Características Eléctricas de Construcción de Los Relés de Protección

Características eléctricas de construcción de los relés
de protección
Danny Alexander Quinatoa Pérez
Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Sede Latacunga,

Latacunga, Ecuador
daquinatoa1@espe.edu.ec
Abstract. – En el siguiente documento se expone

sobre los dispositivos de protección para circuitos
de mando eléctrico, como lo son los relés de
protección, considerado uno de elementos más
importantes del equipo protección previniendo el
daño de equipos como motores, lámparas,
contactores entre otros, frente a variaciones de
corriente y voltaje fuera de la zona normal de
operación. Se mencionan las características Figura 1 Estructura básica de un relé de protección
eléctricas de construcción de los diferentes tipos de
relés, como los relés de inducción, Los relés de protección son derivados de los relés de
electromagnéticos, electrónicos, electrodinámicos medición, los cuales, por su funcionamiento rápido
y los relés térmicos. y automático, hacen posible la agrupación. Los relés
de protección deben responder a diversas exigencias
Palabras claves. - . Relés, protección, como: consumo reducido, sensibilidad, capacidad de
características, construcción, tipos soportar cortocircuitos, exactitud de los valores de
funcionamiento, indicación de valores mediante
OBJETIVOS.
señalización óptica, posibilidad de transmisión de
los valores.
• Identificar las características eléctricas de
construcción de los relés de protección A continuación, se presentan los diferentes tipos de
mediante la investigación bibliográfica relés de protección.
para la familiarización con los diferentes
tipos de relés de protección. MARCO TEORÍCO
Relés de inducción
INTRODUCCIÓN
Los sistemas eléctricos estás sometidos a
• Se les conoce también por relés Ferraris, y
innumerables perturbaciones como fluctuaciones
se basan en el principio de rueda de Barlow,
bruscas de carga, errores de operación,
el mismo principio que utilizan los
perturbaciones del ambiente, entre otras, que ponen
medidores.
en peligro tanto a los equipos como al personal que
• Se estructura básica consta de un disco
las opera.
móvil que gira sobre un eje y que deja un
entrehierro con respecto a los núcleos
Un relé es un dispositivo automático que detecta una
magnéticos de las bobinas inductoras.
condición anormal del circuito eléctrico y cierra sus
contactos. Estos contactos se cierran por turnos y • Consta de un disco N que gira alrededor de
completan el circuito de la bobina de disparo del un eje P, sobre el cual va enrollado un
interruptor, por lo que el interruptor del circuito se contrapeso M.
desconecta para desconectar la parte defectuosa del • Ante un aumento brusco de la corriente en
circuito eléctrico del resto del circuito en buen el arrollamiento q-q' se inducirá una
estado. corriente que tenderá a mover el disco.
• El contrapeso M será el encargado de
Si el valor de la cantidad de accionamiento aumenta, disparar el contacto K que interrumpe el
el efecto electromagnético de la bobina del relé paso de la corriente.
aumenta, y por encima de un cierto nivel de cantidad • El par desarrollado depende de los flujos
de accionamiento, el mecanismo de movimiento del producidos en los arrollamientos.
relé comienza a moverse. • La efectividad del relé depende de la
distancia del entrehierro de los circuitos
magnéticos.
Figura 3 Relé Electromagnético
Relés electrónicos
Cada vez son más frecuentes los dispositivos

electrónicos debido al desarrollo tecnológico de los
semiconductores.
• La precisión y fiabilidad conseguidas con

estos componentes han hecho que se
Figura 2 Relé de Inducción fabriquen relés de protección de todas
clases, para múltiples aplicaciones.
• Los relés electrónicos estáticos cumplen
Relés electromagnéticos muy bien con las exigencias básicas de un
relé de protección. Esto es debido,
Su tecnología se analiza según la fuerza magnética principalmente, a la eliminación de
que dos piezas imantadas ejercen entre sí. elementos mecánicos los cuales introducen
• En la Figura se ve un esquema de este tipo en la protección ralentizaciones y desgastes
de relés. La corriente o tensión que se mide mecánicos innecesarios.
es aplicada a la bobina E. • Mantenimiento nulo.
• El elemento móvil M, que lleva un resorte • Inclusión de etapas de amplificación.
antagónico R, accionará los contactos C del
circuito de protección de alarma, según la
corriente o tensión a que esté sometido el
bobinado E.
• Si la corriente es inferior a la máxima que
puede admitir (a esta corriente se la llamará
"nominal") existirá un equilibrio en el
elemento móvil M.
• Si la corriente aumenta por encima del
valor nominal el elemento móvil M
Figura 4 Esquema de relé electrónico de protección
activará el circuito de alarma.
• En la figura (segunda) el circuito
magnético dispone el núcleo P que es
móvil, la armadura móvil y el entrehierro
variable, el núcleo móvil se mantiene en su
posición de equilibrio por la acción de un
resorte o de su propio peso.
• Las principales ventajas son su robustez,
simplicidad y economía
• Utilizados como candidatos para relés de
tensión, de intensidad.
• Dificultad de ajuste y regulación.
Figura 5 Relé Electrónico
Relés electrodinámicos
• Su funcionamiento se basa en la acción que

