Seguridad eléctrica: protección contra fallas a tierra
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Ahora entenderemos qué es la protección contra fallas a tierra. Nos concentraremos en la grieta de la Tierra.
Una falla a tierra es un cortocircuito involuntario entre un conductor vivo y tierra. Cuando ocurre una falla a tierra, el sistema eléctrico se cortocircuita y una corriente de cortocircuito fluye a través del sistema. La corriente de cortocircuito regresa a través de tierra o cualquier equipo eléctrico, causándole daños. También interrumpe la continuidad de la alimentación y puede sorprender al usuario. Para proteger el equipo y la seguridad de las personas, la instalación utiliza dispositivos de protección contra fallas.
Los dispositivos emiten un comando de disparo para abrir el circuito en caso de una falla a tierra. La corriente de cortocircuito es limitada y la falla se dispersa en un circuito de protección de falla a tierra limitada (REFP). Los relés de falla a tierra de uso común, el disyuntor de fuga a tierra, el disyuntor de falla a tierra, etc. se utilizan para limitar la corriente de cortocircuito.
Este es un dispositivo de seguridad utilizado en instalaciones eléctricas con alta resistencia a tierra. Detecta pequeñas tensiones parásitas en carcasas metálicas de equipos eléctricos. Como resultado, el circuito se interrumpe cuando se detecta un voltaje peligroso. El EFR es a prueba de transitorios y a prueba de golpes.
La siguiente figura muestra un relé de falla a tierra:
El disyuntor de fuga a tierra detecta la corriente de fuga directamente y evita lesiones a personas y animales por descargas eléctricas. Es un dispositivo de medición de voltaje que ha sido reemplazado recientemente por un interruptor de circuito de corriente residual (RCCB), que es un dispositivo de medición de corriente. Este es un tipo especial de relé de enclavamiento que se conecta a la fuente de alimentación principal. Cuando una corriente de cortocircuito fluye desde el cable vivo al cable de tierra dentro de la instalación, el ELCB detecta el voltaje y corta la energía. Esto requiere un reinicio manual para que vuelva a funcionar. El RCCB detecta la corriente de fuga y envía una señal para apagar el sistema.
Un disyuntor de falla a tierra es un dispositivo de seguridad para evitar descargas eléctricas al conectar cualquier herramienta defectuosa. Este es un disyuntor de acción rápida que corta la energía cuando ocurre una falla a tierra durante 1/40 de segundo. Compara las corrientes entrantes y salientes del equipo a lo largo del conductor del circuito. Si la diferencia es de solo 5 mA, el GFCI limita la corriente y responde rápidamente. GFCI no ayuda mucho con los peligros de contacto de la línea, pero protege contra el fuego, el sobrecalentamiento y la ruptura del aislamiento de los cables.
Considere un transformador bobinado en estrella que esté protegido Protección de falla a tierra limitada con un protector EFR como se muestra en la siguiente figura.
La siguiente imagen muestra la protección de falla a tierra con EFR –
Cuando ocurre una falla externa F1 en la red, las corrientes I1 e I2 pasan por el lado secundario de los transformadores de corriente. El resultado de I1 e I2 será cero. Sin embargo, si ocurre una falla interna F2 dentro de la zona de protección, solo I2 fluye y I1 no se cuenta. La corriente resultante I2 fluye a través del relé de falla a tierra, que detecta la corriente de cortocircuito y protege una parte limitada del devanado. La corriente de falla es aproximadamente un 15% más alta que la corriente nominal del devanado. Para evitar la corriente magnetizante de irrupción, la corriente estabilizadora debe conectarse en serie con el relé.
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