3_Protecciones-BT-2

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Protecciones
interruptores puedan abrirel ctocto se valen del poder de corte del interruptor de
cabecera de dicho tablero, de modo tal que en el ctocto el interruptor de cabecera
"ayuda" a despejar la falla prolongando el arco de defecto sin llegar a abrir el
interruptor de cabecera y si abre el interruptor aguas abajo.
Tiene la desventaja que en las barras de dicho tablero hay una perturbación en la
tensión al intentar abrir el interruptor de cabecera.
En la figrura 3.17 extraída de la firma ABB se puede ver que un interruptor compacto
TIB de Icu = 16kA puede llegar a ser utilizado en un punto del circuito en donde la
corriente de ctoctopresunta máxima sea menor o igual a 50kA si aguas arriba del
interruptor TI B se instala un interruptor T2S.
Mcca - Moca @ 415 V
Wlfi
-
Aguas T1 T1 T2 T3 T4 T5 TI T2 :3 T4 T5 T5 17 12 T4 T5 T6 T7arriba
verslón C N S H
Aguas Caract 1""[1<A] 25 36 50 B5<ln"in
T1 8 16 25 36 36 36 30 30 3( 50 50 36 36 36 70 40 4{) 40
Ti e 25 36 36 36 36 36 36 50 50 40 40 50 50 70 65 65 65 50
Ti 50 50 50 50 50 50 70 65 65 65 50
12 50 50 50 50 50 50 70 65 65 65 65
1J 50 50 50 50 50 65 65 65 50
T4
N 36 50 50 50 50 65 65 65 50
15 50 50 50 65 65 50
T6 50 40 65 40
Figura 3.17: Tabla de selectividad por Back-up ABB entre compactos
f) Limitación
Es una de la característica importante de los interruptores compactos.
(Ice)
b'.cresta
p-evlsta
- -- --"/ -- ,--11t~sidad
/ '\ prevl!!ta
/ \
I \ I:c ¡r;ni5ta
I \
\
'r""'r __ 1n:Ei!ECac \
la'!! \
\
{i}te
97
Protecciones
Figura 3.18: Forma de onda de la corriente de ctocto presunta y limitada
La importancia de limitar la corriente de ctocto, es lograr que dicha corriente no llegue a
su máximo valor de pico presunta = ip, de ahí la designación del interruptor limitador al
reducir el valor de ip presunta, este proceso se debe lograr antes del 10ciclo, que es de
10mseg.
Los fabricantes entregan curvas de la limitación de la corriente de ctocto, ingresando al
gráfico con el valor de la corriente eficaz permanente presunta de ctocto I~ se obtiene el
valor de ip limitado.
Ten.ión 4001440 Vea
Intt!nsídad de corrocíreuito n'm.itada (kÁ max;1ma)
2:>0
46
00
98
60
50
kÁ 40~~~~~~~~
30
20
o
8
7
6
5
4
2 3 4
s
s
F
200 300
~ kAnn6----------------~.~
Figura 3.19: Curva de limitación de la corriente pico
Interruptor compacto Schneider 400Vac
En el caso de la figura3 .19ingresando en las abscisas con 40kA eficaces se obtiene una
limitación de la corriente pico a un valor aprox. de 16kA para un interruptor modelo
NSXI60N, o de 26kA paraun interruptor modelo NSX400N ambos marca Scneider.
La corriente de pico se utiliza para el cálculo del esfuerzo electrodinámico,
principalmente en las barras de los tableros TGBT.
A su vez para poder dimensionar los conductores ubicados aguas abajo de los
interruptores compactos según la solicitación térmica en el ctocto, se disponen de curvas
con el valorr'uenergia específica pasante) en A2.seg que nos indica la energía que deben
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Protecciones
soportar los conductores en forma adiabática ante el ctocto.Ingresando al gráfico con el
valor deJ~ se obtiene el valor de i2t.
10
T3250
400-440 V
o . ,
¡ ,. I
,¡ ¡
i I , 11 ¡
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I ! / ¡ l, -1 ...",f- ¡ ,... -!o!
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I I I I I11 I tll11>'
1
T4250/320
400-440 V
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d I 11I ¡I,1 11
1~
111' ID', ·10
bfI<AI
Figura 3.20: Curvas de energía específica pasante para interruptores compactos
marca ABB
Enel caso de la figura 3.20 ingresando en las abscisas con 30kA eficaces se obtiene un
valorde
¡2f = 1,6.106 A2 .seg para un interruptor modelo T3N y con un relé de 250 A, o de
¡2t = 0,7.106 A2 .seg para un interruptor modelo T4N y con un relé de 220 A; ambos
para400V marca ABB.
g) Marcas y modelos:
Eneste sentido hay empresas que ya tienen definido una marca del interruptor a
instalar, el motivo en gral es garantizar las prestaciones del interruptor y por otro lado
notener tantos elementos de stock en almacenes.
