TIPOS DE CURVA DE DISPARO EN INTERRUPTORES MAGNETOTÉRMICOS

TIPOS DE CURVA DE DISPARO EN INTERRUPTORES MAGNETOTÉRMICOS

 

 

Las curvas de disparo de los interruptores magnetotérmicos están definidas por las normas CEI. Por otra parte, el código de la curva MCB se basa en las letras del alfabeto. Así, tenemos los tipos de curva MCB B, C y D como los más comunes. Otras curvas MCB menos frecuentes son los tipos K y Z.

Curva MCB tipo B

La curva de disparo del MCB de tipo B es la más común. Se caracteriza por una respuesta rápida a las condiciones de cortocircuito. El tiempo de retardo al cortocircuito suele ser de unos 0,04 segundos, disparándose para corrientes entre 3 y 5 veces la corriente nominal.

La curva MCB de tipo B es la más adecuada para la mayoría de las aplicaciones domésticas y comerciales ligeras en las que las corrientes de irrupción no son demasiado altas. Por ejemplo, iluminación, pequeños motores y cargas similares, pero sobre todo para proteger los cables.

Curva MCB tipo C

La curva del magnetotérmico de tipo C se caracteriza por una respuesta algo más lenta a las corrientes de cortocircuito que la curva de tipo B. Además del mayor retardo, la curva C también indica una mayor capacidad de sobrecorriente normalmente  de 5 a 10 veces la corriente nominal máxima.

La curva de disparo del magnetotérmico de tipo C es, por tanto, la más adecuada para instalaciones con corrientes de irrupción relativamente altas, como los motores. Esto incluye bombas, acondicionadores de aire y cargas similares.

Curva MCB tipo D

La curva del MCB tipo D tiene la respuesta más lenta a la sobreintensidad. Los disyuntores en miniatura con esta característica de disparo se disparan a 10-20 veces la corriente nominal del disyuntor.

La curva de disparo del magnetotérmico tipo D se utiliza en instalaciones con las corrientes de arranque más elevadas, como las de motores muy grandes. Esto incluye grúas, ascensores y otras cargas que producen una corriente de arranque.

Curva MCB tipo K

Estos tipos de curva de MCB representan características de disparo que harán que el dispositivo se dispare con una corriente de 10 a 14 veces su corriente nominal.

Al igual que la curva de magnetotérmico de tipo D, la curva de magnetotérmico de tipo K se utiliza principalmente para equipos industriales pesados que provocan altas corrientes de irrupción.

Curva MCB tipo Z

La curva del MCB tipo Z proporciona un disparo que se caracteriza por una alta sensibilidad a las situaciones de sobrecorriente. Como resultado, la selección de este tipo de curva de disyuntor en miniatura proporciona un dispositivo que se puede utilizar con circuitos delicados, como los utilizados para ordenadores y otros equipos basados en semiconductores.

Los interruptores diseñados para utilizar la curva MCB tipo Z se dispararán a corrientes entre 2 y 3 veces su corriente nominal. Como se puede ver, esto es mucho más bajo que los otros tipos de curva MCB que se han mencionado.

DIMENSIONAMIENTO DE BATERIAS PLOMO-ÁCIDO

 

DIMENSIONAMIENTO DE BATERIAS PLOMO-ÁCIDO

En subestaciones es típo instalar baterías de Níquel Cadmio (Ni-Cd), pero todavía hay clientes que prefieren instalar baterías de Plomo-ácido por ser éstas más económicas.

Adjunto una tabla de cálculo en excel basada en la norma  IEEE 485 - 2020 para el cálculo de baterias estacionarias, así como la norma citada.

Norma IEEE 485 - 2020

Tabla excel calculo baterias

Para el cálculo hay que tener en cuenta varias premisas, y que son las siguientes:

    1ª Tensión máxima y mínima de operación. Vendrá fijada en las especificaciones técnicas o Ejecución del proyecto, o en su defecto de lo que dicte la Propiedad.

    2ª Número de celdas y tensión mínima de celda necesaria. Se obtendrá según el punto 1º y por la hoja de características del fabricante de la batería.

