Control tema4

PROTECTIONS ELÈCTRIQUES EN BT PROTECTIONS ELÈCTRIQUES EN BT
Introducció i marc normatiu
Efectes dels xocs elèctrics
Contactes directes i contactes indirectes
PROTECCIONS Posta a terra
Sobrecàrregues i curt circuits
ELÈCTRIQUES Proteccions contra sobreintensitats

EN BT Dispositius de protecció diferencial
Selectivitat i filiació
Quadre de protecció d’una instal·lació domèstica
Dimensionat i selecció de conductors elèctrics
Selectivitat i filiació
Proteccions contra sobretensions
Càlcul seccions de conductors
Quadres de proteccions domèstics
1 2
Exercicis

PROTECCIONS ELÈCTRIQUES EN BT PROTECCIONS ELÈCTRIQUES EN BT
Justificació de les proteccions elèctriques Normativa aplicable
Per què cal protegir les instal·lacions? Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión
B.O.E. nº 224 de 18 de Septiembre de 2002
Ho imposa el REBT
Risc per les persones Té 51 ITC (Instrucciones Técnicas Complementarias)

Risc d’incendi BOE + guía técnica de aplicación al REBT (Ministerio Ciencia y
Tecnologia):
Les instal·lacions i els equips són bens costosos
http://www.ffii.nova.es/puntoinfomcyt/rebt_guia.asp

Article 16 REBT
Los sistemas de protección para las instalaciones interiores o receptoras para BT: Fins 1000 V en AC i 1500 V en DC
baja tensión impedirán los efectos de las sobreintensidades y AT: A partir de 1000 V en AC i 1500 V en DC
sobretensiones que por distintas causas cabe prever en las mismas y
resguardarán a sus materiales y quipos de las acciones y efectos de los
agentes externos. Asimismo, y a efectos de seguridad general, se
determinarán las condiciones que deben cumplir dichas instalaciones para
proteger de los contactos directos e indirectos.
3 4

Justificació de les proteccions elèctriques Efectes dels xocs elèctrics
La intervenció d’una corrent elèctric que pertorba el funcionament normal del
El sistema de protecció ha de complir els requisits següents: cor, podent generar una “fibrilació ventricular”, disminuint la pressió arterial i el
reg sanguini.
Ha de ser fiable
La fibrilació ventricular està considerada com la causa principal de mort per xoc
Ha de ser sensible elèctric.
Alta velocitat de resposta
Ha de ser selectiu
Ha de ser automatitzable
Ha de ser estable
Ha de ser simple
Ha de presentar un manteniment reduït
Ha de ser modular Catàleg Schneider
Catàleg Schneider

Electrocardiograma amb fibrilació ventricular

5 6
http://conecta2.schneiderelectric.es/bibliodig/bibliodig.php?biblio=10

Corrent i tensió de contacte La impedància del cos humà
CORRENT DE CONTACTE No totes les persones es comporten de la mateixa manera davant un xoc
elèctric.
Corrent que passa a través del cos quan està sotmès a una tensió elèctrica.
La impedància del cos hi té un paper fonamental.
TENSIÓ DE CONTACTE
Tensió que apareix entre parts accessibles simultàniament, quan ocorre un
defecte d’aïllament.

Ω
50V/1450Ω ≈ 30 mA
En certs casos el valor de la tensió
de contacte pot resultar influït
notablement per la impedància que
presenta la persona en contacte amb
aquestes parts.

Catàleg Schneider

Catàleg Schneider

7 8

Efectes sobre el cos humà Contactes directes i indirectes
CONTACTE DIRECTE (segons el REBT)
Contacte de persones o animals amb parts actives dels materials i equips.

CONTACTE INDIRECTE (segons el REBT)
Contacte de persones o animals domèstics amb partes que es troben sota tensió
degut a un defecte d’aïllament.

Catàleg Schneider

Catàleg Schneider

Contacte directe Contacte indirecte

9 10

Instal·lacions de posta a terra Instal·lacions de posta a terra (ITC-BT-18)
La instal·lació de posta a terra es considera un circuit de protecció contra POSTA O CONNEXIÓ A TIERRA (DEFINICIÓ REBT)
contactes indirectes paral·lel a la instal·lació elèctrica La puesta o conexión a tierra es la unión eléctrica directa, sin fusibles ni
Té la finalitat de protegir a les persones de contactes amb masses que protección alguna, de una parte del circuito eléctrico o de una parte conductora
accidentalment es puguin trobar sotmeses a una tensió. no perteneciente al mismo mediante una toma de tierra con un electrodo o
grupos de electrodos enterrados en el suelo.
La instal·lació de terra es connecta a la superfície terrestre perquè el globus
terrestre és tan gran que el potencial roman invariable, sigui quina sigui la tensió Mediante la instalación de puesta a tierra se deberá conseguir que en el
que s’apliqui sobre ell. conjunto de instalaciones, edificios y superficie próxima del terreno no
aparezcan diferencias de potencial peligrosas y que, al mismo tiempo, permita el
paso a tierra de las corrientes de defecto o las de descarga de origen
atmosférico.

REBT

11 12

Instal·lacions de posta a terra (ITC-BT-18) Instal·lacions de posta a terra. Conductors de protecció

Conductors de protecció
Els conductors de protecció uneixen elèctricament les masses d’una instal·lació a
certs elements amb la finalitat d’assegurar la protecció contra contactes
indirectes.
La secció dels conductors de protecció s’indica a la taula següent:

REBT

Si l’aplicació de la taula condueix a valors no normalitzats, s’han d’utilitzar
conductors que tinguin la secció normalitzada superior més propera.

