Catalogo Interruptores Automaticos BT ABB
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© ABB Group October 15, 2012 | Slide 1
Interruptores automáticos de BTPresentación técnica
BU Breakers and Swtitches, julio 2012
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Agenda
Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
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Agenda
Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Interruptores automáticos
¿Qué es un interruptor?
Aparato mecánico de conexión que es capaz de establecer,soportar e interrumpir corrientes en condiciones normalesdel circuito (seccionamiento), así como establecer,soportar, durante un tiempo determinado, e interrumpircorrientes en las condiciones anormales, tales comocortocircuito (protección).
Seccionamiento:- Mantenimiento, aislamiento
Protección:- Contra sobrecarga- Contra cortocircuito
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NormaIEC60947-2:
Define características de los interruptores de BT.
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Tipos de interruptores
Interruptor de caja moldeada:
Interruptor automático alojado en una caja de material aislantemoldeado que forma parte integrante del propio aparato
Interruptor de bastidor abierto:
Interruptor automático en el cual los contactos de apertura ycierre restan al aire a presión atmosférica [ Interruptorautomático alojado en una caja de material aislante de tipometálico formando parte integrante del propio ]
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Tmax
Emax
Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Tipos de interruptores
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Tmax Emax- Soporte de estructura hecha de materialaislante, caja de material termoplástico
- Soporte de estructura hecha de chapa de acero, soporte de polos moleado en material aislante
- La eliminación del arco eléctrico - La eliminación del arco eléctrico es posible gracias a que la cámara de extinción está a presión atmosférica
- No se le puede realizar mantenimiento - Tienen mantenimiento (cambio de polos, etc.)
- Es de categoría A - Es de categoría B
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Categorías de utilización
Categoría A:
Interruptores no previstos para ser selectivos en condicionesde cortocircuito con relación a otros dispositivos deprotección en serie con los mismos, ubicados del lado de lacarga, por ejemplo: sin temporización prevista paracondiciones de cortocircuito y por lo tanto para los cuales nose especifica Icw
Categoría B:
Interruptores previstos para ser selectivos en condiciones decortocircuito con relación a otros dispositivos de protecciónen serie con los mismos, ubicados del lado de la carga, porejemplo: con temporización prevista (regulable) paracondiciones de cortocircuito. Para estos interruptores debeespecificarse Icw
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Categorías de utilización
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1
L L L
inst.
0,2s
A
B
Ejemplo
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
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Iu: Intensidad asignada permanente
Es la intensidad nominal permanente asignada por elfabricante que dicho aparato puede soportar en el serviciocontinuo.
Ue: Tensión asignada de empleo
Es un valor que, junto con la Iu determina el uso de dichoaparato y se toma como referencia para definir los ensayosaplicables y la categoría de utilización.
Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
Ui: Tensión de aislamientoEs la tensión a la cual se refieren los ensayos dieléctricos ylas distancias de aislamiento superficial. El valor máximo dela tensión nominal de empleo no puede sobrepasar enningún caso la tensión nominal de aislamiento.
Uimp: Tensión de impulsoValor de cresta de una tensión a impulsos, de forma ypolaridad determinadas, que el aparato puede soportar sindañarse en condiciones especificadas de ensayo. Se tomacomo referencia para determinar las distancias deaislamiento al aire.
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
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Icu: Poder asignado de corte último en cortocircuito
Es la máxima intensidad de cortocircuito que dichointerruptor puede cortar dos veces, con un ciclo deoperación O-t-CO, a la tensión de empleo correspondiente.Tras el ciclo de apertura y cierre, no se requiere que elinterruptor automático conduzca permanentemente sucorriente asignada.
Secuencia del test:- O – (lapso de 3 min) – CO- Resistencia dieléctrica a 2 * Ue
Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
Ics: Poder asignado de corte de servicio en cortocircuito
Es la intensidad que dicho interruptor puede cortar tresveces, con un ciclo de operación O-t-CO-t-CO, a unadeterminada tensión de servicio ( Ue ) y con un factor depotencia dado. Después del ciclo el interruptor automáticodebe poder conducir su corriente asignada.