    3º Perfil de descarga. Este es un tema de estudio aparte. Básicamente hay que tener en cuenta la estimación de cálculo de horas de funcionamiento en permanencia, que vendrá determinado por el consumo estimado de las cargas que estén funcionando en el momento en que en la subestación no hay CA. Además de los consumos en permanencia, se tendrá en cuenta hipótesis de carga de muelles de interruptores, disparos de lineas, etc.

    4º Capacidad en Ah, en función del número de horas. Se tendrá en cuenta el cálculo según la norma, y los coeficientes de temperatura, envejecimiento, etc. También se tendrán en cuenta el coeficiente Kt que viene en la tabla excel, pero que sale de la misma norma IEEE 485.

Por último, con los datos calculadas de capacidad, teórica, se contrastará con la tabla de características y curvas del fabricante de la batería elegida, para su elección de modelo y referencia de compra.

EFP (END FAULT PROTECTION) Ó PROTECCIÓN DE ZONA MUERTA

 END FAULT PROTECTION Ó PROTECCIÓN DE ZONA MUERTA

Esta función está dentro de la Protección diferencial de Barras, y se utiliza como apoyo la protección de distancia del extermo opuesto y a la protección fallo interruptor del interruptor más cercano a la falla en cuestión. El apoyo básicamente consiste en "adelantarse" en tiempo a estas funciones, y de esta manera despejar la falla mucho antes.

De igual manera, la Protección diferencial de barras con la función EFP (end fault protection), se asegurará que la falta se encuentra dentro de la zona de línea comprendida entre interruptores, y por tanto no disparará la barra completa.

En una línea la protección de zona muerta o EFP se va a dar en 2 casos.

1ª CASO

Transformador de intensidad en lado de la barra

Con transformadores de intensidad instalados en el lado de la barra, la protección de zona muerta extiende la zona de protección hasta el interruptor. De esta manera, la falta que realmente está situada externamente se convierte en una falta interna que puede ser despejada inmediatamente por la función de protección de barra.

Sin la protección de zona muerta, la protección de salida de línea puede detectar la falta pero no puede despejarla. Sólo la protección contra fallo del interruptor puede despejar la falta con la temporización correspondiente.

2ª CASO

Transformador de intensidad en lado de la línea

Si se utilizan transformadores de intensidad en el lado de la línea, la protección de zona muerta evita una reacción intempestiva de la protección de barra.

Sin la protección de zona muerta, una falta entre el interruptor abierto y el transformador de intensidad produce un disparo no deseado de la protección de barra.

Para este caso de falta, solamente el interruptor en el lado opuesto puede desconectar la intensidad de falta. Si no exite ningún dispositivo de transmisión al lado opuesto, la falta es despejada solamente por el lado opuesto en el tiempo de escalonamiento ajustado.

En ambos casos la EFP solamente estará activa cuando el interruptor está abierto, es decir, para el 1º caso la PDB ve circulación de corriente pero el estado de interruptor abierto, y por tanto disparará la barra.

Para el 2ª caso la PDB verá interruptor abierto pero también circulación de corriente aportada desde el extremo opuerto, y por tanto se dará cuenta que la falta puede ser despejada sin necesidad de disparar todos los interruptores de la barra, enviando una orden de teledisparo la extremo opuesto.

CASO REAL PARA UNA SUBESTACIÓN CON CONFIGURACIÓN INTERRUPTOR Y MEDIO

En una subestación típica de interruptor y medio tendremos trafos de corriente a ambos lados de los interruptores.

En este caso particular, una falta entre el TC y el 52, la diferencial de barras (PDB) disparará la barra mediante la función EFP, pero una una falta entre el 52 y el 2º TC, la PDB enviará una señal de teledisparo a la protección diferencial de línea, para que ésta a su vez envié el teledisparo al otro extremo (se entiende que muy probablemente a través del equipo de teleprotección).

Un detalle importante del porqué se envía a través de la diferencial de línea, y no directamente, es porque sólo la protección diferencial de línea dispone de la información del estado del desconectador de salida de línea y no la PDB, además de que la Teleprotección va asociada generalmente a esta protección y no a la diferencial de barras.

