Electrica 18

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INGENIERÍA INDUSTRIAL 
Msc. Ing. Rodolfo Paz Salazar 
rodolfo.paz@upn.pe 
DISPOSITIVOS DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA 
INGENIERÍA ELÉCTRICA Y 
AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 
mailto:chicana@upnorte.edu.pe
Veamos el siguiente video 
Dispositivos de distribución eléctrica 
https://www.youtube.com/watch?v=M5zUarZiQu4 
 
https://www.youtube.com/watch?v=M5zUarZiQu4
Reflexiona sobre el video: 
 
¿Qué dispositivos termo magnéticos conoces? Sabes como 
seleccionarlos? 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Responde: 
¿ Qué es un interruptor termo 
magnético y cual es su utilidad en la 
industria? 
 
¿Qué tipos de diferenciales existen y 
cual es su finalidad? 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Logro de sesión 
Al término de la sesión, el estudiante conoce los 
diferentes tipos de distribución eléctrica en la industria, 
resolviendo diferentes problemas reales de la industria 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Dispositivos de distribución eléctrica 
¿Qué es un interruptor termo magnético? 
 
El interruptor termo magnético es un dispositivo que corta la corriente eléctrica de un 
circuito automáticamente. 
Actúa cuando la corriente sobrepasa el valor nominal establecido en las especificaciones 
técnicas del dispositivo. 
Su finalidad es proteger y dar seguridad a la instalación eléctrica ante la presencia de 
alguna falla. 
Dispositivos de distribución eléctrica 
¿Para qué sirve un interruptor termo magnético? 
 
Los interruptores termo magnéticos se utilizan para proteger los cables y 
demás elementos de una instalación eléctrica de fallas como los cortocircuitos y 
sobrecargas. 
El interruptor termo magnético se emplea en todas las instalaciones 
eléctricas interiores de cualquier edificación; ya sean éstas viviendas, 
empresas, centros comerciales o industrias. 
Dispositivos de distribución eléctrica 
 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Sobrecarga Cortocircuito 
Dispositivos de distribución eléctrica 
¿Cómo funciona un magnetotérmico? 
 
Los magnetotérmicos actúan cortando el fluido 
eléctrico cuando se sobrepasa la capacidad 
eléctrica del mismo. Por ejemplo esto sucede 
ante la presencia de fallas como las sobrecargas 
eléctricas o cortocircuitos. 
De ésta manera se protege el cableado y demás 
componentes de la instalación eléctrica. Por 
consecuencia contribuyen en la seguridad de tu 
propiedad previniendo los temibles incendios. 
Tal como su nombre lo indica, éstos 
dispositivos eléctricos están compuestos por 
una parte magnética y otra térmica. 
Dos mecanismos de 
disparo 
Dispositivos de distribución eléctrica 
SOBRECARGA 
CORTOCIRCUITO 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Contacto 
abierto 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Características principales de las llaves térmicas 
 
Los interruptores termo magnéticos deben cumplir ciertas características 
técnicas mínimas para poder brindar seguridad eléctrica a nuestras instalaciones. 
Por lo general dichas características vienen impresas en el mismo dispositivo y 
son las siguientes: 
 Tensión o voltaje de operación en voltios (V). 
 Capacidad de corriente de operación en amperios (A). 
 Curva de característica de disparo. 
 Capacidad de corriente de cortocircuito. 
Corriente 
Nominal Tipo de Curva 
Corriente de 
cortocircuito 
Símbolo 
Voltaje 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Dispositivos de distribución eléctrica 
ACCIDENTE POR CONTACTO DIRECTO 
Dispositivos de distribución eléctrica 
ACCIDENTE POR CONTACTO INDIRECTO 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Qué es y Cómo Funciona el Interruptor Diferencial 
El interruptor diferencial, también llamado diferencial eléctrico o disyuntor 
diferencial, es de vital importancia para nuestra seguridad eléctrica. Este dispositivo 
por lo general va instalado junto a los interruptores termo magnéticos del tablero 
eléctrico de nuestra casa. 
¿para qué sirve? 
El diferencial eléctrico es un dispositivo 
electromecánico que sirve para proteger a las 
personas contra descargas eléctricas. Está diseñado para 
operar en circuitos de corriente alterna como es el caso de las 
instalaciones domiciliarias. 
Provee protección tanto si la persona hace contacto directo o 
indirecto con la línea activa de la corriente. 
Dispositivos de distribución eléctrica 
 
