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9. PROTECCIONES DEL MOTOR ELÉCTRICO
Todos los equipos eléctricos tienen que estar protegidos contra los daños causados por averías o funcionamientos anómalos; los
fenómenos que se tienen que tomar en consideración son:
- sobrecorrientes causadas por cortocircuito;
- corrientes de sobrecarga;
- interrupción o disminución de la tensión de alimentación;
- velocidad excesiva de los elementos de las máquinas.
Para garantizar la seguridad también se tienen que preparar protecciones contra los contactos directos con partes en tensión y contactos
indirectos con partes que normalmente no están bajo tensión, pero que podrían recibirla si el aislamiento sufriese algún daño.
• Sobrecorrientes causadas por cortocircuito. La protección se puede realizar con: fusibles, relés de máxima corriente o relés térmicos.
Los fusibles interrumpen directamente el circuito, los relés de máxima corriente y los relés térmicos accionan la apertura de los circuitos
protegidos actuando sobre interruptores automáticos o contactores. El dispositivo de protección contra las sobrecorrientes se debe
colocar aguas arriba de los conductores que se deben proteger.
Las protecciones contra las sobrecargas y los cortocircuitos se pueden realizar con: interruptor automático magnetotérmico con un
poder de interrupción suficiente como para interrumpir la corriente de cortocircuito, capaz de ejercer por sí solo la protección contra
las sobrecargas y contra los cortocircuitos; o con interruptor capaz de intervenir en caso de sobrecargas pero que no tiene poder de
interrupción suficiente para los cortocircuitos, en este caso, la protección correspondiente es confiada a fusibles colocados más arriba,
de tipo retrasado (ideales para motores) para que consideren las sobrecorrientes previstas en el arranque.
Se debe prever una protección contra las sobrecargas para todos los motores usualmente en servicio
• Corrientes de sobrecarga.
continuo con potencia mayor que 0.5 kW; no obstante, dicha protección se recomienda también para todos los otros motores. La
protección se obtiene normalmente con relés térmicos colocados en todos los conductores activos, salvo el neutro; en el caso de motores
monofásicos se admite la protección en un solo conductor activo no conectado a tierra.
La constante de tiempo del dispositivo de protección debe aproximarse al máximo a la del motor que se va a proteger; dicha condición
no se logra fácilmente y puede hacer que la protección sea ineficiente o intempestiva, especialmente en el caso de motores de servicio
intermitente o sujetos a un número elevado de maniobras (arranques, paradas, inversiones de marcha); en este caso la protección se
puede confiar a sensores térmicos incorporados en el motor (termistores de tipo PTC o protectores térmicos bimetálicos) capaces de
interrumpir la alimentación cuando la temperatura interna del motor supere un valor establecido; dicho tipo de protección es aconsejable
también en los casos de enfriamiento reducido de la máquina y en todas aquellas situaciones que no hacen intervenir la protección
térmica porque no existe una prolongada sobrecarga de corriente pero que, de todos modos, pueden calentar excesivamente el motor.
Se debe tener en cuenta que dicha protección puede no ser suficiente para proteger el motor cuando el rotor está bloqueado; por lo
tanto, es útil acoplarla a la protección térmica de las fases.
En general, el equipo debe estar diseñado para excluir la posibilidad de reactivación automática del motor después de la intervención de
la protección térmica. En determinados ciclos productivos la parada imprevista de un motor puede resultar perjudicial, especialmente
si no está coordinada con la de los otros motores eventualmente presentes en el ciclo; en estos casos, la protección térmica puede, en
un primer momento, enviar una señal sonora y visual al operador y después, si no se produce una intervención, accionar la parada.
Obviamente los niveles de intervención y los tiempos de retraso se deben elegir cuidadosamente para evitar condiciones peligrosas.
En el caso de motores alimentados por convertidores (por ej. inverter), la protección se puede realizar también limitando la corriente
absorbida; pero dicha limitación, en general, se fija en un valor superior a la corriente nominal para permitir al motor soportar puntas de
carga y tener un par de arranque suficiente. Por lo tanto, se debe acoplar a otro dispositivo capaz de intervenir cuando permanezcan por
un cierto tiempo condiciones de sobrecarga para el motor.
Cuando una caída de tensión o una interrupción pueden provocar un
• Interrupción o disminución de la tensión de alimentación.
mal funcionamiento del equipamiento eléctrico, se debe prever un dispositivo de mínima tensión que asegure la protección apropiada
(por ejemplo la interrupción de la alimentación de la máquina) a un nivel de tensión predeterminado. Si el funcionamiento de una máquina
puede soportar una interrupción o una disminución de la tensión por un breve período, se puede prever un dispositivo retrasado de mínima
tensión. El funcionamiento del dispositivo de mínima tensión no debe afectar al funcionamiento de un mando de parada de la máquina.
Se pueden producir excesos de velocidad del motor cuando la alimentación
• Velocidad excesiva de los elementos de las máquinas.
es a través de convertidores como consecuencia de una avería o de un funcionamiento anómalo de dicho convertidor, o en el caso de
arrastre por parte de la carga debido a la ausencia o insuficiencia de la acción frenante. La protección, indispensable cuando el exceso de
velocidad puede provocar condiciones peligrosas, se puede obtener previniendo dichos funcionamientos anómalos, por ejemplo, con el
uso de dispositivos sensibles a la velocidad del motor (interruptores centrífugos o relés de tensión conectados a dínamos taquimétricas)
que interrumpan la alimentación del motor, eventualmente se pueden colocar también dispositivos de frenado cuando la interrupción
de la alimentación no sea capaz de detener la carga accionada (por ej. elevaciones).
• Protección contra los contactos directos. Para evitar los contactos directos, las partes activas del motor (que normalmente están bajo
tensión) se colocan dentro de la envoltura (carcasa del motor) y la apertura de la caja de conexiones, que las vuelve accesibles, sólo se
puede realizar utilizando una herramienta. Para el mantenimiento, la extracción de la caja de bornes debe ser realizada sólo por personal
calificado y sin conexión a la red de alimentación eléctrica, incluidos los circuitos auxiliares (por ej. para las resistencias anticondensación)
para que no existan partes accesibles con circulación de corriente.
Si hubiera partes activas capaces de conservar la tensión, por ejemplo condensadores en los motores monofásicos, aún sin conexión a la
alimentación eléctrica, antes de realizar cualquier intervención, descargue los condensadores.
La protección contra los contactos indirectos, o sea, contactos que se producen
• Protección contra los contactos indirectos.
debido a averías en el aislamiento que provocan el contacto de las masas metálicas externas con partes activas en tensión, se obtiene
principalmente conectando todas las masas accesibles a un conductor de protección, conectado a su vez a tierra, y con el uso de
dispositivos de protección que intervengan desconectando la alimentación eléctrica cuando, debido a la avería en el bobinado, se
produzca el paso de corriente hacia tierra.
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