Algunas marcas: Schneider cuyo modelo es Compact, en Siemens el modelo es Sentrol
VL, en ABB el modelo es Tmax., General Electric.
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Protecciones
En el caso de instalarse otra marca de interruptor se debe verificar las normas con las
que fue construido y ensayado, estos interruptores responden a las normas IEC 60947-
1,-2, -3, -4 y -5, UL, CEI, VDE, NF.
3.2.4.3.- INTERRUPTORES ABIERTOS
Son dispositivos que cubren el rango de 800 hasta 6300 A, por lo que su tamaño es
mayor al de caja moldeada, la regulación térmica y magnética se puede ajustar de
acuerdo a la necesidad de la carga, la protección termomagnética (relé) eselectrónica.
La técnica de corte es de "paso por cero" de la corriente por lo que no son interruptores
limitadores;los tiempos de apertura son mayores a los compactos pero siguen siendo
bajos en el orden de 30-1 OOmseg.
Por su tamaño y características de utilización son en gral interruptores clase B.
Hay versiones como interruptores limitadores, en gral identificados con la letra "L".
Elevado poder de corte (lcu, les) desde 40kA hasta 150kA.
Accesorios: con el agregado de accesorios sepuede dotar de protección diferencial,
bobinas de disparos, contactos auxiliares, motorización de apertura y cierre, medición
de magnitudes eléctricas, vías de comunicación para visualización de magnitudes y
comando a distancia, posibilidad de enclavamiento eléctrico y mecánico con otros
interruptores, vienen versiones fijas o extraíbles.
100
Cantidad de polos de potencia: tri o tetrapolares.
Las conexiones de entrada y salida puede ser: anteriores o posteriores; con pletinas
verticales, horizontales en ambas conexiones o la combinación es decir pletina
horizontal en la entrada y vertical en la salida y viceversa, ver figura 3.21.
Se los utiliza principalmente como cabecera en los tableros gral de BT (TGBT).
Hay versiones como interruptor-seccionador. En este caso el aspecto físico es igual al
interruptor automático y tiene la posibilidad de ser equipado con todos los accesorios
del interruptor automático.
Hay versiones para aplicaciones en 1OOOVea.
Marcas y modelos: en la marca MerlinGerin el modelo es Masterpact, en Siemens el
modelo es Sentrol WL, en ABB el modelo es Emax.
Selección: se siguen los mismos pasos que los interruptores compactos.
Protecciones
Terminales poaterionos
verticales
Terminale& anteriorea
(sów en e-}ec:uctÓrl El~). PiJl'iI
~3dro5 can aeeese éesee b p3f1f--P.r.lQl~~~bp.¡ll1!!á.eon~ce.so Úf\;umern:e dUM b partE'-Figura 3.21: Versiones de las conexiones en un interruptor abierto
Figura 3.22: Versión extraíble
3.2.4.4.- GUARDAMOTORES
Como el nombre lo identifica son interruptores automáticostripolares diseñados para la
protección termomagnética de motores trifásicos de corriente alterna asíncronos.
Algunas versiones cumplen con la función de seccionamiento.
La regulación de la protección térmica de los guardamotores va desde 0,5 A hasta ISO
A, pueden ser con protección magnética o magnetotérmica, las curvas de disparo están
adecuadas para una carga-motor, sólo se regula la protección térmica, la curva de
protección térmica en la mayoría esclase 10, algunas versiones tienen clase 20.
Elevado poder de corte desde 15 kA hasta 70kA para 400V, se instalan en riel Din
W35mm, tamaño reducido.
101
Protecciones
Puede utilizarse como comando manual desde el frente del aparato con los botones de
marcha-parada.
En caso de cargas monofásicas se debe hacer circular la corriente por los 3 polos para
evitar desconexiones por desequilibrio de cargas.
Accesorios: con el agregado de accesorios se puede dotar de contactos auxiliares, se
pueden alimentar con barras de conexión para facilitar el cableado de potencia.
Marcas y modelos: en Schneider el modelo GV2, GV3 o GV7; en Siemens Sirius 3RV,
en ABB el modelo es MS 116, MS325, MS450.
Aplicaciones: se utiliza principalmente para la protección integral de un motor, pero
por su alto poder de corten también se lo suele utilizar para proteger circuitos de
comando y medición en un TGBT.