13 14

Elèctrodes de posta a terra. Elèctrodes Instal·lacions de posta a terra. Resistivitat del terreny
Els elèctrodes de posta a terra són elements conductors que estan en contacte
amb el terreny i s’encarreguen d’introduir en ell els corrents de falta. L’objectiu dels
elèctrodes és que tota la instal·lació de terra es trobi a 0 volts.
Piques
Són elèctrodes cilíndrics que s’introdueixen en el terreny de forma vertical. En
general són d’acer galvanitzat o amb bany de coure. Tenen una longitud
generalment superior a 2 metres.

ρ
R=
L
•Plaques enterrades
•Són elèctrodes de forma rectangular o quadrada. La resistència de pas a terra es
calcula a partir de la resistivitat elèctrica ρ del terreny i del perímetre P de la placa:
ρ
R = 0,8 ⋅
P
Conductors enterrats
Són elèctrodes fets amb un cable nu generalment de Cu amb S > 35mm2 col·locat
en els ciments dels edificis. ρ
R = 2⋅ 15 16
L
REBT

Instal·lacions de posta a terra. Resistència a terra ESQUEMA TT (el més habitual a Espanya en BT)
RESISTÈNCIA A TERRA (REBT) Esquema de connexió TT
L’elèctrode es dimensionarà de forma que la seva resistència a terra, sota qualsevol
Un punt de l’alimentació (generalment el neutre o centre de l‘estrella) es troba
circumstància previsible, compleixi que qualsevol massa no pugui estar sotmesa a
connectat directament a terra (1ªT)
tensions de contacte superiors a:
50 V en els altres casos (sec) Les masses es troben connectades a terra (2ªT)
24 V en local conductor (humit)
La instal·lació del consumidor requereix el seu propi terra
12 V en locals mullats (piscines, equips filtrat:ICT-BT-31)
Totes les masses d’una mateixa instal·lació han d’estar connectades a la
I∆n = Vlímit/Rt mateixa presa de terra
Exemple per I∆n = 30 mA
Per locals secs: I∆n = 30 mA = 50/R → Rt < 1666 Ω
Per locals humits: I∆n = 30 mA = 24/R → Rt < 800 Ω
Per locals mullats: I∆n = 30 mA = 12/R → Rt < 400 Ω

Tipus d’edifici Ω
Rmàxima (Ω)
Sense parallamps 80
Catàleg Schneider
Amb parallamps 15
Amb instal·lacions especials 2-5
Instal·lacions d’ordinadors 1-2
17 18
Punt de partida: Norma Tecnológica Edificación, 1973

ESQUEMA TT (el més habitual a Espanya en BT) Instal·lacions de posta a terra. Corrent de fuga
U
Principals característiques: Corrent de fuga Id = 0
RB ≈ 10 Ω (dades cia)
És la solució més utilitzada en les alimentacions amb subministrament directe de RC: resistència del propi defecte RA + RB + RC
la xarxa pública de distribució en BT. RA: resistència de la posta a terra de la massa
RB: resistència de posta a terra del neutre del transformador
Requereix poc manteniment (només control periòdic dels dispositius diferencials).
La protecció queda assegurada pels IDs, que permeten també la prevenció o Cas més desfavorable: quan el contacte d’un conductor actiu (fase o neutre) amb
la carcassa sigui franc (RC = 0): I = U0
limitació del risc d’incendi amb sensibilitats ≤ 500 mA.
RA + RB
d
Cada defecte d’aïllament comporta un tall que queda limitat al circuit defectuós, Tensió de contacte (la de la mà de l’home a la figura): Uc = Id · RA
utilitzant diferents IDs.

Rh >> RA

c

19 20
Catàleg Schneider

Instal·lacions de posta a terra. Càlcul resistència posta a terra Instal·lacions de posta a terra. Càlcul resistència posta a terra
EXEMPLE DE CÀLCUL DE LA RESISTÈNCIA DE LA POSTA A TERRA EXEMPLE DE CÀLCUL DE LA RESISTÈNCIA DE LA POSTA A TERRA
Tensió entre fase i neutre: 230 V Tensió entre fase i neutre: 230 V
Local sec: Uc ≤ 50 V Local sec: Uc ≤ 50 V
Resistència de posta a terra del centre de transformació (dades cia.): RB = 10 Interruptor diferencial amb sensibilitat I∆n = 30 mA
Quina ha de ser la resistència màxima de posta a terra de la instal·lació RA Quina ha de ser la resistència màxima de posta a terra de la instal·lació RA
perquè el corrent de fuga no provoqui una tensió de contacte Uc > 50 V? perquè el corrent de fuga no provoqui una tensió de contacte Uc > 50 V?

Solució: Solució:
U0 230
Id = = A U C = I d R A = 0.03·R A = 50V
R A + R B R A + 10
230 Resulta RA = 1666.7 Ω (>> 2.78 Ω del cas anterior)
U C = Id R A = R A = 50V c

R A + 10
Catàleg Schneider
D’aquí resulta:
D’aquí resulta: RA = 500/180 = 2.78 Ω (difícil d’aconseguir) Id = 18 A Per garantir Uc ≤50 V, cal Rterra ≤ 1666.7 Ω quan hi ha un ID amb I∆n = 30 mA.
Per garantir Uc ≤ 50 V, cal Rterra ≤ 2.78 Ω. Ηi haurà un corrent de fuga Id = 18 A. Aquesta RA és molt més fàcil d’aconseguir i l’ID ofereix una molt bona
Amb un IA (o fusibles) que obri el circuit per I < 18 A tenim protecció. protecció.
Per l’home circularà aprox. 50/Rhome ampers (< 30 mA). 21 22

Protecció contra els contactes directes (ITC-BT-24) Protecció contra els contactes directes
La protecció contra els contactes directes, actua en la prevenció de la Protecció per aïllament de parts actives
possibilitat d’establir contactes perillosos amb parts actives sota tensió, utilitzant
tècniques de:
Protecció per aïllament de parts actives.
Protecció mitjançant barreres o envolvents.
Protecció mitjançant obstacles.
Protecció per allunyament de les parts actives. Protecció mitjançant barreres o envolvents

Ús d’interruptors diferencials (mesura que complementa a les altres).

