© Siemens AG 2011
CONTE 2011
Low Voltage Distribution
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 2
Las líneas, cables, Busways, transformadores y generadores deben protegerse contra el calentamiento excesivo, causado por:
•Sobrecargas.
•cortocircuitos plenos.
Flujo normal de corriente
Flujo excesivo de corriente
EFECTOS DE SOBRECARGA
A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 3
La protección contra las sobrecorrientes en las redes debe ser elegida según las necesidades y las características específicas entre: Fusibles, Mini-Interruptores, Interruptores de caja moldeada, Interruptores de potencia abiertos.
DAÑO EN EL AISLAMIENTO
La sobrecorriente sobre el conductor produce
sobrecalentamiento, el cual debilita el aislamiento.
A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 4
PROTECCIÓN EN REDES
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 5
PROTECCIÓN EN REDES
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 6
PROTECCIÓN EN REDES
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 7
PROTECCIÓN EN REDES
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 8
FUNCIONES DE PROTECCIÓN BRINDADAS POR LOS INTERRUPTORES
SENSAR--cuando una sobrecorriente (sobrecarga o corto circuito) aparece.
DECIDIR--Evaluar el nivel de la sobrecorriente.
ACTUAR--Abrir el circuito eléctrico en el tiempo necesario para prevenir daños a si mismo y a los cables asociados en el circuito
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 9
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 10
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 11
NORMAS APLICABLES
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
• NTC 2050 Código Eléctrico Colombiano ( Icontec )
• RETIE
• NEMA UL 489 Molded-Case Circuit Breakers, Molded-Case Switches and Circuit-Breaker Enclosures
• IEC 898 (NTC 2116) Interruptores para protección contra corriente en instalaciones domesticas y similares.
• IEC 60947-2 Interruptores para protección de sobre corriente en instalaciones industriales.
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 12
CRITERIOS DE SELECCION DE INTERRUPTORES
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
• Tensiones del Sistema.
• Número de Fases.
• Tipos de Cargas.
• Frecuencia.
• Propósito uso en el sistema, Principal, Alimentador o Derivación
• Capacidad de Ruptura a Voltaje de servicio.
• Intensidades Nominales.
• Sistema a Tierra.
NEMA AB 3-2006
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 13
CRITERIOS DE SELECCION DE INTERRUPTORES
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
• Tipo de interruptor: 1. Limitador de corriente Caja Moldeada. 2. Caja Moldeada 3. Interruptores de Potencia Abiertos
• Tipo de disparador de sobre intensidad según funciones de protección.
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 14
INTENSIDADES NOMINALES.
Intensidad permanente nominal Iu :Es la intensidad de la corriente que puede conducir por tiempo ilimitado el interruptor de potencia en condiciones normales de servicio y ambientales, sin sobrepasar las temperaturas límite correspondientes.
Intensidad de servicio nominal :Es la intensidad por tiempo ilimitado fijada por las condiciones de utilización del interruptor. En caso de mayores temperaturas ambientales o altura deben reducirse las intensidades de servicio nominales. Derrating
Intensidad de ajuste Ir :Es la intensidad ajustada de acuerdo a la red.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 15
Interruptores de potencia con extinción al paso por cero Estos interruptores extinguen el arco eléctrico en corriente alterna al paso natural de la corriente por cero (al empezar la segunda semionda).
Interruptores Automaticos Circuit Breakers
Estos interruptores realizan la desconexión dentro de los 10 primeros ciclos, después de detectada la falla.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 16
Molded Case Circuit Breakers
•Estos interruptores realizan la desconexión dentro de los 10 primeros ciclos, después de detectada la falla.
•Molded Case Circuit Breakers con Limitación de Corriente
Interruptores con Limitación de la corriente
Estos interruptores realizan la desconexión de la corriente de cortocircuito en la zona ascendente de la primera semionda antes de alcanzar su valor de pico (impulso de la corriente de cortocircuito Is) limitandose así a una menor corriente de paso Id
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 17
TENSIONES NOMINALES.
La tensión de la red es determinante para la elección del interruptor según:
Tensión nominal de aislamiento Ui :es el valor normalizado de la tensión, para el que están dimensionados el aislamiento del interruptor de potencia y sus partes integrantes según VDE 0110, grupo de aislamiento C.
Tensión nominal Ue : de un interruptor de potencia es el valor al que se refieren la capacidad nominal de cierre y ruptura en cortocircuito y la categoría de potencia en cortocircuito.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 18
FUNCIONES DE PROTECCIÓN BRINDADAS POR LOS INTERRUPTORES
SENSAR--cuando una sobrecorriente (sobrecarga o corto circuito) aparece.
DECIDIR--Evaluar el nivel de la sobrecorriente.