Comando por pulsad"",.
cof"ri¡;,n.lhk:Js por C:;H~O,
FIjaCIÓn DINo \omilk>,••.
GV2- ME GV3- ME
GV2-ME hasta 32A
Regulacion en Icu(l) Potenciall)
Mío Max kA kW Referencias
0.1 0.16 100 GV2-MEOl
0.16 0.25 GV2-ME02
0.25 0.40 G\12-ME03
0,40 0.63 GV2-ME04
0.63 1 GV2-MEOS
1 1.6 0.37 GV2-ME06
1.6 2.5 0.75 GV2-ME07 TRtP Indicatlon2.5 4 1,5 GV2-ME06
4 6 2.2 GV2-ME10
6 10 4 GV2-ME14 Lockable handl
9 14 15' 5.5 GV2-ME1S
13 16 7.5 GV2-ME20 wlthout accessory
17 23 11 GV2-ME21
20 25 11 GV2-ME22
24 32 lO' 15 GV2-ME32 Test functlon
GV3-ME de 25 hasta BOA
25 40 35 16.5 GV3-ME40 Maonetlc trlpplno40 63 35 30 GV3-ME63
63 80 35 37 GV3-ME80
La protección térmica de los guardamotores es sensible al Ourrent settlng
desequilibrio y perdida de una fase.
Figura 3.23: Tabla de selección Schneider Figura 3.24: Vista frontal guardamotor
ABB
Selección:
• Si el motor es trifásico se lo puede seleccionar a través de la potencia nominal
yen gral. se lo selecciona por la corriente nominal del motor que debe ser
menor a la máxima regulación de la protección térmica.
• Por la capacidad de ruptura Icu que debe ser mayor a la corriente de ctocto
máxima presunta.
102
Protecciones
Porejemplo si se desea proteger un motor asíncrono trifásico de 1,5k W cuya corriente
nominales Inm = 11 A, se puede seleccionar un guardamotortermomagnético cuya
regulación esté entre 9 a 14 A, que en el caso de Schneider será un GV2-MEI6 siempre
que la corriente de ctocto máxima presunta sea menor a 15kA. También podemos
seleccionar uno marca ABB, el modelo MS 116-12 cuya regulación va de 8 a 12 A Y
poderde corte de 25kA.
3.2.5.-FUSIBLE NH
Elfusible NH es un elemento de protección principalmente contra los cortocircuitos,
aunquecon ciertas consideraciones se 10puede utilizar para proteger sobrecargas.
Secaracteriza por:
- Bajo costo comparado con los interruptores automáticos de igual prestación
- Alto poder de ruptura (l00 a 150kA).
- Tiempo de actuación muy breve (2 a 4 mseg) por lo que la energía específica
pasante es inferior a la de los interruptores automáticos de igual prestación.
Cubrenel espectro desde los 2 A hasta los 1250 A de corriente nominal del fusible =
lnf.
Desventaja: para cargas trifásicas al actuar un solo fusible la carga quedará alimentada
con2 fases pudiendo ocasionarle a la carga una sobrecarga destructiva (por ej en
motores), el otro inconveniente se puede producir en el reemplazo del elemento al
colocarse otro de distinto calibre.
Selos puede clasificar de 2 maneras:
- Forma constructiva
- Característica de funcionamiento
3.2.5.1.- FORMA CONSTRUCTIVA
Hay 7 tipos de tamaño y cada uno abarca una franja de cargas:
• tipo 000: hasta los 100 A.
• tipo 00: hasta los 160 A.
• tipo 01: hasta los 250 A.
• tipo 02: hasta los 400 A.
• tipo 03: hasta los 630 A.
• tipo 04 : hasta los 1250 A.
• tipo 04a : hasta los 1250 A.
El límite inferior en cada tamaño no es homogéneo en todos los fabricantes.
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Protecciones
Si bien la mayoría de los fusibles NH tienen una tensión de servicio de Un = 500Vac,
hay algunos casos en que tienen una Un = 690Vac. En el caso de los fusibles gTr son
construidos con una Un = 400Vac.
Esta tensión no debe ser mayor a 40% de la tensión nominal del sistema porque cuando
abre el fusible tiene una sobretensión (de arco) de acuerdo a la Un y que deberán ser
soportadas por los demás elementos existentes en el circuito.
4
(Forma lEC)
4a
NH tamaño 000 tamaño 4 tamaño 4a
Figura 3.25: Diferentes tamaños de fusibles NH
3.2.5.2.- CARACTERÍSTICA DE FUNCIONAMIENTO
La clase del fusible o su curva característica viene designado por 2 letras:
La 10 letra indica la zona de corrientes en donde está garantizado la actuación del
fusible.
