Ejercicio 3: Esquema IT

Disponemos de la siguiente instalación con neutro aislado de tierra (esquema IT) en la que hay 2 receptores monofásicos.

a) Se produce un doble defecto a tierra: en el receptor 1, el neutro tiene un defecto a masa y en el receptor 2, la fase L2 tiene un defecto a masa. ¿Cuál es la corriente de defecto?

b) Si los elementos de protección PR1 y PR2 son ambos IA tipo D, In = 32 A, ¿Quedaría protegida la instalación? En caso contrario, ¿Cuál sería la solución?

c) Si el doble defecto a tierra hubiera sido en el receptor 1, es decir, tanto el neutro como la fase L3 tuvieran un defecto a masa, ¿Quedaría protegida la instalación si los elementos de protección PR1 y PR2 fueran ID de 3 A de sensibilidad? En caso contrario, ¿Cuál sería la solución?

d) Si en el apartado anterior hubiéramos obtenido una corriente de defecto Id de 150 A, ¿Cuál hubiera sido la solución?

a) Corriente de defecto en un doble defecto

La intensidad de defecto I_d recorre el circuito cerrado:

R_B2 - R_L2 - R₂ - R_CP - R_CP - R_N - R_NN

El valor de esta corriente de defecto I_d será:

b) Protección de la instalación con 2 IA tipo D, In = 32 A

Es un esquema IT con neutro aislado de tierra, con un segundo defecto a tierra. Por tanto, será imperativo el corte. Para saber si queda protegida, debemos comprobar si se produce la apertura instantánea, es decir, si la intensidad de defecto I_d es mayor que la I_a de corte de los magnetotérmicos. Comprobamos que I_d ≥ I_a para ambos magnetotérmicos:

PR1 y PR2 son IA tipo D, I_n= 32 A ⇒ I_a = 20 · I_n = 20 · 32 = 640 A. NO estaría protegida la instalación, ya que no cumple que I_d ≥ I_a  ⇒ 135,29 ≥ 640 A. Ni siquiera podríamos cambiarlo por uno tipo B o C. Por ejemplo, para un magnetotérmico tipo B sería:

I_a = 5 · I_n = 5 · 32= 160 A. Sigue sin cumplir que I_d ≥ I_a  ⇒ 135,29 ≥ 160 A.

La solución sería proteger con un ID. Por ejemplo, sería suficiente con uno de sensibilidad de I_∆N = 3 A, ya que la corriente de defecto I_d es de 135,29 A.

c) Protección de la instalación con 2 ID de 3 A

La intensidad de defecto I_d recorrería el circuito cerrado:

R_B3 - R_L3 - R₃ - R_N - R_NN:

El valor de esta corriente de defecto I_d será:

No estaría protegida. Al ser PR1 un ID de 3 A de sensibilidad, no abrirá. El motivo es que por la fase y el neutro pasa la misma corriente de 176,92 A. Para solucionarlo, podríamos añadir un IA tipo B, In = 32 A, ya que I_a = 5 · I_n = 5 · 32= 160 A. Así estaría protegida la instalación, pues cumple que I_d ≥ I_a  ⇒ 176,92 ≥ 160 A.

d) Protección de la instalación con 2 ID de 3 A y Id de 150 A

Si en el apartado c), la corriente de defecto I_d hubiera sido de 150 A, no podríamos hacer cumplir la condición I_d ≥ I_a con ningún magnetotérmico, pero tampoco podríamos utilizar un ID, tal como se ha visto en el apartado anterior.

Tal como se indica en el REBT, puede ser necesario limitar la longitud de la instalación. En cualquier caso, si no se puede reducir la longitud, la única solución que quedaría sería la de aumentar la sección de los conductores para disminuir el sumatorio de resistencias y conseguir que la I_d sea mayor a 160 A.