún equipo importante. 
• Si los niveles de cortocircuito de la fuente cambian. 
Figura 2.2 característica de tiempo corriente de un interruptor y un fusible 
t (s) 
 1 10 10² I (A) 
 
10ⁿ 
 
 
10³ 
 
 
 
10² 
 
 
10 
 
 
 
1 
 
 
10 –¹ 
 
 
10–² 
2 Fusible lento 
1 Fusible rápido 
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El objetivo de un estudio de coordinación es para determinar las características, niveles y 
ajustes de los dispositivos de sobrecorriente principalmente, los cuales deberían actuar ante 
una perturbación o falla del sistema. El estudio de coordinación arroja datos para la 
selección de instrumentos, razones de transformación de transformadores de corriente, 
características y tipo de los relés de sobrecorriente, características de los fusibles, ajustes 
de niveles de baja tensión y de interruptores. 
 
2.2 Consideraciones primarias. 
 
Para el proceso de una coordinación de protecciones se deben tomar en cuenta las 
siguientes consideraciones. 
 
2.2.1 Corrientes de cortocircuito: 
 
 Las corrientes de corto circuito que se originan por diversas causas en los sistemas 
eléctricos son alimentadas por elementos activos: generadores, motores, etc. y se limitan 
por elementos pasivos del sistema: impedir impedancias de conductores, motores 
transformadores, generadores, etc. 
 
2.2.2 Intervalos y tiempos de coordinación: 
 
 Cuando se dibujen las curvas de coordinación, determinados tiempos o intervalos 
deberán mantenerse entre las curvas de diferentes dispositivos en orden de obtener una 
adecuada secuencia de operación de los dispositivos. Estos intervalos son importantes 
sobre todo porque los fusibles y los interruptores en particular tienen tiempos de despeje de 
falla diferentes de los tiempos de fusión y por otro lado, los interruptores demoran en las 
operaciones. 
Cuando se coordine relés de sobrecorriente, el tiempo de intervalo es de 0.3 a .4 segundos. 
Este intervalo deberá considerarse entre curvas de relés a las corrientes máximas de falla 
de la red eléctrica de potencia. Este intervalo consiste de los siguientes componentes: 
 
• Tiempo de operación del interruptor ( 5 ciclos) ………. 0.08 s 
• Traslape de curvas ………………………………………. 0.10 s 
• Factor de seguridad ………………………………. 0.12 a 0.22 s 
 
Este margen puede ser disminuido en pruebas en terreno de relés y breaker verificando que 
permita la operación y coordinación adecuada de los dispositivos. El traslape de curvas de 
relés muy inversos y extremadamente inversos es menor que en los relés inversos. Cuando 
se utilizan relés de estado sólido los traslapes se eliminan. 
En sistemas que usen relés tipo disco de inducción, puede reducirse el tiempo de traslape 
empleando un relé de sobre corriente tipo instantáneo con una alta pendiente de una unidad 
instantánea conectada en el mismo circuito de potencia y control que la unidad de tiempo. 
 
Los tiempos de intervalo en sistemas altamente calibrados considerando unidades 
instantáneas es de 0.25 s. El mínimo tiempo es de 0.15 s. (Que es: 0.03 s. reset instantáneo 
+ 0.05 s. retardo de operación de una unidad interruptor de vacío + 0.07 s. factor de 
seguridad). 
 
 Cuando coordine relés con fusibles de impulsión, el traslape de relé y el tiempo de 
operación del interruptor no debe considerarse para el fusible. Los márgenes de 
traslape cuando dibuje las curvas de los relés y de fusible, además de los márgenes 
de seguridad, considerar algún tiempo adicional cuando sea posible. La misma 
consideración en el caso de relé a relé. Sin embargo bajo 1 s. se puede considerar 
alguna reducción de los márgenes. 
 
 Cuando coordine dispositivos de acción directa con circuito breaker de baja tensión 
tales como fusibles dispuestos en el lado de la fuente, en el mismo nivel de tensión, 
se recomienda un margen del 10 % de sobre corriente. Las gráficas publicadas de 
tiempo de fusión deberán ser corregidas por temperatura ambiente o precargarlas si 
el constructor del fusible suministra los datos necesarios para la corrección. 
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Sin embargo si el fusible es precargado al menos del 100 % de su corriente nominal y la 
temperatura ambiente es más baja que 50 0C, la corrección del tiempo mínimo de fusión, es 
usualmente menos que el 20 % del tiempo. Dado que la característica de las curvas tiempo-
corriente de los fusibles son dibujadas con los márgenes gráficos (grueso de las líneas) 
normales, prácticamente no se requieren factores de corrección adicionales. 
 