La 20 letra indica la categoría de empleo, que depende de la carga a proteger: M
protección motor, L líneas, G cargas en gral, C capacitores, Tr transformadores, R
semiconductores, B líneas de gran longitud.
Los fusibles con la 10 letra "g" se caracterizan por ser de uso gral, los cuales pueden ser
cargados en forma permanente con su corriente asignada (In) e interrumpir corrientes
desde su menor valor de corriente de fusión hasta la capacidad de ruptura.
La clase de funcionamiento "a" caracteriza a los fusibles de uso parcial, por los cuales
puede circular en forma permanente como mínimo un múltiplo de su corriente asignada
e interrumpir corrientes superiores hasta la capacidad de ruptura.
Por ejemplo los fusibles aM la corriente de interrupción comienza a partir de cuatro
veces la corriente asignada
3.2.5.3.- SELECCIÓN
Guía práctica de selección de un fusible tipo gL o gG, se multiplica la corriente de
carga por el factor de carga k:
a) Carga motores asíncronos: Inf= 2,5 a 3 le
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Protecciones
b) Cables: lnf = 0,8 a 0,9 le
e) Primario de Transformadores: Inf = 21e
d) Capacitortes: lnf = 1,5 le
Endonde Inf= corriente nominal del fusible
Ic = corriente de la carga
Enel caso de utilizar fusibles de uso específico para una carga por ej, Tr; C o M, los
fabricantesdan tablas de selección de los fusibles en función de la característica de la
carga,en gral en función de la potencia reactiva o aparente de la carga.
Enlas figura 3.26 se dan tablas de selección de 3 tipos de fusibles de la marca Reproel:
paramotores aM; para capacitores gC y para transformadores gTr.
EJEMPLO PRÁCTICO:
1.-Para proteger un capacitor en BT de 1OkVAr se selecciona el fusible cuyo código de
pedidoes el FOCOO1O
2.- Para proteger un transformador de 63kVA, se puede seleccionar tanto el fusible
tamaño00 FOT0063 como el tamaño 2 cuyo código es el F2T0063.
I(qWlm'np~JdIgo mp.
FOMOOO6 5
FOM0010 10
FOMOO.ó 15
FOMOOM 20
FOM0025 25
FOMOO3n 36
FOMOO4O 40
FOMoosn 50
FOM0063 63
FOMOOBO SO
1=0"'0100 100
FOMOl25125
FOM016O 160
fOC0015FóM0025 25
FOCOO20 lOF6M0036 36
25
FóM0050 50 fO(OO30 .3;0FóM0063 6.~
40FóMOOBO 00
f6.t.!.Ol00 100 f{iCooso 50
f6MOl25 125 60
F6M016O 160
105
Protecciones
igo
5 F2TOOOS 5
10 f2TOOHl 10
16 F2TOO16 16
25 F2TO 15 25
40 mOMO '10
50 FLIOOSO SQ
F2T0100 100
F2TOl25 125
f2TOl60 160
210200 200
f2T0150 250
F2TGl15 315
(~ ~ F2_T_OO_~ ~~J
Figura 3.26: Tabla de selección fusibles para motores, capacitores y
transformadores en BT
! I I II ,1..000
! I , Ii
¡ - , ,
I ¡ I I
~ 1 IQ) 100
~
e
-o
u; Ie 10 ¡ ,
I I ! ;
Q)
"O
o ! IO-
~
F
Curva de corriente I
tiempo de operación aM
0.11----r-t+1rt1+t-~M+
Ip {A] {valor r.m.s.)
Figura 3.27:Curva corriente-tiempo actuación fusible aM
106
Protecciones
Diagrama de limitación de la corrtente
11:~1I +-+++11 +++-1 ---+--+-++
<>- 6+---;-+-~++H+---+~~q
2
t03t-----~~~~~~~~~_r~~tr--~--+_+==
----J__~~~~~~~~~~++~~--~~~~~~
2A
<: s a'-1<1" 2 .:
1'.r1Al ---
(!) Corriente máJama asifnE.ur...a de coctocircuiro -ccn la máxima componente de
cornen:e continua
-'.1 Comen:e-m3xi asímétric:.:a de con:ocircuito sin componente de coITiente
oon:inua..