Dispositivos de distribución eléctrica 
 
Dispositivos de distribución eléctrica 
¿Sabes cómo probar el interruptor diferencial? 
 Pues es muy simple. Lo único que debes hacer 
es presionar el botón de Test. Si la palanquita 
salta quiere decir que el dispositivo opera 
correctamente. Luego lo siguiente que debes hacer 
es volver a subir la palanquita para restablecer el 
fluido eléctrico. ¿Simple verdad? 
¿Qué pasa si no salta la palanca al presionar el 
botón de test? Pues quiere decir que ha llegado el 
momento de su reemplazo. Es recomendable 
cambiarlo por uno de la misma marca y 
características técnicas. 
Dispositivos de distribución eléctrica 
RELÉ TÉRMICO 
 
Un relé térmico es un dispositivo de 
protección que funciona contra las 
sobrecargas y calentamientos, por 
lo que se utiliza principalmente en 
motores, con lo que se garantiza 
alargar su vida útil y la continuidad en el 
trabajo de máquinas, evitando paradas 
de producción y garantizando volver a 
arrancar de forma rápida 
Dispositivos de distribución eléctrica 
¿Cómo funciona el Relé Térmico 
Cuando ocurre una sobrecarga, o hay fallos o diferencias de carga en algunas de las 
fases, se activa la protección del relé. El calor generado por la resistencia es mayor, 
por lo tanto el calor que recibe la lámina bimetálica también. 
 
¿Cómo se conecta un relé térmico? 
 
La conexión de un relé térmico es sencilla, en el circuito este 
va conectado a un contactor por un extremo y por el otro va conectado al 
motor 
https://www.youtube.com/watch?v=HKgpY_b5aNs 
¿Se te hizo fácil aprender esta sesión? ¿Por qué? 
¿Qué aprendieron en esta sesión? 
Dispositivos de distribución eléctrica 
Diagrama Eléctrico de arranque directo de un motor trifásico 
Triangulo de Potencia 
Factor de potencia y Triangulo de potencia 
Es un indicador sobre el correcto aprovechamiento de la energía, de forma general es la 
cantidad de energía que se ha convertido en trabajo. 
El factor de potencia puede tomar valores entre 0 y 1, lo que significa que: El valor ideal del 
factor de potencia es 1, esto indica que toda la energía consumida por los aparatos ha sido 
transformada en trabajo. Por el contrario, un factor de potencia menor a la unidad significa 
mayor consumo de energía necesaria para producir un trabajo útil. 
¿Cómo corregir su factor de potencia? 
Ya que el bajo factor de potencia se origina por la carga inductiva, que algunos equipos 
requieren para su funcionamiento, es necesario compensar este consumo reactivo mediante 
bancos de capacitores y/o filtros de armónicas (Carga lineal y no lineal). 
Triangulo de Potencia 
Triángulo de potencias: 
El llamado triángulo de potencias es la mejor forma 
de ver y comprender de forma gráfica qué es el 
factor de potencia o coseno de “fi” (Cos φ) y su 
estrecha relación con los restantes tipos de 
potencia presentes en un circuito eléctrico de 
corriente alterna. 
 Potencia 
Potencia activa: Es la potencia realmente 
consumida. 
Potencia reactiva: 
Esta potencia no tiene el carácter de realmente 
consumida y sólo aparecerá, cuando en un circuito 
existan bobinas y/o condensadores. Será negativa, 
en el caso de que el circuito tenga o predomine el 
carácter inductivo, y positiva cuando tenga o 
predomine el carácter capacitivo. La dimensión de 
Q, es la de una potencia, pero para tener en cuenta 
el matiz antes señalado, no se utilizan los vatios, 
sino que sus unidades son VAR (voltio-amperio 
reactivo) 
Potencia aparente: Esta potencia, tampocotiene el 
carácter de realmente consumida y viene a 
señalarnos la misión que tiene la red de 
alimentación de un circuito, de no sólo satisfacer la 
energía consumida por los elementos resistivos, 
sino la de poner en juego la que van a entretener 
bobinas y condensadores. De ahí su nombre 
aparente ya que salvo que cosϕ = 1, no será la 
realmente consumida. Sus unidades son VA (voltio-
amperio) 
 Potencia en Línea Trifásica 
Potencia en Línea Trifásica 
APLICACIÓN 1: 
Un motor trifásico de 200kw, opera a 480v, el factor de potencia es 0.6, hallar la potencia 
aparente? 
 
