Eat On

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Contents

Metal-Clad Switchgear — VacClad-W — Medium Voltage

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Metal-Clad Vacuum Breaker Switchgear (VacClad-W) — Medium Voltage

General Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1-1

Drawout Switchgear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1-1

5 and 15 kV Switchgear — 36-Inch Wide. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.1-4

5 kV Switchgear — 26-Inch Wide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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5.1-10

Arc-Resistant Switchgear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.2-1

Partial Discharge Sensing, Communications and Supplemental Devices. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.3-1

Technical Data. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-1

Circuit Breakers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-1

Switchgear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-8

Standard Switchgear Assembly Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-10

Arc-Resistant Switchgear Assembly Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-11

Surge Protection and Instrument Transformers . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-12

Control Schematics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-19

Relays — Device Numbers, Type and Function . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-21

Main-Tie-Main Arrangements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.4-23

Layout Dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-1

5 and 15 kV (Standard Metal-Clad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-1

27 kV (Standard Metal-Clad). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-11

38 kV (Standard Metal-Clad). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-13

5 and 15 kV (Arc-Resistant Metal-Clad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-15

27 kV (Arc-Resistant Metal-Clad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-24

38 kV (Arc-Resistant Metal-Clad) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-28

Arc Exhaust Plenum Room Layouts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5.5-32

Transfer Switches — Medium Voltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . See Section 12

Specifications

See Eaton’s Cutler-Hammer Product Specification Guide on enclosed CD-ROM:

1995 CSI Format: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Section 16346

2004 CSI Format: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Sections 26 13 13

VacClad-W Metal-Clad Switchgear

CUTLER HAMMER VAC-CLAD-W METAL-CLAD SWGR TECHNICAL DATA

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Drawout Vacuum Breakers

General Description

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Application

Eaton’s Cutler-Hammer

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VacClad-W metal-clad switchgear with Type VCP-W vacuum breakers provides centralized control and protection of medium voltage power equipment and circuits in industrial, commercial and utility installations involving generators, motors, feeder circuits, and trans-mission and distribution lines.

VacClad-W switchgear is available in maximum voltage ratings from 4.76 kV through 38 kV, and interrupting ratings as shown below. VacClad-W offers a total design concept of cell, breaker and auxiliary equipment, which can be assembled in various combinations to satisfy user application requirements. Two-high breaker arrangements are standard up to 15 kV. One-high arrangements can be furnished when required.

Ratings

Maximum Voltages:

4.76 kV, 8.25 kV, 15 kV, 27 kV, 38 kV

Interrupting Ratings:

4.76 kV: Up to 63 kA 8.25 kV: Up to 50 kA15.0 kV: Up to 63 kA27.0 kV: Up to 40 kA38.0 kV: Up to 40 kA

Continuous Current — Circuit Breakers:

1200 A, 2000 A, 3000 A (5 and 15 kV)4000 A Forced cooled (5 and 15 kV)1200 A, 2000 A, (27 kV)600 A, 1200 A, 1600 A, 2000 A,

2500 A (38 kV)3000 A Forced cooled (38 kV)

Continuous Current — Main Bus:

1200 A, 2000 A, 3000 A (5 and 15 kV)4000 A (5 and 15 kV)1200 A, 2000 A (27 kV)

1200 A, 2000 A, 2500 A, 3000 A (38 kV)

Typical Indoor Assembly with a Breaker Withdrawn on Rails

VCP-W Breaker Element

Advantages

Eaton’s electrical business has been manufacturing metal-clad switchgear for over 50 years, and vacuum circuit breakers for over 30 years. Tens of thousands of Cutler-Hammer vacuum

circuit breakers, used in a wide variety of

applications, have been setting industry performance standards for years.

With reliability as a fundamental goal, Eaton engineers have simplified the VacClad-W switchgear design to mini-mize problems and gain trouble-free performance. Special attention was

Cut-away View of Vacuum Interrupter (Enlarged to Show Detail)

given to material quality and maximum possible use was made of components proven over the years in Cutler-Hammer switchgear.

Maintenance requirements are minimized by the use of enclosed long-life vacuum interrupters. When maintenance or inspection is required, the component arrangements and drawers allow easy access. VacClad-W’s light weight simplifies handling and relocation of the breakers.

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Contacts

BellowsShield

Movable Stem

Support Gasket Only(Seal Formed by Bellows)


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General Description

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Standards

Eaton’s Cutler-Hammer VacClad-W switchgear meets or exceeds ANSI/ IEEE C37.20.2 and NEMA

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SG-5 as they apply to metal-clad switchgear. The assemblies also conform to Cana-dian standard CSA

T

-C22.2 No. 31-M89, and EEMAC G8-3.2. Type VCP-W vac-uum circuit breakers meet or exceed all ANSI and IEEE standards applicable to ac high voltage circuit breakers rated on symmetrical current basis. All assemblies are tested, or qualified by analysis based on actual testing done on similar equipment, to conform to Zone 4 seismic requirements of IBC and California Building Code Title 24. CSA and UL

T

listings are available.

Metal-Clad Switchgear Compartmentalization

Medium voltage metal-clad switchgear equipment conforming to C37.20.2 is a compartmentalized design, wherein primary conductors are fully insulated for the rated maximum voltage of the assembly, and all major primary circuit components are isolated from each other by grounded metal barriers. This type of construction minimizes the likelihood of arcing faults within the equipment and propagation of fault between the compartments containing major primary circuits.

The C37.20.2 metal-clad switchgear equipment is designed to withstand the effects of short circuit current in a bolted fault occurring immediately downstream from the load terminals of the switchgear. The bolted fault capability is verified by short-time and momentary short circuit withstand current testing on complete switchgear, as well as by fault making (close and latch) testing on the switching devices as shown in

Figure 5.1-1

.

Figure 5.1-1. Metal-Clad Switchgear Short Circuit and Momentary Withstand Tests

The short-time current withstand tests demonstrate electrical adequacy of busses and connections against physi-cal damage while carrying the short circuit current for a given duration. The momentary current withstand tests demonstrate the mechanical adequacy of the structure, busses and connec-tions to withstand electro-magnetic forces with no breakage of insulation. It should be noted that design testing of standard metal-clad switchgear does not involve any internal arcing faults.

Features — Vacuum Circuit Breaker

High power laboratory tests prove VCP-W breakers are capable of 50 to 200 full fault current interruptions.

Patented V-Flex (stiff-flexible) current transfer from the vacuum interrupter moving stem to the breaker primary disconnecting contact is a non-sliding/non-rolling design, which eliminates maintenance required with the sliding/rolling type transfer arrangements. TheV-Flex system provides excellent electrical and thermal transfer, and long vacuum interrupter life.

Easy inspection and accessibility is afforded by a front mounted stored energy operating mechanism. The same basic mechanism is used on all ratings, which requires a mini-mum investment in spare parts.

All VCP-W circuit breakers are hori-zontal drawout design, which pro-vides connect, test and disconnect position. A latch secures the breaker in the connected and disconnected/test position. 5/15/27 kV breakers can be fully withdrawn on extension rails for inspection and maintenance without the need for a separate lift-ing device. 38 kV circuit breaker is designed to roll directly on the floor.

All breaker functions, indicators and controls are grouped on an easily accessible panel on front of the breaker.

Trip-free interlocks prevent moving a closed circuit breaker into or out of the connected position.

Breaker cannot be electrically or mechanically closed when in the intermediate position.

Closing springs automatically dis-charge before moving the circuit breaker into or out of the enclosure.

Breaker frame remains grounded during levering and in the connected position.

Coding plates are provided to ensure only correct breaker rating can be installed in cell.

Quality Assurance Certificate is included with each circuit breaker.

Easy-to-see contact erosion indicator

is provided as standard on the vacuum

interrupter moving stem. Only peri-odic visual inspection is required to verify that the contacts have not worn out.

A simple visual means, T-cutout, is provided to verify by simple visual inspection that the loading springs are applying proper pressure to the contacts when the breaker is closed.

Corona-free design increases circuit breaker reliability and in-service life by maintaining insulation integrity.

Vacuum interrupters with copper-chrome contacts provide superior dielectric strength and very low chop current.

High-strength, high-impact, track-resistant glass polyester on 5/15 kV and cycloaliphatic epoxy on 27/38 kV is used for primary insulation and support as standard.

Main Bus

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Shorting Bar(Bolted Fault)

3-Phase TestSource(Low Voltage)


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General Description

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Type VCP-W Vacuum Circuit Breaker (5/15/27 kV Shown)

Type VCP-W Circuit Breaker — Features

FixedStem

Contacts

BellowsShield

Movable Stem

Support Gasket Only(Seal Formed by Bellows)

Cut-away View of Vacuum Interrupter (Enlarged to Show Detail)

Breaker Main Contacts

Open/Closed Status

Vacuum Interrupter

Pole Unit

Front Accessible Stored Energy Mechanism

Breaker OperationsCounter

Manual Push-to-Close & Open Pushbuttons

Manual SpringCharging Port

Spring Charged/Discharged Status

Type VCP-W 5/15 kV Circuit Breaker

Glass Polyester Insulator

Epoxy Insulator

PrimaryDisconnect

PrimaryDisconnect

Breaker Wheel

Pole Unit

Vacuum Interrupter

Located Inside this Molded EpoxyHousing

InsulationShrouds

AlignmentRollers

Type VCP-W 38 kV Circuit Breaker — Front View

Type VCP-W 27 kV Circuit Breaker — Side View

Type VCP-W 38 kV Circuit Breaker — Rear View

Front AccessibleStored Energy Mechanism Behind this Panel

Code Plates

Secondary Disconnect

Control Panel (Breaker Functions and Indicators)

Patented V-Flex System Contact Erosion Indicator T-Cutout


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Drawout Vacuum Breakers — 5 & 15 kV (36-Inch Wide)

General Description — Switchgear

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Features —Switchgear Assembly

VacClad is a Metal-Clad Design

Eaton’s Cutler-Hammer VacClad Switchgear is an integrated assembly of drawout vacuum circuit breakers, bus and control devices coordinated electrically and mechanically for medium voltage circuit protection and control. The metal-clad integrity provides maximum circuit separation and safety.

All circuit breakers are equipped with self-aligning and self-coupling primary and secondary disconnect-ing devices, and arranged with a mechanism for moving it physically between connected and disconnected positions.

All major primary components, such as circuit breaker, voltage trans-former, control power transformer, and buses are completely enclosed and grounded by metal barriers. A metal barrier in front of the circuit breaker and auxiliary drawer ensures that, when in the connected position, no live parts are exposed by opening the compartment door.

Automatic shutters cover primary circuit elements when the remov-able element is in the disconnected, test or removed position.

All primary bus conductors and connections are insulated with track-resistant fluidized bed epoxy coating for rated maximum voltage of the assembly.

Mechanical interlocks are provided to maintain a proper and safe operating sequence.

Instruments, meters, relays, second-ary control devices and their wiring are isolated, where necessary, by grounded metal barriers from all primary circuit elements.

VacClad is Corona Free

Corona emissions within the standard VacClad switchgear assemblies have been eliminated or reduced to very low levels by special fabrication and assembly techniques, such as round-ing and buffing of all sharp copper edges at the joints, employing star washers for bolting metal barriers, and utilizing specially crafted standoff insulators for primary bus supports. By making switchgear assemblies corona free, Eaton has made its standard switchgear more reliable.

Circuit Breaker Compartment

The mechanism for levering the breaker is a unique cell mounted design. It incorporates all the safety interlocks to render the breaker mechanically and electrically trip-free during the levering procedure.

A silver-plated copper ground bus provided on the levering pan assembly is engaged by a spring loaded ground contact on the circuit breaker to ensure that the circuit breaker remains grounded through-out its travel.

Type VCP-W Metal-Clad Switchgear Assembly (5/15 kV Shown)

Front View

Circuit Breaker Compartment

Circuit Breaker Compartment Shown with Shutters Opened for Illustration

MOC & TOC

Switch (Optional)

Under this CoverGround Bus

Levering Screw Assembly Code Plates

Automatic Steel Shutters

Secondary Disconnect

Cell Studs

Front Accessible CTs

Primary Insulating Tubes


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Circuit Breaker Compartment (Continued)

Each circuit breaker compartment is provided with steel shutters (breaker driven) that automatically rotate into position to cover the insulating tubes and stationary cell studs to prevent accidental contact with live primary voltage, when the breaker is withdrawn from the connected position.

Current transformers installed over the primary insulating tubes, located behind the steel shutters, are front accessible. Up to four standard accuracy current trans-formers can be installed per phase. Front accessibility permits adding or changing the transformers when the unit is de-energized without breaking high voltage connections and primary insulation.

Code plates ensure that only correct breaker rating can be installed in cell.

Auxiliary Compartments

5/15 kV VacClad design permits up to four auxiliary drawers in one vertical unit (only two shown in the photo). These drawers can be used for installing voltage or control power transformers, or primary fuses. Each drawer can also be configured for use as a battery tray.

Each auxiliary drawer is a horizontal drawout design that can be fully withdrawn on extension rails similar to the breaker, thus allowing front access to auxiliary equipment to permit easy testing and fuse replacement.

A safety shutter (operated by the drawer) is included in each auxiliary drawer compartment. It automatically operates whenthe auxiliary drawer is withdrawn to protect workmen from accidental contact with the stationary primary contacts.

Each auxiliary drawer can accom-modate two voltage transformers, connected line-to-line (open delta); three voltage transformers, con-nected line-to-ground; or single-phase control power transformer up to 15 kVA, 15 kV with their associated primary fuses. Three-phase control power transformer, or single-phase transformers larger than 15 kVA can be fixed mounted within the structure, with their primary fuses installed in the auxiliary drawer.

Control power transformer drawer is mechanically interlocked with the transformer secondary main breaker that requires the main breaker to be opened, so that the primary circuit is disconnected only under no-load when the drawer is withdrawn.

Grounding straps are provided in each drawer to automatically ground and discharge primary fuses when the drawer is withdrawn.


Drawout Auxiliaries

VT Drawer Shown Fully Withdrawn on Rails CPT Drawer Shown Fully Withdrawn on Rails

VT/CPT Compartment with VT/CPT Drawer Removed — Inside View

VT Drawer

VT Secondary Fuses

CTP Drawer

CPT Secondary Breaker/Drawer Interlock

CPT Secondary Main Breaker

Extension Rail

2 or 3 VTs

VT Primary Fuses

Extension Rail

CPT Primary Fuse

Extension Rail

CPT, 1-Phase up to 15 kVA

Primary Taps

Secondary Terminals

Primary Fuse Grounding Straps (Attached to Cell Frame)

Glass Polyester Shutter Barrier

Space Heater (Optional for Indoor)

Secondary Disconnect Block

Drawer to Cell Frame Ground Contact


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Rear Compartments

Rear of each structure is segregated into main bus and cable compart-ments by grounded metal barriers, as required for a given application. Access to main bus and power cable connections is provided from the rear through removable bolted covers or optional rear hinged doors. Cable trough (chimney) is provided to segre-gate upper and lower compartment power cables as required.

All primary buses (main bus and line and load runbacks) are 100% conductivity copper, and insulated for rated maximum voltage of the assembly by flame retardant, track-resistant fluidized epoxy coating. The bolted bus joints are silver- or optionally tin-plated for positive contact and low resistance, with each joint insulated with easily installed boots. Bus supports between the adjacent units are made of high-impact, high-strength, track-resistant glass polyester at 5 and 15 kV, and cycloaliphatic epoxy at 27 and 38 kV.

Adequate space is available for cable termination, bus duct connec-tion, installation of zero sequence current transformers, and surge arresters. In two-high arrangement, power cables for each circuit are separated by metal barriers.

A bare copper ground bus is pro-vided in the rear of each structure, which extend the entire length of the switchgear.

All control wiring is isolated from primary circuit elements by grounded metal-conduit or braided metal jacket, with the exception of short lengths of wire such as at instrument transformer terminals.


Rear View

Main Bus Details

Breaker Shown in the Connected Position

Breaker Shown in the Test/Disconnected Position

Breaker Shown in the FullyWithdrawn Position

Copper Bus, Insulated withFluidized Epoxy Coating

Cable Lugs (stress cones not shown)

Customer’sPower Cables

Metal Barrier Between Upper and LowerCompartment

Cable Barrier(Chimney)

Pre-formed Insulating BootsAround Bus Joints

Surge Arresters (Optional)

Main Bus Support Between Each Adjacent Unit

Copper Bus, Silver or (Optional)Tin Plated

Fluidized Epoxy Coating


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General Description — SwitchgearSheet 0305

Roll-on-the-Floor Breaker Option

Roll-on-the-Floor Switchgear Compartment

An optional direct roll-in breaker designed for use in lower compart-ment of 5/15 kV indoor and outdoor walk-in aisle switchgear is available for all 5/15 kV VCP-W, VCP-WC and VCP-WG circuit breakers. Breaker is fitted with special wheel kit, and compart-ment interface is modified to allow circuit breaker to be rolled directly from the floor into the switchgear compartment, or from switchgear compartment onto the floor without a need for external lifting device or dolly. The circuit breaker can be supplied with all four fixed wheels or can be supplied with two swivel-type wheels on the front and two fixed wheels on the rear. In 2-high construction, the roll-on-the-floor breaker option is available for breakers in lower compartments only.

When using a 1200 or 2000 ampere cir-cuit breaker in the lower compartment, the compartment above the breaker can be left blank or used of auxiliaries, such as VTs or single-phase CPT, or primary fuses for 3-phase or larger than 15 kVA single-phase CPTs. When using 3000 ampere circuit breaker in the lower compartment, the compart-ment above the breaker is left blank for ventilation. The design is rated for application in Seismic Zone 4 environ-ment. It can also be supplied with UL or CSA label for certain ratings. Contact Eaton for ratings available with UL/CSA label. The overall dimensions of the 5/15 kV indoor and outdoor walk-in aisle structures with the roll-on-the-floor breaker option are the same as the standard structures that use standard non roll-on-the-floor circuit breakers.

VCP-W Direct Roll-in Breaker withFixed Wheels

VCP-W Direct Roll-in Breaker withSwivel Wheels on Front


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Arc-Resistant Switchgear

General DescriptionSheet 0313

Arc-Resistant Metal-Clad Switchgear Medium Voltage

Arc-Resistant Switchgearwith Plenum Installed

Application DescriptionEaton has been manufacturing arc-resistant metal-clad switchgear since 1990. Eaton was the first major North American manufacturer to design, test and manufacture arc-resistant switch-gear in accordance with EEMAC G14.1. We now offer Type 2 arc-resistant switchgear assemblies, designed and tested in accordance with the IEEE C37.20.7, with Type VCP-W drawout vacuum circuit breakers.

Eaton’s VacClad-W metal-clad arc-resistant switchgear with Type VCP-W vacuum circuit breakers can be config-ured in various combinations of break-ers and auxiliaries to satisfy user’s application requirements. One-high and two-high arrangements can be provided when required.

Arc-Resistant Switchgear — Accessibility TypesArc-resistant switchgear performance is defined by its accessibility type in accordance with IEEE test guide C37.20.7 as follows:

Type 1 — Switchgear with arc-resistant designs or features at the freely acces-sible front of the equipment only.

Type 2 — Switchgear with arc-resistant designs or features at the freely acces-sible exterior (front, back and sides) of the equipment only. (Type 2 incorporates Type 1.)

Eaton’s VacClad-W arc-resistant switchgear is designed and tested for Type 2 accessibility.

Arc-resistant features are intended to provide an additional degree of protec-tion to the personnel performing normal operating duties in close proximity to the equipment while the equipment is operating under normal conditions. The normal operating conditions for proper application of arc-resistant switchgear designs are as follows:

All doors and covers providing access to high voltage components are properly closed and latched.

Pressure relief devices are free to operate.

The fault energy available to the equipment does not exceed the rating of the equipment (short-circuit current and duration).

There are no obstructions around the equipment that could direct the arc fault products into an area intended to be protected.

The equipment is properly grounded.

The user should also refer to docu-ments such as NFPA 70E, for safety training and safe work practices and methods of evaluating safe work distances from energized equipment based on the potential flash hazard, and use proper PPE when working on or near energized equipment with the door/cover opened or not properly secured.

Standards

Switchgear Assembly

Eaton’s VacClad-W metal-clad arc-resistant switchgear meets or exceeds the following standards and test guides:

North American Documents:

IEEE C37.20.2 — Standards for Metal-Clad Switchgear.

IEEE C37.20.7 — Guide for Testing Metal-Enclosed Switchgear for Internal Arcing Faults (Type 2).

Canadian Documents:

CSA C22.2 No. 31-04 — Switchgear Assemblies.

EEMAC G8-3.2 — Metal-Clad and Station Type Cubicle Switchgear.

EEMAC G14-1 — Procedure for testing the resistance of metal-clad switchgear under conditions of arcing due to an internal fault. The G14-1 was the first North American testing guide introduced in 1987. It is now obsolete.

Circuit BreakersThe Type VCP-W and VCP-WC vacuum circuit breakers, used in VacClad-W arc-resistant switchgear, meet or exceed all ANSI and IEEE standards applicable to ac high voltage circuit breakers rated on symmetrical current basis, including but not limited to: C37.04, C37.06, and C37.09. Also avail-able are type VCP-WG vacuum circuit breakers conforming to IEEE standard C37.013 for ac high voltage generator circuit breakers.

Third Party Certification5 and 15 kV arc-resistant metal-clad switchgear assemblies can be provided with CSA (Canada or USA) or UL (USA only) listing. Contact Eaton for available ratings.

Arc-Resistant Metal-Clad SwitchgearArc-resistant metal-clad switchgear also conforms to C37.20.2 and is tested as such for short time and momentary short-circuit withstand for through bolted fault as noted on Page 5.1-2. In addition, the enclosure is also tested in accordance with IEEE guide C37.20.7 for withstand against the effects of internal arcing faults as shown in Figure 5.2-1.

Figure 5.2-1. Arc-Resistant Switchgear Enclosure Internal Arcing Short Circuit Withstand Test

Internal arcing faults are those faults occurring in air, phase-to-phase or phase-to-ground, within the confines of the switchgear enclosure. Arcing faults can occur within a switchgear compartment as a result of insulation failure or human error. The arcing fault produces a tremendous release of heat energy at the point of the fault, which heats and expands the air volume

MainBus

BKR

0.5 mm Dia. (24 AWG) WireUsed to Initiate Arcing Fault

3-Phase TestSource(High Voltage)

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within the enclosure, and may decom-pose or vaporize materials exposed to an arc or involved in its path. The effects of this type of fault vary depending on enclosure volume, arc duration, arc voltage, and available short-circuit current. If the switchgear is not designed and tested to with-stand effects of internal arcing faults, its parts could blow away along with discharge of hot decomposed matter, gaseous or particulate, causing injury to personnel that may be present in its vicinity. Arc-resistant switchgear is designed to channel and control effects of the arcing fault and its enclosure is tested for withstand against such fault in accordance with IEEE guide C37.20.7.

Medium Voltage Vacuum Circuit Breaker Features and RatingsVacClad-W metal-clad arc-resistant switchgear is designed for use with Eaton’s state-of-the-art medium volt-age vacuum type VCP-W (standard ANSI), VCP-WC (extra capability), and VCP-WG (generator) circuit breakers. Refer to Tables 5.4-1, 5.4-2 and 5.4-3 for complete list of available ratings.

Arc-Resistant Enclosure and Arc ExhaustVacClad-W arc-resistant switchgear is designed to withstand effects of inter-nal arcing faults up to its rated arc short circuit current and duration. The arc-withstand capability of the switch-gear enclosure is achieved by use of reinforced heavier gauge steel where needed, smart latching of doors and covers, and top mounted built-in pres-sure relief system. Following are stan-dard design features built into each arc-resistant switchgear assembly.

The formed steel compartment design provides sealed joints under fault conditions. This prevents smoke and gas from escaping to other compartments, a condition that can occur with switchgear compartments designed with conventional flat bolted panels.

Integral, pressure release flap vents mounted on top of each individual vertical section provide for controlled upward release of arc created over-pressure, fire, smoke, gases and molten material out of the assembly without affecting structural integrity, and protect personnel who might be present in the vicinity of the switchgear.

The structure roof, including the pressure release flap vents, is drip proof. The design is made strong such that the roof can be “walked-on” when the gear is completely de-energized (for example, during installation).

Since arc pressure is vented out through the top of each individual vertical section, the equipment damage is confined to individual structures, minimizing damage to adjacent structures.

Circuit Breaker Compartment The levering mechanism is mechan-

ically interlocked with the compart-ment door such that the door cannot be opened until the circuit breaker is opened and levered out to the test/disconnect position. This interlock-ing ensures that the levering of the circuit breaker into or out from the connected position is done with compartment door closed and latched, with no exposure to potential arc flash.

Easy access and viewing ports are provided on the door to allow oper-ator to carry out all normal functions with the door closed and latched, with no exposure to potential arc flash. Those functions include:Breaker levering, manual charging of closing springs, manual opening and closing of the circuit breaker, viewing of open/close status of the breaker main contacts, viewing of charged/discharged status of the closing springs, viewing of mechan-ical operations counter, and breaker position.

Auxiliary CompartmentsVacClad arc-resistant 5/15 and 38 kV designs permit maximum of two auxil-iary drawers in one vertical section. The 27 kV design permits maximum of only one auxiliary drawer per vertical section.

Each auxiliary drawer is equipped with cell mounted levering mecha-nism. The mechanism is mechanically interlocked with its compartment door such that the door cannot be opened and access to auxiliary drawer cannot be gained until the drawer is first levered out to the dis-connected position. This interlocking ensures that the levering of the auxiliary drawer into or out from the connected position is done with compartment door closed and latched, with no exposure to potential arc flash.

A viewing window is provided on the door and on front panel of the drawer to allow viewing of the drawer position and the primary fuses.

In 5/15 kV designs, each auxiliary drawer can also accommodate a single-phase CPT rated up to 15 kVA, with primary fuses, or the drawer can also be configured as a fuse drawer with two or three primary fuses, and connected to a fixed mounted CPT (single-phase or 3-phase 30 kVA maximum) in the rear of the structure.

In 27 kV designs, an auxiliary drawer can be configured as a fuse drawer with two primary fuses and con-nected to a fixed mounted CPT (single-phase 25 kVA maximum) in the rear of the structure.

In 38 kV designs, fuse drawer can be provided with two primary fuses and connected to a fixed mounted CPT (single-phase 25 kVA maximum) in the rear of the structure. Please note that in 38 kV designs, a fuse drawer requires a full vertical section, since it occupies the same compartment space as required for a circuit breaker.

Control CompartmentsThe control compartment doors can be opened to access control wiring without having to de-energize the pri-mary circuit. The control compartments have been tested to provide arc-resistant protection with its door opened under normal operating condition. Please note the control compartment door should be opened only for access to control wiring when needed, and should remain closed at all other times.

Relay Box on Breaker Compartment Door in Breaker Over Breaker ConfigurationWhen needed for additional relays/instruments/controls, a relay box mounted on the breaker compartment door provides ample space for individ-ual breaker relaying and controls in 5/15 kV two-high breaker over breaker configuration. This relay box is totally enclosed, therefore, control wiring inside the box is not accessible under normal operation. An access to control wiring or device terminals that are enclosed within the relay box requires opening of the circuit breaker compart-ment door.


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5/15 kV Arc-Resistant Switchgear

Front View — Type VCP-W 5/15 kV Arc-Resistant Switchgear (Plenum Above the Switchgear Not shown)

5/15 kV Auxiliary Over Auxiliary

5/15 kV Breaker Over Breaker

Breaker Compartment Breaker Shown Fully Withdrawn on Extension Rails

VTs Drawer — Shown Fully Withdrawn

Fuse Drawer — Shown Fully Withdrawn

Rear View 5/15 kV VCP-W Arc-Resistant Switchgear

Rear View — Breaker Over Breaker Cable Termination

Rear View — Bottom Cable Compartment

Ground Bus


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Partial Discharge


Partial Discharge Sensing and Monitoring for Switchgear

Partial Discharge Equipment

Partial Discharge in Switchgear

Partial discharge is a common name for various forms of electrical dis-charges such as corona, surface tracking, and discharges internal to the insulation. It partially bridges the insulation between the conductors. These discharges are essentially small arcs occurring in or on the surface of the insulation system when voltage stress exceeds a critical value. With time, airborne particles, contaminants and humidity lead to conditions which result in partial discharges. Partial discharges start at a low level and increase as more insulation becomes deteriorated. Examples of partial discharge in switchgear are surface tracking across bus insulation, or discharges in the air gap between the bus and a support, such as where a bus passes through an insulating window between the sections of the switchgear. If partial discharge process is not detected and corrected, it can develop into a full-scale insulation failure followed by an electrical fault. Most switchgear flashover and bus failures are a result of insulation degradation caused by various forms of partial discharges.

Sensing and Monitoring

Eaton’s Cutler-Hammer Type VCP-W metal-clad switchgear (2.4 – 38 kV) is corona-free by design. Corona emis-sions within the standard VacClad switchgear assemblies have been eliminated or reduced to very low levels by special fabrication and assembly techniques, such as rounding and buffing of all sharp copper edges at the joints, employing star washers for bolt-ing metal barriers, and utilizing specially crafted standoff insulators for primary bus supports. By making switchgear assemblies corona-free, Eaton has made its standard switchgear more reliable. However, as indicated above, with time, airborne particles, contaminants and humidity lead to conditions which cause partial discharges to develop in switch-gear operating at voltages 4000 V and above. Type VCP-W switchgear can be equipped with factory installed Partial Discharge Sensors and Partial Discharge Sensing relay for continuous monitoring of the partial discharges under normal operation. Timely detection of insulation degradation through increasing partial discharges can identify potential prob-lems so that corrective actions can be planned and implemented long before permanent deterioration develops. Partial discharge detection can be the foundation of an effective predictive maintenance program. Trending of partial discharge data over time allows prediction of failures, which can be cor-rected before catastrophic failure occurs.

The PD sensing and monitoring system consists of Eaton’s InsulGardE Relay and PD sensors specifically developed for application in the switchgear to work with the relay.

RFCT SensorInsulGard Relay

InsulGard Relay (PD Monitoring)

Partial discharges within the switch-gear compartment are detected by installation of a small donut type radio frequency current transformer (RFCT) sensor over floating stress shields of the specially designed bus or line side primary bushings. Partial discharges in customer’s power cables (external discharges) are detected by installa-tion of the RFCT around ground shields of the incoming or outgoing power cables termination.

In 38 kV switchgear (refer to Figure 5.3-3), one RFCT sensor is installed around primary bushing stress shield in every breaker compartment and supplied as standard for measurement of dis-charges internal to the switchgear com-partment. Its output is wired to terminal blocks in control compartment for easy access for periodic field measurements. It can also be connected directly to optional InsulGard relay for continuous monitoring of partial discharges. Since one RFCT sensor is included in 38 kV breaker compartment, Cutler-Hammer 38 kV switchgear is “PD Sensing Ready” when received by the customer. An additional RFCT sensor for each incom-ing and outgoing power cable circuits can be provided as an option for measurement of external discharges.

In 5/15/27 kV switchgear (refer to Figure 5.3-2), primary epoxy bushings with stress shield and RFCT sensors for measurement of internal as well as external partial discharges are all optional. InsulGard relay is also optional. When specified, one set of primary epoxy bushings (located on bus side) with stress shield and associ-ated RFCT sensor is provided at every two vertical sections. An additional RFCT sensor for each incoming and outgoing power cable circuits can be provided as required. The RFCT output signals can be connected directly to InsulGard relay for continuous moni-toring of partial discharges or can be used for periodic field measurements.


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Partial Discharge

General Description — Partial Discharge Sensing and MonitoringSheet 0320

Figure 5.3-1. InsulGard Relay System

Figure 5.3-2. Typical Partial Discharge Sensor Connections (5 – 27 kV Switchgear)

Note: Use one set of epoxy bottles with ground stress shield on bus side (either in the top or bottom compartment) at every two vertical sections. Use standard bottles at all other locations.

Figure 5.3-3. Typical Partial Discharge Sensor Connections (38 kV Switchgear)

InputTerminalBlock

InsulGardRelay Optional

Modem

Temp Sensor

Humidity Sensor

OutputAlarmStatus

120 VacAuxiliaryPowerSignals (up to 15 Total) from

PD Sensors (Coupling Capacitors,RFCT Sensor, RTD Input, etc..)

RFCT #1 detects partial discharges internal to switchgear compartment.

RFCT #2 detects partial discharges in Customer’s cables up to 100 ft from switchgear

RFCT #1 detects partial discharges internal to switchgear compartment.

RFCT #2 detects partial discharges in Customer’s cables up to 100 ft from switchgear


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Partial Discharge

General Description — Partial Discharge Sensing and MonitoringSheet 0321

Partial Discharge Sensors and Monitoring for Switchgear

Figure 5.3-4. How the Process Works — Sensing and Data Collection

Figure 5.3-5. How the Process Works — Data Analysis and Report (Sample)

Radio Frequency Current Sensor (RFCT)

PD SensorsPD Sensors are Installed in Switchgear Cubicle

PD Sensors

Epoxy Bottles with Stress Shield

Relatively high Partial Discharge levels indicate problems in older non-fluidized epoxy insulated MV bus. Problems in cable terminations and in connected equipment can also be revealed.

Pulse Repetition Rate (PPC)

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Communications and Supplemental Devices

General Description — Communications and Supplemental DevicesSheet 0322

Integrated Monitoring Protection and Control

Communications SystemEaton’s Power Xpert System Architec-ture provides a fully scalable set of hardware/software solutions that can be applied in varying levels of sophis-tication depending upon a customer’s needs. This new architecture permits backward communication compatibil-ity to existing Eaton and other third party equipment, as well as expanded functionality for new devices.

The Power Xpert System Architecture utilizes embedded Web server technol-ogy for ease of connectivity to Ethernet Local and Wide Area Networks. The architecture includes Eaton’s Power Xpert Meter, Power Xpert Gateways, and Power Xpert software. Eaton’s selection matrix includes a number of deployment levels, from Web browser based monitoring of a single Power Xpert Meter, through fully customized monitoring of Eaton and third party devices in a multi-site environment.

Medium voltage VacClad-W switchgear is ideally suited for Eaton’s unique Power Xpert system incorporating PowerNet devices.

PowerNet is the unique system that ties together multiple devices in elec-trical distribution equipment in a wide variety of buildings and plants utilizing Power Xpert architecture.

PowerNet utilizes the proven, INCOME chip for highly reliable, two-way com-munications (even in noisy industrial environments) between the master control unit and system devices via a twisted pair of conductors. Communi-cations wires can be extended up to 10,000 feet (3,048 m) from the master control unit without repeaters...and as many as 1,000 compatible devices, installed in various assemblies, can be on the PowerNet system.

Easy Installation

Installation is uncomplicated and devices are connected, daisy chain style, via the twisted pair conductors. All assemblies and devices are stan-dard Cutler-Hammer equipment when PowerNet compatible devices are ordered as part of an assembly. The assemblies (with compatible devices built-in) are prewired, pretested and delivered complete.

Flexibility

PowerNet is flexible in that it can include those assemblies, such as VacClad-W switchgear, that are desired in a distri-bution system...but PowerNet can be easily upgraded as new assemblies are added. In essence, a customer determines the requirements for a building’s electrical distribution system, and Eaton provides the PowerNet sys-tem to fit those specific requirements.

Refer to Section 2 for more information on communication systems.

Supplemental Devices

Ground and Test DeviceThe ground and test device is a drawout element that may be inserted into a metal-clad switchgear housing in place of a circuit breaker to provide access to the primary circuits to permit the temporary connection of grounds or testing equipment to the high-voltage circuits. High potential testing of cable or phase checking of circuits are typical tests which may be performed. The devices are insulated to suit the voltage rating of the switchgear and will carry required level of short-circuit current.

Before using ground and test devices it is recommended that each user develop detailed operating procedures consis-tent with safe operating practices. Only qualified personnel should be authorized to use ground and test devices.

Manual and electrical ground and test devices are available, These devices include six studs for connection to primary circuits. On the manual device, selection and grounding is accomplished by cable or bus bars connection. On electrical-type devices, grounding is accomplished by an electrically operated grounding switch.

Standard Accessories

One test jumper.

One levering crank.

One maintenance tool.

One lifting yoke (5 – 27 kV).

One sets of rails (5 – 27 kV).

One turning handle (5th wheel, 38 kV).

Optional Accessories

Transport dolly (5 – 27 kV), (5 – 15 kV arc-resistant).

Portable lifter (5 – 27 kV).

Test cabinet.

Electrical levering device (5 – 38 kV).

Ramp for lower breaker (5 – 27 kV), (5 – 15 kV arc-resistant).

Manual or electrical ground and test device.

Hi-pot tester.


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Technical Data — Standard VCP-W Circuit BreakersSheet 0323

Discussion of changes in the Rated Voltage Range Factor, K, or “K-Factor” in Circuit Breaker Rating Structure

In 1997 and 2000 editions of ANSI C37.06, under Table 1, preferred values for the rated voltage range factor, K, were set to 1.0 for all indoor circuit breaker ratings. This was done because interrupting capabilities of today’s vacuum circuit breakers are better represented by K = 1.0. Unlike old air-magnetic and oil cir-cuit breakers, today’s vacuum breakers generally do not require a reduction in interrupting current, as the operating voltage is raised to rated maximum voltage, for example from 11.5 kV up to 15 kV. The interrupting capability of vacuum circuit breakers is essentially constant over the entire range of oper-ating voltages, up to and including its rated maximum voltage. The change was also made as a step towards har-monizing preferred ANSI ratings with the preferred ratings of IEC standards. It was further recognized that it is much simpler to select and apply circuit

breakers rated on the basis of K = 1.0. The change in the K value, however, in no way affects the ratings and capabil-ities of circuit breakers originally tested and rated on the basis of K > 1 in the earlier editions of C37.06. Existing circuit breakers, with ratings based on K > 1.0, are still perfectly valid, meet the latest editions of the standards, and should be continued to be applied as they have been in the past. The original K > 1.0 ratings are neither “obsolete” nor “inferior” to the new K = 1.0 ratings; they are just different. The new 1997 and 2000 editions of ANSI standard C37.06 still include the earlier K > 1 ratings as Table A1 and A1A. The change from K > 1.0 to K = 1.0 should be implemented by manufacturers as they develop and test new circuit breakers designs. The change does not require, recommend or suggest that manufactures re-rate and re-test exist-ing breakers to new standard. And accordingly, Eaton continues to offer both circuit breakers rated on the

traditional basis of K > 1.0 just as thou-sands of those breakers have been applied for variety of circuit switching applications world wide, and also as Eaton develops new breakers, they are rated and tested to the new K = 1 ratings. As a leader in vacuum interruption technology, Eaton continues to provide a wide choice of modern vacuum circuit breakers so that user can select the most economical circuit breaker that can satisfy his circuit switching appli-cation. Table 5.4-1 includes capabilities of traditional circuit breakers rated on the basis of K > 1.0 as well as those rated on the basis of K = 1.0. Table 5.4-2 includes newer circuit breaker designs, rated on the basis of K = 1.0, and many of these also have other “extra capa-bilities” for those applications whose requirements go beyond what is usu-ally experienced in normal distribution circuit applications. Table 5.4-3 includes circuit breakers for special generator applications.

Table 5.4-1. Available VCP-W Vacuum Circuit Breaker Types Rated on Symmetrical Current Rating Basis, Per ANSI Standards 12

Note: Refer to Page 5.4-2 for footnotes.

Identification Rated Values Related Required Capabilities

Asy

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for

VC

P-W

Bre

akers

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Typ

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Current Values

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Rate

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ltag

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3-Second Short-Time Current Carrying Capability

Closing and LatchingCapability (Momentary) 9

No

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Fre

qu

en

cy

1.2

x 5

0 µ

sec.

Imp

uls

e

K Times Rated Short Circuit Current ➂

2.7 KTimesRated Short Circuit Current

1.6 KTimesRated Short Circuit Current

kVClass

MVAClass

VkV rms

K 3 kV rms

kV Crest

4

Amp

I 3

kA rms

E2kV Crest

T2µS kV/µS

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CyclesY 7

Sec.

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ms

V/KkV rms

KI

kA rms

KI

kA rms

2.7 KIkACrest

1.6 KI j

kA rms asym.

k

S

50 VCP-WND250

4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 8.9 50 0.2 5 2 300 3.85 36 36 97 58 1.2

50 VCP-W250

4.16 250 4.76 1.24 19 60 120020003000

29 8.9 50 0.2 5 2 300 3.85 36 36 97 58 1.2

50 VCP-W350

4.16 350 4.76 1.19 19 60 120020003000

41 8.9 50 0.2 5 2 300 4.0 49 49 132 78 1.2

50 VCP-W500

4.16 — 4.76 1.0 19 60 120020003000

63 8.9 50 0.2 5 2 300 4.76 63 63 170 101 1.27

75 VCP-W500

7.2 500 8.25 1.25 36 95 120020003000

33 15.5 60 0.29 5 2 300 6.6 41 41 111 66 1.2

150 VCP-W500

13.8 500 15 1.30 36 95 120020003000

18 28 75 0.42 5 2 300 11.5 23 23 62 37 1.2

150 VCP-W750

13.8 750 15 1.30 36 95 120020003000

28 28 75 0.42 5 2 300 11.5 36 36 97 58 1.2

150 VCP-W1000

13.8 1000 15 1.30 36 95 120020003000

37 28 75 0.42 5 2 300 11.5 48 48 130 77 1.2


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Technical Data — Standard VCP-W Circuit BreakersSheet 0324

Table 5.4-1. Available VCP-W Vacuum Circuit Breaker Types Rated on Symmetrical Current Rating Basis, Per ANSI Standards (Continued) 12

1 For capacitor switching, refer to Table 5.4-2.2 5 and 15 kV circuit breakers are UL listed. 27 and 38 kV breakers are not

UL listed.3 For 3-phase and line-to-line faults, the symmetrical interrupting

capability at an operating voltage

Isc = (Rated Short Circuit Current)

But not to exceed KI.Single line-to-ground fault capability at an operating voltage

Isc = 1.15 (Rated Short Circuit Current)

But not to exceed KI.The above apply on predominately inductive or resistive 3-phase circuits with normal-frequency line-to-line recovery voltage equal to the operating voltage.

4 4000 A continuous rating is available for 5/15 kV. 3000 A continuous rating is available for 38 kV. Contact Eaton for details.

e RRRV = 1.137

6 3-cycle rating available, refer to Table 5.4-2.7 Tripping may be delayed beyond the rated permissible tripping delay

at lower values of current in accordance with the following formula:

T (seconds) = Y

The aggregate tripping delay on all operations within any 30-minute period must not exceed the time obtained from the above formula.

8 For reclosing service, there is No De-Rating necessary for the Cutler-Hammer VCP-W family of circuit breakers. R = 100%. Type VCP-W breaker can perform the O-C-O per ANSI C37.09; O-0.3s-CO-15s-CO per IEC 56; and some VCP-Ws have performed O-0.3s-CO-15s-CO-15s-CO-15s-CO; all with no derating. Contact Eaton for special reclosing requirements.

9 For higher close and latch ratings, refer to Table 5.4-2.j Included for reference only.k Asymmetrical interrupting capability = “S” times symmetrical

interrupting capability, both at specified operating voltage.l ANSI standard requires 150 kV BIL. All 38 kV ratings are tested to

170 kV BIL.m Type 380 VCP-W 40 circuit breaker is not rated for rapid reclosing.

Identification Rated Values Related Required Capabilities

Asy

mm

etr

y F

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or

for

VC

P-W

Bre

akers

Cir

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Bre

aker

Typ

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Current Rated TransientRecovery Voltage

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WithstandTest Voltage

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MaximumSym.Inter-ruptingCapability

3-Second Short-Time Current Carrying Capability

Closing and LatchingCapability (Momentary) 9

No

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qu

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cy

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Imp

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K Times Rated Short Circuit Current ➂

2.7 K TimesRated Short Circuit Current

1.6 K TimesRated Short Circuit Current

kVClass

MVAClass

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K 3 kV rms

kV Crest

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E2kV Crest

T2µS kV/µS

6

CyclesY 7

Sec.

8

ms

V/KkV rms

KI

kA rms

KI

kA rms

2.7 KIkA Crest

1.6 KI j

kA rms asym.

k

S

150 VCP-W1500

13.8 — 15 1.0 36 95 120020003000

63 28 75 0.42 5 2 300 15 63 63 170 100 1.27

270 VCP-W750

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

16 51 105 0.55 5 2 300 27 16 16 43 26 1.2

270 VCP-W1000

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

22 51 105 0.55 5 2 300 27 22 22 60 35 1.2

270 VCP-W1250

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

25 51 105 0.55 5 2 300 27 25 25 68 40 1.2

270 VCP-W 40

27 — 27 1.0 60 125 12002000

40 51 105 0.55 5 2 300 27 40 40 108 64 1.2

380 VCP-W16

34.5 — 38 1.0 80 170l

600120016002000

16 71 125 0.64 5 2 300 38 16 16 43 26 1.2

380 VCP-W21

34.5 — 38 1.65 80 170l

12002000

21 71 125 0.64 5 2 300 23 35 35 95 56 1.2

380 VCP-W25

34.5 — 38 1.0 80 170l

600120016002000

25 71 125 0.64 5 2 300 38 25 25 68 40 1.2

380 VCP-W32

34.5 — 38 1.0 80 170l

6001200160020002500

31.5 71 125 0.64 5 2 300 38 31.5 31.5 85 51 1.2

380 VCP-W40

34.5 — 38 1.0 80 170l

6001200160020002500

40 71 125 0.64 5 2 m 38 40 40 108 64 1.2

VVo

VVo

E2T2-------

(K Times Rated Short Circuit Current)

Short Circuit Current Through Breaker( )2


52


5.4-3January 2008


i

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1

2

3

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20

21


Technical Data — Extra Capability VCP-WC Circuit BreakersSheet 0325

Industry Leader VCP-WCIntroducing the VCP-WC extra capabil-ity medium voltage drawout circuit breaker. Designed to provide all the industry-leading features expected of the VCP-W, plus extra capabilities for those application requirements that go beyond what is usually experienced. The performance enhancement fea-tures of the VCP-WC make it an ideal choice for capacitor switching duty, high altitude applications, transformer secondary fault protection, locations with concentrations of rotating machinery or high operating endur-ance requirements, just to mention a few. Consider these capability enhancements:

Definite purpose capacitor switching.

Higher close and latch.

Faster rate of rise of recovery voltage.

Higher short circuit current.

Higher mechanical endurance.

Higher insulation level.

Higher voltage ratings with K=1.

3-cycle interrupting time.

Higher switching life.

Designed and tested to ANSI standards and higher.

WR fixed retrofit configuration available.

Vacuum Circuit Breaker Design LeadershipEaton is a world leader in vacuum interrupter and vacuum circuit breaker technology, offering VCP-WC with extra capabilities without sacrificing the proven features already standard with other VCP-W circuit breakers. Features such as:

Vacuum interrupters with copper-chrome contacts.

Patented V-Flex non-sliding current transfer system.

Visible contact erosion indicators.

Visible contact wipe indicators.

Front, functionally grouped controls and indicators.

Glass-polyester (5/15 kV), or epoxy insulation (27/38 kV).

Front, vertically mounted stored energy mechanism.

Drawout on extension rails.

Integrally mounted wheels.

Quality Assurance Certificate.

The Type VCP-WC Breakers are not Interchangeable with Standard VCP-W Breakers. They are Equipped with Different Code Plates and Taller Front Panels.

Table 5.4-2. Extra Capability Type VCP-WC Ratings (Symmetrical Current Basis)

Note: Refer to Page 5.4-4 for footnotes.

Identification Rated Values MechanicalEnduranceCircuit

BreakerType


Co

nti

nu

ou

s C

urr

en

t at

60 H

z

Current

Inte

rru

pti

ng

Tim

e 2

MaximumPermissibleTrippingDelay

Rate ofRise ofRecoveryVoltage(RRRV)3

Capacitor Switching Ratings

Maxim

um

Vo

ltag

e

V

Vo

ltag

e R

an

ge F

act

or

Withstand Test Short-Circuit Current GeneralPurpose

Definite Purpose

Po

wer

Fre

qu

en

cy

(1 M

in.)