Figura 3.28: Limitación de corriente pico fusible gLlgG
TamañoconstnJctivo: 000. 00
Clasede selViCJo: gUgG
Tensiónde diseño: 500 VCA/250 VCC
Comentede servicIo: 2 ... 160A
Diagrama de curvas características tiempo I coro"ente
Figura 3.29: Curva corriente-tiempo actuación fusible gLlgG
107
Protecciones
Diagrama de valores Pis de fusión
i I
4 6 81<>" 2 4 6 8 lO" 2 4 6 8 10· 2 4 6 8 10~
1•• ]_
Figura 3.30: Energía pasante i2t de fusible gLlgG
3.2.5.4.- SELECTIVIDAD
Para lograr la selectividad entre fusibles NH colocados en serie Fl y F2 (ver figura 3l
es necesario que ante un ctocto aguas abajo del fusible F2, actué éste y el fusible Fl
queda en funcionamiento normal.
Esto se logra si la energía de prearco del fusible Fl es superior a la energía de fusión
del fusible F2
Fl
F2
Figura 3.31
108
Protecciones
Losfabricantes de fusibles entregan tablas para efectuar la selectividad ya sea a
travésde la energía o en forma de tablas de aplicación (práctica).
8
=1== .• Pt deoperación total a 500V de a.e. + 1<r:-ó (min).• Pt de prearco-
1.000~~·!iit~H~~~~~~~, ~
l00~'~T~~I~I~~~~~~~ __~_~I~'~__~~~~~_I~~~
6 16 D 40 63 100 160 114 315 400 6JO 800 1250
10 ze 32 50 80 125 200 250 355 500 700 1000
Corriente Nominal [A]
Figura3.32: Diagrama de energía específica para fusibles NH
InAgL-----.------.J
Z
•• 51 :!! !;I~ ~~ ~ e ~:;~ ~ :: S ~ ~ e s:~ª '" D S·c - ~ e e o'""- ~ - .•. ~ c ::!
10
lE •
20 ••
2• •••
3b •• ••
5.C •• •••
&J • • •• ••
!ID • •• • •• •100 •• •• •• ••
125 •• •• • • •••
1¡;C •• •• •• • • ••200 •• •• •• •• •••224 •• •• •• • • • • ••2>0 •• •• • • •• • • • •115 •• •• •• •• •• •••
J~5 •• •• •• •• •• •• ••"'00 •• • • •• •• •• • • •••iiiOO •• • • •• •• •• •• • • •••
b3C •• • • •• •• •• •• •• •• • •100 •• '..•• • • •• •• •• •• •••800 •• •• •• • • • • •• •• •• • • ••1000 •• •• •• •• • • •• • • •• • • •••,;s.o •• •• •• • • •• • • •• •• • • •• • •
Figura3.33: Tabla de selección práctica
109
Protecciones
Como regla práctica podemos decir que si se cumple InF1 = 2 InF2 es decir que la
corriente nominal del fusible aguas arriba es del doble del de fusible aguas abajo la
selectividad se cumple.
3.2.6.- FUSIDLE -INTERRUPTOR-SECCIO ADOR
Este aparato es un interruptor-seccionador manualen el que el contacto móvil lo forma
un fusible recambiable, lo que a las características del interruptor-seccionador se le
agrega la protección a través del fusible.
En ejecucióntripolar, el sistema de apertura y cierre asegura la operación simultánea de
todos los polos.
Tiene el inconveniente que para la apertura con carga el arco generado dependerá de la
carga, de la fuerza y velocidad de apertura del operador.
Aplicaciones: se los puede instalar como cabecera de un tablero seccional trifásico sin
neutro, también como protección ante ctocto en un arranque motor, o en un banco de
capacitores o para un horno de resistencias eléctricas.
Marcas y modelos: en la marca ABB el modelo es OESA, en Siemens el modelo es
3 P4.
n
3 P40 10 3NP4070 3NP52
con maneta
a!lís'la
Figura 3.34: Fusible-interruptor-seccionador marca Siemens
3.2.7.- INTERRUPTOR-SECCIONADOR CONFUSIDLE
Este aparato es un interruptor-seccionador manual en el que los polos tienen un fusible
en serie conformando un aparato combinado.
110
Protecciones
Tienelas mismas características que el anterior solo que el fusible está alojado en
formafija en bases fusibles y en algunos modelos el corte se realiza en 2 partes por
polo,arriba y debajo del fusible, para evitar que en posición "abierto" el fusible quede
contensión.
Laventaja con relación al fusible-interruptor-seccionador es que la apertura del circuito
enforma manual no depende de la velocidad ni de la fuerza con que la ejecuta el
operador.
