da silva libro pasantía

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ESTUDIO COMPARATIVO DE INTERRUPTORES Y DUCTOS DE BA JA TENSIÓN ENTRE PROVEEDORES INTERNACIONALES.

Por:

Ana Karina Da Silva

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electricista

Sartenejas, Octubre de 2009

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA


Por:

Ana Karina Da Silva

Realizado con la asesoría de: Tutor Académico: Prof. Juan Carlos Rodríguez

Tutor Industrial: Ing. Arturo Arenas

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

como requisito parcial para optar al título de Ingeniero Electricista

Sartenejas, Octubre de 2009

iv


Por:

Ana Karina Da Silva

RESUMEN

El proyecto planteado se basa en un estudio técnico comparativo, de equipos y

componentes Eléctricos diseñados para baja tensión (interruptores y ductos de barras hasta 600

V), desarrollados por empresas habituales como General Electric, EATON, Schneider, ABB y

los desarrollados por nuevas empresas en mercados asiáticos. Esta selección debe estar basada en

los estándares establecidos por ANSI, NEMA, IEC y UL, a nivel mundial así como COVENIN a

nivel Nacional. Se ejecutará el método multicriterio para estimar los parámetros que caracterizan

los equipos, dando mayor importancia al cumplimiento de los requisitos necesarios para ofrecer

un nivel mínimo de calidad y seguridad exigido por las normas. El uso de las normas y catálogos

informativos proporcionados por los proveedores, son las bases de la recopilación de información

para el análisis de los equipos. Los resultados obtenidos sugieren que algunas marcas asiáticas

podrían ser introducidas al mercado venezolano, sin embargo se recomienda someter estos

equipos eléctricos a secuencias de ensayos que certifiquen la información recopilada.

v

AGRADECIMIENTOS

Principalmente, un agradecimiento especial a mi tutor académico, el Profesor Juan Carlos

Rodríguez, por su paciencia, su apoyo, su dedicación y sus palabras de aliento a lo largo de estos

meses; sus consejos, sugerencias y aportes hicieron posible la realización y culminación de este

proyecto.

A mis padres quienes me infundieron la ética y el rigor que guían mi transitar por la vida.

A mi hermano por el cariño y confianza que me brinda en todo momento, pero sobre todo por su

apoyo para alcanzar mis objetivos.

A todas esas personas que me ayudaron a lo largo de esta investigación: el Ing. Henry

Aguilar, Ing. Alberto Hung, Ing. Álvaro Guarirapa, José Ángel Zúñiga, Luis Longo y Beto.

Igualmente a todos los compañeros de EQUISET por su receptividad, apoyo y preocupación,

además de hacer las horas de oficina mucho más agradables.

A mis compañeros de estudio: Gorgojo, Rodrígo, Piñis, José Ángel, Gary, VP y Truc,

gracias por su apoyo y por los excelentes días que hemos compartido, ustedes se convirtieron en

grandes amigos dignos de recordar durante toda mi vida.

A mis amigos desde la infancia, que a pesar del paso del tiempo permanecen aún a mi

lado. A Luis por su increíble paciencia, su ayuda, su comprensión y su apoyo inagotable, eres una

persona increíble.

Finalmente, pero no menos importantes, a todos aquellos profesores que he tenido la

dicha de conocer y aprender de ellos, por su admirable labor, y por dejar un bello recuerdo en mi

corazón, entre ellos: el prof. Pinto, María Belén, Marizza, Bayón, Juan Carlos Rodríguez, Jorge

Ramírez, Villasana y el profesor Mussi.

vi

ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 1

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA ............................................................................................ 5

NORMALIZACIÓN ELÉCTRICA .............................................................................................. 6

CONCEPTOS BÁSICOS DE INTERRUPTORS DE BAJA TENSIÓN .................................. 11

3.1. Tensión de diseño: ......................................................................................................................... 11

3.2. Sobrecorrientes ............................................................................................................................. 11

3.3. Reignición, reencendido y tensión de recuperación: ........................................................................ 14

3.4. Ciclo de trabajo .............................................................................................................................. 15

3.5. El Arco Eléctrico ............................................................................................................................. 16

INTERRUPTOR COMO ELEMENTO DE PROTECCIÓN ................................................... 19

4.1. Magnitudes nominales ................................................................................................................... 19

4.1.1. Tensión nominal: ............................................................................................................................... 20

4.1.2. Corriente nominal: ............................................................................................................................. 20

4.1.3. Frecuencia nominal: .......................................................................................................................... 21

4.1.4. Corriente nominal térmica: ............................................................................................................... 21

4.1.5. Tensión nominal de aislamiento ........................................................................................................ 21

4.1.6. Potencia de ruptura: .......................................................................................................................... 21

4.1.7. Capacidad de cierre ........................................................................................................................... 22

4.1.8. Corriente de breve duración nominal: .............................................................................................. 23

4.2. Clasificación de los Interruptores .................................................................................................... 24

4.2.1. Según su confección: ......................................................................................................................... 24

4.2.2. Según el tipo de montaje ................................................................................................................... 25

4.2.3. Según los tipos de interrupción ......................................................................................................... 26

4.2.4. De acuerdo a la tecnología de fabricación (actuación ante corrientes de cortocircuito): ................. 28

4.2.5. Según su función ................................................................................................................................ 29

4.3. Curvas de ajuste de los interruptores .............................................................................................. 30

4.4. Elementos constitutivos del interruptor .......................................................................................... 31

4.5. Funcionamiento del interruptor ...................................................................................................... 33

ENSAYOS REQUERIDOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN ...................... 36

DUCTOS DE BARRA .............................................................................................................. 39

vii

6.1. Magnitudes nominales ................................................................................................................... 39

6.1.1. Voltaje de operación:......................................................................................................................... 39

6.1.2. Corriente de operación: ..................................................................................................................... 39

6.1.3. Corriente de cortocircuito: ................................................................................................................ 40

6.1.4. Corriente de duración momentánea ................................................................................................. 40

6.1.5. Corriente de breve duración .............................................................................................................. 41

6.2.1. Tipo de ambiente ............................................................................................................................... 41

6.2.2. Tipo de ejecución ............................................................................................................................... 41

6.2.3. Tipo de uso ........................................................................................................................................ 42

6.2.4. Clase de conductor ............................................................................................................................ 42

6.2.5. Según su construcción ....................................................................................................................... 42

6.2. Elementos Constitutivos ................................................................................................................. 43

6.2.1. Pletinas: ............................................................................................................................................. 43

6.2.2. Elemento Empalmador: ..................................................................................................................... 43

6.2.3. Soportes: ............................................................................................................................................ 44

6.2.4. Carcasa: .............................................................................................................................................. 44

6.2.5. Accesorios .......................................................................................................................................... 44

6.3. Parámetros de un sistema de barras ............................................................................................... 46

6.3.1. Parámetros eléctricos: ....................................................................................................................... 46

6.3.2. Parámetros mecánicos: ..................................................................................................................... 46

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS.................................................... 47

MÉTODOS MULTICRITERIOS DISCRETOS ...................................................................... 49

8.1. Análisis multicriterio mediante la matriz de decisión................................................................. 49

8.2. El análisis multicriterio simple .................................................................................................. 50

8.3. Estructura de un proceso de decisión ....................................................................................... 50

8.4. La ponderación preferencial de los criterios .............................................................................. 51

8.5. Aplicación del método multicriterio ......................................................................................... 52

8.6. Procedimiento......................................................................................................................... 52

8.7. Criterios evaluativos de la priorización de interruptores de baja tensión para las diversas marcas productoras ......................................................................................................................................... 54

8.8. Criterios evaluativos de la priorización de ductos de barras de baja tensión para las diversas marcas productoras. ........................................................................................................................................ 60

ANÁLISIS DE RESULTADOS ................................................................................................ 73

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................... 79

1. CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 79

2. RECOMENDACIONES .................................................................................................................... 80

viii

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................................... 81

ANEXO A .................................................................................................................................. 84

ENSAYOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN ................................................. 84

A.1. COVENIN 2495-88. ......................................................................................................................... 84

A.1.1. Resistencia dieléctrica ....................................................................................................................... 84

A.1.2. Calibración ......................................................................................................................................... 84

A.1.3. Operación en sobrecarga .................................................................................................................. 86

A.1.4. Aumento de temperatura a corriente nominal ................................................................................. 87

A.1.5. Durabilidad ........................................................................................................................................ 87

A.1.6. Capacidad de interrupción ................................................................................................................ 88

A.2. COVENIN 733-88. ........................................................................................................................... 88

A.2.1. Propiedades dieléctricas ................................................................................................................... 88

A.2.2. Característica de disparo ................................................................................................................... 89

A.2.3. Sobrecarga ......................................................................................................................................... 90

A.2.4. Aumento de temperatura ................................................................................................................. 90

A.2.5. Durabilidad mecánica y eléctrica....................................................................................................... 90

A.2.6. Cierre y apertura en cortocircuito ..................................................................................................... 93

A.2.7. Corriente nominal de breve duración ............................................................................................... 94

A.3. COVENIN 726-74. ........................................................................................................................... 95

A.3.1. Resistencia dieléctrica ....................................................................................................................... 95

A.3.2. Sobrecarga ......................................................................................................................................... 96

A.3.3. Calentamiento ................................................................................................................................... 96

A.3.4. Durabilidad ........................................................................................................................................ 96

A.4. NORMA IEC 60947-2- 1995 ............................................................................................................. 97

A.4.1. Propiedades dieléctricas: .................................................................................................................. 97

A.4.3. Comportamiento en sobrecarga ....................................................................................................... 97

A.4.4. Aumento de temperatura ................................................................................................................. 98

A.4.5. Capacidad Operativa ......................................................................................................................... 98

A.4.6. Ensayo de Corriente de breve duración: ........................................................................................... 99

A.4.7. Capacidad de interrupción en cortocircuito: ..................................................................................... 99

A.5. NORMAS ANSI ............................................................................................................................. 101

A.5.1. Ensayo dieléctrico ............................................................................................................................ 101

A.5.2. Ensayo de corriente en régimen permanente ................................................................................. 101

A.5.3. Interrupción en sobrecarga ............................................................................................................. 101

A.5.4. Durabilidad ...................................................................................................................................... 102

A.5.5. Corriente de cortocircuito ............................................................................................................... 104

A.5.6. Ensayo de corriente de corta duración ........................................................................................... 104

A.6. Norma UL 489.............................................................................................................................. 108

A.6.1. Calibración al 200% (200% Overload Calibration): .......................................................................... 108

A.6.2. Calibración al 135% (135% Overload Calibration): .......................................................................... 108

A.6.3. Sobrecarga: ...................................................................................................................................... 108

A.6.4. Aumento de temperatura: .............................................................................................................. 108

A.6.5. Durabilidad: ..................................................................................................................................... 108

A.6.6. Cortocircuito: ................................................................................................................................... 109

A.6.7. Dieléctrico: ...................................................................................................................................... 109

ix

ANEXO B ................................................................................................................................ 110

PARÁMETROS DE UN SISTEMA DE BARRAS ................................................................ 110

B.1. Parámetros eléctricos: ........................................................................................................................ 110

B.2. Parámetros mecánicos: ...................................................................................................................... 112

APÉNDICE C .......................................................................................................................... 114

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS.................................................. 114

C.1. COVENIN .................................................................................................................................... 114

C.1.1. Ensayos dieléctricos ......................................................................................................................... 114

C.1.2. Ensayo de corriente nominal ........................................................................................................... 114

C.1.3. Ensayo de corriente momentánea de cortocircuito ........................................................................ 115

C.2. Ensayos Requeridos ANSI ............................................................................................................. 115

C.2.1. Ensayos Dieléctricos: ....................................................................................................................... 115

C.2.2. Ensayo de corriente de operación ................................................................................................... 116

C.2.3. Ensayo de resistencia a la corriente momentánea .......................................................................... 117

C.2.4. Ensayo de corriente de breve duración ........................................................................................... 117

ANEXO D ................................................................................................................................ 119

CLASES DE AISLAMIENTO. ................................................................................................ 119

ANEXO E ................................................................................................................................ 120

GRADOS DE PROTECCIÓN ................................................................................................ 120

APÉNDICE F .......................................................................................................................... 125

EJEMPLO ILUSTRATIVO APLICADO A LAS MARCAS ASIÁTICAS EN ESTUDIO PARA EL CASO DE INTERRUPTORES DE CAJA MOLDEADA. ...................................................... 125

APÉNDICE G .......................................................................................................................... 137

CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO ........................................................................................ 137

APÉNDICE H ......................................................................................................................... 139

x

ÍNDICE DE TABLAS


Tabla 2.1. Normalización a utilizar para interruptores ............................................................................. 7

Tabla 2.2. Normas a utilizar para ductos de barras .................................................................................. 9


Tabla 4.1. Magnitudes nominales de los interruptores para las diferentes normativas ............................. 19

Tabla 4.2. Tensiones normalizadas ........................................................................................................ 20

Tabla 4.3. Corrientes normalizadas (en Amperios).................................................................................. 20

Tabla 4.4. Expresión estandarizada de Ics referenciada a Icu .................................................................. 22

Tabla 4.5. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad nominal de ruptura en cortocircuito. ..................................................................................... 23

Tabla 4.6. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad de ruptura en cortocircuito. .................................................................................................. 24

Tabla 4.7. Valores de corriente de breve duración. ................................................................................. 24

ENSAYOS REQUERIDOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN ...................... 36

Tabla 5.1. Comparación de ensayos para interruptores de baja tensión entre las diversas normas ........... 38

DUCTOS DE BARRA .............................................................................................................. 39

Tabla 6.1. Características nominales de tensiones (rms) ......................................................................... 39

Tabla 6.2. Corriente nominal ................................................................................................................. 40

Tabla 6.3. Valores rms de corriente de cortocircuito según la norma NEMA BU1-1999 ............................. 40

Tabla 6.4. Valores de corriente de breve y momentánea duración para barras segregadas y no segregadas41

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS.................................................... 47

Tabla 7.1. Cuadro comparativo de los ensayos a ductos de barras entre la norma COVENIN y la ANSI. ..... 47


Tabla 8.1. Estimación porcentual de los parámetros en estudio .............................................................. 63

Tabla 8.2. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente reconocidas .................... 64

xi

Tabla 8.3. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente no reconocidas ............... 65

Tabla 8.4. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente reconocidas .................................... 66

Tabla 8.5. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente no reconocidas ............................... 66

Tabla 8.6. Estimación porcentual de los parámetros en estudio .............................................................. 67

Tabla 8.7. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente reconocidas .................... 68

Tabla 8.8. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente no reconocidas ............... 69

Tabla 8.10. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente reconocidas .................................. 70

Tabla 8.11. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente no reconocidas ............................. 70

Tabla 8.12. Estimación porcentual de los parámetros en estudio ............................................................ 71

Tabla 8.13. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente reconocidas .................. 71

Tabla 8.14. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente no reconocidas ............................. 72

Tabla 8.15. Comparación de costos entre CHINT y GE ............................................................................. 72

ANEXO A .................................................................................................................................. 84

ENSAYOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN ................................................. 84

Tabla A.1. Tensiones nominales y de ensayo .......................................................................................... 84

Tabla A.2. Requisitos de Calibración ...................................................................................................... 85

Tabla A.3. Característica de disparo para interruptor automática............................................................ 85

Tabla A.4. Operaciones con sobrecarga ................................................................................................. 86

Tabla A.5. Número y tasa de operaciones .............................................................................................. 87

Tabla A.6. Corrientes de ensayo ............................................................................................................ 88

Tabla A.7. Tensión de Ensayo en Seco ................................................................................................... 89

Tabla A.8. Valores de ensayo para la prueba de sobrecarga. ................................................................... 90

Tabla A.9. Límites de aumento de temperatura de diferentes materiales y partes .................................. 91

Tabla A.10. Número de operaciones mínimas para el ensayo de durabilidad ........................................... 92

Tabla A.12. Categorías de comportamiento en cortocircuito .................................................................. 94

Tabla A.13. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad nominal de ruptura en cortocircuito. ..................................................................................... 95

xii

Tabla A.14. Ciclos de funcionamiento para prueba de durabilidad .......................................................... 97

Tabla A.15. Características del circuito para el ensayo de sobrecarga ...................................................... 98

Tabla A.16. Número de ciclos operativos ............................................................................................... 98

Tabla A.17. Límite de temperatura para terminales y partes accesibles. .................................................. 99

Tabla A.18. Valores correspondientes al ensayo de corriente, y relación “n· entre el pico y el valor rms de corriente ............................................................................................................................................ 100

Tabla A.19. Valores del factor de potencia y constantes de tiempo para el ensayo de corriente ............. 100

Tabla A.20. Límites de aumento de temperatura .................................................................................. 102

Tabla A.21. Requerimientos de sobrecarga para los interruptores de baja tensión ................................ 103

Tabla A.22. Requerimientos de durabilidad para interruptores de baja tensión. .................................... 103

Tabla A.23. Valores estandarizados para interruptores de baja tensión ................................................. 105

Tabla A.24. Ensayo de corriente de cortocircuito .................................................................................. 106

Tabla A.25. Valores para el ensayo de breve duración. ......................................................................... 107

Tabla A.26. Número de operaciones mínimas para el ensayo de durabilidad ......................................... 109

ANEXO B ................................................................................................................................ 110


Tabla B.1. Valor de k1 según el número de barras por fase ................................................................... 110

Tabla B.2. Valor de k6 según el número de barras por fase ................................................................... 111

APÉNDICE C .......................................................................................................................... 114

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS.................................................. 114

Tabla C.1. Tensiones y niveles de aislamiento nominal para barras de distribución ................................ 114

Tabla C.2. Límites de temperatura para materiales aislantes usados en ductos de barras para distribución.115

Tabla C.3. Rangos de tensión y nivel de aislamiento para barras no segregadas ..................................... 116

Tabla C.4. Límite de temperatura para barras ...................................................................................... 117

Tabla C.5. Valores de corriente de breve duración para barras segregadas y no segregadas. .................. 118

xiii

ÍNDICE FIGURAS


Figura 2.1. Normalización eléctrica ......................................................................................................... 6

CONCEPTOS BÁSICOS DE INTERRUPTORS DE BAJA TENSIÓN .................................. 11

Figura 3.1. Forma de onda de la corriente de cortocircuito ..................................................................... 13

Figura 3.2. Efecto de la asimetría en la corriente de cortocircuito ........................................................... 14

Figura 3.3. Ondas de la tensión de restablecimiento y recuperación........................................................ 15

Figura 3.4. Tensión de recuperación en un sistema resistivo ................................................................... 17

Figura 3.5. A. Cámara de Deion. B. Cámara de meandro ......................................................................... 18


Figura 4.1. A. Interruptor de caja moldeada. B. Interruptor abierto ......................................................... 25

Figura 4.3. Dispositivo de seguridad para interruptores extraíbles .......................................................... 26

Figura 4.4. A. Bobina. B. Comportamiento de una curva magnética......................................................... 26

Figura 4.5. A. Tira bimetálica. B. Comportamiento de curva térmica ....................................................... 27

Figura 4.6. Curva de disparo de un interruptor termomagnético. ........................................................... 28

Figura 4.7. Curva de disparo de un interruptor electrónico. ................................................................... 28

Figura 4.8. Curva de un interruptor limitador. ........................................................................................ 29

Figura 4.9. Curva de disparo característica de un interruptor. ................................................................. 30

Figura 4.10. Elementos constitutivos del interruptor .............................................................................. 32

Figura 4.11. Accesorios principales del interruptor de baja tensión. ........................................................ 33

Figura 4.12. A. Bobina de cierre. B. Contador de operaciones. C. Sistema de bloqueo .............................. 33

Figura 4.13. Diagrama de funcionamiento de un interruptor................................................................... 35

DUCTOS DE BARRA .............................................................................................................. 39

Figura.6.1. A. Ducto de barra tipo alimentador. B. Ducto de barra tipo enchufable. ................................ 42

Figura.6.2. Ensamblaje de los tipos de barras según su construcción ...................................................... 43

Figura 6.3. A. Platinas. B. Elemento empalmador ................................................................................... 44

xiv

Figura 6.4. Cajas de derivación .............................................................................................................. 45

Figura 6.5. Abrazaderas ........................................................................................................................ 45

Figura 6.6. Ángulos ............................................................................................................................... 45

Figura 6.7. Cajas de alimentación .......................................................................................................... 46


Figura 8.1. ............................................................................................................................................ 53

ANEXO B ................................................................................................................................ 110


Figura B.1. Esfuerzos mecánicos entre conductores. ............................................................................. 113

1

INTRODUCCIÓN

Una de las opciones más versátiles al momento de diseñar las protecciones para un

sistema eléctrico de baja tensión es el interruptor, al igual que al momento de distribuir y

transmitir energía lo son los ductos de barras, por su facilidad de instalación y bajos costos en

comparación con los cables. La variedad de alternativas y funciones que estos componentes

brindan, los convierten en equipos comerciales a nivel de baja tensión, tanto para instalaciones en

edificaciones de oficinas y apartamentos como centros comerciales. Para la empresa Arturo

Arenas & Asociados, el estudio de equipos altamente comerciales presenta una gran inquietud, y

tras una investigación y asistencia a ferias de equipos eléctricos, como las organizadas en

Hannover (Alemania), desarrolló interés en las marcas CHINT, SASSIN, PEOPLE ELECTRIC y

C&S.

Es por esta razón que se plantea el estudio de nuevos proveedores, sin representación en

el mercado venezolano, carentes de reconocimiento internacional pero con alta potencialidad de

calidad y servicio, que ofrecen la producción de interruptores de baja tensión y los ductos de

barras asociados a su conexión.

1. Objetivos:

• Reconocer las normas nacionales e internacionales que aplican para los equipos antes

indicados.

• Revisar la normativa nacional e internacional respecto a las especificaciones de los

equipos eléctricos de baja tensión indicados.

• Recopilar datos técnicos preliminares de los equipos (Diseño, características y

especificaciones)

• Control de calidad (descripción de pruebas a realizarse) para verificar el cumplimiento de

las normas tanto para interruptores como ductos de barra de baja tensión.

• Crear una matriz de análisis donde se pueda ponderar los distintos parámetros técnicos de

comparación entre las diferentes marcas, según las regulaciones impuestas en las normas

y las características de los productos General Electric.

2

• Selección técnica a través del análisis de ventajas y desventajas técnicas, comparando

equipos de diferentes fabricantes

• Conclusiones obtenidas y recomendación final.

2. Alcance del proyecto

Con el estudio de las características de los interruptores y ductos de barras, se desea

proporcionar a la empresa, EQUISET, nuevas herramientas que permitan establecer un mejor

análisis al momento de la escogencia de un equipo para un proyecto determinado. Sumado a esto,

se establece un marco de referencia en cuanto a las normativas a cumplir para asegurar un

mínimo de calidad tanto en interruptores como en ductos de barras de baja tensión, planteando

similitudes y diferencias entre los estándares internacionales y los nacionales. Además, con la

creación de la matriz de análisis se pretende dar respuestas a las inquietudes de la empresa sobre

la calidad, servicio y diversidad que presentan los diversos proveedores al momento de ofrecer

sus diferentes líneas de productos de interruptores y ductos de barras de baja tensión. Finalmente

se presentará la marca asiática más conveniente al momento de asumir la responsabilidad de ser

sus representantes en ventas en el mercado Venezolano.

Con este proyecto se propone establecer las bases para un estudio sistemático que no sea

solo aplicable para este caso, sino que represente una herramienta apropiada para estudios futuros

de cualquier otro equipo eléctrico de interés.

3. Metodología

El estudio de interruptores y ductos de barras está enfocado en dos vertientes. La primera

es la verificación de calidad y cumplimiento de los requisitos de las normas venezolanas, a

manera de brindar confiabilidad al momento de que se quiera representar e introducir una de estas

marcas al mercado nacional. Como estos productos se encuentran referenciados a las normativas

internacionales (IEC, ANSI, NEMA y UL) se ejecutará un estudio de cada una de estas y se

presentarán equivalencias respecto a las normativas venezolanas. La segunda vertiente, será

establecer un patrón de calidad modelo, para lo cual se hará uso de los catálogos y la información

3

disponible de la marca, internacionalmente reconocida, General Electric. Se complementará el

estudio con otras marcas como Schneider, Eaton y ABB.

Con la información recopilada, se establecerá una matriz de información que será

analizada mediante la aplicación del método multicriterio, este método permitirá ponderar, por

orden de importancia, características basadas en diferentes parámetros y unidades, siendo algunas

de ellas cualidades no cuantificables. Como parámetros principales para la investigación se

evaluaron los equipos según: las certificaciones que garanticen que los componentes han sido

sometidos a ensayos de prueba, variedad en la selección de equipos tanto en niveles de tensión

como de corriente y niveles de cortocircuito, capacidad para soportar corrientes de falla, número

de operaciones que son capaces de realizar, entre otros.

Es importante destacar las limitaciones encontradas al momento de ejecutar esta

investigación, ya que estas influenciarán los estudios y por tanto los resultados obtenidos en el

proyecto. Principalmente el mayor inconveniente fue la falta de recursos de la empresa, ésta no

contaba con las normas necesarias para hacer el proyecto, por esta razón parte del tiempo de

ejecución del plan de trabajo se utilizó para ubicar las estándares necesarios que son base para la

creación de la matriz de información, sin embargo algunas de ellas son de muy difícil acceso,

retardando por ende los plazos establecidos para la ejecución de la investigación. En segundo

lugar, está toda la información que a pesar de los esfuerzos realizados, no pudo encontrarse, entre

estos se pueden mencionar: la norma UL para interruptores y ductos de barra de baja tensión, la

norma IEC referente a los ductos de barras y las características descriptivas de los equipos

eléctricos que no reflejaban los catálogos de los proveedores. Por último, al momento de

establecer una comparativa de costos entre los diferentes fabricantes asiáticos, no se pudo obtener

las cotizaciones requeridas a pesar de los diversos medios utilizados para lograr adquirirlos,

finalmente se tomó la decisión de generar un proyecto ficticio, se envió a las empresas de interés

y únicamente se alcanzó la respuesta de un solo proveedor.

4. Resumen de capítulos:

• Capítulo 1: Se realiza una descripción de la empresa donde se elaboró este trabajo de

pasantía y se señala el tipo de servicio que presta a la sociedad.

• Capítulo 2: Se presenta un resumen de las normas Nacionales e Internacionales respecto a

los interruptores y ductos de barras de baja tensión.

4

• Capítulo 3: Incluye algunos fundamentos teóricos previos relacionados a la investigación,

por ejemplo, corrientes de falla y arco eléctrico.

• Capítulo 4: Describe las magnitudes nominales que caracterizan al interruptor, su parte

constitutiva y su actuación como elemento de protección.

• Capítulo 5: Se presentan los ensayos a los que deben ser sometidos los interruptores de baja

tensión, según las normas COVENIN, IEC, ANSI y UL.

• Capítulo 6: Describe las magnitudes nominales que caracterizan a los ductos de barras y su

parte constitutiva.

• Capítulo 7: Se presentan los ensayos a los que deben ser sometidos los ductos de barra de

baja tensión, según las normas COVENIN y ANSI.

• Capítulo 8: Se señalan los pasos, métodos y procedimientos aplicados para la realización del

estudio. Se presentan los resultados obtenidos.

• Capítulo 9: Se analizan los resultados obtenidos.

• Capítulo 10: Se emiten conclusiones, soluciones y recomendaciones a partir del estudio

realizado.

CAPÍTULO 1

DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA

Arturo Arenas & Asociados es una empresa venezolana fundada en el año1981, orientada

a la realización de proyectos de ingeniería eléctrica, telecomunicaciones y control automatizado.

Entre las áreas de proyecto que han ejecutado en mayor porcentaje a lo largo de los años, se

encuentran: Centros Comerciales, 1.250.000 metros cuadrados; Edificios de Apartamento,

1.800.000 metros cuadrados y Edificaciones de Oficinas 580.000 metros cuadrados.

