Ejercicios de Electricidad y Electrónica: Conceptos y Aplicaciones

Ejercicio 1: Conceptos Básicos

a) ¿Qué significa BTCV y qué contiene en este caso?

BTCV significa Bases Tripolares Verticales. Se trata de una envolvente que aloja columnas de 3 bases portafusibles NH.

b) ¿Qué alimenta cada LGA?

• Centralización de contadores
• Local comercial
• Instalación de autoconsumo

c) Explica todo lo que sepas del módulo alimentado por la LGA 1

El módulo alimentado por la LGA 1 incluye: centralización de contadores, viviendas, servicios generales, garaje e IRVE.

d) Explica todo lo que sepas de la parte del Módulo MM 1 que figura en el círculo rojo

La parte del Módulo MM 1 que figura en el círculo rojo corresponde a un sistema trifásico de medida indirecta, diseñado para suministros con una potencia superior a 43,65 kW. Esta CPM permite alojar 3 transformadores de intensidad (TI), así como una regleta de verificación y dispone de un espacio para el módem de comunicación. El contador a instalar debe ser de medida indirecta en intensidad.

e) ¿De qué intensidad máxima existen fusibles NH2, ¿y los NH00?

• NH2 = 400 A
• NH00 = 160 A

f) ¿Qué valores normalizados tienen los IGM?, ¿contra qué protegen?

Los IGM tienen valores normalizados de 160 A, 250 A y 400 A. Protegen únicamente contra intensidades nominales.

g) ¿Por qué motivo no existe CGP en esta instalación de enlace?

En esta instalación de enlace no existe CGP porque se trata de un único suministro acometiendo en MT. En este caso, el centro de transformación forma parte de la instalación del abonado y toda la instalación de BT se considera como instalación interior, por lo que no existe instalación de enlace.

Ejercicio 2: SmartMeter

El SmartMeter mide los principales parámetros eléctricos, como tensión, intensidad, potencia activa y reactiva, cos φ y energía. Permite la configuración del tipo de tarifa y de la discriminación horaria.

Ejercicio 3: Industria con CPM de Medida Indirecta

a) Si en un instante dado por el secundario circulan 4,2 A y el factor de potencia es de 0,83, ¿qué potencia está demandando la industria en ese instante?

b) ¿Qué secuencia de operaciones tienes que hacer si, por ejemplo, se daña el contador y queremos sustituirlo sin dejar sin suministro a la empresa?

Para sustituir el contador sin interrumpir el suministro, se deben seguir estos pasos:

1. Interrupir los puentes existentes en las bornas de tensión (1, 2, 3) para seccionar las fases de tensión que van al contador.
2. Seccionar el neutro (N).
3. Puentear el secundario de los transformadores de intensidad con los puentes que incorpora la propia regleta.
4. Desconectar el secundario de los transformadores de intensidad en los bornes del contador.

Es importante recordar que el secundario de un TI nunca puede permanecer en circuito abierto si por el primario está circulando corriente, ya que se produce una sobretensión en la bobina del secundario.

c) Dibuja el esquema de conexión. ¿Qué consideraciones debemos tener al conectar los TI's y por qué?

Al conectar los TI's, se debe tener en cuenta que el secundario de los TI debe ir conectado a tierra por motivos de protección.

d) Cita todos los elementos que debe tener la CPM

Todas las CPM deben disponer, en el orden indicado, de:

• Bases portafusibles NH tipo BUC
• Protección contra sobretensiones transitorias (DPS-PST) tipo 1 y el correspondiente borne de puesta a tierra de la protección
• Espacio para colocar un filtro PLC o sistema antivertido (SAV- DV0) en caso necesario
• Un interruptor de maniobra individual (IMI)

Ejercicio 4: Esquemas IRVE

Los distintos esquemas IRVE son:

• Circuito colectivo: Esquemas 1a y 1b, con posibilidad de SPL, lo que permite usar el coeficiente de simultaneidad de 0,3.
• Contador común con la vivienda: Esquema 2, sin posibilidad de instalar un SPL, necesita un contactor o un equipo DAIRA que permite rearmar el ICP desde el interior de la vivienda.
• Circuitos individuales: Esquema 3a y 3b, sin posibilidad de instalar un SPL.