Alser un interruptor-seccionador debe cumplir con las condiciones y normas indicadas
enel punto 3 de este capítulo
Enla posición "abierto" el corte es aparente; esto quiere decir que no se ven los polos
abiertospero la posición de la maneta en "O" indica efectivamente que todos los polos
estánabierto.
Lasversiones más utilizadas son :tri y tetrapolar, el sistema de apertura y cierre asegura
laoperación simultánea de todos los polos.
Parael caso tetrapolar el polo del neutro no se coloca fusible, solo se lo deja puenteado
conuna pletina de cobre.
Aplicaciones: se los puede instalar como cabecera de un tablero seccional, también
comoprotección ante ctocto en un arranque motor, o en un banco de capacitores o para
unhorno de resistencias eléctricas.
Sepuede dotar de un prolongador de mando para ser accionado el interruptor-
seccionador con la puerta del gabinete del tablero cerrado, quedando solo la maneta de
comando en la puerta del gabinete; de este modo si el interruptor-seccionador es
utilizado como cabecera del tablero para poder abrir el gabinete del tablero 10 se debe
abrirel interruptor-seccionador.
Estaes una condición de seguridad para cuando el gabinete esté abierto el tablero se
encuentre sin tensión al abrirse el interruptor de cabecera y el operario puede trabajar
enforma segura.
Enalgunas marcas vienen versiones motorizadas ya sea como interruptor-seccionador
confusible o como inversor de cargas; en este último caso la utilización típica es para
lacorunutación de cargas desde alimentación "normal" a "grupo electrógeno".
Marcasy modelos: en la marca MerlinGerin el modelo es Fupact, en Siemens el
modelo es 3KL, 3KM.
111
Protecciones
Figura 3.35: Interruptor-seccionador con fusible marca Siemens
3.3.- PROTECCIÓN CONTRA SOBRECARGAS
Como protección contra sobrecargas se utilizan relevos térmicos, estos elementos
actúan por el principio de la deformación de un bimetal, en donde cada uno de los
metales por separado tiene diferente deformación ante el aumento de la temperatura.
Por lo que cuando es atravesado por la corriente nominal el bimetal está en reposo,
cuando dicha corriente aumenta el bimetal comienza a deformarse actuando el
dispositivo de disparo.
La curva de actuación es a tiempo inversoes decir que el tiempo de actuación de la
protección es menor cuanto mayor es la corriente que circula.
3.3.1.- Iluminación
Como protección contra sobrecargas en los circuitos de iluminaciónse colocan
interruptores termomagnéticos, en los cuales la regulación de las protecciones térmicas
y magnéticas (de ctocto) son fijas y vienen clasificadas de acuerdo a normas
comocurva B la protección magnética actúa entre 3 a 5 veces el valor nominal de la
protección.
Por ejemplo un interruptor termomagnético de In= lOA, la protección magnética actúa
entre
112
Protecciones
30aSOA, el valor no es exacto porque hay un margen de tolerancia permitido de
acuerdoa norma, a su vez dichas curvas tienen modificación de acuerdo a la
temperatura ambiente.
A este tipo de protección la RAEA los denomina PIA (pequeño interruptor automático)
y para protección de los circuitos de iluminación se deben utilizar bipolares (corta la
fasey el neutro) o tetrapolares (3 fases y neutro).
Comovemos en este tipo de cargas las protecciones de sobrecargas y ctocto están en un
soloelemento y de regulación fija, van montados en riel din 35mm,
3.3.2.-Motores
Comoprotección ante sobrecarga para los motores se utilizan relevos térmicos o
guardamotores magnetotérmicos.
Enel l ? caso solo cumple con la condición de sobrecarga y se puede regular dentro de
uncierto margen el valor de la corriente a la cual actúa el dispositivo, por Ej:
regulación de 2 a4 A; son elementos tripolares, deben complementarse con una
adecuada protección magnética (de cto cto) a través de fusibles NH o guardamotores
magnéticos.
Elguardamotores magnetotérmicos es una protección completa para un motor, son
tripolares, se puede regular el valor de la corriente (Ir) a la cual actúa la protección
térmica (sobrecarga) es curva clase 10 Y la protección magnética (de ctocto) es fija y
estáen el orden de 10 a 12 veces el valor regulado de Ir.
Lacurva tiempo-corriente de un relé térmico está determinado por la norma IEC
60947-4-1 y VDE 0660, quedando defmidas 4 tipos de curvas denominadas clase de
disparo: 10, lOa, 20 Y 30.
Elcuadro siguiente indica las características que deben cumplir las curvas.