Esta empresa está conformada por varios consorcios, siendo uno de estos Equiset,

empresa dedicada a proveer soluciones integrales en proyectos eléctricos de distribución, control

y automatización en baja y media tensión (0 a 34,5 kV), cubriendo desde la formulación del

proyecto, suministro, instalación y puesta en marcha de los equipos y su servicio post-venta.

EQUISET ha participado en proyectos recientes de gran reconocimiento nacional e internacional,

entre ellos están: Rotativa Capriles, Comercial ÉXITO, Centro Simón Bolívar, Banesco, Makro,

Hotel Caracas Hilton, Banco Mercantil, Sambil Valencia, City Bank, Sambil Margarita, Centro

Comercial Paseo el Hatillo, Sambil Maracaibo, entre otros.

CAPÍTULO 2

NORMALIZACIÓN ELÉCTRICA

Para poder estandarizar la construcción de equipos eléctricos, sobre todo en lo que se

refiere a dimensiones físicas, características constructivas y de operación, condiciones de

seguridad, condiciones de servicio y medio ambiente, la simbología utilizada en la representación

de equipos y sistemas, se han creado las Normas Técnicas. En proyectos eléctricos, las normas

indican desde la manera como se deben hacer las representaciones gráficas, hasta especificar las

formas de montaje y prueba a que deben someterse los equipos. Cada país posee sus propias

normas, desarrolladas de acuerdo a las necesidades y experiencias acumuladas por los

especialistas. A nivel internacional se conocen las siguientes:

• International Electrotechnical Commission (IEC).

• American National Standards Institute (ANSI)

• Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc (IEEE)

• National Electrical Manufacturers Association (NEMA)

• Underwriters Laboratorios (UL)

Figura 2.1. Normalización eléctrica

7

2.1.Normas a utilizar para interruptores

Los catálogos de interruptores de baja tensión generalmente hacen referencia a las normativas

internacionales que son utilizadas como parámetros para la construcción de estos productos,

éstas se presentan en la tabla 2.1.

Tabla 2.1. Normalización a utilizar para interruptores Normas

Inter Descripción IEC 60947-2 Low-Voltage Switchgear and Controlgear - Part 2: Circuit-Breakers-Edition 4

60898-1 Electrical accessories - Circuit-breakers for overcurrent protection for household and similar installations - Part 1: Circuit-breakers for a.c. operation

ANSI C37.13 Standard for Low-Voltage AC Power Circuit Breakers Used in Enclosures

C37.16

Low-Voltage Power Circuit Breakers and AC Power Circuit Protectors Preferred Ratings, Related Requirements, and Application Recommendations-Replaces NEMA C37.16-2000

C37.17 American National Standard for Trip Devices for AC and General Purpose DC Low Voltage Power Circuit Breakers

C37.50 Low-Voltage AC Power Circuit Breakers Used in Enclosures — Test Procedures

UL

489

UL Standard for Safety Molded-Case Circuit Breakers, Molded-Case Switches, and Circuit-Breaker Enclosures-Tenth Edition; Reprint with Revisions Through and Including June 30, 2006

1066

UL Standard for Safety Low-Voltage AC and DC Power Circuit Breakers Used in Enclosures-Third Edition; Reprint with Revisions Through and Including October 11, 2006

COVENIN

0726-74 Interruptores en cajas metálicas

0733-01 Interruptores automáticos de potencia de baja tensión hasta 1000 V.C.A/1500 V.C.D. Requisitos y métodos de ensayos (2da revisión)

2495-01 Interruptores automáticos en caja moldeada hasta 1000 VCA/1200VDC. Requisitos y métodos de ensayo (2da revisión)

COVENIN 726-74: abarca interruptores en aire hasta 600V, que tienen encerradas todas sus

partes que conducen corriente. Cubre interruptores encerrados provistos o no de fusibles de rosca

o cartucho. Esta norma NO cubre interruptores con características destinadas principalmente para

el arranque y protección de motores, los interruptores provistos de medios de desconexión

automática para proporcionar la protección contra sobrecargas sin otros interruptores automáticos

o fusibles. [1]

8

COVENIN 733-88: Cubre los interruptores automáticos de potencia a tensión nominal no mayor

de 1000V en corriente alterna. NO se aplica a interruptores automáticos en caja moldeada. [2]

COVENIN 2495: Establece los requisitos mínimos que deben cumplir los interruptores

automáticos en caja moldeada, para valores de corriente nominal hasta 3000A y para una tensión

máxima de 600V, para uso general en instalaciones eléctricas. [3]

IEC 60947-1-1999: engloba todos los tipos de interruptores en baja tensión para rangos de voltaje

menores a 1000 Vac y menores a 1500 Vdc. Esta norma puede ser aplicable para todos los rangos

de corrientes de interruptores, para todos los métodos de construcción de los interruptores y para

todas las posibles aplicaciones. Sus principales objetivos abarcan: la definición de los parámetros

eléctricos, definición de condiciones de trabajo, montaje y transporte. [4]

IEC 60947-2-1995: establece que las instalaciones serán manejadas por personas especializadas,

engloba todos los tipos de interruptores en baja tensión para rangos de voltaje menores a 1000

Vac y m1nores a 1500 Vdc. Esta norma puede ser aplicable para todos los rangos de corrientes de

interruptores, para todos los métodos de construcción de los interruptores y para todas las

posibles aplicaciones. Su principal objetivo está referido a la prescripción y parámetros de trabajo

y prueba de los interruptores.

ANSI C37.13-1981: Abarca interruptores encerrados de baja tensión, tanto fijos como extraíbles,

aplicables a sistemas con voltaje nominal de 600V, 480V y 240V. Interruptores con y sin

fusibles. Interruptores operados manualmente o a través de alguna fuente energizada. [5]

ANSI C37.16-2000: Rangos de valores, Requerimientos relacionados y recomendaciones para

todos los interruptores de baja tensión. [6]

ANSI C37.17-1979: Abarca los dispositivos de disparos para todos los interruptores de baja

tensión. [7]

ANSI C37.50-1989: Define los procedimientos de pruebas aplicados a los interruptores descritos

en la norma ANSI C37.13. [8]

9

2.2.Normas a utilizar para ductos de barras

La consulta a catálogos de ductos de barras permite obtener una referencia a la normativa

necesaria que deben cumplir los fabricantes al momento de producir un componente de calidad.

Estas normas se presentan en la tabla 2.2

Tabla 2.2. Normas a utilizar para ductos de barras Normas Descripción

IEC 529 Grados de protección proporcionados por las envolventes (Código IP) NEMA

BU-1 Busway ANSI C37.23 Standard for Metal-Enclosed Bus COVENIN 3087 Ductos de barras para distribución eléctrica hasta 600 VCA. Requisitos 3072 Ductos de barras para distribución eléctrica hasta 600 VCA. Métodos de ensayo

3063 Ductos de barras para distribución eléctrica hasta 600 VCA definiciones y clasificación

2783 Tableros eléctricos de media y baja tensión. Definiciones

COVENIN 3063-93: contempla las definiciones relativas a los ductos de barras para la

distribución eléctrica hasta 600 Vac y con corrientes hasta 5000 A, así como también, su

clasificación de acuerdo al tipo de ambiente, ejecución, uso y clase de conductor. [9]

COVENIN 3072-94: Contempla los métodos de ensayo que se efectuaran a los ductos de barras

para distribución eléctrica hasta 600 Vac y con corrientes hasta 5000 A. [10]

COVENIN 3087-94: Esta norma venezolana establece los requisitos mínimos que deben cumplir

los ductos de barras para distribución eléctrica hasta 600 Vac y con corriente hasta 5000 A. [11]

NEMA BU-1: cubre los productos destinados para la distribución de la energía eléctrica hasta

600 volt, estos productos son las barras clasificadas de 100 A o más y sus estructuras asociadas.

[12]

ANSI C37.23: cubre montajes de conductores con encerramientos metálicos, sus interconexiones

asociadas y sus estructuras de soporte. Es materia de esta norma las características del

10

comportamiento de los montajes de conductores con encerramiento que operan hasta un voltaje

nominal de 38KV. La norma cubre los montajes de barras hasta 600V, pero no es específica para

los ductos de barras y sus elementos asociados como la UL 857. [13]

CAPÍTULO 3

CONCEPTOS BÁSICOS DE INTERRUPTORS DE BAJA TENSIÓN

Los interruptores de baja tensión son dispositivos diseñados para abrir y cerrar un

circuito mediante medios manuales o de forma automática para determinados valores de

corrientes, sin causar daños siempre y cuando sea apropiadamente operado dentro sus rangos.

[14]

Se podría enumerar como funciones principales de un interruptor:

o Censar la corriente que fluye a través del circuito

o Comparar la corriente censada con el nivel preestablecido como rangos normales

o Proteger el circuito de forma segura ante valores anormales de corriente (y de tensión

mediante la instalación de accesorios), que pueden ser ocasionados por sobrecargas y

cortocircuitos

o Actuar después de un período de tiempo determinado de manera de ser lo suficientemente

lento para dejar pasar las corrientes normales del equipo al que protege, y ser lo

suficientemente rápido para abrir el circuito una vez que el valor preestablecido se supere.

[15]

El interruptor es un dispositivo de maniobra relativamente complicado, por tanto es prudente

definir los conceptos básicos que facilitarán su entendimiento:

3.1. Tensión de diseño:

Es la tensión máxima de operación para el cual el fabricante garantiza su equipo en

condiciones de régimen permanente. [16]

3.2. Sobrecorrientes

12

Las condiciones anormales de operación que pueden presentarse se definen como

sobrecarga y cortocircuito. La sobrecarga es el fenómeno que se presenta cuando en una

instalación la corriente demandada es superior a la capacidad de conducción nominal del

conductor y de los equipos por los que circula. Este fenómeno debe interrumpirse en un tiempo

relativamente breve, si no, se puede llegar al rápido deterioro o daño del aislamiento.

La diferencia básica que se tiene entre la sobrecarga o el cortocircuito, es la cantidad de

energía que se genera en ese momento. Durante la operación por cortocircuito (mediana y baja

impedancia de falla) la energía que se genera es alta, entre 5 y 20 veces el valor máximo de la

corriente de carga en el punto de falla. [17]

El cortocircuito es el fenómeno que se presenta cuando dos o más fases (o neutro) se

ponen accidentalmente en contacto entre sí. Los efectos de cortocircuitos son muy variados, pero

los más importantes son el efecto Joule (calentamiento de los equipos eléctricos debido a la gran

circulación de corriente), los esfuerzos electromecánicos y la destrucción física del lugar de la

falla producto de grandes arcos eléctricos. De los efectos de las fallas por cortocircuito, el más

notorio es la interrupción del suministro eléctrico debido a la necesaria apertura del circuito

eléctrico por parte de los dispositivos de protección que despejan la falla y evitan mayores daños

en el sistema.

Los cortocircuitos se pueden clasificar en simétricos (balanceados) y asimétricos

(desbalanceados). En las fallas simétricas la corriente de las tres fases del sistema son iguales en

el instante del cortocircuito. Entre ellas tenemos:

• Cortocircuito trifásico: se ponen en contacto las tres fases en un mismo punto del sistema.

Es el cortocircuito más severo en la mayoría de los casos.

• Cortocircuito trifásico a tierra: se ponen en contacto las tres fases y tierra en un mismo

punto del sistema. [18]

En las fallas asimétricas la corriente en las tres fases del sistema no son iguales en el

instante del cortocircuito. Entre ellas tenemos:

• Cortocircuito bifásico (fase a fase): entran en contacto dos fases del sistema.

13

• Cortocircuito bifásico a tierra (dos fases a tierra): entran en contacto dos fases y la tierra

del sistema.

• Cortocircuito monofásico (fase a tierra): ocurre al ponerse en contacto una fase cualquiera

con la tierra del sistema. Es el cortocircuito más frecuente. [18]

El proceso que ocurre en el sistema de potencia al producirse una falla causada por un

cortocircuito es esencialmente de carácter transitorio. La corriente en régimen normal es una

onda sinusoidal a 60 Hz de frecuencia y amplitud constante, no así cuando sucede un

cortocircuito. La forma de onda en este caso sigue teniendo una forma sinusoidal a 60 Hz pero va

decreciendo exponencialmente desde un valor inicial máximo hasta su valor en régimen

estacionario. Para estudiar el sistema en este estado transitorio se divide el período de ocurrencia

de la falla en una serie sucesiva de intervalos “casi estacionarios” los cuales son el período

subtransitorio, transitorio y estacionario o permanente, (identificados como se muestra en la

figura 3.1) y se aplica el concepto de impedancia transitoria y subtransitoria para determinar la

corriente correspondiente a cada uno de estos estados o intervalos. [18]

Figura 3.1. Forma de onda de la corriente de cortocircuito [17]

Dependiendo de la magnitud y desfasaje en el tiempo entre las ondas de tensión y

corriente de un sistema en el instante del cortocircuito, la corriente de falla puede presentar

características de asimetría con respecto al eje normal de la corriente; en general esto ocurre

cuando la onda de tensión normal se encuentra en un valor distinto a su pico máximo en el

14

momento de ocurrencia de la falla. Para producir la máxima asimetría el cortocircuito siempre

debe ocurrir cuando la onda de tensión se encuentre pasando por cero (magnitud cero). En un

sistema trifásico balanceado (con tres tensiones desfasadas 120º), la máxima corriente asimétrica

ocurre solamente en una de las fases del sistema (cualquiera de las tres).

La asimetría de la corriente de cortocircuito surge debido a que bajo las condiciones

explicadas anteriormente, la corriente que fluye tiene dos componentes: la componente de

corriente alterna (componente AC) y una componente de corriente directa (componente DC) tal

como ocurre en los circuitos RL de corriente alterna. Esta componente DC decrece a medida que

pasa el tiempo ya que sus energía se disipa en forma de calor por la resistencia del circuito

(efecto Joule), este fenómeno esta representado en la figura 3.2. Motivado a esto, la rata de

decrecimiento es directamente proporcional a la relación entre la reactancia y la resistencia del

circuito (X/R) (entre más baja es la relación X/R, más rápido es el decrecimiento). Por ejemplo,

en sistemas de baja tensión, la relación X/R generalmente es baja (menor a 15) por lo que la

componente DC decae a cero en un rango entre 1 y 6 ciclos dependiendo del caso. Como se

observa en la figura, el valor máximo de la corriente asimétrica ocurre cerca del medio ciclo a

partir del instante del cortocircuito. [18]

Figura 3.2. Efecto de la asimetría en la corriente de cortocircuito [18]

3.3. Reignición, reencendido y tensión de recuperación:

Se diferencian dos términos, el reencendido del arco que ocurre entre los contactos del

interruptor durante el primer cuarto de ciclo denominándolo reignition, del reencendido que se

puede presentar más tarde (después de ¼ de ciclo), al cual llama restrike. Por lo general la

15

reignición no da origen a sobretensiones peligrosas, mientras que el reencendido puede conllevar

a factores de sobretensión comprendidos en el orden de 3 a 4 por unidad (pu). [19]

El término tensión de recuperación influye en el reencendido del arco, ya que si la tensión

de la red es mayor que la tensión que demanda el arco, éste entonces volverá a reaparecer, por el

contrario, si la tensión de la red es menor que la tensión requerida por el arco, entonces la energía

no es suficiente para la reaparición y se logra la extinción del arco.

Dentro de esta definición podemos diferenciar dos términos: tensión de recuperación

transitoria o también llamada tensión de restablecimiento, que es la que aparece en los contactos

del interruptor en el primer intervalo; ésta se ve seguida en el tiempo por la tensión de

recuperación de régimen permanente, la cual se establece en los contactos del interruptor sólo a

frecuencia nominal (después que se amortiguan las oscilaciones). Este fenómeno es fácil de

visualizar en la figura 3.3. [20]

Figura 3.3. Ondas de la tensión de restablecimiento y recuperación.

3.4. Ciclo de trabajo

Consiste en una serie de operaciones de apertura (desconexión) y cierre (conexión) o

ambas a la vez, con el objeto de revisar y analizar su comportamiento ante diferentes

requerimientos, tanto dieléctricos como térmicos [16]. Los siguientes símbolos son utilizados

para definir las secuencias de operación:

- O, representa una operación de apertura

- CO, representa una operación de cierre seguida de una de desconexión, luego del

tiempo apropiado de apertura

16

- t, representa el intervalo de tiempo entre dos operaciones sucesivas de cortocircuito, el

cual debería ser 3 min o el tiempo de reajuste del interruptor.

Los tiempos asociados a las maniobras definen la estabilidad del sistema y la solicitación

térmica del equipo. Mientras más tarde el interruptor en despejar las corrientes de falla, mayor

será el daño que la misma causará al sistema. [6]

3.5. El Arco Eléctrico

Cada vez que un interruptor separa sus contactos, se produce un arco eléctrico, es importante

entonces entender la influencia que podría tener este en el despeje o no de una falla en el circuito.

El arco eléctrico es un plasma que fluye durante la apertura de los contactos de los equipos de

corte. La extinción del arco en corriente alterna está estrechamente relacionada con el paso

natural por cero de la corriente. La desionización, o recuperación de la rigidez dieléctrica del

espacio interelectródico, comienza en el momento en que el arco se extingue (paso por cero de la

corriente) para luego crecer linealmente en función del tiempo.

3.5.1. Extinción del arco eléctrico

No es suficiente que el valor de la corriente de arco pase por cero en un instante para asegurar

su extinción: es necesario que el medio, que está ionizado, se regenere dieléctricamente para

«resistir» a la tensión de red, que aún está presente en el circuito. Así que para que la corriente de

arco se mantenga nula, la tensión de red debe de ser inferior a la tensión característica de

recuperación. [19]

Una vez que se ha anulado la corriente de arco, la tensión del arco retorna al valor de la

tensión de la red por un fenómeno de oscilación libre debido a las constantes L y R del circuito.

Esta «acomodación» de la tensión se denomina Tensión Transitoria de Restablecimiento (TTR)

(ver figura 3.4). [20]

La condición de interrupción definitiva se dará cuando la tensión de red no supere nunca las

características de regeneración tanto en valores positivos como negativos. Si por el contrario, la

17

tensión de recuperación logra incrementar más rápidamente su valor que la tensión en el

interruptor, entonces no se produce el reencendido. [20]

Figura 3.4. Tensión de recuperación en un sistema resistivo

3.5.2. Mecanismos De extinción del arco

Los procedimientos y mecanismos de extinción del arco eléctrico de los interruptores de baja

tensión son a través de diferentes medios, siendo las cámaras apaga chispas las más comunes. Sin

embargo se pueden describir las siguientes:

• Soplado magnético: representa una alternativa bastante difundida y se fundamenta en la

fuerza que experimenta un conductor eléctrico emplazado en un campo magnético. La

intensidad de corriente que se desea interrumpir se hace circular por una bobina, con la

finalidad de crear un campo magnético. Dispositivos auxiliares llevan al campo magnético al

sitio mismo donde ocurre la extinción. El arco experimenta entonces una fuerza que trata de

llevarlo hacia arriba, prologándolo y refrigerándolo al mismo tiempo. [21]

• Cámaras de Deion: Esta cámara se fundamenta en el efecto Slepian, el cual establece a raíz

de observaciones prácticas, que una vez que la corriente pasa por cero, desgarrándose el arco,

se forma en la proximidad del cátodo una capa libre de cargas eléctricas. Disponiendo una

serie de segmentos de cobre se logra seccionar el arco eléctrico en un número igual de arcos

parciales. La extinción en una cámara o sección conduce a un desgarramiento del arco

eléctrico predominante en todo el espacio interelectródico. Este mecanismo de extinción está

representado en la figura 3.5.A. [21]

18

• Cámara de Meandro: a diferencia del la cámara de deion, en ésta no se utilizan placas

metálicas sino placas aislantes, de esta manera el arco tiende a recorrer toda la superficie, esto

ocasiona su alargamiento, el enfriamiento del medio y por ende la posterior extinción del arco

eléctrico (Ver figura 3.5.B.) [21]

A. B.

Figura 3.5. A. Cámara de Deion. B. Cámara de meandro

CAPÍTULO 4

INTERRUPTOR COMO ELEMENTO DE PROTECCIÓN

La protección contra las sobrecorrientes se realiza empleando equipos con capacidad para

interrumpir un evento peligroso en un tiempo breve, antes de que se produzca daño a la

instalación eléctrica. En este capítulo se describirá todo lo referente al interruptor como elemento

de protección.

4.1. Magnitudes nominales

Para establecer la aplicación de un interruptor de baja tensión, es decir, adaptarlo a las necesidades de un proyecto específico, es necesario conocer las magnitudes nominales que lo caracterizan. Éstas pueden variar según el estándar al que se haga referencia, por esta razón se presenta una breve comparación de términos entre normas nacionales e internacionales. La tabla 4.1 resume los términos que contempla cada norma.

Tabla 4.1. Magnitudes nominales de los interruptores para las diferentes normativas

Definición COVENIN / nomenclatura IEC / nomenclatura ANSI UL Tensión nominal

√ Ue √ Ue √ √

Corriente nominal

√ In √ In √ √

Frecuencia nominal

√ - √ - √ √

Corriente nominal térmica

√ Ith √ Ith

Tensión nominal de aislamiento

√ Ui √ Ui

Capacidad de Interrupción1

Capacidad nominal de ruptura en cortocircuito

Icn

Rated ultimate short-circuit breaking capacity

Icu

Rated service short-circuit breaking capacity

Ics

Capacidad de Cierre2

Capacidad nominal de cierre en cortocircuito

- Rated short circuit making capacity

Icm

Corriente de corta duración3 √ - √ Icw √ √

20

1 El concepto de capacidad de interrupción es igual tanto para COVENIN como para IEC, sin embargo la IEC agrega dos conceptos que no son considerados en la normativa nacional, rated ultimate short circuit capacity y rated service short circuit capacity 2 La capacidad de cierre se expresa como múltiplos de la capacidad de interrupción, sin embargo los valores de estos múltiplos varían entre COVENIN e IEC. 3 La corriente de breve duración, es la corriente de falla que puede soportar el interruptor por un período determinado de tiempo, este tiempo varía según la norma que lo describa. 4.1.1. Tensión nominal:

Es la tensión en condiciones normales de operación del interruptor. En muchos casos esta

tensión se encuentra por debajo de la tensión de diseño. Las tensiones nominales, de acuerdo a las

normas venezolanas e internacionales se muestran en la tabla 4.1.

Tabla 4.2. Tensiones normalizadas Tensiones normalizadas (volt)

COVENIN [22] IEC [4] ANSI[23] UL [24]

120 220 254 120 120/240 240 508 120/240

240 380 600 240 277 415 635 277

277/480 660 480Y/277 480 690 480 600 600

4.1.2. Corriente nominal:

Indica lo que el interruptor podrá soportar en servicio ininterrumpido, es un valor indicado

por el fabricante, los valores normalizados se presentan en la tabla 4.2 [2]

Tabla 4.3. Corrientes normalizadas (en Amperios)

COVENIN 1 IEC ANSI [23] 15 o menos 10-100 600

30 125 800 60 150 1600 100 175 2000 200 200 3000 400 800 3200 600 1000 4000 800 1250 5000 1200 1600 1800 2000 2400 2500 3000 3000 3600 3200

4000 1 La norma COVENIN 2485-88 establece como máximo hasta 3000 A, la COVENIN 726-74 establece como mínimo 30 A y máximo 3600 A.

21

4.1.3. Frecuencia nominal:

Frecuencia para cual está diseñado el interruptor y la cual corresponden las demás

características (COVENIN 733). Ésta generalmente está determinada para los sistemas en 50/60

Hz.

4.1.4. Corriente nominal térmica:

Es la corriente máxima (valor eficaz en caso de corriente alterna, valor uniforme en caso

de corriente continua) que podrá soportar el interruptor en servicio de 8 horas sin que el aumento

de temperatura de sus diferentes partes sobrepase los límites especificados en el ensayo de

aumento de temperatura. [2]

4.1.5. Tensión nominal de aislamiento

Es la máxima tensión que soporta el interruptor sin dañar su aislamiento. Este concepto

está asociado a la rigidez dieléctrica, y debe medirse entre todas las partes aisladas y partes

energizadas y también entre los contactos cuando están abiertos. Estas pruebas se realizan entre

contactos y tierra (contacto cerrado), a través de los contactos abiertos, entre fases (con contactos

cerrados). Los valores que deben respetarse están descritos en el capítulo de ensayos referente a

esta prueba. [2]

4.1.6. Potencia de ruptura:

Durante la falla tanto la intensidad de corriente como la tensión asumen cuando menos dos

valores diferentes. Así, por ejemplo, la corriente de cortocircuito denota un valor inicial (valor

instantáneo de la corriente de falla) y uno permanente (corriente de ruptura). La potencia de

ruptura es entonces la intensidad de corriente de ruptura que un interruptor puede despejar

satisfactoriamente, a la tensión del sistema. Por lo general se establecen, según el caso, valores y

condiciones específicas para la citada tensión. En la norma COVENIN esta corriente se identifica

con la nomenclatura Icn, a diferencia de la norma IEC que incluye dos definiciones dentro del

concepto de la capacidad de interrupción:

• Capacidad última de interrupción en cortocircuito (Icu): Rated ultimate short-circuit

breaking capacity (Icu), Valor de corriente más elevado que el interruptor está en condiciones

de interrumpir para: una cierta tensión de servicio Ue y un ciclo de operación determinado

22

O - 3 min – CO. Después de este ciclo, el interruptor puede no garantizar la continuidad del

servicio, pero si debe mantener la capacidad dieléctrica de aislamiento, hasta 2 x Ue1

• Capacidad de interrupción de servicio en cortocircuito (Ics): Rated service short circuit

breaking capacity (Ics) Valor de corriente que el interruptor está en condiciones de

interrumpir para: una cierta tensión de servicio Ue, un ciclo de operación determinado: O - 3

min - CO - 3 min – CO. Después de este ciclo, el interruptor debe: Asegurar la continuidad

del servicio, soportar la corriente que demanda la carga sin afectar el servicio, mantener la

capacidad para ser operado de nuevo (5% del número de operaciones por ciclo con capacidad

para ser operado), mantener la capacidad dieléctrica de aislamiento 2 x Ue. La Ics se expresa

en términos porcentuales de la Icu según la tabla 4.3:

Tabla 4.4. Expresión estandarizada de Ics referenciada a Icu

Interruptores de Categoría A 1

%Icu Interruptores de Categoría B 1

%Icu

25 - 50 50

75 75

100 100

4.1.7. Capacidad de cierre

Indica el valor máximo de la corriente de falla que el interruptor puede conectar

satisfactoriamente a una tensión dada.

En la norma COVENIN se expresa como el valor máximo de cresta de la corriente

estimada. En corriente alterna, la capacidad nominal de cierre en cortocircuito de un interruptor

no deberá ser menor que el producto de su capacidad nominal de ruptura en cortocircuito por el

factor indicado en la tabla 4.4.

Por otro lado, la norma IEC denomina este término como Rated short-circuit making

capacity (Icm) igual a Capacidad nominal de cierre en cortocircuito de un interruptor de

COVENIN 733-88. Sin embargo la relación que existe entre ésta y la corriente nominal de

ruptura en cortocircuito presenta valores diferentes, tal como lo muestra la tabla 4.5.

1 La categoría de utilización de los interruptores (categorías A y B) se encuentran definidas en el Capítulo 5 sección 5.2.5

23

4.1.8. Corriente de breve duración nominal:

En corriente alterna, el valor de esta corriente es el valor eficaz de la componente

periódica de corriente supuesta de cortocircuito. La duración de esta corriente es de un segundo.

Si ésta es menor que la que corresponde a la capacidad nominal de corte de cortocircuito, el

fabricante deberá indicar también el tiempo durante el cual esta última corriente puede ser

soportada. Para un interruptor provisto de disparadores de sobrecorriente, no es necesario indicar

la corriente nominal permisible de corta duración, porque es suficiente que dicho interruptor

pueda soportar la corriente que corresponda a su capacidad nominal de ruptura en cortocircuito

durante su tiempo total de ruptura. [2]

Los tiempos de retardo preferenciales indicados en la norma IEC para verificar el Icw son:

0.05-0.1-0.25-0.5- 1.0 s. Para estos valores de retardo, los interruptores deben tener una Icw

mínima, como se indica en la tabla 4.6

A diferencia de Covenin, ANSI define los tiempos de la corriente de breve duración como,

dos períodos de medio segundo con la corriente fluyendo separados por un intervalo de 15

segundos sin corriente, al valor del voltaje de operación [23]. Por otro la norma UL define que, es

cantidad de corriente rms simétrica que soporta el interruptor por un período determinado (30

ciclos) con los contactos en posición de cerrados

Tabla 4.5. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad nominal de ruptura en cortocircuito.