Lig

htn

ing

Imp

uls

e

1.2

x 5

0 u

s

Sym

. In

terr

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g

at

Vo

ltag

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Isc)

% d

c C

om

po

nen

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Clo

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nd

Latc

hin

gC

ap

ab

ility

Sh

ort

-Tim

e C

urr

en

tfo

r 3 S

eco

nd

s 1

Back-to-BackCapacitor SwitchingIsolated

ShuntCapacitor BankCurrent

Cap

aci

tor

Ban

kC

urr

en

t

Inru

sh C

urr

en

t

Inru

sh F

req

uen

cy

kVrms

K kVrms

kVPeak

Arms

kA rmsTotal

% kArms

kAPeak

kArms

ms Seconds kV/µs A rms A rms kAPeak

kHz No-LoadOperations

50 VCP-W 25C 5.95 1 24 75 120020003000 4

25 507575

313636

97 25 50 2.0 0.90.90.8

400 & 6301000 5

250

400 & 6301000 6

—

20 & 2018—

6.5 & 5.52.7—

10,00010,000 5,000

50 VCP-W 40C 5.95 1 24 75 120020003000 4

40 75 58 139 40 50 2.0 0.90.90.8

630 5

1000 5

250

630 6

1000 6

—

1518—

3.52.7—

10,00010,000 5,000

50 VCP-W 50C 5.95 1 24 75 120020003000 4

50 575752

646462

139 50 50 2.0 0.90.90.8

630 5

1000 5

250

630 6

1000 6

—

1518—

3.52.7—

10,00010,000 5,000

50 VCP-W 63C 5.95 1 24 75 120020003000 4

63 62 83 175 63 50 2.0 1.1 250 — — — 5,000

75 VCP-W 50C 10.3 1 42 95 120020003000 4

50 575752

646462

139 50 50 2.0 0.90.90.8

630 5

1000 5

250

630 6

1000 6

—

1518—

3.52.7—

10,00010,000 5,000

150 VCP-W 25C 17.5 1 42 95 120020003000 4

25 507575

313636

97 7 25 50 2.0 0.90.90.8

400 & 600 8

1000 58

250 8

400 & 600 8

1000 68

—

20 & 2018—

6.5 & 5.52.7—

10,00010,000 5,000

150 VCP-W 40C 17.5 1 42 96 120020003000 4

40 75 58 139 40 50 2.0 0.90.90.8

630 58

1000 58

250 8

630 68

1000 68

—

1518—

3.52.7—

10,00010,000 5,000

150 VCP-W 50C 17.5 1 42 95 120020003000 4

50 575752

646462

139 50 50 2.0 0.90.90.8

630 58

1000 58

250 8

630 68

1000 68

—

1518—

3.52.7—

10,00010,000 5,000

150 VCP-W 63C 15 1 42 95 120020003000 4

63 62 83 175 63 50 2.0 1.1 250 — — — 5,000


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Technical Data — Extra Capability VCP-WC Circuit BreakersSheet 0326

Table 5.4-2. VCP-WC Ratings (Symmetrical Current Basis) (Continued)

1 Except as noted.2 3 cycles.3 Contact Eaton for higher RRRV or for more information.4 4000 ampere FC rating available.5 Breaker tested to 2700 amperes single bank switching for momentary load (Thermal de-rating must consider harmonic content of current waveform).6 Breaker tested to 1270 amperes back to back switching for momentary load (Thermal de-rating must consider harmonic content of current waveform).7 Close and Latch Current for 1200 amperes Type 150 VCP-W 25C is proven at 15 kV. For sealed interrupters at high altitudes, switching voltage is not de-rated.8 Capacitor Switching Ratings are proven at 15 kV. For sealed interrupters at high altitudes, switching voltage is not de-rated.9 2.5 seconds.j 1.6 second.k 1 second.l 2000 ampere FC to 3000 ampere.m 2500 ampere FC to 3000 ampere.

Note: 38 kV, 2500 A and 3000 A WC breakers are not rated for rapid reclosing.

Identification Rated Values MechanicalEnduranceCircuit

BreakerType


Co

nti

nu

ou

s C

urr

en

t at

60 H

z

Current

Inte

rru

pti

ng

Tim

e 2

MaximumPermissibleTrippingDelay

Rate ofRise ofRecoveryVoltage(RRRV)3

Capacitor Switching Ratings

Maxim

um

Vo

ltag

e

V

Vo

ltag

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an

ge F

act

or

Withstand Test Short-Circuit Current GeneralPurpose

Definite Purpose

Po

wer

Fre

qu

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cy

(1 M

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Lig

htn

ing

Imp

uls

e

1.2

x 5

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Sym

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Latc

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ility

Sh

ort

-Tim

e C

urr

en

tfo

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eco

nd

s 1

Back-to-BackCapacitor SwitchingIsolated

ShuntCapacitor BankCurrent

Cap

aci

tor

Ban

kC

urr

en

t

Inru

sh C

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en

t

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cy

kVrms

K kVrms

kVPeak

Arms

kA rmsTotal

% kArms

kAPeak

kArms

ms Seconds kV/µs A rms A rms kAPeak

kHz No-LoadOperations

270 VCP-W 25C 27 1 60 125 12001600

25 75 36 85 25 9 50 2.0 1.1 400 400 20 4.2 5,000

270 VCP-W 32C 27 1 60 125 12001600

31.5 55 40 100 31.5 j 50 2.0 1.1 400 400 20 4.2 5,000

270 VCP-W 40C 27 1 60 125 12001600

40 50 49 112 40 k 50 2.0 1.1 400 400 20 4.2 5,000

380 VCP-W 16C 38 1 80 170 600120016002000

16 75 23.3 50 16 50 2.0 0.70.70.71.3

250 250 250 250 & 1000

250 250 250 250 & 1000

20202020 & 20

4.44.44.45 & 5

10,000

380 VCP-W 25C 38 1 80 170 600120016002000

25 65 34.0 75 25 50 2.0 0.70.70.71.3

250 250 250 250 & 1000

250 250 250 250 & 1000

20202020 & 20

4.44.44.45 & 5

10,000

380 VCP-W 32C 38 1 80 170 60012001600200025003000FC l

33.1 57 42.5 91 31.5 50 2.0 0.70.70.71.30.71.3

250 250 250 250 & 1000— 250 & 1000

250 250 250 250 & 1000— 250 & 1000

20202020 & 20—20 & 20

4.44.44.45 & 5—5 & 5

10,000

380 VCP-W 40C 38 1 80 170 1200200025003000FC m

40 63 53.5 107 40 50 2.0 0.7 — — — — 10,000


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Technical Data — Type VCP-WG Generator Circuit BreakersSheet 0327

Type VCP-WG Generator Circuit Breakers

Why generator circuit breakers?

Specially rated generator breakers typically should be utilized on generator applications 10,000 kW and above.

A generator circuit breaker, properly rated and tested to the appropriate industry standard, can protect the generator from damage, or even complete failure, that could occur when feeding a faulted transformer, and also can protect the trans-former, in the event that a fault should occur in the generator.

Larger generator circuits have unique characteristics that require circuit breakers specially designed and tested for these applications. The VCP-WG was designed to meet and exceed the rigorous service duty requirements of generator circuit applications in accor-dance with standard C37.013-1997, the IEEE standard for ac High Voltage Generator Circuit Breakers are rated on a Symmetrical Basis. Generator circuits present unique conditions for the circuit breakers, such as:

High continuous current levels.

High fault currents due to exposure to both generator-fed faults and transformer-fed faults.

High dc asymmetry.

Delayed current zeroes.

High close and latch current.

Very fast Rate of Rise of Recovery Voltage (RRRV).

Out-of-phase switching.

Generator circuit breakers must be able to carry high continuous currents. The type VCP-WG circuit breaker is designed to reliably operate up to 3000 A with natural air convection cooling and up to 4500 A with optional forced fan cooling during overload conditions.

The VCP-WG circuit breakers are ideal for interrupting transformer-fed faults (fault location “a” in Figure 5.4-1) up to 63 kA with up to 75% dc.

Figure 5.4-1. Generator Circuit Application

Generator-fed faults (fault location “b” in Figure 5.4-1) can produce a severe condition called “delayed current zero” shown in Figure 5.4-2. The high X/R ratio along with other conditions of the generator circuit can cause dc compo-nent of the fault current to exceed 100%.

The asymmetrical fault current peak becomes high enough and its decay becomes slow enough that the first current zero can be delayed for several cycles. The circuit breaker experiences longer arcing time and more electrical, thermal, and mechanical stresses dur-ing the interruption, than it would see in standard distribution circuits. The IEEE standard C37.013 requires verification that the circuit breaker can interrupt under these severe conditions. Cutler-Hammer type VCP-WG Generator circuit breakers have demonstrated their ability to interrupt three-phase fault current levels up to 135% dc content with delayed current zero.

Figure 5.4-2. Generator-fed Faults Can Experience Delayed Current Zero, Where the High Inductance to Resistance Ratio of the System Can Cause the dc Component of the Fault Current to Exceed 100%

Table 5.4-3. Generator Circuit Breaker Ratings

1 Rated interrupting time is 3 cycles (50 ms).2 Higher continuous current ratings possible with forced air enclosure cooling and/or parallel breakers.

Generator

~“a” “b”

GeneratorCircuit Breaker

Step-upTransformer

High VoltageCircuit Breaker

Identification Rated Values

Drawout Circuit Breaker Type 1

Voltage Insulation Level Current

MaximumVoltage V

VoltageRangeFactor

Withstand Test ContinuousCurrent at60 Hz

Short-Circuit Current

Power Frequency(1 Min.)

LightningImpulse1.2 x 50 µs

ShortCircuitCurrent(at RatedMax. Vol.)

3-SecondShortTimeCurrent

Closeand Latch

kV rms K kV rms kV Peak A rms kA rms Sym.

kA rms Sym.

kA Peak

50 VCP-WG 50 4.76 1.0 19 60 120020003000 2

50 50 137

50 VCP-WG 63 4.76 1.0 19 60 120020003000 2

63 63 173

150 VCP-WG 50 15 1.0 36 95 120020003000 2

50 50 137

150 VCP-WG 63 15 1.0 36 95 120020003000 2

63 63 173

Currentpu

0 20 40 60 80 100 120 140 160

8

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-6

Co

nta

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Part

ing

Idc


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Technical Data — Type VCP-WG Generator Circuit BreakersSheet 0328

Generator circuits typically experience very fast rates of rise of recovery voltage (RRRV) due to their high natural fre-quency and low impedance and stray capacitance. Cutler-Hammer type VCP-WG Generator Circuit Breakers are designed to interrupt fault current levels with very fast RRRV in accordance with IEEE C37.013. The type VCP-WG circuit breakers also have the distinct ability to perform under out-of-phase conditions when the generator and power system voltages are not in sync. The voltages across the open contacts can be as high as twice the rated line to ground voltage

of the system. The IEEE standard C37.013 requires demonstration by test that the generator circuit breaker can switch under the stresses of specified out-of-phase conditions.

Generator circuits have a unique configuration. Generator-fed faults “b” and transformer-fed faults “a” are two of the unique fault conditions the Cutler-Hammer VCP-WG circuit breaker is designed to handle. Table 5.4-4 shows capabilities of Type VCP-WG 50 kA and 63 kA circuit breakers.

Type VCP-WG Breaker

Table 5.4-4. Capabilities of Cutler-Hammer Generator Circuit Breakers

Generator Circuit Breaker Ratings Assigned C37.013 – 1997

Type 150 VCP-WG 50 Synthetic Tests

Type 150 VCP-WG 63 Synthetic Tests

Maximum VoltageVoltage Range Factor (K) (ref.)Rated FrequencyLightning Impulse Withstand (1.2 x 50 us)Power Frequency Withstand (1 minute)Continuous CurrentOperating Duty Cycle

15 kV1.060 Hz95 kV36 KV3000 ACO – 30 min – CO

15 kV1.060 Hz95 kV36 kV3000 ACO – 30 min – CO

Location of FaultShort-Circuit CurrentInterrupting Time

Minimum Opening Timedc ComponentDelayed Current Zeroes (very long arcing time)Asymmetry Factor (S) (ref.)Asymmetrical Interrupting Capability (ref.)

“a”50 kA50 ms(3 cycles)32 ms75%n/a1.4673.0 kA rms

“b”25 kA 50 ms(3 cycles)32 ms135%27 ms2.1654.0 kA rms

“a”63 kA50 ms(3 cycles)30 ms76%n/a1.4792.5 kA rms

“b”31.5 kA50 ms(3 cycles)30 ms135%22 ms2.1667.9 kA rms

“b”40 kA50 ms(3 cycles)30 ms110%22 ms1.8574.0 kA rms

Transient Recovery Voltage RRRV Peak (E2) Time-to-peak (T2) Rise Time (t3) (ref.)

“a”3.5 kV/µs27 kV8.8 µs7.7 µs

“b”1.6 kV/µs28 kV19.9 µs17.5 µs

“a”3.7 kV/µs29 kV8.9 µs7.8 µs

“b”1.6 kV/µs28 kV19.9 µs17.5 µs

“b”1.6 kV/µs28 kV19.3 µs17.0 µs

Close and Latch CapabilityShort-time CurrentDuration of Short-time Current

137 kA Peak50 kA3 s

176 kA Peak63 kA3 s

Out-of-Phase Switching Duty:VoltageBreaking Currentdc ComponentMax. Making Current (V – O)Making Current at Max. VoltageTransient Recovery Voltage RRRV Peak (E2) Time-to-peak (T2) Rise Time (t3) (ref)

21.2 kV31.5 kA75%86 kA, peak48 kA, peak

3.4 kV/µs45 kV15 µs13 µs

21.6 kV31.5 kA75%86 kA, peak45 kA, peak

3.4 kV/µs45 kV14.9 µs13 µs

Mechanical Endurance(No-Load operations)

5000 5000


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Technical Data — Circuit BreakersSheet 0329

Type VCP-W Circuit Breaker Operating Times

The closing time (initiation of close signal to contact make) and opening time (initiation of the trip signal to con-tact break) are shown in Table 5.4-5.

Figure 5.4-3 below shows the sequence of events in the course of circuit inter-ruption, along with applicable VCP-W circuit breaker timings.

Table 5.4-5. Closing Time and Opening Time

Figure 5.4-3. Sequence of Events and Circuit Breaker Operating Times1 Times shown are based on 60 Hz.2 % dc component capability (and asymmetry factor S) depend on the minimum contact parting time.

The % dc component capability is M 50% (S factor M 1.2) for all VCP-W circuit breakers.

Figure 5.4-4. Typical Transfer Times 3 — Fast Sequential Transfer3 Times shown are based on 60 Hz.

Rated Control Voltage

Breaker Rating

Closing Time Milliseconds

Opening Time Milliseconds

Standard 5-Cycle Breaker Optional 3-Cycle Breaker

48 V, 125 V, 250 Vdc All 45 – 60 30 – 45 30 – 38

120 V, 240 Vac All 45 – 60 — —

120 V or 240 Vac Capacitor Trip All — 26 – 41 26 – 38

Optional — Undervoltage Trip Release 48 V, 125 V, 250 Vdc All — 30 – 45 30 – 45

Clearing Time

Interrupting Time

Contact Parting Time

Tripping Delay Time Opening Time

Shunt TripOperating Time

MechanismOperating Time

Protective RelayOperating Time

Auxiliary RelayOperating Time

Standard: 83 ms (5 Cycle)Optional Available: 50 ms (3 Cycle)

Maximum Contact Parting Time = 38 ms (2-1/4 Cycle) Based on Minimum TrippingDelay Equal to 8 ms (1/2 Cycle)

8 ms (1/2 Cycle) Minimum Delay2 s = (120 Cycle) Maximum Delay

30 –30 – 38 ms for 3 Cycle VCP-W

Arcing Time

5 – 17 ms

Short-CircuitBegins

Rated ControlVoltage EnergizesTrip Coil

LastPoleClears

MainContactsParts

12

52-1 Opening Time

Trip 52-1

ControlSupply

Source #1

52-1

Close 52-2

Source #2

TransferInitiate

52-1b

Load 52-2

Standard”b“ Contact

TransferInitiateSignal

0 10

Dead Time (With Arcing)

90

52-1 “ ”

Makes

5030

38 ms

20

7ms

ArcingTime

12 ms

40

47 ms

7060 80 Time (ms)100

–

+

52-2 Closing Time

52 ms

Dead Bus Time (No Arcing)

59 ms

Total Transfer Time

Approx. 100 ms


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Technical Data — Circuit Breakers and SwitchgearSheet 0330

Application Quick Check

See Table 5.4-7 for application of circuit breakers in a radial system supplied from a single-source transformer. Short circuit duty was determined using E/X amperes and 1.0 multiplying factor for X/R ratios in the range of 15 to 40.

Usual Service Conditions

Usual service conditions for operation of metal-clad switchgear at the name-plate rating are as follows:

Altitude does not exceed 3,300 feet (1,000 meters).

Ambient temperature within the limits of -30°C and +40ºC (-22°F and +104°F).

The effect of solar radiation is notsignificant.

Applications Above 3,300 Feet (1,006 m)

The rated one-minute power frequency withstand voltage, the impulse withstand voltage, the continuous current rating and the maximum voltage rating must be multiplied by the appropriate cor-rection factor in Table 5.4-9 to obtain modified ratings which must equal or exceed the application requirements.

Note: Intermediate values may be obtained by interpolation.

Applications Above or Below 40°C Ambient

Refer to ANSI C37.20.2, Section 8.4 for load current-carrying capabilities under various conditions of ambient temperature and load.

Applications at Frequencies Less Than 60 Hz

Rated Short Circuit Current

Based on series of actual tests performed on Type VCP-W circuit breakers and analysis of these test data and physics of vacuum interrupters, it has been found that the current interruption limit for Type VCP-W circuit breakers is proportional to the square root of the frequency. Table 5.4-6 provides derat-ing factors, which must be applied to breaker interrupting current at various frequencies.

Table 5.4-6. Derating Factors

Interrupting CurrentDerating Factors

50 Hz 25 Hz 16 Hz 12 Hz

None 0.65 0.52 0.45

Rated Short Time and Close and Latch Currents

No derating is required for short time and close and latch current at lower frequency.

Rated Continuous Current

Since the effective resistance of circuit conductors is less at lower frequency, continuous current through the circuit can be increased somewhat. Table 5.4-8 provides nominal current rating for VCP-W breakers when operated at frequencies below 60 Hz.

Table 5.4-7. Radial System Application Information

1 Also includes 50VCPW-ND250.2 Transformer impedance 6.5% or more. All other transformer impedances are 5.5% or more.

Table 5.4-8. Current Ratings

Power Frequency and Impulse Withstand Voltage Ratings

No derating is required for lower frequency.

CTs, VTs, Relays and Instruments

Application at frequency other than rated frequency, must be verified for each device on an individual basis.

Table 5.4-9. Altitude Derating Factors

SourceTransformerMVA Rating

Operating Voltage

kV

Motor Load 2.4 4.16 6.6 12 13.8 27

100% 0%

Up to 5

Up to 7.5

50 VCP-W 250 1

(36 kA)

50 VCP-W 250 1

(33.2 kA)

150 VCP-W 500(23 kA)

150 VCP-W 500(22.5 kA)

150 VCP-W 500(19.6 kA)

270 VCP-W 750(16 kA)

7.510 2

1010

50 VCP-W 350(49 kA)

10 12 2

12 15 50 VCP-W 350(46.9 kA)

75 VCP-W 500(41.3 kA)

15 20

20 2 150 VCP-W750(35 kA)

150 VCP-W750(30.4 kA)

2530 Breaker Type and

Symmetrical Interrupting Capability

at the Operating Voltage

50 2 150 VCP-W1000(46.3 kA)

150 VCP-W1000(40.2 kA)

270 VCP-W1000(22 kA)

25 50

30 270 VCP-W1250(25 kA)

Rated Continuous Current at 60 Hz

Nominal Current at Frequency Below 60 Hz

50 Hz 25 Hz 16 Hz 12 Hz

1200 A2000 A3000 A

124320753119

141023743597

151925733923

158927034139

Altitude AboveSea Level inFeet (m)

Altitude Correction Factor to be Applied to:

Voltage Rated ContinuousCurrent

3,300 (1,006) (and Below) 1.0 1.0

4,000 (1,219) 5,000 (1,524) 6,000 (1,829)

.98 .95 .92

.995 .991 .987

6,600 (2,012) 7,000 (2,137) 8,000 (2,438)

.91 .89 .86

.985 .98 .97

9,000 (2,743)10,000 (3,048)12,000 (3,658)

.83 .80 .75

.965 .96 .95

13,200 (4,023)14,000 (4,267)16,000 (4,877)

.72 .70 .65

.94 .935 .925

16,400 (5,000)18,000 (5,486)20,000 (6,096)

.64 .61 .56

.92 .91 .90


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Technical Data — SwitchgearSheet 0331

Unusual Service Conditions

Applications of metal-clad switchgear at other than usual altitude or temper-ature, or where solar radiation is sig-nificant, require special consideration. Other unusual service conditions that may affect design and application include:

Exposure to salt air, hot or humid climate, excessive dust, dripping water, falling dirt, or other similar conditions.

Unusual transportation or storage conditions.

Switchgear assemblies when used as the service disconnecting means.

Installations accessible to the general public.

Exposure to seismic shock.

Exposure to nuclear radiation.

Load Current Switching

Table 5.4-10 showing number of operations is a guide to normal main-tenance for circuit breakers operated under usual service conditions for most repetitive duty applications including isolated capacitor bank switching and shunt reactor switching, but not for arc furnace switching. The numbers in the table are equal to or in excess of those required by ANSI C37.06.

Maintenance shall consist of adjusting, cleaning, lubricating, tightening, etc., as recommended by the circuit breaker instruction book.

Continuous current switching assumes opening and closing rated continuous current at rated maximum voltage with power factor between 80% leading and 80% lagging.

Inrush current switching ensures a closing current equal to 600% of rated continuous current at rated maximum voltage with power factor of 30% lagging or less, and an opening current equal

to rated continuous current at rated maximum voltage with power factor between 80% leading and 80% lagging.

In accordance with ANSI C37.06, if a short circuit operation occurs before the completion of the listed switching operations, maintenance is recom-mended and possible functional part replacement may be necessary, depending on previous accumulated duty, fault magnitude and expected future operations.

Table 5.4-10. Breaker Operations Information

1 Each operation is comprised of one closing plus one opening.

Circuit Breaker Ratings Maximum Number of Operations 1

Rated Maximum Voltage kV rms

RatedContinuous Current Amperes

Rated Short CircuitCurrent kA rms, sym.

BetweenServicing

No-Load Mechanical

Rated ContinuousCurrent Switching

Inrush Current Switching

4.76, 8.25, 15 4.76, 8.25, 15 4.76, 15

1200, 20003000All

33 kA and belowAll37 kA and above

2,0001,0001,000

10,000 5,000 5,000

10,000 5,000 5,000

750400400

2738

AllAll

AllAll

500 250

2,500 1,500

2,500 1,500

100100


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Technical Data — Assembly RatingsSheet 0332

Standard Metal-Clad Switchgear Assembly Ratings

VacClad-W metal-clad switchgear is available for application at voltages up to 38 kV, 50 or 60 Hz. Refer to the table below for complete list of available ratings.

Table 5.4-11. Standard VCP-W (Non-Arc-Resistant) Metal-Clad Switchgear Ratings Per IEEE C37.20.2-1999 12

1 The switchgear assembly is designed for use with type VCP-W, VCP-WC and VCP-WG circuit breakers. However, please note that certain VCP-WC circuit breakers may have higher capabilities than required by ANSI standards. In such cases, switchgear assembly ratings as given in this table will apply.

2 Switchgear assemblies can be supplied with UL/CSA label. Contact Eaton for availability.3 Circuit breaker requires forced air cooling to carry 4000 A at 4.76, 8.25 and 15 kV, and 3000 A at 38 kV.4 Please note that use of certain current transformers (for example, bar type CTs) and protective devices may limit the duration to a value less than

2 seconds.5 These values exceed 2.6*K*I required by IEEE C37.20.2-1999 and ANSI C37.06-2000.6 These values exceed 1.55*K*I required by IEEE C37.20.2-1999.7 This is a standard IEEE C37.20.2 rating for 38 kV Class of switchgear.8 170 kV LIWV (BIL) rating available as an option, except when a control power transformer is included.

RatedMaximumVoltage

(Ref.)RatedVoltageRangeFactorK

(Ref.)RatedShort-CircuitCurrentI

Insulation Level Rated Main BusContinuous Current 3

Rated Short Time Short-CircuitCurrent Withstand(2-Second)

Rated Momentary Short-CircuitCurrent Withstand (10-Cycle) (167 ms)

PowerFrequencyWithstandVoltage, 60 Hz,1 Minute

LightningImpulseWithstandVoltage[LIWV] (BIL)

K*I 4 2.7 *K*I 5 1.6 *K* I 6

(Ref. only)

kV rms kA rms kV rms kV Peak Amperes kA rms Sym. kA Crest kA rms Asym.

4.76 1 25 19 60 1200, 2000, 3000, 4000 25 68 40

1.24 29 1200, 2000, 3000, 4000 36 97 58

1 40 1200, 2000, 3000, 4000 40 108 64

1.19 41 1200, 2000, 3000, 4000 49 132 78

1 50 1200, 2000, 3000, 4000 50 135 80

1 63 1200, 2000, 3000, 4000 63 170 101

8.25 1.25 33 36 95 1200, 2000, 3000, 4000 41 111 66

1 50 1200, 2000, 3000, 4000 50 135 80

15 1.3 18 36 95 1200, 2000, 3000, 4000 23 62 37

1 25 1200, 2000, 3000, 4000 25 68 40

1.3 28 1200, 2000, 3000, 4000 36 97 58

1 40 1200, 2000, 3000, 4000 40 108 64

1.3 37 1200, 2000, 3000, 4000 48 130 77

1 50 1200, 2000, 3000, 4000 50 135 80

1 63 1200, 2000, 3000, 4000 63 170 101

27 1 16 60 125 1200, 2000 16 43 26

1 22 1200, 2000 22 60 35

1 25 1200, 2000 25 68 40

1 31.5 1200, 2000 31.5 85 51

1 40 1200, 2000 40 108 64

38 1 16 80 150 7 1200, 2000, 2500 16 43 26

1 25 1200, 2000, 2500 25 68 40

1 31.5 1200, 2000, 2500 31.5 85 51

1.65 23 1200, 2000, 2500 35 95 56

1 40 1200, 2000, 2500 40 108 64

38 1 16 80 170 8 1200, 2000, 2500, 3000 16 43 26

1 25 1200, 2000, 2500, 3000 25 68 40

1 31.5 1200, 2000, 2500, 3000 31.5 85 51

1.65 23 1200, 2000, 2500, 3000 35 95 56

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Technical Data — Assembly RatingsSheet 0333

Arc-Resistant Switchgear Assembly Ratings

VacClad-W metal-clad arc-resistant switchgear is available for application at voltages up to 38 kV, 50 or 60 Hz. Refer to the table below for complete list of available ratings.

Table 5.4-12. VacClad-W Arc-Resistant Metal-Clad Switchgear 12

1 The switchgear assembly is designed for use with type VCP-W, VCP-WC and VCP-WG circuit breakers. However, please note that certain VCP-WC circuit breakers may have higher capabilities than required by ANSI standards. In such cases, switchgear assembly ratings as given in this table will apply.

2 Switchgear assemblies can be supplied with UL/CSA label. Contact Eaton for availability.3 Maximum continuous current rating for circuit breaker that can be supplied at 38 kV is 2500 A.4 Please note that use of certain current transformers (for example, bar type CTs) and protective devices may limit the duration to a value less than

2 seconds.5 These values exceed 2.6*K*I required by IEEE C37.20.2-1999 and ANSI C37.06-2000.6 These values exceed 1.55*K*I required by IEEE C37.20.2-1999.7 IEEE C37.20.2-1999 requires 150 kV LIWV (BIL). Eaton’s 38 kV arc-resistant switchgear is designed and tested to 170 kV LIWV (BIL). When control power

transformer is included, overall assembly BIL reduces to standard 150 kV.

RatedMaximumVoltage

(Ref.)RatedVoltageRangeFactorK

(Ref.)RatedShort-CircuitCurrentI

Ratings per IEEE C37.20.2-1999 Ratings per IEEE C37.20.7

Insulation Level Rated Main BusContinuous Current 3

Rated Short Time Short-CircuitCurrent Withstand (2-Second)

Rated Momentary Short-CircuitCurrent Withstand (10-Cycle) (167 ms)

Enclosure Internal Arc Withstand

PowerFrequencyWithstandVoltage, 60 Hz,1 Minute

LightningImpulseWithstandVoltage[LIWV](BIL)

AccessibilityType

Rated Arc Short-Circuit Withstand Current

Rated ArcDuration

K*I 4 2.7 *K*I 5 1.6 *K* I 6

(Ref. only)Isc 2.6*Isc

kV rms kA rms kV rms kV Peak Amperes kA rms Sym.

kA Crest kA rmsAsym.

kA rms Sym.

kA Peak Sec.

4.76 1 25 19 60 1200, 2000, 3000 25 68 40 2 25 65 0.5

1.24 29 1200, 2000, 3000 36 97 58 2 36 93.6 0.5

1 40 1200, 2000, 3000 40 108 64 2 40 104 0.5

1.19 41 1200, 2000, 3000 49 132 78 2 49 127.4 0.5

1 50 1200, 2000, 3000 50 135 80 2 50 130 0.5

1 63 1200, 2000, 3000 63 170 101 2 50 130 0.5

8.25 1.25 33 36 95 1200, 2000, 3000 41 111 66 2 41 106.6 0.5

1 50 1200, 2000, 3000 50 135 80 2 50 130 0.5

15 1.3 18 36 95 1200, 2000, 3000 23 62 37 2 23 59.8 0.5

1 25 1200, 2000, 3000 25 68 40 2 25 65 0.5

1.3 28 1200, 2000, 3000 36 97 58 2 36 93.6 0.5

1 40 1200, 2000, 3000 40 108 64 2 40 104 0.5

1.3 37 1200, 2000, 3000 48 130 77 2 48 124.8 0.5

1 50 1200, 2000, 3000 50 135 80 2 50 130 0.5

1 63 1200, 2000, 3000 63 170 101 2 50 130 0.5

27 1 16 60 125 1200, 2000, 2500, 3000 16 43 26 2 16 41.6 0.5

1 22 1200, 2000, 2500, 3000 22 60 35 2 22 57.2 0.5

1 25 1200, 2000, 2500, 3000 25 68 40 2 25 65 0.5

1 31.5 1200, 2000, 2500, 3000 31.5 85 51 2 31.5 81.9 0.5

1 40 1200, 2000, 2500, 3000 40 108 64 2 40 104 0.5

38 1 16 80 170 7 1200, 2000, 2500, 3000 16 43 26 2 16 41.6 0.5

1 25 1200, 2000, 2500, 3000 25 68 40 2 25 65 0.5

1 31.5 1200, 2000, 2500, 3000 31.5 85 51 2 31.5 81.9 0.5

1.65 23 1200, 2000, 2500, 3000 35 95 56 2 35 91 0.5

1 40 1200, 2000, 2500, 3000 40 108 64 2 40 104 0.5


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Technical Data — Surge ProtectionSheet 0334

Surge Protection

Eaton’s Cutler-Hammer VacClad-W metal-clad switchgear is applied over a broad range of circuits, and is one of the many types of equipment in the total system. The distribution system can be subject to voltage transients caused by lighting or switching surges.

Recognizing that distribution system can be subject to voltage transients caused by lighting or switching, the industry has developed standards to provide guidelines for surge protection of electrical equipment. Those guide-lines should be used in design and protection of electrical distribution systems independent of the circuit breaker interrupting medium. The industry standards are:

ANSI C62Guides and Standards for Surge Protection

IEEE 242 — Buff BookIEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems

IEEE 141 — Red BookRecommended Practice for Electric Power Distribution forIndustrial Plants

IEEE C37.20.2Standards for Metal-Clad Switchgear

Eaton’s medium voltage metal-clad and metal-enclosed switchgear that uses vacuum circuit breakers is applied over a broad range of circuits. It is one of the many types of equipment in the total distribution system. Whenever a switching device is opened or closed, certain interactions of the power system elements with the switching device can cause high frequency voltage transients in the system. Due to the wide range of applications and variety of ratings used for different elements in the power systems, a given circuit may or may not require surge protec-tion. Therefore, Eaton does not include surge protection as standard with its metal-clad or metal-enclosed medium voltage switchgear. The user exercises the options as to the type and extent of the surge protection necessary depending on the individual circuit characteristics and cost considerations.

The following are Eaton’s recommen-dations for surge protection of medium voltage equipment. Please note these recommendations are valid when using Eaton’s vacuum breakers only.

Surge Protection Recommendations:Note: The abbreviation ZORCT used in the text below refers to Surge Suppression Device manufactured by Strike Technology (Pty) Ltd. An equivalent device offered by other manufacturers can also be used.

1. For circuits exposed to lightning, surge arresters should be applied in line with Industry standard practices.

2. Transformers

a. Close-Coupled to medium voltage primary breaker:Provide transients surge pro-tection, such as Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORCT. The surge protection device selected should be located and connected at the transformer primary terminals or it can be located inside the switchgear and connected on the transformer side of the primary breaker.

b. Cable-Connected to medium voltage primary breaker: Provide transient surge protec-tion, such as Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC for transformers con-nected by cables with lengths up to 75 feet. The surge protec-tion device should be located and connected at the trans-former terminals. No surge protection is needed for trans-formers with lightning impulse withstand ratings equal to that of the switchgear and connected to the switchgear by cables at least 75 feet or longer. For transformers with lower BIL, provide surge arrester in parallel with RC Snubber or ZORC.

RC Snubber and/or ZORC damp internal transformer resonance:

The natural frequency of transformer windings can under some circumstances be excited to resonate. Transformer windings in resonance can produce elevated internal voltages that produce insulation damage or failure. An RC Snubber or a ZORC applied at the transformer terminals as indicated above can damp internal winding resonance and prevent the production of damaging elevated internal voltages. This is typically required where rectifiers, UPS or similar electronic equipment is on the transformer secondary.

3. Arc-Furnace Transformers — Provide Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC at the transformer terminals.

4. Motors — Provide Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC at the motor terminals. For those motors using VFDs, surge protection should be applied and precede the VFD devices as well.

5. Generators — Provide station class Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC at the generator terminals.

6. Capacitor Switching — No surge protection is required. Make sure that the capacitor’s lightning impulse withstand rating is equal to that of the switchgear.

7. Shunt Reactor Switching — Provide Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC at the reactor terminals.

8. Motor Starting Reactors or Reduced Voltage Auto-Transformers — Provide Surge Arrester in parallel with RC Snubber, or ZORC at the reactor or RVAT terminals.

9. Switching Underground Cables — Surge protection not needed.


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Types of Surge Protection Devices

Figure 5.4-5. Surge Protection Devices

Generally surge protective devices should be located as closely as possi-ble to the circuit component(s) which require protection from the transients, and connected directly to the terminals of the component with conductors which are as short and flat as possible to minimize the inductance. It is also important that surge protection devices should be properly grounded for effectively shunting high frequency transients to ground.

Surge ArrestersThe modern metal-oxide surge arresters are recommended because this latest advance in arrester design ensures better performance and high reliability of surge protection schemes. Manu-facturer’s technical data must be con-sulted for correct application of a given type of surge arrester. Notice that published arrester MCOV (Maximum Continuous Operating Voltage) ratings are based on 40º or 45ºC ambient temperature. In general, the following guidelines are recommended for arrester selections, when installed inside Eaton’s medium voltage switchgear:

A. Solidly Grounded Systems:Arrester MCOV rating should be equal to 1.05 x VLL/(1.732 x T), where VLL is nominal line-to-line service voltage, 1.05 factor allows for +5% voltage variation above the nominal voltage according to ANSI C84.1, and T is derating factor to allow for operation at 55ºC switchgear ambient, which should be obtained from the arrester manufacturer for the type of arrester under consideration. Typical values of T are: 0.946 to 1.0.

B. Low Resistant Grounded Systems (systems grounded through resistor rated for 10 seconds):Arrester 10-second MCOV capabil-ity at 60ºC, which is obtained from manufacturer’s data, should be equal to 1.05 x VLL, where VLL is nominal line-to-line service voltage, and 1.05 factor allows for +5% voltage variation above the nominal voltage.

C. Ungrounded or Systems Grounded through impedance other than 10-second resistor:Arrester MCOV rating should be equal to 1.05 x VLL/T, where VLL and T are as defined above.

Refer to Table 5.4-13 for recommended ratings for metal-oxide surge arresters that are sized in accordance with the above guidelines, when located in Eaton’s switchgear.

Surge CapacitorsMetal-oxide sure arresters limit the magnitude of prospective surge over-voltage, but are ineffective in control-ling its rate of rise. Specially designed surge capacitors with low internal inductance are used to limit the rate of rise of this surge overvoltage to protect turn-to-turn insulation. Recommended values for surge capacitors are: 0.5 µf on 5 and 7.5 kV, 0.25 µf on 15 kV, and 0.13 µf on systems operating at 24 kV and higher.

RC SnubberA RC Snubber device consists of a non-inductive resistor R sized to match surge impedance of the load cables, typically 20 to 30 ohms, and connected in series with a Surge Capacitor C. The Surge Capacitor is typically sized to be 0.15 to 0.25 microfarad. Under normal operating conditions, impedance of the capacitor is very high, effectively “isolating” the resistor R from the

system at normal power frequencies, and minimizing heat dissipation during normal operation. Under high frequency transient conditions, the capacitor offers very low impedance, thus effec-tively “inserting” the resistor R in the power system as cable terminating resistor, thus minimizing reflection of the steep wave-fronts of the voltage transients and prevents voltage dou-bling of the traveling wave. The RC Snubber provides protection against high frequency transients by absorb-ing and damping and the transients. Please note RC Snubber is most effec-tive in mitigating fast-rising transient voltages, and in attenuating reflections and resonances before they have a chance to build up, but does not limit the peak magnitude of the transient. Therefore, the RC Snubber alone may not provide adequate protection. To limit peak magnitude of the transient, application of surge arrester should also be considered.

ZORCA ZORC device consists of parallel combination of Resistor (R) and Zinc Oxide Voltage Suppressor (ZnO), con-nected in series with a Surge Capacitor. The resistor R is sized to match surge impedance of the load cables, typically 20 to 30 ohms. The ZnO is a gapless metal-oxide non-linear arrester, set to trigger at 1 to 2 PU voltage, where 1 PU = 1.412*(VL-L/1.732). The Surge Capacitor is typically sized to be 0.15 to 0.25 microfarad. As with RC Snubber, under normal operating conditions, impedance of the capacitor is very high, effectively “isolating” the resistor R and ZnO from the system at normal power frequencies, and minimizing heat dissipation during normal opera-tion. Under high frequency transient conditions, the capacitor offers very low impedance, thus effectively “inserting” the resistor R and ZnO in the power system as cable terminating network, thus minimizing reflection of the steep wave-fronts of the voltage transients and prevents voltage dou-bling of the traveling wave. The ZnO element limits the peak voltage magni-tudes. The combined effects of R, ZnO, and Capacitor of the ZORC device provides optimum protection against high frequency transients by absorbing, damping, and by limiting the peak amplitude of the voltage wave-fronts. Please note that the ZORC is not a lightning protection device. If lightning can occur or be induced in the electrical system, a properly rated and applied surge arrester must precede the ZORC.


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Surge Protection SummaryMinimum protection: Surge Arrester for protection from high overvoltage peaks, or Surge Capacitor for protec-tion from fast-rising transient. Please note that the surge arresters or surge capacitor alone may not provide ade-quate surge protection from escalating voltages caused by circuit resonance. Note that when applying surge capaci-tors on both sides of a circuit breaker, surge capacitor on one side of the breaker must be RC Snubber or ZORC, to mitigate possible virtual current chopping.

Good protection: Surge Arrester in parallel with Surge Capacitor for pro-tection from high overvoltage peaks and fast rising transient. This option may not provide adequate surge protection from escalating voltages caused by circuit resonance. When applying surge capacitors on both sides of a circuit breaker, surge capacitor on one side of the breaker must be RC Snubber or ZORC, to mitigate possible virtual current chopping.

Better protection: RC Snubber in paral-lel with Surge Arrester for protection from high frequency transients and voltage peaks.

Best protection: ZORC, plus proper surge arrester preceding ZORC where needed for protection against lightning. ZORC provides protection from high frequency voltage transients and limits peak magnitude of the transient to 1 to 2 PU (see ZORC description on Page 5.4-13 for more detail). Surge arrester provides protection from higher volt-age peaks resulting from lightning surges.

Table 5.4-13. Surge Arrester Selections — Recommended Ratings

Service VoltageLine-to-Line kV

Distribution Class Arresters Station Class Arresters

Solidly Grounded System

Low ResistanceGrounded System

High Resistance orUngrounded System

Solidly Grounded System

Low ResistanceGrounded System

High Resistance orUngrounded System

Arrester Ratings kV Arrester Ratings kV

Nominal MCOV Nominal MCOV Nominal MCOV Nominal MCOV Nominal MCOV Nominal MCOV

2.30 2.40 3.30

3 3 3

2.55 2.55 2.55

3 3 3

2.55 2.55 2.55

3 6 6

2.55 5.10 5.10

3 3 3

2.55 2.55 2.55

3 3 3

2.55 2.55 2.55

3 6 6

2.55 5.10 5.10

4.00 4.16 4.76

3 6 6

2.55 5.10 5.10

6 6 6

5.10 5.10 5.10

6 6 9

5.10 5.10 7.65

3 6 6

2.55 5.10 5.10

6 6 6

5.10 5.10 5.10

6 6 9

5.10 5.10 7.65

4.80 6.60 6.90

6 6 6

5.10 5.10 5.10

6 6 6

5.10 5.10 5.10

9 9 9

7.65 7.65 7.65

6 6 6

5.10 5.10 5.10

6 6 9

5.10 5.10 7.65

9 9 9

7.65 7.65 7.65

7.20 8.32 8.40

6 9 9

5.10 7.65 7.65

6 9 9

5.10 7.65 7.65

101212

8.4010.2010.20

6 9 9

5.10 7.65 7.65

9 9 9

7.65 7.65 7.65

101212

8.4010.2010.20

11.0011.5012.00

9 910

7.65 7.65 8.40

91010

7.65 8.40 8.40

151818

12.7015.3015.30

9 910

7.65 7.65 8.40

101212

8.4010.2010.20

151818

12.7015.3015.30

12.4713.2013.80

101212

8.4010.2010.20

121212

10.2010.2010.20

181818

15.3015.3015.30

101212

8.4010.2010.20

121215

10.2010.2012.70

181818

15.3015.3015.30

14.4018.0020.78

121518

10.2012.7015.30

121518

10.2012.7015.30

212730

17.0022.0024.40

121518

10.2012.7015.30

151821

12.7015.3017.00

212730

17.0022.0024.40

22.0022.8623.00

181818

15.3015.3015.30

182121

15.3017.0017.00

30——

24.40——

181818

15.3015.3015.30

212424

17.0019.5019.50

303636

24.4029.0029.00

24.9425.8026.40

212121

17.0017.0017.00

242424

19.5019.5019.50

———

———

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17.0017.0017.00

242427

19.5019.5022.00

363639

29.0029.0031.50

33.0034.5038.00

273030

22.0024.4024.40

3030—

24.4024.40—

———

———

273030

22.0024.4024.40

363636

29.0029.0029.00

4548—

36.5039.00—


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Technical Data — Surge Protection and Instrument TransformersSheet 0337

Instrument TransformersInstrument transformers are used to protect personnel and secondary devices from high voltage, and permit use of reasonable insulation levels for relays, meters and instruments. The secondaries of standard instrument transformers are rated at 5 amperes and/or 120 volts, 60 Hz.

Voltage TransformersSelection of the ratio for voltage transformers is seldom a question since the primary rating should be equal to or higher than the system line-to-line voltage. The number of potential transformers per set and their connection is determined by the type of system and the relaying and metering required.

The 3-phase, 3-wire system with 2-element watthour meters would requires a set of two line-to-line voltage transformers. If line-to-ground potential is also required for a directional ground relay, then a set of three line-to-ground voltage transformers could be used to provide both line-to-line potential for the 2-element watthour meter and line-to-ground potential for the ground relay.

For High Resistance Pulse Grounding Systems, refer to Section 38.

The 3-phase, 4-wire, solidly grounded system usually requires three line-to-ground voltage transformers for 2-1/2- or 3-element metering.

Where synchronizing of generators or systems is involved, it is recom-mended that only line-to-line potential be used.

Current TransformersThe current transformer ratio is gener-ally selected so that the maximum load current will read about 70% full scale on a standard 5-ampere coil ammeter. Therefore, the current transformer primary rating should be 140 – 150% of the maximum load current.

Maximum system fault current can sometimes influence the current transformer ratio selection since the connected secondary devices have published one-second ratings.

The zero-sequence current trans-former is used for sensitive ground fault relaying or self-balancing primary current type machine differential protection. The zero-sequence current transformer is available with a nomi-nal ratio of 50/5 or 100/5 and available opening size for power cables of 7-1/4 inches (184.2 mm). Special zero-sequence transformers with larger windows are also available.

The minimum number of current transformers for circuit relaying and instruments is three current transform-ers, one for each phase or 2-phase connected current transformers and one zero-sequence current transformer. Separate sets of current transformers are required for differential relays.

The minimum pickup of a ground relay in the residual of 3-phase connected current transformers is primarily determined by the current transformer ratio. The relay pickup can be reduced by adding one residual connected auxiliary current trans-former. This connection is very desir-able on main incoming and tie circuits of low resistance grounded circuits.

When utilizing the MP-3000 Motor Protective Relay, it is recommended that the ratio of CT primary rating to the motor full load amperes (CTprim/Motor FLA) is selected to fall between 0.5 to 1.5.

Standard accuracy current transform-ers are normally more than adequate for most standard applications of microprocessor-based protective relays and meters. See Table 5.4-16 for CT accuracy information.

Table 5.4-14. Standard Voltage Transformer Ratio Information

Rating-Volts 2400 4200 4800 7200 8400 10800 12000 14400 15600 18000 21000 24000 27000 36000

Ratio 20-1 35-1 40-1 60-1 70-1 90-1 100-1 120-1 130-1 150-1 175-1 200-1 225-1 300-1


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Technical Data — Instrument TransformersSheet 0338

Table 5.4-15. Standard Voltage Transformer, 60 Hz Accuracy Information

1 For solidly grounded 4160 volt system only or any type 2400 volt system.2 For solidly grounded system only.

Note: LL = Line-to-line connection. LG = Line-to-ground connection.

Table 5.4-16. Current Transformers, 55ºC Ambient

3 Not listed in C37.20.2.

Switchgear Voltage Transformer — ANSI Accuracy

kVClass

kVBIL

Maximum NumberPer Set and Connection

StandardRatios

Burdens at 120 Volts Burdens at 69.3 Volts Thermal Rating55°C Connection

Volt-Ampere

W, X, Y Z M ZZ W, X Y M Z

5 60 2LLor 3LG

20, 1

35, 40

.3 1.2 — — .3 — — — LLLGLG 2

700 400 700

7.5and15

95 2LLor 3LG

35, 40, 60, 70,100, 120

.3 .3 .3 .6 .3 .3 .3 1.2 LLLGLG 2

1000 5501000

27 125 2LLor 3LG

90, 100,120, 130,150, 175,200, 225

.3 .3 .3 1.2 .3 .3 .3 1.2 LLLGLG 2

1000 5501000

38 170 2LLor 3LG

175, 300 .3 .3 .3 .3 .3 .3 .3 .3 LLLGLG 2

1000 5501000

CT Ratio(MR = Multi-Ratio)

Metering Accuracy Classification Relaying Accuracy Classification

At 60 HzStandard BurdenB 0.1



Minimum AccuracyRequired per IEEEC37.20.2

Standard AccuracySupplied in VCP-WSwitchgear

Optional High AccuracyAvailable in VCP-W Switchgear

50:5 75:5 100:5

1.21.21.2

—2.42.4

———

C10C10C10

C10C20C20

———

150:5 200:5 250:5

.6 .6 .6

2.42.42.4

———

C20C203

C20C20C20

C50C50C50

300:5 400:5 500:5

.6 .3 .3

2.1.2 .3

2.42.42.4

C20C503

C50C50C50

C100C100C100

600:5 800:51000:5

.3 .3 .3

.3 .3 .3

2.4 1.2 .3

C50C503

C100C100C100

C200C200C200

1200:51500:52000:5

.3 .3 .3

.3 .3 .3

.3 .3 .3

C100C100C100

C200C200C200

C400C400C400

2500:53000:54000:5

.3 .3 .3

.3 .3 .3

.3 .3 .3

3

C100C100

C200C200C200

C400C400C400

600:5 MR1200:5 MR2000:5 MR3000:5 MR

.3 .3 .3 .3

.3 .3 .3 .3

2.4 .3 .3 .3

3

3

3

3

C100C200C200C200

C200C400C400C400

50:5 Zero Sequence 100:5 Zero Sequence

——

——

——

——

C10C20

——


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Technical Data — Control EquipmentSheet 0339

Control Equipment

Circuit Breaker Control

Eaton’s Cutler-Hammer VCP-W circuit breaker has a motor charged spring type stored energy closing mecha-nism. Closing the breaker charges accelerating springs. Protective relays or the control switch will energize a shunt trip coil to release the acceler-ating springs and open the breaker. This requires a reliable source of control power for the breaker to func-tion as a protective device. Typical ac and dc control schematics for type VCP-W circuit breakers are shown on Pages 5.4-19 and 5.4-20.