Protecció mitjançant obstacles.

Catàleg Schneider 23 24
Catàleg Schneider

Protecció contra els contactes directes Protecció contra els contactes indirectes
Protecció per allunyament fora de l’abast de les persones i animals. La protecció contra els contactes indirectes, aplica tècniques útils en
condicions de defecte:

Tall automàtic de l’alimentació mitjançant fusibles, interruptors automàtics o
interruptors a corrent diferencial residual.
Utilitzant materials de Classe II (aïllament doble o reforçat) o mesures
d’aïllament equivalents.
Utilitzant locals o emplaçaments no conductors.
Locals de servei elèctric, per a personal autoritzat Utilitzant enllaços equipotencials en locals sense connexió a terra.
Per separació elèctrica.
Protecció complementària per dispositius a corrent diferencial residual.

25 26
Catàleg Schneider

Protecció contra els contactes indirectes Protecció contra els contactes indirectes
La norma (UNE 20460-90, part 4-41) preveu la solució de la protecció contra els Tall automàtic de l’alimentació mitjançant fusibles, interruptors automàtics
contactes indirectes per tall automàtic de l’alimentació. o interruptors a corrent diferencial residual.
La figura relaciona la tensió eficaç de contacte indirecte amb el temps màxim de tall
En el cas de la connexió TT cal limitar les tensions de contacte a:
de la protecció, en llocs secs (BB1), humits (BB2) o mullats (BB3).
50 V en els altres casos (sec)
24 V en local conductor (humit)
12 V en locals mullats (piscines, equips filtrat aigua,...:ICT-BT-31)
En el cas de la connexió TT s’utilitzarà (ITC-BT-24):
■ si RA és molt baixa→ Fusibles i/o IA
■ ID

Utilització de materials de Classe II o mesures d’aïllament equivalents.
Utilització d’equips amb aïllament doble o reforçat (clase II).


Protecció contra els contactes indirectes Protecció contra els contactes indirectes
Per la utilització de locals o emplaçaments no conductors. Per la utilització d’enllaços equipotencials en locals sense connexió a
terra.
Mesura de protecció destinada a impedir en cas de fallo de l’aïllament principal de Les parts conductores accessibles (masses i pantalles de protecció) que puguin
les parts actives, el contacte simultani amb parts sotmeses a tensions diferents. presentar una tensió de contacte perillosa en caso de fallada de la protecció
principal, han d’estar unides per una xarxa equipotencial de protecció no
Les masses han d’estar situades de manera que les persones no facin contacte
connectada a terra.
simultani amb dues masses o una massa i un element conductor que es puguin
trobar a tensions diferents.
En aquests locals no hi ha d’haver previst cap conductor de protecció.

Per separació elèctrica.
S’empra un transformador d’aïllament de
relació de transformació 1:1.
Si només alimenta a una càrrega
aquesta NO s’ha de connectar a terra
Si alimenta a vàries càrregues cal fer
29 una connexió equipotencial entre elles 30

Sobreintensitats: sobrecàrregues i curt circuits Conseqüències dels curt circuits

Sobreintensitat: Tot corrent superior a un valor assignat. En els Conseqüències dels curt circuits
conductors, el valor assignat és el corrent admissible. Hi ha dos tipus de Degradar els aïllants
sobreintensitats: sobrecàrregues i curt circuits.
Fondre els conductors
Sobrecàrrega: Defecte més freqüent sobre les màquines. Es manifesta
per un augment del corrent absorbit pel motor i pels seus efectes tèrmics. Provocar un incendi o representar un perill per les persones
(I: 1 a 2 (10) vegades Ie). Sobreesforços electrodinàmics amb deformació dels jocs de barres,
Curt circuit: augment excessiu de corrent. Assoleix en pocs mil·lisegons arrancada de cables, etc.
un valor igual a centenars de vegades el corrent d’utilització (I > 2.5(10)Ie) Sobreescalfament degut a l’augment de pèrdues per efecte Joule
Les sobreintensitats també poden ser degudes a descàrregues Baixades de tensió
elèctriques atmosfèriques.
Desconnexió d’una part de la instal·lació
Inestabilitat dinàmica de les màquines i/o pèrdua de sincronisme
El temps d’actuació de la protecció depèn del grau de la sobrecàrrega.
En cas de curt circuit la protecció ha d’actuar immediatament. Pertorbacions en els circuits de control
…
31 32

Tipus de curt circuits Poder de tall d’una protecció
Poder de tall
S’anomena poder de tall (Icu) a la intensitat de curt circuit que la protecció és
capaç de tallar amb tota seguretat amb la tensió assignada de servei, la
freqüència i el factor de potència definits.
Els fusibles tenen un excel·lent poder de tall, apreciat en casos de curt circuits
importants.
L’eficàcia dels fusibles rau en la velocitat de fusió, que limita el valor del corrent
de curt circuit.