Losfactores A, B, C y D indican el coeficiente a multiplicar a la corriente de
regulación del relé y dicha corriente se hace circular por el relé, el tiempo indica la
actuación de la protección para la corriente de carga.
Porej. El relé clase 20 con una corriente de carga = l. Ir (factor A) no debe disparar,
perocon una corriente de carga = 1,5 Ir (factor C) dispara en 8 minutos.
Relé sobrecarga Factor A = 1 Factor B = 1,2 Factor C = 1,5 Factor D =
7,2
Clase 10 Sin disparo Dispara en 2hs 2 minutos 2 a lO seg
Clase lO a Sin disparo Dispara en 2hs 4 minutos 4 a lO seg
Clase 20 Sin disparo Dispara en 2hs 8 minutos 6 a 20 seg
Clase30 Sin disparo Dispara en 2hs 12 minutos 9 a 30 seg
113
Protecciones
Se deduce de la tabla que para arranques normales se debe utilizar relé clase 10 Yen
caso de arranques pesados o prolongados se utilizan relé clase 20 030.
Ejemplo 1: dotar de proteccióna un circuito monofásico que alimenta 12 artefactos
fluorescentes de 2x36W con capacitor en paralelo de 8 microfaradios.
Solución: En primer instancia debemos calcular la corriente de carga, es decir cuando
estén prendidos todos los artefactos, como están compensado el factor de potencia
adoptamos 0,9; la potencia por artefacto es 2x36W + pérdidas en balasto = 80W
Icarga= 12 artefx 80W /220 x 0,9 = 4,8 A~PIA bipolar, curva B, In = 6 A.
Ejemplo 2: dotar de protección a un circuito monofásico que alimenta 4 artefactos con
lámpara Vapor de Hg de 400W c/u con capacitor en paralelo de 25 m icrofaradios.
Solución: Calculamos la corriente de carga, es decir cuando estén prendidos todos los
artefactos, como están compensado el factor de potencia adoptamos 0,9; la potencia por
artefacto es 400W + pérdidas en balasto = 440W
lcarga= 4 artef x 440W /220 x 0,9 = 8,9 A~ PIA bipolar, curva B, In = lOA.
Ejemplo 3: dotar de protección a un circuito que posee un motor de 15 HP, arranque
directo. a) Con guardamotor magnetotérmico, b) Con relé térmico + fusible.
Solución: Calculamos la corriente de carga con un cos fi = 0,85 Y un rendimiento de
90% o la leemos de la placa del motor
Icarga= 15 x 0,735 kW / -../3x 380 V x 0,85 x 0,9 = 22 A
a) El guardamotor se elige de acuerdo a la corriente de carga por lo que el
guardamotor Schneider GV2-M21 cuya regulación es de 17 a 23 A o el GV2-
M22cuya regulación es de 20 a25 A protegen al motor; si consideramos
guardamotores ABB el modelo seríanMS325/25 cuya regulación es de 20 a25
A Y el MS450/25 con regulación de 18 a25 A.
b) El relevo térmico Schneider LR2-D1322 cuya regulación es de 17 a25 A, en
ABB modelo TA25DU25y en Siemens 3RU 112.
Para la selección del fusible NH se debe verificar de los catálogos de los
relevos térmicos asociados o en su defecto lo podemos calcular tomando el
calibre del fusible como 2 veces la corriente nominal del motor en este caso
Infusible= 2Inmolor= 2 x 22 A = 44 A~ Infusible= 36 A valor normalizado más
próximo.
Otra posibilidad es colocar un guardamotor magnético en lugar de fusibles, de
acuerdo a lo indicado por Telemecanique el guardamotor magnético asociado a
su relé LR2-D1322 es el GV2-LE22 cuyo calibre es de 25 A.
114
Protecciones
Motor
Potencia
Coordinación tipo 1 - 400V
IqGuardamotor
Referencia
Contactor
Regulación Referencia
A kAkW
GV2ME06 1...1,6 LC1K06/LC 1009.. 50
GV2ME05 0.63...1 LC' K06ILC1 009.. 50
1.1 GV2ME08 2,5...4 LC1K06ILC1 009.. 50
GV2ME07 1.6...2,5 LC1K06/LC1 009.. 50
GV2ME08 2,5...4 LC1K06/LC1 009.. 50
GV2ME10 4...6.3 LC1K06!LClO09.. 50
1,5
GV2ME14 6...10 LC1K09/LClO09.. 50
GV2ME14 6...10 LC1K091LClO09.. 50
2.2
GV2ME16 9...14 LC1K121LC1012.. 15
3
GV2ME20 13...18 LC1K16/LC1018.. 15
5,5
GV2ME21 17...23 LC1025.. 15
11 GV2ME22 20...25 LC1025.. 15
GV2ME32 24...32 LC1032.. 10
GV3ME40 25...40 LC1D4O.. 35
15
GV3ME63 40...63 LC1D65.. 35
GV3ME63 0...63 LC1D50.. 35
18,5
30 _ _-... - -- ..