For ac control, a capacitor trip device is used with each circuit breaker shunt trip to ensure that energy will be avail-able for tripping during fault condi-tions. A control power transformer is required on the source side of each incoming line breaker. Closing bus tie or bus sectionalizing breakers will require automatic transfer of control power. This control power transformer may also supply other ac auxiliary power requirements for the switchgear.

For dc control, it would require a dc control battery, battery charger and an ac auxiliary power source for the bat-tery charger. The battery provides a very reliable dc control source, since it is isolated from the ac power system by the battery charger. However, the battery will require periodic routine maintenance and battery capacity is reduced by low ambient temperature.

Any economic comparison of ac and dc control for switchgear should consider that the ac capacitor trip is a static device with negligible maintenance and long life, while the dc battery will require maintenance and replacement at some time in the future.

Relays

Microprocessor-based or solid-state relays would generally require dc power or reliable uninterruptible ac supply for their logic circuits.

Auxiliary Switches

Optional circuit breaker and cell auxiliary switches are available where needed for interlocking or control of auxiliary devices. Typical applications and operation are described in Figure 5.4-6 and Table 5.4-17.

Auxiliary switch contacts from the cir-cuit breaker mechanism are limited in number by the breaker control require-ments usually to one “a” and three “b” contacts for ac control or two “a” and three “b” contacts for dc control.

When additional auxiliary contacts are needed, the optional auxiliary relay or mechanism operated cell (MOC) switch is used. Two types of MOC switches are available:

a. operates with breaker in connected position only.

b. operates with breaker in connected position and test position.

The optional truck operated cell (TOC) switch operates when the circuit breaker is levered into or out of the operating position.

MOC and TOC switch contacts are not field convertible from “a” to “b” or “b” to “a.” Up to three MOC switches, each with 5a and 4b contacts, and one TOC with 4a and 5b contacts can be provided in each breaker compartment.

Auxiliary switch contacts are primarily used to provide interlocking in control circuits, switch indicating lights, auxiliary relays or other small loads. Suitability for switching remote auxiliary devices, such as motor heaters or solenoids, may be checked with the interrupting capacity listed in Table 5.4-17. Where higher interrupt-ing capacities are required, an inter-posing contactor should be specified.

Figure 5.4-6. Breaker Auxiliary Switch Operating Times

Table 5.4-17. Auxiliary Switch Contacts Interrupting Capacities

Type Auxiliary Switch

ContinuousCurrentAmperes

Control Circuit Voltage

120 Vac 240 Vac 48 Vdc 125 Vdc 250 Vdc

Non-inductive Circuit Interrupting Capacity in Amperes

Breaker Auxiliary SwitchTOC SwitchMOC Switch

202020

151515

101010

161616

101010

555

Inductive Circuit Interrupting Capacity in Amperes

Breaker Auxiliary SwitchTOC SwitchMOC Switch

202020

151515

101010

161616

101010

555

Initiation ofClose Signal

Signal: Initiation ofTrip Signal

Closed

OpenOpening Timei – 45 ms If Interrupting Time = 83 msi –

“b”“a”

it-9 ms to -3 ms

it ±3 ms

Closing Timeit = 45 – 60 ms

VCP-WCircuit BreakerMain Contacts

Breaker AuxiliarySwitch”a“ Contact

CT

Closed

Openee

Closed

Open

Breaker

Switch”b“ Contact

it+4 ms to +10 ms

“b”“a” Makes

it ±3 ms


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Technical Data — Control EquipmentSheet 0340

Table 5.4-18. VCP-W Breaker Stored Energy Mechanism Control Power Requirements

Table 5.4-19. Control Power Transformers — Single-Phase, 60 Hz 1

1 Line-to-line connection only available. Refer to Eaton for other voltages and kVA ratings.2 150 kV BIL.

RatedControlVoltage

Spring Charging Motor Close or TripAmperes

UV TripmA Maximum

Voltage Range IndicatingLightAmperes

InrushAmperes

RunAmperes

Average RunTime, Sec.

Close Trip

48 Vdc125 Vdc250 Vdc

3.616.0 9.2

942

666

16 7 4

200 80 40

38 – 56100 – 140200 – 280

28 – 56 70 – 140140 – 280

.02

.02

.02

120 Vac240 Vac

16.0 9.2

42

66

6 3

——

104 – 127208 – 254

104 – 127208 – 254

.02

.02

Taps SecondaryVolts

kVA kVClass+7-1/2% Rated -7-1/2%

2580 4470 5160

2400 4160 4800

2220 3850 4400

240/120240/120240/120

5, 10, 15 5, 10, 15 5, 10, 15

5 5 5

7740 903013405

7200 840012470

6680 777011535

240/120240/120240/120

5, 10, 15 5, 10, 15 5, 10, 15

151515

14190148352472537088

13200138002300034500

12210127652127531913

240/120240/120240/120240/120

5, 10, 15 5, 10, 15 5, 10, 1515, 25

15152738 2


68


5.4-19January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21


Technical Data — Control SchematicsSheet 0341

Figure 5.4-7. Typical 5/15/27 kV VCP-W “dc” and “ac” Control Schematics

Operation: LS1aaLS1bbLS2aaLS2bbLC = Open until mechanism is reset.PS1 = Open in all except between “Test” and “Connected” positions.PS2 = Closed in all except between “Test” and “Connected” positions.

Legend: CSC CSTY = Anti Pump RelaySR = Spring Release Coil (Coil)M = Spring Charge MotorST = Shunt TripPR = Protective Relay = Secondary Disconnect

>>

= Breaker Control Switch – Close

= Breaker Control Switch – Trip

= Open until springs are fully charged.

= Closed until springs are fully charged.



dc S

ou

rce

N(-)

P(+)

1 2

24

LS1

3

3A

4

M

bb

PS2bb

4

21

LS2 LS2PS Y

LC

Y

6

Y

7

bb aa

b

1

SR

LOCATION

20

5

13

14

b

LOCATIONCGL

GL

19

6

91

0

1

a

a

LOCATION

7

18

8

17

9

16

10

15

51

52

53

54

55

56

57

58

3

22

61

62

CCBSN

CSC

TCSSLT

RL

TRCS_

CST

TRCO_51N

PR

WL

13

12

9A

10

A

2

a

a

LOCATIONTCSSLTTRCS_TRCO_51N

14

11

9U

V1

0U

V

UV


ST

Options

Not Available when SecondTrip Coil Option is Chosen

ANSI Standard VCP-W Breaker dc Control Schematic

ST

LOCATION

ac S

ou

rce

CAC120FUSE

1 2

24

LS1

3

3A

4

M

bb

PS2bb

4

21

LS2 LS2PS Y

LC

Y

6

Y

7

bb aa

b

1

SR

LOCATION

20

5

13

14

b

GL

16

9

55

56

a

LOCATIONCRL

RL

19

6

91

0

1

a

a

AC

AC (–)

Cap Trip Dev

LOCATION

S-CPUS-TRUS-MRU

CCBSN

CSC

TRSSTRCS_

CST

TRCO_51N

PR

WL

(+)

2

1

7

18

8

17

9

16

10

15

51

52

53

54

55

56

57

58

3

22

61

62

13

12

9A

10

A

2

a

a


14

11

9U

V1

0U

V

UV


ST

Options

Not Available when SecondTrip Coil Option is Chosen

ST

UV

9U

V1

0U

V

For ac UVTrip Only

ANSI Standard VCP-W Breaker ac Control Schematic

SpringChargedIndicatingLight

SpringChargedIndicatingLight


69

5.4-20


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21


Technical Data — Control SchematicsSheet 0342

Figure 5.4-8. Typical 38 kV VCP-W “dc” and “ac” Control Schematics

N

(-)

P

(+)

24

3

3A

4

M

PS2bb

4

21

LS2YLC

Y

6

Y

7

aa

b

SR

20

5

13

14

b

19

6

91

0

a

a

7

18

8

17

9

52

53

55

56

57

58

3

22

61

62

TIONLOCAT

CS

C

CST

_51NONTIONTIOATIOATIOATIOTATIOATIOATIO_S_CS_CS_TCSSLTATATATATATATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCAT

PR

13

12

9A

10A

2

a

14

11

9U

V1

0U

V

UV

TION_51NONONTIOTITIOTITTITITI_S_TRCS_TRCS_TCSSLTTT TATIATATATIATATLOCATLOCATILOCATLOCATLOCATILOCATLOCAT

ST

SPRING SpringChargedIndicatingLight

STSTST

111

U1

U24

U2

U23

U3

U22

U4

U21U24

U5

U20

U6

U19

U7

U18

U8 U9 U10

U15

This ”a Contact from

Second Trip Coil Optionis Chosen and Make theAppropriate Connections

Breaker dc Control Schematic

1 2

24

LS1

3

3A

4

M

PS2bb

4

PS Y

6

Y SR

20

5

13

14

b

16

9

55

56

a

19

6

9

1

a

a

AC

AC (-)

CAP TRIP DEV

CSC

PR

(+)

2

1

7

18

8

17

9

16

10

15

51

52

53

55

3

22TIONLOCAT

9U

V1

0U

V

UV

TION51NONTIONTIOATIOATIOATIOS_TRCSCS_TCSSLTATATATATATATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCATLOCAT

ST

UV

9U

V1

0U

V

For ac UVTrip Only

Breaker ac Control Schematic

12

9A

2

a

a

ST

This ” “ Contact from

Second Trip Coil Optionis Chosen and Make theAppropriate Connections

U1 U2 U3

U22

U4

U21U24

U5

U20

U6

U19

U7

U18

U8

U17

U9

U16

U10

U15

OPTIONS

OPTIONS

dc S

ou

rce

GL RLWL

GL RLWLSpringChargedIndicatingLight

ac S

ou

rce

Operation: LS1aaLS1bbLS2aaLS2bbLC = Open until mechanism is reset.PS1 = Open in all except between “Test” and “Connected” positions.PS2 = Closed in all except between “Test” and “Connected” positions.

Legend: CSC CSTY = Anti Pump RelaySR = Spring Release Coil (Coil)M = Spring Charge MotorST = Shunt TripPR = Protective Relay = Secondary Disconnect

>>

= Breaker Control Switch – Close

= Breaker Control Switch – Trip






70


5.4-21January 2008


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2

3

4

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20

21


Technical Data — Relays — Device Numbers, Type and FunctionSheet 0343

Figure 5.4-9. Protective Relays — Feeder Circuit

Figure 5.4-10. Protective Relays — Induction Motors Below 1500 hp Minimum Adequate Protection

Figure 5.4-11. Protective Relays — Transformer Feeder

Figure 5.4-12. Protective Relays — Induction Motors Above 1500 hp and Synchronous Motors

Phase CT Rating = 200% Feeder Full LoadDigitrip 3000 = Multi-function Microprocessor Overcurrent Trip UnitA – Alternate to 50/51N

Bus

50/5

1

1

3

52

A

50/5150/51N

50/51GA

Digitrip 3000

Bus

50/5

1

3

52

4950514686

51G

MP-3000

M

1

1

2

27/47

27/47X

VR-300

Phase CT Rating = 150% Full LoadMP-3000 = Multi-function Motor Protection Unit27/47 – Undervoltage, Phase Sequence, and Unbalanced Voltage Relay VR-300 (One Per Bus)27/47x – Auxiliary Relay for Multi-motor System

Phase CT Rating = 200% Full LoadDigitrip 3000 = Multi-function Microprocessor Overcurrent Trip Unit87T – Transformer Differential Relay (Above 5 MVA), DP-300 86 – Lockout Relay63 – Sudden Pressure Relay (Liquid Above 5 MVA)A – Alternate to 50/51N

Bus

50/5

1

1

3

A

50/5150/51N86

50/51GA

Digitrip 3000

3

3

163

1

86 87T

52

DP-300

URTD

52

27/47

87

M

87

Bus

RTD

3

A

49505146

50G51G

MP-4000

3

3

1

86

1

1

2

3738662/197486

B

86

A3

B

NEUT

50/51

27/47X

27/47

55

MD-3000

1

DP-300

VR-300

Phase CT Rating = 150% Full LoadA – Preferred Scheme (MD-3000 = Self-Balancing Differential Scheme)B – Alternate Scheme (DP-300 = Restrained Differential Scheme)MP-4000 – Multi-function Motor Protection Unit87 – Motor Differential Relay86 – Lockout Relay27/47 – Undervoltage, Phase Sequence, and Unbalanced Voltage Relay,

VR-300 (One Per Bus)27/47x – Auxiliary Relay for Multi-motor System55 – Loss of Synchronism (Synchronous Motors Only)URTD – Universal RTD Interface Module


71

5.4-22


January 2008


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2

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20

21


Technical Data — Relays — Device Numbers, Type and FunctionSheet 0344

FP-5000 Relay Typical One-Line Diagram

Figure 5.4-13. FP-5000 Feeder Protection Relay — Typical Application Diagram1 Can be set for Forward, Reverse or Both directions.

Refer to Section 4 for details on Eaton’s DT-3000, MP-3000, MD-3000, DP-300, VR-300, FP-4000 and FP-5000 relays.

Refer to Section 3 for details on Eaton’s available metering.

Figure 5.4-14. FP-4000 Feeder Protection Relay — Typical Application Diagram

1

1

1

1

11

1

1

1

1

1

1

1 1 1 1

1


72


5.4-23January 2008


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15

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21


Typical Standard Metal-Clad Switchgear Application Layouts, 5 – 15 kVSheet 0345

Typical Main-Tie-Main Arrangements (Standard Metal-Clad)Note: Arrangements shown in Figures 5.4-15 – 5.4-17 can be provided in 26.00-inch (660.4 mm) wide, 95.00-inch (2413.0 mm) high, 96.25-inch (2444.8 mm) deep structures with 50VCPWND, 1200 ampere circuit breakers.

Note: R = Multi-function relay, M = Multi-function meter.

Figure 5.4-15. Typical Main-Tie-Main Arrangement with Bus and Line VTs and Line CPTs5 or 15 kV VCP-W Switchgear, 1200 or 2000 Ampere Mains and Tie, 36.00-Inch (914.4 mm) Wide Structures

Figure 5.4-16. Typical Main-Tie-Main Arrangement with Bus and Line VTs, but without Line CPTs — Preferred Arrangement5 or 15 kV VCP-W Switchgear, 1200 or 2000 Ampere Mains and Tie, 36.00-Inch (914.4 mm) Wide Structures

Line VTs

Bus 2

CTs

R M

Source 2Feeder

52-M22000 A

CTs

R M

1200 A

Feeder

CTs

R M

1200 A

Bus VTsBus VTs

Feeder

CTs

R M

1200 A

52-T2000A

Line CPT1-ph, 15 kVA max.

Line VTs

Bus 1

CTs

R M

Source 1

52-M12000 A

Line CPT1-ph, 15 kVA max.

Line VTs

Bus 2

CTs

Source 2Feeder

52-M22000 A

CTs

R M

1200 A

Bus VTsBus VTs

Feeder

CTs

R M

1200 A

52-T2000 A

Line VTs

Bus 1

CTs

R M

Source 1

52-M12000 A

R M


73

5.4-24


January 2008


i

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15

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17

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21


Typical Standard Metal-Clad Switchgear Application Layouts, 5 – 15 kVSheet 0346

Typical Main-Tie-Main Arrangements (Continued)Note: R = Multi-function relay, M = Multi-function meter

Figure 5.4-17. Typical Main-Tie-Main Arrangement with Bus and Line VTs, but without Line CPTs — Alternate Arrangement5 or 15 kV VCP-W Switchgear, 1200 or 2000 Ampere Mains and Tie, 36.00-Inch (914.4 mm) Wide Structures

Medium Voltage High Resistance Grounding SystemRefer to Section 38-1 for complete product description, single-line diagram, layout and dimensions of medium voltage high resistance grounding system.

MR MR

MRMR

Feeder

CTs

1200 A

1200 A

CTs

Feeder

CTs

52-M22000 A

52-T2000 A

CTsCTs

CTs

Feeder

Feeder

52-M12000 A

1200 A

1200 A

Source 1 Source 2

Line VTs

Line VTs

Bus VTsBus VTs

Bus 2Bus 1

MR MR


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5.5-1January 2008


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21


Layout Dimensions — 5 and 15 kV, 36-Inch (914.4 mm) Wide Structures (Standard Metal-Clad)Sheet 0347

Layout Dimensions — 5 and 15 kV — Dimensions in Inches (mm)

Typical Units

Figure 5.5-1. 36-Inch (914.4 mm) Wide Typical Breaker/Breaker Vertical Section

Figure 5.5-2. 36-Inch (914.4 mm) Wide Typical Auxiliary/Breaker Vertical Section

Figure 5.5-3. 36-Inch (914.4 mm) Wide Typical Auxiliary/Auxiliary Vertical Section

Tie Breaker Bus Transition Requirements

Figure 5.5-4. Tie Breaker Bus Transition Requirements1 Breakers cannot be located in bus transition

compartment.

Available Configurations

Figure 5.5-5. Available Configurations2 For 4000 A force cooled application,

refer to Eaton.3 This configuration is available for indoor

and outdoor walk-in designs only.

Dimensions for estimating purposes only.

1200 Ampere

Breaker

Drawout

Auxiliary

Vented

Auxiliary

Compartment

(Non-Drawout)

Vent Area

1200 Ampere

Breaker

1200 Ampere

Breaker

1200 Ampere

Breaker

2000 Ampere

Breaker

Drawout

Auxiliary

Drawout

Auxiliary2000 Ampere

Breaker

Drawout

Auxiliary

1200 Ampere

Breaker

2000 Ampere

Breaker

Drawout

Auxiliary

2000 Ampere

Breaker

Drawout

Auxiliary

1200 Ampere

Breaker

3000 Ampere

Breaker

3000 Ampere

Breaker bc

Drawout

Auxiliary


75

5.5-2


January 2008


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21



Typical Weights in Lbs. (kg)Table 5.5-1. Assemblies (Less Breakers. See Table 5.5-2 for Breakers.) 1

1 See Table 5.5-2 for breakers.

Table 5.5-2. Breaker Weights in Lbs. (kg)

2 Impact weight = 1.5 times static weight.

Dimensions in Inches (mm)

Figure 5.5-6. Outdoor Sheltered Aisle Single Row

Figure 5.5-7. Outdoor Sheltered Aisle Double Row

Type ofVertical Section

Main BusRating Amperes

Indoor Aisleless Sheltered-Aisle Including Aisle

Single Row Double Row

B/B 1200200030004000

2400 (1090)2500 (1135)2600 (1180)2700 (1226)

3000 (1362)3100 (1407)3200 (1453)3300 (1500)

4200 (1907)4300 (1952)4400 (1998)4500 (2045)

7200 (3269)7400 (3360)7600 (3450)7700 (3500)

B/AorA/B

1200200030004000

2300 (1044)2400 (1090)2500 (1135)2600 (1180)

2900 (1317)3000 (1362)3100 (1407)3200 (1453)

4100 (1861)4200 (1907)4300 (1952)4400 (1998)

7000 (3178)7200 (3269)7400 (3360)7500 (3409)

A/A 1200200030004000

2000 (908)2100 (953)2200 (999)2300 (1046)

2600 (1180)2700 (1226)2800 (1271)2900 (1317)

3800 (1725)3900 (1771)4000 (1816)4100 (1861)

6400 (2906)6600 (2996)6800 (3087)6900 (3136)

Type of Breaker

Current Rating, Amperes

1200 2000 3000

Approximate Weight, Lbs. (kg), Static 2

50 VCP-W 250, 40C 50 VCP-W 350, 50C 50 VCP-W 500, 63C

350 (159)460 (209)575 (261)

410 (186)490 (222)575 (261)

525 (238)525 (238)575 (261)

75 VCP-W 500, 50C150 VCP-W 500, 25C150 VCP-W 750, 40C

375 (170)350 (159)350 (159)

410 (186)410 (186)410 (186)

525 (238)525 (238)525 (238)

150 VCP-W 1000, 50C150 VCP-W 1500, 63C

460 (209)575 (261)

490 (222)575 (261)

525 (238)575 (261)

Figure 5.5-8. Indoor

Figure 5.5-9. Outdoor Aisleless

Dimensions and weights for estimating purposes only.


76


5.5-3January 2008


i

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2

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8

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10

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12

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15

16

17

18

19

20

21



Dimensions in Inches (mm) (Continued)

Figure 5.5-10. Top View of Typical Indoor Breaker and Auxiliary Structures1 Primary conduit locations for top

or bottom entry.

Figure 5.5-11. Base Plan of a Typical Indoor Breaker or Auxiliary Structure2 Primary conduit locations for top or

bottom entry.3 Recommended minimum clearance to rear

of VacClad-W: 36.00 inches (914.4 mm).4 Floor steel, if used, must not exceed 3.25

inches (82.6 mm) under VacClad-W.5 Anchor locations: indoor – .50-inch (12.7 mm)

bolts or weld, outdoor – .50-inch (12.7 mm) bolts.

6 Station ground connection provision.7 Secondary conduit space: All – maximum

of 1.00-inch (25.4 mm) projection.8 Minimum clearance to LH side of

VacClad-W: 32.00 inches (812.8 mm).9 Finished foundation surface shall be level

within 0.0125-inch (0.3175 mm) in 36 inches (914.4 mm) left-to-right, front-to-back, and diagonally, as measured by a laser level.

j Minimum clearance to front of VacClad-W: 70.00 inches (1778.0 mm).

k Floor steel if used, must not exceed this dimension under VacClad-W.

Figure 5.5-12. Primary Conduit Locations for Top or Bottom Entryl Changes to 8.25 (209.6 mm) if optional

hinged rear doors are required.

Figure 5.5-13. Maximum Hinged Panel Equipment

Note: The figure above shows that the arrangement of components differs between upper and lower panels. The figure may also be used to select custom arrange-ments of hinged panel components. Also, the use of multi-purpose solid-state relays such as the Cutler-Hammer Digitrip 3000 (same size as 7) will significantly reduce consumption of panel space.

3.00(76.2)

23.00(584.2)

3.00 (76.2)

2.00(50.8)

➀

6.00(152.4)

(4) Knockoutsfor Top SecondarTT yConduit Entry

2.00(50.8)

3.00(76.2)

Front

7.00(177.8)

32.00 (812.8)

3.38

5 565.56(141.2)

0.56(14.2)

3.00(76.2)

23.00(584.2)

32.00(812.8)

3.00 (76.2)

(514.4)

0.25 (6.4) Member

96.2

5 (

2444.8

)

9.00(228.6)

2.00(50.8)

34 2534.25(870.0)

60.8

8 (

1546.4

)

44.5

0 (

1130.3

)

0.56 (14.2)

34.25(870.0)

2.00(50.8)

b

j

Front

c

d

ee

f

g

h ii

ee

g

k

Dimensions for estimating purposes only.

11.25 (285.8)

Two Conduits

Four Conduits

7.00 (177.8) l

6.00 (152.4)

6.00 (152.4)

1 1 1 2

1 1 1 1

2 2 2 7

2 2 2 7

4

4

4

3 3 3 3 3

3 3 3 3 3

6 5 5

6 5 5

UpperHingedPanel

LowerHingedPanel

1-Large RelayCase

2-Small RelayCase

3-Instrument4-Test Switch5-Switch6-Lock-out

Relay orSwitch

7-IQ MeteringUnit


77

5.5-4


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Figure 5.5-14. 5/15 kV Switchgear Outdoor Aisleless Base Plan (Typical Details) — Dimensions in Inches (mm)

Location for station

ground connection.1

2 Attach switchgear to

foundation using one

of the two holes.

Use 5/8" Grade 5 or

better bolt. Torque

to 150 ft.-lbs.

(Total of 4 mounting

bolts per vertical

section, one at each

corner.)

Power cable entrance

space. Refer to shop

order base plan drawing

for conduit locations.

Conduit projection not

to exceed 8.00 inches (203.2 mm).

3

Secondary control wiring

conduit entrance space.

Conduit stub ups not to

project more than 7.00 inches (177.8 mm).

4

4.50 (114.3)

View X-X

70.00 (1778)Minimum Recommended Clearance

Front of Switchgear

6.00 (152.4)

0.12

(3.0)

36.00 (914.4)

0.25

(6.4)

0.56 (14.2)

7.12(180.8)

8.00 (203.2) 20.50

(520.7)

21.25 (539.8)

(3.0)

90.69 (2303.5)

36 (914.4)Minimum Recommended Clearance

4.38 (111.3)

Channel

Locations

4

Outdoor

End Wall

Outdoor

End Wall

Optional

Rear Door

1

2

7 GA Steel

Mounting Clip

Supplied by Eaton

3.00 (76.2)0.56 (14.2)

101.25 (2571.8)

36.00 (914.4) 36.00 (914.4)

4.50 (114.3)

90.27 (2292.8)

X

X

3

3

2

10.56 (268.2)

2.00 (50.8)

7.67 (194.8)

2.00 (50.8)

Grade Level

11.50 (292.1)

3.31 (84.1)

90.27 (2292.8)

7.12 (180.8)

CLCC

Attach to the Switchgear

Channels Using Supplied Hardware

6.00

(152.4)

1.00 (25.4)(101.6)

2.00 (50.8)

5/8" Bolt & HDWE

Supplied by Customer

Attach to the Floor at One of the Two Hole

Locations Shown Using 5/8" Grade 5 Bolt or

Better Torque to 150 Ft.-Lbs.

View “A”

2.00 (50.8)

6.00

(152.4)

2

Mounting Clip Details

4.50

.63 (16.0)

6.00 (152.4)

3.00

(76.2)

4.25

(108.0)

4.00 (101.6)

4.88 (124.0)

4.50 (114.3)

.75 (19.1)

4.50 (114.3)

2.75 (69.8)

4.50 (114.3)

2.75 (69.8)

Finished foundation surface shall be level

within 0.0125-inch (0.3175 mm) in 36 inches

(914.4 mm) left-to-right, front-to-back, and

diagonally, as measured by a laser level.

5


78


5.5-5January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Figure 5.5-15. 5/15 kV Switchgear Outdoor Sheltered Aisle Base Plan (Typical Details) — Dimensions in Inches (mm)

Ch

an

ne

l

Lo

ca

tio

ns

Aisle

LO

CA

TIO

NS

CH

AN

NE

L

38.00 (965.2) 36.00 (914.4)

Outdoor

End Wall

Outdoor

End Wall

38.00 (965.2)

90.69 (2303.5)

5.75 (146.1)

5.75 (146.1)

6.00 (152.4)

90.27

(2292.8)

68.96

(1751.6)

4.00

(101.6)

0.10

(2.5)

0.10

(2.5)

0.75

(19.1)11.50

(292.1)

0.70

(17.8)

3.88 (98.5)

3.38 (85.9)

11.40

(289.6)

11.50

(292.1)

167.23

(4247.6)

4.88 (124.0)

Attach to the Switchgear

Channels Using Supplied Hardware

Attach to the Floor at

One of the Two Hole Locations

Shown Using 5/8" Grade 5 Bolt or

Better Torque to 150 Ft.-Lbs.

Mounting Clip Details

36.00 (914.4) 36.00 (914.4)


ground connection.1

5 Attach switchgear to


of the two holes.

Use 5/8" Grade 5 or

better bolt. Torque

to 150 ft.-lbs.


bolts per vertical


corner.)




Conduit projection

not to exceed

8.00 inches (203.2 mm).

3

Secondary control wiring

conduit entrance space.

Conduit stub ups not to

project more than

7.00 inches (177.8 mm).

4

Front of Switchgear

Optional

Rear Door

2

36.00 (914.0)

Minimum Recommended Clearance

3

3

1

2

7 GA Steel

Mounting Clip

Supplied by Eaton

LCLL

7.00 (177.8)

11.50 (292.1)

20.50

(520.7)

21.25 (539.8)

8.00 (203.2)

4.38 (111.3)

7.12(180.8)

7.12 (180.8)

0.56 (14.2)

3.00 (76.2)

43.00 (76.2)

0.56 (14.2)

0.12 (3.0)

0

(50.8)

4.50

(114.3)

4.50 (114.3)

Removable

Covers

4.00 (101.6)3.00 (76.2)

5

Mounting Angle Details

2

Typical

View X-X

X

2.75

(69.8)

3.75

(95.3)

6.50 (165.1)1.25

(31.8)

.63 (16.0)

6.00

(152.4)

(101.6)1.00 (25.4)

3.00

(76.2)

6.00

(152.4)

View “ ”

5/8" Bolt & HDWE

Supplied by

Customer

X SEE ENLARGED

VIEW “A”

2.00 (50.8)

2.00 (50.8)

4.50

(114.3)



Shown Using 5/8" Grade 5 Bolt

or Better Torque to 150 Ft.-Lbs.

4.25

6.00 (152.4) 4.50 (114.3)

.75 (19.1)

4.50

(114.3)

2.75 (69.8)

4.50 (114.3)

2.75 (69.8)

Finished foundation

surface shall be level within

0.0125-inch (0.3175 mm)

in 36 inches (914.4 mm)

left-to-right, front-to-back,

and diagonally, as measured

by a laser level.

5


79

5.5-6


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Figure 5.5-16. 5/15 kV Switchgear Outdoor Common Aisle Base Plan (Typical Details) — Dimensions in Inches (mm)

4.50 (114.3)

261.50

(6642.1)

3.00 (76.2)

Removable

Covers

Ch

an

nel

Lo

ca

tio

ns

90.27

(2292.8)

4.00 (101.6)

4.50 (114.3)

00

(50.8)

Ch

an

nel

Lo

ca

tio

ns

Lo

ca

tio

ns

Ch

an

ne

l

2.00

(50.8)


ground connection

typical each end unit.

1 5 Attach switchgear to


of the two holes.

Use 5/8" Grade 5 or

better bolt. Torque

to 150 ft. lbs.


bolts per vertical


corner.)



order base plan drawing


Conduit projection

not to exceed

8.00 inches (203.2 mm).

3 Secondary control wiring conduit

entrance space. Conduit stub ups

not to project more than

7.00 inches (177.8 mm).

42

11.50 (292.1)

LL

3

3

1

2

7 GA Steel

Mounting Clip

Supplied by Eaton

52

4

4

Outdoor

End Wall

Outdoor

End Wall

Aisle

3.75

(95.3)

Minimum

Recommended

Clearance

Minimum

Recommended

Clearance

X

X

View X-X

Mounting Angle DetailsMounting Clip Details



Shown Using 5/8" Grade 5 Bolt or

Better Torque to 150 Ft. Lbs.Attach to the Switchgear

Channels Using

Supplied Hardware

36.00

(914.4)

Optional

Rear Door

Note:

First install both

rows of switchgear

then install aisle

parts per drawing. (Later)

11.50

(292.1)

4.00 (101.6)

0.12 (3.0)

0.75

(19.1)

11.50

3.00 (76.2)

0.56 (14.2)

0.56 (14.2)

3.00 (76.2)

90.27

(2292.8)

68.96

(1751.6)

4.00 (101.6)

6.00 (152.4)

3.88 (98.5)

3.38 (85.8)

90.69 (2303.5)

36.00

(914.4)

20.50

(520.7)

7.12 (180.8)

7.12 (180.8)

4.00

3.00

(76.2)

21.25 (539.8)

8.00 (203.2)

6.00

(152.4)

4.00 (101.6)

6.00

(152.4)

4.88 (124.0)

(146.1)

5.75 (146.1)

6.50

(165.1)

0.12

(3.0)

36.00

(914.4)

38.00

(965.2)36.00

(914.4)

36.00

(914.4)

38.00

(965.2)

(292.1)

Finished foundation

surface shall be level

within 0.0125-inch

(0.3175 mm) in 36 inches

(914.4 mm) left-to-right,

front-to-back, and

diagonally, as measured

by a laser level.

6


80

5.5-10


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

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15

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20

21


Layout Dimensions — Special Design — 5/15 kV, Low Profile 36-Inch (9.14.4 mm) Wide (Standard Metal-Clad)Sheet 0356

Figure 5.5-31. 36-Inch (660.4 mm) Wide VCP-W Low Profile Indoor Unit1 Other depths possible depending on cable entry direction and VT/CPT

connections. Contact Eaton.

Figure 5.5-32. Tie Breaker Bus Transition Requirements

Figure 5.5-33. Available Configurations (Front View)

Typical WeightsTable 5.5-7. Assemblies (Less Breakers, See Table 5.5-2 for Breakers)

36.00(914.4)

86.25 a

(2190.8)

80.00(2032.0)

Blank

VT or CPTC

T

CT

CT

CT

Breaker1200 A

HTR BYZ(1)

VT CablesEither/Or

SC

Access for VT Cables

Vertical SectionType

Main Bus Rating,Amperes

Indoor StructureLbs (kg)

B/B 120020003000

2200 (999)2300 (1044)2400 (1090)

B/A or A/B 120020003000

2100 (953)2200 (999)2300 (1044)

A/A 120020003000

1800 (818)1900 (864)2000 (908)

VCP-W

Breaker

1200 or

2000 A

Blank

Auxiliary

Auxiliary

Auxiliary Auxiliary

VCP-W

Breaker

1200, 2000

or 3000 A


81


5.5-15January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

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10

11

12

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15

16

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18

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20

21


Typical Arc-Resistant Switchgear Application Layouts — 5 and 15 kVSheet 0361

Typical Application Layouts

Figure 5.5-49. Typical Arc-Resistant Switchgear Application Layouts — 5 and 15 kV

Notes:

1. Maximum number of CTs: Two sets of standard or one set of high accuracy CTs can be installed on each side of the circuit breaker.

2. Bottom entry is standard for all power cables. In breaker over breaker arrangement, maximum number of cables is limited to two per phase for each breaker.

3. All lineups shown can be provided in mirrored configuration.


82

5.5-16


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21



Typical Application Layouts


Notes:





83


5.5-17January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

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15

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17

18

19

20

21



Typical Application Layouts (Continued)


Notes:





84

5.5-18


January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

8

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15

16

17

18

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21


Available Arc-Resistant Switchgear Configurations (Front Views) — 5 and 15 kVSheet 0364

Available Configurations

Figure 5.5-52. Available Arc-Resistant Switchgear Configurations (Front Views) — 5 and 15 kV

Typical PressureRelief Flap




85


5.5-19January 2008


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2

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15

16

17

18

19

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21


Typical Arc-Resistant Switchgear (Side Views) — 5 and 15 kVSheet 0365

Typical Sectional Side Views

Figure 5.5-53. Typical Arc-Resistant Switchgear (Side Views) — 5 and 15 kV


86

5.5-20


January 2008


i

ii

1

2

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5

6

7

8

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10

11

12

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14

15

16

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19

20

21



Typical Sectional Side Views (Continued)



87


5.5-21January 2008


i

ii

1

2

3

4

5

6

7

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9

10

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20

21



Typical Sectional Side Views (Continued)



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5.5-22


January 2008


i

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2

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6

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21


Top Entry Cables, Typical Conduit Entry Locations — 5 and 15 kVSheet 0368

Typical Top Plan

Figure 5.5-56. Typical Arc-Resistant Switchgear, Top Entry Cables — Typical Conduit Entrance Locations — 5 and 15 kV


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5.5-23January 2008


i

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21


Typical Arc-Resistant Switchgear Floor Plan — 5 and 15 kVSheet 0369

Typical Floor Plan

Figure 5.5-57. Typical Arc-Resistant Switchgear Floor Plan — 5 and 15 kV


90

5.5-32


January 2008


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21


Typical Arc-Resistant Switchgear — Arc Exhaust Wall or Optional PlenumSheet 0378

Arc Exhaust Wall

Figure 5.5-66. Arc Exhaust Wall Above the Switchgear — Standard for all ANSI Ratings

Optional Arc Exhaust Chamber (Plenum) with Arc Duct Exit

Figure 5.5-67. Optional Arc Exhaust Chamber (Plenum) with Arc Duct Exit Above the Switchgear

Note: APPLICABLE TO ALL ARC-RESISTANT SWITCHGEAR:

For switchgear with Arc Enclosure rating of up to 40 kA rms symmetrical, minimum two vertical sections are

required, and if using optional arc exhaust chamber (plenum), one arc duct exit is required.

For switchgear with Arc Enclosure rating of 50 kA rms symmetrical,

Arc Exhaust wall Figure 5.5-66 is sup-plied as standard for all arc-resistant switchgear unless specified otherwise. The arc exhaust wall must be field installed above the switchgear. Note minimum 48-inch (1219.2 mm) ceiling clearance is required above the arc exhaust wall for proper venting of the arc exhaust. An optional arc exhaust chamber (also called plenum) with arc duct exit as shown in Figure 5.5-67 is also available. It is also installed in the field. When using arc exhaust chamber, minimum ceiling clearance required above the arc exhaust chamber (plenum) is equal to that needed for field instal-lation of the chamber. Eaton recom-mends minimum 18-inch (457.2 mm). Refer to Figures 5.5-68 and 5.5-69 for typical arc exhaust chamber (plenum) and arc duct exit arrangements for arc-resistant switchgear installed inside an electrical room and inside an outdoor house.

minimum three vertical sections are required, and if using optional arc exhaust chamber (plenum), two arc duct exits are required.


91


5.5-33January 2008


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Typical Arc-Resistant Switchgear — Exhaust LayoutSheet 0379

Typical Layout — Dimensions in Inches (mm)

Figure 5.5-68. Typical Layout of 5/15 kV Arc-Resistant Switchgear Inside Electrical Room and Outside Minimum Exhaust Area


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5.5-34


January 2008


i

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Typical Arc-Resistant Switchgear — Exhaust LayoutSheet 0380

Typical Layout (Continued)

Figure 5.5-69. Typical Layout of an Arc-Resistant Switchgear Inside an Outdoor House (Electrocenter)

Cutler-Hammer is a federally registered trademark of Eaton Corporation. CSA is a registered trademark of the Canadian Standards Association. Modbus is a registered trademark of Modicon, a division of Schneider Electric Industries SA. NEMA is the registered trademark and service mark of the National Electrical Manufacturers Association. UL is a registered trademark of Underwriters Laboratories Inc. ISO is the registered trademark and sole property of the Interna-tional Organization for Standardization.


93

Cutler-Hammer

Type VCP-W Vacuum Circuit Breakers

CUTLER HAMMER MV VCP-W CIRCUIT BREAKERS

1 of 10

94

GENERAL INFORMATION

Type VCP-W, VCPW-SE, and VCPW-ND Vacuum CircuitBreakers. These circuit breakers are horizontal drawouttype removable interrupting elements designed for usein VacClad-W Metal-Clad Switchgear and appropriateVCP-W modules. They provide reliable control and pro-tection for medium voltage electrical equipment and cir-cuits. All VCP-W circuit breaker elements are designedto ANSI Standards for reliable performance, ease ofhandling and simplified maintenance. In addition, VCP-W circuit breakers are tested to both ANSI and IECStandards for application around the world.

The VCPW-SE circuit breaker element is a VCP-W cir-cuit breaker designed specifically for special environ-ment applications and operating conditions through 27kV. The VCPW-ND circuit breaker element is a narrowdesign VCP-W circuit breaker designed specifically foruse in 5 kV applications where floor space requirementswould not allow the industry standard 36 inch wideswitchgear. From this point on, all circuit breaker ele-ments will be referred to as Type VCP-W unless the ref-erence is specific to a particular design.


2 of 10

95

1-3 TYPE VCP-W VACUUM CIRCUIT BREAKER ELEMENT RATINGS (TABLES 1.1, 1.2, 1.3 AND 1.4)

Table 1.1 (ANSI Standards➀) Type VCP-W Vacuum Circuit Breaker Through 15 kV Rated Symmetrical Current BasisIdentification Rated Values

Circuit Nominal Nominal Voltage Insulation Level Current Inter- Permis- Maximum Current ValuesBreaker Voltage 3-Phase Maximum Voltage Withstand Test Continuous Short rupting sible Voltage Maximum Closing ClosingType Class MVA Voltage Range Voltage Current Circuit Time ➃ Tripping Divided Symmetrical and and

Class Factor ➂ at 60 Hz Current Delay By K Interrupting Latching Latching(at Rated Capability Capability CapabilityMax. kV) Momentary

Power Impulse K Times 2.7 K 1.6 KFrequency Rated Short Times Times(1 Min.) Circuit Rated Rated

Current➂ ➄ Short ShortCircuit CircuitCurrent Current

E K I Y E/KkV MVA kV rms kV rms kV Peak Amperes kA rms Cycles Seconds kV rms kA rms kA Peak kA rms

50VCPW-ND250 4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 5 2 3.85 36 97 5850VCP-W250 4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 5 2 3.85 36 97 58

2000 132➁ 78➁3000

50VCP-W350 4.16 350 4.76 1.19 19 60 1200 41 5 2 4.0 49 132 7820003000

75VCP-W500 7.2 500 8.25 1.25 36 95 1200 33 5 2 6.6 41 111 6620003000

150VCP-W500 13.8 500 15 1.30 36 95 1200 18 5 2 11.5 23 62 372000 97➁ 58➁3000

150VCP-W750 13.8 750 15 1.30 36 95 1200 28 5 2 11.5 36 97 582000 130➁ 77➁3000

150VCP-W1000 13.8 1000 15 1.30 36 95 1200 37 5 2 11.5 48 130 7720003000

150VCP-W1500(63) 13.8 1500 15 1.00 36 95 1200 63 5 2 15.0 63 170 10120003000

➀ Applicable ANSI Standards C37.04-1979, C37.09-1979 and C37.06-1987.Operating Duty Cycle CO-15 seconds-CO. Operating Time Values: Opening30-45 ms, Closing 45-60 ms and Reclosing 18 cycles (300 rms).

➁ Non-standard circuit breakers with High Close and Latch (momentary) rating for special applications.

➂ Consult Application Data 32-265 for further information.➃ Optional interrupting time of 3 cycles is available.➄ Also 3-second short time current carrying capability.

Identification Rated Values

Circuit Nominal Nominal Voltage Insulation Level Current Inter- Permis- Transient Recovery Voltage Current ValuesBreaker Voltage 3-Phase Maximum Voltage Withstand Test Continuous Short rupting sible E2 t2 Closing CapacitorType Class MVA Voltage ➁ Range Voltage Current Circuit Time ➃ Tripping Rise and Switching

Class Factor ➂ at 60 Hz Current ➄ Delay Time Latching CableCapability Charging

Power Impulse 3 Second 2.7 K TimesFrequency Short Time Rated(1 Min.) Current Short

Carrying CircuitCapability Current

E K I YkV MVA kV rms kV rms kV Peak Amperes kA rms Cycles Seconds kV Peak µs kA Peak Amperes

270VCP-W750(16) 27 750 27 1.0 60 125 600 16 5 2 51 105 43 31.512002000

270VCP-W1000(22) 27 1000 27 1.0 60 125 600 22 5 2 51 105 60 31.512002000

270VCP-W1250(25) 27 1250 27 1.0 60 125 600 25 5 2 51 105 68 31.512002000

270VCP-W1600(32) 27 1600 27 1.0 60 125 1200 31.5 5 2 51 105 85 31.52000

270VCP-W2000(40) 27 2000 27 1.0 60 125 1200 40 5 2 51 105 106 31.52000

➀ CESI tested to applicable ANSI Standards C37.04 - 1979, C37.09 - 1979, andC37.06 - 199X. Consult Cutler-Hammer for CESI reports on file. Operating dutycycle CO-15 seconds-CO. Operating time values: opening 33-55 ms, closing50-60 ms and reclosing 18 cycles (300 ms).

➁ Testing at 28.5 kV.➂ K=1.0, therefore E = E/K and I = KI. Consult Application Data 32-265 for further

information.➃ Optional interrupting time of 3 cycles is available.➄ Also maximum interrupting rating.

Table 1.2 (ANSI Standards➀) Type VCP-W Vacuum Circuit Breaker 27 kV Rated Symmetrical Current Basis


3 of 10

96

Table 1.3 (IEC-56 Standards➀) Type VCP-W Vacuum Circuit Breaker Through 17.5 kV Rated Symmetrical Current BasisIdentification Rated Values

Circuit Voltage Class Insulation Level Normal Current Short Circuit 3 Second Short Short Circuit Cable ChargingBreaker Type Power Frequency Impulse Withstand Breaking Current Time Current Making Current Breaking Amps

kV rms kV Peak kV Peak Amperes kA rms kA rms kA Peak Amperes

36VCPW-ND25 3.6 10 40 630, 1250 25 25 63 2536VCPW-ND32 3.6 10 40 630, 1250 31.5 31.5 79 2572VCPW-ND25 7.2 20 60 630, 1250 25 25 63 2572VCPW-ND32 7.2 20 60 630, 1250 31.5 31.5 79 2536VCP-W25 3.6 10 40 630, 1250, 2000 25 25 63 2536VCP-W32 3.6 10 40 1250, 2000 31.5 31.5 79 2536VCP-W40 3.6 10 40 1250, 2000 40 40 100 2572VCP-W25 7.2 20 60 630, 1250, 2000 25 25 63 2572VCP-W32 7.2 20 60 1250, 2000 31.5 31.5 79 2572VCP-W40 7.2 20 60 1250, 2000 40 40 100 25120VCP-W25 12.0 28 75 630, 1250, 2000 25 25 63 25120VCP-W32 12.0 28 75 1250, 2000 31.5 31.5 79 25120VCP-W40 12.0 28 75 1250, 2000 40 40 100 25175VCP-W25 17.5 38 95 1250, 2000 25 25 63 31.5175VCP-W32 17.5 38 95 1250, 2000 31.5 31.5 79 31.5175VCP-W40 17.5 38 95 1250, 2000 40 40 100 31.5

➀ Interrupting time is 3 cycles at 50/60 Hz. Rated operating sequence 0-3 min-CO-3 min-CO.

Table 1.4 (IEC-56 Standards➀) Type VCP-W Vacuum Circuit Breaker Through 24 kV Rated Symmetrical Current BasisIdentification Rated Values

Circuit Voltage ➁ Insulation Level Normal Current Short Circuit Transient Recovery Voltage Short Short CableBreaker Type Power Lightening Breaking Uc t3 td Time Circuit Charging

Frequency Impulse Current (3 Second) Making BreakingWithstand Current Current Current

kV rms kV rms kV Peak Amperes kA rms kA Peak µs µs kA rms kA Peak Amperes

240VCP-W16 24 60 125 630 16 41 88 13 16 40 31.512502000

240VCP-W20 24 60 125 630 20 41 88 13 20 50 31.512502000

240VCP-W25 24 60 125 630 25 41 88 13 25 63 31.512502000

➀ CESI certified for rated operating sequence: O-0.3 seconds-CO-15 seconds-COin accordance with IEC 56. Consult Cutler-Hammer for CESI certificates on file.

➁ Tested at 28.5 kV.