FUSIBLES FUSIBLES
Només es poden utilitzar una vegada. Es poden muntar de dues maneres:
Poder de tall molt elevat
Portafusibles (suports específics)
símbol
Permeten desconnectar corrents molt grans en un volum mínim.
Protecció front a sobrecàrregues i a curt circuits
L’element fusible es fon tant més ràpid com major sigui el corrent de Seccionadors (generalment tall sense càrrega)
defecte
Consten d’un element fusible i d’un medi d’extinció de l’arc (arena de
quars).

Neozed

Cilíndrics
NH Diazed 35 36

FUSIBLES FUSIBLES
Temps de fusió ts (s)
Primera lletra: categories d’utilització 4
10
g: rang total, poden conduir contínuament corrents fins el valor nominal. Poden
interrompre corrents des del mínim corrent de fusió fins el seu poder de tall (Imin a
3
10
Itall)
a: rang parcial, poden conduir contínuament corrents fins el valor nominal. Poden
interrompre corrents superiors a un múltiple especificat del seu valor nominal fins 10
2

Característica
el seu poder de tall (4In a Itall). de fusió
1
10
Segona lletra: element a protegir
G protecció de cables i conductors, ús General Banda de
0
10
M protecció de motors tolerància

R protecció de semiconductors, ultraràpids
-1
10
L protecció de línies (cables i conductors) Corrent mínim de
Tr protecció de Transformadors fusió
-2
10 1 2 3 4
10 2 5 10 2 5 10 2 5 10

Ús general (gL/gG, gR) desconnecten tant sobrecàrregues com curt circuits La corba acaba en 2*103 però el Corrent (A)
fusible pot tallar corrents
Ús parcial (aM, aR) exclusivament per la protecció contra curt circuits. superiors. El fabricant
37 38
proporciona el poder de tall

FUSIBLES RELÉ TÈRMIC
Corrents nominals normalitzats en A: Dispositiu de protecció contra
2, 4, 6, 10, 12, 16, 20, 25, 32, 35, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, sobrecàrregues que permet realitzar
500, 630, 800, 1000 , 1250 moltes desconnexions.
S’utilitzen molt sovint en la protecció de
Tensions normalitzades: 230, 400, 500 i 660 V motors. A vegades van associats a un
Corbes de fusió fusible que protegeix el motor contra
de fusibles aM curt circuits.
No tenen poder de tall, van associats a
un contactor.
Els relès tèrmics de protecció de motors
porten uns contactes auxiliars que
serveixen per desconnectar el circuit de
maniobra en cas que es produeixi una
sobrecàrrega del motor que estan
protegint.
Cal ajustar la Itèrmica a la In del motor
Poden detectar el funcionament
desequilibrat (falta de fase) del motor si
39 tenen efecte diferencial. 40

RELÉ TÈRMIC RELÉ TÈRMIC DE BILÀMINA
Protegeixen als motors de la seva destrucció a causa de: Es basen en l’escalfament d’una làmina formada per dos metalls diferents.
Rotor bloquejat Són sensibles a la temperatura ambient.
Corba que Sobrecàrrega
Reaccionen per sobreintensitats lleugerament superiors a la nominal, assegurant
depèn del Falta de fase
temps una desconnexió en un temps prou curt per no perjudicar ni a la xarxa ni els
receptors que té associats.
Es regulen amb un índex que modifica el recorregut que fa l’extrem de la bilàmina.
UNIVERSITÀRIA

WEBs:
www.gencat.es/dursi
www.preuninet.es

ADRECES I TELÈFONS DE
LES OFICINES DE
PREINSCRIPCIÓ:

relé tèrmic associat a un contactor
41 42

RELÉ TÈRMIC ELECTRÒNIC RELÉ TÈRMIC. Classes de dispar (IEC 947-4)
Es basen en la mesura del corrent elèctric. Els relés tèrmics s’empren per protegir
els motors de les sobrecàrregues
No se basen en fenòmens tèrmics.
Durant l’arrancada han de permetre
Escales de regulació més amples, calen menys models per completar la gamma. que passi el pic de corrent

Classe 10: Durada arrancada < 10 s

El corrent límit de dispar es troba comprès
entre1,05 i 1,20 Ir

Unitats electròniques

43 44

PROTECCIÓ MAGNÈTICA PROTECCIÓ MAGNETOTÈRMICA
Tenen poder de tall Tenen poder de tall
Proporcionen protecció molt ràpida (≈ 2 ms) contra curt circuits. Un interruptor automàtic magnetotèrmic és un dispositiu de protecció
Els de protecció de motors s’activen quasi instantàniament quan circula pensat per protegir una instal·lació o un aparell elèctric contra curt
un corrent de 10 a 16 vegades el corrent d’ajust. circuits i sobrecàrregues.
El llindar d’accionament es pot ajustar. Combina un bimetall i un electroimant en una carcassa única i permet
obrir directament el circuit de potència.
El llindar d’actuació és més baix pels interruptores automàtics destinats
a la protecció d’instal·lacions i cables de connexió. Hi ha models que també incorporen contactes auxiliars (sobretot els
destinats a la protecció de motors, cada dia més utilitzats).
Pot realitzar moltes desconnexions (una vegada ha actuat s’arma de
nou i torna a estar llest per funcionar).
Alguns dels calibres estandarditzats són: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50,
63, 80, 100, 125, 160, 250, 400, 630, 800, 1000 A.
Tensions normalitzades: 230, 400, 500 i 660 V.

