catalogo interruptores automaticos bt abb

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© ABB Group October 15, 2012 | Slide 1

Interruptores automáticos de BTPresentación técnica

BU Breakers and Swtitches, julio 2012


Agenda

Conceptos generales sobre interruptores de BT

Norma IEC 60947-2

Selección de interruptores para:Protección de líneas

Protección de transformadores

Protección de condensadores

Protección de generadores

Presentación de la oferta de interruptores de BT

Interruptores de caja moldeada Tmax

Interruptores de bastidor abierto Emax

Aplicaciones

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Agenda


Norma IEC 60947-2








Aplicaciones

Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Interruptores automáticos

¿Qué es un interruptor?

Aparato mecánico de conexión que es capaz de establecer,soportar e interrumpir corrientes en condiciones normalesdel circuito (seccionamiento), así como establecer,soportar, durante un tiempo determinado, e interrumpircorrientes en las condiciones anormales, tales comocortocircuito (protección).

Seccionamiento:- Mantenimiento, aislamiento

Protección:- Contra sobrecarga- Contra cortocircuito


NormaIEC60947-2:

Define características de los interruptores de BT.

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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Tipos de interruptores

Interruptor de caja moldeada:

Interruptor automático alojado en una caja de material aislantemoldeado que forma parte integrante del propio aparato

Interruptor de bastidor abierto:

Interruptor automático en el cual los contactos de apertura ycierre restan al aire a presión atmosférica [ Interruptorautomático alojado en una caja de material aislante de tipometálico formando parte integrante del propio ]


Tmax

Emax

Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Tipos de interruptores


Tmax Emax- Soporte de estructura hecha de materialaislante, caja de material termoplástico

- Soporte de estructura hecha de chapa de acero, soporte de polos moleado en material aislante

- La eliminación del arco eléctrico - La eliminación del arco eléctrico es posible gracias a que la cámara de extinción está a presión atmosférica

- No se le puede realizar mantenimiento - Tienen mantenimiento (cambio de polos, etc.)

- Es de categoría A - Es de categoría B

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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Categorías de utilización

Categoría A:

Interruptores no previstos para ser selectivos en condicionesde cortocircuito con relación a otros dispositivos deprotección en serie con los mismos, ubicados del lado de lacarga, por ejemplo: sin temporización prevista paracondiciones de cortocircuito y por lo tanto para los cuales nose especifica Icw

Categoría B:

Interruptores previstos para ser selectivos en condiciones decortocircuito con relación a otros dispositivos de protecciónen serie con los mismos, ubicados del lado de la carga, porejemplo: con temporización prevista (regulable) paracondiciones de cortocircuito. Para estos interruptores debeespecificarse Icw


Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Categorías de utilización


2 3 4

1

L L L

inst.

0,2s

A

B

Ejemplo

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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección


Iu: Intensidad asignada permanente

Es la intensidad nominal permanente asignada por elfabricante que dicho aparato puede soportar en el serviciocontinuo.

Ue: Tensión asignada de empleo

Es un valor que, junto con la Iu determina el uso de dichoaparato y se toma como referencia para definir los ensayosaplicables y la categoría de utilización.


Ui: Tensión de aislamientoEs la tensión a la cual se refieren los ensayos dieléctricos ylas distancias de aislamiento superficial. El valor máximo dela tensión nominal de empleo no puede sobrepasar enningún caso la tensión nominal de aislamiento.

Uimp: Tensión de impulsoValor de cresta de una tensión a impulsos, de forma ypolaridad determinadas, que el aparato puede soportar sindañarse en condiciones especificadas de ensayo. Se tomacomo referencia para determinar las distancias deaislamiento al aire.


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Icu: Poder asignado de corte último en cortocircuito

Es la máxima intensidad de cortocircuito que dichointerruptor puede cortar dos veces, con un ciclo deoperación O-t-CO, a la tensión de empleo correspondiente.Tras el ciclo de apertura y cierre, no se requiere que elinterruptor automático conduzca permanentemente sucorriente asignada.

Secuencia del test:- O – (lapso de 3 min) – CO- Resistencia dieléctrica a 2 * Ue


Ics: Poder asignado de corte de servicio en cortocircuito

Es la intensidad que dicho interruptor puede cortar tresveces, con un ciclo de operación O-t-CO-t-CO, a unadeterminada tensión de servicio ( Ue ) y con un factor depotencia dado. Después del ciclo el interruptor automáticodebe poder conducir su corriente asignada.

Ics se expresa como % (25%, 50%, 75%, 100%) de Icu

Secuencia del test: - O - 3 min - CO - 3 min – CO- Resistencia dieléctrica a 2 * Ue


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Icu IcsNo es fundamental la continuidad delservicio

Es fundamental la continuidad del servicio

Protección de cargas individuales Líneas de alimentación principales

Mantenimiento es fácil de realizar Mantenimiento es difícil de realizar

Generalmente para interruptoresinstalados en diferentes zonas deplantas industriales

Generalmente en instalaciones donde el cuadro principal de distribución está inmediatamente aguas abajo de un transformador o generador

Los recambios de los interruptores son difíciles de conseguir

¿Cuándo son necesarias?



2 3 4

1Icc

L L L

50kA

Icu = 60kAIcs

25% Icu = 15kA

50% Icu = 30kA

75% Icu = 45kA

100% Icu = 60kA

0 10 20 30 40 50

Ics IcuIcs Icu

Ics Icu

Ics = Icu

Ejemplo

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Icw: Intensidad asignada de corta duraciónLa intensidad asignada admisible de corta duración es aquélla que elinterruptor automático puede soportar en la posición de cerrado durante untiempo corto en condiciones de empleo y comportamiento especificados. Elinterruptor automático debe poder soportar dicha intensidad durante todo eltiempo de retardo previsto para garantizar la selectividad entre losinterruptores automáticos conectados en serie.