Fuente:

https://support.industry.siemens.com/cs/attachments/109742351/SIP5_7SS85_V04.00_Manual_C019-1_es.pdf?download=true

CARACTERÍSTICAS QUE TIENE QUE CUMPLIR UN RECTIFICADOR-CARGADOR A LA HORA DE COMPRARLO O ESPECIFICARLO

Cuando necesitamos comprar, o especificar un Rectificador-Cargador de baterías, que alimente al Tablero Principal de c.c, es importante tener en cuenta una serie de requisitos que deberá de cumplir

Estos requisitos se resumen en los siguientes:

•  Legislación y Normativa. Deberá cumplir la normativa en cuanto a compatibilidad electromagnética, perturbaciones radioeléctricas, instrumentos de medida, relés y equipos de protección, acumuladores, dispositivos de protección contra sobretensiones transitorias, grados de protección de las envolventes, requisitos de seguridad para las baterías, etc.

• Condiciones ambientales. Como altitud, temperaturas (de almacenamiento, de operación, etc), humedades, contaminación atomosférica, vibraciones, nivel de aceleración sísmica y tipo de instalación fundamentalmente.

• Características de diseño. Aquí tendremos que tener en cuenta el nº de módulos rectificadores que estará constituido el conjunto cargador, el tipo de unidad de control, el tipo de montaje en el armario, etc.

• Valores nominales de funcionamiento. Tensión nominal de entrada y salida, potencia mínima,  capacidad en Ah de las baterías, frecuencia, tensión máxima de rizado.

•  Condiciones de operación. Frecuencia nominal, tipo de alimentación de entrada (trifásica ó monofásica, siendo recomendada la alimentación trifásica por temas de consumo y protección).

•  Respuesta transitoria. Importante conocer la estabilización de la tensión de salida.

•  Métodos de carga. Carga en flotación, carga en alto y carga excepcional (no aplicable ésta para baterías de ultra bajo mantenimiento).

•  Protecciones y conmutadores para funcionamiento en Manual y Automático.

•  Módulos rectificadores. Es importante conocer el nº de módulos rectificadores, y comprobar que con el fallo de uno de ellos, el rectificador dará una anomalía no urgente, pero el conjunto podrá seguir trabajando igual. También es importante contar con algún módulo de reserva, o al menos, contar con el espacio extra.

•  Características de la Unidad de Control.

• Puertos de Mantenimiento. Lo ideal es que lleven al menos un puerto serie y un puerto Ethernet.

•  Alarmas y señalizaciones. Agrupar los defectos en tipo urgente, no urgente, etc, si es tipo Led, etc.

•  Convertidores e inversores. Esto generalmente es algo aparte del Rectificador-Cargador, pero si lo que queremos es disponer de un sistema de c.a. segura para la alimentación crítica de según que servicios (RTU's, centralitas de seguridad, etc) es bueno contar este equipo para alojarlos en el mismo armario, y comunicarlo con la unidad de control. Lo mismo pasa con los convertidores CC/CC que podamos necesitar, como por ejemplo para alimentar equipos de comunicaciones.

Otro dia podemos hablar sobre estos equipos, sobre todo de los inversores, que pueden ser suministrados con equipos Interruptores Bypass que conmutan a una velocidad practicamente instantánea.

•  Placa de características. Que se reflejen además de los datos principales anteriormente citados, el nº de serie, año de fabricación, modelos de los equipos, intensidad máxima de salida, voltajes de carga, etc.

• Cableado interno y ferrulado. 

• Baterías. Nº de celdas, tensión máxima de flotación, tensión máxima de carga alta, mínima tensión por celda para un determinado nº de horas de autonomía, y por supuesto el tipo de batería.

• Carpintería metálica. IP, ventilación, pintura, tratamiento superficial, etc.

• Indicaciones para el Mantenimiento.

•  Ensayos, embalajes, marcado, envios, y documentación que contiene el armario en cuanto a planos, instrucciones y garantía.

Estos puntos que he definido son genéricos, y por supuesto que hay que extenderse más en cada uno de ellos.

Si alguien necesita una plantilla tipo para especificar un Rectificador-Cargador de baterías para una Subestación que me consulte.