Cálculo y Selección de Protecciones Eléctricas: Magnetotérmicos, Fusibles y Cortocircuitos según REBT
Resumen
El documento resuelve dos casos de protecciones eléctricas según el REBT. El primero comprueba un magnetotérmico de 25 A y un fusible gG de 25 A en una línea de conductores de 6 mm2. El segundo calcula cortocircuitos en el secundario de un transformador y en una línea de baja tensión, y elige un interruptor de 160 A y otro de 16 A. Muestra cómo se aplican las condiciones de sobrecarga y de protección del conductor.
Puntos clave
- La intensidad de proyecto Ib debe ser menor o igual que la intensidad nominal In de la protección.
- La intensidad nominal In debe ser menor o igual que la intensidad admisible Iz del conductor.
- Para un conductor de 6 mm2, la intensidad admisible Iz es de 32 A según la ITC-BT-19, Tabla 1.
- Un fusible gG de 25 A cumple la protección del conductor si su intensidad I2 es menor o igual a 1,45 veces Iz.
- Para la carga total de 80 kW con factor de potencia 0,9, la intensidad de proyecto es de 128,30 A.
- El poder de corte del interruptor debe superar la corriente de cortocircuito máxima en el punto de instalación.
Cálculo de Intensidad Admisible y Protección de Líneas
Caso 1: Protección de Línea con Conductores de 6 mm²
Se plantean las siguientes cuestiones:
- a) Determinación de la intensidad admisible en los conductores.
- b) Cálculo del calibre del interruptor magnetotérmico necesario para proteger la línea contra sobrecargas, considerando una intensidad de proyecto (Ib) de 21 A.
- c) Verificación de la idoneidad de la protección de la línea con un fusible tipo Gg de 25 A.
Resolución:
a) Intensidad Admisible (Iz) en los Conductores:
Según la ITC-BT-19, Tabla 1, para una sección de conductor de 6 mm², la intensidad admisible (Iz) es de 32 A.
b) Calibre del Interruptor Magnetotérmico:
El interruptor magnetotérmico a instalar debe ser de 25 A. Esta elección cumple con la condición fundamental de protección de líneas:
Ib
In
Iz
Sustituyendo los valores:
21 A
25 A
32 A
Esta condición se satisface, asegurando la protección adecuada contra sobrecargas.
c) Verificación de la Protección con Fusible Tipo Gg de 25 A:
Para un fusible tipo Gg de 25 A, se deben verificar dos condiciones:
Primera Condición (Sobrecarga):
IbIn
Iz
Sustituyendo los valores:
21 A25 A
32 A
Esta condición se cumple.
Segunda Condición (Protección del Conductor):
La intensidad convencional de funcionamiento del fusible (I₂) se calcula como:
I₂ = 1,6 · In = 1,6 · 25 A = 40 ALa segunda condición establece que la intensidad de funcionamiento del fusible (I₂) debe ser menor o igual a 1,45 veces la intensidad admisible del conductor (Iz):
I₂ <= 1,45 · Iz_conductorCalculando el valor máximo permitido para la protección del conductor:
1,45 · Iz_conductor = 1,45 · 32 A = 46,4 AComparando los valores:
40 A <= 46,4 ADado que la condición se cumple, el fusible de 25 A es válido para la protección de la línea.
Cálculo de Corrientes de Cortocircuito y Selección de Protecciones
Caso 2: Protección de Instalación con Transformador y Líneas Derivadas
Se plantean las siguientes cuestiones:
- a) Determinación de la corriente de cortocircuito en los bornes del secundario del transformador.
- b) Cálculo de la corriente de cortocircuito al final de la línea de alimentación en Baja Tensión (B.T.).
- c) Definición de las características del interruptor automático de protección contra sobrecargas y cortocircuitos en el secundario del transformador, considerando un consumo total de la instalación de 80 kW con un factor de potencia de 0,9 (inductivo).
- d) Determinación de las características del interruptor magnetotérmico necesario para proteger una línea que, partiendo del cuadro de B.T., está formada por 4 conductores unipolares de cobre de 10 mm² de sección, aislados con PVC (750 V), en canalización empotrada en obra bajo tubo. Esta línea alimenta una carga de 6 kW con un factor de potencia de 0,86 (inductivo).
Resolución:
a) Corriente de Cortocircuito (Icc) en el Secundario del Transformador:
Icc =
=
= 14.546 A
b) Corriente de Cortocircuito (Icc) al Final de la Línea de B.T.:
Primero, calculamos la resistencia y reactancia de la línea de B.T.:
- Resistencia de la línea de B.T. (R₂):
R₂ = 0,324 · 0,04 = 0,0129 Ω - Reactancia de la línea de B.T. (X₂):
X₂ = 0,109 · 0,04 = 0,00436 Ω
Luego, determinamos la resistencia y reactancia total de cortocircuito:
- Resistencia total de cortocircuito (Rcc):
Rcc = R₁ + R₂ = 0,005 + 0,0129 = 0,0179 Ω - Reactancia total de cortocircuito (Xcc):
Xcc = X₁ + X₂ = 0,00436 + 0,015 = 0,0193 Ω
Finalmente, la intensidad de cortocircuito al final de la línea es:
Icc =
=
= 8737 A
c) Características del Interruptor Automático en el Secundario del Transformador:
Primero, calculamos la intensidad de proyecto (Ib) de la carga total:
Ib =
=
= 128,30 A
Según la ITC-BT-19, Tabla 1, la intensidad admisible (Iz) para un conductor de 120 mm² es de 284 A.
La selección del interruptor automático debe cumplir la condición de protección:
Ib
In
Iz
Sustituyendo los valores:
128,30 A
160 A
284 A
Además, el interruptor debe cumplir con las siguientes características:
- Poder de Corte (Pdc): Debe ser superior a la corriente de cortocircuito máxima en el punto de instalación. En este caso,
Pdc > 14.546 A. - Intensidad de Actuación Magnética (Ia): Debe ser seleccionada para asegurar la desconexión rápida de cortocircuitos.
Por lo tanto, el interruptor automático a instalar es de 160 A.
d) Características del Magnetotérmico para la Línea Derivada de 10 mm²:
Primero, calculamos la intensidad de proyecto (Ib) de la carga de la línea:
Ib =
=
= 10,07 A
Según la ITC-BT-19, Tabla 1, la intensidad admisible (Iz) para un conductor de 10 mm² (en las condiciones especificadas) es de 44 A.
La selección del interruptor magnetotérmico debe cumplir la condición de protección:
Ib
In
Iz
Sustituyendo los valores:
10,07 A
16 A
44 A
Además, el interruptor debe cumplir con las siguientes características:
- Poder de Corte (Pdc): Debe ser superior a la corriente de cortocircuito máxima en el punto de instalación. En este caso,
Pdc > 14.546 A(asumiendo que esta es la Icc en el cuadro de BT de origen). - Intensidad de Actuación Magnética (Ia): Debe ser seleccionada para asegurar la desconexión rápida de cortocircuitos.
Por lo tanto, el interruptor automático a instalar es de 16 A.
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PDF Word HTMLPreguntas frecuentes
¿Cuál es la condición de sobrecarga para elegir un magnetotérmico?
Ib debe ser menor o igual que In, y In menor o igual que Iz. En el caso 1, 21 A, 25 A y 32 A cumplen esta condición.
¿Qué poder de corte debe tener el interruptor?
Debe ser superior a la corriente de cortocircuito máxima en el punto de instalación. En el caso 2, el texto usa un valor mayor de 14.546 A.
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