Valor mínimo para la capacidad


Factor de potencia nominal nominal de cierre en cortocircuito

(expresado en relación con la capacidad

Icn

nominal de ruptura en cortocircuito Amperios n x Icn Icn ≤ 1500 0,95 1.41 x Icn

1500 < Icn ≤ 3000 0,9 1.42 x Icn 3000 < Icn ≤ 4500 0,8 1.47 x Icn 4500 < Icn ≤ 6000 0,7 1.53 x Icn 6000 < Icn ≤ 10000 0,5 1.7 x Icn 10000 < Icn ≤ 20000 0,3 2 x Icn

20000 < Icn ≤ 50000 0,25 2.1 x Icn 50000 < Icn 0,2 2.2 x Icn

24

Tabla 4.6. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad de ruptura en cortocircuito.

Capacidad de ruptura en cortocircuito I kA rms

Factor de potencia

Valor mínimo requerido para n

I

Icmn =

4,5 ≤ I ≤ 6 0,7 1,5 6 ≤ I ≤ 10 0,5 1,7

10 ≤ I ≤ 20 0,3 2

20 ≤ I ≤ 50 0,25 2,1

60 < I 0,2 2,2

Tabla 4.7. Valores de corriente de breve duración.

4.2. Clasificación de los Interruptores

Los interruptores de baja tensión comúnmente son separados en los siguientes grupos:

4.2.1. Según su confección:

o Caja Moldeada, (MCCB) Las funciones de la caja son: ofrecer una protección contra el

exterior, retener en la posición adecuada todos los componentes internos y separar superficies

conductoras entre ellas o con respecto a tierra. Son hechas de distintos materiales plásticos

que ofrecen aislamiento eléctrico y resistencia al fuego, no suelen estar sellados

herméticamente por tanto pueden verse afectados por factores corrosivos ambientales. Son

frecuentemente utilizados para los valores más bajos de corriente (la marca General Electric

define el rango de corrientes para este tipo entre 10 A y 1200 A).Están limitados a 600 voltios

o menos, y pueden existir modelos de un, dos o tres polos En la figura 4.1.A se presenta un

interruptor de caja moldeada. [15]

o Abiertos: dentro de esta clasificación se pueden encontrar los llamados “insulated case” y los

“air circuit breakers”. Son destinados para valores intermedios de corriente estimados para

baja tensión (la marca General Electric establece el rango entre 800 A y 5000 A). Este tipo de

interruptores son armados en cajas de metal, formados por contactores en aire, sus

componentes son más robustos y pesados debido a sus aplicaciones. Suelen tener típicamente

25

una mayor resistencia a las corrientes de falla por mayor tiempo (corrientes de corta duración)

y una alta capacidad de interrupción. (ver figura 4.1.B.) [15]

Figura 4.1. A. Interruptor de caja moldeada. B. Interruptor abierto

4.2.2. Según el tipo de montaje

o Atornillables: interruptores que no pueden ser removidos a menos que se sean retirados los

tornillos y las conexiones de soporte. Se encuentran rígidamente instalados, y los conductores

externos pueden ser cables o barras. (ver figura 4.2.A.) [14]

o Enchufables: permite ser removido de la estructura de soporte y de los conductores fijos que

puedan encontrarse instalados. (ver figura 4.2.B) [14]

o Extraíbles: permite remover el interruptor de la posición estacionaria a través de un

mecanismo, sin necesidad de remover los tornillos que conectan los conductores y la montura

de soporte. Este mecanismo tiene un dispositivo de seguridad (llave) que bloquea el acceso de

la palanca al mecanismo de extracción (ver figura 4.3). Poseen 3 posiciones: conectado, “de

prueba” y desconectado. En la posición “de prueba” los principales conductores estarán

desconectados y a una distancia segura de la porción estacionaria. (ver figura 4.2.C) [14]

o

Figura 4.2. A. Interruptor atornillable. B. Interruptor enchufable. C. Interruptor extraíble.

[25]

26

Figura 4.3. Dispositivo de seguridad para interruptores extraíbles [25]

4.2.3. Según los tipos de interrupción

o Magnéticos: el interruptor magnético es el que utiliza como detector de la falla un elemento

electromagnético (figura 4.4.A). Normalmente estos elementos constan de una bobina, la cual

es atravesada por la corriente del circuito que desea proteger. Cuando la corriente supera un

valor preestablecido (de diseño), la fuerza debida al campo magnético que produce la bobina

atrae una armadura móvil, esta mueve a su vez un pestillo, el cual mantiene cerrado en

condiciones normales el contacto móvil del interruptor. Al liberarse el contacto por la acción

del movimiento del pestillo y la atracción mecánica del resorte se interrumpe el paso de la

corriente a través de los contactores. A los elementos magnéticos también se les llama

“instantáneos” debido a la rapidez con la cual se lleva a cabo el proceso de detección e

interrupción de la corriente de falla (figura 4.4.B), la corriente mínima de operación del

elemento magnético es llamada “corriente del instantáneo” y normalmente es ajustable. [26]

Figura 4.4. A. Bobina. B. Comportamiento de una curva magnética

27

o Térmico: en este tipo de interruptor el movimiento que libera al contacto del interruptor es

producido por un elemento bimetálico (figura 4.5.A) y se dice que el electo detector es

térmico. El elemento bimetálico al calentarse por la acción de una corriente superior a un

valor de diseño (corriente de arranque del térmico) se dobla, moviendo el pestillo que sostiene

el contacto móvil del interruptor produciéndose así el despeje deseado. Al elemento térmico

se le llama “temporizada” puesto que su operación no es instantánea, dependerá del valor de

la corriente aplicada, si ésta está dentro del rango de diseño, el bimetálico no se dobla, y

cuando esta excede el valor nominal el bimetálico se irá doblando, mientras mayor sea ésta

más rápido se doblará (figura 4.5.B). [26]

Figura 4.5. A. Tira bimetálica. B. Comportamiento de curva térmica

o Termomagnéticos: es una combinación del elemento térmico y el magnético, los contactos

pueden abrirse baja la acción de uno u otro. Brinda protección ante sobrecargas mediante la

característica de tiempo inverso (figura 4.6), correspondiente al calentamiento de bimetálico.

La protección ante cortocircuitos es proporcionada por el elemento instantáneo. [26]

o Electrónico: estos proveen protección ante sobrecargas y cortocircuitos y cuentan con las

mismas características de instalación y operación que los equipos equivalentes con protección

termomagnética. Ofrecen un gran número de funciones de protección, un amplio rango de

ajustes en corriente, tiempo, señalización, medición y comunicación como prestación

adicional. La protección contra sobrecarga se realiza mediante disparo por comparación

térmica, es decir, el microprocesador mide continuamente el valor de corriente del circuito

protegido recopilando los valores de energía específica (I2t), lo memoriza en correspondencia

28

con el ajuste de protección térmica o con el regreso de la corriente a valores por debajo de sus

valores de disparo (figura 4.7). [26]

Figura 4.6. Curva de disparo de un interruptor termomagnético.

Figura 4.7. Curva de disparo de un interruptor electrónico.

4.2.4. De acuerdo a la tecnología de fabricación (actuación ante corrientes de cortocircuito):

o No limitadores: Componente que realiza la interrupción al valor máximo de la corriente de

cortocircuito en el punto de falla

o Limitadores: Interruptor que tiene una velocidad de apertura tal que no permite que la

corriente de cortocircuito alcance su valor pico [5] como se muestra en la figura 4.8. En un

cortocircuito deja pasar una corriente inferior a la corriente de defecto presunta. La velocidad

de apertura de un limitador es siempre inferior a 5ms (en una red de 50 Hz).

29

Figura 4.8. Curva de un interruptor limitador. [27]

4.2.5. Según su función

o Categoría A: Interruptores no previstos para ser selectivos en condiciones de

cortocircuito con relación a otros dispositivos de protección en serie con estos y que estén

ubicados del lado de la carga. Los interruptores clasificados como categoría “A” no son

los idóneos por su construcción y características para realizar la selectividad cronométrica

durante el cortocircuito y en consecuencia disparar con un cierto retardo intencional en

coordinación con otros interruptores presentes en el circuito. En consecuencia no se usa

para estos interruptores el término de corriente admisible de breve duración “Icw”. Esta

exigencia no es sinónimo de no selectividad en la desconexión [28]

o Categoría B: Interruptores previstos para ser selectivos en condiciones de cortocircuito

con relación a otros dispositivos de protección en serie con estos, y que estén ubicados del

lado de la carga, con temporización prevista (regulable) para condiciones de cortocircuito.

Es necesario que estos interruptores además tengan la capacidad de soportar los valores de

“Icw” definidos por la norma y que estén especificados y garantizados por el fabricante.

[28]

Tanto los interruptores termomagnéticos como los electrónicos presentan curvas

características que facilitan el proceso de la coordinación de las protecciones, estas características

son las llamadas curvas de ajustes

30

4.3. Curvas de ajuste de los interruptores

Se caracterizan por tener un retardo largo de tiempo, retardo corto de tiempo e instantáneo,

como se identifica en la figura 4.9. [26]

Figura 4.9. Curva de disparo característica de un interruptor.

� Período largo de tiempo:

- Long time pickup: establece el nivel de corriente en cual iniciará el retardo largo

de tiempo

- Retardo largo de tiempo: determina el tramo de tiempo en cual el interruptor

durante una falla continuará permitiendo el paso de corriente antes de que este

dispare, este retardo es intencional y ajustable. El retardo largo de tiempo es una

característica de tiempo inverso, ya que mientras la corriente incrementa el retardo

de tiempo disminuye.

� Período corto de tiempo:

- Short time pickup: determina el nivel de corriente de cortocircuito al cual el

interruptor abrirá después del retardo corto de tiempo

- Retardo corto de tiempo: indica el ajuste de protección en una banda de tiempo

que abarca el valor determinado para sobrecarga y el valor de corriente establecido

para el ajuste instantáneo.

31

� Instantáneo: término que indica que no hay retardo de tiempo inducido en el ajuste de

protecciones del interruptor.

� Protección de falla a tierra:

- Curva de falla a tierra: determina el valor de corriente de falla a tierra en cual

iniciará el ajuste de retardo de falla a tierra

- Retardo de falla a tierra: retardo de actuación intencional cuando el circuito

conduce una corriente de falla a tierra

4.4. Elementos constitutivos del interruptor

Para que el interruptor pueda exitosamente cortar y restablecer la conducción de corriente en

un circuito, para despejar por ejemplo una falla o desconectar y conectar un equipo eléctrico o

sector del circuito, debe contar con un mecanismo de operación eficaz, por esta razón es

importante conocer los elementos constitutivos presentados en la figura 4.10 de este

componente:

• Contactos principales: Aleaciones de plata con níquel, paladio o cadmio. Son de baja

resistencia eléctrica de contacto y alta conductividad eléctrica y térmica.

• Contactos de arco: Conjunto de palancas, levas y muelles para la apertura automática o

manual y para el cierre de los contactos. Su material es altamente resistente al arco

(tungsteno). Evitan la erosión de los contactos principales

• Cámara de extinción o apaga chispas: Se encarga de la extinción del arco por alargamiento

(soplado magnético y/o eléctrico) y por enfriamiento, como se mencionó anteriormente en los

mecanismos de extinción del arco eléctrico.

• Bobina de disparo magnético: su función principal es crear un campo magnético de

atracción a una armadura móvil, cuando la corriente supera un valor determinado de diseño.

• Dispositivo térmico: generalmente es un elemento bimetálico, que al calentarse por efecto de

una corriente mayor a la de diseño, se dobla liberando un pestillo que sostiene el contacto

móvil.

• Manecilla: utilizada para operar manualmente el interruptor

• Entrada y salida de aire: para la evacuación de la energía calorífica

32

Figura 4.10. Elementos constitutivos del interruptor [29]

• Accesorios: Son dispositivos agregados a los interruptores que se encargan de realizar

funciones secundarias. Estos pueden incluir una gama bastante amplia, sin embargo los

principales descritos por la norma se presentan en la figura 4.11. [14]

o Bobina de disparo: Utilizado cuando se requiere de realizar la apertura del interruptor

desde un lugar remoto.

o Bobina de mínima tensión: produce el disparo automático del interruptor, en caso de

interrupción o fallas en el suministro eléctrico. El interruptor se mantendrá abierto

mientras permanezca la condición de bajo voltaje (35-70% Vn).

o Contactos auxiliares: proveen capacidad de señalización remota de la condición del

interruptor, por medio del accionamiento de contactos de conmutación simple o doble.

o Contacto de alarma: provee la señalización remota de disparo del interruptor, realizada a

través de los contactos auxiliares. No modifica su estado durante la operación normal del

interruptor (ON-OFF) o vía el pulsador manual de disparo “push to trip”.

Otros accesorios para los interruptores de construcción abierta aparte de los ya descritos

anteriormente por la norma, estos son:

o Bobina de cierre: permite la apertura de un interruptor automático sin retardo

intencional, durante una maniobra de cierre, si la corriente establecida sobrepasa un valor

33

determinado y que se convierte en inoperante cuando el interruptor automático está en la

posición de cierre. (ver figura 4.12.A). [31]

o Contador de operaciones mecánicas: es visible a través del panel frontal, este accesorio

brinda un registro preciso del número de operaciones de cierre acumuladas por el

interruptor. (ver figura 4.12.B) [31]

o Sistema de bloqueo: este accesorio se explicó brevemente en los interruptores extraíbles,

consta de una llave que permite asegurar el interruptor en la posición de desconectado.

Cuando la llave es removida, los disparadores se bloquean, previene el acceso a los

contactos asegurando que el mecanismo no sea operable. (ver figura 4.12.C) [31]

Figura 4.11. Accesorios principales del interruptor de baja tensión. [30]

A. B.

C.

Figura 4.12. A. Bobina de cierre. B. Contador de operaciones. C. Sistema de bloqueo

4.5. Funcionamiento del interruptor

34

Como se ha descrito el interruptor es un elemento de protección que debe cumplir

principalmente con las siguientes 3 funciones:

- Cerrar el circuito: cuando se actúa sobre el dispositivo los receptores reciben la corriente

demandada. El equipo debe ser capaz de volver a la posición de cerrado luego de haber sido

despejada la corriente de falla

- Apertura del circuito: el interruptor debe ser capaz de abrir el circuito con cualquier tipo de

corriente; corriente nominal, corriente de cortocircuito, etc., ya sea de forma automática por

intervención de la protección o de forma voluntaria por el usuario.

- Garantizar el seccionamiento: La norma IEC-60947-2 prevé un nivel de asilamiento para

estos interruptores automáticos en posición abierto.

Además de esto, debe ser capaz de ofrecer protección contra contacto directo e indirecto.

Un contacto directo es un contacto franco que se lleva a cabo cuando una persona

inadvertidamente toca un elemento vivo de la instalación que normalmente está energizado

(ejemplo: el conductor de una fase). El contacto indirecto a su vez se lleva a cabo cuando una

persona entra en contacto con un componente de la instalación eléctrica que normalmente no está

energizado, pero que se energiza por una falla en el aislamiento.

Luego de conocer todos los aspectos que describen un interruptor, se puede resumir su

funcionamiento con el diagrama presentado en la figura 4.13:

35

Figura 4.13. Diagrama de funcionamiento de un interruptor. [32]

CAPÍTULO 5

ENSAYOS REQUERIDOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN

Es importante recalcar la importancia de las equivalencias entra las normativas

internacionales y las nacionales. El objetivo principal del proyecto es lograr establecer, entre una

lista de proveedores, cuáles de ellos podrían ser adaptables al mercado venezolano, éstos

productos están referenciados a estándares internacionales, es por ello que se hace relevante

obtener las semejanzas y diferencias entre estas normas y las Venezolana. La tabla 5.1 presenta

de forma resumida los ensayos que persiguen el mismo objetivo, es decir, aquellos que buscan

verificar una característica específica de actuación del interruptor de baja tensión. A pesar que

estos ensayos tengan la misma finalidad; los procedimientos, valores de prueba y criterios de

aceptación pueden diferir. Las pruebas descritas no tienen ninguna connotación referente al tipo

de ensayo, es decir, si son de tipo o de rutina, ya que el objetivo perseguido no es crear una

secuencia de ensayo, sino caracterizar una descripción general de las pruebas que se pueden

aplicar a los interruptores de baja tensión.

En la tabla se presenta una comparación de los ensayos organizados por norma. Los ensayos

presentan similitud en objetivos, sin embargo, no así para los procedimientos de ejecución y los

criterios de aceptación a excepción de algunos de los ensayos. La descripción de pruebas de la

norma UL, son extractos obtenidos de los catálogos de productos ABB. La descripción de los

ensayos para las normas COVENIN, IEC, ANSI y UL, se encuentran en el Apéndice A.

El ensayo de calibración de disparo de los interruptores es un objetivo presente en todas

las normas analizadas, sin embargo la corriente de ensayo y los tiempos de disparo son diferentes

para cada una de estas normas. A pesar de esto si el interruptor cumple con la norma IEC 60947-

2 en los requerimientos de este ensayo, entonces aprobará también los requerimientos de la

COVENIN 733. Si cumple con los requerimientos de UL489, entonces cumplirá también con los

37

de COVENIN 2485 ya que estas dos normas poseen las mismas exigencias sobre la corriente de

ensayo.

El ensayo de operación en sobrecarga es similar tanto en objetivos, procedimientos y

criterio de aceptación para todas las normativas nacionales e internacionales analizadas.

Los ensayos de durabilidad o actuación operativa del interruptor presentan el mismo

objetivo entre todas las normas, determinar la cantidad de operaciones mecánicas y eléctricas que

el interruptor es capaz de ejecutar, sin embargo los ciclos de maniobra y por tanto el

procedimiento son diferentes sin poder establecerse equivalencias concretas.

El ensayo de capacidad de interrupción de cortocircuito, tiene como objetivo verificar el

comportamiento del interruptor ante condiciones de falla, sin embargo el procedimiento de

ensayo es diferente dependiendo la norma a la que se haga referencia. Si el interruptor cumple

con los requerimientos de la norma IEC para este ensayo, cumplirá también los requerimientos de

COVENIN ya que la primera es mucho más exigente.

En el ensayo de propiedades dieléctricas, se puede notar principalmente que los valores de

prueba para la norma COVENIN 733 e IEC están basados en la tensión de aislamiento, mientras

que COVENIN 2485 los refiere a los valores de tensión nominal. El objetivo y procedimiento

para COVENIN 733 e IEC son exactamente iguales, y al cumplir estos requerimientos se

cumplirán los requerimientos de las restantes normas, ya que estas poseen criterios de evaluación

más exigentes.

Para los ensayos de corriente de breve duración, por lo analizado anteriormente cada norma

tiene una exigencia de tiempo diferente y los procedimientos de ensayos difieren. Si el interruptor

cumple la norma IEC soportando por un período de tiempo de 1 segundo la corriente de falla (con

los contactos cerrados), entonces cumpliría seguramente con los requerimientos de COVENIN y

UL, sin embargo no necesariamente con los requerimientos de la norma ANSI.

38

Tabla 5.1. Comparación de ensayos para interruptores de baja tensión entre las diversas normas

UL489 COVENIN

2485 COVENIN 733 IEC ANSI 200% Overload calibration

Calibración Característica de disparo2

Tripping limits2

135% Overload Calibration

Overload Operación en sobrecarga Sobrecarga

Overload performance

Overload switching test

Temperature rise Aumento de temperatura1

Aumento de temperatura

Temperature rise

Continuos current test

Endurance Durabilidad

Durabilidad mecánica y eléctrica 5

Operational performance capability

Endurance test

Short Circuit Capacidad de interrupcion6

Cierre y apertura en cortocircuito4

Short circuit breaking capacities 6

Short circuit current test6

Dielectric Resistencia dieléctrica

Propiedades dieléctricas3

Dielectric properties3

Dielectric withstand voltage test

Corriente nominal de corta duración

Short time withstand current6

Short time current test6

1No es tan específica como la IEC, ya que esta menciona la temperatura que debe presentarse en cada uno de los componentes y partes del interruptor. 2Objetivo parecido al ensayo de calibración pero bajo otras condiciones de corriente 3Tablas basadas en tensión de aislamiento no en tensión nominal 4Parecido a la subsección de tripping limits 8.3.3.1.2 de la IEC 947-2 5Diferencias en los ciclos de maniobras 6Tiene el mismo objetivo pero con un procedimiento diferente

CAPÍTULO 6

DUCTOS DE BARRA

El ducto de barras, es un sistema modular prefabricado, empleado para el transporte y

distribución de energía eléctrica entre equipos, o como un sistema de distribución que provee de

energía a cargas individuales. Consisten fundamentalmente en un arreglo metálico que envuelve

al conjunto de barras conductoras y les brinda protección mecánica y aislamiento.

Este sistema es una alternativa compacta, flexible y más ligera frente a los cables y

bandejas. Ambas son las formas más comunes como son utilizados los conductores eléctricos

para transportar energía eléctrica a lo largo de cualquier instalación. Gracias a su diseño, el ducto

de barras, de cobre o aluminio, transporta electricidad de manera más eficiente. Es utilizado

típicamente en las siguientes aplicaciones: Medianos a grandes edificios comerciales, centros

comerciales, instalaciones industriales, edificios residenciales, Instalaciones de generación

eléctrica, etc.

6.1. Magnitudes nominales

6.1.1. Voltaje de operación:

Según la normativa venezolana [22], deben ser los especificados en la tabla 6.1

Tabla 6.1. Características nominales de tensiones (rms) Tensión nominal

(V) Tensión máxima

(V)

240 250

480 500

600 630

6.1.2. Corriente de operación:

40

Las magnitudes comunes tanto para ductos de barra alimentadoras o enchufables1 son los

presentados en la tabla 6.2.

Tabla 6.2. Corriente nominal

Corriente Nominal (A)

COVENIN 3087-94 NEMA BU1-1999

- 1600 100 1600 225 2000 225 2000 400 2500 400 2500

500 3000 600 3000

800 - 800 3200 1000 4000 1000 4000

1200 5000 1200 5000

1350 1350

6.1.3. Corriente de cortocircuito:

Los valores de cortocircuito que un ducto de barra es capaz de tolerar debe ser uno de los

mencionados en la tabla 6.3, estos rangos aplican para: fase - fase, fase neutro, fase a carcasa, y

fase a conductor de tierra [12]

Tabla 6.3. Valores rms de corriente de cortocircuito según la norma NEMA BU1-1999 Valores rms de corriente

de cortocircuito

5000 25000 75000

7500 30000 85000

10000 35000 100000

14000 42000 125000

18000 50000 150000

6.1.4. Corriente de duración momentánea

Concepto introducido por la norma ANSI, define esta corriente como el valor de corriente

rms total (asimétrica) que un ducto de barras debe ser capaz de soportar durante al menos 10

ciclos, y es medido al pico máximo entre el mayor de los ciclos con el offset incluido. (Ver tabla

6.4) [33]

1 Los tipos de ductos de barra se definen en el punto 7.2

41

6.1.5. Corriente de breve duración

Es el valor de corriente simétrica que el ducto de barra debe ser capaz de soportar por un período

de 2 segundos. (Ver tabla 6.4) [33]

Tabla 6.4. Valores de corriente de breve y momentánea duración para barras segregadas y no segregadas

Voltaje

(kV)

Corriente de breve duración

(kA rms simétricos)

Corriente de duración momentánea

(kA rms asimétrica) (kA pico)

0.635

22 29 51

42 56 97

65 86 150

85 113 196

6.2. Clasificación de los ductos de barras

Los ductos de barras son los elementos fundamentales de una canalización de distribución

eléctrica, compuesto por una carcasa de acero, aisladores, barras conductoras y elementos de

empalme, cuya dimensión normalizada, según COVENIN 3063-93, es de 3,05 m. Éstos se

pueden clasificar de acuerdo a: [9]

6.2.1. Tipo de ambiente

o Interiores: son aquellas diseñadas para ambientes cerrados

o Exteriores: son aquellas diseñadas para trabajar a la intemperie con rejillas especiales y

acabados resistentes al medio ambiente. Pueden ser de dos tipos: herméticas o resistente

al agua con aislamiento especial de sus conductores.

6.2.2. Tipo de ejecución

o Ducto de barras alimentador: es aquel desprovisto de puntos de derivación, sin conexiones

tipo enchufe, destinada fundamentalmente a la distribución primaria de energía, desde la

fuente de alimentación al centro de consumo.

o Ducto de barras enchufable: es aquel con aberturas o entradas espaciadas a intervalos

convenientes, en uno o ambos lados del ducto permitiendo la conexión eléctrica de

42

equipos por medio de enchufe al mismo. En la figura 6.1 se muestra las diferencias entre

los ductos alimentadores y los enchufables.

Figura.6.1. A. Ducto de barra tipo alimentador. B. Ducto de barra tipo enchufable.

6.2.3. Tipo de uso

o Tipo trole: es una forma de construcción de canalización de ducto de barras especial, tal

que puede entregar o alimentar energía eléctrica por un sistema de salidas a herramientas

eléctricas portátiles, grúas y otras cargas eléctricas móviles.

o Tipo iluminación: son aquellas que están destinadas a suplir energía eléctrica y soportar

mecánicamente instalaciones eléctricas comerciales o industriales de tipo luminoso. Están

diseñadas específicamente para usarlas con alumbrado fluorescente o de descarga de alta

densidad.

o Tipo potencia: Son aquellas que están destinadas a la distribución primaria y secundaria

de energía eléctrica, desde la fuente de alimentación a los centros de consumo dentro de

una planta industrial o comercial, ya sea como alimentador o enchufable.

6.2.4. Clase de conductor

o Clase I: son aquellas en las cuales el material de los conductores de los ductos de barras es

de aluminio.

o Clase II: son aquellas en las cuales el material de los conductores de los ductos de barras

es de cobre

6.2.5. Según su construcción

o Barras de fases no segregadas: Aquella donde todos los conductores de fase se encuentran

en una envolvente metálica común sin barreras entre las fases. De asociarse con tableros

43

de potencia tipo blindados, los conductores de fase de una barra no aislada entrantes

deberán cubrirse con un material aislante equivalente al sistema de aislamiento del tablero

en sí.

o Barras de fases segregadas: Aquella donde todos los conductores de fase se encuentran en

una envolvente metálica común pero se encuentran segregadas por barreras metálicas

entres las fases.

o Barras de fases aisladas: Aquella donde cada conductor de fase es encerrado por una

envolvente metálica individual separado de la envolvente del conductor de fase adyacente

por un espaciamiento en aire. En la figura 6.2, se presenta gráficamente la diferencia entre

los arreglos de las barras con envolvente metálica.

Fases No Segregadas

Fases Segregadas

Fases Aisladas

Figura.6.2. Ensamblaje de los tipos de barras según su construcción

6.2. Elementos Constitutivos [34]

6.2.1. Pletinas:

Las pletinas son los elementos conductores del sistema. Estos elementos son fabricados en

Aluminio o Cobre. Las pletinas son recubiertas con una poliamida aislante, aplicada

electrostáticamente, y con un espesor tal que sobrepasa la prueba de rigidez eléctrica establecido

por las normas (ver figura 6.3.A)

6.2.2. Elemento Empalmador:

Los empalmes entre barras se realizan con elementos empalmadores diseñados para

reducir al mínimo el tiempo y esfuerzo en la instalación. Cada elemento de empalme está

provisto de un tornillo único el cual dispone de un elemento tipo resorte, que actúa para absorber

las dilataciones y contracciones producidas por los cambios de temperatura. En el proceso de

fabricación de los elementos de empalme se utilizan resinas con fibra de vidrio y aditivos

44

ignífugos (retardantes de llama) para lograr un producto mecánicamente termoestable,

hidrofóbico y con una excelente rigidez dieléctrica (Ver figura 6.3.B)

Figura 6.3. A. Platinas. B. Elemento empalmador

6.2.3. Soportes:

Los conductores se mantienen en posición mediante elementos aislantes y de gran

resistencia mecánica. Estos garantizan la integridad física del Sistema de barras en caso de

cortocircuito.