El objetivo del SPL es permitir el uso del coeficiente de simultaneidad de 0,3 en los esquemas 1a y 1b. El equipo DAIRA, utilizado en el esquema 2, permite rearmar el ICP desde el interior de la vivienda.

Ejercicio 5: Conductores

a) Explica 4 situaciones en las que los conductores deben de tener un aislamiento de 0,6/1KV

• Los conductores fijados directamente sobre las paredes
• Los conductores enterrados
• Los conductores instalados en el interior de huecos de la construcción sin tubo
• Los conductores instalados en bandeja
• Los conductores que conforman la LGA

b) Explica 3 casos en el que los conductores deben tener cubierta y aislamiento

• Conductores aislados bajo tubos protectores
• Conductores aislados fijados directamente sobre paredes
• Conductores aislados enterrados
• Conductores aislados directamente empotrados en estructuras

c) Cita el nombre y abreviatura de los aislantes más habituales e indica la temperatura de régimen permanente que soportan

• Policloruro de vinilo (PVC): 70°C
• Polietileno reticulado (XLPE): 90°C
• Etileno-propileno (EPR): 90°C
• Poliolefina termoplástica (Z1): 70°C
• Poliolefina reticulada (Z): 90°C

d) ¿Dónde debemos instalar conductores AS?

• La línea general de alimentación
• La centralización de contadores
• Las derivaciones individuales
• En las instalaciones de pública concurrencia
• Las instalaciones con riesgo de incendio o explosión

Ejercicio 7: Magnetotérmico de 25 A Curva C

a) Si se establece una intensidad de defecto (I_def) de 75 A, ¿cuánto tiempo tarda en disparar?

I_def/I_n. En este caso, tarda de 5 a 40 segundos.

b) Calcula la intensidad mínima (I_{cc min}) que garantiza la actuación instantánea (I_mg).

Ejercicio 8: Interruptor Schneider con ln=800 A

a) El rango de intensidades (mínima y máxima) que podemos configurar como protección de sobrecargas.

I_r x I_n

b) El rango de intensidades (mínima y máxima) que podemos configurar como protección de cortocircuitos débiles.

I_sd x I_r

c) El rango de intensidades (mínima y máxima) que podemos configurar como protección de cortocircuitos fuertes.

I_sd x I_r

d) Si la intensidad de cortocircuito mínima en la línea es de 3,2 kA, e Ir está regulado a 0.8, ¿cuál es el valor al que puedo regular como máximo I_sd?

25,6 kA

Ejercicio 18: Protección contra Contactos Indirectos en Piscinas y Fuentes

Volumen 0 y 1: Solo se admite protección mediante MBTS a tensiones no superiores a 12 V c.a. o 30 V c.c. La fuente de alimentación se instalará fuera de los volúmenes 0, 1 y 2.

Volumen 2: Los mecanismos y receptores situados en este volumen pueden protegerse mediante:

• MBTS, 50 V c.a. o 75 V c.c., con la fuente de alimentación fuera del volumen.
• Interruptor diferencial con una sensibilidad ≤ 30 mA.
• Separación eléctrica (transformador de aislamiento) cuya fuente de separación alimenta un único elemento del equipo y situada fuera de los volúmenes 0, 1 y 2.

Ejercicio 9: Preguntas sobre Protección

a) ¿Un relé térmico protege contra sobrecargas o contra cortocircuitos? ¿Tiene curva de disparo C o D?

Un relé térmico protege contra sobrecargas. Tiene curva de disparo C.

¿Un guardamotor protege contra sobrecargas o contra cortocircuitos? ¿Tiene curva de disparo C o D?

