1 00:00:03,109 --> 00:00:09,250 Vamos a ver qué es el cuadro general de protección y cómo funcionan los elementos que lo componen. 2 00:00:09,669 --> 00:00:15,849 En un cuadro general de protección típico tenemos por un lado el interruptor de control de potencia ICP, 3 00:00:16,250 --> 00:00:20,170 que es un interruptor magnetotérmico y que debe ir en una caja precintada. 4 00:00:20,769 --> 00:00:25,969 El segundo elemento, que sólo está en las instalaciones más recientes, es el interruptor general automático, 5 00:00:26,250 --> 00:00:27,710 que también es un magnetotérmico. 6 00:00:27,710 --> 00:00:36,549 El tercer elemento es el interruptor diferencial, que normalmente es un interruptor general, pero que en viviendas de electrificación elevada puede haber más de uno. 7 00:00:37,049 --> 00:00:45,689 Y finalmente tenemos unos cuantos pequeños interruptores automáticos, PIA, que son los magnetotérmicos que protegen cada una de las líneas de la instalación. 8 00:00:46,270 --> 00:00:49,670 A continuación vamos a ver para qué sirve cada uno de estos elementos. 9 00:00:49,670 --> 00:00:56,990 El interruptor automático magnetotérmico protege contra las sobrecargas y los cortocircuitos y se utiliza en lugar de los fusibles. 10 00:00:57,670 --> 00:01:01,109 El interruptor diferencial protege contra derivaciones y fugas a tierra. 11 00:01:01,609 --> 00:01:06,689 Y aunque no esté diseñado para ello, también protege contra el contacto de las personas con los circuitos eléctricos. 12 00:01:07,129 --> 00:01:09,129 Vamos a ver qué es una sobrecarga. 13 00:01:09,709 --> 00:01:14,650 Decimos que hay una sobrecarga cuando circula una corriente superior a la que admite el circuito. 14 00:01:15,310 --> 00:01:19,629 Las posibles causas son la conexión de más aparatos de los que toleran la instalación, 15 00:01:19,629 --> 00:01:22,489 el arranque de motores de potencia y otros elementos, 16 00:01:22,489 --> 00:01:27,170 la sobrecarga mecánica en motores y las averías en aparatos que están conectados. 17 00:01:27,849 --> 00:01:32,090 Como consecuencia de la sobrecarga, los cables y otros elementos del circuito se pueden quemar. 18 00:01:32,390 --> 00:01:34,250 Así pues, es necesario desconectarlo. 19 00:01:34,849 --> 00:01:38,689 Habrá que desconectarlo más deprisa cuanto mayor sea la corriente que está circulando. 20 00:01:39,650 --> 00:01:41,870 Veamos ahora lo que es un cortocircuito. 21 00:01:42,349 --> 00:01:48,090 En un cortocircuito circula una corriente muy fuerte a causa de que dos hilos de la instalación entran en contacto. 22 00:01:48,750 --> 00:01:53,730 Como consecuencia, los cables, interruptores y otros elementos del circuito se ven sometidos 23 00:01:53,730 --> 00:01:55,950 a importantes fuerzas que tienden a romperlos. 24 00:01:56,569 --> 00:02:00,890 Por otro lado, la fuerte corriente da lugar a rápidos calentamientos de los cables y 25 00:02:00,890 --> 00:02:02,549 otros elementos que pueden quemarlos. 26 00:02:02,930 --> 00:02:06,450 Así pues, el cortocircuito debe desconectarse inmediatamente. 27 00:02:07,790 --> 00:02:10,210 Finalmente, veamos lo que es una fuga a tierra. 