Figura 3.36: Selección arranque motor tipo 1 Schneider
0,37
0,55
0,75
4
7.5
9
22
Direct-on-line starters with Switch - fuse
400 V, 80 kA, Normal start - up, type 2
Motor Switch-fuse Contactor ThermalOverload
Relay
Rated Rated Type Fuse Size Type Safety Type Current
Output Current type clearance setting range
gG
»e[l<W] lejA) [A] [mm] [A]
C.37 .2 0532:> 4 00 AfJ 15 TA25DUI.4 1-1.4
e.55 .5 0S32D 6 00 AQ 15 TA25DU .8 1.3-1.&
0.75 2 0532D 6 00 AfJ 15 TA25DU2.4 1.7 - 2.4
1. 2.6 OS32D o 00 AfJ 15 TA25DU3.1 2.2-3.1
1.5 3.5 0532D ID 00 AfJ 15 TA25DU4 2.8-4
0S32D ID 00 AfJ 15 TA25QU5 3.5 -5
2.2 ti OS32D 16 00 AfJ 15 TA25DU6.5 .••.5-6.50
3 6.6 OS32D 6 00 A9 15 TA25DU8.5 6-8.5
~ 8.5 OS32D 25 00 AfJ 15 TA25DtJ11 7.5-11
5.5 11.5 OS32D 32 00 A12 15 TA25DU14 10-14
7.5 5.5 05320 32 00 Al6 15 TA25DU1Q 13-19
1. 0S32D 40 00 A26 20 TA25D ,g 13-19
22- 05320 50 00 A26 20 TA25DU25 18-25
25 OS32D 63 00 A..~ 20 TA25DU25 16-25
30 0S32D 63 00 A3D 20 A25D 32 24-32
32 05320 B 00 A3D 20 A2~U32 24-32
18.5 37 0S630 100 00 A4D 2 TA42DU42 29-42
22 4-4 OS63D 100 00 A5D 20 TA75:JU52 36-52
50 OSl25D 25 00 A50 20 A ~U52 36-52
30 6D OS 1250 25 OD A63 20 A75DU63 45·a)
63 O=..sA25IlD 16D A63 20 TA75DU63 45-63
Figura3.37: Selección arranque motor tipo 2 con fusible-contactor-relé térmico ABB
115
Protecciones
3.4.- PROTECCIÓN CONTRA CORTOCIRCUITO S
La protección contra cortocircuitos debe actuar en forma complementaria a la de
sobrecarga, por ello la curva de protección de ctoctoes más inversamente proporcional
que la de sobrecarga (tiene mayor inclinación) y debe cortarla en el valor de sobrecarga
a partir de la cual la falla se considera un ctocto.
El primer elemento que más se utilizó en esta función fueron los fusibles aprovechando
su gran poder de corte (lOOkA), su bajo costo y su bajo margen de dispersión de las
curvas de disparo (tolerancia), pero tiene como contra que: ante una falla se debe
reponer el elemento actuado (necesidad de stock) y en caso de cargas trifásicas puede
fallar una fase quedando la carga en 2 fases produciéndole sobrecargas peligrosas en
las fases sanas.
A su vez en cargas trifásicas con neutro (tetrapolar) no se debe colocar fusibles en el
neutro.
3.4.1.- En los circuitos de iluminación como ya indicamos la protección de ctocto es
fija y está integrada en el PIA.
3.4.2.- En el caso de los motores se utilizan como protecciones ante ctocto fusibles NH
o guardamotores magnéticos cuyo valor nominal para el caso de los fusibles es 2 a 3
veces la corriente nominal del motor y en los guardamotores magnéticos se elige el
calibre más próximo superior a la corriente nominal del motor.
3.5.- Bibliografía
-Reglamentación AEA
-Manual técnico de instalaciones eléctricas de ABB, tomo 1 y 2.
-Cuadernos Técnicos Schneider Electric N° 201, 150.
-Publicación técnica PT-052 Schneider Electric.
- Catálogos técnicos de materiales de Schneider Electric, Siemens y ABB.
- Manual de BT Siemens 2° edición, año 2000, Ed Publicis MCD
- Tablas de Selectividad de protecciones de Schneider Electric, Siemens y ABB.
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