Protección Eléctrica: Sobretensiones, Sobrecargas y Cortocircuitos

Protección Eléctrica en Instalaciones

Las sobreintensidades en las instalaciones eléctricas son un fenómeno común que puede ser provocado por sobrecargas y cortocircuitos. Para mitigar estos riesgos, se emplean dispositivos de protección como fusibles o interruptores magnetotérmicos.

Causas de las Sobreintensidades

• Sobrecargas: Ocurren cuando la intensidad que circula por una instalación eléctrica supera el valor para el cual fue diseñada.
• Cortocircuitos: Se producen al conectar dos puntos de una instalación con diferente potencial eléctrico sin una resistencia significativa entre ellos. Esto resulta en un aumento drástico y muy rápido de la intensidad.

Dispositivos de Protección

Fusibles

Los fusibles son dispositivos de protección diseñados para interrumpir el circuito ante la presencia de cortocircuitos y sobrecargas. Actúan abriendo el circuito cuando la intensidad que los atraviesa excede un valor predeterminado.

Interruptor Magnetotérmico

El interruptor magnetotérmico es otro dispositivo de protección fundamental. Su funcionamiento se basa en dos elementos:

• Bimetal: Un elemento que reacciona ante las sobrecargas, provocando la apertura del circuito.
• Bobina: Un electroimán que actúa de forma inmediata ante cortocircuitos, abriendo el circuito.

Tipos de Curvas de Disparo

Los interruptores magnetotérmicos se clasifican según sus curvas de disparo, que definen el tiempo y la intensidad a la que actúan:

• Curva B: Actúa entre 3 y 5 veces la intensidad nominal (In). Adecuada para la protección de cables y circuitos óhmicos como iluminación y calefacción.
• Curva C: Actúa entre 5 y 10 In. Recomendada para instalaciones industriales y aplicaciones generales con circuitos mixtos.
• Curva D: Actúa entre 10 y 20 In. Diseñada para cargas con alta intensidad de arranque, como motores y transformadores.
• Curva ICP: Actúa entre 5 y 8 In. Utilizada en interruptores de control de potencia.
• Curva Z: Actúa entre 2 y 3.6 In. Específica para la protección de circuitos electrónicos sensibles.

Sobretensiones en Instalaciones Eléctricas

Sobretensiones Permanentes

Son aumentos de tensión que pueden alcanzar cientos de voltios. Generalmente, son causadas por la descompensación de las fases, a menudo provocada por la rotura del conductor neutro.

Sobretensiones Transitorias

Se caracterizan por ser aumentos de tensión muy elevados, medidos en kilovoltios (kV), y de muy corta duración, del orden de microsegundos (µs). Su origen más común es el impacto directo o indirecto de un rayo.

Categorías de Protección contra Sobretensiones

Las categorías de protección definen el nivel de inmunidad de los equipos frente a las sobretensiones, según su ubicación en la instalación:

• Categoría I: Equipos muy sensibles destinados a instalación fija, como ordenadores y equipos electrónicos.
• Categoría II: Equipos destinados a instalación fija, incluyendo electrodomésticos y herramientas portátiles.
• Categoría III: Equipos y materiales que forman parte de la instalación fija, como armarios de distribución, aparamenta, tomas de corriente, canalizaciones, cables, cajas de derivación, y motores con conexión eléctrica fija (ascensores, maquinaria industrial).
• Categoría IV: Equipos conectados en el origen de la instalación o muy próximos a él, tales como contadores de energía, equipos de telecomunicaciones y equipos principales de protección contra sobreintensidades.