6.2.4. Carcasa:

La carcasa debe brindar protección ante diferentes situaciones, dependiendo cual sea la

aplicación que se le va a dar al ducto de barra. Éstas deben estar marcadas en el producto según

los grados de protección definidos por las normas, éstos pueden ser según el código IP, NEMA o

IK. (Ver apéndice E)

6.2.5. Accesorios

Los cambios de dirección, derivaciones, conexiones a tablero, etc. se logran con

elementos modulares estandarizados identificados con nombres fáciles de recordar: Curvas, Tes,

Equis, Elementos Conectores a Tableros, Reductores, etc.

6.2.5.1. Caja de derivación:

Es un elemento enchufable al ducto de barras en cualquiera de los puntos previstos para

tal fin (puntos de derivación). Estos dispositivos son utilizados como el medio de derivación o

interfaz que convierte el Sistema de barras al sistema de cable tradicional (ver figura 6.4). Su

aplicación principal es alimentar cargas ubicadas a lo largo del sistema de barras, bien sea para

conectar un tablero con interruptores o alimentar maquinaria. Solo se permite conexión de cargas

con capacidades menores de la capacidad nominal del ducto de barra.

45

Figura 6.4. Cajas de derivación

6.2.5.2. Abrazaderas

Estos dispositivos son utilizados como medio de sujeción del sistema de barras a la

estructura del edificio soportando la barra en recorridos horizontales y verticales (ver figura 6.5).

Estas últimas adicionalmente, pueden proveer un sellado entre dos secciones de una edificación

divididas por una pared o una placa

Figura 6.5. Abrazaderas

6.2.5.3. Ángulos

Estos elementos permiten efectuar un cambio de dirección de 90º a la izquierda, derecha,

hacia arriba o abajo, como se puede observar en la figura 6.6.

Figura 6.6. Ángulos

6.2.5.4. Caja final:

46

Para la llegada de la alimentación de la barra con cables desde una acometida. Existen

para alimentación izquierda y derecha.

6.2.5.5. Unión flexible: es una unión de barras flexible

6.2.5.6. Caja de alimentación: permiten la alimentación del ducto de barra a partir de la unión

de dos elementos (ver figura 6.7)

Figura 6.7. Cajas de alimentación

6.3. Parámetros de un sistema de barras

6.3.1. Parámetros eléctricos: [12]

En este parámetro se deben considerar la corriente que transportan las barras, la sección para

una determinada intensidad y la caída de tensión. Para determinar estos parámetros se utilizan

unas ecuaciones dadas por las nomas nacionales e internacionales, en este caso la información del

apéndice B se extrajo de la norma NEMA BU1-1999, pero el cálculo se presenta igualmente para

las normas nacionales.

6.3.2. Parámetros mecánicos: [35]

Este parámetro se circunscribe a características físicas del sistema de barras tales como:

dimensiones, resistencia mecánica, temperatura de trabajo y pérdidas de energía. Se presentan las

ecuaciones necesarias para el cálculo de estos efectos sobre las barras en el apéndice B.

CAPÍTULO 7

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS

Las pruebas generales en las cuales se certifican los aspectos de distancias mínimas y

espesores de estañado y pintura, según las especificaciones de diseño no son consideradas en este

estudio. Los ensayos descritos son los aspectos referentes a los parámetros eléctricos y

mecánicos.

Tabla 7.1. Cuadro comparativo de los ensayos a ductos de barras entre la norma COVENIN y

la ANSI.

COVENIN 3072-94 ANSI C37.23 Ensayos dieléctricos Ensayos dieléctricos1 Ensayos de corriente nominal Ensayos de corriente de operación Ensayo de corriente momentánea de cortocircuito Ensayo de corriente momentánea2 Ensayo de corriente de breve duración

1Objetivos iguales, procedimientos diferentes 2El ensayo de corriente momentánea se aplica durante un período más largo en COVENIN. Para ANSI 10 ciclos, para COVENIN de 30 a 60 ciclos (0,5 a 1 seg)

Los ensayos dieléctricos presentan metodologías diferentes de aplicación para las normas

analizadas, y aunque ambos persigan el objetivo de verificar el aislamiento de los ductos de

barras, la equivalencia entre estos ensayos no es posible debido a sus diferencias conceptuales en

procedimientos y criterios de aceptación.

El ensayo a corriente nominal presenta el mismo objetivo y los mismos criterios de

aceptación tanto para la norma COVENIN 3072-94 como para la ANSI C37.23, por tanto al

cumplir los requerimientos para esta última, seguramente cumplirán con las exigencias de las

normativas nacionales.

Para el ensayo de corriente momentánea, el tiempo que el interruptor debe soportar esta

corriente es más largo para la norma COVENIN 3072-94 que para la norma ANSI C37.23. La

primera norma nos exige un tiempo de 0,5 a 1 segundo (de 30 a 60 ciclos), mientras que la

48

segunda nos dice que esta corriente debe ser aplicada durante 10 ciclos. Basado en estas

especificaciones, se puede determinar que el interruptor al cumplir con los requerimientos de la

norma ANSI C37.23 no necesariamente cumplirá con las exigencias Nacionales.

La descripción de objetivos, procedimientos y criterios de aceptación para los ensayos

aplicados a ductos de barra de baja tensión, se encuentran en el Apéndice C.

CAPÍTULO 8

MÉTODOS MULTICRITERIOS DISCRETOS

Los métodos multicriterios de decisión, representan una metodología matemática que se

aplicará a los interruptores de baja tensión, con el objetivo de obtener una lista jerarquizada que

evalúe las marcas de productores que representan la opción menos crítica de inversión. Esta

metodología es aplicada a sistemas que se caracterizan por estar sometidos a varios parámetros

evaluativos. [37]

El método multicriterio sustenta que el centro de decisiones no optimiza sus criterios en base

a un solo objetivo; sino que por el contrario busca el equilibrio entre un conjunto de objetivos,

normalmente en conflicto, o bien pretende satisfacer en la medida de lo posible una serie de

metas asociadas a dicho objetivo. [37]

8.1. Análisis multicriterio mediante la matriz de decisión [37]

Se utiliza para garantizar y clasificar las distintas Opciones u alternativas presentes en el

estudio de un problema, así como para reducir el número de ellas; esto mediante el estudio de

diferentes variables o criterios relacionados con el problema insertándolos en una matriz

denominada matriz de decisión. Se utilizan principalmente para comparar diferentes alternativas

de acuerdo a sus características.

La programación de múltiples objetivos, constituye un enfoque multicriterio de gran

potencialidad cuando el contexto de toma de decisiones está definido por una serie de objetivos a

optimizar que deben de satisfacer un determinado conjunto de restricciones. Como la

optimización simultánea de todos los objetivos es usualmente imposible -pues en la vida real

entre los objetivos que pretende optimizar un centro decisor suele existir un cierto grado de

50

conflicto- el enfoque multiobjetivo en vez de intentar determinar un no existente óptimo

pretende establecer el conjunto de soluciones eficientes.

8.2. El análisis multicriterio simple [37]

Como ya se explicó anteriormente, la metodología del análisis multicriterio simple, tomando

en cuenta diferentes variables, permite clasificar las distintas alternativas existentes y reducir su

número para realizar la elección final.

Dicha metodología se basa en el hecho de que las decisiones se toman a dos niveles o en dos

fases, totalmente independientes y producto de procesos de pensamiento distintos, esto facilita el

proceso de toma de decisión y garantiza resultados confiables. Se puede dividir el análisis

entonces en:

• Fase perceptiva: en la cual se identifican y examinan las diferentes alternativas, como

también los criterios que orientaron a la evaluación y selección de dichas alternativas.

• Fase de preferencia: en la cual el encargado del proceso, de acuerdo con los criterios

seleccionados, indica su preferencia a una opción entre el conjunto de alternativas

examinadas

Dentro de la metodología del Análisis Multicriterio simple existen a su vez dos métodos

bastante parecidos que difieren en el análisis final de la información, estos son el método Electra

I, que tiene como objetivo reducir las alternativas elegibles, llegando si es posible a considerar

solo una alternativa como válida; y el método Electra II, que pretende simplemente clasificar

ordinalmente las alternativas desde la más a la menos conveniente, sin eliminar ninguna. [37]

8.3. Estructura de un proceso de decisión [37]

En su dimensión más básica un proceso de toma de decisión puede concebirse como la

elección por parte de un centro decidor (un individuo o un grupo de individuos) de <<lo mejor>>

entre <<lo posible>>. Los problemas analíticos surgen a la hora de definir <<lo mejor>> y <<lo

posible>> en un determinado contexto de decisiones.

51

El enfoque tradicional para abordar este tipo de cuestiones puede resumirse de la siguiente

manera; la existencia de recursos limitados –entendiendo el término recurso en un sentido

amplio- generan las restricciones del problema. El valor de las variables de decisión que

satisfacen las restricciones constituye lo que se denomina el conjunto de lo factible o alcanzable

que estructura y formaliza lo que se entiende por lo posible. Este conjunto puede ser continuo

(esto es, existe un número finito de soluciones factibles).

8.4. La ponderación preferencial de los criterios [37]

Los criterios o parámetros para un problema o matriz decisional pueden tener diferente

relevancia para el centro decisor. Esto hace necesario obtener unos pesos o preferencias relativos

del centro decisor por uno o unos criterios de la matriz decisional. Conviene indicar que así como

la tarea de normalizar criterios requiere exclusivamente una información de tipo técnico, la

estimación de las preferencias relativas conlleva una fuerte carga subjetiva lo que hace necesario

que para estimar dichos pesos preferenciales se tenga que interaccionar de una manera u otra con

el centro decisor.

Posteriormente, se definen los procedimientos a utilizar para poder estimar pesos

preferenciales. La forma más sencilla de abordar esta tarea consiste en pedir al centro decisor que

clasifique los criterios por orden de importancia. Es decir, si tenemos n criterios se solicita al

centro decisor que asigne el número 1 al criterio que considere más importante, el número 2 al

criterio siguiente en importancia hasta asignar el número n al criterio que considera menos

importante. Los pesos compatibles con dicha información pueden obtenerse a partir de la

siguiente expresión:

Expresión de Peso Preferencial:

∑=

⋅=

n

i i

jj

C

CW

1

1

1001

Wj= peso preferencial o ponderado (porcentual)

Cj= Estimación del parámetro seleccionado

Ci= Sumatoria de los n parámetros evaluados

52

8.5.Aplicación del método multicriterio

8.5.1. Metodología

El análisis multicriterio se realizará según el punto de vista de la criticidad que puedan

presentar las diferentes marcas de fabricantes de equipos y componentes. Este criterio se puede

relacionar al número de requisitos estandarizados que respeten los componentes sometidos a

análisis, estando involucrados estos aspectos: el impacto y la flexibilidad operacional, los costos

de reparación y los impactos de seguridad. (Ver Apéndice F)

8.5.2. Análisis de criticidad

Es una metodología que permite jerarquizar sistemas, instalaciones y equipos, en función

de su impacto global, con el fin de facilitar la toma de decisiones. Para realizar un análisis de

criticidad se debe: definir un alcance y propósito para el análisis, establecer los criterios de

evaluación y seleccionar un método de evaluación para jerarquizar la selección de los equipos

objetos de análisis [37]

Emprender un análisis de criticidad tiene su máxima aplicabilidad cuando se han identificado

al menos una de las siguientes necesidades:

• Fijar prioridades en sistemas complejos

• Administrar cuidadosamente recursos económicos

• Crear valor agregado

• Determinar impacto en el negocio

• Aplicar metodologías de confiabilidad.

8.6.Procedimiento

El siguiente análisis tiene como alcance establecer un procedimiento para jerarquizar los

interruptores de baja tensión (caja moldeada y construcción abierta) y ductos de barras, según la

marca que los representa, y así poder determinar cuál de estas sería más conveniente introducir al

mercado venezolano. En una primera fase fue necesario realizar una investigación y un

reconocimiento acerca de cuáles son los principales parámetros a los que se encuentran sometidos

estos componentes. La selección de parámet

económicos y de selección, éstos se organizaron en una “matriz principal”

del centro decisor, igualmente se evalúan los subparámetros que conforman cada una de las

alternativas principales anteriormente consideradas, éstos serán organizados en una matriz de

subparámetros de acuerdo a la estimación del centro decisor. Mediante el uso de la expresión de

Peso Preferencial (ver punto 8.4) se realizan los cálculos porcentuales tanto para

subparámetros, finalmente se ejecuta una conversión de porcentajes de los subparámetros en base

al peso porcentual de los parámetros porcentuales, los resultados se suman y se reflejan en la

matriz de resultados (ver figura 8.1), en el ap

a las marcas asiáticas en estudio para el caso de interruptores de caja moldeada.

Figura 8.1.

Matriz de subparámetros

Estimación del centro decisor

Cálculo de peso porcentual

Conversión de porcentajes

Matriz de estimación para cada

estos componentes. La selección de parámetros o criterios están relacionados a aspectos técn

económicos y de selección, éstos se organizaron en una “matriz principal”


ncipales anteriormente consideradas, éstos serán organizados en una matriz de


Peso Preferencial (ver punto 8.4) se realizan los cálculos porcentuales tanto para



matriz de resultados (ver figura 8.1), en el apéndice F se presenta un ejemplo ilustrativo aplicado


Figura 8.1. Procedimiento del método multicriterio

Parámetros a evaluar

Subparámetros

Matriz de subparámetros


Cálculo de peso porcentual

Conversión de porcentajes

Matriz de estimación para cada

alternativa

Matriz de

resultados

Matriz Principal


Cálculo del peso porcentual

Matriz de ponderación

53

ros o criterios están relacionados a aspectos técnicos,

económicos y de selección, éstos se organizaron en una “matriz principal” según la estimación


ncipales anteriormente consideradas, éstos serán organizados en una matriz de


Peso Preferencial (ver punto 8.4) se realizan los cálculos porcentuales tanto para los parámetros y



éndice F se presenta un ejemplo ilustrativo aplicado


Procedimiento del método multicriterio

Matriz Principal


Cálculo del peso porcentual

Matriz de ponderación

54

A continuación se presenta la descripción de los parámetros elegidos:

8.7.Criterios evaluativos de la priorización de interruptores de baja tensión para las

diversas marcas productoras

8.7.1. Certificaciones:

El óptimo funcionamiento de los interruptores es más confiable si estos fueron sometidos a

los ensayos o pruebas que exigen las normas venezolanas o internacionales, razón por la cual es

necesario contar con los certificados de laboratorios encardados de ejecutar los ensayos

requeridos garantizando en consecuencia la calidad de estos productos. Se evaluará entonces la

existencia de estos documentos y el reconocimiento que posea el laboratorio ejecutor.

• Laboratorios internacionalmente reconocidos

• Laboratorios con poco reconocimiento internacional

• No posee ningún tipo de certificación o no se encontró la certificación para este producto.

8.7.2. Precio:

Parámetro importante a la hora de invertir en un nuevo mercado para el país. El análisis

económico se llevará a cabo en comparación con los precios ofrecidos por la marca General

Electric, ya que actualmente la empresa es representante en ventas de estos proveedores en

específico. Se evaluarán los productos de mayor y menor precio para esta marca y las otras

(Sassin, People Electric, C&S, Chint, ABB y Scheneider), luego serán referenciadas

porcentualmente con la marca modelo (GE).

8.7.3. Magnitudes de operación

Al momento de invertir en una nueva marca no conocida en el país, es preferible que ésta

presente la mayor diversidad en la gama de sus líneas de productos. De esta manera, permitirá

realizar la selección adecuada al momento de efectuarse un proyecto determinado. En este

parámetro se considerarán las siguientes magnitudes de operación (estas consideraciones serán

diferentes de acuerdo al diseño del interruptor, es decir, si este es caja moldeada o si es abierto)

Para los interruptores de caja moldeada:

55

• Número de polos

o Opción A: Representa a la marca que ofrezca interruptores con variedad de 1, 2 y 3 polos,

por ser los más aplicados en los proyectos manejados por la empresa (los interruptores de 4

polos no son implementados en Venezuela)

o Opción B: Representa la opción para marcas que ofrecen 2 y 3 polos.

o Opción C: Para líneas de productos que ofrecen menor variedad en número de polos que las

descritas en las Opciones anteriores.

• Tensión de operación

o Opción A: Marca que ofrece una gama de productos con voltajes de operación de 120V,

240V, 480V y 600V

o Opción B: Menos Opciones que la descrita anteriormente.

• Corriente nominal:

o Opción A: Rango de valores que van desde los 10 A hasta los 1200 A (en incrementos de 10

en 10)

o Opción B: menos variedad al momento de elegir un valor de corriente nominal.

• Capacidad de interrupción: Se utilizarán los productos General Electric para establecer un

parámetro evaluativo en este aspecto. Se tomará como alternativa ideal, la mayor variedad

de capacidad de interrupción que ofrezca una marca. Esta evaluación se hará con el menor

nivel de corte existente y el mayor, independientemente cual sea el nivel de tensión para

la cual se obtiene esta capacidad de interrupción.

o Opción A: productos que ofrezcan desde 5 kA (menor rango de interrupción, que ofrece la

línea Q de General electric) hasta 200 kA o mayor a 200 kA (rango más favorable que brida

la línea de interruptores SPECTRA de GE).

o Opción B: desde rangos mayores a 5 kA, hasta 200 kA.

o Opción C: productos que ofrezcan rangos de interrupción 5kA o más, hasta rangos iguales a

150 kA.

o Opción D: rangos a partir de 10 kA o más, y menores a 150 kA

Para los interruptores abiertos:

• Número de polos

56

o Opción A: Representa a la marca que ofrezca interruptores con variedad de 3 y 4 polos.

Debido a que estos interruptores son más robusto no es usual encontrarlos de 2 polos.

o Opción B: Para líneas de productos que ofrecen menor variedad en número de polos que las

descritas en las Opciones anteriores.

• Tensión de operación

o Opción A: Marca que ofrece una gama de productos con voltajes de operación de 480V y

600V u otros. Esto tomando en cuenta la gama que ofrecen los productos General Electric

para el tipo de interruptores abiertos.

o Opción B: Menos Opciones que la descrita anteriormente.

• Corriente nominal: Utilizando la marca GE como referencia, se establece que:

o Opción A: Rango de valores que van desde los 800 A hasta los 6300 A (en incrementos de

10 en 10)

o Opción B: menos variedad al momento de elegir un valor de corriente nominal.

• Capacidad de interrupción: Se utilizarán los productos General Electric para establecer un

parámetro evaluativo en este aspecto. Se tomará como alternativa ideal, la mayor variedad

de capacidad de interrupción que ofrezca una marca. Esta evaluación se hará con el menor

nivel de corte existente y el mayor, independientemente cual sea el nivel de tensión para

la cual se obtiene esta capacidad de interrupción.

o Opción A: productos que ofrezcan desde 30 kA hasta 130 kA, rango más favorable que brida

la línea de interruptores WAVEPRO de GE.

o Opción B: productos que ofrezcan rangos de interrupción mayores de 130 kA.

o Opción C: productos que ofrezcan rangos de interrupción menores a los 130 kA.

8.7.4. Durabilidad: Criterio que será medido según el número de operaciones que el interruptor

pueda realizar, el parámetro de comparación será lo que la norma estable como mínimo.

El número de operaciones se clasifica en eléctricas y mecánicas.


• Mecánicas

57

o Opción A: Dentro del rango establecido por la norma, es decir desde 4500 operaciones (para

interruptores con corrientes térmicas desde 630 A hasta 1250 A) hasta 16000 operaciones

(para interruptores con corrientes térmicas menores a 100 A)

o Opción B: Por debajo del límite menor y mayor, es decir menos de 4500 operaciones y

menos de 16000 operaciones.

o Opción C: Por debajo del límite menor y por encima del mayor, es decir, menos de 4500

operaciones pero más de 16000 operaciones

o Opción D: Por encima del menor, debajo del mayor.

o Opción E: Por encima de este rango

• Eléctrica:

o Opción A: Dentro del rango establecido por la norma, es decir desde 500 operaciones (para

interruptores con corrientes térmicas desde 630 A hasta 1250 A) hasta 4000 operaciones

(para interruptores con corrientes térmicas menores a 100 A)

o Opción B: Por debajo del límite menor y mayor, es decir menos de 500 operaciones y menos

de 4000 operaciones.

o Opción C: Por debajo del límite menor y por encima del mayor, es decir, menos de 500

operaciones pero más de 4000 operaciones

o Opción D: Por encima del menor, debajo del mayor.

o Opción E: Por encima de este rango.

Para los interruptores abiertos:

Para este tipo en particular, se toman en cuenta las operaciones mecánicas con y sin

mantenimiento. Como la norma no es muy específica para rangos de corriente nominal mayores a

2500 A (ya que lo engloba en una sola categoría), entonces se utilizará como referencia los

números de operaciones que brindan los productos General Electric

• Mecánicas sin mantenimiento

o Opción A: Dentro del rango establecido por los productos GE, es decir desde 10000

operaciones, hasta 5000 operaciones para interruptores con corriente nominal mayor a 5000 A.

58

o Opción B: Por debajo del número de operaciones de los productos GE, pero encima de lo que

establece la norma, es decir 900 – 2500 operaciones (para interruptores con corrientes

nominales desde 630 A hasta 2500 A).

o Opción C: Dentro del rango de la norma.

o Opción D: Número de operaciones menores tanto en comparación con productos GE y como

con la norma

• Mecánicas con mantenimiento

o Opción A: Dentro del rango establecido por los productos GE o por encima de este, es decir

desde 20000 operaciones.


establece la norma, es decir 1900 – 4500 (para interruptores con corrientes nominales desde

630 A hasta 2500 A).



con la norma

• Eléctrica:

o Opción A: Dentro del rango establecido por los productos GE o por encima de este, es decir

desde 5000 operaciones, y 1500 operaciones para los interruptores con corrientes nominales

mayores a los 5000 A.


establece la norma, es decir 100 – 500 (para interruptores con corrientes nominales desde

630 A hasta 2500 A).



con la norma

8.7.5. Accesorios


59

Variedad de accesorios que las líneas de interruptores ofrecen, se tomarán como los

principales los mencionados por la norma venezolana: Bobina de disparo, disparador de apertura

por tensión mínima, contactos auxiliares, contacto de alarma, accesorios de instalación.

• Opción A: marca que ofrezca la gama de accesorios mencionada.

• Opción B: menos Opciones que las mencionadas.

Para los interruptores abiertos

Para este tipo de interruptores se tomarán en cuenta otros accesorios aparte de los ya

mencionados anteriormente (esto debido al modelo de referencia que se ha establecido

previamente con la marca GE), estos son: bobina de cierre, contador de operaciones y

enclavamiento mediante candado o llave.



8.7.6. Tipo de disparo

Parámetro evaluado por la versatilidad de ajuste de las curvas de disparo. Como se explicó en

el marco teórico, puede ser fijo o ajustable tanto el térmico como el magnético.

• Opción A: ofrece curvas de disparo fijas y ajustables.

• Opción B: Ofrece curvas de disparo solo fijas o solo ajustables.

8.7.7. Mantenimiento

Este criterio involucra un parámetro económico al momento de conseguir los repuestos

necesarios y también técnico por el personal encargado de llevar el mantenimiento a cabo. Por la

característica constructiva de los interruptores de caja moldeada, se asume que estos no requieren

mantenimiento (ya que no permiten ningún tipo de acceso a su interior), por tanto una vez que

presenten fallos deben ser completamente reemplazados, este parámetro no será tomado en

cuenta al momento de formar la matriz ponderativa para los interruptores de caja moldeada. Sin

embargo, para los interruptores de construcción abierta será considerado, ya que éstos por lo

general requieren de un mantenimiento después de cierto tiempo o determinado número de

60

operaciones realizadas. Se evaluará por la frecuencia requerida de mantenimiento, mientras

menor sea el requerimiento de reparaciones, representará la mejor opción comercial.

• Opción A: mantenimiento anual o rangos de tiempos mayores al año

• Opción B: mantenimiento antes de cumplir un año operativo

8.7.8. Método de instalación

Los interruptores pueden venir atornillables, enchufables o extraíbles.

• Opción A: línea de producto que ofrece todas las alternativas

• Opción B: línea de productos que ofrecen menos alternativas que las antes expuestas.

8.8.Criterios evaluativos de la priorización de ductos de barras de baja tensión para las

diversas marcas productoras.

Al igual que para interruptores de baja tensión, se plantean una serie de parámetros que los

productos de barras sometidos a estudio deben cumplir. Según cambien los intereses de la empresa, éstos pueden ser modificados o se podrían agregar nuevos parámetros al estudio, siguiendo los lineamientos del método multicriterio explicados en este capítulo.

8.8.1. Certificación

La evaluación de este parámetro se hará de la misma manera que para los interruptores de

baja tensión

8.8.2. Precios

Se tendrán las mismas consideraciones de costos que para los fabricantes de interruptores

de baja tensión, donde los productos más económicos representarán la opción prioritaria.

8.8.3. Magnitudes nominales

Para los ductos de barras, los parámetros sometidos a evaluación serán: la corriente

nominal y la corriente de breve duración, ya que parámetros como caída de voltaje, resistencia,

reactancia e impedancia, serán parámetros que variarán de acuerdo a los tramos de barras

utilizados y sus longitudes.

• Corriente nominal: Utilizando la marca GE como referencia, se establece que:

61

o Opción A: Rango de valores que van desde los 100 A hasta los 5000 A.

o Opción B: desde 500 A hasta 5000 A.

o Opción C: menos variedad al momento de elegir un valor de corriente nominal.

• Corriente de breve duración: Se utilizará la corriente de corta duración que puede soportar

la barra sin daños durante un segundo, siendo el marco de referencia el rango que ofrece

la marca General Electric respetando los parámetros de la norma. Se denotarán valores

diferentes dependiendo si las barras están compuestas de pletinas de cobre o aluminio

o Para cobre:

� Opción A: de 30 kA (para barras de corriente nominal de 800 A) hasta 100 kA (para barras

de corriente nominal de 5000 A)

� Opción B: para corrientes de breve duración mayores a los 30 kA (para barras de corriente

nominal de 800 A), y mayores a 100 kA (cuando la corriente nominal es de 5000 A). Esta

opción es más favorable que la opción A.

� Opción C: corrientes menores a los 30 kA para barras de corriente nominal de 800 A, y

menores a 100 kA cuando la corriente nominal es de 5000 A.

o Para aluminio:

� Opción A: de 10 kA (para barras de corriente nominal de 800 A) hasta 80 kA (para barras de

corriente nominal de 5000 A)

� Opción B: para corrientes de breve duración mayores a los 10 kA (para barras de corriente

nominal de 800 A), y mayores a 80 kA (cuando la corriente nominal es de 5000 A). Esta

opción es más favorable que la opción A.

� Opción C: corrientes menores a los 10 kA para barras de corriente nominal de 800 A, y

menores a 80 kA cuando la corriente nominal es de 5000 A.

8.8.4. Grados de protección

Diversidad al momento de elegir el grado de protección más conveniente de acuerdo al

ambiente y condiciones en las cuales se efectuará la instalación de los ductos de barras. Se

tomará, una vez más, como lineamiento la marca General Electric, la cual ofrece las siguientes

Opciones: IP40, IP42, IP54, IP65. Algunas marcas pueden representar los grados de protección

de acuerdo a la designación IK o la clasificación NEMA, en este caso se evaluará si ofrecen

62

protección equivalente a los grados IP. (Se coloca la definición de los grados de protección IP,

NEMA, IK en el Apéndice D)

• Opción A: marca que ofrezca la diversidad de grados de protección mencionada.