Cuando un circuito breaker de baja tensión cuenta con un dispositivo de acción directa 
(magnético) es coordinado con relé operados con breaker, el tiempo de coordinación es 
usualmente de 0.4 s. Este intervalo puede ir en decremento a un tiempo más corto como se 
explico en el caso de coordinación de relé a relé. El margen de tiempo entre el tiempo total 
de aclaración de un fusible y la curva de corriente superior del relé no debiera ser menor de 
0.1 s. Cuando se coordine CB cada uno equipado con dispositivos de acción directa, las 
curvas no pueden estar sobrepuestas. En general sólo un escalón se planifica como retardo 
entre las diferentes curvas características de los breaker. 
 
 Transformadores Delta-Estrella : Cuando se aplica una protección por fusible en el lado 
de alta tensión conectado en delta de un transformador en conexión delta-estrella, debe 
considerarse un incremento del 16 % en la magnitud de las corrientes en el fusible del 
lado delta. 
 
2.2.3 Capacidad de corriente de un cable: 
 
 La capacidad de corriente de un cable, es la máxima corriente que puede fluir a 
través de un conductor sin que se dañe el conductor o el aislamiento. Normalmente esta 
capacidad se encuentra entablas. NEC - ANSI C1-1975. Esta capacidad es establecida 
para el hecho de que no hay más de tres conductores en un ducto y que la temperatura 
ambiental no es más de 30 0C o 86 0F. Si estas condiciones no se cumplen la capacidad 
debe afectarse por factores expresados por la Sección 310’15 de la NEC. 
 
En condiciones de coordinación, el cable debería soportar la corriente máxima de falla 
durante el tiempo en que la protección de respaldo de la protección primaria del cable 
demore en actuar. 
 
2.2.4 Saturación de transformadores de corriente: 
 
 El principal criterio para la selección de un transformador de corriente, es la razón de 
transformación. 
 
Un segundo criterio para esta selección, es determinar la máxima corriente de interrupción 
ante un corto circuito. Es necesario verificar que el transformador de corriente no se sature. 
Esto se realiza comprobando el punto de trabajo del TC efectuado en su gráfico. Los 
elementos de acción instantánea debieran trabajar bajo la zona de saturación del TC. 
 
2.2.5 Como leer las curvas de tiempo-corriente: 
 
 Es necesaria una comprensión básica de las curvas tiempo-corriente para un estudio 
de coordinación. En una gráfica de coordinación, el tiempo 0 s. es considerado como el 
tiempo en la cual se produce la falla o perturbación. Todos los otros tiempos se relacionan 
con esta base. Para un sistema tipo radial, todos los dispositivos entre la falla y la fuente son 
afectados por la misma corriente hasta que se interrumpe el circuito. 
 
Una gráfica de coordinación considera que la región abajo y la izquierda de la curva es un 
área de no operación. Las curvas son una familia de pares (Corriente y tiempo) los cuales 
indican cual es el período que requiere un dispositivo para actuar para un determinado valor 
de corriente. 
Las curvas de relés son normalmente representadas por una línea simple. Los CB se 
representan por zonas de operación. La banda representa el máximo y mínimo tiempo para 
el cual se espera la operación del dispositivo. La región sobre y la derecha de la curva o 
banda, representa el área de operación. En la figura 2.3 se muestra la curva de disparo 
de un fusible para tiempos cortos largos e instantáneos. 
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 I (kA) 
FIG. 2.3 curvas de disparo 
 
2.2.6 Curvas ANSI para transformadores 
Para poder representar en la grafica las curvas ANSI de los transformadores debemos de 
obtener los ajustes del interruptor y la capacidad de los fusibles de la tabla 2.1 que muestra 
la protección de transformadores y la de las categorías de transformadores mostradas en la 
tabla 2.2 
 
TABLA 2.1 PROTECCION DE TRANSFORMADORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABLA 2.2.- CATEGORIA DE TRANSFORMADORES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De acuerdo a la categoría de cada transformador mostrada en la tabla 2.2 se puede 
representar la curva ANSI para cada uno de ellos como se muestra en la fig. 2.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIG. 2.4 representación de las curvas ANSI para las diferentes categorías de los transformadores. 
 P R I M A R I O S E C U N D A R I O 
 MAS DE 600 V MAS DE 600 V 600 V ó menos 
Impedancia de 
transformador 
(Z%) 
Ajuste del 
interruptor 
% Ipc 
Capacidad 
del fusible 
% Ipc 
Ajuste del 
interruptor 
% Ipc 
Capacidad 
del fusible 
% Ipc 
Interruptor 
o fusible 
% Ipc 
Z% < 6 600 300 300 250 125 
6<Z%<10 400 300 250 225 125 
 
 KVA Nominales del TRANSFORMADOR 
CATEGORIA MONOFASICOS TRIFASICOS 
I 5 - 500 15 - 500 
II 501 - 1667 501 - 5000 
III 1668 - 10,000 5001 - 30,000 
IV Más de 10,000 Más de 30,000 
 
t (seg)
I (amp)
1
2
3
44
1
t (seg)
I (amp)
Categoría
I
Categorías
II III IV
 
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En la tabla siguiente se muestran las ecuaciones para poder obtener los puntos ANSI para 
las diferentes categorías de los transformadores, especificando el rango de tiempo-corriente 
de cada uno de los puntos de las categorías. 
 