Unitat electromecànica
45 46
Unitat electrònica

PROTECCIÓ MAGNETOTÈRMICA PROTECCIÓ MAGNETOTÈRMICA
Disjuntor = interruptor automàtic = Circuit breaker

1.- Maneta – Permet posar-lo en ON o OFF manualment
2.- Actuador – força els contactes a estar o no en contacte.
Fins
3.- Contactes – Permeten o no el pas del corrent.
100 A
4.- Terminals
Bipolar
Tripolar
5.- Làmina bimetàl·lica
6.- Cargol de calibratge – Ajust fi del fabricant.
7.- Bobina

8.- Cambra per extingir l’arc

Fins
1000 A

47 48
Caixa moldejada
Magnetotèrmic bipolar

Corba B
Temps de dispar (s)
4 Protecció de generadors i grans longituds de cable
10 Corba tèrmica
Sobrecàrrega: tèrmic estàndard.
3
Curt circuit: (Im entre 3 - 5 In o 3,2 - 4,8 In segons els aparells a protegir segons
10
UNE-EN 60898 i UNE-EN 60947-2 respectivament).

10
2 Característica Corba C
de dispar
Protecció de cables alimentant receptors clàssics. Instal·lacions domèstiques.
10
1 Sobrecàrrega: tèrmic estàndard.
Corba magnètica Curt circuit: (Im entre 5 - 10 In o 7 - 10 segons els aparells a protegir segons
0
Banda de UNE-EN 60898 i UNE-EN 60947-2 respectivament).
10 tolerància

-1
Corba D
10 Capacitat Protecció de cables alimentant receptors amb fortes puntes d’arrancada.
nominal de tall
-2
10
5 10
2
2 5 10
3
2 5 10
4
2 5 Curt circuit: (Im entre 10 - 14 In segons UNE-EN 60898 i UNE-EN 60947-2).
Ir Im Corrent (A) Corba MA
Ir: Corrent de dispar per sobrecàrrega Protecció arrancada de motor.
Im: Corrent de dispar per curt circuit Sobrecàrrega: sense protecció.
49 50
Curt circuit: (Im fixat a 12 In segons UNE-EN 60947-2).

Corba Z
Protecció de circuits electrònics.
Curt circuit: (Im entre 2,4 - 3,6 In segons UNE-EN 60947-2).

51 52

PROTECCIÓ MAGNETOTÈRMICA: ICP PROTECCIÓ MAGNETOTÈRMICA

L’ICP (Interruptor de
Control de Potència) és un
magnetotèrmic amb una
corba pròpia (corba ICP).
L’ICP actua com a limitador
de la potència contractada
per l’usuari.
Protecció d’un circuit amb fusible Protecció d’un circuit amb magnetotèrmic
Valors nominals: 10, 16, 20,
25, 32, 40, 50 i 63 A.
53 54

Protecció de motors EL GUARDAMOTOR
ITC-BT-47 MOTORES Un guardamotor és un disjuntor magnetotèrmic, especialment dissenyat
Los motores deben estar protegidos contra cortocircuitos y contra sobrecargas per protegir motors elèctrics
en todas sus fases, debiendo esta última protección ser de tal naturaleza Presenta una corba de dispar que el fa més robust en front de
que cubra, en los motores trifásicos, el riesgo de la falta de tensión en una sobreintensitats transitòries típiques de l’arrancada.
de sus fases.
El dispar magnètic és equivalent al d’altres interruptors automàtics.
En el caso de motores con arrancador estrella-triángulo, se asegurará la
protección, tanto para la conexión en estrella como en triángulo. Las El dispar tèrmic es produeix amb un corrent i temps més grans.
características de los dispositivos de protección deben estar de acuerdo con las
Corba D o K.
de los motores a proteger y con las condiciones de servicio previstas para estos,
debiendo seguirse las indicaciones dadas por el fabricante de los mismos.

Moeller
55 56
REBT ITC-47

MAGNETOTÈRMICS PER MOTORS PROTECCIÓ DIFERENCIAL
L’interruptor diferencial o disjuntor per corrent diferencial o residual, és
un dispositiu electromecànic per protegir a les persones de les
derivacions causades per faltes d’aïllament entre els conductors actius i
terra o massa dels aparells.

Provoca l’obertura automàtica de la instal·lació quan la suma vectorial
dels corrents que travessen els pols de l’aparell supera un valor
predeterminat anomenat sensibilitat de l’interruptor diferencial
R S T N

Arrancada motor
K1

K1

K2 K2

57 Pulsador de proba 58
Allan-Bradley

PROTECCIÓ DIFERENCIAL PROTECCIÓ DIFERENCIAL. Sensibilitat I∆n
I∆n
Tipus de sensibilitat Sensibilitat Tipus de protecció
Alta 6, 10, 30 mA Protegeix a les persones
Mitjana 100, 300 mA Protegeix als equips
Baixa 500, 1000, 3000 mA Protegeix als equips

Alguns dels calibres normalitzats són: 25, 40, 63, 80, 100, 125 i 160 A.

Ω
RA màxima (Ω)
Sensibilitat Sec (Uc = 50 V) Humit (Uc = 24 V) Mullat (Uc = 12 V)
30 mA 1666.7 800 400
100 mA 500 240 120
300 mA 166.7 80 40
59 60

PROTECCIÓ DIFERENCIAL. Temps de dispar RELÉS DE PROTECCIÓ PER TERMISTOR
Les normes IEC/EN 61008 y 61009 determinen els temps de dispar (en segons)
Es connecten al circuit de maniobra i a partir d’una certa
sent I∆n la sensibilitat.
temperatura (resistència) fan desconnectar el circuit de
potència.
Són dispositius associats a resistències tipus PTC o NTC
S’empren en accionaments de motors, bobinats de
ID selectiu: protecció contra un corrent AC de defecte a terra amb retard en el transformadors, olis, coixinets, etc.
dispar, que permet realitzar selectivitat amb aparells instantanis instal·lats aigües Les sondes mesuren la temperatura amb precisió.
avall
Tenen volum petit i poca inèrcia tèrmica.