8.8.5. Accesorios

Variedad de accesorios que las líneas de fabricantes ofrecen, se tomarán como los

principales los siguientes: las cajas (de alimentación, de derivación), ángulos, accesorios en

forma de T y Z, abrazaderas y conectores.



8.8.6. Mantenimiento

Este criterio es importante ya que involucra un parámetro económico al momento de

conseguir los repuestos necesarios y también técnico por el personal encargado de llevar el

mantenimiento a cabo. Se evaluará por la frecuencia requerida de mantenimiento, mientras menor

sea el requerimiento de reparaciones, representará la mejor opción comercial.

• Opción A: No requieren mantenimiento

• Opción B: mantenimiento anual o rangos de tiempos mayores al año

8.8.7. Resultados obtenidos.

En el Apéndice F se puede ver un ejemplo de cálculo al aplicar el método multicriterio

con los interruptores de baja tensión para diversas marcas de proveedores, este ejemplo permitirá

comprender el proceso que se llevó a cabo para obtener los resultados presentados en este

capítulo. Las tablas presentadas engloban el resumen informativo de los parámetros descritos en

los puntos 8.7 y 8.8, estos datos fueron recopilados de los catálogos de productos, internet, e

información proporcionada por los proveedores, sin embargo, alguna de ellas contienen casillas

en blanco, éstas representan la información no encontrada o incompleta que no se pudo obtener a

través de los medios mencionados.

63

8.8.8. Interruptores de caja moldeada.

Tabla 8.1. Estimación porcentual de los parámetros en estudio

Pond. Peso alternativa

Peso global

Conversión de %

Certificados Lab. reconocidos 1 54,55

26,02 26,02

Lab. No reconocidos 2 27,27 13,01 Ninguno 3 18,18 8,67

Precios ($) 13,01

Magnitudes de

operación

Número de polos

8,67

Opción A 1 54,55 8,67 Opción B 2 27,27 4,34 Opción C 3 18,18 2,89 Voltaje de operación (V)

8,67

Opción A 1 66,67 8,67 Opción B 2 33,33 4,34 Corriente nominal (A)

8,67

Opción A 1 66,67 8,67 Opción B 2 33,33 4,34 Capacidad de ruptura Icu (kA)

8,67

Opción A 1 48,00 8,67 Opción B 2 24,00 4,34 Opción C 3 16,00 2,89 Opción D 4 12,00 2,17

Número de

operaciones

Mecánicas

Opción A 2 20,69

6,51

3,25

Opción B 4 10,34 1,63 Opción C 3 13,79 2,17 Opción D 3 13,79 2,17 Opción E 1 41,38 6,51 Eléctricas

6,51

Opción A 2 20,69 3,25 Opción B 4 10,34 1,63 Opción C 3 13,79 2,17 Opción D 3 13,79 2,17 Opción E 1 41,38 6,51

Accesorios Opción A 1 66,67

5,20 5,20

Opción B 2 33,33 2,60

Tipo de disparo

Opción A 1 66,67 4,34

4,34

Opción B 2 33,33 2,17 Método de instalación

Opción A 1 66,67 3,72

3,72 Opción B 2 33,33 1,86

64

Tabla 8.2. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente reconocidas

SCHNEIDER EATON ABB Estimación centro decisor

Peso porcentual

(%) COMPACT

NS Power pack SERIE G SERIE C TMAX ISOMAX

Certificados CSA Kema, CSA,

CE KEMA, CSA CE CE 1 26,02

Precios ($) 2 13,01 Tensión de operación 480, 690 240, 600 240, 480,

600 240, 480,

600 277-600/240-690 3 8,67

Corriente Nominal 15-600 15-800 15-2500 15-2500 15-1600 800-3200 3 8,67

Número de polos 1, 2, 3 2, 3 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4

3 8,67

Capacidad de ruptura 25 - 150 18-100 18 - 300 14 - 200 18 - 200 20 - 120 3 8,67

Operaciones mecánicas 20000

Cumple con norma

Cumple con norma

25000 hasta 225A 20000 a partir de 250A

20000, 10000 4 6,51

Operaciones Eléctricas

7000

10000 - 3000

Cumple con norma

8000 hasta 250A*, 6000 a partir de 320A*,

5000 desde 630A*

7000- 1500*

4 6,51

Accesorios Opción A Opción A Opción A Opción B Opción B 5 5,20 Tipo de disparo Opción A Opción A Opción A Opción A Opción A Opción A 6 4,34

Método de instalación Opción A Opción B Opción A Opción A

7 3,72

* Nº operaciones eléctricas a 415V

65

Tabla 8.3. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente no reconocidas

C & S CHINT PEOPLE

ELECTRIC SASSIN Estimación centro decisor

Peso porcentual

(%)

WINBREAK WINBREAK2 NM1 NM8 MGM1 3SM8 3SM8L

Certificados No encontrado

No encontrado

KEMA KEMA No encontrado

Otros Otros 1 26,02

Precios ($)

2 13,01 Tensión de operación 600 690 380, 400,

415, 690 690 380, 400,

415, 690 400, 690 400 3 8,67

Corriente Nominal 5-1200 16-800 10-1250 16-1250 10kA-1250 6-800 16-630 3 8,67

Número de polos 2, 3, 4 2, 3, 4 2, 3, 4 2, 3, 4 2, 3, 4 3, 4 3, 4 3 8,67

Capacidad de ruptura 2 -125 5 - 200 3 - 7 0 6 - 150 15 - 70 8 - 100 3 8,67

Operaciones mecánicas 2500-30000 10000-25000 Cumple

con norma 20000 - 10000 4 6,51

Operaciones Eléctricas 500-20000 3000-6000

Cumple con norma

20000 - 4000

4 6,51

Accesorios Opción A Opción A Opción A Opción A Opción A Opción A Opción A 5 5,20 Tipo de disparo Opción A Opción A Opción B Opción B Ajustable Fijo Ajustable 6 4,34

Método de instalación Opción B Opción B Opción B Opción B Opción B Opción B Opción B 7 3,72

TOTAL 100,0

66

Tabla 8.4. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente reconocidas

SCHNEIDER EATON ABB Certificados 26,02 26,02 26,02 Precios ($)

Tensión de operación 8,67 8,67 8,67 Corriente Nominal 8,67 8,67 8,67 Número de polos 8,67 8,67 8,67

Capacidad de ruptura 2,89 4,34 2,89 Operaciones mecánicas 6,51 3,25 6,51

Operaciones Eléctricas 6,51 6,51 6,51

Accesorios 5,2 5,2 5,2

Tipo de disparo 4,34 4,34 4,34 Método de instalación 3,72 3,72 3,72

81,19% 79,39% 81,20%

Tabla 8.5. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente no reconocidas

C & S CHINT PEOPLE

ELECTRIC SASSIN

Certificados 8,67 26,02 8,67 13,01 Precios ($) Tensión de operación 4,34 8,67 8,67 4,34

Corriente Nominal 8,67 8,67 8,67 4,34 Número de polos 8,67 8,67 8,67 4,34 Capacidad de ruptura 8,67 4,34 2,17 2,17 Operaciones mecánicas 6,51 6,51

Operaciones Eléctricas 6,51 6,51

Accesorios 5,2 5,2 5,20 5,2

Tipo de disparo 4,34 4,34 2,17 4,34 Método de instalación 1,86 1,86 1,86 1,86

63,44% 80,78% 46,10% 39,60%

67

8.8.9. Interruptores de construcción abierta.


Pond. Peso

alternativa Peso

global Conversión

de %

Certificados Lab. reconocidos 1 54,55

24,43 24,43

Lab. No reconocidos 2 27,27 12,22 Ninguno 3 18,18 8,14

Precios ($) 12,22

Magnitudes de

operación

Número de polos

8,14

Opción A 1 66,67 8,14 Opción B 2 33,33 4,07

Voltaje de operación (V)

8,14

Opción A 1 66,67 8,14 Opción B 2 33,33 4,07 Corriente nominal (A)

8,14

Opción A 1 66,67 8,14 Opción B 2 33,33 4,07 Capacidad de ruptura Icu (kA)

8,14

Opción A 2 27,27 4,07 Opción B 1 54,55 8,14 Opción C 3 18,18 2,71

Número de

operaciones

Mecánicas sin mantenimiento Opción A 1 48,00

6,11

6,11

Opción B 2 24,00 3,05

Opción C 3 16,00 2,04

Opción D 4 12,00 1,53 Mecánicas con mantenimiento Opción A 1 48,00

6,11

6,11 Opción B 2 24,00 3,05 Opción C 3 16,00 2,04 Opción D 4 12,00 1,53 Eléctricas

6,11

Opción A 1 48,00 6,11 Opción B 2 24,00 3,05

Opción C 3 16,00 2,04

Opción D 4 12,00 1,53


4,89 4,89

Opción B 2 33,33 2,44

mantenimiento Opción A 1 66,67

4,07 4,07

Opción B 2 33,33 2,04

método de instalación

Opción A 1 66,67 3,49

3,49 Opción B 2 33,33 1,75

68


SCHNEIDER EATON ABB Estimación

centro decisor

Peso porcentual

(%) MASTERPACT

NW MASTERPACT

NT MAGNUM

SB MAGNUM

IEC EMAX

Certificados CSA KEMA, CE LOVAG 1 24,43 Precios ($)

2 12,22 Tensión de operación 690 240, 480, 600 690 690 690 3 8,14

Corriente Nominal 800 - 6300 800 - 5000 800 - 6000 800 - 6300 800 - 3200 3 8,14

Número de polos 3, 4

3, 4

3, 4 3 8,14

Capacidad de ruptura 42 - 150 42 - 200 50 - 200 42 -100 36 - 150 3 8,14

Operaciones mecánicas sin mantenimiento

12500 (hasta 1600 A) – 5000 (4000 A a 6000 A) 12500

Cumple con la norma

Cumple con norma 4 6,11

Operaciones mecánicas

con mantenimiento

Cumple con la norma

Hasta 2000A 25000 operaciones,

hasta 3200A 20000, hasta 4000A 15000 hasta 6300 12000

4 6,11

Operaciones Eléctricas

2800 (hasta 1600 A) – 1000 (4000 A a 6000 A)

2800

Hasta 2000A 10000 operaciones,

luego hay variedad siendo la

menor cantidad de operaciones

1800 a 2500A la mayor es a 1250A

con 15000 operaciones

4 6,11

Accesorios falta alarma y contador Todos Todos Todos Faltan 2 5 4,89

Mantenimiento Anual Anual Cuando realice maniobra

6 4,07 Método

de instalación Fijo, extraíble Fijo y extraíble Fijo,

extraíble Fijo, extraíble Fijo, Extraible 7 3,49

69

Tabla 8.8. Matriz de resumen informativo para las marcas internacionalmente no reconocidas

C & S CHINT PEOPLE

ELECTRIC SASSIN Estimación

centro decisor

Peso porcentual

(%) AH TYPE NA1 MGA1 3SW8 Certificados ASTA KEMA C E 1 24,43 Precios ($) 2 12,22 Tensión de operación 240, 480, 690 400, 690 400, 690 3 8,14 Corriente Nominal 600 - 6300 200-6300 400-6300 400 - 6300 3 8,14 Número de polos 2, 3, 4 3, 4 3, 4 3, 4 3 8,14 Capacidad de ruptura 30 - 143 20 - 120 50 - 120 3 8,14 Operaciones mecánicas sin mantenimiento 2500 2500 2000 - 2500 4 6,11 Operaciones mecánicas con mantenimiento 10000 10000

8000 - 10000 4 6,11

Operaciones Eléctricas 500 500 500 4 6,11

Accesorios Falta contador y bobina de cierre

Falta contador de operaciones 5 4,89

Mantenimiento 6 4,07 Método de instalación

Fijo y extraíble

Fijo y extraíble

Fijo y extraíble 7 3,49

TOTAL 100,00

70

Tabla 8.10. Matriz de resultados para las marcas internacionalmente reconocidas

SCHNEIDER EATON ABB Certificados 24,43 24,43 24,43 Precios ($) Tensión de operación 8,14 4,07 4,07 Corriente Nominal 8,14 8,14 4,07 Número de polos 8,14 8,14 8,14

Capacidad de ruptura 8,14 8,14 8,14 Operaciones mecánicas sin mantenimiento 5,93 2,04 2,04

Operaciones mecánicas 2,04 2,04 6,11

Operaciones Eléctricas 3,05 2,04 6,11 Accesorios 4,89 4,89 2,44 Mantenimiento 4,07 4,07 Método de instalación 3,49 3,49 3,49

80,48 % 71,50% 69,05%


C & S CHINT PEOPLE ELECTRIC SASSIN

Certificados 24,43 24,43 8,14 12,22 Precios ($) Tensión de operación 8,14 8,14 8,14 8,14 Corriente Nominal 8,14 8,14 8,14 8,14 Número de polos 8,14 8,14 8,14 8,14

Capacidad de ruptura 4,07 4,07 4,07 4,07 Operaciones mecánicas sin mantenimiento 2,04 2,04 2,04 Operaciones mecánicas con mantenimiento 3,05 3,05 3,05

Operaciones Eléctricas 2,04 2,04 2,04 Accesorios 2,44 2,44 2,44 2,44 Mantenimiento Método de instalación 3,49 3,49 3,49

55,38% 66,00% 49,71% 53,78%

71

8.8.10. Ductos de barras.


Pond. Peso

alternativa Peso

global Conversión

de %

Certificación

Lab. reconocidos 1 54,55 35,93

35,93 Lab. No reconocidos 2 27,27 17,96 Ninguno 3 18,18 11,98

Precios 17,96

Magnitudes

Nominales

Corriente nominal

11,98

Opción A 1 54,55 11,98

Opción B 2 27,27 5,99 Opción C 3 18,18 3,99 Icw cobre/ aluminio (1 seg) (kA)

11,98

Opción A 2 27,27 5,99 Opción B 1 54,55 11,98

Opción C 3 18,18 3,99 Grados de

protección

Opción A 1 66,67 8,98

8,98

Opción B 2 33,33 4,49


7,19 7,19

Opción B 2 33,33 3,59

Mantenimiento Opción A 1 66,67

5,99 5,99

Opción B 2 33,33 2,99


SCHNEIDER ZUCCHINI C&S

Estimación centro decisor

Peso porcentual

(%)

Certificación KEMA, ASTA, UL CE

ASTA, KEMA 1 35,93

Precios 2 17,96 Corriente nominal 800 - 6000 20 - 5000 500 - 5000 3

11,98

Icw cobre/ aluminio (1 seg) (kA)

40 - 120 / 40 - 150

36 / 15 - 36

45 - 180 / 50 - 150 3

11,98

Grados de protección IP40/54/66 IP52/55

IK 10 IP54/55

4 8,98

Accesorios Todos

Falta Z y conectores

Falta abrazaderas 5

7,19

Mantenimiento No requiere No requiere 6 5,99 A corriente nominal 5000A A corriente nominal de 800 A

72


SCHNEIDER ZUCCHINI C&S

Certificación 35,93 35,93 35,93

Precios Magnitudes Nominales Corriente nominal 3,99 11,98 5,99

Icw cobre/ aluminio (1 seg) (kA) 11,98 3,99 11,98

Grados de protección 8,98 8,98 4,49

Accesorios 7,19 3,59 3,59 Mantenimiento 5,99

5,99

74,05 64,47 67,96

8.8.11. Comparación de costos.

Se presentó un proyecto llamado “Induvidrio” (ver anexo H), que contenía interruptores y

ductos de barra de baja tensión, con el fin de obtener cotizaciones que permitieran la

comparación de costos entre los diferentes proveedores, CHINT fue el único proveedor que

proporcionó respuesta parcial a las cotizaciones demandadas. La tabla 8.15 sólo contiene los

precios de interruptores de la marca CHINT referenciada a los costos de la marca GE.

Tabla 8.15. Comparación de costos entre CHINT y GE

Interruptores Caractrísticas CHINT GE

Código Precio

(Bs) Código

Precio (Bs)

Interruptor termomagnético.

3P. 400A. 35KA NM1-0400S-400 3300 SGHA36AT0400 4255,2155


3P. 100A.25KA NM1-0100S-100 596 SEDA36AT0100 1195,056


3P. 80A. 25KA NM1-0100S-80 596 SEDA36AT080 1195,056


3P. 63A. 15KA NM1-0063S-63 535 TED134070WLB 663,662


3P. 32A. 15KA NM1-0063S-32 535 TED134040WLB 597,3345


3P. 20A.15KA NM1-0063S-20 535 TED134020WLB 597,3345

Accesorios

565,407

753,876

Total sin accesorios

6097

8503,7

Total con accesorios

6662,407

9257,5345

73

CAPÍTULO 9

ANÁLISIS DE RESULTADOS

9.1. Referente a las normas

Las normas IEC avalan conceptos que no se encuentran incorporados en las normas

COVENIN, por tanto no presentan ningún equivalente en la norma Nacional, tal es el caso de la

corriente última de cortocircuito y la corriente de servicio en cortocircuito.

9.1.1. Utilidad de la «capacidad de ruptura en servicio» lcs

La capacidad de ruptura en servicio es la aptitud de un aparato para asegurar un servicio

completamente normal, después de cortar un cortocircuito de valor «probable». Es importante y

prudente, en beneficio de una óptima continuidad del servicio, elegir un aparato tomando en

cuenta los conceptos de Ics e Icu.

a) Para interruptores automáticos instalados cerca de una fuente de energía, que, debido a su

proximidad con los transformadores, deben de asegurar la protección contra fallas con muy poca

impedancia. En estas condiciones las corrientes de cortocircuito probables están próximas al

valor teórico Icc previsto (ver el ejemplo de cálculo del Apéndice G). Por tanto, es importante

escoger los aparatos cuya característica Ics esté próxima o iguale a Icu (Ics = 100 % Icu)

b) Para interruptores automáticos utilizados lejos de las fuentes de energía, los cortocircuitos

probables se ven muy atenuados ya que, de producirse, son casi siempre monofásicos o bifásicos

y situados al final de cables protegidos. Los cálculos demuestran que la corriente de cortocircuito

probable es, en la mayor parte de los casos, inferior al 50% de la Icc prevista (Apéndice D). Sin

que ésta sea una regla de instalación desde el punto de vista estricto de las normas, utilizar en este

caso interruptores automáticos cuya Ics sea mayor que el 50% es una norma de precaución para

la longevidad de la instalación.

9.1.2. Utilidad de la «corriente de breve duración» lcw

74

La corriente de breve duración, es la corriente de falla que puede soportar el interruptor

por un período determinado de tiempo sin abrirse o dañarse, este tiempo varía según la norma que

lo describa, para COVENIN este tiempo es de 1 segundo, mientras que para IEC es a partir de

medio segundo hasta 1 segundo como tiempo máximo; la norma ANSI lo define como dos

períodos de medio segundo con la corriente fluyendo separados por un intervalo de 15 segundos

sin corriente y por último UL como 30 ciclos (0,5 seg.) con los contactos en posición de cerrados.

Icw debe indicarse expresamente cuando el interruptor sea clasificado como de categoría

B, ya que éstos son previstos para ser selectivos y deben ser capaces de soportar la corriente de

falla hasta que se les proporcione la señal de apertura.

9.2. Comparación entre las marcas de los diferentes proveedores.

Es importante resaltar que al momento de establecer las diferencias técnicas y

constructivas de los equipos en estudio, se encontraron dificultades para conseguir la

información completa suministrada por los diversos proveedores, bien sea por el déficit de

información en los catálogos o por la pérdida de interés de las compañías al momento de solicitar

información adicional. Por estas razones los resultados obtenidos pueden variar marcadamente al

completar la información no hallada durante el período de realización de este proyecto.

9.2.1. Comparación entre interruptores de caja moldeada.

Los interruptores de caja moldeada de la línea WINBREAK 1 de la marca C&S no cumple

con el número de operaciones mecánicas exigidas por la norma COVENIN, ya que éstas exigen

un número de 4500 operaciones (para interruptores con corrientes térmicas desde 630 A hasta

1250 A) hasta 16000 operaciones (para interruptores con corrientes térmicas menores a 100 A),

mientras que la línea WINBREAK 1, realiza solamente 2500 operaciones para interruptores con

corrientes térmicas desde 630 A hasta 1250 A.

Al analizar los porcentajes obtenidos para las diversas marcas, es importante establecer un

criterio mínimo de cumplimiento con los parámetros establecidos (ver tabla 9.1). No se asignó

peso porcentual al parámetro “precios” ya que las empresas no contestaron las solicitudes de

cotización enviadas para esta comparación. En la tabla 9.1, se presentan dos criterios, uno para

marcas que hayan sido ensayadas de acuerdo a los estándares de laboratorios no reconocidos

internacionalmente, el otro, para marcas ensayas de acuerdo a criterios de laboratorios

75

reconocidos internacionalmente. No se hizo énfasis en la variedad de magnitudes nominales, ya

que la mayoría de éstos presentan los mayores rangos de tensión y corrientes designados para los

interruptores de caja moldeada (no incluyen las gamas de valores pequeños que ofrece la marca

GE), sin embargo éstos son adaptables a sistemas de menores demandas en estos parámetros sin

ningún tipo de problema operativo, esto afectaría únicamente incrementos en el costo del

producto.

Tabla 9.1. Criterios porcentuales mínimos de evaluación

Para laboratorios no reconocidos

Para labora torios reconocidos

Certificados 13,01 26,02

Precios ($)

Tensión de operación 4,34 4,34 Corriente Nominal 8,67 8,67 Número de polos 2,89 2,89 Capacidad de ruptura 2,17 2,17 Operaciones mecánicas 3,25 3,25 Operaciones Eléctricas 3,25 3,25 Accesorios 2,60 2,60 Tipo de disparo 2,17 4,34 Método de instalación 1,86 1,86 TOTAL 44,22 59,40

De la tabla 9.1 se puede resumir:

• Índice ≥ 59,40%: Los interruptores que presenten índices porcentuales mayores o iguales

a 59, 40%, representan la mejor alternativa al momento de introducirlos en el mercado

venezolano.

• 44,22% ≤ Índice ≤ 59,40%: Los interruptores que estén entre un índice porcentual mayor

a 44,22 % y menor a 59,40%, podrían ser introducidos al mercado venezolano, sin

embargo se recomienda que sean sometidos a una rutina de ensayos para verificar sus

actuaciones mecánicas y eléctricas.

• Índice < 44,22%: no son recomendables para el mercado venezolano.

Con los criterios de evaluación definidos, se puede observar que la marca CHINT representa

la mejor opción de mercado con un 80,78%, esto debido principalmente a que presenta las

certificaciones que garantizan el cumplimiento de las exigencias según las normativas nacionales

e internacionales. Sin embargo, a pesar de resultar la mejor opción de inversión, ya cuenta con

76

representación en ventas en Venezuela, por tanto es recomendable enfocar los intereses a otra

marca asiática, preferiblemente la marca C&S ya que resultó la mejor luego de CHINT con un

63,44%.

9.2.2. Comparación entre interruptores de construcción abierta.

Al igual que en el análisis de los interruptores de caja moldeada, se determinaron

porcentajes mínimos como criterios evaluativos, reflejados en la tabla 9.2


Para laboratorios no reconocidos

Para labora torios reconocidos

Certificados 12,22 24,43 Precios ($) Tensión de operación 4,07 4,07 Corriente Nominal 4,07 4,07 Número de polos 4,07 4,07 Capacidad de ruptura 2,71 2,71 Operaciones mecánicas sin mantenimiento 3,05 3,05 Operaciones mecánicas con mantenimiento 3,05 3,05 Operaciones Eléctricas 3,05 3,05 Accesorios 2,44 2,44 Mantenimiento 2,04 2,04 Método de instalación 1,75 1,75 TOTAL 42,53 54,75

De la tabla 9.2 se puede resumir:



venezolano.






Nuevamente la marca CHINT representa la mejor opción de mercado con un 66%, esto

debido principalmente a que presenta las certificaciones que garantizan el cumplimiento de las

exigencias según las normativas nacionales e internacionales. Sin embargo, a pesar de resultar la

77

mejor opción de inversión, ya cuenta con representación en ventas en Venezuela, por tanto es

recomendable enfocar los intereses a otra marca asiática, preferiblemente la marca C&S ya que

resultó la mejor luego de CHINT con un 55,38%, que por su cercanía al índice preestablecido de

54,75% sería recomendable someterlo a sesiones de ensayos bajo los requerimiento de las normas

COVENIN.

9.2.3. Comparación entre los ductos de barras.

Los porcentajes mínimos utilizados como criterios evaluativos se reflejan en la tabla 9.3


Laboratorios No reconocidos

Laboratorios Reconocidos

Certificación 17,96 35,93 Precios Magnitudes Nominales Corriente nominal 3,99 3,99 Icw cobre/ aluminio (1 seg) (kA) 5,99 5,99 Grados de protección 4,49 4,49 Accesorios 3,59 3,59 Mantenimiento 2,99 2,99 TOTAL 39,02 56,99



venezolano.






La marca C&S representa un 67,96% por tanto representaría una alternativa adecuada al

mercado venezolano, como la marca Zucchini esta cerca también de este porcentaje (64,47%), es

recomendable realizar un análisis de costos que permitan establecer un criterio diferencial al

momento de comparar estas dos marcas.

78

9.3 Análisis de costos

Establecer contacto con las empresas representó una dificultad importante al momento de

analizar este parámetro, ya que las empresas no mostraron interés en contestar las cotizaciones

solicitadas. Como última opción, se decidió elaborar un proyecto ficticio, en el cuál se pedía la

cotización de precios de códigos de productos específicos, la única empresa en dar respuesta fue

CHINT. Sin embargo, presentó únicamente costos para los interruptores de baja tensión, ya que

en la actualidad no tienen disponibilidad de ductos de barras para Venezuela debido a dificultades

de importación. Esta empresa es un 28% más económica que la marca actual que representa

actualmente la empresa EQUISET (General Electric), según los precios proporcionados por estos

proveedores.

79

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. CONCLUSIONES

• Los resultados obtenidos se ven altamente influenciados por la información que no estuvo

disponible en la empresa, en internet ni comunicándose directamente con los proveedores

de interés.

• Si los interruptores de baja tensión aprueban, según los requerimientos de la norma IEC,

los ensayos de: calibración de disparo, operación en sobrecarga, capacidad de interrupción

en cortocircuito, propiedades dieléctricas y corriente de breve duración, cumplirán

entonces con los requerimientos de la norma COVENIN también.

• Si los interruptores de baja tensión aprueban, según los requerimientos de la norma UL,

los ensayos de: calibración de disparo y operación en sobrecarga, cumplirán entonces con

los requerimientos de la norma COVENIN también.

• Si los interruptores cumplen con los requerimientos de ANSI para el ensayo de corriente

de breve duración, no necesariamente cumple los requisitos de la normativa Venezolana.

• Los ensayos de durabilidad o actuación operativa del interruptor son diferentes para cada

estándar, sin poder establecerse equivalencias concretas.

• Si los ductos de barra cumplen con los requerimientos de ANSI para el ensayo de

corriente nominal, cumple entonces con los requisitos de la normativa Venezolana.

• Si los interruptores cumplen con los requerimientos de ANSI para el ensayo dieléctrico y

el de corriente momentánea, no necesariamente cumple los requisitos de la normativa

Venezolana.

• Para los ensayos que no posean equivalencias en los criterios de aceptación, es

recomendable someter los interruptores a los ensayos descritos por COVENIN para

verificar que cumplan con los requerimientos nacionales.

• Los interruptores de caja moldeada de la línea Winbreak 1 de la marca C&S no cumple

con el número de operaciones mecánicas exigidas por la norma COVENIN.

• La marca CHINT representa la mejor opción de mercado según los resultados obtenidos

del estudio, tanto para interruptores de caja moldeada como interruptores de construcción

abierta.

• La marca CHINT a pesar de resultar la mejor opción de inversión, ya cuenta con

representación en ventas en Venezuela, por tanto es recomendable enfocar los intereses a

80

otra marca asiática, preferiblemente la marca C&S ya que resultó la mejor luego de

CHINT con un 63,44%.