28 00:02:11,050 --> 00:02:15,729 Uno de los bornes, en principio el neutro, de los generadores y transformadores acostumbra 29 00:02:15,729 --> 00:02:20,469 conectarse a tierra para poder así tener referidas las tensiones de los demás puntos 30 00:02:20,469 --> 00:02:24,990 con respecto a tierra. La puesta a tierra se realiza clavando o enterrando conductores 31 00:02:24,990 --> 00:02:29,490 en el terreno. Si uno de los conductores de la instalación entra en contacto con el suelo, 32 00:02:29,610 --> 00:02:33,710 las paredes o el terreno, circulará corriente por estos en dirección al transformador o 33 00:02:33,710 --> 00:02:38,090 al generador. Esta circulación de corriente puede ser debida a un fallo de aislamiento 34 00:02:38,090 --> 00:02:42,469 en cables o aparatos o bien al contacto de personas o animales con partes activas de 35 00:02:42,469 --> 00:02:47,189 la instalación. Las consecuencias de las fugas a tierra pueden ser incendios, la corrosión 36 00:02:47,189 --> 00:02:51,669 de elementos metálicos enterrados o empotrados y también el riesgo para la vida cuando son 37 00:02:51,669 --> 00:02:54,629 las personas o los animales los que están dejando pasar la corriente. 38 00:02:56,069 --> 00:03:00,330 Una vez vistos los diferentes defectos en una instalación, vamos a ver los medios de 39 00:03:00,330 --> 00:03:05,650 protección. Empecemos por los fusibles. Un fusible cilíndrico, por ejemplo, consta 40 00:03:05,650 --> 00:03:10,729 de un cilindro cerámico de cristal relleno de arena y con un par de capuchones terminales. 41 00:03:10,729 --> 00:03:17,849 Entre los dos terminales hay una cinta o lámina fusible que tiene unos estrechamientos distribuidos uniformemente. 42 00:03:18,569 --> 00:03:26,229 En caso de sobrecarga o cortocircuito, la cinta se fundirá por los estrechamientos y la arena contribuirá a dispersar el material fundido. 43 00:03:26,710 --> 00:03:28,629 Existen varias tipologías de fusibles. 44 00:03:29,129 --> 00:03:34,610 Hemos visto el cilíndrico con capuchones de presión y ahora vemos el cilíndrico con conexión por dos hilos. 45 00:03:35,110 --> 00:03:43,009 En el caso de los fusibles de cartucho, el diámetro del cuerpo y el diámetro de la cabeza son distintos para cada corriente nominal y aumentan con el valor de esta. 46 00:03:43,370 --> 00:03:46,689 De esta forma, no es posible sustituir el fusible por otro mayor. 47 00:03:47,530 --> 00:03:52,969 En la base del fusible hay una pequeña placa circular cuyo color nos señala la corriente nominal del fusible. 48 00:03:52,969 --> 00:03:56,990 Cuando el fusible funde, esta placa salta, indicando la fusión del fusible. 49 00:03:57,349 --> 00:04:02,189 En los fusibles de cuchillas, la conexión se hace por presión sobre las dos cuchillas extremas. 50 00:04:02,189 --> 00:04:09,689 En la parte frontal hay unos engarces en los que se puede acoplar un mango para poder sacar los fusibles cómodamente y sin riesgo. 51 00:04:09,870 --> 00:04:13,729 En este caso el indicador de fusión es un vástago que sale despedido hacia afuera 52 00:04:13,729 --> 00:04:20,189 y tiene fuerza suficiente para accionar unos contactos eléctricos que nos sirvan de indicación o incluso nos paren la máquina. 53 00:04:21,490 --> 00:04:23,850 Veamos ahora cómo funciona un magneto térmico. 54 00:04:24,310 --> 00:04:28,149 En cada polo del magneto térmico la corriente entra por un tornillo y sale por otro. 55 00:04:28,149 --> 00:04:40,610 Por el camino encuentra el contacto del interruptor, accionado por una pieza basculante, la bobina con su vástago que hace de núcleo y un bimetal que con un tornillo de regulación va a accionar la pieza basculante. 