Es una característica de los interruptores de bastidor abierto (Categoría B).

Categoría B:Interruptores automáticos específicamente diseñados para garantizar selectividad encondiciones de cortocircuito. El interruptor debe poder soportar dicha intensidad durantetodo el tiempo de retardo previsto para garantizar la selectividad entre los interruptoresautomáticos conectados en serie.


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Selección de interruptores¿Dónde se utiliza?

Desde generadores y transformadores hasta los sistemas finales de distribución



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Selección de interruptoresProtección de línea

Para poder realizar la correcta selección del interruptor automático,es necesario evaluar:

“Iz” está referida en condiciones estándar de temperatura einstalación:- 30° C para instalaciones al aire libre y 20°C para instalaciones subterráneas

- Cable instalado sin otro cables cercanos

Para otras condiciones distintas, se han de utilizar factores correctivos:

Factores correctivos para instalaciones adyacentes

Factores correctivos para otras temperaturas ambiente


IB La corriente de carga que está circulando por la línea

IK La corriente de cortocircuito esperada en el punto de la instalación del CB

IZ La capacidad de corriente del cable, dependiendo del tipo de materiales aislantes (EPR o PVC) y del tipo de materiales conductores Al o Cu


El interruptor automático debe satisfacer las siguientes condiciones:

Poder de corte superior o igual a IKPoseer un relé de protección con regulación de sobrecarga I1, lo que significa satisfacer la relación:


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Ejemplo: P = 35kW, Ib = 56.1 A

Iz= 75A

Ib (56.1) <= In(63) <= Iz(75)


-U1Vref = 400 VLLLN / TN-SPlf = 35 kWQlf = 17 kvar

U

-QF1T1B 160 TMD63-630

-WC1Conductor: Cu4x(1x10)+1G10Insulator: XLPE/EPRXLPE/EPR CudV = 2.15 %Ib = 56.1 AIz = 75.0 AL = 45 m -L1Sr = 38.89 kVACosphi = 0.90Ir = 56.1 AUF = 100%dV = 2.15 %

L


El interruptor automático ha de satisfacer las siguientes condiciones:

Poder de corte superior o igual a IK

Poseer un relé de protección con regulación de sobrecarga I1,lo que significa satisfacer la relación:

La energía específica pasante (I²t) por el interruptorautomático ha de ser menor o igual a la energía soportada por elcable (K²S²)

Sección de cable


222 SKtI ≤

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222 SKtI ≤

222 SKtI ≤

En este caso el cable está protegido hasta 10 kA.

Para corrientes superiores a este valor el cable no está protegido porque K²S²< I²t



0.1kA 1kA 10kA

1E-2MA²s

0.1MA²s

1MA²s

10MA²s

100MA²s

Specific let through energy curve LLLIkmin=2.2kA

breaker

Ikmax=14.4kA

cable

222 SKtI ≤Generalmente es suficiente verificar únicamente la relación entre la máxima y mínima corriente de cortocircuito que puede afectar el cable

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Protección contra contactos indirectos si es necesario

(desconexión automática de la alimentación)


r

El equipo de protección se ha de desconectar automáticamente de laalimentación, para que la tensión de contacto expuesta en las partesconductivas no persista durante un tiempo suficiente en el que podercausar riesgos perjudiciales para la salud de las personas.


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Selección de interruptoresProtección de transformadores


Cuando seleccionamos interruptores automáticos paraproteger el lado de BT de transformadores MT/BT hemos deconsiderar:

La corriente asignada del transformador, la cual determinael tamaño del interruptor automático.

La máxima corriente de cortocircuito en el punto de lainstalación, la cual determina el mínimo poder de corte delinterruptor automático.

La corriente de cortocircuito simétrica del transformadorutilizado para calcular la protección térmica del interruptorautomático (Icc x 2s)


Subestación MT/BT con un único transformador:

Subestación MT/BT con 2 o más transformadores:


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Ejemplo 1: Protección del interruptor aut. aguas arriba


Ejemplo 2: Protección del int. aut. aguas arriba


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Selección de interruptoresProtección de condensadores

Conforme con la IEC 60831-1 y 60931-1, los condensadores deben poder funcionar en condiciones de régimen con una corriente hasta el 130% de su corriente asignada. Además se admite una tolerancia del +15% sobre el valor de la capacidad.

Lo que significa que:


Selección de interruptoresProtección de condensadores

Para el interruptor automático:

Corriente asignada del Int. Aut. : Iu > 1.5xIcap

Ajuste de protección de sobrecarga: I1 = 1.5xIcap

Ajuste de protección contra cortocircuito al valor máximo posible:

I3 = 10 x In en relés termomagnéticos

I3 = off en relés electrónicos

Icu ≥ Icc (en el punto de la instalación)


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Selección de interruptoresProtección de generadores

Para seleccionar correctamente el interruptor automático paramaniobra y protección de generadores, es necesario evaluar losdos siguientes parámetros:

Corriente asignada InG

Corriente cortocircuito IccG

La corriente de cortocircuito disminuye debido a los fenómenos transitorios.Para evaluar la , es necesario conocer los valores de las reactancias (X’’

d% -X’

d% - Xd%) y de las constantes de tiempo de las máquinas.

La máxima corriente de cortocircuito del generador puede ser calculada através de la reactancia sub-transitoria X”d (%) con la siguiente fórmula:


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Selección de interruptoresProtección de generadores

Desde el momento en que los valores de las reactanciasaumentan con el tiempo, la corriente de cortocircuitodisminuye:

Para proteger es necesario utilizar un interruptor con unajuste bajo de la parte magnética, habitualmente 3-4 vecesla corriente asignada (InG)



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