• Las marcas CHINT, PEOPLE ELECTRIC y SASSIN no presentaban información

suficiente en los catálogos de barra como para poder compararlas con otras marcas de

proveedores, por ende no fueron incluidas en el análisis.

• La marca C&S es una alternativa al momento de representar a un proveedor en el

mercado venezolano, esto sumado a la compatibilidad que presenta con los interruptores

C&S que resultaron ser también una alternativa posible en calidad y servicio.

2. RECOMENDACIONES

• Los ductos de barras y los interruptores deberán estar diseñados de tal manera de asegurar

su protección contra el medio ambiente. Su diseño deberá tomar en cuenta las condiciones

ambientales para su ubicación, indicadas por el usuario, tales como: Altura sobre el nivel

del mar, Temperatura ambiente medio y máxima, Humedad relativa máxima,

Requerimientos de protección (anticorrosivo, a prueba de hongos, contra penetración de

objetos o agua, otros) uso interior o exterior.

• Se recomienda someter a ensayos de prueba a los interruptores que vayan a ser

introducidos en el mercado venezolano, en especial la marca C&S, ya que no cumple con

el número de operaciones mecánicas exigidas por la norma COVENIN (según la

información obtenida en catálogos). También para aquellos que no cuentan con las

certificaciones de laboratorios reconocidos internacionalmente.

• Se recomienda entender e implantar los conceptos de corriente última de interrupción

(Icu) y corriente de servicio de interrupción (Ics) al momento de seleccionar el interruptor

más conveniente para el sistema eléctrico. Ya que a pesar que estos conceptos son

avalados por la norma IEC y no por COVENIN, son de utilidad al momento de hacer la

selección de equipos.

• Para los intereses de la empresa sería conveniente buscar un especialista en mercadeo o

economista que analice los beneficios de costos que puedan brindar las marcas asiáticas y

la problemática relacionada con las importaciones de productos.

81

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84

ANEXO A

ENSAYOS PARA INTERRUPTORES DE BAJA TENSIÓN

A.1. COVENIN 2495-88. Interruptores automáticos de caja moldeada

A.1.1. Resistencia dieléctrica

Objetivo: Verificar el aislamiento del interruptor

Procedimiento: La tensión de ensayo será de 1000V más el doble de la tensión nominal

del interruptor a una frecuencia de 60 HZ, este valor debe mantenerse por un período de 60

segundos.

Criterios de aceptación: Se observa si durante el período de la aplicación de la tensión se

producen fallas en el aislamiento (no deberá presentar descargas disruptivas), lo cual se detecta

por caídas de tensión, o una alarma que tenga el equipo. Debe soportar las tensiones de ensayos

descritas en la tabla A.1.

Tabla A.1. Tensiones nominales y de ensayo Tensiones nominales (V) Tensiones de

ensayo(V) a 60Hz Corriente Alterna Corriente Continua

120 125 1240 *120/240 125/250 1480

240 250 1480 277

1554 *277/480 1960

480 1960 600 2200

* Se tomara el valor máximo de tensión

A.1.2. Calibración

A.1.2.1. Interruptores con disparo automático de tiempo inverso:

Objetivo: comprobar los dispositivos de disparo del interruptor dentro de los límites de

tiempo y corriente que se consideren apropiados

Procedimiento: Se ensaya cada polo del interruptor separadamente, haciendo pasar por

ellos una corriente igual al 200% de su corriente nominal de operación, se observa el tiempo

85

transcurrido desde que se inició el paso de corriente hasta el momento en que el interruptor se

dispara automáticamente. Se repite al 135% de su corriente nominal de operación.

Criterio de aceptación: Se deben respetar los tiempos de disparos presentados en la tabla

A.2

Tabla A.2. Requisitos de Calibración

(1) Basado en cada polo probado separadamente (2) Para interruptores multipolares, todos los polos deben llevar el 135% de su corriente nominal de operación simultáneo

A.1.2.2. Interruptores con disparo automático instantáneo:



Procedimiento: Se sobrecarga cada polo del interruptor separadamente aumentando

lentamente la corriente, para determinar que el interruptor disparará automáticamente dentro del

rango o rangos de corrientes especificados

Criterio de aceptación: Bajo los valores de corrientes de ensayos especificados en la tabla

A.3 se deben cumplir con los tiempos de ajustes especificados por el fabricante.

Tabla A.3. Característica de disparo para interruptor automática

Valor eficaz de la corriente de disparo instantáneo

Disparo automático

80%-120% En el ajuste más alto 75%-125% En el ajuste más bajo

Corriente nominal de operación (A)

Tiempo máximo de disparo (minutos) a 200% de la corriente

nominal de operación (1) a 135% de la corriente nominal

de operación (2) 0 - 30 2 60 31 - 50 4 60 51 - 100 6 120 101 - 150 8 120 151 - 225 10 120 226 - 400 12 120 401 - 600 14 120 601 - 800 18 120 801 - 1000 20 120 1001 - 1200 24 120 1201 - 1600 26 120 1601 - 2000 28 120 Más de 2000 30 120

86

A.1.2.3. Interruptores compensados térmicamente1:



Procedimiento: Igual que el ensayo para interruptores con disparo automático de tiempo

inverso, la diferencia es la temperatura ambiental a la que debe realizarse la prueba (para este

caso es mayor)

A.1.3. Operación en sobrecarga

Objetivo: Verificar la capacidad del interruptor de aceptar sobrecorrientes normales de

operación en el circuito

Procedimiento: A tensión nominal el interruptor debe conducir el 600% de su corriente

nominal, el número total de operaciones (abrir-cerrar) que debe ejecutar el interruptor se indica

en el criterio de aceptación.

Criterio de aceptación: El interruptor en condiciones de sobrecarga debe ser capaz de

realizar el número de operaciones de la tabla A.4

Tabla A.4. Operaciones con sobrecarga (4)

Tamaño de caja

(Amperaje)

Número de operaciones Número de ciclos de operación por

minuto Manualmente (3) Automáticamente (2)

50 35 15 6 100 35 15 6 125 50 - 5 150 50 - 5 200 50 - 5 225 50 - 5 400 50 - 4 600 50 - 4 800 50 - 1 1200 50 - 1 1600 50 - 1 2000 25 - 1 2500 25 - 1 3000 28 - 1

(2)En el caso de un interruptor multipolar sin un disparo común y de corriente nominal de más de 100 A, deben hacerse 35 operaciones manualmente y 15 automáticamente. (3) Si la muestra dispara durante una operación manual se considera como una operación manual. (4) Puede utilizarse una máquina que simule operación manual.

1 Es aquel interruptor provisto de medios para neutralizar completa o parcialmente la influencia de la temperatura ambiente en las características de disparo.

87

A.1.4. Aumento de temperatura a corriente nominal

Objetivo: Verificar el comportamiento adecuado del interruptor bajo determinadas

condiciones de temperatura

Procedimiento: El interruptor deberá operar sin disparar y los materiales empleados en la

fabricación del interruptor no deberán verse afectados seriamente por las temperaturas a las

cuales se verán expuestos.

Criterio de aceptación: El interruptor no deberá presentar un aumento de temperatura

sobre el ambiente de 50ºC en el punto de medición.

A.1.5. Durabilidad

Objetivo: Verificar que el interruptor cumple con un número determinado de operaciones

según sea el tamaño de su caja (valor de la corriente nominal)

Procedimiento: El interruptor se ensaya con factor de potencia en atraso de 0.75 a 0.80 en

corriente alterna, o conectado a una carga resistiva si se ensaya a valores nominales de corriente

continua.

Criterio de aceptación: Debe cumplir con la tabla A.5, y al finalizar el ensayo debe estar

mecánicamente en condiciones de poder operar y ser capaz de soportar el ensayo de resistencia

dieléctrica (punto A.1.1).

Tabla A.5. Número y tasa de operaciones Tamaño de caja

(Amperaje) Ciclos de operación

por minuto Número de ciclos de operación

Con corriente Sin corriente Total 50 6 6000 4000 10000 100 6 6000 4000 10000 125 5 *4000 4000 *8000 150 5 *4000 4000 *8000 200 5 4000 4000 8000 225 5 4000 4000 8000 400 4 1000 5000 6000 600 4 1000 5000 6000 800 1 500 3000 3500 1200 1 500 2000 2500 1600 1 500 2000 2500 2000 1 500 2000 2500 2500 1 500 2000 2500 3000 1 400 1100 1500

* Donde se requieran muestras de ensayo con valores nominales de 100 A o menores y 250 V o menores, el numero de operaciones será el mismo que para el tamaño de caja de 10 A

88

A.1.6. Capacidad de interrupción

Objetivo: Verificar la correcta operación del interruptor ante determinados valores de

sobrecorriente.

Procedimiento: La medición de la corriente total se hace con el interruptor en

cortocircuito. Para el ensayo se utiliza algodón de un mínimo de 13mm de espesor (del tipo

quirúrgico), que se coloca en las ranuras que existan en la manija del interruptor (esta muestra de

tela es sólo necesaria cuando existan tales aperturas).

Criterio de aceptación: El interruptor deberá cumplir con los valores nominales de

corriente de interrupción suministrados en la tabla A.6. Al finalizar la prueba el interruptor debe

estar mecánicamente en condiciones de operar y debe ser capaz de soportar el ensayo de

resistencia dieléctrica. Además los indicadores de tela colocados en el interruptor no deberán

quemarse.

Tabla A.6. Corrientes de ensayo

Tamaño de caja (Amperaje)

Un polo Ampere simétricos eficaces

Dos polos Tres polos Por polo Comunes Por polo Comunes

100A máx a 5000 5000 5000 4300(1,2) 5000

250V máx 100A máx a 10000 10000 10000 8660(1,2,3) 10000 251 - 600V 101 - 800 A 10000 10000 10000 8660(1,2,3) 10000

cualquier tensión 801 - 1200 A - 14000 14000 12120(1,3) 14000

cualquier tensión 1201-1600 - 14000 20000 14000 20000 1601-2000 - 14000 25000 14000 25000 2001-2500 - 20000 30000 20000 30000 2501-3000 - 25000 30000 25000 35000

1) El valor indicado da la corriente permitida cuando se utilizan dos conductores de un sistema trifásico 2) Para valores en corriente continua 3) Para tensiones nominales de 480 Y/ 277 V, la corriente a utilizar es la indicada en la columna “individual” para dos polos.

A.2. COVENIN 733-88. Cumplimiento de las pruebas para interruptores automáticos de

potencia de baja tensión

A.2.1. Propiedades dieléctricas


89

Procedimiento: El ensayo es semejante al descrito en la norma COVENIN 2485 bajo el

título de “resistencia dieléctrica”, la diferencia radica en la tabla de valores de los voltajes de

ensayos, ya que estos son referenciados a la tensión de aislamiento del interruptor y no a su

tensión nominal

Criterios de aceptación: Al someter el interruptores a los valores de tensiones de ensayo

dieléctrico de la tabla A.7, éste no presentar fallas en el aislamiento

Tabla A.7. Tensión de Ensayo en Seco

Tensión nominal de aislamiento Ui V

Tensión de Ensayo dieléctrico (corriente alterna)

(valor eficaz) V

Ui ≤ 60 1000 60 < Ui ≤ 300 2000 300 < Ui≤ 660 2500 660 < Ui≤ 800 3000

800 < Ui ≤ 1000 3500 1000 < Ui ≤ 1200 3500

A.2.2. Característica de disparo



Procedimiento: Cuando el disparador de sobrecorriente está normalmente montado como

parte integrante del interruptor, debe ser verificado en el mismo. Por ende, se comprueban los

límites de funcionamiento y las características de los disparadores de sobrecorriente. Es

semejante al ensayo de Calibración descrito en COVENIN 2485, pero los valores de corriente de

ensayo difieren y no establece sólo el comportamiento para sobrecarga sino también para

cortocircuito.

Criterios de aceptación: Este segmento establece que:

• En condición de cortocircuito, para un valor de corriente de ensayo igual al 80% de la

corriente de ajuste de cortocircuito, el disparador no debe funcionar; para un valor de

corriente de ensayo igual a 120% de la corriente de ajuste de cortocircuito, el disparador debe

funcionar.

• Apertura en condiciones de sobrecarga. Para un valor de corriente de ensayo igual al 90% de

la corriente de ajuste de sobrecarga, el disparador no debe funcionar; para un valor de

corriente de ensayo igual al 110% de la corriente de ajuste de sobrecarga, el tiempo de

disparo debe ser menor o igual al valor máximo indicado por el fabricante.

90

A.2.3. Sobrecarga

Objetivo: Verificar la capacidad del interruptor de manipular sobrecorrientes normales de

operación en el circuito

Procedimiento: Los valores de las magnitudes eléctricas y de las características del

circuito deben cumplir con la tabla A.8

Tabla A.8. Valores de ensayo para la prueba de sobrecarga. Corriente Alterna Corriente Continua Corriente 6 Ith 2,5 Ith Tensión 1,1 Ue 1,1 Ue Factor de Potencia 0,5 ± 0,05 Constante de tiempo L/R (ms) 2,5 ± 15%

Criterios de aceptación1

A.2.4. Aumento de temperatura



Procedimiento: Los interruptores y sus dispositivos auxiliares deben montarse en las

condiciones normales de servicio y deben estar protegidos contra aumentos o disminuciones de

temperatura fuera de lo normal. El ensayo debe realizarse durante tiempo suficiente (pero no

mayor de 8 horas) para que el aumento de temperatura alcance un valor estable determinado. Esta

condición se cumple cuando la variación no sobrepase 1 grado Celsius por hora.

Criterios de aceptación: Al final del ensayo, el aumento de temperatura de las diferentes

partes del circuito principal no debe sobrepasar los valores especificados en la tabla A.9.

A.2.5. Durabilidad mecánica y eléctrica

Objetivo: Se realizan con el fin de asegurarse que el interruptor cumple con las

condiciones de funcionamiento previstas para los límites superiores e inferiores de tensión de

suministro especificados para el dispositivo de mando de cierre y de apertura.

• Ensayos de funcionamiento mecánico. 1 COVENIN 733 hace referencia al punto 4.4 de la norma, sin embargo ahí se encuentran los lineamientos para la prueba de propiedades dieléctrica, por tanto existe un error en la norma para este apartado.

91

Procedimiento: Específicamente se verifica que:

- El disparo correcto del interruptor estando el dispositivo energizado.

- Si el interruptor opera satisfactoriamente cuando se provoca la maniobra de cierre, estando el

disparador energizado

- El funcionamiento de un dispositivo de control con fuente de energía externa, cuando el

interruptor ya está cerrado, no produce ningún daño en el interruptor y no constituye un

peligro para el operador

Tabla A.9. Límites de aumento de temperatura de diferentes materiales y partes

Tipo de Material Descripción de la parte

Límites de aumento de la temperatura (medidos por un

termopar)

Partes de contacto en aire (contactos principales, de mando y auxiliares): - De cobre ……………………………………………………………… 45 ºC - De plata o con recubrimiento de plata (*)…………………………… (1) - De cualesquiera otros metales o recubrimiento metálicos……….. (2) Partes de contacto en aceite 65 ºC Conductores desnudos incluyendo las bobinas no aisladas……….. (1) Piezas metálicas que actúan como resorte ………………………….. (3) Piezas metálicas en contacto con materiales aislantes...………….. (4) Partes de metal o de material aislantes en contacto con el aceite ... 65 ºC Terminales para conexiones aisladas …………………………………. 70 ºC Medios de control manuales - Partes de metal …………………………………………………………. - Partes de material aislante ……………………………………………..

15 ºC 25 ºC

Aceite de aparatos sumergidos en aceite (medición realizada en la parte superior del aceite).

60 ºC

(*) La expresión "con recubrimiento de plata" incluye plata maciza incrustada y también plata depositada por electrólisis, siempre que subsista una capa continua de plata sobre los contactos después del ensayo de duración y de los ensayos de cortocircuito. Los contactos con recubrimientos de otros materiales cuya resistencia de contacto no es modificada de manera apreciable por la oxidación, se tratan como contactos de recubrimiento de plata. (1) Limitado solamente por la necesidad de no causar ningún daño en las partes adyacentes. (2) Para determinar según las cualidades de los metales utilizados y limitado por la necesidad de no causar daño en las partes adyacentes. (3) La temperatura resultante no deberá alcanzar un valor tal que reduzca la elasticidad del material. Para el cobre, esto implica una temperatura de +75 ºC. (4) Limitado solamente por la necesidad de no causar daños a los materiales aislantes.

• Ensayo de durabilidad mecánica.

Procedimiento: Se debe realizar sin corriente en el circuito principal del interruptor; 10%

del número total de ensayos deben ser indicados a maniobras de cierre-apertura, es decir, con el

92

mecanismo de disparo energizado para el cierre de los contactos principales. El número de ciclos

de maniobras a realizar en el interruptor está indicado en la columna 4 o 6 de la tabla A.10, el

número de maniobras por hora está dado en la columna 2 de esta misma tabla

Criterios de aceptación: el interruptor debe cumplir con el mínimo de operaciones

exigidas en la tabla A.10

Tabla A.10. Número de operaciones mínimas para el ensayo de durabilidad

1 2 3 4 5 6 7

Corriente térmica nominal

en amperios

Número de

Ciclos de

maniobras por hora

(1)

Número de ciclos de maniobras

Todos los interruptores

Interruptores diseñados para

recibir mantenimiento

(3)

Interruptores diseñados

para recibir mantenimiento

Con corriente y sin

matenimiento (2)

Sin corriente

total Sin

corriente total

n n' n + n' n'' n+n'' Ith ≤100 240 4000 16000 20000 4000 8000 100 < Ith ≤ 315 120 2000 18000 20000 6000 8000 315 < Ith ≤ 630 60 1000 9000 10000 4000 5000 630 < Ith ≤ 1250 30 500 4500 5000 2500 3000 1250 < Ith ≤ 2500 20 100 1900 2000 900 1000 2500 < Ith 10 (De común acuerdo entre fabricante y usuario)

(1) Si el número real de ciclos de maniobras por hora no corresponde a los valores indicados en la columna 2, esto deberá mencionarse en el informe sobre el ensayo. (2) Durante cada ciclo de maniobras, el interruptor deberá quedar cerrado durante un tiempo máximo de 2 segundos. (3) El fabricante deberá suministrar instrucciones detalladas sobre los ajustes o el mantenimiento requeridos para que el interruptor pueda efectuar el número de ciclos de maniobras indicado en la columna 5.

• Ensayo de durabilidad eléctrica:

Procedimiento: Se debe hacer funcionar el interruptor de manera que establezca o que

corte su corriente térmica nominal a su tensión nominal de funcionamiento en circuitos de las

características mostradas en la tabla A.11:

Tabla A.11. Características del sistema para el ensayo de durabilidad eléctrica

Características del circuito Corriente Alterna Corriente continua Factor de potencia 0,8 ± 0,1 - Constante de tiempo L/R (ms) - de 1 a 3

93

Criterios de aceptación: El número y la frecuencia de los ciclos de maniobras a realizar

están indicados en las columnas 3 y 2 de la tabla A.10

A.2.6. Cierre y apertura en cortocircuito

Objetivo: verificar la capacidad del interruptor para despejar corrientes de fallas debidas a

cortocircuitos

Procedimiento: Cierre que depende de un dispositivo eléctrico: éste deberá asegurar el

cierre del interruptor en cualquier condición, desde el funcionamiento sin carga, hasta el que

corresponde a la capacidad de cierre nominal, para cualquier valor de la tensión de suministro

entre 85% y 110% de la tensión nominal y en corriente alterna, a la frecuencia nominal. Al 110%

de la tensión nominal, el cierre sin carga no deberá causar ningún deterioro del aparato. A 85% de

la tensión nominal, el cierre deberá estar asegurado cuando la corriente establecida por el

interruptor es igual a su capacidad de cierre nominal entre los límites permitidos por el

funcionamiento de sus relés o disparadores y si está indicado un valor máximo para la duración el

cierre, en un tiempo que no sobrepase esta duración.

Los ensayos para la verificación de las capacidades normales de cierre y de ruptura en

cortocircuito, consisten en una secuencia de maniobras de cierre de corriente y de ruptura que

corresponden a la categoría de comportamiento en cortocircuito. La categoría de

comportamiento en cortocircuito deberá determinarse en función de la secuencia nominal de

maniobras y de las condiciones del interruptor después del cumplimiento de esta secuencia a las

capacidades nominales de cierre y de ruptura en cortocircuito, en esta norma se consideran como

normales las categorías de comportamiento en cortocircuito indicadas en la tabla A.12 como P-1

y P-2.

El intervalo de tiempo “t” debe ser igual a la mayor de las dos cantidades: bien sea 3

minutos, o el tiempo de regreso a la condición de disparo del interruptor. Los ensayos deben

efectuarse al 100%, por lo menos, de la capacidad nominal de ruptura en cortocircuito y al 100%

por lo menos de la capacidad de cierre en cortocircuito indicada por el fabricante.

Criterio de aceptación: Después de la extinción del arco, la tensión de restablecimiento

debe mantenerse durante un período no menor de 0.1 segundos y cumplir con las exigencias de la

tabla A.12. El interruptor no debe mostrar signos exagerados de fatiga, ni constituir peligro para

el operador. Además no debe producirse, arco permanente ni descarga entre polos. Las partes

94

mecánicas y los aislantes del interruptor deben estar prácticamente en la misma condición que

antes del ensayo.

Tabla A.12. Categorías de comportamiento en cortocircuito

Categoría de comportamiento en cortocircuito

Secuencia nominal de maniobras para los

ensayos de capacidad de cierre y

de ruptura en cortocircuito

Condición después de los ensayos de cortocircuitos.

P-1 0 - t - C0

Deberá ser capaz de garantizar

un servicio reducido1

P-2 0 - t - C0 - t - C0

Deberá ser capaz de garantizar

un servicio normal1

* 0: Representa una maniobra de corte. * C0: Representa una maniobra de cierre seguida, después de la duración de ruptura apropiada (o inmediatamente, es decir, sin ningún retardo intencional, en caso de un interruptor que no esté equipado con disparadores de sobrecorriente incorporados), de una maniobra de corte. * t: Representa un intervalo de tiempo especificado de 3 minutos. 1 El interruptor debe ser capaz de soportar, sin requerir mantenimiento, su corriente térmica nominal. Cuando exista duda sobre dicha capacidad, se debe realizar un ensayo de aumento de temperatura con la corriente térmica. En dicho caso, el aumento de temperatura no deberá provocar daño en las partes aislantes adyacentes. Durante el ensayo de los disipadores de sobrecorriente con 2,5 veces su corriente de ajuste, el tiempo de funcionamiento debe quedar dentro de los límites de las tolerancias establecidas por el fabricante. Salvo esta indicación la norma COVENIN 733-88 no hace referencia a la diferencia entre “servicio reducido” y “servicio normal”.

A.2.7. Corriente nominal de breve duración

Objetivo: Se verifica la capacidad para transportar la corriente nominal de corta duración

permisible, es decir, el máximo valor de corriente que el interruptor está en condiciones de

soportar para un tiempo determinado sin abrirse o dañarse, condición importante para los

interruptores aguas arriba del circuito protegido.

Procedimiento: Los ensayos deben realizarse con el interruptor en posición de “cerrado”,

a cualquier tensión de ensayo adecuada, empezando en la condición fría, estando el interruptor a

la temperatura ambiente. La corriente nominal de breve duración (según los valores en la tabla

A.13) debe aplicarse durante el tiempo de 1 segundo. El valor de cresta más grande de la

corriente durante su primer período no debe ser menor que n veces la capacidad de ruptura en

cortocircuito, siendo el valor de n el que está indicado en la tercera columna de la tabla A.13.

Criterio de aceptación: Al finalizar el ensayo, el interruptor debe cumplir con los

requerimientos del ensayo de cortocircuito. Debe además ser capaz de soporta los valores de

95

corriente de breve duración, con los contactos cerrados, durante un tiempo de 1 minuto, sin

presentar fallas en los contactos o en el aislamiento.

Tabla A.13. Relación "n" entre el valor mínimo requerido para la capacidad de cierre en cortocircuito y la capacidad nominal de ruptura en cortocircuito.


Icn Amperios

Factor

de potencia nominal

Valor mínimo para la capacidad nominal de cierre en cortocircuito (expresado en relación con la capacidad nominal de

ruptura en cortocircuito. n x Icn

Icn < 1500 0,95 1,41 x Icn 1500 < Icn ≤ 3000 0,90 1,42 x Icn 3000 < Icn ≤ 4500 0,80 1,47 x Icn 4500 < Icn ≤ 6000 0,70 1,53 x Icn 6000 < Icn ≤ 10000 0,50 1,7 x Icn 10000 < Icn ≤ 20000 0,30 2,0 x Icn 20000 < Icn ≤ 50000 0,25 2,1 x Icn

50000 < Icn 0,20 2,2 x Icn

Nota: Para tensiones de restablecimiento a frecuencia industrial del sistema mayores que un

110% de la tensión nominal de funcionamiento, para factores de potencia menores (o constantes

de tiempo mayores) que los valores especificados, y para frecuencias de suministro diferentes de

la frecuencia nominal, no se podrá dar ninguna garantía para las capacidades de cierre y de

ruptura.

A.3. COVENIN 726-74. Comportamiento de interruptores en caja metálica (no

automáticos)

A.3.1. Resistencia dieléctrica


Procedimiento: Un interruptor (con los fusibles colocados si los tiene) debe soportar

durante un minuto, sin fallar, la aplicación de una tensión de corriente alterna a 60 Hz, igual a

1000 voltios más el doble de la tensión nominal máxima:

• Entre las partes activas y la caja, con el interruptor en la posición cerrado.

96

• Entre terminales de polaridades opuestas, con el interruptor en la posición de cerrado

• Entre terminales de línea y de carga con el interruptor en la posición abierta.

A.3.2. Sobrecarga

Objetivo: Comprobar la actuación eficaz del interruptor ante valores elevados de corriente

Procedimiento: Un interruptor debe comportarse de manera satisfactoria cuando es

accionado manualmente durante un ciclo de funcionamiento de apertura y cierre con una

corriente de 150% de la corriente nominal, La velocidad debe ser el número de ciclos de

funcionamiento por minuto indicado en la tabla A.14. El dispositivo no debe presentar ningún

daño eléctrico, ni físico, ni tampoco debe mostrar huecos, quemadura o soldadura en los

contactos.

Criterios de aceptación: Se debe cumplir con el número de ciclos por minuto

especificados en la tabla A.14 de acuerdo al valor de corriente nominal del interruptor

A.3.3. Calentamiento

Objetivo: verificar el comportamiento correcto del interruptor ante las condiciones

normales de operación de este.

Procedimiento: Se realiza el ensayo conectando el interruptor como si estuviera

normalmente en servicio, es decir, circulando la corriente nominal. Se espera hasta que la

temperatura se estabilice en un valor constante.

Criterio de aceptación: Ninguna parte de un interruptor encerrado debe mostrar aumento

de temperatura de más de 30ºC cuando el interruptor transporta continuamente la corriente

nominal, hasta llegar a una temperatura constante.

A.3.4. Durabilidad

Objetivo: determinar el numero de operaciones que el interruptor es capaz de efectuar.

Procedimiento: Un interruptor encerrado debe comportarse satisfactoriamente cuando es

accionado a mano o por medio de un mecanismo, para un número de ciclos de funcionamiento, y

a la velocidad indicada en la tabla A.14.

Criterio de aceptación: El interruptor no debe presentar ningún daño eléctrico, ni físico,

ni tampoco debe mostrar huecos, quemaduras o soldaduras en los contactos al ser sometido a esta

prueba y cumplir con el criterio con el número de ciclos de funcionamiento dado en la tabla A.14.

97

Tabla A.14. Ciclos de funcionamiento para prueba de durabilidad Corriente nominal

del interruptor en amperios

Número de ciclos de funcionamiento

por minuto

Número de ciclos de funcionamiento

Con corriente Sin corriente Total 30 6 6000 4000 10.000 60 6 6000 4000 10.000 100 6 6000 4000 10.000

200 5 6000 2000 8.000 400 4 1000 5000 6.000 600 3 1000 4000 5.000

800 2 500 3000 3.500 1200 1 500 2000 2.500

Mayor de 1200 - - 1000 1.000 a) El número indicado de ciclos de funcionamiento por minuto se aplica solamente a la parte del ensayo hecha con corriente. Cuando no se usa corriente, el interruptor puede ser accionado a cualquier velocidad.