56 00:04:41,930 --> 00:04:45,449 El bimetal se encarga de la parte térmica del magneto térmico. 57 00:04:45,829 --> 00:04:49,069 Un bimetal son dos metales distintos soldados en toda su longitud. 58 00:04:49,610 --> 00:04:53,170 Cuando el bimetal se calienta, los dos metales se dilatan diferentemente. 59 00:04:53,170 --> 00:04:56,610 dado que están soldados no pueden alargarse uno más que el otro 60 00:04:56,610 --> 00:04:59,350 y lo que resulta es que el bimetal se dobla 61 00:04:59,350 --> 00:05:03,290 así pues en caso de sobrecarga el bimetal se calentará y se doblará 62 00:05:03,290 --> 00:05:08,050 y provocará la desconexión del interruptor más rápidamente cuanto mayor sea la corriente 63 00:05:08,050 --> 00:05:12,870 la parte magnética está compuesta por una bobina y un vástago que le hace de núcleo 64 00:05:12,870 --> 00:05:16,810 en funcionamiento normal la corriente de la bobina no es capaz de atraer al vástago 65 00:05:16,810 --> 00:05:21,050 en caso de cortocircuito la fuerte corriente provoca una fuerza de atracción suficiente 66 00:05:21,050 --> 00:05:22,730 para atraer al vástago bruscamente 67 00:05:22,730 --> 00:05:26,069 lo que provoca la desconexión instantánea del interruptor. 68 00:05:26,850 --> 00:05:29,629 Observemos las distintas piezas en un interruptor real. 69 00:05:30,310 --> 00:05:37,129 Tenemos la entrada, la salida, los contactos fijo y móvil, la bobina con el vástago, el bimetal y el tornillo de regulación. 70 00:05:37,509 --> 00:05:41,610 Y podemos ver cómo cambia la posición del contacto móvil al conectar el interruptor. 71 00:05:42,230 --> 00:05:45,430 Hemos visto los elementos en un interruptor de pequeña corriente. 72 00:05:45,850 --> 00:05:51,550 Al aumentar la corriente nominal aparecen nuevos elementos, las láminas apagachispas y los reductores de arco. 73 00:05:52,449 --> 00:06:01,889 El tiempo que tarda, en función de la intensidad, la parte térmica del magneto térmico a desconectar es una curva parabólica debido al calentamiento del bimetal. 74 00:06:02,389 --> 00:06:06,230 Fijémonos que el eje horizontal de la curva está en valor relativo a la corriente. 75 00:06:06,689 --> 00:06:09,750 De esta forma, la misma curva sirve para cualquier corriente nominal. 76 00:06:10,329 --> 00:06:16,810 Con la corriente nominal, el magneto térmico no debe desconectar, es decir, el tiempo de desconexión debe ser infinito. 77 00:06:16,810 --> 00:06:23,430 La curva de la parte magnética es una recta ligeramente inclinada que corresponde al funcionamiento de la bobina. 78 00:06:23,990 --> 00:06:26,670 Hay distintas curvas de interruptores magnetotérmicos. 79 00:06:27,230 --> 00:06:33,430 La más típica es la curva C, que es la que se instala como pía y como interruptor general automático en la mayoría de los casos, 80 00:06:33,889 --> 00:06:38,449 y cuyo disparo magnético empieza alrededor de 4 a 8 veces la corriente nominal. 81 00:06:39,110 --> 00:06:43,069 Si interesa mayor protección contra cortocircuitos, se utiliza la curva B, 82 00:06:43,069 --> 00:06:48,449 cuyo disparo magnético empieza entre 2,6 y 3,85 veces la corriente nominal. 83 00:06:48,850 --> 00:06:53,509 Las curvas B y C no son adecuadas para proteger líneas que tienen motores potentes, 84 00:06:53,870 --> 00:06:56,569 ya que el arranque de los motores puede hacer saltar el magneto térmico. 