4 of 10

97

1-4 OUTLINES AND DIMENSIONS

Figure 1-1 Type VCP-W and Type VCPW-SE Circuit Breaker Outlines and Dimensions in inches

Cutler-Hammer

Vacuum

Circuit Breaker

VCP-W

BreakerOperationCounter

MainContactStatus

CLOSING

SPRING

ManualChargeSocket

Status

PushToClose

PushToOpen

To Latch:Push Breaker InUntil Audible Latch

To Unlatch:Lift & Pull HandleTo WithdrawnPosition

Do NotLift HandleWhen InsertingBreaker

BREAKER

LATCH

A A

29.13

27.80

29.56

D

20.88

B

C

E

24.63

2.25

Breaker Identification A B C D E

240 VCP-W & 10.00 14.00 16.25 34.80 35.22270 VCP-W

50/350, 50/350C, 150/1000, 150/1000C, 150/63 10.00 12.00 13.63 29.94 31.22& All 3000A VCP-W & VCPW-SE Breakers

All Other VCP-W & VCPW-SE 10.00 12.00 13.63 29.81 29.44


5 of 10

98

Figure 3-2 Typical Front View VCP-W Vacuum Circuit Breaker Element

➄ Mechanism Enclosure

➅ Lifting Yoke Opening

➆ Primary Disconnect

➇ Ground Contact

➀ Front Panel

➁ Lift/Pull Handle

➂ Wheel

➃ Extension Rail Interlock

➀

➁

➃

➇

➆

➅

➄

➂


6 of 10

99

Figure 3-3 Typical VCP-W Vacuum Circuit Breaker Element with Front Cover Removed

➅ Spring Release (Close Coil)Assembly

➆ Shunt Trip Assembly

➇ Charging Motor

➈ Charging Pawl

➉ Ratchet Wheel

ƒ R. H. Closing Spring

≈ Opening Spring

∆ Manual Charge Socket

∆ Operation Counter

➀ ➁ ➃

➇

➈

13

➆➅

➄

➂

➀ L.H. Closing Spring

➁ Anti-Pump Relay

➂ Auxiliary Switch

➃ Motor Cutoff Switch

➄ Closing Cam

14

11

12

➉

13

11

12

14


7 of 10

100

Figure 3-4 Typical Rear View VCP-W Vacuum Circuit Breaker Element

➀ Vacuum Interrupter

➁ Phase Barrier

➂ V-Flex Current Transfer System

➃ Direct Reading Contact Erosion Indicator

➄ Contact Loading Spring (Wipe Spring)

➀

➁

➃

➄

➂


8 of 10

101

Figure 3-5 Typical VCP-W Vacuum Circuit Breaker Element Escutcheon

➅ Spring Charged/Discharged

Indicator

➆ Manual Open Button

➇ Manual Close Button

➀ Front Panel

➁ Nameplate

➂ Operation Counter

➃ Open/Closed Indicator

➄ Manual Charge Socket

➀

➆

➄

➇

➁

➂

➃

➅


9 of 10

102

Figure 4-2 Typical VCP-W Circuit Breaker Compartment

ƒ TOC Switch Operator

Shutter Operator (Manual)

MOC Switch Cover

Extension Rail Guide

Code Plate Mounting Bracket

Padlock Openings

Picture Frame

Left Fixed Rail

Code Plates (Power Rating Interlock)

Maintenance Interlock

Levering Interlock

Negative and Position Closing Interlocks

Padlock/Key Lock Operator

➀➁ ➃

➇

➈

13

➆

➅

➄➂

➀ Extension Rail Interlock

➁ Ground Contact

➂ Breaker Position Withdrawal Interlock

➃ Secondary Disconnect

➄ Levering Screw➅ Levering Nut (Test/Disc Position)

➆ Levering Socket Engagement Interlock

(Slider)

➇ Breaker Connected Position Indicator

Opening

➈ Positive Interlock

➉ MOC Switch Operator

18

11

12

➉

13

11

12

14

14

151619222123

20

17

16

15

17

19

18

20

21

22

23


10 of 10

103

TR Series

Product Description

The upgraded TR Series Timing Relays are designed to meet most timing requirements by offering more flexibility in range of input voltage, timing range and functionality. Use a rotary switch to choose from 20 selectable time ranges from 0.1 second to 600 hours. We offer both a power triggered and signal triggered model — each with expanded operation modes. There is a green LED to indicate when power is ON and an orange LED when output is ON.

Features

20 time ranges and 10 timing functions

Time delays from 0.1 sec to 600 hrs.

Space-saving, compact package

High repeat accuracy of ± 0.2%

LED indication

Standard 8- or 11-Pin and 11-blade termination

2 Form C DPDT delayed output contacts

10A Contact Rating

Standards and Certifications

TR Timing Relays

TUV

Technical Data and Specifications

Table 76. Contact Ratings

Table 77. General Specifications

For the value of the error against a preset time, whichever value is larger should apply.

Item Specification

Contact Configuration 2 Form C, DPDT (Delayed Output)

Allowable Voltage/Current 240V AC, 30V DC/10A

Max. Permissible Operating Frequency 1800 cycles per hour

Rated Load —ResistiveInductiveHorsepower Rating

10A, 240V AC / 30V DC7A, 240V AC / 30V DC1/6 hp 120V AC, 1/3 hp 240V AC

Life —ElectricalMechanical

500,000 operations min. (resistive)50,000,000 operations minimum

Item Specification

Operation System Solid-State CMOS Circuit

Time Range 0.1 sec to 600 hours

Pollution Degree 2 (IE60664-1)

Overvoltage Category III (IE60664-1)

Rated Operational Voltage 240AC24AC12DC

100 – 240V AC (50/60 Hz)24V AC (50/60 Hz)/24V DC12V DC

Voltage Tolerance 240AC24AC12DC

85 – 264V AC (50/60 Hz)20.4 – 26.4V AC (50/60 Hz)/21.6 – 26.4V DC10.8 – 13.2V DC

Input OFF Voltage Rated Voltage x 10% Minimum

Ambient Operating Temperature -4 – 149°F (-20 – 65°C)

Reset Time 100 mS maximum

Repeat Error ± 0.2%, ± 20 mS

Voltage Error ± 0.2%, ± 20 mS

Temperature Error ± 0.5%, ± 20 mS

Setting Error ± 10% maximum

Insulation Resistance 100M ohm minimum (500V DC)

Dielectric Strength Between power and output terminalsBetween contacts of different polesBetween contacts of same pole

2000V AC, 1 minute2000V AC, 1 minute1000V AC, 1 minute

Vibration Resistance 10 – 55 Hz amplitude 0.5 mm; 2 hrs in each of 3 axes

Shock Resistance Operating extremesDamage limits —

TRNP, TRFPTRNB, TRFB

10G

40G (3x in each of 3 axes)10G (3x in each of 3 axes)

Power Consumption (Approx.)240AC

120V AC / 60 Hz240V AC / 60 Hz

24AC (AC/DC)12DC

6.5 VA TRNP, TRNB/6.6 VA TRFP, TRFB11.6 VA TRNP, TRNB/12.1 VA TRFP, TRFB3.4 VA – 1.7W TRNP, TRNB/3.5 VA – 1.7W TRFP, TRFB1.6W

Dimensions

TRNB 1.58H x 1.42W x 2.95D in. (40H x 36W x 74.9D mm)

Weight TRNP — 87g; TRFP — 89g; TRNB, TRFB — 85g

!"#$%&'())$%&*(%"+&"%,-./(0

104

Catalog Numbering System

Table 78. Catalog Numbering System

Product Selection

When Ordering Specify

Catalog Number of Timing Relay

Table 79. TR Plug-In Timing Relays"%&&,&&-&&./(0

Model Type

P = Pin/OctalB = Blade Style

Family Type

TR

Operational Mode

N = Power Triggered A = ON Delay B = Interval C = Cycle (OFF first) D = Cycle (ON first)

F = Signal Triggered A = ON Delay B = Cycle (OFF first) C = Cycle (ON first) D = Signal ON/OFF Delay E = OFF Delay F = One-Shot

Input Voltage

24AD = 24V AC(50/60 Hz)/24V DC

240AC = 100 – 240V AC (50/60 Hz)

Coil Voltage

Octal Blade

CatalogNumber

CatalogNumber

Power Triggered

24V AC/DC TRNP24AD TRNB24AD

100 – 240V AC TRNP240AC TRNB240AC

Signal Triggered

24V AC/DC TRFP24AD TRFB24AD

100 – 240V AC TRFP240AC TRFB240AC

!"#$%&'())$%&*(%"+&"%,-./(0

105

Operation

Figure 99. Operational Figures (1 of 2)

Operation

TRNP, TRNB

Internal Connections

Set Time TT

A: ON-Delay 1 (Power Start)

Set timer for desired delay, apply power to coil. Contacts transfer after preset time has elapsed, and remain in transferred position until timer is reset. Reset occurs with removal of power.

Terminal No. OperationItem

(1) 2-7(2) A-B

(NC)(1) 1-4, 5-8(2) 1-7, 3-9

(NO)(1) 1-3, 6-8(2) 4-7, 6-9

OUT

PWR

DelayedContact

Power

Indicator

Set Time

Terminal No.Item(1) 2-7(2) A-B

(NC)(1) 1-4, 5-8(2) 1-7, 3-9

(NO)(1) 1-3, 6-8(2) 4-7, 6-9

OUT

PWR

DelayedContact

Power

Indicator

Set Time

Terminal No.Item

(1) 2-7(2) A-B

(NC)(1) 1-4, 5-8(2) 1-7, 3-9

(NO)(1) 1-3, 6-8(2) 4-7, 6-9

OUT

PWR

DelayedContact

Power

Indicator

B: Interval (Power Start)

Set timer for desired delay, apply power to coil. Contacts transfer immediately, and return to original position after preset time has elapsed. Reset occurs with removal of power.

C: Cycle 1 (Power Start, OFF First)

Set timer for desired delay, apply power to coil. First transfer of contacts occurs after preset delay has elapsed, after the next elapse of preset delay contacts return to original position. The timer now cycles between on and off as long as power is applied (Duty Ratio 1:1).

Operation

T TSet Time

Terminal No.Item(1) 2-7(2) A-B

(NC)(1) 1-4, 5-8(2) 1-7, 3-9

(NO)(1) 1-3, 6-8(2) 4-7, 6-9

OUT

PWR

DelayedContact

Power

Indicator

Operation

T T

D: Cycle 3 (Power Start, ON First)

Functions in same manner as Mode C, with the exception that first transfer of contacts occurs as soon as power is applied. The ratio is 1:1. Time On = Time Off.

Note: T=Set Time, Ta=Shorter Than Set Time, (1):TRNP, (2): TRNB, (A): TRFP, (B): TRFB

2

3 6

7

4 5

1 8

(˜/-)(˜/+)

1

(˜/-)

2 3

4 5 6

7 8 9

A B

(˜/+)

TRNBTRNP

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106

Accessories

Table 80. Sockets for Use with TR Timers — Standard Pack of 10

TimingRelay

TerminalStyle

CatalogNumber

TRNP 8-Pin Octal D3PA2

TRFP 11-Pin Octal D3PA3

TRNB, TRFB 0.187" solder/QC terminals (Blade style) D5PA2

Dimensions

Figure 100. Approximate Dimensions in Inches (mm)

3.07 (77.9)

Pin (P) Type

Blade (B) Type

2.95 (74.9)

!"#$%&'())$%&*(%"+&"%,-./(0

107

I.B. 32-255-1F

Efectivo 1/00 Reemplaza I.B. 32-255-1E de Julio de 1997

Cutler-Hammer

Instrucciones para Instalación, Operación y Mantenimiento de Interruptores en Vacío de Tipo VCP-W

CUTLER HAMMER INTERRUPTORES EN VACIO DE TIPO VCP-W

108


109

I.B. 32-255-1F Página iii

Efectivo 1/00

Este instructivo no pretende abarcar todas las contingencias posibles que puedan surgir durante la instalación, operación o mantenimiento, ni todos los detalles y variaciones de este equipo . Si el compradordesea mayor información sobre la instalación, operación o mantenimiento particular de un equipo específico, debeentrar en contacto con un representante de Cutler-Hammer.

LA INSTALACIÓN O EL MANTENIMIENTO INAPRO- PIADO DE ESTOS PRODUCTOS PUEDE RESULTAR EN MUERTE, LESIÓN PERSONAL SERIA O DAÑO.

LEA Y ENTIENDA ESTAS INSTRUCCIONES ANTESDE DESEMPACAR, ENSAMBLAR, OPERAR O DAR MANTENIMIENTO A LOS INTERRUPTORES.

LA INSTALACIÓN O EL MANTENIMIENTO DEBESER EFECTUADO SOLAMENTE POR PERSONALCALIFICADO. ESTE INSTRUCTIVO NO DEBE CONSI-DERARSE COMPLETO EN CUANTO A LOS PROCEDI-MIENTOS DE INSTALACIÓN Y MANTENI-MIENTO. SI SE REQUIERE DE INFORMACIÓN ADICIONAL,ENTRE EN CONTACTO CON CUTLER-HAMMER.

LOS INTERRUPTORES DE CIRCUITO DESCRITOS ENESTE MANUAL HAN SIDO DISEÑADOS Y PROBADOSPARA OPERAR DENTRO DE LOS VALORES DE OPE-RACIÓN QUE APARECEN EN SUS PLACAS. UNA OPERACIÓN FUERA DE ESTOS VALORES PUEDE PROVOCAR FALLA DELEQUIPO LO QUE PUEDE RESULTAR EN MUERTE,LESIÓN CORPORAL Y DAÑO .

TODOS LOS CÓDIGOS DE SEGURIDAD, ESTÁNDA-RES DE SEGURIDAD Y/O REGLAMENTOS QUE PUEDEN APLICARSE A ESTE TIPO DE EQUIPO DEBENCUMPLIRSE ESTRICTAMENTE.

ESTOS INTERRUPTORES DE CIRCUITO ESTÁN DISEÑADOSPARA INSTALARSE DE CONFORMIDAD CON ELAMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE (ANSI)[INSTITUTO NORTEAMERICANO DE ESTÁNDARES NACIONALES].LESIONES SERIAS, INCLUYENDO LA MUERTE, PUEDEN RESULTAR DEL INCUMPLIMIENTO DE LOS PROCEDI-MIENTOS PRESENTADOS EN ESTE MANUAL. ESTOS INTE-RRUPTORES DE CIRCUITO SE VENDEN DE CONFORMIDADCON UN CONVENIO DE ADQUISICIÓN NO ESTÁNDARQUE LIMITA LA RESPONSABILIDAD DEL FABRICANTE.

ADVERTENCIA ADVERTENCIA


110

I.B. 32-255-1FPágina iv

Efectivo 1/00

CONTENIDO

PÁGINASECCIÓN 1 INTRODUCCIÓN

1-1 Comentarios Preliminares y Precauciones de Seguridad ............................................................................................11-1.1 Información de Garantía y Responsabilidad ..........................................................................................................11-1.2 Precauciones de Seguridad .........................................................................................................1

1-2 Información General ..................................................................................................................................11-3 Valores de Operación de Interruptores en Vacío de Tipo VCP-W (Tablas 1.1, 1.2, 1.3 y 1.4)........................................31-4 Croquis y Dimensiones ....................................................................................................................................5

SECCIÓN 2 PRÁCTICAS SEGURAS

2-1 Recomendaciones ..............................................................................................................................................7

SECCIÓN 3 RECEPCIÓN, MANEJO Y ALMACENAMIENTO

3-1 Generalidades ....................................................................................................................................................83-2 Recepción ...........................................................................................................................................................83-3 Manejo ..............................................................................................................................................................83-4 Almacenamiento ..............................................................................................................................................................83-5 Herramientas y Accesorios ..............................................................................................................................93-6 Pesos de los Interruptores en Vacío de Tipo VCP-W (Tablas 3.1 y 3.2).......................................................................9

SECCIÓN 4 INSPECCIÓN INICIAL E INSTALACIÓN

4-1 Introducción ......................................................................................................................................................164-2 Revisión de Operación Manual ..........................................................................................................................164-3 Integridad del Interruptor en Vacío ..................................................................................................................164-4 Aislamiento........................................................................................................................................................164-5 Erosión y Frotamiento de Contactos.................................................................................................................164-6 Resistencia de Circuito Primario ......................................................................................................................164-7 Placa..................................................................................................................................................................164-8 Revisión de Operación Eléctrica .......................................................................................................................17

4-8.1 Inserción y Remoción del Interruptor ...................................................................................................174-8.2 Realización de Revisión de Operación .............................................................................................................19

4-9 Interface Interruptor /Estructura .................................................................................................................204-9.1 Revisión de la Interface Interbloqueos/Conexión ..................................................................................................20

SECCIÓN 5 DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN

5-1 Introducción.......................................................................................................................................................225-2 Ensamble de Interruptor .........................................................................................................................................22

5-2.1 Interruptor en Vacío...............................................................................................................................225-2.2 Indicación de Erosión de Contacto ...................................................................................................................235-2.3 Indicador de Resorte de Carga cortado en "T"............................................................................................235-2.4 Carrera y Frotamiento de Contactos .....................................................................................................................235-2.5 Barreras de Fase ..................................................................................................................................23


111

I.B. 32-255-1F Página v

Efectivo 1/00

PÁGINA

5-3 Mecanismo de Energía Almacenada.................................................................................................................245-3.1 Operación de Mecanismo de Energía Almacenada .............................................................................245-3.2 Carga ...................................................................................................................................................275-3.3 Operación de Cierre .....................................................................................................................................275-3.4 Operación de Disparo ..........................................................................................................................275-3.5 Operación sin Disparo .........................................................................................................................27

5-4 Esquemas de Control .......................................................................................................................................275-4.1 Temporización .....................................................................................................................................295-4.2 Desconexiones Secundarias ...............................................................................................................295-4.3 Dispositivo de Disparo a Tensión Reducida ........................................................................................31

5-5 Interbloqueos e Interfaces................................................................................................................................315-6 Mecanismo de Palanca .....................................................................................................................................315-7 Contador de Operaciones ................................................................................................................................315-8 Contacto a Tierra ..............................................................................................................................................315-9 Operaciones de Switch MOC y TOC.................................................................................................................31

SECCIÓN 6 INSPECCIÓN, MANTENIMIENTO Y DETECCIÓN DE FALLAS

6-1 Introducción.......................................................................................................................................................326-2 Frecuencia de Inspección y Mantenimiento......................................................................................................32

6-2.1 Personal Calificado .. .............................................................................................................................326-2.2 Lineamientos Generales en Materias de par de Torsión...........................................................................32

6-3 Procedimientos de Inspección y Mantenimiento ..............................................................................................346-4 Prueba de Integridad de Interruptor en Vacío ..................................................................................................356-5 Erosión y Frotamiento de Contactos ................................................................................................................366-6 Aislamiento........................................................................................................................................................366-7 Revisión de la Integridad del Aislamiento .........................................................................................................376-8 Revisión de la Resistencia del Circuito Primario ..............................................................................................386-9 Revisión del Mecanismo ...................................................................................................................................38

6-9.1 Prueba CloSureTM.................................................................................................................................386-10 Lubricación ........................................................................................................................................................426-11 Tabla de Detección de Fallas ............................................................................................................................43

SECCIÓN 7 PARTES DE REPUESTO

7-1 Generalidades ....................................................................................................................................................467-1.1 Instrucciones para Pedidos ...................................................................................................................46


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FIGURAS

Figura Título Página

1-1 Croquis y Dimensiones, en pulgadas, de Interruptores de Tipo VCP-W y VCPW-SE..............................51-2 Croquis y Dimensiones, en pulgadas de Interruptor de Tipo VCPW-D ...................................................6

3-1 Herramientas y Accesorios Típicos para VCP-W ....................................................................................113-2 Interruptor en Vacío VCP-W típico en vista frontal ..................................................................................123-3 Interruptor en Vacío VCP-W Típico con Cubierta Frontal Removida .......................................................133-4 Interruptor en Vacío VCP-W Típico, Vista Posterior................................................................................143-5 Carátula Típica de Interruptor en Vacío VCP-W .....................................................................................15

4-1 Manija de Carga Manual en Uso de Interruptor de Tipo VCP-W.............................................................164-2 Compartimiento de Interruptor VCP-W Típico.........................................................................................184-3 Enganchamiento de Rieles de Extensión en un Compartimiento de Interruptor Inferior.........................194-4 Vista Inferior Típica de Interruptor VCP-W ..............................................................................................194-5 Extracción de la Caja de Desconexión de Secundarios para Enganchar los Secundarios en la Posición de PRUEBA...204-6 Enganchamiento del Maneral de Palanca ...............................................................................................20

5-1 Vista Posterior Típica de VCP-W que muestra Interruptores en Vacío y Sistema de Transporte de la Corriente...225-2 Representación Gráfica de Interrupción de Arco..............................................................................................235-3 Leva de Cierre y Acoplamiento de Disparo .............................................................................................255-4 Esquema de Carga ................................................................................................................................265-5 Esquemas Típicos de Control CD y CA de VCP-W.................................................................................285-6 Configuración de Dispositivo de Disparo por Tensión Reducida.............................................................30

6-1 Puntos de Lubricación .............................................................................................................................336-1b Unidad de Polo de 63 KA de 150 VCP-W 63 .........................................................................................336-2 Interruptor en Vacío que muestra Indicador de Erosión de Contacto con Interruptor Abierto ................366-3 Interruptor en Vacío que muestra Indicador de Erosión de Contacto con Interruptor Cerrado.................366-4 Procedimiento de Indicación de Frotamiento ..........................................................................................376-5 Indicadores de Estado..............................................................................................................................386-6 Inicio de la Colocación de la Cinta en el Fondo de la Leva .....................................................................396-7 Envoltura de la Cinta alrededor de la Leva ............................................................................................396-8 Fijación de la Cinta alrededor hasta la parte posterior de la Leva ...........................................................396-9 Sujeción de la Herramienta de Prueba CloSureTM en orificio “A” .............................................................396-10 Sujeción de la Herramienta de Prueba CloSureTM en HP........................................................................406-11 Carga Manual de los Resortes de Cierre.................................................................................................406-12 Carga Manual del Interruptor con Marcador en Orificio“C”......................................................................406-13 Vista Superior de Interface Leva-Marcador...............................................................................................406-14 Mueva el Marcador 15 o a la Derecha .....................................................................................................406-15 Mueva el Marcador 15 o hacia la Izquierda ............................................................................................416-16 Remueva el Masking Tape marcado de la Leva......................................................................................416-17 Coloque de la Cinta en el Panel del Lado Derecho del Interruptor...........................................................416-18 Muestra de Cinta de Prueba Ilustrativa ..................................................................................................416-19 Vista Frontal de Herramienta CloSureTM que muestra ubicaciones de Orificios de Montaje/Prueba ......416-20 Vista Frontal de un Interruptor Típico con Herramienta CloSureTM Sujetada ..........................................42


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TABLAS

Tabla Título Página

1.1 Interruptor en Vacío VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valores Nominales de hasta 15 kV...31.2 Interruptor en Vacío Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de 27 kV ...31.3 Interruptor en Vacío Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de hasta 17.5 kV...41.4 Interruptor en Vacío Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de hasta 24 kV...4

3.1 Pesos de Interruptores de Tipo VCP-W según ANSI.................................................................................93.2 Pesos de Interruptores de Tipo VCP-W según IEC.................................................................................10

5.1 Configuraciones de Barrera de Interruptor VCP-W .................................................................................245.2 Temporización de Interruptor ...................................................................................................................29

6.1 Lineamientos Par de Torsión ...................................................................................................................336.2 Tensión de Prueba ..................................................................................................................................356.3 Mediciones de Resistencia Típica ...........................................................................................................386.4 Lugares de Montaje/Prueba de Herramienta ClosureTM según el Tipo de Interruptor ............................42

7.1 Partes de Repuesto Recomendadas. para Interruptores clasificados según ANSI .................................467.2 Partes de Repuesto Recomendadas para Interruptores clasificados según IEC....................................53


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SECCIÓN 1: INTRODUCCIÓN

1-1 COMENTARIOS PRELIMINARES Y PRECAU-CIONES DE SEGURIDAD

Este documento técnico tiene el propósito de abarcar la mayoríade los aspectos asociados con la instalación, operación y mante-nimiento de interruptores en vacío de Tipo VCP-W, VCP-SE yVCPW-ND.Se proporciona como guía para personal autorizado ycalificado solamente. Haga referencia por favor a la sección de ADVERTENCIA y PRECAUCIÓN específicas en el párrafo1-1.2 antes de seguir. Si el comprador requiere de mayor información sobre una actividad particular de instalación,aplicación o mantenimiento particular, debe entrar en contactocon un representante de Cutler-Hammer

1-1.1 INFORMACIÓN DE GARANTÍA Y RESPONSABILIDAD

NO SE EXPIDE NINGUNA GARANTÍA, EXPRESA O IMPLÍCITA, INCLUYENDO GARANTÍA DE SER ADECUADO PARA UN PROPÓSITO PARTICULAR O GARANTÍAPROVENIENTE DE NEGOCIACIÓN O USO COMERCIAL, ENCUANTO A LA INFORMACIÓN, RECOMENDACIONES YDESCRIPCIONES CONTENIDAS AQUÍ. Cutler-Hammer no será responsable de ninguna manera para con el comprador o usuario en contrato, en perjuicio (incluyendo negligencia),responsabilidad estricta o bien de otra forma para cualquierdaño especial, indirecto, incidental o consecuencial o pérdida de ningún tipo, incluyendo, sin limitación, daño o pérdida de uso de equipo, planta o sistema de suministro de energía, costo de capital, pérdida de suministro de energía, gastos adicionales en el uso de instalaciones existentes, o bien reclamaciones contra el comprador o usuario por sus clientes como resultado del uso de las informaciones y descripciones contenidas aquí.

1-1.2 PRECAUCIONES DE SEGURIDAD

Todos los códigos de seguridad, estándares de seguridad y/o reglamentos deben cumplirse estrictamente con relación a la instalación, operación y mantenimiento de este dispositivo.

LAS ADVERTENCIAS Y PRECAUCIONES INCLUIDAS COMO PARTE DE LOS PASOS DE PROCEDIMIENTO EN ESTE DOCUMENTO SON PARA LA SEGURIDAD DEL PERSONAL Y LA PROTECCIÓN DEL EQUIPO CONTRA DAÑOS. ARRIBA SE MUESTRA UN ENCABEZADO DE ETIQUETA DE ADVERTENCIA TÍPICO EN TIPOGRAFÍA INVERTIDA PARA FAMILIARIZAR AL PERSONAL CON EL ESTILO DE PRESENTACIÓN. ESTO AYUDARÁ A CERCIORARSE QUE EL PERSONAL ESTÁ

CONSCIENTE DE LAS ADVERTENCIAS QUE PUEDEN APARECER A LO LARGO DEL DOCUMENTO. ADEMÁS, LAS PRECAUCIONES SE EXPRESAN EN MAYÚSCULAS Y NEGRITAS COMO SE MUESTRA ABAJO.

LEA TODO EL MANUAL Y ENTIENDA EL MATERIALPRESENTADO EN ESTE DOCUMENTO ANTES DEEMPEZAR LA INSTALACIÓN, OPERACIÓN O APLICACIÓN DEL EQUIPO. ADEMÁS, SOLAMENTE UN PERSONAL CALIFICADO DEBE EFECTUAR ALGÚN TRABAJOASOCIADO CON EL EQUIPO. TODAS LASINSTRUCCIONES DE ALAMBRADO PRESENTADAS EN ESTE DOCUMENTO DEBEN SER SEGUIDAS CONPRECISIÓN. EL NO HACERLO PODRÍA PROVOCAR UNDAÑO PERMANENTE AL EQUIPO.

1-2 INFORMACIÓN GENERAL

El propósito de este manual es ofrecerle instrucciones paradesempacar, almacenar, utilizar, operar y dar mantenimiento ainterruptores en vacío de Tipo VCP-W, VCPW-SE, y VCP-ND. Estos interruptores son elementos de interrupción removibles de tipo de extracción horizontal diseñados para utilizarse en Switchgear VacClad-W Metal-Clad y módulos VCP-W apropiados. Ofrecen control confiable y protección para equipo eléctrico y circuitos de media tensión. Todos los elementos de interruptores de Tipo VCP-W son diseñados de conformidad con los estándares ANSI para un desempeño confiable, facilidad de manejo y mantenimiento simplificado. Además, los interruptores VCP-W son probados según ambos estándares ANSI y IEC para aplicación en todo el mundo.

El elemento de interruptor de Tipo VCPW-SE es un interruptor VCP-W diseñado específicamente para aplicaciones en entornosespeciales y condiciones de operación hasta 27 kV. El interruptor de Tipo VCPW-ND es un interruptor de TipoVCP-W de diseño angosto específicamente para su uso enaplicaciones de 5 kV en donde los requerimientos de espacio depiso no permitirían el Switchgear de 36 pulgadas de anchoestándar en la industria. De ahora en adelante, todos losinterruptor se conocerán como Tipo VCP-W a menos que sehaga referencia específica a un diseño particular.

UN DESEMPEÑO SATISFACTORIO DE ESTOS INTERRUPTORES DE CIRCUITO DEPENDE DE UNA APLICACIÓN APROPIADA, INSTALACIÓN CORRECTAY MANTENIMIENTO ADECUADO. SE DEBE LEER

PRECAUCIÓN

ADVERTENCIA

ADVERTENCIA


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Y SEGUIR CUIDADOSAMENTE LAS INSTRUCCIONESPARA OBTENER UN DESEMPEÑO ÓPTIMO DURANTELA LARGA VIDA ÚTIL DE LOS INTERRUPTORES DECIRCUITO

LOSINTERRUPTORESDESCRITOS EN ESTE INSTRUCTIVOHAN SIDO DISEÑADOS Y PROBADOS PARA OPERAR

DENTRO DE LOS VALORES DE OPERACIÓN QUE APARECEN ENSUS PLACAS. UNA OPERACIÓN FUERA DE ESTOS VALORES PUEDEPROVOCAR LA FALLA DEL EQUIPO, RESULTANDOEN MUERTE, LESIÓN CORPORAL Y DAÑO A LA PROPIEDAD.

TODOS LOS CÓDIGOS DE SEGURIDAD, ESTÁNDARES DE SEGURIDAD Y/O REGLAMENTOS APLICABLES A ESTE TIPO DE EQUIPO DEBEN RESPETARSE ESTRICTAMENTE. ADVERTENCIA


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1-3 VALORES DE OPERACIÓN DE INTERRUPTORES EN VACÍO DE TIPO VCP-W (TABLAS 1.1, 1.2, 1.3 Y 1.4)

Tabla 1.1 (Estándares ANSI➀) Interruptor en Vacío de Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valores Nominales de hasta 15 kVIdentificación Valores de Operación

Tipo de Clase de Clase Tensión Nivel de Aislamiento Corriente Tiempo de Retardo de Tensión Valores de IntensidadInterruptor Tensión MVA Tensión Factor de Tensión de Prueba Corriente Intensidad de Interrup- Disparo Máxima Capacidad Capacidad Capacidad de Circuito Nominal Trifásica Máxima Rango de de Resistencia Continua Cortocircuito ción(4) Permisible dividida Máxima de de Cierre de Cierre

Nominal Tensión ➂ a 60 Hz (a Valor de entre K Interrupción y Retención y Retención Operación Simétrica Momentánea máx. kV)

K veces 2.7 K veces 1.6 K vecesFrecuencia Impulso la Intensidad de Intensidad de Intensidad de(1 Min.) Operación de Cortocircuito Cortocircuito

Cortocircuito ➂ ➄ de deOperación Operación

E K I Y E/KkV MVA kV rms kV rms kV Pico Amperes kA rms Ciclos Segundos kV rms kA rms kA Pico kA rms

50VCPW-ND250 4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 5 2 3.85 36 97 5850VCP-W250 4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 5 2 3.85 36 97 58

2000 132 ➁ 78 ➁

300050VCP-W350 4.16 350 4.76 1.19 19 60 1200 41 5 2 4.0 49 132 78

20003000

75VCP-W500 7.2 500 8.25 1.25 36 95 1200 33 5 2 6.6 41 111 6620003000

150VCP-W500 13.8 500 15 1.30 36 95 1200 18 5 2 11.5 23 62 372000 97 ➁ 58 ➁

3000150VCP-W750 13.8 750 15 1.30 36 95 1200 28 5 2 11.5 36 97 58

2000 130 ➁ 77 ➁

3000150VCP-W1000 13.8 1000 15 1.30 36 95 1200 37 5 2 11.5 48 130 77

20003000

150VCP-W1500(63) 13.8 1500 15 1.00 36 95 1200 63 5 2 15.0 63 170 10120003000

➀ Estándares ANSI aplicables C37.04-1979, C37.09-1979 y C37.06-1987.Ciclo de Trabajo CO-15 segundos-CO. Valores de Tiempo de Operación: Abertura30-45 ms. Cierre 45-60 ms, y Reconexión 18 ciclos (300 rms).

➁ Interruptores no estándares con Altos Valores de Operación de Cierre y Retención (momentáneo)para aplicaciones especiales.

➂ Datos de Solicitud de Consulta 32-265 para mayor información.➃ Tiempo de Interrupción Opcional de 3 ciclos disponible. ➄ También capacidad de llevar corriente de corta duración de 3 segundos.

Identificación Valores de Operación

Tipo de Clase de Clase Tensión Nivel de Aislamiento Corriente Tiempo de Retardo de Tensión de Recuperación Transiente Intensidades de Corriente Interruptor Tensión MVA Tensión Factor de Tensión de Prueba Corriente Corriente de Interrup- Disparo E 2 t2 Capacidad de Carga de cablede Circuito Nominal Trifásica Máxima (2) Rango de de Resistencia Continua Cortocircuito ción(4) Permisible Tiempo de Cierre y de Conmutación

Nominal Tensión ➂ a 60 Hz Elevación Retención de Capacitor

Capacidad de 2.7 K vecesFrecuencia Impulso llevar Corriente Intensidad de(1 Min.) de corta Corto circuito

duración de de Operación 3 segundos

E K I YkV MVA kV rms kV rms kV Pico Amperes kA rms Ciclos Segundos kV Pico µs kA Pico Amperes

270VCP-W750(16) 27 750 27 1.0 60 125 600 16 5 2 51 105 43 31.512002000

270VCP-W1000(22) 27 1000 27 1.0 60 125 600 22 5 2 51 105 60 31.512002000

270VCP-W1250(25) 27 1250 27 1.0 60 125 600 25 5 2 51 105 68 31.512002000

270VCP-W1600(32) 27 1600 27 1.0 60 125 1200 31.5 5 2 51 105 85 31.52000

270VCP-W2000(40) 27 2000 27 1.0 60 125 1200 40 5 2 51 105 106 31.52000

➀ CESI probado según Estándares ANSI aplicables C37.04 - 1979, C37.09-1979, y C37.06-199X. Consulte Cutler-Hammer para reportes CESI en archivos. Ciclo detrabajo CO-15 segundos-CO. Valores de tiempo de operación: abertura 33-55 ms, cierre 50-60 ms y reconexión 18 ciclos (300 ms).

➁ Prueba a 28.5 kV.➂ K= 1.0, por consiguiente E= E/K e I= KI. Datos de Solicitud de Consulta 32-265 para

mayor información.➃ Tiempo de interrupción opcional de 3 ciclos disponible.➄ También valor de interrupción máximo.

Tabla 1.2 (Estándares ANSI➀ ) Interruptor en Vacío de Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de 27 kV.


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Efectivo 1/00

Tabla 1.3 (Estándares IEC-56➀ ) InterruptorenVacío de Tipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de hasta 17.5 kVIdentificación Valores de Operación

Tipo de Clase de Tensión Nivel de Aislamiento Intensidad Normal Intensidad de Ruptura Intensidad de corto Intensidad de Forma- Amperaje de Ruptura Interruptor Frecuencia Resistencia de Impulso de Corto circuito corto tiempo 3 segundos ción de Corto circuito de Carga de Cable

kV rms kV Pico kV Pico Amperes kA rms kA rms kA Pico Amperes

36VCPW-ND25 3.6 10 40 630, 1250 25 25 63 2536VCPW-ND32 3.6 10 40 630, 1250 31.5 31.5 79 2572VCPW-ND25 7.2 20 60 630, 1250 25 25 63 2572VCPW-ND32 7.2 20 60 630, 1250 31.5 31.5 79 2536VCP-W25 3.6 10 40 630, 1250, 2000 25 25 63 2536VCP-W32 3.6 10 40 1250, 2000 31.5 31.5 79 2536VCP-W40 3.6 10 40 1250, 2000 40 40 100 2572VCP-W25 7.2 20 60 630, 1250, 2000 25 25 63 2572VCP-W32 7.2 20 60 1250, 2000 31.5 31.5 79 2572VCP-W40 7.2 20 60 1250, 2000 40 40 100 25120VCP-W25 12.0 28 75 630, 1250, 2000 25 25 63 25120VCP-W32 12.0 28 75 1250, 2000 31.5 31.5 79 25120VCP-W40 12.0 28 75 1250, 2000 40 40 100 25175VCP-W25 17.5 38 95 1250, 2000 25 25 63 31.5175VCP-W32 17.5 38 95 1250, 2000 31.5 31.5 79 31.5175VCP-W40 17.5 38 95 1250, 2000 40 40 100 31.5

➀ El Tiempo de interrupción es 3 ciclos a 50/60 Hz. Secuencia de Operación 0-3 min-CO-3 min-CO.

Tabla 1.4 (Estándares IEC-56➀ ) InterruptorenVacíodeTipo VCP-W con base en Corriente Simétrica con Valor de Operación de hasta 24 kVIdentificación Valores de Operación

Tipo de Tensión➁ Nivel de Aislamiento Intensidad Normal Intensidad de Tensión de Recuperación Transiente Intensidad de Intensidad de Intensidad de Interruptor Frecuencia Resistencia Ruptura de U c t3 td Tiempo corto Formación de Ruptura de

de Corto circuito (3Segundos) Corto circuito Carga de TablaImpulso

kV rms kV rms kV Pico Amperes kA rms kA Pico µs µs kA rms kA Pico Amperes

240VCP-W16 24 60 125 630 16 41 88 13 16 40 31.512502000

240VCP-W20 24 60 125 630 20 41 88 13 20 50 31.512502000

240VCP-W25 24 60 125 630 25 41 88 13 25 63 31.512502000

➀ CESI certificado para secuencia de operación: O-0.3 segundos-CO-15 segundos-COde conformidad con IEC 56. Consulte Cutler-Hammer para certificados de CESI en archivos.

➁ Probado a 28.5 kV.


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Efectivo 1/00

1-4 CROQUIS Y DIMENSIONES

Figura 1-1 Croquis y Dimensiones, en pulgadas, de Interruptores de Tipo VCP-W y VCPW-SE

Cutler-Hammer

Vacuum

Circuit Breaker

VCP-W


MainContactStatus

CLOSING

SPRING

ManualChargeSocket

Status

PushToClose

PushToOpen

To Latch:Push Breaker InUntil Audible Latch

To Unlatch:Lift & Pull HandleTo WithdrawnPosition


BREAKER

LATCH

A A

29.13

27.80

29.56

D

20.88

B

C

E

24.63

2.25

Identificación de Interruptor A B C D E

240 VCP-W & 10.00 14.00 16.25 34.80 35.22270 VCP-W

50/350, 50/350C, 150/1000, 150/1000C, 150/63 10.00 12.00 13.63 29.94 31.22y todos los Interruptores 3000A VCP-W & VCPW-SE

Todos los demás VCP-W & VCPW-SE 10.00 12.00 13.63 29.81 29.44


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Efectivo 1/00

Figura 1-2 Croquis y Dimensiones, en pulgadas, de lnterruptor de Tipo VCPW-D

Cutler-Hammer

Vacuum

Circuit Breaker

VCPW-ND


MainContactStatus

CLOSING

SPRING

ManualChargeSocket

Status

PushToClose

PushToOpen

To Latch:Push Breaker InUntil Audible LatchTo Unlatch:Lift & Pull HandleTo WithdrawnPosition


BREAKER

LATCH

21.96

19.44

7.00 7.00

21.38

3.69

30.38

12.00

13.63

20.8824.63

29.44

2.25


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Efectivo 1/00

SECCIÓN 2: PRÁCTICAS SEGURAS

2-1 RECOMENDACIONES

Los Interruptores en Vacío de Tipo VCP-W están equipadoscon mecanismos de operación de alta velocidad y altonivel de energía. Están diseñados con varios inter-bloqueos integrados y características de seguridad para ofrecer secuencias de operación seguras y apropiadas.

PARA PROTEGER EL PERSONAL DURANTELA INSTALA-CIÓN, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO DE ESTOSINTERRUPTORES, SE DEBEN SEGUIR LAS SIGUIENTESPRÁCTICAS:

• Solamente personas calificadas, según lo definido en el código eléctrico local, familiarizadas con la instalación y mantenimiento de circuitos y equipo de media tensión, deben trabajar sobre estos interruptores.

• Lea estas instrucciones cuidadosamente antes de empezar labores de instalación, operación y mantenimiento con estos interruptores.

• Remueva siempre los interruptores del gabinete antes deefectuar algún mantenimiento. El no hacerlo podría resultar en choques eléctricos provocando la muerte, lesiónpersonal severa o daño a la propiedad.

• SEA EXTREMADAMENTE CUIDADOSO cuando el interruptorse encuentra en los rieles de extensión. Utilice los sujetadorespara rieles proporcionados para retener firmemente el interruptorsobre los rieles de extensión mientras está efectuandoactividades tales como carga, cierre y disparo. Un descuidopodría provocar la caída del interruptor de los rieles lo quepodría resultar en lesión personal para los presentes.

• No trabaje con un interruptor cerrado ni con un interruptorcon resortes de cierre cargados. Se debe descargar losresortes de cierre y abrir los contactos principales antesde trabajar sobre el interruptor. El no hacerlo podríaresultar en lesiones por cortaduras o aplastamiento.

• No utilice un interruptor solo como único medio para aislar un circuito de alta tensión. Remueva el interruptor hacia laposición de DESCONEXIÓN y siga reglas de cierre yetiquetado comprobadas, así como todos los códigos,reglamentos y reglas aplicables.

• No deje el interruptor en una posición intermedia. Cercióreseque el interruptor esté siempre en la posición de PRUEBAo CONEXIÓN. El no hacerlo podría resultar en laformación de arco y posiblemente muerte, lesión personalo daño a la propiedad.

• Remueva siempre la herramienta de mantenimiento despuésde cargar los resortes de cierre.

• Los interruptores están equipados con interbloqueosde seguridad. No los cancele. Esto puede resultar en muertelesión corporal o daño al equipo.

ADVERTENCIA


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SECCIÓN 3: RECEPCIÓN, MANEJO Y ALMACENAMIENTO

3-1 GENERAL

Los Interruptores en Vacío de Tipo VCP-W son sometidosa pruebas de producción completas en fábrica e inspecciónantes de ser empacados. Son embarcados en envolturasdiseñadas para proporcionar una protección máxima al equipodurante el embarque y almacenamiento y al mismo tiempoproporcionar un manejo cómodo. Herramientas, tales como laherramienta de mantenimiento, son embarcadas separadamente.

3-2 RECEPCIÓN

Si el interruptor no se utiliza inmediatamente pero sealmacena, se puede obtener una protección máximaguardándolo empacado como se envió.

Al recibir el equipo, revise los contenedores para cualquier indicio de daño o manejo rudo. Abra los contenedorescuidadosamente para evitar dañar el contenido. Utilice un sacaclavos en vez de una barreta cuando se requiera. Al abrir los contenedores, guarde cualquier elemento suelto que pueda ser desechado con el material de empaque. Revise el contenido de cada empaque contra la lista de empaque.

Examine el interruptor para cualquier indicio de dañodurante el embarque como por ejemplo equipo roto, faltanteo suelto, aislamiento dañado o deformado, y otros componentesPresente sus reclamaciones inmediatamente con eltransportista si se detecta daño o pérdida y entre encontacto con la oficina Cutler-Hammer más cercana.

3-3 MANEJO

NO UTILICE NINGÚN DISPOSITIVO DE LEVANTAMIENTODE TIPO PLATAFORMA PARA LLEVAR A CABOMANTENIMIENTO, REPARACIÓN O AJUSTE DELINTERRUPTOR O PARA ABRIR, CERRAR LOS CONTACTOSO CARGAR LOS RESORTES. EL INTERRUPTORPUEDE DESLIZARSE O CAER CAUSANDO LESIONESPERSONALES SEVERAS. EFECTÚE SIEMPRE EL MANTE-NIMIENTO, LA REPARACIÓN Y LOS AJUSTES EN UNASUPERFICIE DE TRABAJO SÓLIDA QUE PUEDASOPORTAR EL INTERRUPTOR.

Cuando un interruptor está listo para su instalación, se puede utilizar una horquilla de levantamiento en combinación con un elevadorde techo o elevador de piso portátil para desplazar un interruptor.Cuando el interruptor deba ser levantado, coloque lahorquilla de levantamiento sobre el interruptor e inserte loselevadores en las aberturas laterales del interruptor con elorificio de levantamiento hacia los interruptores. Una vez que lahorquilla de levantamiento está firmemente colocada en los orificiosel interruptor puede ser cuidadosamente levantado y desplazado.

3-4 ALMACENAMIENTO

Si el elemento de interruptor debe ser almacenado, sepuede obtener una protección máxima manteniéndoloempacado en el estado en el cual fue transportado. Antes dealmacenarlo, se debe efectuar una revisión para cerciorarseque el interruptor no tiene daños causados durante el transportey está en condición de operar satisfactoriamente.

El interruptor es transportado con contactos abiertos y resortesde cierre descargados. Los indicadores en el panel frontaldeben confirmar esta situación. Inserte la herramienta demantenimiento en la abertura del socket de carga manual(Figura 3-3). Cargue los resortes de cierre bombeando con lamanija hacia arriba y abajo aproximadamente 38 veces hasta oírun "click" metálico. Esto indica que los resortes de cierre estáncargados y se muestra a través del indicador "cargado" (amarillo)de resorte de cierre. Remueva la herramienta de mantenimiento.Opere el botón de oprimir para cerrar. El interruptor cerrará comose muestra a través del indicador "cerrado" (rojo) de contactos.Opere el botón de oprimir para abrir. El interruptor se dispararácomo se muestra a través del indicador "abierto" (verde) decontactos. Después de terminar esta revisión inicial, deje losresortes de cierre en estado "descargado" y los contactos de interruptor en posición "abierto".

No se recomienda almacenar el interruptor en exteriores. Si esinevitable, el lugar debe ser bien drenado y se debe propor-cionar una protección temporal contra el sol, la lluvia, la nieve,los humos corrosivos, polvo, objetos que caen y humedadexcesiva. Los contenedores deben ser colocados de tal maneraque se permita una circulación libre del aire en todos los lados ycalentadores temporales deben utilizarse para minimizar lacondensación. La humedad puede provocar la oxidación de laspartes metálicas y el deterioro del aislamiento de alta tensión. Unnivel de calor de aproximadamente 400 Watts por cada 100 piescúbicos de volumen se recomienda con los calentadores distribuidosde manera uniforme en toda la estructura cerca del piso.

El almacenamiento en interiores debe efectuarse en un edificio concirculación de aire y calor suficiente para evitar la condensación.Si el edificio no tiene calefacción aplica la misma reglageneral que en el caso de almacenamiento en exteriores.

PRECAUCIÓN


123

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Efectivo 1/00

3-5 HERRAMIENTAS Y ACCESORIOS

Herramientas y accesorios, tanto estándares como opcionales,están disponibles para su uso con el interruptor (Figura3-1).

Palanca de Rotación Libre: Utilizada para levantar elinterruptor entre las posiciones de PRUEBA y CONEXIÓNTipo 701B601G11).

Palanca Estándar : (Tipo 701B601G12).

Herramienta de Mantenimiento: Utilizada para cargarmanualmente los resortes de cierre. (Tipo 8064A02G11).

Rieles de Extensión: Permiten retirar el interruptor de sucompartimiento (Tipo 7813C41G03 para VCP-W yVCPW-SE) y (Tipo 7813C41G04 para VCPW-ND).

Sujetadores de Riel: Utilizados para sujetar el interruptorsobre los rieles de extensión (Tipo 6511C83G11 para VCP-W yVCP-SE y (Tipo 6511C83G02 para VCPW-ND).

Horquilla de Levantamiento: Utilizada para levantar elinterruptor (Tipo 691C607G11 para VCP-W y VCPW-SE) y(Tipo 691C607G02 para VCPW-ND).

Rampa de Remoción: Utilizado para insertar o remover el interruptor del compartimiento inferior sin elevador portátil(Tipo 1C14163G02 para VCP-W y VCPW-SE) y (Tipo1C14163G01 para VCPW-ND).

Elevador Portátil: Utilizado para levantar el interruptor hacia losrieles extendidos o a partir de ellos (Tipo1C14504H01).

Plataforma Rodante de Transporte: Utilizada para insertar oremover el interruptor del compartimiento inferior sin elevadorportatil o bien para desplazar el interruptor de un lugar a otro(Tipo 6510C71G11 para VCP-W y VCPW-SE) y (Tipo6510C71G02 para VCPW-ND).

Dispositivo de Apalancamiento Eléctrico: Utilizado paracambiar eléctricamente el interruptor entre las posiciones dePRUEBA y CONEXIÓN (Tipo 1A30257G01).