A.4. NORMA IEC 60947-2- 1995

A.4.1. Propiedades dieléctricas:

Igual a COVENIN 733 punto A.2.1

A.4.2. Limites de disparos:

Igual a COVENIN 733 punto A.2.2, sólo que esta norma es un poco más específica ya

que indica los tiempos de disparo.

• Para protección instantánea (en condición de cortocircuito y sobrecarga) el tiempo de

disparo debe ser dentro de los 0.2 segundos.

• Dentro de un intervalo del tiempo igual a dos veces del retraso declarado por el fabricante

(tanto para condición en sobrecarga como en cortocircuito)

A.4.3. Comportamiento en sobrecarga

Objetivo: igual a COVENIN 733 punto A.2.3

Procedimiento: Este ensayo aplica para interruptores hasta 630A. El valor de corriente

para el ensayo se encuentra en la tabla A.15, presentada en los criterios de aceptación.

Criterios de aceptación: debe cumplir el número de ciclos de operaciones por hora está

especificado en la columna 2 de la tabla A.16.

98

Tabla A.15. Características del circuito para el ensayo de sobrecarga

ca cc

Corriente 6 In 2,5 In

Voltaje de

recuperación 1,05 Ue max 1,05 Ue max

Ue max = Máximo voltaje operacional del interruptor

Tabla A.16. Número de ciclos operativos 1 2 3 4 5

Corriente * Número de operaciones Número de operaciones por ciclo

A por ciclo por hora** Sin corriente Con corriente *** Total

In ≤ 100 120 8500 1500 10000

100 < In ≤ 315 120 7000 1000 8000

3 15 < In ≤ 630 60 4000 1000 5000

630 < In ≤ 2500 20 2500 500 3000

2500 < In 10 1500 500 2000

* Esta columna significa el máximo valor de corriente para un tamaño de placa dado ** La columna 2 da la mínima tasa de operaciones, esta puede ser incrementada con el consentimiento del fabricante, en este caso la tasa usada debe ser dada en el reporte de la prueba *** Durante cada ciclo de operación, el interruptor debe permanecer cerrado por un tiempo suficiente para asegurar que la corriente de falla esta establecida, pero no excediendo los 2 segundos

A.4.4. Aumento de temperatura



Procedimiento: El interruptor debe ser capaz de transportar la corriente térmica

convencional sin que la temperatura exceda los valores de la tabla A.17.

Criterio de aceptación: No se deben exceder lo límites de temperaturas declarados en la

tabla A.17

A.4.5. Capacidad Operativa

Igual a ensayo de durabilidad de la norma COVENIN 733 punto A.2.5, la tabla de

maniobras es la tabla A.17 mencionada anteriormente en el ensayo de sobrecarga.

99

Tabla A.17. Límite de temperatura para terminales y partes accesibles.

Descripción de la parte* Limite de Aumento de temperatura (k)**

Terminales para conexiones externas 80

Operaciones manuales significan:

Metálicas

25

No metálicas

35

Partes para ser tocadas pero no sostenidas en manos:

Metálicas

40

No metálicas

50

Partes que necesitan ser tocadas para operación

manual:

Metálicas

50

No metálicas 60

*No hay valores especificados para otras partes además de aquellas listadas, pero no se debe causar ningún daño a las partes adyacentes o a los materiales aislantes

** Los limites de aumento de temperatura especificados no tienen el propósito de ser aplicados a nuevas muestras, pero aquellos son aplicables a la verificación de los aumentos de temperatura durante las secuencias apropiadas de ensayo especificadas en la clausula 8

A.4.6. Ensayo de Corriente de breve duración:

Objetivo: Verificar el máximo valor de corriente que el interruptor está en condiciones de

soportar para un tiempo determinado sin abrirse o dañarse, condición importante para los

interruptores aguas arriba del circuito protegido.

Procedimiento: Esta prueba aplica a los interruptores clasificados como Categoría B.

Debe realizarse con el interruptor en posición de cerrado, con una valor de corriente igual al de la

corriente de corta duración y alimentado a la tensión de operación, se debe respetar el factor de

potencia apropiado de acuerdo con la tabla A.18 y su valor pico más alto durante el primer ciclo

no debe ser menos que n veces el valor de la corriente de corta duración, con el valor de n igual al

indicado en la tabla A.18.

Criterio de aceptación: El interruptor debe soportar satisfactoriamente el valor de

corriente al que es sometido, sin presentar fallas ni daños en el equipo

A.4.7. Capacidad de interrupción en cortocircuito:

Objetivo: verificar la capacidad del interruptor para despejar corrientes de fallas debidas a

cortocircuitos

Procedimiento: Abarca dos pruebas, una que se realiza con el valor de corriente de

servicio (Ics) y otra con el valor de corriente última de interrupción (Icu). El comportamiento del

100

equipo al ser aplicada esta prueba, es que no debe originarse falla entre los polos, ni entre los

polos y la carcasa.

Para la prueba con corriente de Ics, se debe cumplir con el factor de potencia y la

constante de tiempo declarada en la tabla A.11. La secuencia de prueba debe ser la siguiente: O-t-

CO-t-CO

La prueba de cortocircuito con el valor de Icu, es aplicable a interruptores de categoría A

y aquellos de categoría B cuyo valor de Icu es mayor que la corriente de corta duración (Icw). La

secuencia que debe cumplir es O-t-CO.

Criterio de aceptación: El interruptor debe despejar la falla según los tiempos

especificados en la tabla A.19.

Tabla A.18. Valores correspondientes al ensayo de corriente, y relación “n· entre el pico y el valor rms de corriente

Corriente de Prueba Factor de Potencia Constante de Tiempo n

A ms

I < 1500 0,95 5 1,41

1500 < I ≤ 3000 0,9 5 1,42

3000 < I ≤ 4500 0,8 5 1,47

4500 < I ≤ 6000 0,7 5 1,53

6000 < I ≤ 10000 0,5 5 1,7

10000 < I ≤ 20000 0,3 10 2

20000 < I ≤ 50000 0,25 15 2,1

50000 < I 0,2 15 2,2

Tabla A.19. Valores del factor de potencia y constantes de tiempo para el ensayo de corriente

Factor de Potencia Constante de Tiempo ms

Corriente de

Prueba I Cortocircuito

Capacidad de desempeño

Sobrecarga Cortocircuito Capacidad

de desempeño

Sobrecarga

KA

Operacional

Operacional

I < 3 0,9 5

3 < I ≤ 4,5 0,8 5

4,5 < I ≤ 6 0,7 5 6 < In ≤

10 0,5 0,8 0,5 5 2 2,5 10 < In ≤

20 0,3 10 20 < In <

50 0,25 15

50 < I 0,2 15

101

A.5. NORMAS ANSI [6], [7], [8]

A.5.1. Ensayo dieléctrico


Procedimiento: Al interruptor se le debe aplicar durante un minuto una tensión de prueba

como lo que se indica a continuación:

• 2200V para el circuito primario de un interruptor nuevo que no haya sido ensayado

anteriormente.

• 1500V para los controles secundarios, incluyendo los sensores de corriente.

• Dos veces el voltaje nominal más 1000V para dispositivos de disparo de bajo voltaje que

operan por encima de los 250V

• 60% de los valores de tensión indicados anteriormente si el interruptor ya ha sido

sometido a un ensayo anterior.

Los puntos donde se aplicarán estos voltajes tanto en posición de abierto como cerrado son

los mismos especificados en COVENIN 726 punto A.3.1

Criterio de aceptación: Debe soportar los valores de ensayo indicados en la tabla A.23sin

presentar fallas en el aislamineto

A.5.2. Ensayo de corriente en régimen permanente (Continuous current test):

Objetivo: su objetivo es semejante al planteado en el ensayo de aumento de temperatura

por COVENIN A.2.4, se prueba si el circuito puede llevar el 100% de la corriente nominal sin

superar los límites de temperatura establecidos por la norma.

Procedimiento: se conecta el circuito en condiciones normales de operación y conducirá

la corriente nominal proporcionada por el fabricante

Criterios de aceptación: Se deben respetar los límites de temperatura especificados en la

tabla A.20

A.5.3. Interrupción en sobrecarga

Objetivo: verificar la cantidad de operaciones que el interruptor es capaz de hacer en

condiciones de sobrecarga.

Procedimiento: Ensayo que se realiza al 600% de la corriente nominal del interruptor. El

Índice de operación será no menos que una operación cada minuto para un grupo de cinco

102

operaciones. Los Grupos de operaciones pueden ser separados por intervalos de máximo 15

minutos.

Criterio de aceptación: El resultado de esta prueba se considera exitoso si el interruptor

queda en buenas condiciones sin necesidad de tener que reponer o reparar alguna de sus partes. El

número de ciclos de operaciones que debe cumplir son en la tabla A.21.

Tabla A.20. Límites de aumento de temperatura1

Limite de Aumento de

Temperatura Sobre el Aire

Rodeando la Carcasa(ºC)

Limite de Temperatura

Total(ºC)

Aislante Clase 90 50 90






Contactos de los Interruptores,

Uniones Conductoras, y otras

partes (excepto las siguientes) 85 125

Terminales de Fusibles (1.) (1.)

Bobinas Serie con aislamiento

superior a Clase 220 o Desnudo (1.) (1.)

Conexiones Terminales (2.) 55 95

(1.) No hay limites específicos excepto no dañar las partes adyacentes

(2.) Las temperaturas de los terminales están basadas en las conexiones a los bus en los

tableros de potencia. Si las conexiones se hacen en los cables, se deben reconocer las posibles

limitaciones térmicas del aislamiento del cable y se deben tomar las medidas adecuadas.

A.5.4. Durabilidad

Objetivo: Este ensayo se realiza con la finalidad de determinar si se cumplen los

requerimientos mecánicos y eléctricos esperados para el interruptor.

Procedimiento:

• Durabilidad eléctrica: Este ensayo debe hacerse a no menos que la corriente y el voltaje

nominal

1 Los tipos de aislamiento de encuentran definidos en el Apéndice D.

103

• Durabilidad mecánica: Debe ser realizada sin carga, al finalizar la prueba el interruptor

debe quedar en condiciones para aplicar otros ensayos sin necesidad de cambiar alguno de

sus componentes

Criterio de aceptación: se debe cumplir con los valores dados en la tabla A.22

Tabla A.21. Requerimientos de sobrecarga para los interruptores de baja tensión [6]

Tamaño en placa de los Interruptores

Amperios

Número de operaciones de rupturas hechas

Col 1 Col 2

600 50

800 50

1600 38

2000 38

3000 *

3200 *

4000 *

5000 *

*No Aplica

Tabla A.22. Requerimientos de durabilidad para interruptores de baja tensión. [6]

Tamaño en placa de los Interruptores

Amperios

Número de operaciones de rupturas hechas u operaciones abrir-cerrar

Entre Servicios 1

Durabilidad Eléctrica

Resistencia Mecánica Total

Col 1 Col 2 Col 3 Col 4 Col 5

600 1750 2800 9700 12500

800 1750 2800 9700 12500

1600 500 800 3200 4000

2000 500 800 3200 4000

3000 250 400 1100 1500

3200 250 400 1100 1500

4000 250 400 1100 1500

5000 250 400 1100 1500

1 El servicio debe consistir en ajustes, limpieza y lubricación

104

A.5.5. Corriente de cortocircuito

Objetivo: Este ensayo tiene como finalidad determinar la habilidad del interruptor para

cerrar, conducir e interrumpir corrientes de acuerdo a su rango.

Procedimiento: se somete el interruptor a los valores de voltaje y corriente dados en las

tablas anexas, este debe cumplir con un numero de ciclos determinado, un indicador será

empleado para detectar cualquier emisión excesiva de llama, gases calientes, o partículas

fundidas durante la prueba de corriente de corto-circuito.

Criterios de aceptación: los valores de voltaje y corriente para esta prueba están dados en

las tabla A.23. Los interruptores sometidos a ensayos (una fase o las tres fases juntas) deben

cumplir con los ciclos presentados en la tabla A.24.

A.5.6. Ensayo de corriente de corta duración

Objetivo: debe ser aplicado para verificar el valor de corriente de cortocircuito más

elevado que el interruptor está en condiciones de soportar durante un tiempo especificado sin

abrirse o dañarse

Procedimiento: Debe ser aplicado para verificar la habilidad del interruptor para actuar en

un ciclo operativo de corriente de corta duración, este dispositivos no debe actuar de forma

directa, es decir, de forma instantánea (ver la tabla A.25 para los rango de valores estimados para

esta corriente). El ciclo operativo se realiza en posición de cerrado, debe consistir en 2 períodos

de 0.5 segundos cada uno, con un intervalo de 15 segundos entre cada uno de ellos durante los

cuales la corriente será cero.

Criterio de aceptación: Se considera exitoso el resultado de la prueba, si después de éste

el interruptor puede ser sometido a otras secuencias de ensayo sin tener que reponer alguno de

sus componentes.

105

Tabla A.23. Valores estandarizados para interruptores de baja tensión

Valores Máximos de Voltaje

Voltios

Valores de Resistencia dieléctrica

Voltios

Valor de Corriente

de Cortocircuito,

Amperio Simétricos 1

Tamaño del

interruptor Amperios

Rango de valores para Corriente nominal en

Amperios

Electro mecánico

Electrónico

Col 1 Col 2 Col 3 Col 4 Col 5 Col 6

635 2200 22000 600 40-600 60-600

635 2200 22000 800 100-800 150-800

635 2200 42000 1600 200-1600 300-1600

635 2200 42000 2000 200-2000 500-2000

635 2200 65000 3000 2000-3000 800-3000

635 2200 65000 3200 2000-3200 800-3200

635 2200 85000 4000 4000 1000-4000

635 2200 85000 5000 5000 2000-5000

508 2200 30000 600 100-600 60-600

508 2200 30000 800 100-800 150-800

508 2200 50000 1600 400-1800 300-1600

508 2200 50000 2000 400-2000 500-2000

508 2200 65000 3000 2000-3000 800-3000

508 2200 65000 3200 2000-3200 800-3200

508 2200 85000 4000 4000 1000-4000

508 2200 85000 5000 5000 2000-5000

254 2200 42000 600 150-600 60-600

254 2200 42000 800 150-800 150-800

254 2200 65000 1600 800-1600 300-1600

254 2200 65000 2000 800-2000 500-2000

254 2200 85000 3000 2000-3000 800-3000

254 2200 85000 3200 2000-3200 800-3200

254 2200 130000 4000 4000 1000-4000

254 2200 130000 5000 5000 2000-5000 1 Valores en esta columna están en valores RMS simétricos para interruptores monofásicos (2-polos) y

trifásicos RMS trifásicos (3-polos).

106

Tabla A.24. Ensayo de corriente de cortocircuito

Ciclo de Trabajo (Nºde fases) Valor Máximo

de Tensión Corriente

O--15s--C-O 3 635 I1

O--15s--C-O 3 508 I2

O--15s--C-O 3 254 I3

O--15s--C-O 1 635 0,87I1

O--15s--C-O 1 508 0,87I2

O--15s--C-O 1 254 0,87I3

O 3 635 I1

O--15s--C-O 3 635 I8

O 1 600 174000

O--t--C-O 3 600 200000

O 3 600

O 3 600

O=operación de apertura; C-O Cerrado-Abierto; t= tiempo necesario para realizar las pruebas I1= Valor de corriente de cortocircuito al valor máximo de voltaje de 635V; I2= Valor de corriente de cortocircuito al valor máximo de voltaje de 508V; I3= Valor de corriente de cortocircuito al valor máximo de voltaje de 254V;

I8= Valor de corriente de cortocircuito al voltaje máximo de 635V

107

Tabla A.25. Valores para el ensayo de breve duración.

Valores Máximos

de Voltaje

(V)

Resistencia Dieléctrica

Voltios

Valor de Corriente Cortocircuito/Valor

es de Corriente de Tiempo Corto

Amperios 1

Tamaño interrup

(A)

Valores de Corriente en el

Rango de Disparo del Dispositivo 2

Electromecánico Electrónico Banda de Tiempo

Minima Banda de Tiempo

Intermedia Banda de Tiempo

Máxima Banda de

cualquier Tiempo

Col 1 Col 2 Col 3 Col 4 Col 5 Col 6 Col 7 Col 8

635 2200 22000 600 175-600 200-600 250-600 60-600

635 2200 22000 800 175-800 200-800 250-800 150-800

635 2200 42000 1600 350-1600 400-1600 500-1600 300-1600

635 2200 42000 2000 350-2000 400-2000 500-2000 500-2000

635 2200 65000 3000 2000-3000 2000-3000 2000-3000 800-3000

635 2200 65000 3200 2000-3200 2000-3200 2000-3200 800-3200

635 2200 85000 4000 4000 4000 4000 1000-4000

635 2200 85000 5000 5000 5000 5000 2000-5000

508 2200 30000 600 175-600 200-600 250-600 60-600

508 2200 30000 800 175-800 200-800 250-800 150-800

508 2200 50000 1600 350-1600 400-1600 500-1600 300-1600

508 2200 50000 2000 350-2000 400-2000 500-2000 500-2000

508 2200 65000 3000 2000-3000 2000-3000 2000-3000 800-3000

508 2200 65000 3200 2000-3200 2000-3200 2000-3200 800-3200

508 2200 85000 4000 4000 4000 4000 1000-4000

508 2200 85000 5000 5000 5000 5000 2000-5000

254 2200 42000 600 175-600 200-600 250-600 60-600

254 2200 42000 800 175-800 200-800 250-800 150-800

254 2200 65000 1600 350-1600 400-1600 500-1600 300-1600

254 2200 65000 2000 350-2000 400-2000 500-2000 500-2000

254 2200 85000 3000 2000-3000 2000-3000 2000-3000 800-3000

254 2200 85000 3200 2000-3200 2000-3200 2000-3200 800-3200

254 2200 130000 4000 4000 4000 4000 1000-4000

254 2200 130000 5000 5000 5000 5000 2000-5000

108

1 Valores en esta columna están en valores RMS simétricos para interruptores monofásicos (2-polos) y

trifásicos RMS trifásicos (3-polos). Cuando se aplica en sistemas donde el valor máximo de voltaje puede

aparecer a través de un solo cortocircuito es el 87% de ese valor. Ver 5.8 de ANSI/IEEE C37.13 2 Para valores preferidos de corriente de elemento de disparo, ver tabla 22. Hay que destacar que la

capacidad de carga combinaciones de elemento-disparo-interruptor puede ser mayores que los valores de

corriente de elemento-disparo. Ver 10.1.3 de ANSI/IEEE C37.13

A.6. Norma UL 489 [24]

A.6.1. Calibración al 200% (200% Overload Calibration):

Cada polo del circuito debe dispararse a un tiempo determinado cuando conduce el 200%

de su corriente nominal

A.6.2. Calibración al 135% (135% Overload Calibration):

Cuando los polos están cargados de igual manera, el circuito debe dispararse a un tiempo

específico cuando conduce el 135% de su corriente nominal

A.6.3. Sobrecarga:

Un interruptor a su tensión nominal debe operar cuando la corriente es el 600% de su

valor nominal. Si el tamaño del interruptor es hasta 1600 A debe efectuar 50 operaciones, los que

están entre 1600 A- 2500 A deben ser capaces de realizar 25 operaciones, los de 3000 A y 4000

A deben hacer 3 operaciones al 600% y 25 operaciones al 200%.

A.6.4. Aumento de temperatura:

Mientras se conduce el 100% de la corriente en un encerramiento, la temperatura aumenta

según los límites de los terminales que especifica una instalación eléctrica

A.6.5. Durabilidad:

El interruptor debe cumplir exitosamente con los siguientes números de operaciones

presentado en la tabla A.26

109

Tabla A.26. Número de operaciones mínimas para el ensayo de durabilidad Corriente de operación(A) Operaciones a carga plena Operaciones sin carga

0 - 100 6000 4000

101 - 225 4000 4000

226 - 600 1000 5000

601 - 800 500 3000

801 - 2500 500 2000

2501 - 4000 400 1100

A.6.6. Cortocircuito:

El interruptor debe ser capaz de soportar la corriente de falla y despejarla sin dañarse.

Para interruptores de 240Vac en adelante, se deben realizar dos pruebas de cortocircuito por polo

y una prueba con todos los polos conectados en serie. Para interruptores de 120/240 Vac se

realizan 3 pruebas con todos los polos conectados en serie. Se considera una prueba exitosa si la

corriente es interrumpida y se monitorea la integridad del aparato.

A.6.7. Dieléctrico:

El interruptor debe resistir durante un minuto el valor del doble de su tensión nominal más

1000V. Esta prueba se debe aplicar entre la línea y los terminales de carga del interruptor, entre

los terminales de polaridad positiva en posición de cerrado, entre las partes activas y el

encerramiento tanto en posición de abierto como de cerrado (UL 489)

110

ANEXO B

PARÁMETROS DE UN SISTEMA DE BARRAS

B.1. Parámetros eléctricos: [35]

En este parámetro se deben considerar la corriente que transportan las barras, la sección para

una determinada intensidad y la caída de tensión.

• Por capacidad amperimétrica: El cálculo de barras por capacidad amperimétrica se

realiza tomando en cuenta los siguientes parámetros

∑∑∑

−⋅+⋅

⋅⋅−⋅=

))20(1(

)()()(9,24

20

39,05,061,0

qar

pSqqKI n

Donde:

Definición de los coeficientes k1, k2, k3, k4, k5, k6:

� Coeficiente k1, depende del número de barras semiplanas por fase para:

o 1 barra, k1 = 1

o 2 o 3 barras, ver la tabla 7.5

Tabla B.1. Valor de k1 según el número de barras por fase Nº de barras

por fase e/a

0,05 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 k1

2 1,63 1,73 1,76 1,80 1,83 1,85 1,87 1,89 1,91 3 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,63 2,65 2,68 2,70

111

� Coeficiente k2, depende del estado de la superficie de las barras. Si es desprotegida el

valor es k2 = 1, si es pintada el valor es k2 = 1,15.

� Coeficiente k3, depende de la posición de las barras

o Barra de canto: k3 = 1

o 1 barra plana: k3 = 0,95

o varias barras planas: k3 = 0,75

� Coeficiente k4, depende del lugar en el que estén instaladas las barras:

o Atmósfera normal en el interior: k4 = 1

o Atmósfera normal en el exterior: k4 = 1,2

o Barras en un remonte sin ventilar: k4 = 0,80

� Coeficiente k5, depende de la ventilación artificial

o Sin ventilación artificial: k5 = 1

o El caso con ventilación deberá tratarse caso por caso y a continuación validarse

por ensayos

� Coeficiente k6, depende del tipo de corriente

o Para una corriente alterna de frecuencia 60Hz, k6 depende del número de barras n

por fase y de su separación. El valor de k6 para una separación equivalente al

grosor de las barras, se da en la tabla B.2.

Tabla B.2. Valor de k6 según el número de barras por fase n 1 2 3

K6 1 1 0,98

• Caída de tensión: COVENIN define este término, como la diferencia numérica

expresada en voltios entre la tensión de entrada al extremo de una línea y la tensión del

extremo de la carga. Normalmente se expresa como la caída de tensión línea a línea por

cada 50 metros del ducto de barras [11]. Mientras que para la norma NEMA define que

esta magnitud debería ser expresada según la caída de tensión línea –línea promedio por

100 pies (30,48m) en alguna de las siguientes alternativas:

o Carga concentrada al final del recorrido del ducto de barra

o Carga distribuida uniformemente a lo largo del recorrido del ducto de barra

112

La caída de voltaje varía con el factor de potencia del circuito y es máximo cuando el

factor de potencia del circuito y del ducto de barra son iguales. [12]. La caída de voltaje para

barras se realiza tomando en cuenta los siguientes parámetros.

)sincos(3100 θθ XRIVD +⋅⋅⋅⋅=

Donde,

I = Corriente en amperios

R= resistencia de fase en ohm por pies

X= reactancia de fase en ohm por pies

cosθ = factor de potencia

• Resistencia, reactancia e impedancia: son parámetros característicos del

comportamiento de una barra, para su cálculo es necesario aplicar la prueba de aumento

de temperatura (explicada en el capítulo de Ensayos) y tomar medidas de la corriente, la

tensión y la potencia activa del equipo en estudio. [12]

3CABCAB VVV

Vn++

= 3

CABCAB IIIIn

++=

LIn

VnZ

⋅⋅=

3

LI

WR

n ⋅⋅=

23 22 RZX −=

Donde,

W= W1 + W2, la potencia activa trifásica total

L= la longitud en pies del tramo de barras

B.2. Parámetros mecánicos: [35]

Este parámetro se circunscribe a características físicas del sistema de barras tales como:

dimensiones, resistencia mecánica, temperatura de trabajo y pérdidas de energía.

Los Esfuerzos mecánicos entre conductores paralelos a considerar para el cálculo de

barras se obtiene mediante el siguiente cálculo (ver figura B.8):

( ) ( )∑∑ −⋅⋅

= 821021 Idin

d

lF

113

Figura B.1. Esfuerzos mecánicos entre conductores.

donde:

F1 = esfuerzo

l = distancia entre aisladores de una misma fase (cm)

d = distancia entre fases (cm)

Idin = valor pico de corriente de cortocircuito (A)

∑ ∑

⋅==

U

ScckIthkIdin

3

Scc = potencia de cortocircuito (KVA)

Ith = corriente de cortocircuito (A)

U = tensión de servicio (kV)

K = 2,5 para 50 Hz (IEC)

2,6 para 60 Hz (IEC)

2,7 para 60 Hz (ANSI)

114

APÉNDICE C

ENSAYOS REQUERIDOS PARA DUCTOS DE BARRAS

C.1. COVENIN [10]

Las pruebas generales en las cuales se certifican los aspectos de distancias mínimas y

espesores de estañado y pintura, según las especificaciones de diseño no son consideradas en este

estudio. Los ensayos descritos son los aspectos referentes a los parámetros eléctricos y

mecánicos.

C.1.1. Ensayos dieléctricos

Objetivo: Determinar la calidad del aislamiento a 60 Hz

Procedimiento: La muestra a ensayar consiste en cualquier sección de ducto de barra, la

cual debe estar limpia, seca y sin ningún tipo de deterioro físico visible. La tensión de prueba será

de 1000V, más el doble de la tensión nominal del ducto de barras, a una frecuencia no menor que

la frecuencia nominal de las barras (véase la tabla 8.2), la tensión de prueba debe aplicarse

durante un minuto.

Criterio de aceptación: El interruptor debe soportar la tensión de ensayo sin presentar

defectos en aislamiento

Tabla C.1. Tensiones y niveles de aislamiento nominal para barras de distribución Características nominales

de tensiones (rms) Nivel de

aislamiento (kV) Tensión nominal

(V) Tensión

máxima (V) Prueba de 60 Hz

(rms) Prueba de corriente

continua*

240 250 2.2 3.1

480 500 2.2 3.1

600 630 2.2 3.1 *La inclusión de esta columna no implica que sea obligatorio el requisito de prueba de aislamiento de corriente continua.

C.1.2. Ensayo de corriente nominal

Objetivo: Determinar el cumplimiento con los valores de corriente nominal en régimen

permanente. Es necesario comprobar que la temperatura de los componentes del ducto estén

dentro de los límites nominales

115

Procedimiento: las pruebas se hacen a cualquier temperatura ambiente comprendida entre

más de 10ºC y 40ºC. Se usan pares termoeléctricos para medir las temperaturas en el punto más

caliente, aunque esto requiera la perforación de agujeros que destruyan algunas partes del equipo

sometido a prueba, se hacen mediciones en los puntos de unión (empalme), en la carcasa y en el

material aislante de los conductores. Las pruebas de corriente nominal en régimen permanente se

prolongan hasta que los aumentos de temperatura se estabilicen en todos los puntos medidos de la

canalización de ducto de barras, de acuerdo con tres lecturas sucesivas hechas a intervalos de 30

min.