85 00:06:56,930 --> 00:07:02,430 En estos casos se utiliza la curva D, cuyo disparo magnético empieza entre 10 y 14 veces la corriente nominal. 86 00:07:03,350 --> 00:07:06,990 Finalmente, como interruptor de control de potencia, se utiliza la curva ICP. 87 00:07:07,449 --> 00:07:10,449 En esta curva, para la misma corriente, el disparo es mucho más rápido. 88 00:07:10,449 --> 00:07:14,569 Así se garantiza que no se consume más potencia que la que se tiene contratada 89 00:07:14,569 --> 00:07:19,129 Las curvas que nos da el fabricante para un magnetotérmico real suelen ser dobles 90 00:07:19,129 --> 00:07:23,509 La curva real del magnetotérmico estará situada entre las dos curvas que nos dan 91 00:07:23,509 --> 00:07:27,769 Fijémonos que en sobrecargas pequeñas el tiempo de desconexión es de horas o minutos 92 00:07:27,769 --> 00:07:33,290 En sobrecargas fuertes es de segundos y en el caso de cortocircuitos es de milésimas de segundo 93 00:07:33,290 --> 00:07:39,149 La zona lenta de la curva corresponde a la parte térmica y la zona rápida corresponde a la parte magnética 94 00:07:39,149 --> 00:07:43,389 Vamos a ver la desconexión real de un magneto térmico en caso de cortocircuito 95 00:07:43,389 --> 00:07:47,250 Cuidado, el experimento que sigue se ha realizado en un laboratorio acondicionado 96 00:07:47,250 --> 00:07:49,829 Utilizando tensión reducida y corriente controlada 97 00:07:49,829 --> 00:07:52,610 Hacer este experimento en casa puede causarle lesiones 98 00:07:52,610 --> 00:07:55,810 Y puede dejar sin suministro eléctrico su vivienda y a las vecinas 99 00:07:55,810 --> 00:07:58,089 Vamos a provocar un cortocircuito 100 00:07:58,089 --> 00:08:02,129 Si lo hiciéramos con un pulsador normal, destruiríamos el pulsador 101 00:08:02,129 --> 00:08:06,509 Por eso, en lugar de un pulsador normal, utilizaremos un aparato como el de la figura 102 00:08:06,509 --> 00:08:09,470 que puede conectar y desconectar corrientes de cortocircuito. 103 00:08:09,850 --> 00:08:12,089 En el momento en que apretemos el pulsador negro, 104 00:08:12,509 --> 00:08:16,250 provocaremos el cortocircuito y el magneto térmico desconectará instantáneamente. 105 00:08:18,939 --> 00:08:22,839 Ahora vamos a ver cómo desconecta el magneto térmico en caso de sobrecarga. 106 00:08:23,100 --> 00:08:27,040 Atención, el experimento que sigue se ha realizado en un laboratorio acondicionado 107 00:08:27,040 --> 00:08:28,639 y utilizando corriente controlada. 108 00:08:29,220 --> 00:08:31,560 Hacer este experimento en casa puede causarle lesiones 109 00:08:31,560 --> 00:08:34,659 y puedes dejar sin suministro eléctrico su vivienda en las vecinas. 110 00:08:35,220 --> 00:08:38,000 Hemos tomado un magneto térmico de corriente nominal pequeña 111 00:08:38,000 --> 00:08:42,840 y a su salida hemos conectado un enchufe al que hemos enchufado un radiador eléctrico. 112 00:08:44,769 --> 00:08:49,590 Al poner en marcha el radiador, empezará a circular corriente y calentará el bimetal del térmico 113 00:08:49,590 --> 00:08:51,850 y al cabo de un tiempo este desconectará. 114 00:09:19,629 --> 00:09:23,029 En este caso la sobrecarga era muy fuerte para este magneto térmico 115 00:09:23,029 --> 00:09:25,889 que ha tardado unos 35 segundos a desconectar. 116 00:09:26,950 --> 00:09:29,850 Veamos ahora cómo funciona el interruptor diferencial. 