Ics se expresa como % (25%, 50%, 75%, 100%) de Icu
Secuencia del test: - O - 3 min - CO - 3 min – CO- Resistencia dieléctrica a 2 * Ue
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
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Icu IcsNo es fundamental la continuidad delservicio
Es fundamental la continuidad del servicio
Protección de cargas individuales Líneas de alimentación principales
Mantenimiento es fácil de realizar Mantenimiento es difícil de realizar
Generalmente para interruptoresinstalados en diferentes zonas deplantas industriales
Generalmente en instalaciones donde el cuadro principal de distribución está inmediatamente aguas abajo de un transformador o generador
Los recambios de los interruptores son difíciles de conseguir
¿Cuándo son necesarias?
Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
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1Icc
L L L
50kA
Icu = 60kAIcs
25% Icu = 15kA
50% Icu = 30kA
75% Icu = 45kA
100% Icu = 60kA
0 10 20 30 40 50
Ics IcuIcs Icu
Ics Icu
Ics = Icu
Ejemplo
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Conceptos generalesNorma IEC60947-2: Definiciones, criterios de selección
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Icw: Intensidad asignada de corta duraciónLa intensidad asignada admisible de corta duración es aquélla que elinterruptor automático puede soportar en la posición de cerrado durante untiempo corto en condiciones de empleo y comportamiento especificados. Elinterruptor automático debe poder soportar dicha intensidad durante todo eltiempo de retardo previsto para garantizar la selectividad entre losinterruptores automáticos conectados en serie.
Es una característica de los interruptores de bastidor abierto (Categoría B).
Categoría B:Interruptores automáticos específicamente diseñados para garantizar selectividad encondiciones de cortocircuito. El interruptor debe poder soportar dicha intensidad durantetodo el tiempo de retardo previsto para garantizar la selectividad entre los interruptoresautomáticos conectados en serie.
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Agenda
Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
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Selección de interruptores¿Dónde se utiliza?
Desde generadores y transformadores hasta los sistemas finales de distribución
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Agenda
Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
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Selección de interruptoresProtección de línea
Para poder realizar la correcta selección del interruptor automático,es necesario evaluar:
“Iz” está referida en condiciones estándar de temperatura einstalación:- 30° C para instalaciones al aire libre y 20°C para instalaciones subterráneas
- Cable instalado sin otro cables cercanos
Para otras condiciones distintas, se han de utilizar factores correctivos:
Factores correctivos para instalaciones adyacentes
Factores correctivos para otras temperaturas ambiente
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IB La corriente de carga que está circulando por la línea
IK La corriente de cortocircuito esperada en el punto de la instalación del CB
IZ La capacidad de corriente del cable, dependiendo del tipo de materiales aislantes (EPR o PVC) y del tipo de materiales conductores Al o Cu
Selección de interruptoresProtección de línea
El interruptor automático debe satisfacer las siguientes condiciones:
Poder de corte superior o igual a IKPoseer un relé de protección con regulación de sobrecarga I1, lo que significa satisfacer la relación:
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Selección de interruptoresProtección de línea
Ejemplo: P = 35kW, Ib = 56.1 A
Iz= 75A
Ib (56.1) <= In(63) <= Iz(75)
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-U1Vref = 400 VLLLN / TN-SPlf = 35 kWQlf = 17 kvar
U
-QF1T1B 160 TMD63-630
-WC1Conductor: Cu4x(1x10)+1G10Insulator: XLPE/EPRXLPE/EPR CudV = 2.15 %Ib = 56.1 AIz = 75.0 AL = 45 m -L1Sr = 38.89 kVACosphi = 0.90Ir = 56.1 AUF = 100%dV = 2.15 %
L
Selección de interruptoresProtección de línea
El interruptor automático ha de satisfacer las siguientes condiciones:
Poder de corte superior o igual a IK
Poseer un relé de protección con regulación de sobrecarga I1,lo que significa satisfacer la relación:
La energía específica pasante (I²t) por el interruptorautomático ha de ser menor o igual a la energía soportada por elcable (K²S²)
Sección de cable
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222 SKtI ≤
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Selección de interruptoresProtección de línea
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222 SKtI ≤
222 SKtI ≤
En este caso el cable está protegido hasta 10 kA.