Cable de Puente para Pruebas: Utilizado para operar eléctricamente el interruptor mientras el interruptor está en losrieles de extensión o en el gato rodante (Tipo 6526C23G11para VCP-W y VCPW-SE) y (Tipo1C15331G01paraVCPW-ND).

Gabinete de Prueba: Utilizado para suministrar energía para operar el interruptor fuera de su compartimiento (Tipos8346A28G21 – G23 para VCP-W y VCPW-SE según los requerimientos de tensión) y (Tipos 8346A28G41 – 43 paraVCPW-ND según los requerimientos de tensión).

Tabla 3.1 Pesos de Interruptores de Tipo VCP-W➀ según ANSI

Valores Amperes Libras (kg)

50VCPW-ND250 1200 345 (157)

50VCP-W250 1200 350 (159)50VCPW-SE250 2000 410 (186)

3000 525 (238)

50VCP-W350 1200 460 (209)50VCPW-SE350 2000 490 (222)

3000 525 (238)

75VCP-W500 1200 375 (170)75VCPW-SE500 2000 410 (186)

3000 525 (238)

150VCP-W500 1200 350 (159)150VCPW-SE500 2000 410 (186)

3000 525 (238)

150VCP-W750 1200 350 (159)150VCPW-SE750 2000 410 (186)

3000 525 (238)

150VCP-W1000 1200 460 (209)150VCPW-SE1000 2000 490 (222)

3000 525 (238)

150VCP-W1500(63) 1200 525 (238)150VCPW-SE1500(63) 2000 530 (241)

3000 550 (250)

270VCP-W750(16) 600 460 (209)1200 480 (218)2000 500 (227)

270VCP-W1000(22) 600 460 (209)1200 480 (218)2000 500 (227)

270VCP-W1250(25) 600 460 (209)1200 480 (218)2000 500 (227)

270VCP-W1600(32) 1200 545 (245)2000 560 (252)

270VCP-W2000(40) 1200 545 (245)2000 560 (252)

3-6 PESOS DE LOS INTERRUPTORES EN VACÍODE TIPO VCP-W (TABLAS 3.1 Y 3.2)

➀ No incluye el cartón del empaque de embarque.


124


Efectivo 1/00

IntensidadValores Normal Libras (kg)

Amperes

36VCPW-ND25 630 350 (159)1250 350 (159)

36VCPW-ND32 630 350 (159)1250 350 (159)

72VCPW-ND25 630 350 (159)1250 350 (159)

72VCPW-ND32 630 350 (159)1250 350 (159)

36VCP-W25 630 350 (159)1250 350 (159)2000 410 (186)

36VCP-W32 1250 350 (159)2000 410 (186)

36VCP-W40 1250 375 (170)2000 410 (186)

72VCP-W25 630 350 (159)1250 350 (159)2000 410 (186)

72VCP-W32 1250 350 (159)2000 410 (186)

72VCP-W40 1250 375 (170)2000 410 (186)

120VCP-W25 630 350 (159)1250 350 (159)2000 410 (186)

120VCP-W32 1250 350 (159)2000 410 (186)

120VCP-W40 1250 375 (170)2000 410 (186)

175VCP-W25 630 350 (159)1250 350 (159)2000 410 (186)

175VCP-W32 1250 375 (170)2000 410 (186)

175VCP-W40 1250 375 (170)2000 410 (186)

240VCP-W16 630 462 (210)1250 484 (220)2000 506 (230)

240VCP-W20 630 462 (210)1250 484 (220)2000 506 (230)

240VCP-W25 630 462 (210)1250 484 (220)2000 506 (230)

➀ No incluye el cartón del empaque de embarque.

Tabla 3.2 Pesos de Interruptores VCP-W según IEC➀


125

I.B. 32-255-1F Página 11

Efectivo 1/00

Figura 3-1 Herramientas y Accesorios Típicos para VCP-W

Elevador portátil opcional

Accesorios Opcionales

Accesorios Estándares

Plataforma rodante opcional

Rampa de remoción opcional Dispositivos opcionales de conexión a tierra y prueba y elementos de prueba


126


Efectivo 1/00

Figura 3-2 Interruptor en Vacío VCP-W típico en vista frontal

➄ Gabinete de Mecanismo

➅ Abertura de Horquilla de Levantamiento

➆ Desconexión Primaria

➇ Contacto de Conexión a Tierra

➀ Panel Frontal

➁ Manija de Levantamiento/Remoción

➂ Rueda

➃ Interbloqueo de Riel de Extensión

➀

➁

➃

➇

➆

➅

➄

➂


127

I.B. 32-255-1F Página 13

Efectivo 1/00

Figura 3-3 Interruptor en Vacío VCP-W Típico con Cubierta Frontal Removida

➅ Ensamble de Liberación deResorte (Bobina de Cierre)

➆ Ensamble de Bobina de Disparo

➇ Motor de Carga

➈ Trinquete de Carga

➉ Rueda de Trinquete

ƒ Resorte de Cierre Derecho

≈ Resorte de Abertura

∆ Socket de Carga Manual

∆ Contador de Operaciones

➀ ➁ ➃

➇

➈

13

➆➅

➄

➂

➀ Resorte de Cierre Izquierdo

➁ Relevador Anti-Bombeo

➂ Switch Auxiliar

➃ Switch de Corte de Motor

➄ Leva de Cierre

14

11

12

➉

13

11

12

14


128


Efectivo 1/00

Figura 3-4 Interruptor en Vacío VCP-W Típico, Vista Posterior

➀ Interruptor en Vacío

➁ Barrera de Fase

➂ Sistema de Transferencia de Corriente V-Flex

➃ Indicador de Erosión de Contacto de Lectura Directa

➄ Resorte de Carga de Contacto (Resorte de Frotamiento)

➀

➁

➃

➄

➂


129

I.B. 32-255-1F Página 15

Efectivo 1/00

Figura 3-5 CarátulaTípica de Interruptor en Vacío VCP-W

➅ Indicador de Resorte

Cargado/Descargado

➆ Botón de Abertura Manual

➇ Botón de Cierre Manual

➀ Panel Frontal

➁ Placa

➂ Contador de Operaciones

➃ Indicador de Abierto/Cerrado

➄ Socket de Carga Manual

➀

➆

➄

➇

➁

➂

➃

➅


130

I.B. 32-255-1FPágina 16

Efectivo 1/00

SECCIÓN 4: INSPECCIÓN INICIAL EINSTALACIÓN

4-1 INTRODUCCIÓN

ANTES DE PONER EL INTERRUPTOR EN SERVICIO,SIGA CUIDADOSAMENTE EL PROCEDIMIENTO DEINSTALACIÓN INDICADO ABAJO. SI NO SIGUE ELPROCEDIMIENTO PUEDE NO DESCUBRIR DAÑOSCAUSADOS DURANTE EL TRANSPORTE QUE PUEDENRESULTAR EN UNA OPERACIÓN INCORRECTA DELINTERRUPTOR PROVOCANDO MUERTE, LESIONESCORPORALES Y DAÑO AL EQUIPO.

Antes de poner un interruptor en servicio, debe sercuidadosamente examinado y operado manual yeléctricamente. Además, revise cuidadosamente el interruptorpara determinar la presencia de partes sueltas oevidentemente dañadas. La información siguiente es una guíapara llevar a cabo las revisiones y pruebas recomendadas.

4-2 REVISIÓN DE OPERACIÓN MANUAL

Haga referencia a las Figuras 3-5 y 4-1 y coloque después laherramienta de mantenimiento en la abertura de socket de cargamanual. Cargue los resortes de cierre con aproximadamente 38movimientos de la manija hacia arriba y hacia abajo. Cuando terminala carga, la palanca de cierre se desplaza hacia el centro con unaCLICK audible y el indicador de resortes Charged/Discharged[Cargado/Descargado] está en la posición "Cargado".

Si los resortes deben ser cargados en un interruptor cerrado,no se oye ningún click al final de la operación de carga.Suspenda la carga y remueva la herramienta demantenimiento tan pronto como el marcador "Charged"[Cargado] esté totalmente visible. Si sigue cargando se puede dañar el mecanismo.

Remueva la herramienta de mantenimiento, Cierre y dispare elinterruptor. Repita este procedimiento varias veces.

4-3 INTEGRIDAD DEL INTERRUPTOR EN VACÍO

Utilizando una toalla seca de tela sin pelusa o de papel, limpietodas las superficies aislantes accesibles de las unidades depolos. Lleve a cabo una revisión de la integridad del interruptoren vacío según lo descrito en la Sección 6.

4-4 AISLAMIENTO

Revise el aislamiento primario y secundario del interruptorsegún lo descrito en la Sección 6.

4-5 EROSIÓN Y FROTAMIENTO DE LOS CONTACTOS

Cargue manualmente los resortes de cierre y cierre el interruptor. Revise la erosión y frotamiento de los contactossegún lo descrito en la Sección 6.

4-6 RESISTENCIA DE CIRCUITO PRIMARIO

Revise la resistencia del circuito primario según lo descritoen la Sección 6. La resistencia no debe rebasar los valoresespecificados. Registre los valores obtenidos para referenciafutura.

4-7 PLACA

Compare la información contenida en la placa del interruptorcon los dibujos de Switchgear para compatibilidad.

ADVERTENCIA

Figura 4-1 Manija de Carga Manual de Interruptorde Tipo VCP-W, en uso

NOTA


131

I.B. 32-255-1F Página 17

Efectivo 1/00

4-8 REVISIÓN DE OPERACIÓN ELÉCTRICA

Después de haber efectuado las revisiones y pruebasanteriores, el interruptor está listo para ser operadoeléctricamente. Es preferible que esta revisión se haga con elinterruptor en posición de PRUEBA o bien, utilizando el cable deprueba si el interruptor se encuentra fuera de su compartimiento.

ANTES DE INSERTAR EL INTERRUPTOR, REVISE LA PARTEINTERNA DEL GABINETE PARA DETERMINAR LAPRESENCIA DE UN EXCESO DE POLVO O DE ALGO QUEPUDIERA INTERFERIR CON EL MOVIMIENTO DEL INTERRUPTOR.

SE DEBE TOMAR PRECAUCIONES EXTREMAS PARAASEGURAR QUE LOS CIRCUITOS PRIMARIOS NORECIBEN ENERGÍA MIENTRAS SE EFECTÚAN LASREVISIONES EN EL COMPARTIMIENTO DELINTERRUPTOR. EL NO HACERLO PUEDE RESULTAREN LESIONES PERSONALES O MUERTE.

Normalmente, se prueba el interruptor en su comparti-miento en la posición de PRUEBA. Para llegar a laposición de PRUEBA, el interruptor debe colocarse primeroen el gabinete y los contactos secundarios deben serenganchados. Para efectuar este procedimiento de prueba,el operador debe familiarizarse primero con la insercióndel interruptor en el gabinete y su remoción.

4-8.1 INSERCIÓN Y REMOCIÓN DEL INTERRUPTOR

Cerciórese que la tuerca de inserción de maneral esté haciael extremo delantero en la posición de PRUEBA antes deempezar a insertar un interruptor en su compartimiento(Figura 4-2).

Si el interruptor es insertado en un compartimiento superior o bienen un compartimiento inferior sin el uso de la rampa de remoción obien plataforma rodante, los rieles de extensión deben colocarseprimero. Enganche cuidadosamente los rieles de extensiónizquierdo y derecho en los rieles de estructura fijos y cercióreseque están colocados apropiadamente (Figura 4-3). Una vez que losrieles de extensión están colocados adecuadamente, el interruptor

puede ser cargado cuidadosamente sobre los rieles de extensión utilizando un elevador de techo y la horquilla de levantamiento.Remueva la horquilla de levantamiento cuando el interruptor seencuentra asentado firmemente sobre los rieles de extensión.

Empuje el interruptor en el compartimiento hasta llegar a laposición de PRUEBA la cual se confirma a través de un sonidometálico del maneral que engancha la tuerca de inserción(Figuras4-2y4-4). Una vez que el interruptor está en la posición dePRUEBA, los rieles de extensión pueden ser removidos.

Para enganchar los contactos secundarios del interruptor,levante la manija hacia la caja de desconexión secundaria yjale la cajalo más posible hacia adelante (Figura 4-5). Tanpronto como se cuente con la energía de control, el motorempezará a cargar los resortes de cierre.

NO UTILICE NINGUNA HERRAMIENTA FUERA DELMANERAL PROPORCIONADO PARA APALANCAR ELINTERRUPTOR DESDE LA POSICIÓN DE PRUEBA O LAPOSICIÓN DE CONEXIÓN. LA OPERACIÓN CORRECTA DE ALGUNOS DE LOS INTERBLOQUEOS DEPENDENDEL USO DEL MANERAL SUMINISTRADO. LESIONESPERSONALES O DAÑOS AL EQUIPO PUEDEN RESULTARDEL USO DE UNA HERRAMIENTA OTRA QUE EL MANERALAPROPIADO.

El interruptor y el mecanismo integrado de apalan-camiento incluyen todos los interbloqueos necesarios loscuales, cuando están interconectados con la estructuracompatible harán que su mecanismo de interruptor seamecánica y eléctricamente sin disparo durante el proceso deapalancamiento. Para información en cuanto a los inter-bloqueos individuales, véase párrafo 4-9 en esta sección.

Para pasar el interruptor a la posición de CONEXIÓN, engancheel maneral en la tuerca de inserción montada en la estructura(Figura 4-6). Gire el maneral en dirección de lasmanecillas del reloj y el interruptor se desplazarálentamente hacia la parte posterior de la estructura. Cuandoel interruptor llegue a la posición de CONEXIÓN, será imposibleseguir girando el maneral. La posición de CONEXIÓNserá también indicada por un indicador rojo justo debajo deldispositivo de apalancamiento. Si se utiliza un maneralde rotación libre, girará libremente una vez alcanzada laposición de CONEXIÓN. Los contactos secundarios seránautomáticamente enganchados si todavía no han sidoenganchados manualmente en la posición de PRUEBA.

ADVERTENCIA

PRECAUCIÓN

PRECAUCIÓN

NOTA

NOTA


132

Figura 4-2 Compartimiento de Interruptor de VCP-W Típico

ƒ Operador de Switch TOC

Operador de Obturador (Manual)

Cubierta de Switch MOC

Guía de Rieles de Extensión

Ménsula de Montaje de Placa de Código

Aberturas de Candado

Cuadro de Imagen

Riel Fijo Izquierdo

Placas de Código (Interbloqueo de Valor de Potencia)

Interbloqueo de Mantenimiento

Interbloqueo de Apalancamiento

Interbloqueos Negativo y de Cierre de Posición

Operador de Candado/Cerradura con Llave

I.B. 32-255-1FPágina 18

Efectivo 1/00

➀➁ ➃

➇

➈

13

➆

➅

➄➂

➀ Interbloqueo de Rieles de Extensión

➁ Contacto a Tierra

➂ Interbloqueo de Retiro de Posición de Interruptor

➃ Desconexión Secundaria

➄ Tornillo de Palanca➅ Tuerca de Palanca (Posición de Prueba/Desconexión)

➆ Interbloqueo de Enganchamiento de Manguito de

Palanca (Deslizador)

➇ Indicador de Posición conectada del Interruptor

Abertura

➈ Interbloqueo Positivo

➉ Operador de Switch MOC

18

11

12

➉

13

11

12

14

14

151619222123

20

17

16

15

17

19

18

20

21

22

23


133

I.B. 32-255-1F Página 19

Efectivo 1/00

Para remover el interruptor de la estructura, invierta elprocedimiento que se acaba de describir girando elmaneral en dirección contraria a las manecillas del reloj.No olvide que los interbloqueos de seguridad pueden provocarla abertura del interruptor y/o la descarga de los resortes duranteel proceso de remoción. Depende de la condición en la cualse encontraba el interruptor al inicio de la remoción.

Para información adicional sobre el mecanismo de,apalancamiento, véase párrafo 5-6 en este manual.

4-8.2 REALIZACIÓN DE REVISIÓN DE OPERACIÓN

Mueva el interruptor hacia la posición de PRUEBA y enganchelos contactos secundarios siguiendo el procedimientodescrito en el párrafo 4-8.1. Tan pronto como los resortes decierre estén cargados, esta condición será indicada por unindicador de resorte Cargado/Descargado en la partefrontal del interruptor (Figura 3-5). Además, el estado de loscontactos principales, abierto o cerrado, es indicado en la partefrontal del interruptor.

Cierre y dispare el interruptor varias veces para verificarlas operaciones de cierre y disparo. Termine cerrando el interruptor. El interruptor está ahora cerrado en la posiciónde PRUEBA con resortes cargados.

Figura 4-3 Enganchamiento de Rieles de Extensión en unCompartimiento de Interruptor Inferior

Figura 4-4 Vista Inferior Típica de Interruptor VCP-W

➀ Contacto a Tierra

➁ Desconexión Secundaria

➂ Disparador de Piso de Cierre

➃ Trinquete de Apalancamiento

➄ Disparador de Piso

➅ Placas de Código

➆ Operador MOC

➇ Operador TOC

➀

➆

➄

➇

➁ ➂ ➃

➅


134

I.B. 32-255-1FPágina 20

Efectivo 1/00

4-9 INTERFACE INTERRUPTOR/ESTRUCTURA

NO INHABILITE NI DESARME NINGÚN INTERBLOQUEO. TIENEN ELPROPÓSITO DE PERMITIR UNA OPERACIÓN APROPIADA YSEGURA. EL NO CUMPLIR CON ESTO PODRÍA RESULTAR ENMUERTE, LESIÓN PERSONAL SEVERA Y/O DAÑO A LAPROPIEDAD DEBIDO A LA PRESENCIA DE TENSIÓN PELIGROSA.

Los Interruptores de Tipo VCP-W se suministran con una serie deinterbloqueos para asegurar una conexión apropiada y seguraentre el interruptor y su compartimiento. Interbloqueos específicosse describen en el párrafo siguiente para ofrecer unafamiliarización apropiada. Una revisión de las conexiones debeefectuarse de conformidad con lo descrito en el párrafo siguiente.

4-9.1 REVISIÓN DE LA INTERFACE INTERBLOQUEOS/CONEXIÓN

Véase las Figuras 3-5, 4-2 y 4-4 para referencias a la revisiónvisual de interbloqueos y conexión. Los siguientes interbloqueosse proporcionan para asegurar una operación segura y apropiada:

Placas de CódigoLas placas de códigos se proporcionan para evitar lainserción de un interruptor en una estructura con valoresnominales de potencia más altos. Placas compatibles en elinterruptor y en el compartimiento forman este interbloqueo.

Las placas de código no bloquean la tensión de controlni la incompatibilidad de esquema.

Interbloqueo de Mantenimiento Este interbloqueo dispara, cierra y dispara el interruptor siestá cerrado y cargado como el interruptor de la posiciónde PRUEBA a los rieles de extensión y viceversa. Porconsiguiente resortes de abertura y cierre del interruptor estándescargados.

Interbloqueo de Apalancamiento Si el interruptor está cerrado conforme el manerales enganchadopara desplazar el interruptor desde la posición de PRUEBAhasta la posición de CONEXIÓN, el interruptor se dispara.

Figura 4-5 Remoción de la Caja de Desconexión de Secundariospara Enganchar los Secundarios en la Posición de PRUEBA

Figura 4-6 Enganchamiento del Maneral

ADVERTENCIA

AVISO


135

I.B. 32-255-1F Página 21

Efectivo 1/00

Interbloqueo PositivoEl interbloqueo positivo evita que el maneral seenganche si el interruptor está cerrado en la posiciónde CONEXIÓN.

Interbloqueo NegativoEl interbloqueo negativo evita que el interruptor se cierreentre las posiciones de CONEXIÓN Y PRUEBA.

Interbloqueo de Cierre de Posición El interruptor no puede cerrarse automáticamente cuandoes desplazado de la posición PRUEBA hacia la posiciónde CONEXIÓN si el Switch de cierre es mantenidodurante la operación de apalancamiento.

Interbloqueo de Retiro de PosiciónEste interbloqueo evita que el interruptor sea retirado jalándoloa menos que se encuentre en la posición de PRUEBA.

Interbloqueo de Rieles de Extensión El interbloqueo de rieles de extensión evita que el interruptorsea retirado de su compartimiento a menos que los rieles deextensión estén apropiadamente enganchados sobre los rieles fijos.

La operación correcta de los interbloqueos proporcionados debeser confirmada. No se olvide que una revisión de las conexiones seefectúa con una estructura compatible. Las instruccionesofrecidas aquí pueden empalmarse con las instruccionesproporcionadas con el armado. De cualquier manera, todos losinterbloqueos proporcionados deben ser confirmados. Revise elpárrafo 4-8.1 antes de seguir si se requiere de instruccionesadicionales sobre la inserción y la remoción de un interruptor.

Al final de las operaciones, revise según lo indicado en elpárrafo 4-8.2 que el circuito esté cerrado en la posición dePRUEBA con sus resortes cargados. Enganche elmaneral. El interruptor se disparará automáticamente y los MOC operarán si el compartimiento del interruptorestá equipado con Switches MOC diseñados paraoperar en la posición de PRUEBA.

Apalanque el interruptor hacia la posición de CONEXIÓN.Conforme el interruptor se desplaza, obturadores decompartimiento de protección empezarán a abrirseautomáticamente descubriendo los contactos primarios fijos.Los Switches TOC operarán también una vez en la posición de

CONEXIÓN, si se encuentran switches TOC en la estructura.Remueva el maneral en este punto.

Cierre el interruptor. Los switches MOC acoplados operarány los resortes de cierre de motor se cargarán si se cuentacon energía de control.

Trate de enganchar el maneral. El deslizador no puedeser empujado suficientemente para enganchar elmaneral. Dispare el interruptor, enganche elmaneral y apalanque el interruptor aproximadamentea la mitad hacia la posición de PRUEBA.

Trate de levantar la manija de levantamiento/remoción deinterruptor para extraer el interruptor. El interbloqueo de retiro deposición evitará el levantamiento de la manija suficientementepara desenganchar el trinquete de apalancamiento de la tuerca. Esto evita la remoción del interruptor.

Intente cerrar el interruptor empujando el botón de cierre manual.El interruptor pasará a la condición libre de disparo (los resortesse descargan pero el interruptor no se cierra). Apalanque elinterruptor hacia la posición de PRUEBA. Los contactossecundarios se desengancharán automáticamente.

Enganche los contactos secundarios jalándolos lo másposible hacia adelante. Cierre el interruptor. El motorempezará a cargar los resortes automáticamente.

Remueva los rieles de extensión. Desenganche el trinquete deapalancamiento levantando la manija en el interruptor e intenteremover el interruptor. El interruptor no podrá removerse másde dos pulgadas más allá de la posición de PRUEBA. Empujeel interruptor de nuevo hacia la posición de PRUEBA.Enganche los rieles de extensión. Desenganche otra vez eltrinquete de apalancamiento y jale el interruptor. El interruptorse disparará, cerrará y se disparará conforme sale en los rielesde extensión a partir de la posición de PRUEBA.

Las revisiones de interface presentadas en este manual y enel manual suministrado con la estructura del ensamble tienenel propósito de permitir una operación segura y apropiada.Si las condiciones observadas no son como las descritas,entre en contacto con Cutler-Hammer para soporte.

NOTA


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Efectivo 1/00

SECCIÓN 5: DESCRIPCIÓN Y OPERACIÓN

5-1 INTRODUCCIÓN

Los interruptores envacío de tipo VCP-W, VCPW-SE y VCPW-NDson diseños removibles horizontales para su uso en compartimientosde Switchgear de tipo metal-clad. En la mayoría de las capacidadesnominales pueden apilarse dos unidades en una sección vertical,lo que resulta en un ahorro considerable de espacio de piso.

Los interruptores envacío se emplean con todos los interruptores de circuitopara cerrar y abrir el circuito primario. Todos los interruptores de circuitoVCP-W están operados a través de un mecanismo de energía almacenadade tipo resorte montado en el frente (Figura 3-3). El mecanismo de energíaalmacenada es normalmente cargado por un motor eléctrico, pero puedeser cargado manualmente con una herramienta de mantenimiento manual.Puesto que se utiliza el mismo mecanismo básico, accesible desde la partefrontal para todos los interruptores de tipo VCP-W, se requiere de unainversión mínima en partes de repuesto.

El aislamiento primario utilizado en interruptores de circuito deTipo VCP-W es un poliéster de vidrio resistente y piro-retardante,excepto en el caso del interruptor de circuito de Tipo VCPW-SE.El diseño del interruptor VCPW-SE para entornos especialesutiliza un material epóxico cicloalifático para aislamiento primario.Terminaciones de control secundarias de tipo "Conexión Rápida" se utilizan en los interruptores de circuito de los tipos VCP-W yVCPW-ND, mientras que el interruptor Tipo VCPW-SE utilizaterminaciones de control secundario de tipo anillo.

El resto de esta sección describe la operación general delinterruptor de circuito de Tipo VCP-W así como elfuncionamiento y la operación de todos los sub-ensamblesprincipales y/o partes más importantes. Recuerde que VCP-W seutilizará en el texto al hacer referencia a cualquiera de los trestipos de interruptores de circuito, a menos que exista unadiferencia específica entre VCP-W, VCPW-SE y VCPW-ND.

5-2 ENSAMBLE DE INTERRUPTOR

Los interruptores en vacío son montados verticalmente ysoportados en el vástago fijo sujetado al conductor superior.El sistema exclusivo de transferencia de corriente consisteen una serie de conductores de hoja de cobre de altaconductividad prensados en el vástago de interruptor móvil.Este diseño ofrece un contacto de puntos múltiples queresulta en una baja resistencia eléctrica y térmica. Utilizandoeste sistema de transferencia de corriente no deslizanteentre el vástago móvil y el conductor principal del interruptorse elimina la necesidad de mantenimiento (Figura 5-1).Múltiples contactos de desconexión primaria de tipo flotanteen los extremos de los conductores superior e inferiorofrecen un medio para conexión con los conductoresprimarios montados en el Switchgear (Figura 3-4).

Varillas de operación aisladas de acción directa en combinación con elmecanismo del interruptor de circuito ofrecen una cantidad fija demovimiento de vástago móvil del interruptor. Este movimiento esdirectamente relacionado con el "Frotamiento" y "Carrera" del interruptor,que se comentan con detalles adicionales más adelante en esta sección.

5-2.1 INTERRUPTOR EN VACÍO

Los interruptores de circuito en vacío del Tipo VCP-W utilizaninterruptores en vacío para funciones de interrupción yconmutación. Los interruptores en vacío utilizan contactos decobre-cromo de tipo pétalo para una resistencia dieléctricasuperior, mejores características de desempeño, y menorcorriente de modulación. La interrupción en vacío proporcionalas ventajas de los interruptores encerrados, tamaño y pesoreducidos, tiempo de interrupción corto, vida larga,mantenimiento reducido, y compatibilidad con el medio ambiente.

La interrupción de Arco es sencilla y rápida (Figura 5-2). En laposición cerrada, la corriente fluye a través del interruptor. Cuandolos contactos están abiertos, el arco es estirado entre las superficiesdeloscontactos. Es movido rápidamente alrededor de las superficies de loscontactos ranurados por una fuerza magnética auto-inducida queevitan una erosión importante de los contactos así como la formaciónde puntos calientes en las superficies de los contactos. El arco ardeen un vapor de metal ionizado que sale continuamente del área de loscontactos y se condensa en la protección de metal que rodea.

Figura 5-1 Vista Posterior Típica de VCP-W que muestraInterruptores en Vacío y Sistemas de Transporte de la Corriente.


137

I.B. 32-255-1F Página 23

Efectivo 1/00

En corriente cero, el arco es extinguido y la producción de vapor sesuspende. La dispersión muy rápida, enfriamiento, recombinacióny desionización rápida del plasma de vapor de metal, junto con lacondensación rápida de los productos de vapor de metal,provocan la restauración rápida del vacío. Por consiguiente, loscontactos abiertos resisten a la tensión de recuperación transitoria.

5-2.2 INDICACIÓN DE EROSIÓN DE CONTACTO

El propósito del indicador de erosión de contacto es monitorearla erosión de los contactos de interruptor en vacío, que es muymínima con interruptores en vacío que utilizan material decobre-cromo para los contactos. Si la erosión del contactoalcanza 1/8 de pulgada, el interruptor debe ser reemplazado.Una marca verde indicadora de erosión del contacto seencuentra en el vástago móvil del interruptor (Figuras 6-2 y 6-3).

Con el objeto de determinar si los contactos han sido erosionadosa tal grado que se deba de reemplazar el interruptor, observe lamarca de erosión que se encuentra en cada vástago móvil desdeel fondo del interruptor con el interruptor en estado cerrado. Elinterruptor es satisfactorio si la marca en el vástago es visible con elinterruptor de circuito abierto. Todo el ensamble del interruptordebe reemplazarse si la marca ya no es visible.

5-2.3 INDICADOR DE RESORTE DE CARGA

El indicador de resorte de carga es un método adicionalproporcionado para indicar condiciones dentro del interruptor.El indicador es utilizado para indicar si los resortes de contacto

están manteniendo la presión de contacto adecuada paramantener los contactos cerrados. Una erosión severa de loscontactos resultaría en una indicación inaceptable del indicador(Figura 6-4). Según el diseño estructural, un pequeño espejopuede ser requerido para revisar los tres polos.

Obsérvese que la configuración y/o apariencia real delindicador puede variar de una capacidad nominal deinterruptor a otra. La apariencia real del indicadordepende del color de los resortes de contacto en uninterruptor de circuito específico. Cuando se hace estarevisión, observe primero el color de los resortes decontacto para determinar cómo aparecerá el indicador. LaFigura 6-4 ilustra la apariencia real del indicador, según elcolor de los resortes.

5-2.4 FROTAMIENTO Y CARRERA DE CONTACTOS

El frotamiento de los contactos es la indicación de (1) la fuerzaque mantiene los contactos del interruptor en vacíocerrados y (2) la energía disponible para abrir los contactoscon velocidad suficiente para la interrupción.

La carrera es el espacio entre los contactos fijos y móviles deun interruptor en vacío con el interruptor de circuito abierto.

El mecanismo de interruptor de circuito ofrece una cantidad fija demovimiento a las varillas de operación. La primera parte del movimientoes utilizado para cerrar los contactos (es decir, carrera), y el resto esutilizado para comprimir adicionalmente los resortes de frotamiento pre-cargados. Esta compresión adicional se conoce como frotamiento. ElFrotamiento y la Carrera son por consiguiente conceptos relacionados.Conforme se incrementa la carrera, debido a la erosión de los contactos,disminuye el frotamiento. Se ha hecho un gran esfuerzo en el diseño detodos los interruptores de circuito en vacío VCP-W para eliminar lanecesidad de ajustes en el campo del frotamiento o de la carrera.

NO HAY MODALIDADES PARA AJUSTES EN SERVICIODEL FROTAMIENTO Y CARRERA DE CONTACTOS.TODOS LOS AJUSTES SE HACEN EN LA FÁBRICA YNO DEBEN EFECTUARSE EN CAMPO.

5-2.5 BARRERAS DE FASE

Las barreras de fase en todos los interruptores de circuitoVCP-W se elaboran de poliéster de vidrio. La Tabla 5.1ofrece el número y la configuración de las barreras que serequieren para cada capacidad nominal de interruptor.

Interrupción

CorrienteCero

Involucramiento de Protección

Modo de Arco de Corriente Intensa

Iniciode Arco

Tensión de Recuperación

Corrientede Falla

Figura 5-2 Representación Gráfica de Interrupción de Arco

PRECAUCIÓN


138

I.B. 32-255-1FPágina 24

Efectivo 1/00

NO COLOQUE EL INTERRUPTOR EN SU COMPARTI-MIENTO SIN CONTAR CON LAS BARRERAS DEFASE EN SU LUGAR. LA AUSENCIA DE LAS BARRERASPODRÍA PROVOCAR UNA FALLA CATASTRÓFICADURANTE LA INTERRUPCIÓN O LA OPERACIÓN, LO QUEPODRÍA RESULTAR EN MUERTE, LESIÓN PERSONALSEVERA Y/O DAÑO A LA PROPIEDAD.

Los contactos de desconexión primarios múltiples sonrevestidos con plata y encerado. Con el objeto de ofrecer unaindicación visual de la presencia de cera, se agrega uncolorante azul durante el proceso de encerado para lograr uncolor de tono azul para los contactos de desconexión. La ceraactúa como lubricante conductor sin atraer polvo. Por estarazón, los contactos no requieren de lubricante adicional.

5-3 MECANISMO DE ENERGÍA ALMACENADA

ALEJE LAS MANOS Y LOS DEDOS DE LAS PARTES INTERNASDEL INTERRUPTOR MIENTRAS LOS CONTACTOS DELINTERRUPTOR ESTÁN CERRADOS O LOS RESORTES DECIERRE CARGADOS. LOS CONTACTOS DEL INTERRUPTORDE CIRCUITO PUEDEN ABRIR O BIEN LOS RESORTES DECIERRE DESCARGARSE PROVOCANDO UNA LESIÓN PORAPLASTAMIENTO. DESCARGUE LOS RESORTES Y ABRA LOSINTERRUPTORES DE CIRCUITO ANTES DE EFECTUARCUALQUIER TRABAJO DE MANTENIMIENTO, INSPECCIÓN OREPARACIÓN AL INTERRUPTOR DE CIRCUITO.

El mecanismo de operación de la energía almacenada de resortese coloca verticalmente, delante de todos los interruptores decircuito VCP-W (Figura 3-3). Incluye todos los elementos paraalmacenar la energía, cerrar y disparar el interruptor, así como loscontroles manuales y eléctricos. Los controles manuales puedenser accesados desde el frente. El movimiento para cerrar y abrir loscontactos de interruptor se proporciona a través de varillas deoperación que conectan el eje del polo del mecanismo a laspalancas de los ensambles de interruptor.

5-3.1 OPERACIÓN DE MECANISMO DE ENERGÍAALMACENADA

El mecanismo almacena la energía de cierre mediante la cargade los resortes de cierre. El mecanismo puede estar en una de lascuatro posiciones mostradas en la Figura 5-3 a continuación:

Tabla 5.1 Configuraciones de Barrera de Interruptor VCP-W

ADVERTENCIA

DiámetroIdentificación aproximado de Interruptor del Interruptor en Número de

ANSI Amperes Vacío - Pulgadas Barreras

50VCPW-ND250 1200 4 0

50VCP-W250 1200 4 22000 5 43000 7 2 + 2 en celda

50VCP-W350 1200 7 ó 5 2 + 2 en celda2000 7 ó 5 2 + 2 en celda3000 7 2 + 2 en celda

75VCP-W500 1200 5 ó 4 4 ó 22000 5 43000 7 2 + 2 en celda

150VCP-W500 1200 4 ó 3 22000 5 43000 7 2 +2 en celda

150VCP-W750 1200 4 22000 5 43000 7 2 + 2 en celda

150VCP-W1000 1200 7 ó 5 2 + 2 en celda2000 7 ó 5 2 + 2 en celda3000 7 2 + 2 en celda

150VCP-W63 1200 7 2 + 2 en celda2000 7 2 + 2 en celda3000 7 2 + 2 en celda

270VCP-W 630 4 2 + 2 en celda1200 4 ó 5 2 + 2 en celda2000 5 2 + 2 en celda

Número de Barreras - Leyenda

2..........................Barreras bifásica-tierra en el interruptor.

4..........................Barreras bifásica-tierra y bifásica-fase en elInterruptor

2 + 2 en celda.....Un grupo de dos o más barreras separadas en elinterruptor y dos barreras exteriores montadas en los lados de la celda.

Nota: Aún cuando se proporcionan solamente interruptores VCP-W según elestándar ANSI en estas configuraciones, todos los interruptores VCP-SEe interruptores según IEC siguen las mismas configuraciones debarrera con base en el diámetro del interruptor en vacío.

ADVERTENCIA


139

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Efectivo 1/00

2 10 3 7

8

4

12

5

6

11

1

9

Figura 5-3 Leva de Cierre y Acoplamiento de Disparo

Figura 5-3d Interruptor cerrado y resortes de cierre cargados

Figura 5-3b Interruptor abiertoy resortes de cierre cargados

Figura 5-3a Interruptor abiertoy resortes de cierre descargados

Figura 5-3c Interruptor cerradoy resortes de cierre descargados

95

6

4 8

73

102

1 Eje del Polo

Acoplamiento Principal

Acoplamiento de Tipo Banana

Retén de Disparo

Varilla de Operación

Rodillo de Acoplamiento Principal

Eje de Barra de Disparo "D"

Resorte de Re-inicialización de Retén de Disparo

Palanca de Bobina de Disparo

Bobina de Disparo

Eje de Leva

Leva de Cierre 12

11


140

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Efectivo 1/00

12

4

11

8

14

10

2

9

13

7

1

3

6

5

Interruptor abierto, Recortes descargados Interruptor cerrado, Resortes y cargados

Eje del Polo

Interbloqueo Anti-cierre

Retén de Liberación de Resorte (Cierre)

Palanca de Resorte

Resorte de Cierre

Extremo Fijo de Resorte de Cierre

Bobina de Liberación de Resorte (Cierre)

Figura 5-4 Esquema de Carga

9

11

5

6

4

8

7

3 10

2

1

12

Eje de Leva

Palanca de Trinquete de Motor

Trinquete Impulsor

Rueda de Trinquete

Trinquete de Retención

Protección de Liberación de Resorte (Cierre)

Retén de Liberación de Resorte

13

14


141

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Efectivo 1/00

a. Interruptor abierto, resortes de cierre descargadosb. Interruptor abierto, resortes de cierre cargadosc. Interruptor cerrado, resortes de cierre descargadosd. Interruptor cerrado, resortes de cierre cargados

5-3.2 CARGA

La figura 5-4 es una vista esquemática de las partes decarga de resorte del mecanismo de energía almacenada.

El componente principal del mecanismo es un ensamble deeje de leva que consiste de un eje motor al cual estánsujetadas dos palancas de resorte de cierre (una en cadaextremo), la leva de cierre, placas motrices, y una rueda de trinquete de rodada libre. La rueda de trinquete es actuadapor un mecanismo oscilante impulsado por el excéntricomotriz. Conforme gira la rueda de trinquete, empuja lasplacas motrices que a su vez hacen girar las palancas deresorte de cierre y la leva de cierre.

Las palancas de resorte de cierre tienen extremos de resorte conectadosa ellas que, a su vez, están acoplados a los resortes de cierre. Conformegiran las palancas, los resortes de cierre son cargados. Cuandolos resortes de cierre están totalmente cargados, las palancas deresorte van al punto muerto, y el rodillo de detención de cierre apoyacontra el trinquete de liberación de resorte. Los resortes de cierreestán ahora mantenidos en la posición totalmente cargada.

Los resortes de cierre pueden también ser cargados manualmente.Inserte la herramienta de mantenimiento en el socketde carga manual.Muévala hacia arriba y hacia abajo aproximadamente 38 veces hasta oírun sonido de click y hasta que el indicador de carga de resorte de cierreindique "Cargado". Cualquier movimiento adicional de la herramienta demantenimiento resultará en una rotación libre de la rueda de trinquete.

5-3.3 OPERACIÓN DE CIERRE

La Figura 5-3 muestra la posición de la leva de cierre y delacoplamiento de disparo. Obsérvese que en la Figura 5-3 enla cual el interruptor de circuito está abierto y los resortes decierre están descargados, el eje de disparo "D" y el retén dedisparo están en la posición desenganchada.

Una vez cargados, los resortes de cierre pueden ser liberados paracerrar el interruptor de circuito mediante el desplazamiento del trinquetede liberación de resorte. Esto se efectúa eléctrica o manualmentemediante el hecho de oprimir la palanca de liberación de resorte, por loque a su vez desplaza el seguro de liberación de resorte fuera delcamino del rodillo de retén de cierre. La fuerza del resorte de cierrehace girar el árbol de leva a través de las palancas de resorte. La levade cierre, unida al árbol de leva, hace girar a su vez el eje del polo através del acoplamiento principal para cerrar el interruptor de circuito.

En la Figura 5-3c, se muestra el acoplamiento con el interruptor

de circuito en la posición cerrada antes de la recarga de losresortes de cierre. La interferencia del eje de disparo "D" con eltrinquete de disparo evita el colapso del acoplamiento, y elinterruptor de circuito es mantenido en estado cerrado.

La Figura 5-3d muestra el interruptor de circuito en la posicióncerrada después de la recarga de los resortes de cierre. Obsérveseque el resorte cargado hace girar la leva de cierre por una mediavuelta. Puesto que la superficie de leva en contacto con el rodillode acoplamiento principal es cilíndrica en esta región, la operaciónde carga de resorte no afecta el acoplamiento del mecanismo.

Puesto que los contactos primarios están totalmente encerrados en el interruptor en vacío y no pueden ser ajustados,no se suministra una capacidad de "Cierre lento" en el casode los interruptores de circuito VCP-W.

5-3.4 OPERACIÓN DE DISPARO

Cuando el eje de disparo "D" es girado ya sea por el botón de disparoo bien por la bobina de disparo, todos los acoplamientos regresana la condición "Abierta" original mostrada en la Figura 5-3a.

5-3.5 OPERACIÓN SIN DISPARO

Cuando el botón de disparo manual es mantenido oprimido,cualquier intento para cerrar el interruptor de circuito resultaen la descarga de los resortes de cierre sin ningún movimiento del eje del polo ni del vástago del interruptor en vacío.

5-4 ESQUEMAS DE CONTROL

Existen dos esquemas de control básicos para los interruptoresde circuito VCP-W, un esquema para el control de CD y unesquema para control de CA (Figura 5-5). Pueden existirtensiones de control diferentes o bien más que un elementode disparo, pero el modo de operación principal es el siguiente:

Tan pronto como se aplica la tensión de control, el motorde carga de resorte empieza automáticamente a cargar loresortes de cierre. Cuando los resortes están cargados, elinterruptor LS1/bb apaga el motor. El interruptor de circuito puedecerrarse haciendo que el switch de control cierre el switch(CS/T). Automáticamente al cerrar el interruptor de circuito,el motor empieza a cargar los resortes de cierre. El interruptor decircuito puede ser disparado en cualquier momento haciendoque el switch de control dispare el contacto (CS/T).

Observe el contacto del switch de posición (PS1) en elcircuito de liberación de resorte en el esquema. El contactopermanece mientras el interruptor de circuito está siendoapalancado entre las posiciones de PRUEBA y deCONEXIÓN. Por consiguiente, evita que el interruptor de circuito secierre automáticamente, aún cuando el contacto de cierre de


142

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Efectivo 1/00

Figura 5-5 Esquemas Típicos de Control CD y CA de VCP-W

5251

7

18

5453

17

5655

16

5857

15

8 9 10

22

3

a b

NO DISPONIBLE CUANDO SE SELECCIONALA SEGUNDA OPCIÓN DE BOBINA DE DISPARO

M

Y

SR ST1

WL GL RLLUZINDICADORADE RESORTE CARGADO

P

N

LS1bb 3A

1 2

24

CS C

7

PS1 Y LS2bb

LS2aa

4

LCb

21

Y

b

20

5

a

a

6

19

1314

109

a b a b

CST PR

ST2

UV

9UV

10UV

9A10

A

13

12

14

a

a

11

OPCIONES

FUEN

TE D

E CC

6

PS2

M

YSR

WL GL RLLUZINDICADORADE RESORTECARGADO

1

2

LS1bb

3A

1 2

24

CS C

7

Y LS2bb

LS2aa

4

LCb

21

Y

b

20

5

a

9

16

14 5655

CST PR

FUEN

TE D

E CA

5251

7

18

5453

17

5857

15

8 10

22

3

a b

NO DISPONIBLE CUANDO SE SELECCIONALA SEGUNDA OPCIÓN DE BOBINA DE DISPARO

b a b

13 AC (+)CAP TRIP DEVAC (-)

ST1

a

a

109

6

19

6

10UV

14

9UV

11

UV

PARA DISPARO CA UV SOLAMENTE

ST2

UV

9UV

10UV

9A10

A

13

12

14

a

a

11

OPCIONES

PS1

PS2

CS – Switch de Control de Interruptor - Cerrado C

CS – Switch de Control de Interruptor - DisparoT

Y – Relevador Anti-BombeoSR – Bobina de Liberación (de resorte)M – Motor de Carga de Resorte ST – Bobina de disparo PR – Relevador de Protección

– Desconexión de Secundario

OPERACIÓN TERMINAL DE SWITCH

LS1 Cerrado hasta la Carga C’ y ‘NO’ Switch Cafébb completa de los Resortes

LS2 Abierto hasta la Carga ‘C’ y ‘NC’aa completa de los Resortes Switch Negro

LS2 Cerrado hasta la Carga ‘C’ y ‘NO’bb completa de los Resortes

LC Abierto hasta re-inicialización ‘C’ y ‘NO’del mecanismo

PS1 Abierto excepto entre las ‘C’ y ‘NC’posiciones de PRUEBA y CONEXIÓN

PS2 Cerrado excepto entre las ‘C’ y ‘NO’posiciones de PRUEBA y CONEXIÓN

ESQUEMA DE CONTROL DE CC DE INTERRUPTOR VCP-W SEGÚN ESTÁNDARES ANSI '96

ESQUEMA DE CONTROL DE CA DE INTERRUPTOR VCP-W SEGÚN ESTÁNDARES ANSI '96


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Efectivo 1/00

control (CS/C) pueda ser realizado mientras el interruptor decircuito está apalancado a la posición de CONEXIÓN.

Cuando se efectúa el contacto CS/C, el SR cierra el interruptorde circuito. Si el contacto CS/C es mantenido despuésdel cierre del interruptor de contacto, el relevador Y es activadoEl contacto Y/a sella en Y hasta la abertura de CS/C.El contacto Y/b abre el circuito de SR, de tal maneraque aún en caso de abrirse subsecuentemente, no puedeser cerrado de nuevo antes de la liberación y cierre denuevo de CS/C. Es la función anti-bombeo.

5-4.1 TEMPORIZACIÓN

Los tiempos de abertura y cierre para los interruptores decircuito varían según la tensión de control y la capacidadnominal de la energía. Valores típicos para elemento deinterruptores externos VCP-W se presentan en la Tabla 5.2.

5-4.2 DESCONEXIONES DE SECUNDARIOS

El alambrado de control de interruptor de circuito se coloca paraconectar un enchufe macho de 25 puntos estándar con unenchufe hembra montado en un compartimiento de Switchgearcorrespondiente. El enchufe del interruptor de circuito esmontado fijamente sobre el lado izquierdo debajo del soporteinferior del mecanismo (Figura 4-4). El enchufe hembra esmontado en el compartimiento en un carro móvil (Figura 4-2).

Las desconectores de secundario se enganchan auto-máticamente cuando el interruptor de circuito es apalancadoen la posición de CONEXIÓN y se desenganchan conforme elinterruptor de circuito es retirado de la posición de CONEXIÓN.Para enganchar los contactos secundarios cuando el interruptor

de circuito está en la posición de PRUEBA, levante la manija yjale el carro hacia la parte frontal (Figura 4-5). Esto engancharálos contactos. Para desenganchar los contactos, empujesimplemente el carro hacia atrás.

5-4.3 DISPOSITIVO DE DESCONEXIÓN POR BAJA TENSIÓN

El dispositivo de desconexión por baja tensión para interruptores decircuito VCP-W es un dispositivo electromecánico que opera paraabrir el interruptor de circuito a 30% o menos de la capacidadnominal de la bobina de disparo. El dispositivo no abre el interruptorde circuito a valores arriba del 60% de la capacidad nominal de subobina de disparo. Puede operar, sin embargo, para abrir elinterruptor de circuito cuando la tensión en la bobina de disparo esmayor que 30%, pero inferior al 60% de la tensión nominal de subobina de disparo. El interruptor de circuito puede permanecercerrado hasta que la tensión de la bobina de disparo se mantenga a85% o más del nivel nominal. El dispositivo de disparo por bajatensión está disponible solamente como tipo instantáneo contensiones nominales de 48VCD, 125VCD, 250VCD.

Para una comprensión básica de la operación del dispositivo dedesconexión por baja tensión, véase los elementos específicosidentificados en la Figura 5-6y la siguiente descripción de operación.

1. Con el interruptor de circuito cerrado y tensión suficiente en lala bobina de Dispositivo de Desconexión por falta de Tensión,el disco basculante móvil (1) es mantenido sobre el yugoestacionario (2) por la fuerza magnética producida por labobina (3) contra los resortes de extensión (4) separando eldisco móvil del yugo.