117 00:09:30,129 --> 00:09:34,149 Se tiene un núcleo magnético por el que pasan todos los conductores de la instalación. 118 00:09:34,149 --> 00:09:37,830 Sobre este núcleo se ha enrollado una bobina conectada a un disparador. 119 00:09:38,269 --> 00:09:41,289 El disparador consta de un electroimán combinado con un imán. 120 00:09:41,950 --> 00:09:45,789 En funcionamiento normal, el imán mantiene cerrados los contactos del interruptor. 121 00:09:46,009 --> 00:09:53,809 Cuando circula corriente por la bobina del electroimán, se contrarresta el flujo magnético del imán y se produce la abertura de los contactos. 122 00:09:54,309 --> 00:09:55,450 Veamos cómo funciona. 123 00:09:55,889 --> 00:10:00,309 Cerramos el interruptor y circulará corriente por los cables principales. 124 00:10:00,809 --> 00:10:04,990 Como la corriente de los dos cables es igual y de signo contrario porque una entra y la otra sale, 125 00:10:05,309 --> 00:10:08,110 la corriente en la bobina de salida y en el disparador será cero. 126 00:10:08,450 --> 00:10:13,269 Si hay una fuga a tierra, la corriente en uno de los dos cables principales será mayor que la del otro. 127 00:10:13,629 --> 00:10:18,549 Por tanto, en este caso sí que aparecerá corriente en la bobina de salida y actuará el disparador. 128 00:10:18,549 --> 00:10:25,210 El interruptor diferencial es un dispositivo muy sensible cuya misión es proteger a las personas y a las instalaciones. 129 00:10:25,649 --> 00:10:28,070 Por tanto, es muy importante conocer su estado. 130 00:10:28,070 --> 00:10:36,629 Por ello, los interruptores diferenciales incorporan una resistencia con un pulsador que hace pasar una pequeña corriente por fuera del núcleo toroidal. 131 00:10:37,029 --> 00:10:39,950 Al apretar el pulsador, el interruptor debe desconectar. 132 00:10:40,529 --> 00:10:48,289 Así pues, es altamente recomendable probar periódicamente el diferencial pulsando este pulsador, por ejemplo una vez al mes, y comprobar que desconecta. 133 00:10:50,039 --> 00:10:52,399 Veamos por dentro un interruptor diferencial. 134 00:10:52,960 --> 00:10:57,720 Debajo de la primera tapa tenemos el disparador y el mecanismo que hace abrir el interruptor. 135 00:10:58,200 --> 00:11:02,379 El disparador es el elemento más delicado, por lo que va encerrado dentro de una pequeña caja. 136 00:11:02,639 --> 00:11:05,659 Si bajamos un nivel, encontramos los contactos del interruptor. 137 00:11:06,059 --> 00:11:10,659 En este caso se trata de un interruptor tetrapolar para instalaciones trifásicas con neutro. 138 00:11:11,000 --> 00:11:16,080 En el último nivel, encontramos la bobina y el núcleo, que también van protegidos, y la resistencia. 139 00:11:16,580 --> 00:11:19,039 Ahora vamos a ver la desconexión real de un diferencial. 140 00:11:19,500 --> 00:11:25,080 Atención, el experimento que sigue se ha realizado en un laboratorio acondicionado y utilizando corriente controlada. 141 00:11:25,639 --> 00:11:31,139 Hacer este experimento en casa puede causarle lesiones y puedes dejar sin suministro eléctrico su vivienda en las vecinas. 142 00:11:31,639 --> 00:11:36,580 A la salida del diferencial hemos conectado una bombilla que a través del pulsador vamos a conectar a tierra. 143 00:11:36,799 --> 00:11:43,000 Al apretar el pulsador circula corriente por la bombilla hacia tierra y el interruptor diferencial desconecta instantáneamente.