61 62
Ubicació de la sonda
ABB. RD3

Selectivitat de les proteccions Selectivitat de les proteccions
En una instal·lació elèctrica els receptors estan connectats al generador a través Condicions de selectivitat
d’una successió de dispositius de protecció.
Els dispositius de protecció en cas d’un defecte elèctric en la instal·lació, han
Cal que siguin selectius ja que si no és així, un defecte elèctric pot afectar a d’interrompre en el temps més breu possible únicament el circuit afectat.
diferents dispositiu de protecció.
Els pics de corrent usuals, como por exemple els produïts durant l’arrancada de
motors, no haurien de conduir a una desconnexió de la potecció.
En el cas de fallada d’un dispositiu només haurà de desconnectar el dispositiu de
protecció inmediatament anterior.

Selectivitat total
Una distribució es considera totalment selectiva si, per qualsevol valor del corrent
de defecte, només el dispositiu de protecció situat aigües avall d’entre els afectats
pel corrent de defecte, obre i roman obert.
Selectivitat parcial
Hi ha selectivitat parcial si la condició anterior no es compleix a partir d’un
Ha de desconnectar només l’automàtic determinat valor del corrent de defecte.
En cas de defecte es veuen afectats diferents que protegeix al circuit afectat
interruptors automàtics. 63 64

Selectivitat interruptor automàtic Selectivitat interruptor automàtic
Selectivitat amperimètrica (parcial) Selectivitat cronomètrica (total)
És el resultat de la separació dels ajustos dels relés instantanis (magnètic) de dos Garantia de selectivitat total: les corbes de dispar dels dos IDs no es solapen.
interruptors successius.
La solució més clàssica consisteix en elegir interruptors automàtics selectius,
La relació mínima entre els ajustos Ir de cada interruptor ha de ser 1.6 equipats amb un dispositiu de retard intencional (de l’ordre de 100 ms per graó).
Generalment condueix a selectivitat parcial. La selectivitat és total si Isd1 > Icc,D2 L’últim interruptor abans del consumidor ha de desconnectar de forma
És tant més eficaç com més diferents siguin els corrents de defecte d’un i altre immediata en cas de curt circuit. No requereix cap retard.
punt de la xarxa, degut a la impedància dels conductors. Els dispositius de dispar per sobrecàrrega i curt circuit, amb petit retard,
s’ajusten als valors de l’objecte a protegir (motor, cable, conductor, ...).

S’obre D2
65 66
S’obren D1 i D2

Selectivitat interruptor diferencial Selectivitat interruptor diferencial
Selectivitat amperimètrica (parcial)
La protecció contra la tensió de contacte és eficaç només si el temps màxim de
dispar no supera la corba de seguretat. Es pot aconseguir selectivitat entre IDs posant interruptors diferencials de baixa
sensibilitat aigües amunt i interruptors diferencials més sensibles aigües avall.
MOLT IMPORTANT per una correcta protecció diferencial: temps de dispar.
Condició essencial per assolir una coordinació selectiva: I∆1 > 2I∆2.
Remuntant la instal·lació aigües amunt disminueix molt la possibilitat que
En aquest cas es parla de selectivitat parcial i només dispararà l’interruptor
persones no instruïdes en la matèria entrin en contacte amb parts perilloses.
diferencial instal·lat aigües avall per corrents de defecte a terra I∆2 < I∆m < 0.5I∆1.

67 68

Selectivitat interruptor diferencial Selectivitat total amb IDs
Selectivitat cronomètrica (total)
Per assolir una selectivitat total, l’ID situat aigües amunt ha de ser de tipus selectiu,
porta incorporat un retard al dispar.
Els temps de dispar dels dos ID connectats en sèrie han d’estar coordinats perquè
el temps total de dispar t2 de l’ID situat aigües avall sigui menor que el temps límit
de no resposta t1 del situat aigües amunt. Així l’ID situat aigües avall obre abans
que dispari el situat aigües amunt.
Per garantir una selectivitat total, el valor de la sensibilitat de l’ID instal·lat aigües
amunt ha de ser superior que el doble del situat aigües avall (IEC 64-8/563.3).
Selectivitat amperimètrica
Per raons de seguretat, el valor de retard del temps de dispar de l’ID instal·lat
aigües amunt s’ha de trobar sempre per sota de la corba de seguretat. Selectivitat cronomètrica

69 70

Selectivitat entre fusibles Selectivitat entre fusible i interruptor automàtic
Es compleix la selectivitat si l’energia tèrmica necessària per fondre el fusible situat
aigües amunt és es superior a l’energia per fondre el fusible situat aigües avall.
Això es compleix quan el valor del fusible situat aigües amunt és aproximadament
1.6 - 2 vegades (depèn de normes i de fabricants) el valor del fusible situat aigües
avall.
L’experiència demostra que amb una relació de 1:2 la selectivitat està garantida

Schneider
71 72

Interruptor automàtic versus fusible Proteccions contra sobretensions
IA: és més actual i més fiable. Les sobretensions són pujades de tensió permanents o transitòries que
IA: redueix els accidents durant la manipulació. poden causar greus problemes als equips connectats a la línia, des del seu
IA: permet planificar millor les instal·lacions. envelliment precoç a incendis o destrucció de l’equip.