Un guardamotor protege contra sobrecargas y cortocircuitos. Tiene curva de disparo D.

b) Un interruptor automático curva C, ¿protege contra sobrecargas o contra cortocircuitos?

Un interruptor automático curva C protege contra sobrecargas y cortocircuitos.

c) ¿Cuándo deben emplearse interruptores automáticos curva B?

Los interruptores automáticos curva B deben emplearse cuando las cargas son resistivos.

d) ¿Un guardamotor tiene curva fija o regulable? ¿y un relé térmico? En caso de ser regulable, ¿qué es lo que podemos regular en cada uno de ellos?

En el guardamotor, la parte térmica es regulable, mientras que la parte magnética no lo es. En el relé térmico, la parte térmica es regulable, ya que no tiene parte magnética.

e) ¿Qué condición debe cumplirse (de aplicación práctica) para tener selectividad contra sobrecargas?

l_r A >= 2l_r B

f)¿Qué factor establece la intensidad de cortocircuito en un punto dado de una instalación?,¿en que puntos de la instalación tenemos intensidades de cortocircuito bajas?,¿en que puntos de la instalación tenemos intensidades de cortocircuito altas?

La distancia del bucle de defecto. En zonas cerca de la DI o CGP son altas y en la parte de los receptores bajas.

g) ¿Qué es la I_cu de un interruptor automático?,¿Qué condición debe cumplirse para la elección del interruptor automático respecto a la elección de su I_cu?

Poder de corte último en cortocircuito. Según en qué ámbito este puede ser residencial o industrial.

Ejercicio 12. Explica en qué consiste la selectividad cronométrica y la selectividad

lógica. Indica las ventajas de la selectividad lógica respecto de la cronométrica.

Selectividad amperimétrica. Está basada diferencia de intensidad de las curvas de disparo de los interruptores automáticos A y B

Selectividad cronométrica. Está técnice está basade en el retardo escalonadu (eje de coordenadas) con que pueden ajustarse al retardo en el disparo ante cortocircuitos Disponemos de los siguientes recursos

Selectividad lógica (de zona). La selectividad cronométrica, en redes con un gran número de niveles de distribución radial presenta el problema de obtener tiempos de corte elevados en la cabecera de la instalación, donde además se presentan los valores más altos de energía (Pt) / Reduce los tiempos de disparo y aumenta el nivel de seguridad. / Reduce las solicitaciones térmicas y dinámicas en los interruptores, así como el daño en los conductores y los ocasionados por las perturbaciones en el suministro eléctrico./ Permite un altísimo número de niveles de selectividad. /Resulta más costosa y su instalación de mayor complejidad, necesitando de interruptores automáticos electrónicos dotados de componentes especiales, cableados adicionales y fuentes de suministro eléctrico auxiliares.

Ejercicio 15. Explica con todo detalle los distintos tipos de protección contra contactos indirectos sin corte de la alimentación, (Realiza los dibujos necesarios).

Protección por empleo de equipos de clase II. Se trata de receptores con aislamiento doble o reforzado, pero sin medios de protección por puesta a tierra. El elevado nivel de aislamiento dificulta la aparición de defectos.

Protección por separación eléctrica. El circuito de alimentación y el de utilización (conexión de receptores) están separados por un transformador de aislamiento (separación galvánica). El transformador impide que en el secundario tengamos tensión con respecto a tierra, no existiendo camino de retorno para la intensidad

Protección mediante conexiones equipotenciales en locales no conectados a tierra.

Los conductores de equipotencialidad deben conectar todas las masas y todos los elementos conductores que sean simultáneamente accesibles, de este modo no puede aparecer ninguna diferencia de tensión peligrosa entre ellas.Protección mediante empleo de muy baja tensión.Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS) tendrán una tensión no superior a 24 V c.a. y 50 V c.c. Las instalaciones de Muy Baja Tensión de Protección (MBTP) comprenden aquellas cuya tensión nominal no excede de 50 V en c.a. o 75 V en c.c.