2. El disco móvil es conectado a la palanca de eje de disparo Dde mecanismo (5) por un acoplamiento con ranuras (6).

3. Cuando la tensión de la Bobina de Desconexión por BajaTensión disminuye de conformidad con lo descrito arriba, lafuerza de los resortes de extensión supera la fuerzamagnética reducida y levanta el disco móvil. El acoplamientoranurado a su vez desplaza el Eje de Disparo D y el interruptorse dispara.

4. Conforme se abre el interruptor de circuito, la palanca dere-inicialización (8) conectada a la palanca de eje del polo (7)opera para re-inicializar el disco móvil. Mientras el interruptor de circuito permanece abierto, la palanca de re-inicializaciónmantiene hacia abajo el disco móvil sobre el yugo.

5. Cuando el interruptor de circuito cierra, la palanca dere-inicialización se aleja del disco móvil. Si la bobina dedispositivo de desconexión por falta de tensión tiene por lomenos 85% de la tensión nominal aplicada, el disco móvil esmantenido sobre el yugo por la fuerza magnética, aún cuandola palanca de re-inicialización seha desplazado hacia arriba.

Evento Milisegundos (máximo)

Tiempo de Cierre (Desde elinicio de la Señal de Cierre 45-60hasta la Realización del contacto)

Tiempo de Abertura (del iniciode la Señal de Disparo a la 30-45Ruptura del Contacto)

Tiempo de Re-cierre (del Inicio de la Señal de Disparo hasta la 140-165Realización del Contacto)

Tabla 5.2 Temporización del Interruptor


144

I.B. 32-255-1FPágina 30

Efectivo 1/00

2 3

7

8

4

6

1

5

2

5

6

4 8

73

2

1 Disco Móvil

Yugo Estacionario

Bobina de Desconexión por Falta de Tensión

Resortes de Extensión

Palanca de Eje de Disparo D

Acoplamiento Ranurado

Palanca de Eje del Polo

Palanca de Re-inicialización

Figura 5-6 Configuración de Dispositivo de Disparo por Tensión Reducida


145

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Efectivo 1/00

5-5 INTERBLOQUEOS E INTERFACE

Véase el párrafo 4-9 de este manual para una informacióndetallada sobre los interbloqueos de interruptor de circuito y suconexión con un compartimiento de Switchgear. Ademásvea el manual de instrucción proporcionado con el montajede Switchgear.

5-6 MECANISMO DE APALANCAMIENTO

El propósito del dispositivo de apalancamiento es cambiar elinterruptor de circuito entre la posición de PRUEBA y laposición de CONEXIÓN. Para un interruptor de circuito de TipoVCP-W, el dispositivo es un tornillo de rosca y tuerca de rosca.Aún cuando el dispositivo está montado en el compartimientode Switchgear, una breve descripción ayudará a entender laoperación (Figuras 4-2 y 4-4). Para información adicionalsobre la inserción y remoción de un interruptor de circuito desu compartimiento, véase párrafo 4-8.1 en este manual.

El dispositivo de apalancamiento consiste de un tornillo de rosca, unatuerca de rosca, dos rieles laterales y una caja deslizante. En la posiciónde PRUEBA, la tuerca se encuentra al máximo hacia el frente. Conformeel interruptor de circuito es empujado, el trinquete de apalancamiento seengancha en la tuerca. La rotación de la palanca en el sentido delasmanecillas del reloj mientras se empuja hacia adelante hace que elinterruptor avance hacia la posición de CONEXIÓN. Durante estedesplazamiento, el rodillo de disparo de piso es levantado manteniendo elinterruptor sin disparo. Cuando el interruptor de circuito llega a la posiciónde CONEXIÓN, la palanca ya no puede girar más. Una bandera rojaindica que el interruptor de circuito está totalmente enganchado.

Si el interruptor de circuito está cerrado en la posición de CONEXIÓN, eldeslizador no puede ser empujado hacia adelante para permitirelenganchamiento del maneral.Después del disparo del interruptor,el maneral puede ser enganchado y el interruptor de circuitoretirado hacia la posición de PRUEBA haciendo girar elmaneralen el sentido contrario de las manecillas del reloj. Esta posiciónes indicada por la ausencia de movimiento adicional de la palanca.

El trinquete de apalancamiento de interruptor puede serdesenganchado solamente cuando el interruptor de circuito seencuentra en la posición de PRUEBA, levantando la liberación detrinquete. Conforme el interruptor de circuito es retirado, sale con loscontactos abiertos y los resortes descargados debido a losinterbloqueos de disparo de piso y liberación de resorte.

5-7 CONTADOR DE OPERACIONES

Todos los interruptores de circuito están equipados con uncontador mecánico de operaciones. Conforme el interruptor decircuito se abre, el acoplamiento conectado a la palanca del eje depolo incrementa la lectura del contador por una unidad (Figura 3-3).

5-8 CONTACTO A TIERRA

El contacto a tierra es un ensamble de dedos cargados con resorteque proporcionan un dispositivo que puede ser desconectado paraconectar a tierra el chasis del interruptor de circuito después de suinserción en la estructura de Switchgear. El contacto a tierra selocaliza en el lado izquierdo del interruptor de circuito debajo delcarter del mecanismo. Una extensión del bus de conexión a tierradel Switchgear se fija sobre el piso de la celda en una posición talque enganche automáticamente el contacto a tierra cuando el interruptor de circuito es llevado a la posición de PRUEBA. Permanece enganchada en todas las demás posiciones del interruptor de circuito en la celda (Figuras 4-2 y 4-4).

5-9 OPERACIONES DE SWITCH MOC Y TOC

El operador de switch de MOC (control operado por mecanismo)está conectado al eje del polo (Figura 4-4). En las posiciones dePRUEBA y DESCONEXIÓN del interruptor de circuito, el operador sealinea directamente arriba de las palancas de transmisión demovimiento reciprocante del switch MOC en el compartimiento.Conforme se cierra el interruptor, el operador baja y empuja la palancapara transmisión de movimiento reciprocante para cambiar la posiciónde contacto de switch MOC. Así, los contactos de switchMOC operan de la misma manera que los contactos de switchauxiliar en el interruptor de circuito. Aún cuando el operador deswitch MOC se proporciona en todos los interruptores, losswitch MOC montados en compartimiento se proporcionansolamente cuando se especifica en el pedido de Switchgear.

El operador de switch TOC (control operado por carro)es montado en la pata derecha del interruptor (Figura 4-4).Opera el switch TOC conforme el interruptor se acerca a laposición de CONEXIÓN en el compartimiento de Switchgear.


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SECCIÓN 6: INSPECCIÓN, MANTENIMIENTO Y DETECCIÓN DE FALLAS

6-1 INTRODUCCIÓN

• NO TRABAJE EN UN INTERRUPTOR CON ENERGÍAPRIMARIA APLICADA.

• NO TRABAJE EN UN INTERRUPTOR CON CONTACTOSSECUNDARIOS CONECTADOS.

• NO TRABAJE EN UN INTERRUPTOR CON RESORTESCARGADOS O CONTACTOS CERRADOS.

• NO INHABILITE NINGÚN INTERBLOQUEO DE SEGURIDAD.

• NO DEJE LA HERRAMIENTA DE MANTENIMIENTOEN EL SOCKET DESPUÉS DE CARGAR LOS RESORTESDE CIERRE.

•NO PERMANEZCA A MENOS DE 1 METRO DEL INTERRUPTORCUANDO EFECTUA PRUEBA DE INTEGRIDAD EN VACÍO.

EL INCUMPLIMIENTO DE ESTAS INSTRUCCIONES PUEDECAUSAR LA MUERTE, LESIONES CORPORALES SERIAS OBIEN DAÑO A LA PROPIEDAD. VÉASE SECCIÓN 2 -PRÁCTICAS SEGURAS PARA MAYOR INFORMACIÓN.

6-2 FRECUENCIA DE INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

Inspecciones periódicas y mantenimiento asociado sonesenciales para la operación segura y confiable deInterruptores de Circuito en Vacío VCP-W. La frecuencia delas inspecciones y del mantenimiento asociado que serecomienda tiene el propósito de asegurar el mejor servicioposible. Es imperativo que se siga una programaciónestablecida. Para establecer una programación exacta parauna instalación específica, siga los lineamientos siguientes:

1. En un entorno limpio, no corrosivo, revise y dé mantenimientoa cada interruptor de circuito anualmente o bien cada 500operaciones, lo que ocurra primero.

2. Para condiciones especiales tales como operación frecuentedel interruptor, entornos contaminados y condiciones de altatemperatura/humedad, la frecuencia de las inspecciones debeser dos veces por año.

3. Revise un interruptor cada vez que interrumpe una corrientede falla.

4. Siga los pasos presentados en el Párrafo 6-3 titulado"Procedimiento de Inspección y Mantenimiento" paraprogramas establecidos.

5. Crea y mantenga un registro permanente fechado de todas lasinspecciones efectuadas, mantenimiento realizado, accionestomadas, observaciones realizadas y mediciones tomadas.Esto le ofrecerá no solamente una información históricavaliosa, podrá también ayudarle a determinar si el programaactual debe ser modificado.

6. Efectúe inspecciones visuales regulares, cuando sea posible,de todo el equipo. Esté alerta para detectar acumulación depolvo en el interruptor y alrededor de él, equipo suelto oaislamiento decolorado.

6-2.1 PERSONAL CALIFICADO

Para el propósito de operar este tipo de equipo, solamente unpersonal capacitado para la operación de interruptores decircuito de potencia y equipo asociado, y con conocimiento delas cargas conectadas puede considerarse calificado. Véasedefiniciones adicionales en el National Electrical Safety Code[Código de Seguridad Eléctrica Nacional].

Para el propósito de revisar y dar mantenimiento a un equipode este tipo, una persona calificada debe también sercapacitada en materia de los peligros inherentes a trabajarcon la electricidad y la forma apropiada de llevar a cabo dichotrabajo. Esta persona debe poder desexcitar, limpiar y marcarcircuitos de conformidad con las prácticas de seguridadestablecidas. Además, estas personas deben tener acceso yestar capacitados para utilizar el equipo de protección, porejemplo guantes de hule y ropa no inflamable.

Todo el personal debe estar familiarizado con el materialpresentado en este manual y otros manuales relacionados yentenderlo.

6-2.2 LINEAMIENTOS GENERALES PARA PAR DE TORSIÓN

Tuercas y tornillos deben ser apretados adecuadamente. Esto esespecialmente cierto en el caso de partes y/o accesoriosagregados o reemplazados. La Tabla 6.1 ofrece lineamientossobre los niveles de par de torsión. La Tabla tiene el propósito dedar lineamientos generales y debe aplicarse en combinación con la experiencia y el criterio de la persona que efectúa el trabajo.

EL APRETAR EN EXCESO PUEDE CAUSAR UN DAÑOPERMANENTE, MIENTRAS QUE EL APRETAR INSUFICIENTE-MENTE NO OFRECE LA FUERZA DE SUJECIÓN APROPIADAY PUEDE EVENTUALMENTE CAUSAR QUE LA PIEZA SE SUELTE.

ADVERTENCIA

PRECAUCIÓN


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Efectivo 1/00

Tabla 6.1 Lineamientos de Par de Torsión

Tamaño de Tuerca Par de Torsión (Libra-Pulgada)

8 - 32 24

10 - 32 36

1/4 - 20 72

5/16 - 18 144 (12 libra-pie)

3/8 - 16 300 (25 libra-pie)

1/2 - 13 540 (45 libra-pie)

A

A

Vista A — A

Figura 6-1 Puntos de Lubricación

Figura 6-1b Unidad de Polo de 63 KA de 150 VCP-W 63

Aplique una gota de aceite Mineral enlos lugares indicados.

Rondana X


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6-3 PROCEDIMIENTOS DE INSPECCIÓN Y MANTENIMIENTO

No./Sección Pieza Criterio Método de Inspección Acción Correctiva

1. Aislamiento Aislamiento de Excitador, Barreras Ausencia de Polvo Revisión Visual Limpie con tela sin pelusa y y oAisladores Separadores Ausencia de grietas Revisión Visual Reemplace la pieza agrietada

Integridad Circuito Principal a Tierra Resistencia Probador Hipot Limpie y pruebe de nuevo o reemplace de Aislamiento

Entre Terminales de Resistencia Probador Hipot Limpie y pruebe de nuevo o reemplaceCircuito Principal

Circuito de Control a Tierra Resistencia Probador Hipot Limpie y pruebe de nuevo o reemplace

2. Elementos Interruptores en Vacío Visibilidad de marcas Visual - Cierre el interruptor de circuito, observe Si una marca no está visible, proceda alde Energía de erosión en contactos si todas las marcas verdes en los vástagos móviles paso siguiente y efectúe una revisión del

están visibles - véase Párrafo 6-5 frotamiento de contacto.

Indicador de frotamiento Véase Párrafo 6-5 En caso de ser inaceptable, efectúe la de contacto visible prueba de CloSure (6-9.1), reemplace

el ensamble de interruptor si la pruebade CloSure es satisfactoria

Vacío Adecuado Proceda con la revisión de la integridad Si la revisión de la integridad no es satisfactoria,según lo descrito en el Párrafo 6-4 reemplace el ensamble de interruptor

Polvo en Cuerpo de Cerámica Revisión Visual Limpie con una tela sin pelusa

Desconexiones Primarias Ausencia de quemadura o daño Revisión visual Reemplace si está quemado, dañado o erosionado

Rondanas X de Unidad de Polo Cada 1000 operaciones Contador de Operación Reemplace todas las Rondanas X para 150 VCP-W 63 según Figura 6-1B

3. Partes de Dispositivo de Cierre y Disparo Operación suave y Prueba doble de cierre y disparo Reemplace cualquier dispositivo defectuosoCircuito de incluyendo Deconexiones correcta por energía del interruptor Identifique según el diagrama de Control de control Detección de Fallas

Alambrado Fijado firmemente en el Revisión Visual Repare o una según lo necesariolugar apropiado

Terminales Apretamiento Revisión Visual Apriete o reemplace en caso necesario

Motor Operación suave, Prueba Funcional Reemplace cepillos o motorNormal

4. Mecanismo Apretamiento de Equipo Ninguna parte suelta Revisión Visual o por tacto Véase Tabla 6.1 y apriete o reinstalede Operación ni faltante en caso necesario con herramientas

apropiadas

Polvo o Materia foránea Ausencia de polvo o Revisión Visual Limpie según lo necesariomateria foránea

Lubricación Operación suave y Revisión visual, por tacto, y Véase Figura 6-1 y Párrafo 6-10 ydesgaste no excesivo según esquema de mantenimiento lubrique muy ligeramente con aceite mineral ligero

Deformación o desgaste Ausencia de deformación Revisión visual y operacional Remueva la causa y remplace las partes Excesivo o desgaste excesivo

Operación Manual Operación suave Carga manual, cierre y Corrija según el esquema de deteccióndisparo de fallas en caso necesario

Prueba CloSure Sobrecarrera ≥ 0.6 pulgadas Prueba CloSure (6-9.1) Sí < 0.6, contacte P.I.C.al (412) 787-6518


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6-4 PRUEBA DE INTEGRIDAD DE INTERRUPTOR EN VACÍO

Los interruptores en vacío utilizados en los interruptoresde circuito en vacío de Tipo VCP-W son interruptoresaltamente confiables. Un desempeño satisfactorio de estosdispositivos depende de la integridad del vacío en el interruptory de la resistencia dieléctrica interna. Ambos parámetrospueden ser fácilmente revisados a través de una prueba de altopotencial ca de un minuto. Véase Tabla 6.2 para la tensión deprueba apropiada. Durante esta prueba, se debe observar lasiguiente advertencia:

LA APLICACIÓN DE SOBRE-TENSIÓN A UN PAR DE CON-TACTOS EN VACÍO PUEDE PRODUCIR RADIACIONES X.LA RADIACIÓN PUEDE INCREMENTARSE CON LAELEVACIÓN DE LA TENSIÓN Y/O DISMINUCIÓN DEL ESPACIOENTRE LOS CONTACTOS. LA RADIACIÓN X PRODUCIDADURANTE ESTA PRUEBA CON TENSIÓN RECOMENDADAY ESPACIADO NORMAL ENTRE CONTACTOS ESEXTREMADAMENTE BAJA Y MUY INFERIOR A LOS MÁXIMOSPERMITIDOS POR LOS ESTÁNDARES. SIN EMBARGO, COMOMEDIDA DE PRECAUCIÓN CONTRA LA POSIBILIDAD DEAPLICACIÓN DE UNA TENSIÓN MAYOR QUE LA RECOMEN-DADA Y/O CON ESPACIADO ENTRE CONTACTOS MENORQUE LO NORMAL SE RECOMIENDA QUE EL PERSONALDE OPERACIÓN ESTÉ A UNA DISTANCIA DE POR LO MENOS CUATRO METROS DEL FRENTE DEL INTERRUPTOR..

Con el interruptor abierto, conecte todas las barras primariassuperiores juntas y al conductor de la máquina de altopotencial. Conecte todas las barras inferiores juntas y atierra junto con la estructura del interruptor. Arranque lamáquina a potencial cero, eleve hasta la tensión de pruebaapropiada y mantenga durante un minuto.

Una resistencia exitosa indica que todos los interruptorestienen un nivel de vacío satisfactorio. Si existe unadescompostura, el o los interruptor(es) defectuoso(s) puede(n)ser identificado(s) por una prueba individual y reemplazadosantes de poner el interruptor de circuito en servicio.

DESPUÉS DE LA REMOCIÓN DEL ALTO POTENCIAL,UNA CARGA ELÉCTRICA PUEDE SER RETENIDA PORLOS INTERRUPTORES EN VACÍO. EL NODESCARGAR ESTA CARGA ELECTROSTÁTICARESIDUAL PUEDE RESULTAR EN UN CHOQUE

ELÉCTRICO. LAS SEIS TERMINALES PRIMARIAS Y ELANILLO CENTRAL DE CADA INTERRUPTOR EN VACÍODEL INTERRUPTOR DE CIRCUITO DEBEN ESTARCONECTADOS A TIERRA PARA REDUCIR ESTACARGA ELÉCTRICA ANTES DE ENTRAR EN CONTACTOCON EL CIRCUITO PRIMARIO.

Para evitar cualquier ambigüedad en la prueba de altopotencial ca debido a corriente de fuga o desplazamiento(capacitiva), la unidad de prueba debe de tener unacapacidad volt-ampere suficiente. Se recomienda que elequipo pueda suministrar 25 miliamperes durante un minuto.

Aún cuando una prueba de alto potencial ca es recomendada,una prueba cd puede efectuarse si solamente una unidad deprueba cd está disponible. En este caso, el equipo debe podersuministrar 5 miliamperes durante un minuto. Cuando se utilizauna tensión de prueba CD, una corriente de emisión de campoalta del punto agudo microscópico en un contacto puede sermal interpretada como signo de un interruptor en vacíolleno de aire. Para evitar un resultado de prueba malinterpretado, el interruptor abierto debe siempre ser sometido aambas polaridades de tensión. Es decir, aplique la tensión CD:

- primero, de tal manera que un contacto del interruptorsea el cátodo y

- segundo, de tal manera que el otro contacto delinterruptor sea el cátodo.

Un interruptor inadecuado lleno de aire tendrá una corriente defuga similarmente alta en ambas polaridades. Un interruptoradecuado con un buen nivel de vacío puede tener unacorriente de fuga alta, pero generalmente solamente en unapolaridad. Dicho interruptor tiene habitualmente un puntoagudo pequeño en un contacto que produce una corriente deemisión de campo alta cuando el punto agudo es un cátodo,pero no en un ánodo. Además, dicho interruptor deberíatambién resistir normalmente a la tensión CA requerida que esla prueba definitiva de la integridad de su vacío.

La capacidad de suministro de corriente de 25 ma ca y de5 ma cd aplican cuando se prueban en paralelo los tresVIs. Si se prueban VIs individuales, la capacidad decorriente puede ser una tercera parte de estos valores.

Tensión de Prueba de Integridad de Interruptor en Vacío

60 Hz ca cd

Hasta e incluyendo17.5 kV

24 kV y 27 kV

Tensión Máxima Nominal de Interruptor

Tabla 6.2 Tensión de Prueba

27 kV 40 kV

45 kV 45 kV

ADVERTENCIA

ADVERTENCIA


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Efectivo 1/00

Figura 6-2 Interruptor en Vacío que muestra indicador de Erosión de Contacto con Interruptor Abierto (Mostrado aquí por propósito de Claridad solamente)

Figura 6-3 Interruptor en Vacío que muestra indicador deErosión de Contacto con Interruptor Cerrado (Los indicadores son revisados solamente cuando el Interruptor está cerrado)

ALGUNAS UNIDADES DE ALTO POTENCIAL CD, QUEOPERAN COMO RECTIFICADORES DE ONDA MEDIA NOFILTRADOS, NO SON ADECUADOS PARA SU USO PARAPROBAR INTERRUPTORES DE VACÍO PUESTO QUE LATENSIÓN PICO QUE APARECE A TRAVÉS DE LOSINTERRUPTORES PUEDE SER SUSTANCIALMENTEMAYOR QUE EL VALOR LEÍDO EN EL MEDIDOR.

6-5 EROSIÓN Y FROTAMIENTO DE CONTACTOS.

Puesto que los contactos se encentran dentro del interruptor, permanecen limpios y no requieren mantenimiento. Sinembargo, durante interrupciones de corriente alta, puede existirun mínimo de erosión con relación a las superficies de loscontactos. La erosión máxima permitida es de aproximadamente1/8 de pulgada. Para determinar la erosión del contacto, cierre elinterruptor y observe el vástago móvil del interruptor en vacíodesde la parte posterior del interruptor. Si la marca en cadavástago es visible, la erosión no ha alcanzado el valor máximo loque indica una superficie satisfactoria de los contactos delinterruptor. Si la marca no es visible, se debe reemplazar elensamble de unidad de polos (Figuras 6-2 y 6-3).

El carácter adecuado del frotamiento de contacto puede

determinarse observando el lado del interruptor en vacío delensamble de varilla de operación en un interruptor de circuitocerrado. La figura 6-4 muestra el procedimiento para determinarel frotamiento de contactos. Si el frotamiento no es adecuado, elensamble de interruptor en vacío (unidad de polos) debe serreemplazado. Un ajuste en campo no es posible. Véase párrafo7-3.2 para el procedimiento de reemplazo.

EL NO REEMPLAZAR UN ENSAMBLE DE UNIDAD DE POLOSCUANDO LA MARCA DE EROSIÓN DE CONTACTOS NO ESVISIBLE O CUANDO EL FROTAMIENTO ES INSATISFACTORIOPROVOCARÁ QUE EL INTERRUPTOR NO ABRA Y POR CONSIGUIENTE SE PROVOCARÁ DAÑO A LAS PROPIEDADESO LESIONES A LAS PERSONAS.

6-6 AISLAMIENTO

El mantenimiento del aislamiento de un interruptor de circuito de TipoVCP-W consiste primariamente en mantener todas las superficiesaislantes limpias. Esto puede efectuarse sacudiendo todas las superficiesaislantes con una tela seca, sin pelusa o con una toalla de papel seca. Sise observa polvo firmemente adherido que no es removido mediante elsacudimiento, puede ser removido con un solvente suave o con aguadestilada. Cerciórese que las superficies están secas antes de poner el

ADVERTENCIA

PRECAUCIÓN


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Efectivo 1/00

Figura 6-4 Procedimiento de Indicación de Frotamiento

interruptor de circuito en servicio. Si se requiere de un solvente paracortar el polvo, utilice el solvente Stoddard Cutler Hammer 55812CA obien equivalente comercial. Un alambrado de control secundario requieretambién de inspección para determinar daños al aislamiento.

6-7 REVISIÓN DE LA INTEGRIDAD DEL AISLAMIENTO

Circuito Primario:La integridad del aislamiento primario puede revisarsemediante la prueba de alto potencial CA de 60 Hz. La tensiónde prueba depende de la tensión nominal máxima delinterruptor. En el caso de interruptores con tensión nominal de4.76 kV, 8.25 kV, 15kV y 27 kV, las tensiones de prueba son15 kV, 27 kV, 27 kV y 45 kV RMS respectivamente. Efectúela prueba de la siguiente manera:

Cierre el interruptor. Conecte el conductor de alto potencialde la máquina de prueba a uno de los polos del interruptor.Conecte los polos restantes y la estructura del interruptor atierra. Arranque la máquina con potencial de salida en cero eincremente hasta la tensión de prueba. Mantenga la tensiónde prueba durante un minuto. Repita para los polosrestantes. Una resistencia exitosa indica un aislamientosatisfactorio del circuito primario.

Si se utiliza una máquina de potencial alto CD, cercióreseque la tensión pico no rebase el pico de la tensión de pruebaCA RMS correspondiente.

Circuito Secundario:Aisle el motor jalando las dos terminales de desconexiónrápida aislada en los dos conductores del motor suminis-trados para este propósito (Figura 3-3). Conecte todos los

Todo el indicador Rojo o Gris visible - "Frotamiento" Satisfactorio

Indicador Rojo o Gris no visible- "Frotamiento" Insatisfactorio

Todo el indicador en forma de "T" visible - "Frotamiento" Satisfactorio

Indicador en forma de "T" no visible - "Frotamiento" Insatisfactorio

Todo el Indicador Visible - "Frotamiento" Satisfactorio

Indicador no visible - "Frotamiento" Insatisfactorio

RESORTES DE CONTACTOS BLANCOSRESORTES DE CONTACTOS

AZULES O ROJOSRESORTES DE CONTACTOSANARANJADOS O NEGROS


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adicional disponible en términos de sobredesplazamiento enpulgadas para cerrar totalmente los contactos del interruptor.Puede emplearse periódicamente para monitorear el estado delmecanismo.

A veces, se requieren de interruptores de circuito para operarswitches MOC (switches de control operados por mecanismo)lo que representa una carga adicional sobre el mecanismo decierre del interruptor de circuito. Si esta carga es excesiva, puedeimpedir el cierre completo del interruptor. En un caso de este tipo,es importante determinar que el interruptor de circuito cierretotalmente. La prueba CloSureTM ofrece esta seguridad.

Información General: La prueba CloSureTM puede efectuarse enlas líneas VCP-W, VCP-WR, VCPW-ND, DHP-VR, W-VACR, yW-VAC de interruptores de circuito en vacío. Véase Tabla 6.4para una lista de interruptores de circuito. Si el recorrido deCloSureTM obtenido es según lo especificado, el desempeño delmecanismo es satisfactorio. Si el recorrido de CloSureTM nocumple con lo mostrado en la Figura 6-12, entre en contacto conCutler-Hammer para información adicional. (Véase paso 13).

NO INTENTE INSTALAR NI DAR MANTENIMIENTO NIPROBAR EL EQUIPO MIENTRAS ESTÉ EXCITADO.NUNCA PONGA LAS MANOS CERCA DEL MECANISMOCUANDO EL INTERRUPTOR DE CIRCUITO ESTÉEN POSICIÓN CARGADA O CERRADA. LESIÓNPERSONAL SEVERA O MUERTE PUEDE RESULTAR DEL

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Efectivo 1/00

puntos de los pins de desconexión secundario con alambradotipo shooting. Conecte este alambre al conductor de altopotencial de la máquina de prueba. Conecte a tierra laestructura del interruptor. Empiece desde cero, incrementandola tensión hasta 1125 volts rms, 60 Hz. Mantenga la tensióndurante un minuto. Una resistencia exitosa indica unaislamiento satisfactorio del circuito de control secundario.Remueva el cable y reconecte los conductores de motor.

6-8 REVISIÓN DE RESISTENCIA DE CIRCUITO PRIMARIO

Puesto que los contactos principales están dentro de lacámara de vacío, permanecen limpios y no requieren demantenimiento. A diferencia de muchos diseños deinterruptores típicos, los interruptores VCP-W no tienencontactos deslizantes en el vástago móvil. Utilizan un diseñode sujeción altamente confiable y flexible único que elimina lanecesidad de lubricación y revisión para detectar el desgaste.

Si se requiere, la resistencia CD del circuito primario puedemedirse de la siguiente manera: cierre el interruptor, pase porlo menos una corriente de 100 amperes CD a través delinterruptor de circuito. Con un instrumento de baja resistencia, mida la resistencia a través de las barras en el lado delinterruptor de circuito de los desconectores para cada polo. La resistencia no debe rebasar los valores mostrados en la Tabla 6.3.

6-9 REVISIÓN DE MECANISMO

Haga una revisión visual cuidadosa del mecanismo paracualquier parte suelta como por ejemplo pernos, tuercaspins y anillos. Revise para determinar la presencia de des-gaste o daño excesivo a los componentes del interruptor decircuito. Opere el interruptor de circuito varias veces manualy eléctricamente. Revise los tiempos de cierre y abertura paraverificar que cumplen con los limites establecidos en la Tabla 5.2.

6-9.1 PRUEBA CLOSURE™

Introducción: La prueba CloSureTM es un medioextremadamente efectivo para determinar y monitorear la capacidad del mecanismo para cerrar totalmente los contactosde interruptor. Ofrece una medición cuantitativa de la energía

Corriente Continua Nominal (amperes)

1200

2000

3000

Resistencia (microohms)

60

40

20

Tabla 6.3 Mediciones de Resistencia Típica

ADVERTENCIA

Figura 6-5 Indicadores de Estado (“A” muestra la indicación deestado de contacto y “B” muestra la indicación de resorte)

Open

DischargedA

B


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CONTACTO CON EQUIPO EXCITADO. VERIFIQUESIEMPRE LA AUSENCIA DE TENSIÓN ANTES DEPROCEDER CON LA TAREA, Y SIGA SIEMPRE LOSPROCEDIMIENTOS DE SEGURIDAD GENERALMENTEACEPTADOS.

Precauciones de Seguridad: Lea y entienda estasinstrucciones antes de efectuar mantenimiento, reparación oprueba con el interruptor. El usuario debe observar todas lasrecomendaciones, advertencias y precauciones con relacióna la seguridad del personal y equipo.

Las recomendaciones e informaciones contenidas aquí sebasan en la experiencia y criterio de Cutler-Hammer pero nodeben considerarse como completas ni cubriendo todas lasaplicaciones o circunstancias que puedan surgir. Si serequiere de información adicional, consulte con Cutler-Hammer.

Procedimientos de Prueba: Considerando que el interruptor seencuentra removido con seguridad a la posición deprueba/desconexión en el gabinete o colocado en la banca, sigaeste procedimiento para efectuar la prueba CloSureTM. Parainstrucciones adicionales sobre la desconexión del interruptor decircuito, consulte la Sección 4 de este manual. Si el gabineteestá equipado con el MOC operando también en la posición deprueba, cerciórese que el MOC está conectado para operar.

Paso 1 - En la cubierta frontal identifique los indicadores deestado. CERCIÓRESE QUE EL ESTADO DE LOS RESORTESDE CIERRE INDIQUE "Descargado" Y QUE EL INDICADOR DE CONTACTO PRINCIPAL MUESTRE "Abierto" (Figura 6-5).

Paso 2 - Remueva la cubierta frontal del interruptor de circuito.Guarde los sujetadores originales para el re-ensamblaje posterior.

Paso 3 - Corte un pedazo de cinta de tipo masking tape de unapulgada de ancho por aproximadamente 8 a 10 pulgadas de largo.

Paso 4- Coloque la cinta alrededor de la leva empezandodesde abajo. Cerciórese que la cinta esté bien adheridasobre la superficie de la leva (Véase Figuras 6-6, 6-7 y 6-8).

Figura 6-6 Inicio de colocación de la Cinta en el Fondo de la Leva Figura 6-9 Sujeción de Herramienta de Prueba CloSureTM en orificio "A"

Figura 6-8 Fijación de la Cinta hasta la parte posterior de la Leva

Figura 6-7 Envoltura de la Cinta alrededor de la Leva

A


154

Paso 8 - Mientras está sujetando la punta de un marcadorsobre la cinta, cierre el interruptor (Figura 6-12).

Paso 9 - Mueva el marcador hacia atrás y hacia adelantehorizontalmente aproximadamente 15º en ambas direcciones

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Efectivo 1/00

Step 5 - Monte la herramienta de prueba CloSureTM

transparente con dos pernos y rondanas. Véase Figuras 6-19,6-20 y Tabla 6.4 para orificios de armado apropiados. Aprietemanualmente los pernos (Figuras 6-9, 6-10, 6-19 y 6-20).

Paso6 - Se recomienda la utilización de un Marcador Permanente de punta fina negro Sanford® Sharpie®, número 30001, para este paso siguiente. Coloque la punta del marcador en el orificio apropiado ("C"). Véase Figura 6-19 y haga una marcafuerte en la cinta como se muestra en la Figura 6-10.

Paso 7 - Cargue los resortes de cierre con la herramientade mantenimiento. Siga cargando los resortes de cierrehasta oír un "click" y hasta que el indicador de estadomuestre "Cargado" (Figura 6-11).

Figura 6-11 Carga Manual de los Resortes de Cierre

Figura 6-13 Vista Superior de Interface Leva-Marcador

Figura 6-14 Mueva el Marcador 15o a la Derecha

Figura 6-12 Carga Manual del Interruptor con Marcador en Orificio "C"

C

para crear una línea en la cinta que identifica la posición dereposo en estado cerrado (Figuras 6-13, 6-19 y 6-15).

Leva

15o15o

Marcador

Herramienta CloSureTM

Figura 6-10 Sujeción de la Herramienta de Prueba CloSureTM en HP

B


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Efectivo 1/00

Paso 10 - Remueva el marcador del orifico "C".

Paso 11 - Empuje el disco basculante de "oprimir para abrir" con el objeto de abrir el interruptor de circuito.

Figura 6-16 Remueva el Masking Tape marcado de la Leva

Figura 6-18 Muestra ilustrativa de Cinta de Prueba

Figura 6-17 Coloque la Cinta en el Panel del Lado Derecho del Interruptor

Figura 6-15 Mueva el Marcador 15o a la Izquierda

Paso 12 - Revise el interruptor de circuito para cerciorarse quese encuentra en la posición abierta y que los resortes de cierreestán descargados. Remueva la herramienta CloSureTM

transparente. Remueva la cinta de la leva y pegue la cintasobre la hoja frontal del lado derecho del interruptor de circuito.Registre la fecha de la prueba y la lectura del contador deoperaciones en la cinta (Figuras 6-16 y 6-17 y 6-18).

Figura 6-19 Vista Frontal de Herramienta CloSureTM que muestralas ubicaciones de Orificios de Montaje/Prueba (6352C49H01)

CA B

A-1

A-2

A-3A-4

B-1

B-2

C-2C-1 C-3 C-4 C-5 C-6

Fec

ha, #

de

Ope

raci

ones

de

Inte

rrup

tor ,

dis

tanc

ia C

losu

reT

M

5 3

/16”

Apro

x 5 3

/16”

Apro

x

Fec

ha, #

de

Ope

raci

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de

Inte

rrup

tor ,

dis

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M

Fec

ha, #

de

Ope

raci

ones

de

Inte

rrup

tor ,

dis

tanc

ia C

losu

reT

M

5 3

/16”

Apro

x

Posición CloSureTM

Distancia CloSureTM

*La figura no está a escala

*Nota: Use el centro del diámetro del marcador paradeterminar la distancia"X"

“X” pulgadasSobredesplazamiento CloSureTM

8.0 a 10Pulgadas


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Efectivo 1/00

mostrados en la Figura 6-1 deben ser lubricados con una gota deaceite mineral.

Después de lubricación, opere varias veces el interruptor decircuito manual y eléctricamente.

Cojinetes de rodillo se utilizan en el eje del polo, el eje de leva,el acoplamiento principal y el excéntrico de motor. Estoscojinetes están empaquetados en la fábrica con una grasa deoxidación lenta de alta calidad que debe normalmente serefectiva durante muchos años. No debe modificarse a menosque exista una evidencia clara de lentitud, polvo o si las partesson desmanteladas por alguna razón.

Si se vuelve necesario desarmar el mecanismo, los cojinetesy partes relacionadas deben ser totalmente limpiadas.Remueva la grasa original en un buen solvente para grasas.No utilice tetracloruro de carbono. Deben después lavarseen aceite de máquina ligero hasta la remoción del limpiador.Después de la remoción del aceite, los cojinetes deben serempaquetados con grasa Cutler-Hammer 53701QB oequivalente.

Línea de Ancho Aprox. Orificio Orificio Orificio Interruptor de Gabinete de Montaje de Montaje de

de Mecanismo Superior Inferior Colocación (Pulgadas) de Marcador

DHP-VR20 A1 B2 C227 A1 B1 C5

VCPW-ND 20/21 A1 B2 C2

VCP-W27 A1 B2 C533 A2 B2 C618 A1 B2 C1

VCP-WR 20 A1 B2 C227 A1 B2 C5

W-VAC,18 A1 B2 C1

W-VACR25 A1 B1 C433 A2 B2 C6

Paso 13 - Evalúe el desempeño de CloSureTM comparando lacinta de prueba con las ilustraciones en la Figura 6-18. Si lamarca es similar a 6-18A, mida el sobredesplazamiento "x": Si"x" es mayor o igual a 0.6 pulgada, el desempeño delinterruptor de circuito es satisfactorio. Si "x" es inferior a 0.6pulgada o bien si la marca es similar a 6-18B ó 6-18C, entreen contacto inmediatamente con el Centro de Integridad deProductos para Soporte Técnico al (412) 787-6518.

Paso 14 - Remueva la herramienta CloSureTM. Reensamblela cubierta frontal en el interruptor de circuito. Devuelva elinterruptor de circuito a su configuración y ajuste originales.

6-10 LUBRICACIÓN

Todas las partes que requieren lubricación han sido lubricadasdurante el armado con grasa de disulfuro de molibdeno(Cutler-Hammer Material No. 53701QB). Con el paso deltiempo, este lubricante puede ser removido o degradado. Unalubricación apropiada a intervalos regulares es esencial paramantener un desempeño confiable del mecanismo. Una vezpor año o bien cada 500 operaciones, lo que ocurra primero, elinterruptor de circuito debe ser lubricado de nuevo. Los lugares

Figura 6-20 Vista Frontal de un Interruptor Típico conHerramienta CloSureTM Sujetada (Ancho de chasis delmecanismo aproximado)

Tabla 6.4 Lugares de Montaje/Prueba de HerramientaCloSureTM según el Tipo de Interruptor

Ancho


157

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Efectivo 1/00

6-11 DIAGRAMA DE DETECCIÓN DE FALLAS (Sigue en la Página Siguiente)

SÍNTOMA ÁREA DE INSPECCIÓN DEFECTOS PROBABLES

No Cierra

• Los resortes de Cierre no están cargados • Circuito de Control • Energía de Control (fusible fundido o apagado)

• Desconectadores Secundarios

• Interruptor de Corte de Motor(Contactos insatisfactorios o quemados,Palanca no operacional)

• Terminales y conectores(Contactos insatisfactorios o quemados)

• Motor(Cepillos desgastados o segmento de Switch abierto)

• Mecanismo • Trinquetes(Deslizantes o Rotos)

• Rueda de trinquete(Dientes desgastados o rotos)

• Ensamble de Eje de Leva(Lento o atascado)

• Oscilador(Resorte de re-inicialización desactivado o roto)

• Resortes de Cierre cargados pero • Ausencia de Sonido de • Energía de Controlel interruptor no cierra Cierre (La Bobina de (Fusible fundido o apagado)

Cierre no trabaja)

• DesconectoresSecundarios

• Relevador Anti-Bombeo(Relevador Y N.C. contacto abierto oquemado o relevador en trabajo

• Bobina de Cierre Abierto(o quemado)

• Switch de Revisión de Seguro (Contacto abierto - switch defectuosoo barra de disparo no re-inicializada)

• Switch Auxiliar(b contacto abierto o quemado)

• Interruptor de Motor (Contactos abiertos o quemados)

• Ensamble de Bobina de Disparo(Disco basculante no se re-inicializa)


158

I.B. 32-255-1FPage 44

Efectivo 1/00


6-11 DIAGRAMA DE DETECCION DE FALLAS (Sigue en la Página Siguiente)

No Cierra

• Sonido de Cierre • Eje del Polopero sin cierre (No totalmente abierto)

• Resorte de re-inicialización de Retén deDisparo (Dañado o faltante)

• Eje de Barra D de Disparo (No permanece re-inicializado)

• Retén - Hacheta de Disparo (No permanece re-inicializado)

• Disparador de Piso (No permanece re-inicializado)

• Retén de Cierre(Unión)

• Rodillo de Retén de Cierre(Unión)

• Circuito de Disparo Excitado

Cierres Indeseables

• Circuito de Control • Circuito de Cierre(CS/C en Corto)

• Mecanismo • Retén de Liberación de Cierre(No se re-inicializa)

• Disparador de Piso de Cierre(No se re-inicializa)

Ausencia de Disparo

• Ausencia de Sonido de Disparo • Circuito de Control • Energía de Control (Fusible fundido o apagado)

• Desconectador Secundario

• Switch Auxiliar (ausencia de contacto,contacto insatisfactorio o quemado)

• Bobina de disparo(Quemada o abierta)

• Terminales y Conexiones(Insatisfactorias, quemadas o abiertas)

• Mecanismo de Disparo • Disco Basculante de Disparo(Atascado)


159

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Efectivo 1/00

6-11 DIAGRAMA DE DETECCION DE FALLAS

Sin Disparo

• Sonido de Disparo • Mecanismo de Disparo • Barra de Disparo, Retén de Disparopero sin disparo (Atascado)

• Eje del Polo(Atascado)

• Ensamble de Varilla de Operación(Roto o Pins fuera)

• Interruptor en Vacío(Uno o varios soldados)

Disparos Indeseables

• Circuito de Control • Energía de Control(Interruptor CS/T, permanece cerrado)

• Mecanismo • Disco Basculante de Bobina de Disparo(Ausencia de re-inicialización)

• Barra de Disparo o retén de Disparo(enganchamiento insatisfactorio de acopla-miento o superficies desgastadas)

• Resorte de re-inicialización de Barra de Disparo(Pérdida de apretamiento



160

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Efectivo 1/00

SECCIÓN 7: PARTES DE REPUESTO

7-1 GENERALIDADES

Con el objeto de minimizar los tiempos muertos deproducción, es recomendable tener una cantidad adecuadade partes de repuesto en existencia. Esta cantidad varía decliente a cliente según la severidad del servicio y losrequerimientos de continuidad. Cada cliente debe desarrollarsu propio nivel de existencias con base en su experienciaoperativa. Véase Tablas 7.1 y 7.2 para lineamientos.

7-1.1 INSTRUCCIONES DE PEDIDO

a. Especifique siempre la información de capacidadnominal del interruptor y número de pedido.

b. Describa el elemento, dé el número de estilo y especifiquela cantidad requerida.

c. Especifique la tensión para los componentes eléctricos.d. Especifique el método de embarque deseado.e. Envíe todos los pedidos o la correspondencia a la oficina

de ventas de Cutler-Hammer más cercana.

No. de Descripción Número de Tipo Cant.