IA: pot reconnectar-se immediatament després d’una ruptura.
ITC-BT-23 PROTECCIÓ CONTRA SOBRETENSIONS
IA: pot dur contactes auxiliars per actuar sobre el circuit de maniobra.
Protecció de les instal·lacions elèctriques interiors contra las sobretensions
Fusible: per canviar-lo cal un operari expert amb eines i vestimenta especials. transitòries que se transmeten per les xarxes de distribució i que s’originen
fonamentalment com a conseqüència de les descàrregues atmosfèriques,
commutacions de xarxes i defectes en les mateixes.
Zona A: interval de curt circuits més
L’efecte directe del llamp no hi està inclòs.
freqüents. L’IA és més ràpid.

Zona B: Per corrents de curt circuit molt
elevats es fon més ràpidament el fusible

73 74

Proteccions contra sobretensions Proteccions contra sobretensions
Sobretensions permanents Sobretensions transitòries
Són augments de tensió de desenes de volts (UFN > 1.1UFN,n) generalment Són pics de tensió molt elevats i de molt curta durada deguts a fenòmens de
degudes a descompensacions del neutre de durada de varis cicles d’ona o commutació i a descàrregues atmosfèriques.
permanents. Provoquen un envelliment prematur o un mal funcionament dels receptors.
Al perdre accidentalment el neutre, baixa la tensió de les fases més carregades i El protector d’aquest tipus de sobretensió es connecta en paral·lel amb la instal·lació.
augmenta la de les fases menys carregades. Actua a mode de resistència variable, sent infinita a tensió normal i zero en cas de
Segons el grau de sobretensió els receptors poden veure reduïda la seva vida sobretensió.
útil o destruir-se immediatament, provocant risc d’incendi en la instal·lació. Envia el corrent degut a la sobretensió directament a terra, evitant que passi per la
instal·lació i danyi els receptors.

TENSIÓN
TENSIÓN
TENSIÓN USIMPLE ( F-N)

Unominal
AU +10%

75 76

Proteccions contra sobretensions Limitadors de sobretensions transitòries
Punts d’entrada a la instal·lació
Se situa aigües avall de l’IGA
Conductors metàl·lics
Es connecta en paral·lel amb la instal·lació
Línies de la xarxa de distribució aèria (grans tirades de cable extern)
Línies de telefonia (grans tirades de cable extern) Ha d’estar protegit per un interruptor automàtic magnetotèrmic (corba C) de 20
A (Icc,instal·lació < 40 kA) o 50 A (Icc,instal·lació < 65 kA) que dispararà degut al curt
Línies de dades, de mesura o de ràdio freqüència circuit.
Les tirades de cable aeri formen malles que degut a la seva secció es veuen ICP-M
afectades per les sobretensions (fenomen d’inducció electromagnètica)
IGA

< 50 cm (evitar bucles)
ID 30mA
C60N

1P+N 10A 1P+N 16A 1P+N 25A 1P+N 20A 1P+N 16A
Limitador
sobretensions
C1 C2 C3 C4 C5
77 78

Quadres de proteccions domèstics Quadres de proteccions domèstics
Subministraments monofàsics ITC-BT-10
“Las empresas distribuidoras estarán obligadas, siempre que lo solicite el Interruptor de control de potència (ICP) amb accionament manual
cliente, a efectuar el suministro de forma que permita el funcionamiento de (magnetotèrmic). Aquest dispositiu actua com a limitador de la potència
cualquier receptor monofásico de potencia menor o igual a 5750 W a 230 V, contractada per l’usuari, a més de ser una protecció de la instal·lació contra curt
hasta un suministro de potencia máxima de 14490 W a 230V” circuits i sobrecàrregues.
Interruptor general automàtic (IGA) amb accionament manual (és un
Los dispositivos generales e individuales de mando y protección serán, como magnetotèrmic). La seva funció principal és protegir la derivació individual
mínimo ITC-BT-17: contra sobrecàrregues i curt circuits.
Un IGA de corte omnipolar, que permita su accionamiento manual y que esté Interruptor diferencial (ID) d’alta sensibilitat de protecció contra contactes
dotado de elementos de protección contra sobrecarga y cortocircuitos. Este indirectes. És l’interruptor encarregat de protegir a les persones contra
interruptor será independiente del interruptor de control de potencia. contactes indirectes. Ha de ser d’alta sensibilitat (normalment es posen de 30
mA) i ha de tenir un temps de resposta suficient.
Un ID general, destinado a la protección contra contactos indirectos de todos
los circuitos; salvo que la protección contra contactos indirectos se efectúe Petits interruptors automàtics (PIAs) amb accionament manual
mediante otros dispositivos de acuerdo con la ITC-BT-24. (magnetotèrmics). Tenen com a missió protegir contra sobrecàrregues i curt
circuits als conductors que formen els diferents circuits independents així com
Dispositivos de corte omnipolar, destinados a la protección contra sobrecargas als aparells connectats a ells. Se n’instal·la un per cada circuit amb una
y cortocircuitos de cada uno de los circuitos interiores de la vivienda o intensitat de corrent nominal que depèn de la destinació d’aquest circuit.
local.
Dispositivo de protección contra sobretensiones, si fuese necesario. 79 80

Quadres de proteccions domèstics Quadres de proteccions domèstics
ELECTRIFICACIÓ DOMÈSTICA BÀSICA
Com a mínim un ID per cada 5 circuits
BASICA

ICPM IGA ID PIAs

C60N ICP-M
2P 20A

Interruptor General
Automático
ELEVADA

C60N 1P+N 25A

ID 2P 25A 30mA

K60N K60N K60N K60N K60N
1P+N 10A 1P+N 16A 1P+N 25A 1P+N 20A 1P+N 16A

81 82
C1 C2 C3 C4 C5

Quadres de proteccions domèstics Caigudes tensió màximes admissibles (REBT)
ELECTRIFICACIÓ DOMÈSTICA ELEVADA
Com a mínim un ID per cada 5 circuits