TABLA 2.3 ECUACIONES PARA PUNTOS ANSI 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por consiguiente se pueden obtener la corriente inrush o corriente de magnetización con la 
tabla 2.4 que nos muestra una relación entre la potencia del transformador y de acuerdo a 
este dato el múltiplo de la corriente nominal para la corriente de magnetización. 
 
TABLA 2.4. OBTENCION DE LA CORRIENTE DE MAGNETIZACIÓN. 
 
Corriente de magnetización. 
Potencia del transformador No. de veces la corriente nominal 
menos de 1500 kVA 8 
entre 1500 y 3750 kVA 10 
mas de 3750 kVA 12 
 
TIEMPO = 0.1 segundos 
Una parte importante que se debe de contemplar al coordinar protecciones también es el 
tipo de carga que existe en la red, puesto que si son cargas estáticas como es el caso de 
alumbrado no incide o no aporta corriente de corto circuito pero si es una carga del tipo 
industrial se debe de tomar en cuenta los motores conectados a la red puesto que si 
aportan corriente de corto circuito. En la figura 2.5 se muestran las curvas de arranque de 
motores. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FIG. 2.5 Curva de arranque de motores 
 
Puntos de la curva ANSI 
Punto Categoría Tiempo (seg) Corriente (amp) 
1 I 
II 
III, IV 
1250 Zt2 
2 
2 
Ipc / Zt 
Ipc / Zt 
Ipc / (Zt+Zs) 
2 II 
III, IV 
4.08 
8 
0.7 Ipc / Zt 
0.5 Ipc / (Zt+Zs) 
3 II 
III, IV 
2,551 Zt2 
5,000 (Zt+Zs)2 
0.7 Ipc / Zt 
0.5 Ipc / (Zt+Zs) 
4 I, II, III, IV 50 5 Ipc 
 
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2.3 Planificación inicial: 
 
 Hay cuatro pasos para resolver un estudio de coordinación. El primer requisito es disponer 
de un diagrama unifilar del sistema o de la parte del sistema que se coordinará. Este 
diagrama unifilar deberá tener la siguiente información: 
Paso1: 
Determinar: 
• Potencia aparente y niveles de tensión así como las impedancias y conexiones 
de cada uno de los transformadores. 
• Condiciones normales y de emergencia del sistema en análisis. 
• Información de placa y reactancia de todos los motores y generadores de 
importancia, así como las reactancias transigentes de motores, generadores y 
reactancias sincrónicas de generadores. 
• Tamaño de conductores, tipos y configuraciones de los mismos. 
• Razones de transformación de transformadores de corriente. 
• Relés, dispositivos de acción directa y dimensiones de los fusibles curvas 
características y rangos de ajuste. 
 
Una vez que se cuente con el diagrama unifilar de la red eléctrica a la cual se le desea 
coordinar las protecciones con la información necesaria se sustituirán todos los equipos 
eléctricos con que cuenta por un diagrama de sus impedancias y reactancias. 
 
Paso 2: 
Realizar un estudio de cortocircuito. Para el primer ciclo y condiciones de interrupción. Este 
estudio incluirá la máxima y mínima corriente esperada en todas las fuentes y cargas. Para 
hacer más dinámico el procedimiento de la coordinación se puede utilizar un hardware o un 
programa en el cual se simulen las corrientes de corto circuito. 
 
Paso 3: 
Este requerimiento es disponer de todas las características tiempo-corriente de TODOS los 
dispositivos bajo consideración. 
 
Paso 4: 
Este paso necesita especificar cada una de las cargas de cada circuito considerado. 
 
2.3.1 Diagrama unifilar 
 Los diagramas unifilares representan todas las partes que componen a un instalación 
eléctrica de modo gráfico, completo, tomando en cuenta las conexiones que hay entre ellos, 
para lograr así la forma una visualización completa del sistema de la forma más sencilla. Ya 
que un sistema trifásico balanceado siempre se resuelve como un circuito equivalente 
monofásico, o por fase, compuesto de una de las tres líneas y un neutro de retorno, es rara 
vez necesario mostrar más de una