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Tema 5 Componentes de mando y potencia Índice 1. Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2. Interruptor automático de potencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 3. Interruptores tras cuadro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 4. Causas de averías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 1 de 11 Tema 5 Componentes de mando y potencia 1. GENERALIDADES Se conoce con el nombre de componentes de mando y potencia a los sistemas de control y protección de líneas de baja tensión mediante interruptores automáticos. Figura 1 INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE POTENCIA Existe una gran diferencia entre los pequeños interruptores automáticos y los Interruptores Automáticos de potencia, esta diferencia no está sólo en el amperaje sino que comprende también la estructura de construcción. 2. INTERRUPTOR AUTOMÁTICO DE POTENCIA Estos interruptores son de tipo seccionador, que impide que la corriente pueda circular a través de ellos en sentido contrario, cuando se desconecta de forma automática por sobrecarga, el mecanismo impide que se pueda volver a cerrar el interruptor de nuevo, antes hay que volver a rearmarlo, bajando la manija de mando hasta abajo del todo, y Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 2 de 11 luego una vez montado el mecanismo, entonces se podrá cerrar el circuito, si se desea. Los interruptores de potencia llevan sistemas apagachispas como los interruptores magnetotérmicos de pequeña potencia, con ello se consigue reducir las dimensiones de los contactos, y por tanto, las de todo el conjunto. Estos interruptores de potencia se construyen con una base común pero la parte automática es adaptable a las necesidades de la instalación, esta parte adaptable está situada bajo la maneta de mando y es extraible pudiendose colocar los módulos disponibles que son: < Sin ninguna regulación < Con regulación del amperaje en tanto por ciento de la capacidad máxima < Con regulación de velocidad de disparo < Maneta de accionamiento cambiable < Posibilidad de enclavamiento con candados < Bornes de conexión en distintas modalidades < Bloques de contactos auxiliares En la figura 2 se observan estos accesorios y el lugar de acoplamiento Figura 2 INTERRUPTOR DE POTENCIA CON EL BLOQUE DE REGULACIÓN QUITADO Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 3 de 11 Bloques de regulación De fábrica se sirven con bloque ciego no regulable (figura 3), comportándose entonces como un seccionador de potencia, sin ninguna protección Figura 3 BLOQUE CIEGO - SIN REGULACIÓN- Sin embargo lo más interesente de los interruptores de potencia es poder adaptarle una regulación protectora, dependiendo del uso esta regulación puede ser para protección de líneas generales de distribución (figura 4) con bloques de disparo para 400 A y 630 A, el bloque se monta en la parte frontal quitando la tapa de bloque ciego y reemplazandola por el bloque de disparo, que solo se fija con dos tornillos, sin necesidad de herramientas especiales ni de desmotar el interruptor de potencia. Figura 4 BLOQUE DE DISPARO PARA PROTECCIÓN DE INSTALACIONES En una línea de distribución, el disparo que da lugar al corte brusco de la corriente puede ser debido a dos causas: por consumo excesivo debido a sobrecarga (lo cual produce un lento calentamiento del térmico regulador, produciendo el disparo con un cierto retardo), y por cortocircuito (esto produce en rápido calentamiento y un disparo inmediato). Según haya sido el disparo, por sobrecarga o por cortocircuito, se enciende un piloto que indica el motivo. Los interruptores de potencia, también puede usarse en la protección de grandes motores, o en la instalaciones donde existen un elevado número de motores de mediana potencia que trabajen al mismo tiempo, como son las instalaciones de bombeo de una ciudad o una gran industria. En este caso, se emplean bloques de disparo para protección de motores (figura 5). Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 4 de 11 Figura 5 BLOQUE DE DISPARO PARA PROTECCIÓN DE MOTORES Estos bloques deben de desconectar el motor en caso de sobrecarga peligrosa y al mismo tiempo han de poder soportar una sobrecarga durante el tiempo del arranque de motor. El interruptor debe de actuar cuando se rebasa permanentemente la intensidad nominal, pero sin embargo no actuar cuando se produce el aumento transitorio de la corriente durante el período de arranque. Estos bloques, también actúan cuando detecta un defecto de fase, impidiendo que le motor pueda funcionar en dos fases lo que provocaría daños en el motor, para ello se utilizan los Bloques de disparo con selectividad de tiempos (figura 6). Figura 6 BLOQUE DE DISPARO CON SELECTIVIDAD DE TIEMPOS La regulación de los diferentes selectores de estos bloques se especifica en hojas de instrucciones que acompañan al bloque dentro del mismo envase de protección. Cada fabricante, tiene su método, y solo hay que leer las instrucciones y seguirlas, una vez instalado el bloque, las instrucciones se guardarán en la carpeta de mantenimiento correspondiente, a fin de que pueda ser verificado o reajustado posteriormente cunado las circunstancias lo exijan. Modernamente se construyen bloques de señalización electrónicos y de fibra óptica (figura 7), para señalizar a distancia el estado de posición del Interruptor de potencia, que se coloca también al frente, pero debajo del bloque de disparo. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 5 de 11 Figura 7 BLOQUE DE SEÑALIZACIÓN Este nuevo bloque, señala de manera local y a distancia el estado de funcionamiento del interruptor. Localmente mediante LED, la tensión de alimentación de este dispositivo es independiente de la tensión de alimentación del interruptor, de esta forma se asegura una información segura independientemente del estado de la acometida al interruptor. Maneta de mando giratoria También, la maneta de mando puede ser intercambiada con maneta rotativa (figura 8) o la maneta oscilante que trae de fábrica. Figura 8 MANETA GIRATORIA La maneta giratoria en unos fabricantes, se coloca quitando la menta oscilante y en otros fabricante colocándola encima, como se muestra en la figura 9. