TABLEROS ELÉCTRICOS ELECTRICIDAD

SELECCIÓN DE LLAVES TÉRMICAS PARA UN TABLERO DE DISTRIBUCIÓN

Propósito:Conocer fórmulas y procedimientos para calcular la corriente eléctrica que circulará por cada circuito eléctrico de la vivienda a fin de elegir una llave térmica adecuada.

Las llaves térmicas pueden ser monofásicas y trifásicas. Observando la forma física podemos notar claramente la diferencia: una llave monofásica tiene dos terminales de entrada en la parte superior y dos de salida en la parte inferior, mientras que la trifásica tiene tres arriba y tres abajo.

Los símbolos que los identifican son los siguientes:

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Los valores comerciales de las llaves térmicas son de 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80 y 100 amperios. Cada llave trae impreso el valor de la corriente en un extremo. Ejemplo: C63, C32, C25 indica que la llave puede conducir y soportar hasta 63, 32 y 25 amperios de corriente.Es necesario conocer la cantidad de corriente que puede controlar cada tipo de llaves. Si la corriente es mayor que la capacidad indicada en la llave, ésta se desconecta automáticamente y no conduce corriente.

Funcionamiento en caso de cortocircuito

Se denomina cortocircuito a la falla en un aparato o línea eléctrica por la cual la corriente pasa directamente del conductor L1 al conductor L2. Cuando se produce un cortocircuito, la intensidad de la corriente aumenta y al ser tan grande, activa el accionamiento magnético del interruptor.

El accionamiento magnético básicamente es un electroimán que activa el dispositivo de disparo y produce una desconexión automática.

La protección contra un cortocircuito es casi instantánea (unas pocas centésimas de segundo).

Funcionamiento en caso de sobrecarga

La sobrecarga se produce generalmente cuando entran en funcionamiento varios artefactos al mismo tiempo (refrigerador, plancha, lavadora, terma eléctrica, máquinas de motores de un taller, etc.) conectados a un mismo circuito. Cuando se produce la sobrecarga, empieza a circular mayor corriente de la que la llave térmica está calibrada para soportar. Esto produce el calentamiento de los conductores; por ende, se calienta también el bimetálico que activa la acción de disparo y desconexión de la llave térmica.

La protección contra sobrecarga es más lenta que la por cortocircuito. Tarda unos minutos en interrumpir el servicio.

Protecciones automáticas de las llaves térmicas

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Protección térmica: Está compuesta de un bimetal, es decir, dos metales aleados de diferentes coeficientes de dilatación unidos en toda su extensión. Al elevarse la temperatura de este elemento por intermedio de la corriente eléctrica, cambia notablemente su forma y el movimiento se aprovecha para activar el mecanismo de disparo que acciona la llave principal y la mueve con la rapidez necesaria para abrir el circuito.

Protección magnética: Se fundamenta en la atracción que ejerce una bobina sobre un núcleo de hierro. En el caso de los interruptores dicha fuerza se aplica directa o indirectamente a la apertura de la llave. En el esquema básico de funcionamiento que muestra la figura se observa que, si la corriente supera el valor que puede conducir la llave, la fuerza magnética sobre el núcleo es suficiente para atraerlo y abrir el circuito.

Un interruptor térmico es un aparato de maniobra y protección.La conexión es manual pero la apertura puede ser manual o automática.

Esquema de instalación: En un tablero de distribución (TD) para una vivienda se deben instalar como mínimo tres llaves: una llave general, otra para el circuito de iluminación y otra para los tomacorrientes.Es importante conocer el amperaje de cada llave térmica para colocarlo según el tipo de circuito a controlar. Usualmente la llave general debe ser de mayor amperaje que las otras, 40 A o más, la llave para los tomacorrientes de 25 A o más y la de iluminación, de 16 A.

Estos son los valores de corriente promedios utilizados en una vivienda.

Las llaves térmicas, a diferencia de las llaves de cuchilla, son más fáciles de manipular; basta con levantar la palanca de control para restablecer la corriente; mientras que, en la llave de cuchilla,

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hay que destapar la cubierta de protección, bajar la palanca de control, retirar el fusible “quemado”, cambiarlo y levantar nuevamente la palanca.

El gráfico muestra la instalación simbólica de un TD con tres llaves térmicas monofásicas.

Selección de una llave térmica:

Para calcular el valor del amperaje de cada llave térmica, debemos conocer las potencias de los artefactos y equipos electrodomésticos más importantes.

Para calcular la corriente que pasará por un ramal eléctrico de la vivienda recordemos la siguiente formula:

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I = P V

Dónde:

I = Intensidad de la corriente en amperios.P = Potencia de la carga conectada en vatio o watt.V = Voltaje de alimentación en voltios.

a) Llave de Iluminación.

En una vivienda el circuito de iluminación está compuesto por 10 lámparas incandescentes de100 W. 10 lámparas x 100 W = 1 000 W

I =P V entonces: 1 000 W ÷ 220 V = 4,54 amperios

El consumo de corriente calculado en el circuito de iluminación es de 4,54 amperios; entonces, podemos elegir una llave térmica de 10 amperios.Este valor es superior al valor calculado, pues es mejor colocar una llave de mayor amperaje para que nos posibilite instalar más lámparas en la vivienda.

b) Llave de tomacorrientes

En la vivienda se tiene: 2 televisores, 1 plancha, 1 DVD, un equipo de música y una refrigeradora.2 televisores 120 W + 1 plancha 1 000 W 1 DVD 20 W

1 minicomponente 251 W 1 refrigerador 160 W --------------- Potencia total 1 551 W 1 551 W ÷ 220 V = 7,05 amperios

El consumo de todos los artefactos es de 7,05 amperios. Entonces, la llave térmica sería de 10 amperios, pero lo más recomendable es una de 16 amperios, ya que en el futuro se podría aumentar la carga de consumo con más artefactos

c) Llave general

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Como ya se ha determinado la corriente de cada circuito, iluminación 4,54 A y tomacorrientes 7,05 A, la llave térmica general debe ser de más de 11,59 A, el valor recomendable sería de 25 A.

ACTIVIDADES

1. Una vivienda cuenta con 12 focos de 100 W, 5 fluorescentes de 40 W, 2 televisores, 1 refrigeradora, 1 equipo de música, 1 aspiradora, 1 licuadora, una cocina de 4 hornillas y una terma eléctrica. Determina el valor de corriente de cada llave térmica a instalar en el tablero de distribución.

2. Una tienda de venta de artefactos electrodomésticos tiene en muestra 14 televisores, 9 equipos de música, 7 DVD, 6 refrigeradoras y 1 aspiradora funcionando; además, están encendidos 14 equipos fluorescentes rectos dobles. Determina el valor de las llaves del tablero de distribución.

Evaluando mis aprendizajes

■ Selecciona las llaves, accesorios y materiales necesarios para realizar la práctica de los tableros de distribución de las actividades 1 y 2.

Sugerencias metodológicas:

■ Presenta varios tipos de llaves térmicas para que los estudiantes identifiquen sus características. Luego, pide que comenten cuáles tienen instalados en su vivienda.

■ Pregunta si han tenido alguna dificultad con las instalaciones eléctricas de este tipo de llaves en su vivienda.

■ Cada grupo de estudiantes expone los resultados y estrategias de las actividades.

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