Para corrientes superiores a este valor el cable no está protegido porque K²S²< I²t
Selección de interruptoresProtección de línea
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0.1kA 1kA 10kA
1E-2MA²s
0.1MA²s
1MA²s
10MA²s
100MA²s
Specific let through energy curve LLLIkmin=2.2kA
breaker
Ikmax=14.4kA
cable
222 SKtI ≤Generalmente es suficiente verificar únicamente la relación entre la máxima y mínima corriente de cortocircuito que puede afectar el cable
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Selección de interruptoresProtección de línea
Protección contra contactos indirectos si es necesario
(desconexión automática de la alimentación)
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r
El equipo de protección se ha de desconectar automáticamente de laalimentación, para que la tensión de contacto expuesta en las partesconductivas no persista durante un tiempo suficiente en el que podercausar riesgos perjudiciales para la salud de las personas.
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Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
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Selección de interruptoresProtección de transformadores
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Cuando seleccionamos interruptores automáticos paraproteger el lado de BT de transformadores MT/BT hemos deconsiderar:
La corriente asignada del transformador, la cual determinael tamaño del interruptor automático.
La máxima corriente de cortocircuito en el punto de lainstalación, la cual determina el mínimo poder de corte delinterruptor automático.
La corriente de cortocircuito simétrica del transformadorutilizado para calcular la protección térmica del interruptorautomático (Icc x 2s)
Selección de interruptoresProtección de transformadores
Subestación MT/BT con un único transformador:
Subestación MT/BT con 2 o más transformadores:
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Selección de interruptoresProtección de transformadores
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Ejemplo 1: Protección del interruptor aut. aguas arriba
Selección de interruptoresProtección de transformadores
Ejemplo 2: Protección del int. aut. aguas arriba
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Selección de interruptoresProtección de transformadores
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Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
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Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
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Selección de interruptoresProtección de condensadores
Conforme con la IEC 60831-1 y 60931-1, los condensadores deben poder funcionar en condiciones de régimen con una corriente hasta el 130% de su corriente asignada. Además se admite una tolerancia del +15% sobre el valor de la capacidad.
Lo que significa que:
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Selección de interruptoresProtección de condensadores
Para el interruptor automático:
Corriente asignada del Int. Aut. : Iu > 1.5xIcap
Ajuste de protección de sobrecarga: I1 = 1.5xIcap
Ajuste de protección contra cortocircuito al valor máximo posible:
I3 = 10 x In en relés termomagnéticos
I3 = off en relés electrónicos
Icu ≥ Icc (en el punto de la instalación)
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Conceptos generales sobre interruptores de BT
Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones
Selección de interruptoresProtección de generadores
Para seleccionar correctamente el interruptor automático paramaniobra y protección de generadores, es necesario evaluar losdos siguientes parámetros:
Corriente asignada InG
Corriente cortocircuito IccG
La corriente de cortocircuito disminuye debido a los fenómenos transitorios.Para evaluar la , es necesario conocer los valores de las reactancias (X’’
d% -X’
d% - Xd%) y de las constantes de tiempo de las máquinas.
La máxima corriente de cortocircuito del generador puede ser calculada através de la reactancia sub-transitoria X”d (%) con la siguiente fórmula:
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Selección de interruptoresProtección de generadores
Desde el momento en que los valores de las reactanciasaumentan con el tiempo, la corriente de cortocircuitodisminuye:
Para proteger es necesario utilizar un interruptor con unajuste bajo de la parte magnética, habitualmente 3-4 vecesla corriente asignada (InG)
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Norma IEC 60947-2
Selección de interruptores para:Protección de líneas
Protección de transformadores
Protección de condensadores
Protección de generadores
Presentación de la oferta de interruptores de BT
Interruptores de caja moldeada Tmax
Interruptores de bastidor abierto Emax
Aplicaciones