Instal·lacions interiors o receptores: REBT ITC-BT-19
∆U < 3% il·luminació
∆U < 5% altres usos
Per instal·lacions industrials alimentades directament en AT mitjançant un
transformador de distribució propi, es considera que la instal·lació interior de BT
comença a la sortida del transformador.
En aquest cas les caigudes de tensió màximes admissibles seran del 4,5 % per
enllumenat i del 6,5 % pels altres usos.
F/127 Schneider 83 84

CÀLCUL SECCIONS. Conductors instal·lacions interiors CÀLCUL SECCIONS. Conductors instal·lacions interiors
Els conductors de les instal·lacions elèctriques s’han d’elegir amb una secció
CRITERI DE CAIGUDA DE TENSIÓ MÀXIMA ADMISSIBLE
adient. Si no és així hi poden passar dos fenòmens: Per determinar la secció mínima per una caiguda màxima de tensió admesa
s’utilitzen les fórmules següents:
Que hi hagi una caiguda de tensió intolerable
Línia monofàsica: Línia trifàsica:
Que hi hagi un escalfament per efecte Joule que comporti un risc pel conductor
2 PL PL
S mín , MONOFÀSICA = S mín,TRIFÀSICA =
Per elegir els conductors de les instal·lacions s’utilitzen dos criteris σU∆u σU∆u
Criteri de caiguda de tensió P: potència activa expressada en W
Criteri de densitat de corrent (limita l’escalfament) L: longitud conductor expressada en m
σ: conductivitat conductor σCu, 20ºC = 56 (Ω.mm2/m)-1 σAl, 20ºC = 35 (Ω.mm2/m)-1
U: tensió nominal expressada en V
Els dos criteris proporcionen una secció mínima de conductor.
∆u: caiguda de tensió expressada en V
S’elegirà la secció normalitzada immediatament superior a la major de les
seccions proporcionades pels dos criteris A una altra temperatura:
σ TºC = σ20ºC ·[1+ α·(T – 20)]
Seccions normalitzades de conductors de BT en mm2: Pel Cu: αCu = 0.00393 ºC-1
1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300 Pel Al: αAl = 0.00403 ºC-1
85 El mètode habitual de càlcul considera el cable a 20 ºC 86


CRITERI D’ESCALFAMENT (DENSITAT DE CORRENT)
Mètode habitual de càlcul: 40ºC
La seva finalitat és limitar la densitat de corrent, la qual escalfa el conductor
La densitat de corrent disminueix a l’augmentar la secció del conductor
L’escalfament depèn del balanç tèrmic entre l’escalfament i l’evacuació de calor
Depèn de diversos factors com:
L’agrupació de conductors
El tipus de funda aïllant
El material dels conductors
Si són conductors aïllats o multiconductors
....
Cal aplicar les taules que cita el REBT en la seva ITC-BT-19

87 88

Un aparell elèctric trifàsic trifilar connectat a una línia de 400 V absorbeix una potència Un aparell elèctric trifàsic trifilar connectat a una línia de 400 V absorbeix una potència
de 30 kW amb un FP = 0,8 (i). Determinar la secció dels conductors a posar-hi si de 10 kW amb un FP = 0.9 (i). Determinar la secció dels conductors a posar-hi si
s’admet una caiguda de tensió màxima del 3 %. Suposeu que els conductors de s’admet una caiguda de tensió màxima del 5 %. Suposeu que els conductors
coure, unipolars, tenen una longitud: a) 20 m b) 250 m amb coberta de PVC i es d’alumini, multipolars, tenen una longitud: a) 20 m b) 250 m amb coberta de XLPE i es
troben encastats sota tub en parets de mamposteria. troben encastats sota tub en parets de PLADUR.
P = 3.V .I . cos ϕ ⇒ 30·10 3 = 3·400· I ·0.8 ⇒ I ≈ 54A P = 3.V .I . cos ϕ ⇒ 10·10 3 = 3·400· I ·0.9 ⇒ I ≈ 16A
3 3 5 5
∆u = ⋅U = ⋅ 400 = 12 V ∆u = ⋅U = ⋅ 400 = 20 V
100 100 100 100
Criteri de densitat de corrent: anem a la taula anterior, conductors Cu, B1, columna Criteri de densitat de corrent: anem a la taula anterior, conductors Al, A2, columna
5 (3 cables) i resulta S = 16 mm2 amb 59 A. 5 (3 cables XLPE) i resulta S = 4 mm2 amb 19 A.
Criteri de caiguda de tensió admesa: Criteri de caiguda de tensió admesa:

a) S ≥
P·L 30·103·20 P·L 10·103·20
= = 2.23 mm 2 ⇒ s’agafen 3 conductors de 16 mm2 a) S ≥ = = 0.7 mm 2 ⇒ s’agafen 3 conductors de 4 mm2
σ ·U ·∆u 56·400·12 σ ·U ·∆u 35·400·20
P· L 30·103·250 P· L 10·103·250
b) S ≥ = = 27.9 mm 2 ⇒ s’agafen 3 conductors de 35 mm2 b) S ≥ = = 8.9 mm 2 ⇒ s’agafen 3 conductors de 10 mm2
σ ·U ·∆u 56·400·12 89 σ ·U ·∆u 35·400·20 90

PROTECCIONS ELÈCTRIQUES EN BT
CÀLCUL SECCIONS. Conductors instal·lacions interiors

Secció mínima dels conductors de protecció (terra)

REBT ITC-BT-19

91

Control tema4

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to Control tema4

Similar to Control tema4 (11)

Control tema4