Línea VCP-W VCPW-SE & 27kV VCPW-ND

Ensamble de Interruptor 1 50/250, 1200A-58kA 8297A02H01 8297A02H02 8297A02H03 31A 50/250, 1200A-58kA (4” SC) 8297A02H21 8297A02H22 32 50/250H, 1200A-78kA 8297A05H01 8297A05H02 33 50/250, 2000A-58kA 8297A03H01 8297A03H02 33A 50/250, 2000A-58kA (5” SC) 8297A03H21 8297A03H22 34 50/250H, 2000A-78kA 8297A06H01 8297A06H02 3

5 50/250, 3000A-58kA 8297A04H01 8297A04H02 36 50/250H, 3000A-78kA 8297A07H01 8297A07H02 3

7 50/350, 1200A-78kA 8297A08H01 8297A08H02 37A 50/350, 1200A-78kA (5” SC) 8297A08H21 8297A08H22 37B 50/350C, 1200A-78kA 8297A08H23 8297A08H24 38 50/350, 2000A-78kA 8297A09H01 8297A09H02 38A 50/350, 2000A-78kA (5” SC) 8297A09H21 8297A09H22 38B 50/350C, 2000A-78kA 8297A09H23 8297A09H24 3

9 50/350, 3000A-78kA 8297A10H01 8297A10H02 39A 50/63, 1200A 8297A29H05 39B 50/63, 2000A 8297A30H05 39C 50/63, 3000A 8297A31H03 3

10 75/500, 1200A-66kA (5”) 8297A11H01 8297A11H02 310A 75/500, 1200A-66kA (4”) 8297A11H03 8297A11H04 311 75/500, 2000A-66kA 8297A12H01 8297A12H02 3

7.1 Partes de Repuesto Recomendadas para Interruptores Clasificados según ANSI (Sigue en la Página Siguiente)


161

I.B. 32-255-1F Página 47

Efectivo 1/00

12 75/500, 3000A-66kA 8297A13H01 8297A13H02 3

13 150/500, 1200A-37kA (4”) 8297A17H01 8297A17H02 313A 150/500, 1200A-37kA (3” SC) 8297A17H21 8297A17H22 314 150/500H, 1200A-58kA 8297A20H01 8297A20H02 315 150/500, 2000A-37kA 8297A18H01 8297A18H02 316 150/500H, 2000A-58kA 8297A21H01 8297A21H02 3


19 150/750, 1200A-58kA 8297A23H01 8297A23H02 320 150/750H, 1200A-77kA 8297A26H01 8297A26H02 321 150/750, 2000A-58kA 8297A24H01 8297A24H02 322 150/750H, 2000A-77kA 8297A27H01 8297A27H02 3


25 150/1000, 1200A-77kA (7”) 8297A29H01 8297A29H02 325A 150/1000, 1200A-77kA (5”) 8297A29H03 8297A29H04 325B 150/1000, 1200A-77kA (5”)LT 8297A29H21 8297A29H22 325C 150/1000C, 1200A-77kA (5”)LT 8297A29H23 8297A29H24 326 150/1000, 2000A-77kA (7”) 8297A30H01 8297A30H02 326A 150/1000, 2000A-77kA (5”) 8297A30H03 8297A30H04 326B 150/1000, 2000A-77kA (5”)LT 8297A30H21 8297A30H22 326C 150/1000C, 2000A-77kA (5”)LT 8297A30H23 8297A30H24 3

27 150/1000, 3000A-77kA 8297A31H01 8297A31H02 327A 150/63, 1200A 8297A29H31 327B 150/63, 2000A 8297A30H31 327C 150/63, 3000A 8297A31H31 3


No. de Descripción Número de Tipo

Cant.Línea VCP-W VCPW-SE & 27kV VCPW-ND


162

I.B. 32-255-1FPágina 48

Efectivo 1/00

28 270/25, 630A-37kA 8299A04H01 329 270/25, 1200A-37kA 8299A05H01 329A 270/25, 2000A-37kA 8299A02H01 329B 270/32, 1200A-50kA 8299A05H21 329C 270/32, 2000A-50kA 8299A02H21 329D 270/40, 1200A-64kA 8299A05H31 329E 270/40, 2000A-64kA 8299A02H31 3

Desconectadores Primarios30 hasta 15kV, 1200A 508B022G01 508B022G01 502A851G02 6

31 hasta 15kV, 2000A 508B012G01 508B012G01 6

32 Hasta 15kV 3000A 692C037G01 692C037G01 632A Todos los Interruptores 63kA 692C037G01 692C037G01 633 27kV 630A 699B352G01 634 27kV 1200A 699B352G01 634A 27kV 2000A 502A852G02 6

Kits de Barrera de Fase(2 Barreras por Kit)hasta 15kV (4) Barreras

35Barrera de Interfase 2000A 694C549G03 694C549G03 694C622G03 1Barreras Externas 1200/2000A 694C549G06 694C549G06 694C622G03 1

36 hasta 15kV, 691C648G01 691C648G01 1Todos los Interrup. 50/350, 150/1000, 150/63 y 3000A

37 27kV 691C218H01 2





163

I.B. 32-255-1F Página 49

Efectivo 1/00

Ensamble de Varilla de Impulsión38 hasta15kV -

Resortes Blancos 691C650G01 691C650G02 3

39 hasta 15kV - Resortes Azules 691C651G01 691C651G02 692C799G01 339A hasta 15kV - Resortes Rojos 691C651G03 691C651G04 3

(para SE solamente)39B 150/63 - Resortes Anaranjados 1C94385G01 1C94385G02 3

40 27kV - Resortes Azules 691C241G01 340A 27kV - Resortes Negros 1C94715G01 3

Barras de Unión41 hasta 15kV 3619A09H01 691C271H01 3619A09H01 641A 63kA solamente 1C94404H01 6

42 27kV (hasta 25kA) 691C223H01 642A 27kV (31.5/40kA) 1C94707H01 6

Motor de Carga 43 48VCD 699B196G03 699B196G06 699B196G03 144 125VCD/120VCA 699B196G01 699B196G04 699B196G01 145 250VCC/240VCA 699B196G02 699B196G05 699B196G02 1

46 Kit de Cepillos de Motor 8063A77G01 8063A77G01 8063A77G01 1





164

I.B. 32-255-1FPágina 50

Efectivo 1/00

Bobinas de Liberación de Resorte47 48VCD 3759A76G01 3759A76G11 3759A76G01 148 125VCD/120VCA 3759A76G02 3759A76G12 3759A76G02 149 250VCD/240VCA 3759A76G03 3759A76G13 3759A76G03 1

50 Rectificador (120/240VCA) 3759A79G01 3759A79G02 3759A79G01 1

Relevador Anti-Bombeo Y51 48VCD 3759A74G03 8237A27H03 3759A74G03 152 125VCD 3759A74G04 8237A27H04 3759A74G04 153 250VCD 3759A74G05 8237A27H05 3759A74G05 154 120VCA 3759A74G01 8237A27H01 3759A74G01 155 240VCA 3759A74G02 8237A27H02 3759A74G02 1

Bobinas de Disparo 56 24VCD 3759A76G04 3759A76G14 3759A76G04 157 48VCD 3759A76G01 3759A76G11 3759A76G01 158 125VCD/125VCA Disparo Cap 3759A76G02 3759A76G12 3759A76G02 159 250VCD/240VCA Disparo Cap 3759A76G03 3759A76G13 3759A76G03 1

Bobinas de Disparo UV60 48VCD 8064A19G01 8064A19G01 8064A19G01 161 125VCD 8064A19G02 8064A19G02 8064A19G02 162 250VCD 8064A19G03 8064A19G03 8064A19G03 162A 120CA 8064A19G07 8064A19G07 8064A19G07 162B 240CA 8064A19G08 8064A19G08 8064A19G08 1

63 Apagador de Motor 699B199G01 699B199G04 699B199G01 1

64 Switch de Revisión de Seguro 699B147G01 699B147H04 699B147G01 1





165

I.B. 32-255-1F Pagina 51

Efectivo 1/00

65 Switch de Posición 1 8064A03G01 699B147H01 8064A03G01 165A Switch de Posición 2 3759A93G01 3759A93H02 3759A93G01 1

66 Switch Auxiliar 698B822H01 5697B02G01 5697B02G02 1

67 Eje D de Disparo 694C638G01 694C638G01 694C638G01 1

68 Conexión Principal & 3A75675G01 3A75675G01 3A75675G01 1Trinquete de Disparo

69 Ensamble de Contacto a Tierra 691C506G01 691C506G01 691C506G02

Panel Frontal (sin/con carát.)70 3000A, 350/1000 MVA, 63kA 691C655H01 691C655H0171 27kV 691C214H0172 Todos los demás 691C192H02 691C192H02 691C253H01

73 Rueda de Interruptor 3617A99H02 3617A99H02 8237A50H01





166

I.B. 32-255-1FPágina 52

Efectivo 1/00

74 Kit de Sujetador 8061A01G01 8061A01G01 8061A01G01 1

75 Kit de Etiquetas 8295A45G01 8295A45G01 8295A45G01 1

76 Kit de Reparación de Arnés de Cableado 691C281G01 691C281G01 691C281G02

Reemplazo Completo 691C281G03 691C281G07 (SE) 691C281G09691C281G05 (27kV)

691C281G04 691C281G08 (SE) 691C281G10691C281G06 (27kV)

77 Kit de Disparo UV48VCD 691C274G01 691C274G01 691C274G01125VCD 691C274G02 691C274G02 691C274G02250VCD 691C274G03 691C274G03 691C274G03120VCA 691C274G04 691C274G04 691C274G04240VCA 691C274G05 691C274G05 691C274G05

7.1 Partes de Repuesto Recomendadas para Interruptores Clasificados según ANSI



ESTÁNDAR & UV

CON BOBINA DE DISPARO 2

Closed Open

Push toOpen

Push toClose

Discharged

Charged


167

I.B. 32-255-1F Página 53

Efectivo 1/00

Ensamble de Interruptor1 36/25-630A 8299A01H01 32 36/25-1250A 8299A01H02 33 36/25-2000A 8299A01H03 3

4 36/32-1250A 8299A01H04 35 36/32-2000A 8299A01H05 3

6 36/40-1250A 8299A01H06 37 36/40-2000A 8299A01H07 3

8 72/25-630A 8299A01H08 39 72/25-1250A 8299A01H09 3

10 72/25-2000A 8299A01H10 3

11 72/32-1250A 8299A01H11 312 72/32-2000A 8299A01H12 3

13 72/40-1250A 8299A01H13 314 72/40-2000A 8299A01H14 3

15 120/25-630A 8299A01H15 316 120/25-1250A 8299A01H16 317 120/25-2000A 8299A01H17 3

7.2 Partes de Repuesto Recomendadas para Interruptores Clasificados según IEC (Sigue en la Página Siguiente)


Cant.Línea hasta 17.5kV 24kV


168

I.B. 32-255-1FPágina 54

Efectivo 1/00

18 120/32-1250A 8299A01H18 319 120/32-2000A 8299A01H19 3

20 120/40-1250A 8299A01H20 321 120/40-2000A 8299A01H21 3

22 175/25-1250A 8299A01H22 323 175/25-2000A 8299A01H23 3

24 175/32-1250A 8299A01H24 325 175/32-2000A 8299A01H25 3

26 175/40-1250A 8299A01H26 327 175/40-2000A 8299A01H27 3

28 240/25-630A 8299A01H28 329 240/25-1250A 8299A01H29 3

29A 240/25-2000A 8299A01H30 3

Desconectadores Primarios30 Hasta 175/40-630A 699B104G01 631 Hasta 175/40-1250A 508B022G01 6



Cant.Línea Hasta 17.5kV 24kV


169

I.B. 32-255-1F Página 55

Efectivo 1/00

32 Hasta 175/40-2000A 508B012G01 6

33 240/25-630A 699B352G01 6

34 240/25-1250A 699B352G01 634A 240/25-2000A 502A852G02 6

Barreras de Fase35 Hasta 175/40 691C176H01 237 240/25 691C218H01

Ensambles de Varilla de Impulsión38 Hasta 175/40 - Resortes Blancos 691C650G01 339 Hasta 175/40 - Resortes Azules 691C651G01 3

40 240/25 691C241G01 3

Barras de Unión 41 Hasta 175/40 3619A09H01 6





170

I.B. 32-255-1FPágina 56

Efectivo 1/00

Barras de Unión 42 240/25 691C223H01 6

Motor de Carga43 48VCD 699B196G03 699B196G06 144 125VCD/120VCA 699B196G01 699B196G04 145 250VCD/240VCA 699B196G02 699B196G05 1

46 Kit de Cepillo de Motor 8063A77G01 8063A77G01 1

Bobina de Liberación de Resorte47 48VCD 3759A76G01 3759A76G11 148 125VCD/120VCA 3759A76G02 3759A76G12 149 250VCD/240VCA 3759A76G03 3759A76G13 1

50 Rectificador (120/240VCA) 3759A79G01 3759A79G02 1

Relevador anti-bombeo (Y)51 48VCD 3759A74G03 8237A27H03 152 125VCD 3759A74G04 8237A27H04 153 250VCD 3759A74G05 8237A27H05 154 120VCA 3759A74G01 8237A27H01 155 240VCA 3759A74G02 8237A27H02 1

Bobinas de Disparo 56 24VCD 3759A76G04 3759A76G14 157 48VCD 3759A76G01 3759A76G11 158 125VCD/120VCA Disparo Cap 3759A76G02 3759A76G12 159 250VCD/240VCA Disparo Cap 3759A76G03 3759A76G13 1





171

I.B. 32-255-1F Página 57

Efectivo 1/00

Bobinas de Disparo de UV60 48VCD 8064A19G01 8064A19G01 161 125VCD 8064A19G02 8064A19G02 162 250VCD 8064A19G03 8064A19G03 1

62A 120CA 8064A19G07 8064A19G07 162B 240CA 8064A19G08 8064A19G08 1

63 Apagador de Motor 699B199G01 699B199G04 1

64 Switch de Revisión de Seguro 699B147G01 699B147H04 1

65 Switch de Posición 1 8064A03G01 699B147H01 165A Switch de Posición 2 3759A93G01 3759A93H02 1

66 Switch Auxiliar 698B822H01 5697B02G01 1

67 Eje D de Disparo 694C638G01 694C638G01 1

68 Acoplamiento Principal & 3A75675G01 3A75675G01 1Trinquete de Disparo





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I.B. 32-255-1FPágina 58

Efectivo 1/00

69 Ensamble de Contacto a Tierra 691C506G01 691C506G01

Panel Frontal (con/sin carát.)70 240/25 691C214H0171 Todos los demás 691C192H02

73 Rueda de Interruptor 3617A99H01 3617A99H01

74 Kit de Sujetador 8061A01G01 8061A01G01

75 Kit de Etiquetas 8295A45G01 8295A45G01 1

76 Kit de Reparación de Arnés de Alambrado 691C281G01 691C281G01

Reemplazo Completo 691C281G03 691C281G05 Estándar & UV

691C281G04 691C281G06 CON BOBINA DE DISPARO 2

77 Kit de Disparo UV48VCD 691C274G01 691C274G01125VCD 691C274G02 691C274G02250VCD 691C274G03 691C274G03120VCA 691C274G04 691C274G04240VCA 691C274G05 691C274G05


No. de Descripción Nímero de Tipo


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Discharged

Charged


173

I.B. 32-255-1F Página 59

Efectivo 1/00


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I.B. 32-255-1F

Cutler-HammerPittsburgh, PA

Efectivo 1/00 (ISI)Estilo 32-255-1FPrinted in U.S.A.

Este manual se publica solamente para propósitosinformativos y no debe considerarse completo. Si serequiere de información adicional, entre en contacto conCutler-Hammer.

La venta de los productos mostrados en este manual essujeta a los términos y condiciones establecidos en laspolíticas de ventas de Cutler-Hammer relevantes ocualquier otro convenio contractual entre las partes. Estemanual no pretende ampliar ni agregar nada a dichoscontratos. La única fuente que rige los derechos yrecursos del comprador de este equipo es el contrato entreel comprador y Cutler-Hammer.

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Tablero de Media Tensión VacClad – W Interruptor de Vacío Removible VCP – W

Datos TécnicosEfectivo: Junio 2000 Página 1

TD.46.01B.T.S

Cutler-Hammer

Aplicación

El tablero de media tensión VacClad-W de Cutler-Hammer con los interruptores de vacío removibles tipo VCP-W, provee un control y protección centralizados para el equipo de corriente a voltaje medio y circuitos en instalaciones industriales, comerciales y de servicios públicos que incluyan generadores, motores, circuitos alimentadores y líneas de transmisión y distribución.

El tablero de media tensión VacClad-W está disponible en capacidades de voltaje máximas desde 4.76 kV hasta 38 kV y en capacidades interruptivas como se muestra abajo. VacClad-W ofrece un concepto de diseño total de equipo de celda, interruptor y auxiliar, el cual puede ser ensamblado en varias combinaciones para satisfacer los requisitos de aplicaciones del usuario. Son estándares dos arreglos de interruptores de alto voltaje de hasta 15 kV. Se puede suministrar un arreglo de alto voltaje cuando se requiera.

Capacidades

Voltajes Máximos:4.76 kV, 8.25 kV, 15 kV, 27 kV, 38 kV

Capacidades interruptivas:4.76 kV: 250 MVA (29 kA)4.76 kV: 350 MVA (41 kA)

500 MVA (63 kA)8.25 kV: 500 MVA (33 kA)

15 kV: 500 MVA (18 kA)750 MVA (28 kA)1000 MVA (37 kA)1500 MVA (63 kA)

27 kV: 16 kA, 22 kA, 25 kA, 40 kA38 kV: 16 kA, 25 kA, 31.5 kA, 40 kA : 2300 MVA (35 kA)

Corriente Continua:1200A, 2000A, 3000A (5 y 15 kV)4000A Enfriamiento forzado (5 y 15 kV)1200A, 2000A, (27 kV)3000A Enfriamiento forzado (27 kV)600A, 1200A, 1600A, 2000A, 2500A (38 kV)3000A Enfriamiento forzado (38 kV)

Ventajas

Cutler-Hammer ha estado fabricando tableros de tensión media por más de 50 años e interruptores de circuito de vacío por más de 30 años. Miles de interruptores de circuito al vacío de Cutler-Hammer, usados en una variedad de aplicaciones han marcado los estándares del desempeño de la industria durante años.

Con la confiabilidad como la meta principal, los Ingenieros de Cutler-Hammer han simplificado el diseño del tablero de media tensiónVacClad-W para minimizar los problemas y ganar un desempeño sin problemas. Se ha puesto especial atención a la calidad del material y al máximo uso posible de los componentes, probados a través de los años en los tablero de media tensión de Cutler-Hammer.

Corte transversal de una botella de vacío (amplificado para mostrar detalles)

Elemento de interrupción VCP-W

Tablero de media tensión VacClad W con un interruptor extraído por rieles.

Los requisitos de mantenimiento fueron minimizados debido al uso de los interruptores de vacío removibles de larga duración incluidos. Cuando se necesita mantenimiento o una inspección, los arreglos de los componentes y los cajones, permiten el acceso fácil. El bajo peso del VacClad-W simplifica el manejo y la reubicación de los interruptores.

Supersede a TD.46.01A.T.Spáginas 1 – 20 con fecha Noviembre de 1999

CUTLER HAMMER TABLERO DE MEDIA TENSION VACCLAD-W

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Datos TécnicosEfectivo: Junio 2000Página 2

TD.46.01B.T.S

Tablero de Media Tensión VacClad – WInterruptor Vacío Removible VCP – W Cutler-Hammer

VacClad-W cumple o excede todas las normas de diseño aplicables ANSI, NEMA, IEEE y adicionalmente ofrece muchas características extraordinarias de seguridad. Para asegurar la confiabilidad y calidad, se han probado extensivamente los tableros de media tensiónVacClad-W. El tablero de media tensión está listado UL y CSA está también disponible.

Características

ResistenciaLas pruebas de laboratorio a alto voltaje comprueban que los interruptores VCP-W son capaces de soportar de 50 a 200 interrupciones de corriente de falla total a su máxima capacidad.

Ahorro de espacioHasta un 50% de reducción en espacio de piso sobre diseños previos.

Interruptor de vacío, conductor de transferencia de corrienteEl diseño duro-flexible de Cutler-Hammer elimina los contactos deslizables / rodantes en el conductor principal, lo cual provee una excelente transferencia eléctrica, térmica y una larga duración del interruptor de vacío.

Obstrucción de seguridad de acero conectados a tierraPrevienen el contacto accidental con conexiones del voltaje vivo primario cuando se retira el interruptor.

Rieles del interruptorEn las unidades de 5-27kV el interruptor puede ser extraído sobre rieles para inspección y mantenimiento sin la necesidad de un dispositivo de levantamiento por separado.

Rodamiento en pisoEl interruptor de 38 kV está diseñado para rodar directamente en el piso.

Peso reducido del interruptor525 lbs. máximo hasta 27 kV vs. 2450 lbs. en un diseño aire-magnético comparable para facilidad de manejo.

Mantenimiento reducido del interruptorEl interruptor de vacío removible removible necesita solamente una revisión periódica de erosión del contacto. Se incluye un indicador de desgaste integral. No se requieren ajustes del contacto.

Mecanismo de acceso frontalEl mecanismo de acceso frontal es estándar en todos los interruptores VCP-W.

CTs accesibles por el frente (5-27 kV)Pueden ser montados hasta 12 CTs por interruptor para fácil acceso.

Compartimientos auxiliares removiblesHasta 4 cajones por sección vertical pueden ser equipados con CPTs o VTs de hasta 15 kV. Los obturadores de aislamiento primario son estándares.

Aislamiento del Bus de cama epóxica fluidaExcelente resistencia de descarga parcial y propiedades de retardo al fuego.

Diseños funcionales estandarizadosAcorta el tiempo del ciclo de orden.

Relevadores protectoresEstá disponible una amplia gama de relevadores protectores diseñados para cumplir con los requisitos de todas las aplicaciones para proveer lo mejor en protección en sistemas y componentes. Tal sistema de relevador de propósito múltiple es el Digitrip 3000 de Cutler-Hammer. Este sistema de relevador de control y vigilancia de protección de circuitos con base en microprocesador, incluye los dispositivos 50, 51, 50N, 51N, 50G, 51G y 86, además de las capacidades de causa y magnitud de desconexión, prueba y programación integrales, demanda de amperaje, alarma de carga alta, puntos de ajuste no volátiles, auto prueba y comunicaciones. El Digitrip 3000 es capaz de ser vigilado y controlado a través del Sistema PowerNet de Cutler-Hammer y de otros paquetes de vigilancia / control. El Digitrip 3000 es tratado más en detalle en otras partes de esta publicación. Para mayor información, refiérase a la sección B2 de CAT.71.01.T.S.

El tablero de media tensión VacClad-W, está acondicionado para aceptar el sistema único de comunicación, protección y monitoreo IMPACC/ PowerNet de Cutler-Hammer.

PowerNet es el sistema único que, por vez primera, une múltiples dispositivos en los sistemas de distribución eléctrica en una amplia variedad de edificios y plantas.

PowerNet utiliza el microcircuito comprobado INCOM para comunicaciones altamente confiables en ambos sentidos (aún en ambientes industriales ruidosos) entre la unidad de control maestro y los dispositivos del sistema a través de un par de conductores trenzados. Los alambres de comunicaciones pueden ser extendidos hasta 10,000 pies de la unidad de control maestro sin repetidores y puede haber hasta 1,000 dispositivos compatibles, instalados en varios ensambles en el Sistema PowerNet.

Instalación fácilLa instalación no es complicada y los dispositivos están conectados, en estilo de cadena de margarita, a través de un par de conductores trenzados. Todos los ensambles y dispositivos son equipo estándar Cutler-Hammer cuando se ordenan dispositivos compatibles con PowerNet como parte de un ensamble. Los ensambles (con los dispositivos compatibles incluidos) son cableados previamente, probados previamente y entregados completos.

FlexibilidadPowerNet es flexible en cuanto a que puede incluir dichos ensambles, tales como el tablero VacClad-W, que son deseados en un sistema de distribución... pero IMPACC / PowerNet puede ser fácilmente actualizado cuando se agreguen nuevos ensambles. En esencia, un cliente determina los requisitos del sistema de distribución eléctrico de un edificio y Cutler-Hammer provee el Sistema PowerNet para cumplir con dichos requisitos específicos.

Refiérase a la sección B5 de CAT.71.01.T.S para mayor información de PowerNet.

Dispositivos suplementarios

Dispositivo de conexión a tierra y de pruebaEl dispositivo de conexión a tierra y de prueba es un elemento deslizable que puede ser insertado en la caja del tablero de media

Interruptores de vacío VCP-W de clase mundialdiseñado con un sistema de transferencia de corriente no deslizable V-Flex patentado

tensión en lugar de un interruptor de circuito para proveer acceso a los circuitos primarios para permitir la conexión temporal a tierra o equipo de prueba para los circuitos de alto voltaje. La prueba de alto potencial del cable o la verificación de fase de los circuitos, son pruebas típicas, las cuales podrían ser ejecutadas. Los dispositivos están aislados para adaptarse a la evaluación del voltaje del tablero y llevarán los niveles requeridos de corriente de corto circuito.

Antes de utilizar los dispositivos de conexión a tierra y prueba, se recomienda que cada usuario desarrolle procedimientos operacionales detallados consistentes con las prácticas operacionales de seguridad. Sólo el personal calificado deberá estar autorizado para utilizar los dispositivos de conexión a tierra y de prueba.

Están disponibles dispositivos de conexión a tierra y de prueba eléctricos y manuales. Estos dispositivos incluyen seis pernos para la conexión a los circuitos primarios. En el dispositivo manual, la selección y la conexión a tierra son logrados por medio de conexión por cable. En el dispositivo de tipo eléctrico, la conexión a tierra es lograda a través de un interruptor de conexión a tierra operado eléctricamente.

Accesorios estándar:1 – puente de conexión de prueba1 – manivela de palanca1 – herramienta de mantenimiento1 – yugo de levantamiento (5-27 kV)2 – juegos de rieles (5-27 kV)1 – juego de abrazaderas para rieles (5-27 kV)1 – manija para rotación (5a. rueda, 38 kV)

Accesorios opcionales:1 – carretilla de transporte (5-27 kV)1 – levantador portátil (5-27 kV)1 – gabinete de prueba1 – dispositivo de nivelación eléctrica (5-27 kV)1 – rampa para el interruptor inferior (5-27 kV)1 – prueba manual o eléctrica del dispositivo de conexión a tierra1 – probador de crisol alto


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TD.46.01B.T.S

Cutler-Hammer Tablero de Media Tensión VacClad – WInterruptor Vacío Removible VCP – W

Tablero de media tensión de 26 pulgadas de ancho 5 kV 250 MVA 1200A

Tablero de media tensión 38 kV

AplicaciónEste nuevo miembro de la familia de tablero de media tensión VacClad-W MV fue diseñado para uso en donde los requisitos de espacio de piso no permitirían el tablero de 36 pulgadas de ancho que es el estándar de la industria. Las aplicaciones típicas incluyen no solamente una nueva construcción, sino también tablero es de reemplazo para instalaciones previamente equipadas con dispositivos del interruptor de aire de 26 pulgadas de ancho. Esta nueva línea de tableros también ha probado ser muy popular entre los fabricantes de controles de generadores donde son comunes las aplicaciones de 5 kV, 1200A, 250 MVA.

CapacidadesEn el corazón de nuestra nueva línea de tableros, está el interruptor de vacío VCPW-ND de Cutler-Hammer de primera calidad ”DiseñoAngosto”. El aparato de 26 pulgadas de ancho incluye interruptores y equipo que están evaluados para uso en sistemas BIL de 5 kV, 250 MVA, 1200A, 60 kV. Están disponibles capacidades del Bus principal de hasta 3000A.

ConfiguracionesFuncionalidad es el nombre del juego. Las configuraciones disponibles incluyen interruptor sobre interruptor, uno o dos

auxiliares sobre interruptor, interruptor sobre uno o dos auxiliares o hasta cuatro auxiliares en una sección vertical.

Además de la enorme cantidad de espacio de piso que ahorra el diseño de 26 pulgadas de ancho, también está disponible el ahorro en la altura del tablero. Donde la altura es un problema, tal como en una planta externa o en un contenedor móvil, la altura estándar de 95 pulgadas puede ser reducida a un modelo de 80 pulgadas de alto con un interruptor sencillo con un auxiliar y / o cubo de control. Además, la estructura de perfil bajo está diseñada para acomodar los transformadores de voltaje, los cuales pueden ser montados por el frente o por detrás. También están disponibles versiones de poca profundidad donde la profundidad es un problema. Póngase en contacto con su representante Cutler-Hammer para recibir más información en requisitos dimensionales especiales.

Para instalaciones que requieren interruptores principales de 2000A. con alimentadores de 1200A, se pueden construir compuestos con los cubos de interruptor principal de 36 pulgadas de ancho y alimentadores de 26 pulgadas de ancho. Las conexiones del Bus principal son 100% compatibles con las

secciones verticales estándares de 36 pulgadas de ancho. Como resultado, las adiciones a las instalaciones actuales pueden ser hechas simple y rápidamente sin modificaciones costosas al sistema ni secciones de transición.

AplicaciónEste nuevo miembro de la familia de tableros VacClad fue diseñado para uso en aplicaciones con voltajes de distribución de 38 kV como máximo. Las aplicaciones típicas incluyen no solamente una nueva construcción, sino también el reemplazo del interruptor de aire, aceite mínimo o tablero SF6. Esta nueva línea está disponible en dos versiones básicas: una diseñada específicamente para aplicaciones domésticas y de exportación ANSI (VacClad-W), con un rango de corriente continua de 600 a 2000A; y uno construido para exportación solamente para aplicaciones IEC (W-VAC) para rangos de corriente continua de 630 a 2000A.

Capacidades y configuracionesTanto las versiones ANSI como IEC ofrecen corto circuito momentáneo 31.5 kA RMS SYM, soporte de 80 kV a 1 minuto, capacidades170 V BIL como estándar y ambas tienen un diseño de interfaz revolucionario que permite las conexiones cruzadas y de transición del bus a secciones adyacentes sin la necesidad de una sección de transición. Las dimensiones estándar de este equipo 170 kV BIL son de 42 pulgadas de ancho x 100 pulgadas de altura x 128.75 pulgadas de profundidad, haciendo del VacClad-W el más pequeño en su clase.

Características y beneficiosSe ha revisado cuidadosamente la seguridad en el diseño del VacClad-W de 38 kV. Tanto el diseño ANSI como el IEC están diseñados y probados en la fábrica para estar libres de Corona. Además, los diseños opcionales resistentes al arco, pueden ser especificados para cumplir con EEMAC G-14-1 para Accesibilidad tipos A, B y C. En todas las unidades estándar, los obturadores pueden ser asegurados independientemente para evitar la energización involuntaria durante el mantenimiento. Donde se necesite, también están disponibles los tableros de media tensión de conexión a tierra del bus principal y alimentador totalmente evaluados.

Otro beneficio es la facilidad de servicio. Todas las unidades de tableros de 38 kV están equipadas con interruptores de vacío, rodantesque proveen tanto una movilidad sin precedentes así como un fácil acceso a la celda del interruptor. Los mecanismos de nivelación para la instalación del interruptor emplean un controlador de rodamiento de bola – tornillo innovador que puede ser operado por un solo técnico. También está disponible un sistema de nivelación motorizado.

Como los equipos de tableros de media tensión VacClad-W de Cutler-Hammer, la línea de 38 kV pueden estar equipados con una

variedad de características opcionales para incrementar la protección y vigilancia del sistema. El sistema de desconexión basado en microprocesador Digitrip 3000 de Cutler-Hammer, el IQ Analyzer y el sistema de comunicaciones PowerNet, están todos disponibles con el tablero de media tensión de 38 kV.


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TD.46.01B.T.S


Tabla 1: Tipos de Interruptor de circuito de vacío VCP - W disponibles, evaluados en base de evaluación a corriente simétrica, de acuerdo a las normas ANSI

➀

Identificación Valores evaluados Capacidades Requeridas Relacionadas

➁ Factor de asimetríapara los Interrup-toresVCP - W

Tipo de Interruptorde Circuito

Clase de Voltajenominal

Nominalde 3 Fases ClaseMVA

Voltaje Nivel de aislamiento Corriente Voltaje de recuperación Transitorio evaluado

Tiempodeinterrup-ciónevalua-do

Retrasodedesconexiónpermi-sibleevaluada

Tiempodenuevocierreevalua-do

Voltajemáximoevaluadodivididoentre K

Valores de corriente

Voltajemáximoevaluado

Factorde rango delvoltajeevaluado

Soporte evaluado del voltaje de prueba

Corrientecontinuaevaluada a 60 Hz

Corrientede corto circuitoevaluada(a kV máx. evaluados)

Voltaje de crestaevaluado

Tiempoevaluadopara cresta

Capacidad de interrupciónSim. máximo

Capacidad de transporte de corrienteTiempo corto de 3 Seg.

Capacidad de cierre y seguro (momentáneo)

➆

Fre-cuencianormal

1.2 x 50 µseg. Impulso

K por la corriente de corto circuito evaluada

➂

KI

2.7 K por la corriente de corto circuito evaluada

1.6 K por la corriente de corto circuito evaluada

Clase kV

ClaseMVA

VkV rms

➂

KkV rms Cresta kV

➃

Amperes

➂

IkA rms

CrestakVE2

T2Micro - seg

➄

Ciclos

➅

YSeg. Ciclos

V / KkV rms kA rms kA rms Cresta kA

➇

Ensam.kA rms

➈

S

50 VCP - WND250

4.16 250 4.76 1.24 19 60 1200 29 8.9 50 5 2 30 3.85 36 36 97 58 1.2

50 VCP - W250

4.16 250 4.76 1.24 19 60 120020003000

29 8.9 50 5 2 30 3.85 36 36 97132

➆

5878

➆

1.2

50 VCP - W350

4.16 350 4.76 1.19 19 60 120020003000

41 8.9 50 5 2 30 4.0 49 49 132 78 1.2

50 VCP - W500

4.16 500 4.76 1.0 19 60 120020003000

63 8.9 50 5 2 30 4.76 63 63 170 100.8 1.27

75 VCP - W500

7.2 500 8.25 1.25 36 95 120020003000

33 15.5 60 5 2 30 6.6 41 41 111 66 1.2

150 VCP - W500

13.8 500 15 1.30 36 95 120020003000

18 28 75 5 2 30 11.5 23 23 62 97

➆

3758

➆

1.2

150 VCP - W750

13.8 750 15 1.30 36 95 120020003000

28 28 75 5 2 30 11.5 36 36 97130

➆

5877

➆

1.2

150 VCP - W1000

13.8 1000 15 1.30 36 95 120020003000

37 28 75 5 2 30 11.5 48 48 130 77 1.2

150 VCP - W1500

13.8 1500 15 1.0 36 95 120020003000

63 28 75 5 2 30 15 63 63 170 100.8 1.27

270 VCP - W750

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

16 51 105 5 2 30 27 16 16 43 26 1.2

270 VCP - W1000

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

22 51 105 5 2 30 27 22 22 60 35 1.2

270 VCP - W1250

27 — 27 1.0 60 125 60012002000

25 51 105 5 2 30 27 25 25 68 40 1.2

270 VCP – W 40

27 — 27 1.0 60 125 12002000

40 51 105 5 2 30 27 40 40 108 64 1.2

380 VCP - W16

34.5 — 38 1.0 80 170…

600120016002000

16 71 125 5 2 30 38 16 16 43 26 1.2

380 VCP - W21

34.5 — 38 1.65 80 170…

12002000

21 71 125 5 2 30 23 35 35 95 56 1.2

380 VCP - W25

34.5 — 38 1.0 80 170…

600120016002000

25 71 125 5 2 30 38 25 25 68 40 1.2

380 VCP - W32

34.5 — 38 1.0 80 170…

600120016002000

31.5 71 125 5 2 30 38 31.5 31.5 85 51 1.2

380 VCP - W40

34.5 — 38 1.0 80 170¿

6001200160020002500

40 71 125 5 2 30 38 40 40 108 64 1.2

La capacidad de falla de línea a tierra sencilla a un voltaje operacional,

Vo= 1.15

➃

Pero sin exceder KI.Lo anterior se aplica a circuitos predominantemente inductivos o de resistencia de 3 fases con voltaje de recuperación de línea a línea de frecuencia normal igual al voltaje operacional.

➃ La evaluación continua de 4000A está disponible para 5 / 15 kV. La evaluación continua de 3000A está disponible para 27 / 38 kV. Póngase en contacto con Cutler-Hammer para más detalles.

➄ Evaluación de 3 ciclos disponible.

➅ La desconexión podría demorarse más allá del retraso de desconexión permisible evaluado a

valores bajos de corriente de acuerdo con la siguiente fórmula:

T (segundos) = Y

El retraso agregado de desconexión en todas las operaciones dentro de cualquier período de 30 minutos no deben exceder el tiempo obtenido a través de la fórmula anterior.

➆ Están disponibles los interruptores no estándares con una evaluación momentánea alta para aplicaciones especiales.

➇ Incluido para referencia solamente.

➈ Capacidad de interrupción asimétrica = “S” veces la capacidad de interrupción asimétrica, como al voltaje operacional especificado.

➉ La norma ANSI requiere 150 kV BIL. Todas las capacidades a 38 kV son probados a 170 kV BIL.

➀ Póngase en contacto con Cutler-Hammer para las capacidadesde carga de desconexión de condensadores, desconexión inductiva baja y de carga de cable

➁ Para el servicio nuevo de cierre, no es necesaria una desclasificación para la familia de interruptores de circuito VCP – W de Cutler-Hammer. R = 100%. El interruptor del tipo VCP - W puede ejecutar el O-C-O de acuerdo a ANSI C37.09; O-0.3s-CO-15s-CO de acuerdo a IEC 56; y algunos VCP - Ws han ejecutado O-0,3s-CO-15s-CO-15s-CO-15s-CO; todos sin ninguna desclasificación. Póngase en contacto con Cutler-Hammer para los requisitos especiales de cerrado nuevo.

➂ Para fallas de línea a línea y de 3 fases, la capacidad de interrupción simétrica. a un voltaje operacional,

Vo= (Corriente de corto circuito evaluada)

Pero sin exceder KI.

VVo

VVo

(K por la corriente de corto circuito evaluada)Interruptor de paso de corriente de corto circuito[ ]

2(Corriente de corto circuito evaluada)


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Tabla 2Fuente del transformadorcon evaluación MVA

Voltaje operacional

kVCarga del motor 2.4 4.16 6.6 12 13.8 27100% 0%Hasta 5

Hasta 7.5

50 VCP-W 250

➀

(36 kA)

50 VCP-W 250

➀

(33.2 kA)

150 VCP-W 500(23 kA)

150 VCP-W 500(22.5 kA)

150 VCP-W 500(19.6 kA)

270 VCP-W 750(16 kA)

7.510

➀

1010

50 VCP-W 350(49 kA)

10 12

➁

12 15 50 VCP-W 350(46.9 kA)

75 VCP-W 500(41.3 kA)

15 2020

➁ 150 VCP-W 750(35 kA)

150 VCP-W 750(30.4 kA)25

3050

➁ 150 VCP-W 1000(46.3 kA)

150 VCP-W 1000(40.2 kA)

270 VCP-W 1000(22 kA)

25 5030 270 VCP-W

1250(25 kA)

Verificación rápida de la aplicaciónVea la Tabla 2 para la aplicación de interruptores de circuito en un sistema radial suministrado por un transformador de fuente sencillo. El ciclo de corto circuito fue determinado utilizando E / X amperes y el factor de multiplicación 1.0 por relaciones X / R en el rango de 15 a 40.

Aplicaciones sobre los 3300 pies [1000 m]El voltaje de soporte de frecuencia de un minuto evaluado, el voltaje de soporte de impulso, la evaluación de corriente continua y la evaluación de voltaje máximo deben ser multiplicados por el factor de corrección apropiado en la Tabla 3 para obtener las capacidadesmodificadas, las cuales igualan o exceden los requisitos de la aplicación. Note que los valores intermedios pueden obtenerse por interpolación.

Desconexión de corriente de cargaLa Tabla 4 que muestra un número de operaciones, es una guía para el mantenimiento normal de los interruptores de circuito operados bajo condiciones normales de servicio para las aplicaciones de ciclos más repetitivos, incluyendo el condensador aislado para desconexión de banco y desconexión de reactor de derivación, pero no para desconexión de horno de arco. Los números en la tabla son iguales o exceden aquellos requeridos por ANSI C37.06.

El mantenimiento deberá consistir de ajuste, limpieza, lubricación, apretado, etc. como se recomienda en el libro de instrucciones del interruptor de circuito.

La desconexión de corriente continua asume la apertura y cierre de la corriente continua evaluada a un voltaje máximo evaluado con un factor de corriente entre 80% por delante y 80% por detrás.

La corriente continua de desconexión de entrada asegura un cierre de corriente igual al 600% de corriente continua evaluada al voltaje máximo evaluado con un factor de corriente del 30% por detrás o menos y una corriente de apertura igual a la corriente continua evaluada al voltaje máximo evaluado con un factor de corriente entre 80% por delante y 80% por detrás.

De acuerdo con ANSI C37.06, si ocurre una operación de corto circuito antes de completar las operaciones de desconexión listadas, se recomienda el mantenimiento y pudiera ser necesario el posible reemplazo de partes funcionales, dependiendo de las tareas previas acumuladas, magnitud de la falla y operaciones futuras esperadas.

Para las aplicaciones por encima o por debajo de 40°C de temperatura ambienteRefiérase a ANSI C37.20.2, sección 7.4 para las capacidades de transporte de corriente de carga bajo varias condiciones de temperatura ambiental y carga.

Tabla 3Altura sobre el nivel del mar en pies [m]

Factor de corrección de altura a ser aplicado aVoltaje Corriente

continuaevaluada

3300 [1000] (y más abajo) 4000 [1200] 5000 [1500] 6000 [1800] 6600 [2000] 7000 [2100] 8000 [2400] 9000 [2700]10000 [3000]12000 [3600]13200 [4000]14000 [4300]16000 [4900]16400 [5000]18000 [5500]20000 [6100]

1.00.980.950.920.910.890.860.830.800.750.720.700.650.640.610.56

1.00.9950.990.990.9850.980.970.9650.960.950.940.9350.9250.920.910.90

Tabla 4Capacidadesdel interruptor de circuito

Número máximo de operaciones

➂

VoltajemáximoevaluadokV rms

Amperaje de corrientecontinuaevaluada

kA rms de corriente de corto circuito evaluada

Entreservicios

Sin carga mecánica

Desconexiónde corriente continuaevaluada

Descone-xión de corrientede entrada

4.76, 8.25, 15 1200, 2000 33 kA y menos 2000 10000 10000 7504.76, 8.25, 15 3000 Todos 1000 5000 5000 4004.76, 15 Todos 37 kA y más 1000 5000 5000 40027 Todos Todos 500 2500 2500 10038 Todos Todos 250 1500 1500 100

➀ También incluye 50VCPW-ND250.

➁ Impedancia del transformador de 6.5% o más. Todas las demás impedancias de transformador son de 5.5% o más.

➂ Cada operación está comprendida de un cierre más una apertura.

Tipo del interruptor Capacidad de interrupción al voltaje operacional


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Supresor de protección

Los tableros de media tensión VacClad – W son aplicados en un amplio rango de circuitos y es uno de muchos tipos de equipo en el sistema completo. El sistema de distribución puede estar sujeto a variaciones de voltaje causadas por rayos o supresor de desconexión.

Al reconocer este fenómeno, la industria ha desarrollado normas para ofrecer los lineamientos para la aplicación de equipo eléctrico, lo cual debería ser usado en el diseño de los sistemas de distribución independiente del medio de interrupción del interruptor. Tales normas son:

ANSI C62 – Guías y Normas para protección de sobrevoltaje.

IEEE 242 – Libro de compensaciónPrácticas recomendadas de la IEEE para la protección y coordinación de los sistemas de corriente industrial y comercial

IEEE 141 – Libro rojoPráctica recomendada para la distribución de corriente eléctrica para plantas industriales

ANSI C37.200.2 Tablero de media tensión Metal Clad

En general, si el BIL del sistema es igual al BIL del tablero de media tensión VacClad – W, no se necesita protección contra sobrevoltaje de desconexión; sin embargo, los transformadores de tipo seco BIL estándar y los aparatos giratorios raramente cumplen con este criterio. Para los circuitos expuestos a rayos, se recomienda la protección en línea con las prácticas recomendadas.

En un amplio rango de aplicaciones, no todos los circuitos requieren de supresor de protección. Por lo tanto, el tablero de media tensión VacClad – W no incluye ninguna protección de sobrevoltaje de manera estándar. El usuario hace uso de las opciones como el tipo de protección que se juzgue necesaria, dependiendo de las características del circuito individual y consideraciones de costos.

Las siguientes recomendaciones están resaltadas para ofrecer lineamientos de la protección de sobrevoltaje mínima para el tablero de media tensión y el equipo del sistema asociado:

1. Rayos – Ofrece protección estándar contra rayos.

2. Supresor de protección:

a. Transformador lleno de líquido – no se requiere protección de sobrevoltaje.

b. Transformadores de tipo seco:38 kV - 170 kV BIL — no se requiere protección de sobrevoltaje.27 kV -125 kV BIL — no se requiere protección de sobrevoltaje.15 kV -95 kV BIL — no se requiere protección de sobrevoltaje.7.5 kV -95 kV BIL — no se requiere protección de sobrevoltaje.5 kV -60 kV BIL — no se requiere protección de sobrevoltaje.

Protección de aislamiento de vuelta por vuelta: Se podrían necesitar los condensadores de sobrevoltaje en

algunos sistemas donde una velocidad de incremento brusco es esperada, lo cual puede dañar el aislamiento de vuelta por vuelta.

Para las demás capacidadesde voltaje / BIL para transformadores de tipo seco, la protección contra sobrevoltaje (supresores o condensadores) se recomienda en todas las terminales de transformador, en línea con las prácticas establecidas. Se pueden suministrar los supresores de sobrevoltaje de óxido de metal en los tableros VacClad – W como una alternativa a lo anterior.

c. Motores – Condensadores de sobrevoltaje en las terminales de los motores (y supresores de sobrevoltaje donde sea apropiado)

d. Generadores – Condensadores de sobrevoltaje y supresores de sobrevoltaje de clase de estación en las terminales de las máquinas.

e. Desconectador de líneas aéreas y cables subterráneos – No se requiere supresor de protección.

f. Desconexión de Condensador – No se requiere protección de sobrevoltaje.

g. Desconexión del reactor interruptor – Reactores de tipo seco de tres fases 15 kV de menos de 9 MVA requieren protección de sobrevoltaje en las terminales del reactor.

Estos lineamientos de aplicación para tablero de media tensión VacClad – W fueron establecidos después de un análisis profundo de los sistemas de corriente de voltaje medio.

Supresores de sobrevoltaje (apartarrayos)Se recomiendan los supresores de sobrevoltaje modernos de óxido de metal debido a que su último avance en diseño de supresión asegura un mejor desempeño y alta confiabilidad en planes de protección de sobrevoltaje. Se deben consultar los datos técnicos del fabricante para la aplicación correcta de cierto tipo de supresores. Note que las capacidades del supresor publicado MCOV (voltaje operacional continuo máximo) están basadas en el rango de temperatura ambiental de 40 – 45° C. En general, los siguientes lineamientos están recomendados para la selección de supresores, cuando están instalados dentro del tablero de media tensión VCP – W.

a. Sistema firmemente conectado a tierra – La evaluación mínima del supresor MCOV deberá ser igual a 1.05 x VLL/ (1.732 x T), donde VLL es el voltaje de servicio nominal de línea a línea, el factor 1.05 permite una variación de +5% en el voltaje sobre el voltaje nominal de acuerdo a ANSI C84.1 y T es el factor de desclasificación para permitir la operación a 55° C de ambiente en el tablero de media tensión , lo cual deberá ser obtenido del fabricante del supresor para el tipo de supresor bajo consideración. Los valores de sobrevoltaje de T son: 0.946 a 1.0.

b. Los sistemas conectado a tierra de baja resistencia (sistemas conectado a tierras a través 10 segundos del resistor evaluado) – Supresor con capacidad de 10 segundos MCOV a 60 °C, lo cual es obtenido de los datos del fabricante, deberá ser igual a 1.05 VLL, donde VLL es el voltaje de servicio línea a línea nominal y el factor 1.05 permite la variación del voltaje en +5% sobre el voltaje nominal.

c. Sistemas no conectados a tierra o conectados a tierras a través de impedancias además del resistor de 10 segundos – La evaluación mínima MCOV del supresor deberás ser igual a 1.05 VLL / T, donde VLL y T son como se definió anteriormente.

Condensadores de sobrevoltajeLos supresores de sobrevoltaje de óxido de metal limitan la magnitud de una sobrecarga de pico prospectiva, pero son ineficientes en el control de su velocidad de elevación. Los condensadores especialmente diseñados con inductancia interna baja son utilizados para limitar la velocidad de elevación de este sobrevoltaje de pico para proteger el aislamiento de vuelta por vuelta. Los valores recomendados para los condensadores de sobrevoltaje son: 0.5 µf en 5 kV y 7.5 kV, 0.25 µf en 15 kV, y 0.13 µf en 24 kV y sistemas más altos.

Protección de Transformador en Horno de ArcoAbajo se muestran los supresores y la red RC recomendada para protección de transformador del horno de arco. Para valores de Cs y Rs, vea la Tabla 5. El resistor es importante para limitar la corriente capacitativa en el caso de una nueva ignición. Esto es especialmente importante cuando se utilizan bancos grandes de condensadores de corrección del factor de potencia.

Transformadores de InstrumentosLos transformadores de instrumentos son utilizados para proteger al personal y a los dispositivos secundarios del alto voltaje y permiten el uso de aislamiento razonable para relevadores , medidores e instrumentos. Los secundarios de los transformadores de instrumentos estándar están evaluados a 5 amperes y / o 120 voltios, 60 Hertz.

Transformadores de voltajeLa selección de la relación para los transformadores de voltaje es raramente un problema debido a que la evaluación primaria debe ser igual a o mayor que el voltaje de línea a línea del sistema. El número de transformadores potenciales por juego y su conexión es determinado por el tipo de sistema y las necesidades de protección y medición.

Protección de Resistor – Condensador para Horno de Arco


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LL = Conexión de línea a línea.LG = Conexión de línea a tierra.

Tabla 6: Transformador de voltaje estándar, 60 HertzEvalua-ciónVolts

2400 4200 4800 7200 8400 10800 12000 14400 15600 18000 21000 24000 27000 36000

Relación 20-1 35-1 40-1 60-1 70-1 90-1 100-1 120-1 130-1 150-1 175-1 200-1 225-1 300-1

Tablero de mediatensión

Transformador de voltaje – Exactitud ANSI

kVClase

kVBIL

Númeromáximopor juego y conexión

Relaciónestándar

Cargas a 120 Volts Cargas a 69.3 Volts TérmicoEvalua-ción55°CCon.

Volt-amp-eres

W, X, Y Z M ZZ W, X Y M Z

5 60 2LLo 3LG

20,

➁

35,40

0.3 1.2 0.3 LLLGLG

➂

700 400 700

7.5y15

95 2LLo 3LG

35, 40,60, 70,100, 120

0.3 0.3 0.3 0.6 0.3 0.3 0.3 1.2 LLLGLG

➂

1000 5501000

27 125 2LLo 3LG

90, 100,120, 130,150, 175,200, 225

0.3 0.3 0.3 1.2 0.3 0.3 0.3 1.2 LLLGLG

➂

1000 5501000

38 170 2LLo 3LG

175, 300 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 LLLGLG

➂

1000 5501000

El sistema de 3 fases, 3 hilos con contadores de vatios - hora de 2 elementos requeriría un juego de 2 transformadores de voltaje de línea a línea. Si también se necesita el potencial de línea a tierra para el relevador de tierra direccional, entonces se pueden usar un juego de tres transformadores de voltaje de línea a tierra para proveer tanto el potencial de línea a línea para el contador de vatios – hora de 2 elementos así como el potencial de línea a tierra para el relevador de tierra.Las luces o relevadores de detección de tierra para el sistema no conectado a tierra requieren tres transformadores de voltaje de línea a tierra y se recomienda generalmente un juego por separado para este propósito.El sistema sólidamente conectado a tierra de 3 fases, 4 hilos generalmente requiere de tres transformadores de voltaje de línea a tierra para medición de 21/2- o 3 elementos.Donde se incluye la sincronía de generadores o sistemas, se recomienda que se utilice solamente el potencial de línea a línea.Transformadores de corrienteLa relación del transformador de corriente es seleccionada por lo general para que la corriente de carga máxima sea de alrededor del 70 porciento de la escala total en un amperímetro de bobina de 5 amperes estándar. Por lo tanto, la evaluación primaria del transformador de corriente deberá ser de 140 a 150 porciento de la corriente de carga máxima.La corriente de falla del sistema máxima puede en ocasiones influenciar la selección de la relación del transformador de corriente debido a que los dispositivos secundarios conectados tienen capacidades publicadas de un segundo.El transformador de corriente de secuencia cero es utilizado para relevador de falla de tierra sensible o la protección diferencial de máquina tipo corriente primaria auto balanceada. El transformador de corriente de secuencia cero está disponible con una relación nominal de 50 / 5 o 100 / 5 y disponible en tamaño de apertura para cables de corriente de 7.25 pulgadas, también están disponibleslos transformadores de secuencia cero especial con ventanas más grandes.El número mínimo de transformadores de corriente para relevador de circuitos e instrumentos es de tres transformadores de corriente, uno para cada fase o transformadores de corriente conectados a dos fases y un transformador de corriente de secuencia cero. Se requieren juegos por separado de transformadores de corriente para los relevadores diferenciales.La toma mínima de un relevador conectado a tierra en el residual de los transformadores de corrientes conectados de tres fases es determinada primariamente por la relación del transformador de corriente. La toma del relevador puede ser reducida al agregar un transformador de corriente auxiliar conectado residualmente. Esta conexión es muy deseable en circuitos de entrada principales y de empate de circuitos conectado a tierras de baja resistencia.Los transformadores de corriente de exactitud estándar son normalmente más que adecuados para la mayoría de aplicaciones estándar de relevadores protectores con base de microprocesador y medidores.