ejerce una bobina móvil sobre otra fija
mayor que el otro lo que provocará que al
dilatarse estos se curven inclinándose hacia
el lado de la Carrera del resorte
• La chapita hace contacto sobre la borna de
apertura dela bobina del contactor de
maniobra de la máquina.
• La corriente que circula en dirección 1 a
través de la lámina bimetálica va
calentando esta. Si la corriente aumenta lo
suficiente la dilatación de la lámina
bimetálica provocará el desplazamiento del
Figura 6 Relé Electrodinámico
resorte de disparo del relé.
• Se utilizan principalmente contra
• Conocidos también como relés sobrecargas y se aplican en máquinas
ferrodinámicos. eléctricas con preferencia.
• Basados en el mismo principio o similar al • Su misión es la de desconectar la máquina
de los aparatos de medidas como el que protege antes de que sus devanados
galvanómetro. alcancen una temperatura perjudicial para
• Para disminuir la corriente circulante por la para su aislamiento.
bobina móvil, se intercala en serie una
resistencia
• El diseño debe procurar evitar el riesgo de
saturación dentro del campo de medida del
relé
• La tensión del circuito se aplica a la bobina
móvil a través de una resistencia
• en serie.
• Tiene una elevada sensibilidad.
• La temporización de los mismos se hace
imposible, debido al pequeño recorrido
angular de la bobina móvil.
• Tiene elevado costo de producción.
Figura 8 Relé Térmico.
Figura 7 Esquema constructivo de relé electrodinámico
Relés térmicos
Figura 9 Relé Térmico
Este tipo de relés son los que tipo un tipo de
funcionamiento más fundamental. CONCLUSIONES
• Actúan al calentarse un bimetal y sufrir este
una deformación proporcional de la lámina • Los relés de protección son dispositivos
al valor de la intensidad de corriente que indispensables para la mayoría de las
circula por la chapita bimetálica. aplicaciones industriales de circuitos
• Uno de los metales que forma la lámina eléctricos, así como para el uso doméstico,
bimetálica tiene el coeficiente de dilatación ya que, están diseñados para salvaguardar
las vidas de las personas que se
desenvuelven en el entorno industrial o http://roble.pntic.mec.es/jcat0021/Archivo
doméstico, así como la de los aparatos s%20para%20descargar/telesquemario.pdf
domésticos o cargas industriales como el
motor eléctrico.
• Los relés protegen a las instalaciones de
perturbaciones y alteraciones bruscas ya
sea de corriente o de voltaje, que pueden
darse dentro de la red eléctrica del lugar,
que, si no fueran prevenidas, pudieran
causar varios daños y perdidas tanto
materiales como humanas.
• Con el avance de los semiconductores, los
relés electrónicos ofrecen mayores ventajas
que sus variantes mecánicas al no poseer
desgaste mecánico, y al ser capaces de
conmutar las posiciones de sus contactos
mucho más rápido, ofreciendo varias
ventajas, donde la única desventaja puede
ser el costo de producción.
• Dependiendo el tipo de aplicación y la
naturaleza de las fallas que se pueden dar,
sobretensión, sobrecarga, cortocircuito, un
tipo de relé será más adecuado que otro por
lo que cada relé ofrece ventajas de acuerdo
con las características de su construcción
donde, por ejemplo, el relé electrodinámico
es muy sensible y puede aplicarse en
condiciones donde se requiera alta
sensibilidad a las variaciones, sin embargo,
es caro de fabricar.
• Actualmente, los relés de protección vienen
integrados con microcontroladores que
aumenta la capacidad de protección de los
mismos, con un tiempo de respuesta más
corto y mejores prestaciones.
REFERENCIAS
Cembranos, F. J. (07 de 07 de 2021).
Planificicación de la gestión y
organización de los procesos de montaje
de sistemas de automatización industrial.
Obtenido de
https://books.google.com.ec/books?id=F2
YaBQAAQBAJ&pg=PA81&lpg=PA81&
dq=%22Caracter%C3%ADsticas+el%C3
%A9ctricas+de+construcci%C3%B3n+de
+los+rel%C3%A9s+de+protecci%C3%B3
n+%22&source=bl&ots=vydy307V5Q&si
g=ACfU3U2tp8HBDpYe6Pd9MHe04R8
RGbdz6g&hl=es-419&sa=X&ved=
Ramírez, M. S. (07 de 07 de 2021). Protección de

Sistemas Eléctricos de Potencia. Obtenido
de Universidad Autónoma de Nuevo
León.
Schneider Electric. (21 de 06 de 2021). Manual

Electrotécnico. Obtenido de

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Cada vez son más frecuentes los dispositivos

• La precisión y fiabilidad conseguidas con

Figura 5 Relé Electrónico

• Su funcionamiento se basa en la acción que

Figura 8 Relé Térmico.

Figura 7 Esquema constructivo de relé electrodinámico

Ramírez, M. S. (07 de 07 de 2021). Protección de

Schneider Electric. (21 de 06 de 2021). Manual

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