SOLUCIÓN: 
𝑃 = 3𝑉𝐼 cos∅ 
𝐼 =
𝑃
3𝑉 cos∅
 
𝐼 =
200000
3(480)(0.6)
 
𝐼 = 400.9𝐴 
Hallamos la potencia reactiva (Q): 
𝑄 = 3𝑉𝐼 sin ∅ 
𝑄 = 3 480 400.9 0.8 
𝑄 = 267𝑘𝑊 
 
Determinamos la Potencia Aparente (S): 
𝑆 = 𝑃2 + 𝑄2 
𝑆 = 2002 + 2672 
𝑆 = 333.6𝑘𝑊 
TRANSFORMADORES 
https://www.youtube.com/
watch?v=sy7gojH7hNU 
Ver video: 
TRANSFORMADORES 
TRANSFORMADOR: 
 Un transformador es un aparato o equipo eléctrico, considerado además como una “máquina 
eléctrica estática” capaz de convertir una corriente alterna en otra corriente alterna de 
diferente tensión e intensidad pero de la misma frecuencia. La energía se transporta por 
inducción electromagnética desde una bobina a otra en un mismo circuito magnético sin 
entrehierro. 
Un transformador monofásico, está compuesto por un núcleo de hierro con dos arrollamientos 
o devanados separados y aislados entre sí, denominados primario y secundario. 
TRANSFORMADORES 
Funcionamiento : 
Al conectar el devanado primario N1 a una fuente de corriente alterna monofásica V1, se 
establece un flujo magnético alterno Ø1 dentro del núcleo. Este flujo atraviesa el devanado 
secundario N2 induciendo una fuerza electromotriz en este devanado e2 (Ley de Faraday). A 
su vez, conectando una impedancia Z, circula una corriente alterna en el secundario i2 que 
produce un flujo magnético Ø2 que se contrarresta en todo instante al flujo magnético del 
primario Ø1 (Ley de Lenz). 
Los bornes H1 en el lado de alta tensión y X1 en el lado de baja tensión, son llamados bornes 
homólogos del transformador, es decir, que en esos terminales las variaciones de tensión 
ocurren sincrónicamente. Dichos bornes homólogos pueden ser determinados por la regla de 
la mano derecha o por el ensayo de polaridad de transformador. 
TRANSFORMADORES 
V1 = Tensión aplicado al bobinado primario. 
e1 = f.c.e.m, tensión autoinducida en el bobinado primario que se opone a la tensión aplicada. 
N1 = Número de espiras del bobinado primario. 
Ø1 = Flujo magnético producido por el bobinado primario. 
i1 = Intensidad de corriente en el bobinado primario. 
V2 = Tensión aplicada a la impedancia de carga en el bobinado secundario. 
e2 = f.e.m de generación en el bobinado secundario. 
N2 = Número de espiras del bobinado secundario. 
Ø2 = Flujo magnético producido por el bobinado secundario. 
i2 = Intensidad de corriente en el bobinado secundario. 
TRANSFORMADORES 
TRANSFORMADORES 
Ejemplo de aplicación: 
Según el esquema pictórico mostrado y considerando un trafo ideal, determine: 
 
a) La lectura de los dos amperímetros. 
b) La potencia que desarrolla el transformador con la carga instalada. 
c) El número de espiras del bobinado primario si el secundario tiene 70 espiras. 
Solución: 
S1 = S2 se cumple 
𝑉1
𝑉2
=
𝑁1
𝑁2
=
𝑖2
𝑖1
= 3 
𝑉2 =
230
3
= 76.67 
BOBINADO 2: V2 = i2xR2 
 76.67 = i2x50Ω 
a) i2 = 1.53 A 
𝑖1 =
1.53
3
= 0.51𝐴 
b) S1 = V1xi1 
 
 S1 = 230x0.51 
 S1 = 117.3v 
c) 
N1
N2
=3 
N1
70
=3 
N1 =210