Criterio de aceptación: Se deben respetar los límites de temperatura definidos en la tabla

8.3.

Tabla C.2. Límites de temperatura para materiales aislantes usados en ductos de barras para distribución.

Clase de material aislante Límite de elevación de temperatura en el punto

más caliente (ºC )

Límite de temperatura total en el punto más

caliente (ºC ) Clase Y (90) 50 90

Clase A (105) 65 105

Clase B (130) 90 130

Clase F (155) 115 155

Clase H (180) 140 180

Clase C (220) 180 220

C.1.3. Ensayo de corriente momentánea de cortocircuito

Objetivo: determinar las características de resistencia al esfuerzo electrodinámico en los

conductores

Procedimiento: se debe aplicar una corriente de impulso, que es un valor de cresta, de

aproximadamente 2,5 veces el valor de la corriente nominal de cortocircuito por un tiempo

determinado, generalmente de 0,5 o 1 segundo.

Criterio de aceptación: Se considera que el ensayo fue satisfactorio, si no se observan daños

en las barras, en los conductores y en la estructura. [36]

C.2. Ensayos Requeridos ANSI [13], [33]

C.2.1. Ensayos Dieléctricos:

116

Objetivo: demostrar la habilidad del sistema de aislamiento para soportar las tensiones

requeridas

Procedimiento: Se debe aplicar a la barras de envolturas mecánicas las pruebas de nivel

de aislamiento básico por medio de impulsos eléctricos (lighttning withstand voltage). El ensayo

sobre el aislamiento debe hacerse en condiciones secas, a la temperatura, presión y humedad

ambiental y luego aplicar los factores de corrección proporcionados en IEEE Std 41. Las

tensiones deben ser aplicadas entre fase- fase y fase – tierra (con las otras fases y carcasa puesta a

tierra).

Criterios de aceptación: Debe cumplir con los valores suministrados en la tabla 8.42

Tabla C.3. Rangos de tensión y nivel de aislamiento para barras no segregadas

Tensión nominal (kV rms)

Nivel de aislamiento

Tensión a soportar (kV rms)

Seco (1 min) Húmedo (10 s)

0,635 2,2 -

C.2.2. Ensayo de corriente de operación

Objetivo: verificar la condición de la barra para conducir la corriente nominal de

operación sin exceder los límites de aumento de temperatura declarados por la norma como

normales.

Procedimiento: la barra a inspeccionar debe tener un mínimo de longitud de 6 m, y debe

tener al menos una unión por fase (abrazadera, tornillo o soldadura). Se debe efectuar en un lugar

libre de corrientes de viento y la temperatura ambiental debe estar entre 10 ºC y 40 ºC. El tiempo

de aplicación de la prueba debe ser tal que, ningún elemento donde sea efectuada la medida de

temperatura, aumente más de 1 ºC en un período de una hora

Criterios de aceptación: Debe respetar los límites declarados en las tabla 8.5 y 8.6.

1 Las normas IEEE Std 4 y C37.20.2 no se encontraban a disposición para consulta, por ende se hace referencia a éstas por su importancia en la descripción del procedimiento de ensayo más no se realiza un análisis de su contenido. 2 La norma ANSI C37.23 presenta tablas para ductos de fases segregadas, no segregadas y fases aisladas. Sin embargo sólo se incluye un extracto de la tabla para ductos de fases no segregadas, ya que el voltaje nominal de referencia para las otras tablas excede el nivel normalizado para ductos de baja tensión.

117

Tabla C.4. Límite de temperatura para barras

Elemento de la barras

Límite de aumento de

temperatura en el punto más caliente (ºC)

Límite total de temperatura en el punto más

caliente

Conductos de la barra

a) conectores de barras 30 70 b) Conexiones atornillables de aluminio o plata (o

equivalente) 65 105

c) Uniones soldadas 65 105 Cerramientos y estructuras de soporte

a) Para conductores con aumentos establecidos a 65ºC 40 80

b) Para conductores con aumentos establecidos a 30ºC 20 60

Aislamiento

limitado según la clasificación de materiales aislantes de la tabla 8.3 -

Terminaciones Igual que los conductores y cerramientos -

Conexiones a cables

a) Uniones atornillables 30 70

b) Uniones atornillables de aluminio o plata 45 85

C.2.3. Ensayo de resistencia a la corriente momentánea

Objetivo: debe ser ejecutada para demostrar la capacidad mecánica de la estructura, tanto

en las fases de la barra, como en las conexiones y los anexos, a manera de asegurar que soporte

los esfuerzos producidos al aplicarse la corriente momentánea de cortocircuito.

Procedimiento: Se debe aplicar la corriente por un período de al menos 10 ciclos, a

cualquier voltaje conveniente para este ensayo. Al igual que el ensayo de corriente de operación,

esta prueba debe efectuarse en una sección de un mínimo de 6 metros y con al menos una unión.

Criterios de aceptación:

� No se debe observar ninguna falla en el aislamiento

� En caso de que ocurra alguna deformación en la barra, esto no debe impedir que las

pruebas dieléctricas sean ejecutadas.

C.2.4. Ensayo de corriente de breve duración

118

Objetivo: su objetivo es demostrar la adecuación eléctrica de las fases de las barras, de la

barra de tierra y de las conexiones en las barras de encerramientos mecánicos, al soportar la

corriente de breve duración por un período de tiempo definido.

Procedimiento: se debe realizar sobre una sección con longitud mínima de 6 metros.

Debe ser capaz de soportar la corriente de corta duración por un período de 2 segundos para las

barras segregadas y no segregadas, los valores de ensayo son los presentados en la tabla 8.7.

Criterios de aceptación:

� No se debe observar ninguna falla en el aislamiento

� En caso de que ocurra alguna deformación en la barra, esto no debe impedir que las

pruebas dieléctricas sean ejecutadas.

Tabla C.5. Valores de corriente de breve duración para barras segregadas y no segregadas.

Tensión de

operación

(kV)

Corriente de

breve duración

(kA rms simétrica)

Corriente momentánea

kA rms simétricos kA pico

0,635

22 29 51

42 56 97

65 86 150

85 113 196

119

ANEXO D

CLASES DE AISLAMIENTO.

Para el propósito de establecer los límites de temperatura, los materiales aislantes deben ser

clasificados de la siguiente manera:

• Clase 90: materiales o combinaciones de materiales como el algodón, seda y papel sin

impregnar. Otros materiales pueden ser clasificados en esta clase, si según la experiencia

en pruebas, estos pueden ser capaces de operar a 90ºC.

• Clase 105: materiales o combinaciones de materiales como algodón, seda y papel

impregnados o sumergidos en un líquido dieléctrico como el aceite. Otros materiales

pueden ser incluidos en esta clase si éstos pueden ser capaces de operar a 105ºC.

• Clase 130: materiales o combinación de materiales como mica, fibra de vidrio y asbestos.

Otra clase de materiales, no necesariamente inorgánicos, pueden ser incluidos, siempre y

cuando sean capaces de operar a 130ºC.

• Clase 155: materiales o combinación de materiales como mica, fibra de vidrio y asbestos.

Otra clase de materiales, no necesariamente inorgánicos, pueden ser incluidos, siempre y


• Clase 180: materiales o combinaciones de materiales como silicone, polímeros, mica,

fibra de vidrio, asbestos, etc. Otra clase de materiales pueden ser incluidos, siempre y


• Clase 220: materiales o combinaciones de materiales capaces de operar a 220ºC.

• Por encima de la clase 220: materiales como mica, porcelana, vidrio, y otros materiales

similares que sean capaces de operar a temperaturas por encima de 220ºC.

120

ANEXO E

GRADOS DE PROTECCIÓN

Clasificación IP:

(Ingress Protection) La norma IEC 529 describe un sistema para la clasificación del grado de

protección, o estanquidad, proporcionado por los cerramientos (las cajas) de los equipos

eléctricos. El grado de protección (estanquidad) proporcionado por los cerramientos se indica por

medio del código IP. Este sistema de código utiliza las letras “IP” seguidas hasta cuatro dígitos,

de los cuales normalmente sólo se emplean dos. Éstos son referentes al ingreso de polvo, líquido

u otro material, al igual que protección contra el contacto entre personas y elementos activos del

sistema.

o Primer dígito: es numérico e indica el grado de protección (estanquidad) dentro del

cerramiento contra la entrada de objetos extraños sólidos y el acceso de personas a partes

peligrosas.

o Segundo dígito: también es numérico e indica el grado de protección (estanquidad) contra

el ingreso de agua en el cerramiento.

Tabla E.1. Grados de protección indicados por la primera cifra característica

121

Tabla E.2. Grados de protección indicados por la segunda cifra característica

o Tercer dígito: es una letra e indica el grado más alto de protección de personas contra el

acceso a partes peligrosas.

o Cuarto dígito: también es una letra y se emplea en casos excepcionales para información

suplementaria.

o NOTA 1: Cuando no sea necesario especificar el primer o segundo dígito, se sustituirá por

la letra “X” (“XX” si no se requieren los dos dígitos).

o NOTA 2: La norma IEC 529 no se refiere a la protección contra la oxidación, la corrosión,

el hielo o los disolventes corrosivos (por ejemplo, líquidos de corte) y ese producto

codificado IP 67 no tiene que cumplir necesariamente con los requisitos IP 66.

122

Tabla E.3. Descripción de la protección proporcionada por las letras adicionales

Clasificación NEMA:

Esta norma proporciona grados de protección para Cerramientos de equipo eléctrico (1000

voltios máximo) similar a los del estándar IEC 529.

Para Locales no peligrosos

o Los cerramientos (cajas) tipo 1: diseñados para utilización en interiores, sirven para

proporcionar un grado de protección contra el contacto con equipo adjunto.

o Los cerramientos tipo 3: diseñados para utilización en exteriores, sirven para

proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra el polvo y la lluvia

transportados por el viento, aguanieve y formación externa de hielo.

o Los cerramientos tipo 4: diseñados para utilización en interiores o exteriores, sirven

para proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra el polvo y lluvia

transportados por el viento, salpicaduras de agua y agua directa procedente de una

manguera.

o Los cerramientos tipo 4X: diseñados para utilización en interiores o exteriores, sirven

para proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra la corrosión, polvo y la

lluvia transportados por el viento, salpicaduras de agua y agua directa procedente de

una manguera.

o Los cerramientos tipo 6: diseñados para utilización en interiores o exteriores, sirven

para proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra la intrusión de agua

durante una sumersión temporal producida a una profundidad limitada.

123

o Los cerramientos tipo 6P: diseñados para utilización en interiores o exteriores, sirven

para proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra la intrusión de agua

durante una sumersión prolongada a una profundidad limitada.

o Los cerramientos tipo 12: diseñados para utilización en interiores, sirven para

proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra el polvo, la superposición

de suciedad y el goteo de líquidos no corrosivos.

o Los cerramientos tipo 13: diseñados para utilización en interiores, sirven para

proporcionar un grado de protección (estanquidad) contra el polvo, salpicaduras de

agua, aceite y fluido refrigerante no corrosivo

o NOTA: La Publicación de las Normas NEMA prueba los productos bajo condiciones

del ambiente tales como corrosión, oxidación, hielo, aceite y fluidos refrigerantes.

El resto de los tipos de NEMA pueden denominarse a grandes rasgos:

Tipo Descripción 2 A prueba de goteos

3R Sellado contra la lluvia 3S Sellado contra lluvia, granizo y polvo 5 Sellado contra polvo

7 (A, B, C o D)* Locales peligrosos, Clase I – Equipo cuyas interrupciones ocurren en el aire

8 (A, B, C o D)* Locales peligrosos, Clase I – Aparatos sumergidos en aceite 9 (E, F o G)* Locales peligrosos, Clase II

10 A prueba de explosiones (para minas de carbón con gases 11 Resistente al ácido o a gases corrosivos – sumergido en aceite

Código IK

El Código IK es un sistema de codificación desarrollado por IEC cuya finalidad es indicar

el grado de protección proporcionado por un cerramiento contra impactos mecánicos externos

que pudieran ser perjudiciales, esto debido a que podría poner en peligro la integridad física de

los equipos. La codificación de acuerdo a lo establecido en la norma, establece una designación

alfanumérica consistiendo en un prefijo con las letras IK, cuya función es indicar que se trata de

protección mecánica, luego de estas letras se añade el numeral característico, asociado a la

cantidad de energía permitida en un impacto, la clasificación desde el 00 hasta el 10 inclusive

ambos se establece los grados de protección mecánica en base a la energía de impacto permitida

en J. Cada numeral característico muestra valores de energía de impacto vistos en la tabla E.4

124

Tabla E.4 . Descripción de los grados de protección mecánica (Código IK) definido en la normas

IEC

Código IK IK00 IK01 IK02 IK03 IK04 IK05 IK06 IK07 IK08 IK09 IK10

Energía impacto [J] 0 0,14 0,2 0,35 0,5 0,7 1 2 5 10 20

De la tabla anteriormente mostrada, puede añadirse en primer lugar que la adopción de

este sistema, utilizando un numeral característico de dos dígitos se ha hecho a fin de evitar la

confusión con sistemas nacionales ya existentes, cuyas denominaciones consisten en un dígito.

Asimismo, en lo referente a valores elevados de energía de impacto, los cuales se encuentren por

encima del máximo de acuerdo a la denominación Código IK, se recomienda en la norma tomar

un valor de 50 J.

125

APÉNDICE F

EJEMPLO ILUSTRATIVO APLICADO A LAS MARCAS ASIÁTICAS EN ESTUDIO

PARA EL CASO DE INTERRUPTORES DE CAJA MOLDEADA.

A continuación se desarrolla un modelo ejemplo con 4 marcas de diferentes productores

pertenecientes al mercado asiático, con el fin de ilustrar el procedimiento aplicado a todas las

marcas en análisis, tanto para interruptores en caja moldeada (molded case) como los abiertos

(insulated case, air circuit breakers)

1. Matriz principal

Matriz de dimensiones 11 x 2, constituida por dos líneas de interruptores de baja tensión de la

marca CHINT y los diferentes parámetros o criterios de la evaluación. Cada parámetro cuenta

con su respectiva unidad de medición, salvo el número de polos, método de instalación, los

accesorios y el tipo de disparo.

En la siguiente matriz llamada también de Partida, se encontrará la gama de alternativas que

ofrecen los productores en el área de interruptores de baja tensión, cabe destacar que esta data

tuvo que ser levantada detenidamente a través de un proceso de análisis y de interpretación a fin

de ajustarla a los requerimientos deseados.

Tabla F.1. Matriz de partida

CHINT NM1 NM8

Certificados KEMA KEMA Precios ($)

Tensión de operación (V) 380, 400, 415, 690 690

Corriente Nominal (A) 10-1250 16-1250 Número de polos 2, 3, 4 2, 3, 4 Capacidad de rupture (kA) 3 - 7 0 6 - 150

Operaciones mecánicas Cumple con norma 20000 - 10000

Operaciones Eléctricas Cumple con norma 20000 - 4000

Accesorios Opción A Opción A Tipo de disparo Opción B Opción B Método de instalación Opción B Opción B

126

1.1.Cálculo Estimación Centro Decisor

En esta fase corresponde interpretar, a través de la Ecuación Peso Ponderado, que porcentaje

le corresponde a cada parámetro o criterio según la importancia o estimación que le otorgue el

Centro Decisor.

Tabla F.2. Matriz de ponderación

Estimaci ón centro decisor

Peso porcentual (%)

Certificados 1 26,02 Precios ($) 2 13,01 Tensión de operación 3 8,67 Corriente Nominal 3 8,67 Número de polos 3 8,67 Capacidad de ruptura 3 8,67 Operaciones mecánicas 4 6,51 Operaciones Eléctricas 4 6,51 Accesorios 5 5,20 Tipo de disparo 6 4,34 Método de instalación 7 3,72

TOTAL 100,0

Ecuación de Peso Preferencial:

∑=

⋅=

n

i i

jj

C

CW

1

1

1001

Wj= peso preferencial o ponderado (porcentual) Cj= Estimación del parámetro seleccionado Ci= Sumatoria de los n parámetros evaluados

• Certificaciones

Con Cj = 1; n = 7 %02,26

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1001

1

=++++++++++

⋅=jW

• Precio

127

Con Cj = 3; n = 7 %01,13

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1002

1

=++++++++++

⋅=jW

• Magnitudes de operación: o Número de polos o Tensión de operación o Corriente nominal o Capacidad de interrupción

Como este parámetro se subdivide en 4, todos de igual importancia, ya que lo que se evalúa es la variedad, entonces llevarán el mismo peso ponderativo

Con Cj = 3; n = 7 %67,8

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1003

1

=++++++++++

⋅=jW

• Durabilidad o Operaciones Mecánicas o Operaciones Eléctrica

Este parámetro se subdivide en dos, ambos con el mismo peso ponderativo

Con Cj = 4; n = 7 %51,6

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1004

1

=++++++++++

⋅=jW

• Accesorios

Con Cj = 5; n = 7 %20,5

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1005

1

=++++++++++

⋅=jW

• Tipo de disparo

Con Cj = 6; n = 7 %34,4

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1006

1

=++++++++++

⋅=jW

• Método de instalación

128

Con Cj = 7; n = 7 %72,3

7

1

6

1

5

1

4

1

4

1

3

1

3

1

3

1

3

1

2

11

1007

1

=++++++++++

⋅=jW

2. Matriz de estimación de subdivisiones de parámetros

Tabla F.3. Matriz de estimación de subparámetros

Ponderación Peso

alternativa

Certificados

Lab. reconocidos 1 54,55

Lab. No reconocidos 2 27,27 Ninguno 3 18,18

Precios ($)

Magnitudes

de operación

Número de polos

Opción A 1 54,55 Opción B 2 27,27 Opción C 3 18,18 Voltaje de operación (V) Opción A 1 66,67 Opción B 2 33,33 Corriente nominal (A) Opción A 1 66,67 Opción B 2 33,33 Capacidad de ruptura Icu (kA)

Opción A 1 48,00 Opción B 2 24,00 Opción C 3 16,00 Opción D 4 12,00

Número de

operaciones

Mecánicas

Opción A 2 20,69

Opción B 4 10,34 Opción C 3 13,79 Opción D 3 13,79 Opción E 1 41,38 Eléctricas Opción A 2 20,69 Opción B 4 10,34 Opción C 3 13,79 Opción D 3 13,79 Opción E 1 41,38

Accesorios Opción A 1 66,67 Opción B 2 33,33

Tipo de

disparo

Opción A 1 66,67

Opción B 2 33,33

sin mantenimiento 1 66,67 Método de

instalación

Opción A 1 66,67

Opción B 2 33,33

129

2.1. Cálculo de estimación de la subdivisión de los parámetros

A continuación se presenta el procedimiento del cálculo. La descripción de los parámetros o criterios subdivididos se encuentra en el capitulo anterior. La estimación de los subparámetros se realiza en orden creciente desde 1 que representa la opción considerada más favorable hasta n que representa la menos favorable.

De la ecuación de ponderación mencionada anteriormente, tenemos:

• Certificaciones:

o Laboratorios internacionalmente reconocidos = 1 o Laboratorios con poco reconocimiento internacional = 2 o No posee ningún tipo de certificación = 3

Con Cj = 1; n = 3 %55,54

3

1

2

11

1001

1

=++

⋅=jW

Con Cj = 2; n = 3 %27,27

3

1

2

11

1002

1

=++

⋅=jW

Con Cj = 3; n = 3 %18,18

3

1

2

11

1003

1

=++

⋅=jW

• Magnitudes de operación

o Número de polos � Opción A = 1 � Opción B = 2 � Opción C = 3

Con Cj = 1; n = 3 %55,54

3

1

2

11

1001

1

=++

⋅=jW

130

Con Cj = 2; n = 3 %27,27

3

1

2

11

1002

1

=++

⋅=jW

Con Cj = 3; n = 3 %18,18

3

1

2

11

1003

1

=++

⋅=jW

o Tensión de operación � Opción A = 1 � Opción B = 2

Con Cj = 1; n = 2 %67,66

2

11

1001

1

=+

⋅=jW

Con Cj = 2; n = 2 %33,33

2

11

1002

1

=+

⋅=jW

o Corriente nominal: � Opción A = 1 � Opción B = 2

Con Cj = 1; n = 2 %67,66

2

11

1001

1

=+

⋅=jW

Con Cj = 2; n = 2 %33,33

2

11

1002

1

=+

⋅=jW

• Durabilidad:

o Mecánicas � Opción A = 2 � Opción B = 4 � Opción C = 3 � Opción D = 3 � Opción E = 1

131

o Eléctrica: � Opción A = 2 � Opción B = 4 � Opción C = 3 � Opción D = 3 � Opción E = 1

Con Cj = 1; n = 4 %38,41

4

1

3

1

3

1

2

11

1001

1

=++++

⋅=jW

Con Cj = 2; n = 4 %69,20

4

1

3

1

3

1

2

11

1002

1

=++++

⋅=jW

Con Cj = 3; n = 4 %79,13

4

1

3

1

3

1

2

11

1003

1

=++++

⋅=jW

Con Cj = 4; n = 4 %34,10

4

1

3

1

3

1

2

11

1004

1

=++++

⋅=jW

• Accesorios o Opción A = 1 o Opción B = 2

• Tipo de disparo o Opción A = 1 o Opción B = 2

• Método de instalación o Opción A = 1 o Opción B = 2

Con Cj = 1; n = 2 %67,66

2

11

1001

1

=+

⋅=jW

Con Cj = 2; n = 2 %33,33

2

11

1002

1

=+

⋅=jW

132

2.2. Fase de conversión de los porcentajes de subparámetros Debido a la necesidad de mantener la coherencia entre las dimensiones de la distribución de los porcentajes de los parámetros y subparámetros, así como también de llevar la jerarquización final a 100%, es necesario realizar un procedimiento de conversión de porcentajes, esto simplemente se ejecutará mediante una regla de tres:

• Certificaciones:

o Laboratorios internacionalmente reconocidos = 54,55% o Laboratorios con poco reconocimiento internacional = 27,27% o No posee ningún tipo de certificación = 18,18%

Si 54,55% ------------- 26,02% 27,27% ------------- X X= 13,01%

Si 54,55% ------------- 26,02% 18,18% ------------- X X= 8,67%

o Laboratorios internacionalmente reconocidos = 26,02% o Laboratorios con poco reconocimiento internacional = 13,01% o No posee ningún tipo de certificación = 8,67%

Valores de porcentajes finales respecto al 100% total de la jerarquización de los interruptores de baja tensión

• Precio • Magnitudes de operación

o Número de polos � Opción A = 54,55% � Opción B = 27,27% � Opción C = 18,18%

Si 54,55% ------------- 8,67% 27,27% ------------- X X= 4,34%

Si 54,55% ------------- 8,67% 18,18% ------------- X X= 2,89%

� Opción A = 8,67% � Opción B = 4,34% � Opción C = 2,89%


133

o Tensión de operación � Opción A = 66,67% � Opción B = 33,33%

Si 66,67% ------------- 8,67% 33,33% ------------- X X= 4,34%

� Opción A = 8,67% � Opción B = 4,34%


o Corriente nominal: � Opción A = 66,67% � Opción B = 33,33%

Si 66,67% ------------- 8,67% 33,33% ------------- X X= 4,34%

� Opción A = 8,67% � Opción B = 4,34%


o Capacidad de interrupción:

• Durabilidad:

o Mecánicas � Opción A = 20,69% � Opción B = 10,34% � Opción C = 13,79% � Opción D = 13,79% � Opción E = 41,38%

o Eléctrica: � Opción A = 20,69% � Opción B = 10,34% � Opción C = 13,79% � Opción D = 13,79% � Opción E = 41,38%

Si 41,38% ------------- 6,51% 20,69% ------------- X X= 3,25%

134

Si 41,38% ------------- 6,51% 13,79% ------------- X X= 2,17% Si 41,38% ------------- 6,51% 10,34% ------------- X X= 1,63%

� Opción A = 3,25% � Opción B = 1,63% � Opción C = 2,17% � Opción D = 2,17% � Opción E = 6,51%


• Accesorios o Opción A = 66,67% o Opción B = 33,33%

Si 66,67% ------------- 5,20% 33,33% ------------- X X= 2,60%

o Opción A = 5,20% o Opción B = 2,60%


• Tipo de disparo o Opción A = 66,67% o Opción B = 33,33%

Si 66,67% ------------- 4,34% 33,33% ------------- X X= 2,17%



• Método de instalación o Opción A = 66,67% o Opción B = 33,33%

Si 66,67% ------------- 3,72% 33,33% ------------- X X= 1,86%

135


Tabla F.4. Matriz de estimación de cada alternativa

Ponderación Conversión de %

Certificados

Lab. reconocidos 1 26,02 Lab. no reconocidos 2 13,01 Ninguno 3 8,67

Precios ($)

Magnitudes

de operación

Número de polos Opción A 1 8,67 Opción B 2 4,34 Opción C 3 2,89 Voltaje de operación (V) Opción A 1 8,67 Opción B 2 4,34 Corriente nominal (A) Opción A 1 8,67 Opción B 2 4,34 Capacidad de ruptura Icu (kA) Opción A 1 8,67 Opción B 2 4,34 Opción C 3 2,89 Opción D 4 2,17

Número de

operaciones

Mecánicas Opción A 2 3,25 Opción B 4 1,63 Opción C 3 2,17 Opción D 3 2,17 Opción E 1 6,51 Eléctricas Opción A 2 3,25 Opción B 4 1,63 Opción C 3 2,17 Opción D 3 2,17 Opción E 1 6,51

Accesorios Opción A 1 5,20 Opción B 2 2,60

Tipo de

disparo

Opción A 1 4,34

Opción B 2 2,17 Método

de instalación

Opción A 1 3,72

Opción B 2 1,86 Valores de porcentajes finales respecto al 100% total de la jerarquización de los interruptores de baja tensión.

136

Tabla F.5. Matriz de resultados CHINT NM1 NM8 Certificados 26,02 26,02 Precios ($) Tensión de operación 8,67 4,34 Corriente Nominal 8,67 8,67 Número de polos 8,67 8,67 Capacidad de ruptura 2,17 4,34 Operaciones mecánicas 3,25 6,51

Operaciones Eléctricas 3,25 6,51 Accesorios 5,20 5,20 Tipo de disparo 2,17 2,17

Método de instalación 1,86 1,86

TOTAL 69,95 74,29

137

APÉNDICE G

CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO

1.- Aguas abajo de interruptor automático instalado en un Cuadro General de Baja Tensión

138

2.- Aguas abajo de interruptor automático instalado en un cuadro intermedio de distribución

139

APÉNDICE H

INDUVIDRIO

LISTA DE EQUIPOS MAYORES

ITEM DESCRIPCIÓN UND CANT

1

Ducto de barras de distribución, montaje Flatwise, 800 A, 3 fases, 4 hilos (Neutro = 50% y Tierra = 50%, compuesto por los siguientes elementos:

PZA

1.1 Tapa final PZA 1 1.2 Tramo recto de 10 pies PZA 25 1.3 Tramo recto de 5 pies PZA 1 1.4 Tramo recto de 2 pies PZA 1 1.5 Codo de 90º vertical PZA 2 1.6 Codo de 90º horizontal PZA 1 1.7 Caja de derivación provista de interruptor de 400 A,

3 P PZA

1

1.8 Caja de derivación provista de interruptor de 100 A, 3 P

PZA 1


PZA 1


PZA 1


PZA 10


PZA 5

2

Interruptores de baja tensión PZA 1 2500 A, Fijo, 3P, Tipo S, 50KA, Automático PZA 1 Unidad de protección PZA 1 Unidad de Protección PZA 1 Bobina de apertura PZA 1 Motorización PZA 1 800 A, Fijo, 3 P, Tipo S, 50KA, Automático PZA 1 Unidad de protección PZA 1 Unidad de protección PZA 1 Rogowski coil PZA 1 Bobina de Apertura PZA 1 Motorización PZA 1

da silva libro pasantía

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