Tabla 5: Características de protección para los transformadores para hornos de arcoTransformador de horno de arco Protección R - CVoltajekV

MVA Corriente Continua

A

Cortocircuito

--Z%

Corrientemagnetizante

Cap.Cs

Microf.

RES. Rs OhmCable de 50 pies

➀

Cable de 100 pies

➀

Cable de 1000 pies

➀

% A ohm watt ohm watt ohm watt25.52313.213.2

50353050

1130 87813122000

2.43.532.4

0.1550.160.7960.765

1.75 1.410.415.30

0.0180.0160.2040.326

15.4716.41 4.56 3.60

0.150.101.543.13

21.8723.21 6.45 5.10

0.210.142.184.43

69.1673.3920.4016.12

0.66 0.45 6.9014.00

Tabla 7: Transformadores de corriente, 55° C ambienteRelación CT(MR = Relación Múltiple)

Clasificación de Exactitud de Medición Clasificación de Exactitud de Reléa 60 Hz cargaestándarB 0.1

a 60 Hz cargaestándarB 0.5

a 60 Hz cargaestándarB 1.8

Exactitudmínimarequeridade acuerdo a IEEE C37.20.2

Exactitudestándarprovista en el tableroVCP-W

Disponible en Exactitud Alta opcional en el tableroVCP-W

50:575:5

100:5150:5200:5250:5300:5400:5500:5600:5800:5

1000:51200:51500:52000:52500:53000:54000:5

600:5 MR1200:5 MR2000:5 MR3000:5 MR

50:5 Sec. Cero100:5 Sec.

Cero

1.21.21.20.60.60.60.60.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.3

2.42.42.42.42.42.41.20.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.30.3

2.42.42.42.41.20.30.30.30.30.30.30.32.40.30.30.3

C10C10C10C20C20C20C20C50

➃

C50C100

➃

C100C100C100

➃

C100C100

➃

➃

➃

➃

C10C20C20C20C20C20C50C50C50

C100C100C100C200C200C200C200C200C200C100C200C200C200C20C20

———

C50C50C50

C100C100C100C200C200C200C400C400C400C400C400C400C200C400C400C400

➀ Impedancia de pico del cable 37

Ω.

➁ Para el sistema sólidamente conectado a tierra de 4160 volts solamente o cualquier sistema tipo 2400 volts.

➂ Para el sistema sólidamente conectado a tierra solamente.

➃ No está listado en C37.20.2.


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TD.46.01B.T.S


Señal:

∆t = 30-45 ms

∆t ±3 ms

∆t +10 msa +4 ms

∆t –6 msa –3 ms

∆t ±3 ms

Tiempode cierre∆t = 45-60 ms

CT

Interruptor Aux.Contacto “b”del Interruptor

Inicio de la señalde cierre

Inicio de la señalde desconexión

Contactosprincipales delInterruptor decircuito VCP - W

Cerrado

Abierto

Cerrado

Abierto

Cerrado

Abierto

Tiempo de apertura

Interruptor Aux.Contacto “a”del Interruptor

“b” se desconecta6 ms antes de “a” “a” se desconecta

7 ms antes de “b”

Tabla 9: Capacidades interruptivas de los contactos del desconectador auxiliarTipo de desconectador auxiliar

ContinuaCorrienteAmperes

Voltaje del circuito de control120 Ca 240 Ca 48 Cd 125 Cd 250 Cd

Capacidad de interrupción del circuito no inductivo en amperesDesconectador auxiliar del interruptorTOCDesconectador auxiliar MOC

202020

151515

101010

161616

101010

555

Capacidad de interrupción del circuito inductivo en amperesDesconectador auxiliar del interruptorTOCDesconectador auxiliar MOC

202020

151515

101010

161616

101010

555

Tabla 10: Requisitos de Corriente del Mecanismo de Energía Almacenada del Interruptor VCP - WEvaluadoControlVoltaje

Motor accionado por muelle Desco-nexión UVmA (Máx.)

Rango de Voltaje Ind.LigeroAmperes

CorridaAmperes

TiempoSegundos

Cierre o desconexiónAmperes

Cierre Desco-nexión

48 Vcd125 Vcd250 Vcd120 Vac240 Vac

9.04.02.04.02.0

66666

16 7 4 6 3

200 80 40

38-56100-140200-280104-127208-254

28-56 70-140140-280104-127208-254

.035

.035

.035

.035

.035

Tabla 11: Transformadores de corriente de control, 1 fase, 60 Hertz➀➁

Conexiones SecundarioVoltios

kVA kVClase+71⁄2% Evaluado -71⁄2%

2580 4470 5160 7740 90301340514190148352472537088

2400 4160 4800 7200 84001247013200138002300034500

2220 3850 4400 6680 77701153512210127652127531913

240/120240/120240/120240/120240/120240/120240/120240/120240/120240/120

5, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 155, 10, 1515, 25

5 5 515151515152738➂

Equipo de control

Control del interruptor de circuitoEl interruptor de circuito VCP – W tiene un mecanismo de cierre de muelle cargado por motor de tipo de energía almacenada. Cerrando el interruptor se cargan los muelles acelerados. Los relevadores protectores o el tablero de media tensión de control energizarán un solenoide de desconexión de disyunción para liberar los muelles acelerados y abrir el interruptor. Esto requiere una fuente confiable de corriente de control para que el interruptor funcione como un dispositivo de protección.Para el control de c.a., se utiliza un dispositivo de desconexión de condensador con cada desconexión de disyunción del interruptor de circuito para que asegure que habrá energíadisponible para la desconexión durante las condiciones de falla. Se requiere un transformador de corriente de control en el lado de la fuente de cada interruptor de línea de entrada. Cerrando los interruptores de empate del bus o de seccionando el bus, requerirá la transferencia automática de la corriente de control. Este transformador de control puede también suministrar otros requisitos de corriente auxiliar ca para el tablero de media tensión.El control de c.d. requerirá de una batería de control c.d., cargador de batería y una fuente de poder auxiliar c.a. para el cargador de batería.La batería provee una fuente de control muy confiable, debido a que está aislada del sistema de c.a. por el cargador de batería. Sin embargo, la batería requerirá de mantenimiento de rutina periódicamente y la capacidad de la batería es reducida por la temperatura ambiental baja.Cualquier comparación económica del tablero de media tensión de control de c.a. y c.d., deberá considerar que la desconexión por condensador c.a. es un dispositivo estático con mantenimiento casi inexistente y larga duración, mientras que la batería cd requiere mantenimiento y reemplazo en cierto momento futuro.RelevadoresLos relevadores basados en microprocesador o de estado sólido generalmente requieren de corriente c.d. o un suministro sin interrupciones ca confiable para sus circuitos lógicos.Desconectador auxiliarEl interruptor de circuito opcional y los desconectadores de celda están disponibles donde se necesiten para el interbloqueo o control de dispositivos auxiliares. Las aplicaciones típicas y su operación se describen en las Tablas 8 y 9.Los contactos de desconexión auxiliares del mecanismo del interruptor de circuito estánlimitadas en número por los requisitos de control del interruptor, usualmente un contacto “a” y dos “b”para el control c.a. o dos contactos “a” y dos “b” para el control c.d..Cuando se necesitan contactos auxiliares adicionales, se utiliza el desconectador de celda (MOC) operado por el relevador o mecanismo auxiliar opcional. Estándisponibles dos tipos de desconexión MOC:a. opera con el interruptor en posición de

conectado solamente.b. opera con el interruptor en posición de

conectado y de prueba.

El tablero de media tensión de celda operado por truck (TOC) opcional, opera cuando el interruptor de circuito es cambiado hacia o desde la posición de operación.Los contactos desconectador MOC y TOC no son convertibles en el sitio desde “a” a “b” o “b” a “a”. Se pueden proveer hasta 3 desconectores MOC, cada uno con contactos 5a y 4b y uno TOC con contactos 4a y 5b en cada compartimiento de interrupción.

Los contactos de desconexión auxiliares son usados primariamente para proveer interbloqueo en circuitos de control, luces indicadoras de desconexión, relevadoresauxiliares u otras cargas pequeñas. La adecuación para los dispositivos auxiliares remotos de desconexión, tales como calentadores de motores o solenoides, pueden ser verificados con la capacidad de interrupciónque se lista en la Tabla 9. Donde se requieran mayores capacidades interruptivas, se deberáespecificar un contacto de interposición.

Tabla 8: Tiempos de operación del desconectador auxiliar del interruptor

➀ Disponible solamente en conexión línea a línea.➁ Refiérase a Cutler-Hammer para otros voltajes y

capacidades kVA.➂ 150 kV BIL


183


TD.46.01B.T.S


BUS

50/5

1

1

3

52

A

50/5150/51N

50/51GA

Digitrip 3000

Relevadores protectores – Alimentador del transformadorRelevadores protectores – Circuito alimentador

Relevadores protectores – Los motores de inducción por debajo de 1500 cf protección adecuada mínima➀

Relevadores protectores – Los motores de inducción por encima de 1500 cf y motores sincrónicos➀

Evaluación de la Fase Ct = 150% Carga totalA – Esquema preferidoB – Esquema alternoIQ –1000 - II -Unidad de protección del motor de funciones múltiples87 – Relevador diferencial del motor86 – Relevador de cierre27 / 47 –Relevador de Bajo voltaje, secuencia de fase y voltaje no

balanceado (Uno por Bus)27 / 47x –Relevador auxiliar para el sistema de motores múltiples55 – Pérdida de sincronismo (solamente en motores sincrónicos)URTD – Módulo de interfaz universal RTD

Evaluación Ct = 200% de la carga total del alimentadorUnidad de Desconexión de Sobre corriente de Microprocesador Multi funcional Digitrip 3000A – Alterno a 50 / 51N

Evaluación Ct = 200% de la carga total del alimentadorUnidad de Desconexión de Sobre corriente de Microprocesador Multi funcional Digitrip 300087 T – Relevador diferencial del transformador (sobre 5 MVA)86 – Relevador de cierre63 – Relevador de presión súbita (líquido sobre 5 MVA)A – Alterno a 50 / 51N

➀ Un relevador Digitrip 3000 puede ser añadido además del MP –3000 para respaldo adicional de la protección contra sobrecargas / corto circuitos

Evaluación de la Fase Ct = 150% Carga totalUnidad de protección del motor de funciones múltiples MP - 300027 / 47 –Relevador de Bajo voltaje, secuencia de fase y voltaje no

balanceado(Uno por Bus)

27 / 47x – Relevador auxiliar para el sistema de motores múltiples

BUS

50/5

1

1

3

A

50/5150/51N86

50/51GA

Digitrip 3000

3

3

163

386 87T

52

BUS

50/51

3

52

4950514686

51G

MP-3000

M

1

1

2

27/47

27/47X

➀

URTD

5227/47

87

M

87

BUS

RTD

3

A

49505146

50G51G

MP-3000/MP-5000

3

3

3 ➁

86

1

1

2

3738662/197486

55

B86

A3

B

NEUT

50/51

27/47X

➀

Para aplicaciones en el sistema de C. A. con protecciones en transformadores y generadores industrial y comercial.

➁ Opcional para el MP – 5000.


184


TD.46.01B.T.S


CTS

Interruptor

CTSBloquesterminales

H

H

HZ (1)

SUPR

Bus de tierra

Sec.seroCT

Sec.ceroCT

Z (1)

SUPR

96.25[2444.75]

Bus

prin

cipa

l

95.00[2413]

Interruptor

CPT Fijo

Bus detierra

Fusiblesextraídos

V.T.sextraídos

CPT extraído

Bu

s p

rin

cip

al

IntOC.

96.25[2444.75]

95.00[2413]

V.T.sextraídos

PT

CPT

Interruptor


H

H

H

SUPRBusde tierra

SUPR

Bus

prin

cipa

l

IntOC

96.25[2444.75]

95.00[2413]

Transcióndel Bus➁

52 52


52

Enlace

52


Enlace

52 52


52

Enlace

52

➂ ➂

➂ ➂

➂ ➂

➂ ➂

Enlace

1200Interruptor

Amp

1200Interruptor

Amp

Auxiliarextraídor

➀

3000Interruptor

Amp

Area deventilación

1200Interruptor

Amp

2000Interruptor

Amp

2000Interruptor

Amp

1200Interruptor

Amp

3000Interruptor

Amp

1200Interruptor

Amp

2000Interruptor

Amp

Auxiliarextraídor

Auxiliarextraídor

Auxiliarextraídor

Auxiliarextraídor

Auxiliarextraídor

Comparti-mientoauxiliar

ventilado(no seextrae)

Auxiliarextraídor

2000Interruptor

Amp

1200Interruptor

Amp

Sección vertical típica de interruptor / interruptor de 36 pulgadas [914.4] de ancho1 -1200/2000/3000 - amperes bus principal.2 - Interruptores tipo VCP – W 1200 / 2000

amperes en configuración 2 alta.4 - Transformadores de corriente por fase,

exactitud estándar. - Supresores de sobrevoltaje, si se desea. - Transformador de corriente de secuencia

cero (ZST)

Unidades típicas Configuraciones disponibles

Sección vertical típica de auxiliar / interruptor de 36 pulgadas [914.4] de ancho1 - Bus principal de1200 / 2000 / 3000 - amperes.1 - Interruptor tipo VCP – W 1200 / 2000 amperes en configuración baja.1 - Cajón del transformador de voltaje deslizable. 2 - L – L con fusibles. 3 - L – T con fusibles.1 - Cajón del transformador de voltaje de control deslizable CPT – 15 kVA máx. fase sencilla. - Supresores de sobrevoltaje, si se desea.

Sección vertical típica de auxiliar / auxiliar de 36 pulgadas [914.4] de ancho1 - Bus principal de 1200 / 2000 / 3000.

Ilustrando la utilización máxima del compartimiento auxiliar con auxiliares deslizables de 4 alto y transformador de corriente de control montado fijo.

Dimensiones para fines de cálculo solamente.

➀ Para aplicación de enfriamiento forzado de 4000A, refiérase a Cutler-Hammer.

➁ Los interruptores no pueden estar localizados en el compartimiento de transición del Bus.

➂ Los interruptores pueden estar localizados en estos compartimientos.

[ ] = Dimensiones en mm.

Requisitos de transición del bus de interrupción de enlace

Dimensiones del plano➀ – 5 y 15 kV


185


TD.46.01B.T.S


CTS

Interruptor


H

H

HZ (1)

SUPR

Bus de tierra

Sec.seroCT

Sec.ceroCT

Z (1)

SUPR

96.25[2444.75]

Bus

prin

cipa

l

95.00[2413]

Interruptor

Interruptor

CTS

Interruptor

CTSH

H

HZ (1)

SUPRBusde tierra

Sec.ceroCT

SUPR

101.25[2568.45]

Bus

prin

cipa

l

Z (1)

110.5[2806.7]

3.5 [88.9]

5.75[146]

115.0[2921]

107.31[2725.67]

6 [152.4]

Sec.ceroCT

Bloquesterminales

Interruptor

CTS

Interruptor


H

H

HZ (1)

SUPRBusde tierra

Sec.ceroCT

SUPR

169.38[4302.25]

Bus

pri

ncip

al

Z (1)

173.75

[4413.25]

3.5 [88.9]

Puerta deresguardo

120.0[3048]

72.0 [1828.80]

6 [152.4]

107.31[2725.67]

Resguardo

Sec.ceroCT

CTS

Interruptor


H

H

H

SUPR

Busde tierra

Sec.ceroCT

SUPR

264.12[6708.65]

Bus

prin

cipa

l

Z (1)

271.12[6886.45]

Puerta de Resguardo

Z(1)

Interruptorr

CTS

Interruptorr


H

H

H

SUPR Busde tierra

Sec.ceroCT

SUPR

Bus

prin

cipa

l

Z (1)

3.5 [88.9]

Z(1)

Interruptorr

120.0[3048]

107.31[2725.67]

69.5 [1765.3]Resguardo

107.31[2725.67]

6 [152.4]

3.5 [88.9]

Sec.ceroCT

Sec.ceroCT

Ensambles (Menos los Interruptores)Tipo deVerticalSección

Bus principalEvaluaciónAmperes

Interior Sin pasillo Abrigado – Pasillo incluyendo pasilloHilera sencilla Hilera doble

B / B 120020003000

2400 (1090)2500 (1135)2600 (1180)

3000 (1365)3100 (1410)3200 (1455)

4200 (1910)4300 (1955)4400 (2000)

7200 (3270)7400 (3365)7600 (3455)

B / AoA / B

120020003000

2300 (1045)2400 (1090)2500 (1135)

2900 (1320)3000 (1365)3100 (1410)

4100 (1865)4200 (1910)4300 (1955)

7000 (3180)7200 (3270)7400 (3365)

A / A 120020003000

2000 (910)2100 (955)2200 (1000)

2600 (1180)2700 (1230)2800 (1275)

3800 (1730)3900 (1770)4000 (1820)

6400 (2910)6600 (3000)6800 (3090)

B 120020003000

2200 (1000)2300 (1045)2400 (1090)

2800 (1275)2900 (1320)3000 (1365)

4000 (1820)4100 (1865)4200 (1910)

6800 (3090)7000 (3180)7200 (3270)

Pesos de los interruptoresTipo deInterruptor

Evaluación de corriente, Amperes1200 2000 3000Peso aproximado, Lbs. (kg)

50 VCP – W 250 50 VCP – W 350 50 VCP – W 500 75 VCP – W 500150 VCP – W 500150 VCP – W 750150 VCP – W 1000150 VCP – W 1500

350 (160)460 (210)575 (261)375 (170)350 (160)350 (160)460 (210)575 (261)

410 (190)490 (225)575 (261)410 (190)410 (190)410 (190)490 (225)575 (261)

525 (240)525 (240)575 (261)525 (240)525 (240)525 (240)525 (240)575 (261)

Pesos típicos, Lbs. (kg)

Interior

Exterior sin pasillo

Dimensiones, pulgadas

Pasillo exterior de resguardo sencillo

Pasillo exterior de resguardo doble

Dimensiones y pesos para fines de cálculo solamente.


Dimensiones del plano – 5 y 15 kV


186


TD.46.01B.T.S


3"[76.2]

23" [584.2]

32" [812.8]

3" [76.2]

2" [50.8]

➀

6" [152.4]

(4) Varillas parala entrada delconductorsecundario tope

7" [177.8]

3"[76.2]

2" [50.8]

3.38" [85.85]3.38"

[85.85]

5.56"[141.22]

0.56"[14.22]

3"[76.2]

23"[584.2]

32" [812.8]

3" [76.2]

2" [50.8]

➀

20.25"[514.35]

➂

➃ ➃

➃ ➃

➅

➅

➅

➅

.25" [6.35] Miembro

Frente➈➆

➁

96.2

5" [2

444.

75]

➄

9" [228.6]

➇

2" [50.8]2" [50.8]

34.25"[869.95]

60.8

8" [1

546.

35]

44.5

" [1

130.

3]

0.56" [14.22]

34.25"[869.95]

11.25" [285.75]

Dos conductos

Cuatro conductos

7" [177.8]➉

6" [152.4]6" [152.4]

1 1 1 2

1 1 1 1

2 2 2 7

2 2 2 7

44

4

3 3 3 3 3

3 3 3 3 3

6 5 5

6 5 5

Panelsuperiorconbisagras

Panelinferiorconbisagras

1 - Caja delRelevogrande

2 - Caja delRelevopequeño

3 - Instrumento4 - Interruptor

de prueba5 - Interruptor6 - Relevo o

Interruptorde asegurado

7 - Unidad deMedición IQ

➀ Localizaciones primarias de la canaleta para la entrada del tope o del fondo.

➁ Espacio mínimo recomendado en la parte posterior de VacClad - W: 36 pulgadas [914.4].

➂ Si se utiliza piso de acero no debe exceder 3.25 pulgadas [82.55] bajo VacClad - W.

➃ Sitios de anclaje: Interior – 0.5 pulgada [13] tornillos o soldadura, exterior 0.5 pulgada [13] tornillos.

➄ Provisión de conexión a tierra de la estación.➅ Espacio de la canaleta secundaria: Todos - 1

pulgada como máximo [25.4] de proyección.➆ Espacio mínimo en la cara izquierda de VacClad -

W: 32 pulgadas [812.8].➇ Superficie de los cimientos acabada (incluyendo

el acero del piso) debe estar plano y nivelado y en plano recto.

➈ Espacio mínimo en el frente de VacClad - W: 70 pulgadas [1778].

➉ Cambios a 8.25 [209.55] si se requieren las puertas con bisagras traseras opcionales.

k Note que la figura anterior muestra que el arreglo de los componentes difiere entre los paneles superior e inferior. La figura puede también ser usada para seleccionar los arreglos a la medida de los componentes del panel con bisagra.

l El uso de los relevadores de estado sólido de propósito múltiple, tal como el Digitrip 3000 de Cutler-Hammer (del mismo tamaño que el 7) reducirá significativamente el consumo de espacio del tablero.

Vista superior del interruptor de interior típico y las estructuras auxiliares

Plan base de un del interruptor de interior típico o de la estructura auxiliar

Localizaciones primarias de la canaleta para la entrada del tope o del fondo

Equipo del Panel con Bisagra MAXIMO



Dimensiones del plano – 5 y 15 kV


187


TD.46.01B.T.S


Interruptor

CTS

V.T.S.extraído

H

H

HSUPR

Bus detierra

Bus

pri

ncip

al

95.00[2413]

96.25 [2444.75]

H1

Fusiblesextraídos

H

H

CTSFijo

Bus

prin

cipa

l

95.00[2413]

96.25 [2444.75]

VTsextraídos

1200Interruptor

Amp

VTsextraídos

Fusiblesextraídos

CPTFijo

VTsextraídos

VTsextraídos

2000Interruptor

Amp

Interruptor

CTS

V.T.S extraídos

H

H

HSUPR

Bus detierra

Bus

prin

cipa

l

115.0[2921]

110.5 [2806.7]

101.5 [2568.45]

107.31[2725.67]

InteriorSección vertical típica de auxiliar / interruptor de 36 pulgadas [914.4] de ancho

Unidades típicas Configuraciones disponibles

InteriorSección vertical típica de auxiliar / auxiliar de 36 pulgadas [914.4] de ancho

Sección vertical típica de auxiliar / interruptor sin pasillo exterior

[ ] = Dimensiones en mm.Dimensiones para fines de cálculo solamente.

Pesos típicos, Lbs. (kg.)

Ensambles (Menos los Interruptores)Tipo de secciónvertical

AmperajeEvaluadodel Bus Principal

Interior Exterior sin pasillo

A / B 12002000

2500 (1135)2600 (1180)

3100 (1410)3200 (1455)

A / A 12002000

2100 (955)2200 (1000)

2700 (1230)2800 (1275)

Pesos de los interruptoresTipo de interruptor Capacidad de corriente,

Amperes1200 2000

270 VCPW 750270 VCPW 1000270 VCPW 1250270 VCPW 40

415 (188)415 (188)415 (188)415 (188)

475 (216)475 (216)475 (216)475 (216)

Dimensiones del plano – 27 kV


188


TD.46.01B.T.S


3"[76.2]

23" [584.2]

32" [812.8]

3" [76.2]

2" [50.8]

➀

(2) Varillas parala entrada delconductor

8.5" [215.9]

3"[76.2]

2" [50.8]

3.88" [98.55]3.88"

[98.55]

5.56"[141.22]

0.56"[14.22]

3"[76.2]

23"[584.2]

32" [812.8]

3" [76.2]

2" [50.8]

➀

15.5"[393.7]

➂

➄

➄ ➄

34.25"

➅

➅

➅

➅

.25" [6.35] Miembro

Frente➈➆

➁

96.2

5" [2

444.

75]

➃

9" [228.6]

➇

2" [50.8]2" [50.8]

34.25"[869.95]

59.3

1" [1

506.

47]

34"

[863

.6]

0.56" [14.22]

➄

11.25" [285.75]

Dos conductos

Cuatro conductos

7" [177.8]➉

6" [152.4]6" [152.4]

1 1 1 2

2 2 2 7

44

3 3 3 3 3

6 5 5

Sin dispositivosen la puerta delcompartimientodel interruptor














➀ Localizaciones primarias de la canaleta para la entrada del tope o del fondo.

➁ Espacio mínimo recomendado en la parte posterior de VacClad - W: 36 pulgadas [914.4].



➄ Provisión de conexión a tierra de la estación.➅ Espacio de la canaleta secundaria: Todos - 1

pulgada como máximo [25.4] de proyección.➆ Espacio mínimo en la cara izquierda de VacClad -

W: 32 pulgadas [812.8].➇ Superficie de los cimientos acabada (incluyendo

el acero del piso) debe estar plano y nivelado y en plano recto.

➈ Espacio mínimo en el frente de VacClad - W: 70 pulgadas [1778].

➉ Cambios a 8.25 [209.55] si se requieren las puertas con bisagras traseras opcionales.

k Note que la figura anterior muestra que el arreglo de los componentes difiere entre los paneles superior e inferior. La figura puede también ser usada para seleccionar los arreglos a la medida de los componentes del panel con bisagra.

l El uso de los relevadores de estado sólido de propósito múltiple, tal como el Digitrip 3000 de Cutler-Hammer (del mismo tamaño que el dispositivo 7) reducirá significativamente el consumo de espacio del tablero.


Dimensiones del plano – 27 kV


189


TD.46.01B.T.S


1 o 2VTS

Ancho =42 [1066.8]

128.75 [3270.25]

100.

00 [2

540]

1 o 2VTS

Fusibleextraible(3-Max)

Fusibleextraible(3-Max)

Com

part

imie

nto

de c

ontr

ol

128.75 [3270.25]

Bloq

ues

term

inal

esCo

mpa

rtim

ient

ode

con

trol

Busprincipal

CTS

CT

Bus de tierra

Inte

rrup

tor

100.

00 [2

540]Ancho =

42 [1066.8]

128.75 [3270.25]

Bloq

ues

term

inal

esCo

mpa

rtim

ient

ode

con

trol

Busprincipal

CTS

CT

Bus de tierra

Inte

rrup

tor

Cables deenrtada delfondo

48.0

0 [1

219.

2]10

0.00

[254

0]

48.0

0 [1

219.

2]

Ancho =42 [1066.8]

Cables deentrada del tope

InteriorInterruptor típico, sección vertical, salida del cable del fondo

InteriorTípico, auxiliar / auxiliar

InteriorInterruptor de empate típico, sección vertical

[ ] = Dimensiones en mm.Dimensiones para fines de cálculo solamente.

Pesos Sobrevoltaje, Lbs. (kg.)

Ensambles (Menos los Interruptores)Tipo de secciónVertical

AmperajeEvaluadodel Bus Principal

Interior

Interruptor 12002000

2400 [1090]2500 [1135]

Auxiliar 12002000

2300 [1044]2400 [1090]

Pesos de los interruptoresTipo de interruptor Evaluación de corriente,

Amperes1200 2000

380 VCPW -16380 VCPW -25380 VCPW-32380 VCPW-21

1080 (490)1080 (490)1080 (490)1080 (490)

1140 (518)1140 (518)1140 (518)1140 (518)

Dimensiones del plano -38 kV


190


TD.46.01B.T.S


16" [406.4]

34.5" [876.3]

4.15" [105.41]

3.5" [88.9]

➀

7.5" [190.5]

Espacio delconductosecundario tope

3.75" [95.25]

2.20" [55.88]3" [76.2]

3.38" [85.85]

1.48"[37.59]

16"[406.4]

34.5" [876.3]

➀

➂

➃ ➃

➃ ➃

➅

Frente➈

➆

➁

128.

75"

[327

0.25

]

➄

12" [304.8]

➇

39.60"[1005.84]

61.6

2" [1

565.

15]

65.8

5" [1

672.

59]

3" [76.2]

3.75" [95.25]

➂

39.60"[1005.84]

7.5" [190.5]

15.38" [390.65]

30.88"[784.35]

4.15"[105.41]

42" [1066.8]

7 [177.8]"

7 [177.8]"

Cuatro conductos

9" [228.6]➉

A

12" [304.8]m

Tres conductos

Dos conductos

Sencillo conductos

C AB B

A = 10" [254]B = 4.5" [114.3]C = 5.5" [139.7]

7 [177.8]"

9" [228.6]➉

7 [177.8]"

7" [177.8]

9" [228.6]➉

Sin dispositivosen la puerta delcompartimientodel interruptor

1 1 1

7

3 4

45 5 5 6















Dimensiones del plano -38 kV

➀ Localizaciones primarias de la canaleta para la entrada del tope o del fondo

➁ Espacio mínimo recomendado en la parte posterior de VacClad - W: 42 pulgadas [1066.8]



➄ Provisión de conexión a tierra de la estación.➅ Espacio de la canaleta secundaria: Todos -

1 pulgada como máximo [25.4] de proyección.➆ Espacio mínimo en la cara izquierda de VacClad

- W: 38 pulgadas [965.2]➇ Superficie de los cimientos acabada

(incluyendo el acero del piso) debe estar plano y nivelado y en plano recto.

➈ Espacio mínimo en el frente de VacClad - W: 84 pulgadas [2133.6]

➉ Cambios a 10.25 pulgadas [260.35] si se requieren las puertas con bisagras traseras opcionales.

k Note que la figura anterior muestra la disposición de los componentes. La figura puede también ser usada para seleccionar los arreglos a la medida de los componentes del panel con bisagra.

l El uso de los relevadores de estado sólido de propósito múltiple, tal como el Digitrip 3000 de Cutler-Hammer (del mismo tamaño que el dispositivo 7) reducirá significativamente el consumo de espacio del tablero.

m Cambios a 13.25 pulgadas [336.55] si se requieren las puertas con bisagras traseras opcionales.


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ValoresA. El tablero de media tensión descrito en

esta especificación deberá estar diseñadopara operar en un sistema de ______ kV, tres fases, ________ cable, [conectado a tierra sólidamente] [sin aterrizar] [conectado a tierra a impedancia] [conectado a tierra a alta impedancia], 60 - Hertz

B. Cada interruptor de circuito deberá tener las siguientes capacidades:Voltaje máximo _______ kVEvaluación BIL _______ kVCorriente continua _______ Amperes

[1200] [2000] [3000]Corriente de Corto circuito _______ kAA kV máximo evaluado Capacidad de seguro y cierre _______ kA CrestaEvaluación de tres segundos _______ kANominal de 3 Fases Clase MVA _______ MVAInterrupción evaluada Tiempo Cinco ciclos

ConstrucciónA. El ensamble del tablero de media tensión

deberá consistir de secciones verticales individuales que contengan a varias combinaciones de interruptores de circuito y auxiliares, empernados para formar un ensamble de tablero de media tensiónrígido. Las hojas de metal de los lados proveen barreras aterrizadas entre las estructuras adyacentes y las barreras de metal removibles sólidas que deben aislar las secciones primarias mayores de cada circuito. [Deberán ser proporcionadas dos cubiertas traseras para cada secciónvertical para aislamiento del circuito y facilidad de manejo] Deberánproporcionarse puertas traseras con bisagras, completas con los accesorios para candados].

B. Los contactos primarios estacionarios deberán estar chapados en plata y empotrados dentro de los tubos de aislamiento. Un obturador de acero deberácubrir automáticamente los contactos de desconexión primarios estacionarios cuando el interruptor esté en la posición de desconectado o fuera de la celda. Provea rieles para permitir la salida de cada interruptor de circuito de 5 – 15 y 27 kV para su inspección y mantenimiento sin usar un dispositivo de levantamiento por separado. El interruptor de circuito de 38 kV deberá ser de diseño rodante.

BusA. El bus principal deberá ser de cobre y tener

aislamiento resistente al desgaste y retardante al fuego de cama epóxica fluida.Los soportes del bus entre las unidades deben ser retardantes al fuego, resistentes al desgaste, [Poliéster de vidrio para la clase de 5 y 15 kV] [soportes de epóxicociclo alifático para la clase 27 y 38 kV] El tablero de media tensión deberá estar construido de tal manera que todos los buses, los soportes del bus y las conexiones deberán soportar las tensiones que podrían producirse por corrientes iguales a las capacidades momentáneas de los interruptores de circuito. Deberá ser provisto un conjunto de bus principal aislado de [1200-] [2000-] [3000-] amperes

y tener las provisiones para ampliaciones futuras. Todas las uniones del bus deberánestar chapadas en plata, atornilladas y aisladas con fundas instaladas fácilmente.El bus deberá estar sujetado para soportar las corrientes de falla iguales a la evaluación de cierre y seguro de los interruptores. El aumento de temperatura del bus y las conexiones deberá estar en cumplimiento con las normas ANSI y documentado con pruebas de diseño.

B. Un bus conectado a tierra de cobre deberáextenderse por la longitud completa del tablero de media tensión.

C. Un bus totalmente evaluado [desnudo] [aislado] deberá extenderse por la longitud completa del tablero de media tensión.

Cableado / terminalesA. El fabricante del tablero de media tensión

deberá proveer los bloques terminales apropiados para las terminales de cable secundarias y un mínimo del 10% de conexiones terminales de repuesto. Deberáproveerse un dispositivo de corte de circuito de control en cada caja del interruptor de circuito. El alambre secundario del tablero de media tensióndeberá ser # 14 AWG, tipo SIS evaluado a 600 voltios, 90 grados C, provisto con marcadores de alambre en cada terminal. Los alambres deberán terminar en los bloques terminales con tiras marcadoras numeradas de acuerdo con los diagramas de conexión detallados.

B. Deberán proporcionarse las talones de la línea de entrada y del cable alimentador del tipo y tamaño indicados.

Interruptores de circuitoA. Los interruptores de circuito deberán ser

del tipo deslizable horizontal, capaces de ser sacados sobre rieles para los tipos 5 – 27 kV y rodante para el 38 kV. Los interruptores deberán ser operados por un mecanismo de muelle de energíaalmacenada cargada por motor, cargado normalmente por un motor eléctricouniversal y en caso de emergencia por medio de una manivela. Los contactos de desconexión primarios deberán ser de cobre chapado con plata.

B. Cada interruptor de circuito deberácontener tres interruptores de vacíoremovibles montados por separado en una unidad de poste auto alineable, la cual pueda ser removida con facilidad. La unidad de poste auto alineable deberáestar montada en [Poliéster de vidrio para la clase de 5 y 15 kV] [soportes de epóxicociclo alifático para la clase 27 y 38 kV] Deberá estar visible un indicador de desgaste del espacio del contacto para cada interruptor de vacío, el cual no requiere de herramientas para indicar la vida útil disponible del contacto, cuando el interruptor 5 / 15 / 27 kV sea removido de su compartimiento. Deberá ser visible cuando se abra la puerta del compartimiento del interruptor 38 kV. La transferencia actual desde la espiga del interruptor de vacío removible al conductor principal del interruptor deberá ser de un diseño no deslizable. El tablero frontal del interruptor deberá ser removible cuando sea sacado el interruptor para la facilidad de inspección y mantenimiento.

C. Los contactos secundarios deberán estar chapados con plata y deberán accionarse automáticamente en la posición de operación del interruptor, los cuales pueden ser accionados manualmente en la posición de prueba del interruptor.

D. Se deberán proveer interbloqueos para evitar el cierre de un interruptor entre las posiciones de operación y de prueba, para desconectar los interruptores al insertarlos o removerlos de la caja y para descargar los mecanismos de energía almacenada al insertarlos o removerlos de la caja. El interruptor deberá estar asegurado en la caja entre e incluyendo las posiciones de prueba y de operación.

E. Los interruptores deberán ser operados eléctricamente por medio de los siguientes voltajes de control:

Desconexión por condensador de CA y [120-] [240-] voltios de cierre CA.

– O –

Cierre de CD de [48-] [125-] [250-] y desconexión CD de [48-] [125-] [250-]

Cada interruptor deberá estar completo con el tablero de media tensión de control y las luces indicadoras verde y roja para indicar la posición de contacto del interruptor.

F. El voltaje de control debe ser [derivado de un transformador de corriente de control montado en el tablero de media tensión ] [como se indica en los diagramas]

Relevador de ProtecciónA. El fabricante del tablero de media tensión

deberá proporcionar e instalar, en el tablero de media tensión, la cantidad, tipo y evaluación de relevadores de proteccióncomo se indica en los diagramas y se describen más adelante en esta especificación.

Seleccione una de las siguientes protecciones de corriente:

Relevador de tres fases con base de microprocesador

Relevadores de sobrecorriente de fase sencilla tipo disco de inducción

B. Relevador protector de tres fases de microprocesador

1. Relevadores para sobrecorriente de tiempo de fase, corriente instantánea y protecciónde pérdida a tierra, ANSI 50 / 51, 50 / 51 G o 50 / 51 N, deberán estar incorporados en un dispositivo único y deben ser del tipo Digitrip 3000 de Cutler-Hammer o uno similar aprobado. Refiérase a la página ____ para mayores detalles.

– O –

B. Relevador de sobrecorriente de disco de inducción

1. Provea un relevador de sobrecorriente del tipo de disco de inducción montado en una caja deslizable semi pareja.

2. Cuando así se muestre en los diagramas, los relevadores de disco de induccióndeberán estar equipados con el Dispositivo


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50 ANSI de bobinas de toma instantáneaajustable.

3. El relevador de disco de inducción deberáser proporcionado con blancos para indicar la operación del relé.

Dispositivos AuxiliaresA. Los transformadores de corriente de tipo

anillo deberán ser proporcionados como se indica en los diagramas del contrato. Las capacidades térmicas y mecánicas de los transformadores de corriente deberánestar coordinadas con los interruptores de circuito. La evaluación de su exactitud deberá ser igual o mayor que los requisitos estándar ANSI. La ubicación estándar para el transformador de corriente en el lado del bus y en el lado de la línea de las unidades de interrupción de 5-, 15- y 27- kV deberáser accesible por el frente para permitir la adición o cambio de los transformadores de corriente sin remover las conexiones de aislamiento de alto voltaje. Los bloques terminales de corto deberán ser proporcionados en el secundario de todos los transformadores de corriente.

B. Deberán ser proporcionados los transformadores de voltaje y de control de la cantidad y capacidades indicados en el detalle de la especificación. Los transformadores de voltaje deberán estar montados en cajones deslizables contenidos en un compartimiento auxiliar cerrado. Los transformadores de control de hasta 15 kV, 15 kVA, fase sencilla, deberán estar montados en cajones deslizables. Los transformadores de control para la clase de tablero de 27 kV y transformadores de corriente de control y de voltaje para la clase tablero de 38 kV, deberán estar montados fijos con los fusibles primarios en cajones deslizables. Se deben proporcionar rieles para cada cajón para permitir la inspecciónfácil, prueba y reemplazo de fusibles. Los obturadores deberán aislar las perforaciones del bus primario cuando se retiren los cajones.

C. Se debe proporcionar un interbloqueo mecánico para forzar el interruptor secundario a estar abierto antes de que puedan ser retirado el cajón de fusibles primario CPT o el cajón CPT.

Utilidad de MediciónA. Donde se muestre en los diagramas,

provea un compartimiento de mediciónpara la compañía eléctrica con divisiones por separado o una estructura completa con puerta sellable con bisagra. El trabajo en el bus deberá incluir provisiones para montar los transformadores de corriente de la compañía eléctrica y transformadores de potencial como lo requiere la compañíaeléctrica. Provea una etiqueta para la entrada de servicio y las características de entrada aplicables y necesarias de acuerdo a los requisitos de NEC y de las ordenanzas locales.

Medición del clienteA. Provee los dispositivos de medición para el

cliente donde se muestre en los diagramas. Donde se indique, provee un compartimiento por separado para la medición del cliente con puertas frontales con bisagras. Incluya los transformadores de instrumentos asociados.

B. Provee los transformadores de corriente para cada medidor. Los transformadores de corriente deberán estar cableados a los bloques terminales tipo corto.

C. Los transformadores de potencial, incluyendo los fusibles primarios y secundarios con medios de desconexiónpara medición tal como se muestra en los diagramas.

Seleccione los dispositivos como se requiere para el artículo D. Refiérase a la página indicada para una especificacióndetallada.

D. Sistema de medición basado en microprocesador

Analizador IQ (secc. B1, CAT.71.01.T.S)IQ DP - 4000 (secc. B1, CAT.71.01.T.S)Generador IQ (secc. B1, CAT.71.01.T.S)Datos IQ (secc. B1, CAT.71.01.T.S)

AnexosA. El tablero descrito en estas

especificaciones deberá ser de construcción para interior, con los dispositivos dispuestos como se muestra en los diagramas del contrato.

– O –

A. El tablero descrito en estas especificaciones deberá ser de construcción a prueba de agua, sin pasillo para servicio en exterior. Cada grupo de embarque deberá estar montado en un marco de base integral con un recinto a prueba de agua para el ensamble en el sitio en un ensamble de tablero dentro de metal completo con una puerta a prueba de agua provista en el lado del interruptor deslizable en cada sección vertical.

– O –

A. El tablero descrito en estas especificacionesdeberá ser de construcción a prueba de agua, con pasillo cubierto para servicio en exterior. Cada grupo de embarque deberáestar montado en un marco de base integral con un ensamble del recinto a prueba de agua en el sitio a un ensamble del tablero con recinto de metal completo. El recinto deberá ser extendido en el lado del interruptor deslizable para formar un pasillo de operación y / o mantenimiento lo suficientemente grande para permitir el intercambio de los interruptores de circuito. En cada extremo del interior deberá haber una puerta a prueba de agua con mecanismo de liberación rápida aúncuando esté asegurada por fuera. Deberánproporcionarse para el pasillo las luces interiores, tablero de media tensión de las luces y los receptáculos de falla de tierra dobles.

B. Donde se muestre el tablero, cada secciónvertical del tablero exterior deberá estar provisto con calentadores locales. Se deben proveer los calentadores de tipo tubular operados a la mitad del voltaje para larga duración. Deberán utilizarse calentadores de 500 volts o de 250 volts a 240 o 120 volts respectivamente. La alimentación para los calentadores locales deberá ser provista [como se indica en los

dibujos] [desde un transformador de corriente de control montado en el tablero.]

C. Los calentadores deberán estar cableados para ofrecer calentamiento temporal durante el almacenamiento.

Placas de nombresA. Las placas de nombre grabadas, montadas

en la cara del ensamble, deberán ser provistas con todos los circuitos principales y circuitos alimentadores, como se indica en los diagramas. Las placas de nombre deberán ser de plástico laminado, con letras en negro sobre fondo blanco y aseguradas con tornillos. Las letras deberán ser de 3/16 de pulgada de altura, como mínimo. Las placas de nombre deberán designar al artículo y el número de circuito así como el amperaje del marco y la evaluación de desconexión apropiada. Proporcione la placa de nombre maestra, dando la designacióndel tablero, evaluación de voltaje y amperaje, evaluación de corto circuito, nombre del fabricante, número de orden general y número de artículo.

B. Los componentes de control, montados dentro del ensamble, tales como los bloques de fusibles, relevadores , botones, tableros, etc., deberán estar marcados apropiadamente para la identificacióncorrespondiente a las designaciones apropiadas en los diagramas de cableado del fabricante.

AcabadoA. El acabado consistirá de una capa de

pintura gris (ANSI – 61), de secado térmico,de polvo de poliéster, aplicada electrostáticamente al acero fosfatado y aluminio limpiados previamente para las partes interiores y exteriores. La capa deberá ofrecer resistencia a la corrosión de 600 horas a 5% de rocío de sal. Antes del embarque, los ensambles completos, los interiores así como los exteriores, deberántener una capa rociada de acabado exterior de 1.5 a 2.0 mm de espesor con esmalte gris de alto brillo de secado al aire.

AccesoriosA. El fabricante del tablero deberá

proporcionar los accesorios para prueba, inspección, mantenimiento y operación,incluyendo:

1. Una – Herramienta de mantenimiento para la carga manual del muelle de cierre del interruptor y para abrir manualmente el obturador.

2. Una – Palanca de apoyo para mover el interruptor entre las posiciones de prueba y de conectado.

3. Uno – Puente de prueba para la operacióneléctrica del interruptor mientras esté fuera del compartimiento.

4. Uno – Yugo de levantamiento del interruptor utilizado para fijar el interruptor para levantarlo de los rieles➀

5. Uno – Conjunto de extensiones de rieles y abrazaderas para rieles➀

➀ Aplicable al tablero 5-, 15- y 27-kV solamente.


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6. Uno – (Opcional) Dispositivo de levantamiento portátil para el levantado del interruptor de los rieles➀

7. Una – (opcional) Rampa para el interruptor de rodado montado en el compartimiento inferior directamente en el piso➀

8. Uno — (Opcional) Gabinete de prueba para probar los interruptores operados eléctricamente fuera de la caja

9. Una — (Opcional) Carretilla de transporte “Asegurable” para sacar de su compartimiento al interruptor➀

10. Uno — (Opcional) Dispositivo de apoyo eléctrico.

Inventario del materialA. La sección auxiliar del tablero de media

tensión para el control e instrumentación,deberá incluir lo siguiente:

1. [Dos — Línea a línea] [Tres — Línea a tierra] Transformadores de voltaje

2. Tres — Transformadores de corriente

3. Uno — _____ kVA [Fase sencilla] [Tres fases] transformador de corriente de control

4. Un — Sistema de medición basado en microprocesador

5. Requisitos adicionales como se muestran en los planos.

B. La sección del interruptor de circuito principal del tablero de media tensión para el control de un interruptor de circuito principal, deberá incluir lo siguiente:

1. Uno — Interruptor de circuito de corriente deslizable, evaluado a _____ amperes

2. Tres — Transformadores de corriente, secundario sencillo

3. Uno — Desconectador de control del interruptor de circuito con luces indicadoras roja y verde

4. [Uno — Relevador de pico de tierra y de tres fases basado en microprocesador, número de dispositivo ANSI 51 / 50, 51 / 50N][Tres — Relevadores de sobrecorriente de fase sencilla, dispositivo tipo inducción de disco ANSI número 51 / 50 y Uno —relevador de sobrecorriente a tierra sencillo, número de dispositivo ANSI 51 / 50N]

5. Una — Placa de nombre

6. Uno — Sistema de medición basado en microprocesador

7. Uno — Conjunto de talones de cables.

C. La sección del interruptor de circuito de enlace del tablero de media tensión para el control de un interruptor de circuito de enlace, deberá incluir lo siguiente:



3. Uno — Tablero de media tensión de control del interruptor de circuito con luces indicadoras roja y verde

4. [Uno — Relevador de pico de tierra y de tres fases basado en microprocesador, número de dispositivo ANSI 51 / 50, 51 / 50N][Tres — Relevadores de sobrecorriente de fase sencilla, dispositivo tipo inducción de disco ANSI número 51 / 50 y Uno —relevador de sobrecorriente a tierra sencillo, número de dispositivo ANSI 51 / 50N] Número de dispositivo ANSI 51 / 50, 50 / 51N]


6. Uno — Sistema de medición basado en microprocesador.

D. Cada sección del interruptor de circuito alimentador del tablero de media tensiónpara el control de un interruptor de circuito alimentador, deberá incluir lo siguiente:



3. Uno — Desconectador de control del interruptor de circuito con luces indicadoras roja y verde

4. [Uno — Relevador de tierra y de tres fases con base en microprocesador, número de dispositivo ANSI 51 / 50, 50 / 51G] [Tres —Relevadores de sobrecorriente de fase sencilla, dispositivo de tipo disco de inducción número ANSI 51 / 50 y Uno —Relevador de sobrecorriente de tierra sencillo. Número de dispositivo ANSI 51 / 50G]


6. Uno — Sistema de medición basado en microprocesador

7. Uno — Conjunto de talones de cables.

8. Uno — Transformador de corriente de secuencia cero

➀ Aplicable al tablero de media tensión 5-, 15- y 27-kV solamente.

Para especificaciones completas del producto en formato CSI, vea la Guía de Especificaciones de Productos Cutler-Hammer, sección 16346.

Derechos de Autor Cutler-Hammer Inc., 1999.Todos los Derechos Reservados.


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TD.46.01B.T.SImpreso en los EE.UU. / Z99034

Cutler-Hammer

Cutler-HammerTablero de Media Tensión VacClad – WInterruptor Vacío Removible VCP – W

TD46

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Eat On

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