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 6 de 11 Figura 9 INTERRUPTOR DE POTENCIA CON MANETA GIRATORIA Figura 10 INTERRUPTOR DE POTENCIA CON MANETA OSCILANTE Y BLOQUE DE DISPARO PARA PROTECCIÓN DE LÍNEAS Algunos modelos de interruptores de potencia admiten que se lea acople dispositivo de Accionamiento a distancia (figura 11) que conectan o desconectan desde un puesto de mando alejado. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 7 de 11 Figura 11 BOBINA DE IMPULSO Y BOBINA DE MÍNIMA De esta forma, después de un disparo realizado por cortocircuito o sobrecarga o bien por una bobina de impulso de mínima, es posible realizar un rearme a distancia del interruptor, para restablecer el servicio sin necesidad de desplazamientos, el Accionamiento a distancia solo admite dos posiciones, abierto o cerrado, no admite posiciones intermedias. La posición de estado del interruptor se señala claramente en el aparato, y también por el uso de contactos auxiliares se puede señalar a distancia. Aunque tenga dispositivo de Accionamiento a distancia el interruptor puede ser accionado manualmente actuando sobre el propio interruptor, la maniobra manualsiempre tiene prioridad sobre el accionamiento a distancia. Enclavamiento del interruptor En ocasiones que por trabajos de mantenimiento se desconecta la corriente, existe el peligro de que accione a distancia, per ellos estos Interruptores de potencia llevan dispositivos de enclavamiento por medio de candado, en según qué modelos éste es un dispositivo adicional que se le acopla. El dispositivo de enclavamiento permite colocar hasta tres candados, para que conforme los diferentes equipos van concluyendo sus tareas, el responsable quiete su candado, el que quite el último candado acciona el interruptor y restablece el servicio sin necesidad de aviso. Bornes de conexión Los bornes de conexión, pueden ser para colocar en ellos directamente el conductor, para utilizar terminales, o para usar con pletinas de cobre. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 8 de 11 Figura 12 INTERRUPTOR DE POTENCIA TETRAPOLAR PARA CONECTAR EL CABLE DIRECTAMENTE Los bornes para conectar el cable directamente (figura 12) se distinguen por estar el tornillo de apriete totalmente rodeado de protección aislante, por lo general son para conductores de cobre, si se conectasen conductores de aluminio se produciría fenómenos de electrólisis que van comiéndose el cobre hasta que se quedan flojos y se producen recalentamientos y chispas que termina por inutilizar el interruptor. Cuando el conductor es de aluminio, se utilizan terminales aluminio cobre, y en este caso, el interruptor tiene que ser para uso de terminales (figura 13), con el conductor de cobre también se pueden colocar terminales de cobre, es decir, los interruptores con bornes para terminales se puede usar indistintamente conductores de cobre o de aluminio con el terminal adecuado Figura 13 INTERRUPTOR TETRAPOLAR PARA TERMINALES Se distingue porque los bornes de conexión tienen los tornillos desmontables con cabeza hexagonal y arandelas planas y de apriete. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 9 de 11 Figura 14 INTERRUPTOR CON BORNAS PARA PLETINAS El montaje de interruptores con pletinas de cobre (figura 14) es bastante común, las pletinas de cobre ocupan poco sitio y disipan mejor la calor, por esto es uno de los sistemas preferidos por los cuadristas. Contactos auxiliares Cuando a los interruptores de potencia se les coloca módulos de contactos auxiliares (figura 15) se puede saber a distancia en que posición de encuentra el interruptor, abierto o cerrado. Figura 15 MÓDULO DE CONTACTOS AUXILIARES Los contactos auxiliares se utilizan con línea independiente de la que usa el interruptor Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 10 de 11 de potencia, con ello se asegura la fiabilidad de la indicación, también se puede utilizar como condicionante para la actuación o no de un segundo interruptor alternativo o condicionante. Figura 16 CONTACTO AUXILIAR ADELANTADO Otro contacto auxiliar muy interesante es el contacto auxiliar adelantado (figura 16) que actúa un instante antes de cerrarse el interruptor y se abre un instante después de hacerlo el interruptor principal. Interruptores tras cuadro Los interruptores de potencia se colocan en los armarios de distribución, de forma que de ellos solo sobresale la maneta de mando, quedando el resto tapado a la vista por la chapa de hierro que forma el panel frontal, por esta causa, a casi todos los interruptores de potencia de les llama también Interruptores tras cuadro. Curso Virtual: Electricidad Industrial Módulo 3 Tema 5 Componentes de Mando y Potencia Página 11 de 11 Figura 17 CUADRO GENERAL CON INTERRUPTORES TRAS CUADRO CAUSAS DE AVERÍAS Teniendo en consideración que los interruptores de potencia soportan corrientes de 400 a 1.000 A, la principal causa de averías serán siempre las relacionadas con este alto consumo y las altas temperaturas que ello ocasiona, un tornillo que se afloja, que no ha sido bien repasado puede ocasionar averías muy importantes. Otras causas de averías esta en el desgaste natural de los materiales, que se pueden ocasionar en los bloques de desconexión. Algunos fabricantes ponen en el mercado aparatos de prueba, que permite al usuario verificar la curva y características de todos los bloques de disparo, para este fin los bloques de disparo tienen conectores de prueba, que con un adecuado servicio de mantenimiento garantiza la fiabilidad del sistema anticipándose a los fallos.
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