ACTUAR--Abrir el circuito eléctrico en el tiempo necesario para prevenir daños a si mismo y a los cables asociados en el circuito
A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 19 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 20 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
CONDICION DE CIRCULACION DE CORRIENTE NOMINAL
ARMADURA
BOBINA
BIMETAL
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 21 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
CONDICION DE FALLA POR SOBRECARGA
ARMADURA
BOBINA BIMETAL
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 22
Protección contra sobrecarga Estandard I2t Opcional I4t
Protección por cortocircuito con retardo breve Estandard tsd Opcional I2t
Disparo por cortocircuito instantáneo
Protección falla a tierra Estandard t Opcional I2t
L
S
I
G Corriente (A)
Ir
Isd
Ii tg
Ig
tsd
tr
Interruptor de Potencia Disparador electrónico
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 23
Toda corriente transportada en un conductor genera un campo magnético en su alrededor
Los campos magnéticos generados durante una sobrecorriente en el interruptor, son opuestos e iguales entre sí, debido a esto sufren una fuerza de repulsión.
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 24
La interrupción de la corriente generalmente es acompañada por la prolongación de un arco el cual se origina mientras se separan los contactos.
Para eliminar este arco en los interruptores se recurre a los cámaras apagachispas.
Por acción magnética es guiado el arco dentro de la cámara
donde es segmentado en pequeñas porciones facilitando el enfriamiento de los gases ionizados.
Esta expansión y segmentación del arco incrementa rápidamente la impedancia del circuito causando que el arco sea extinguido rápidamente
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 25
CAMARAS APACHISPAS
Durante la interrupción el arco es dividido entre las placas de
acero
Localizadas en cada polo Formados por un conjunto de placas de acero estampadas en forma de U El arco es dividido , enfriado y extinguido
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 26 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
CONDICION DE FALLA POR CORTOCIRCUITO
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 27
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Para unidad de disparo electrónica, se adiciona un solenoide magnético, este atrae una armadura magnética para provocar el disparo del interruptor; el cual es activado por la unidad de disparo electrónica, la medición de la corriente se realiza por transformadores de corriente.
ARMADURA
BOBINA
UNIDAD DE DISPARO
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 28
Para corrientes por encima de las capacidades de ruptura se puede presentar:
Destrucción completa o de partes del interruptor.
Soldadura de contactos y modificación permanente de la característica de disparo del relé de intensidad.
Soldadura de contactos.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 29
RESISTENCIA A LOS CORTO CIRCUITOS La corriente de corto circuito es determinante para la elección de los aparatos de maniobra y distribución en función de su: Resistencia a los cortocircuitos y Capacidad de ruptura (poder de corte) La corriente de cortocircuito al final de los conductores (corriente de cortocircuito mínima) es determinante para la medida de la protección mediante puesta a neutro
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 30
apertura de contactos
IP
I2T máxima permitida
máxima permitida
I2T máxima de cortocircuito
IP
máxima de cortocircuito
Amps
Time
Las fuerzas magnéticas de repulsión generan un movimiento de apertura (rápido) en los contactos, el cual origina una drástica reducción de Ip e I2T, esta reducción es denominada limitación de corriente
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMIENTO
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 31
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTO CIRCUITO Durante un servicio normal, la corriente de servicio Ie fluye a través de los conductores. Ella está determinada por la tensión de servicio Ue y la suma de las impedancias de la red Zl y de la carga Z. En caso de cortocircuito desaparece la impedancia de la carga. Por lo tanto, la corriente de cortocircuito está solamente determinada por la tensión de servicio, la impedancia de la red y la impedancia del sitio del cortocircuito.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 32
CLASES DE CORTOCIRCUITOS
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
CORTOCIRCUITO TRIPOLAR (para el caso de cortocircuitos alejados del generador presenta las mayores corrientes de cortocircuito ). CORTOCIRCUITO BIPOLAR SIN CONTACTO A TIERRA CORTOCIRCUITO BIPOLAR CON CONTACTO A TIERRA(para el caso de cortocircuitos cercanos al generador puede presentar las mayores corrientes de cortocircuito ). CORTOCIRCUITO UNIPOLAR A TIERRA CONTACTO DOBLE A TIERRA
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 33
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Potencia del transformador [KVA]
Voltaje del secundario [V]
Impedancia de corto circuito [%] Ik
Zk
Ejemplo: Potencia: 800 KVA (Sn), Voltaje primario: 13.200V Voltaje secundario: 220V (Vs)
Is = Sn
√3 * Vs
800.000VA
√3 * 220V = = 2.105A
Ik = Is
Zk
2.105A
0.05 = = 42.100A
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 34
Selectividad por escalonamiento de las corrientes de reacción de
los disparadores de sobreintensidad
Para mantener la tolerancia del +/- 20% prevista por la norma para las
corrientes de reacción de los disparadores de cortocircuito deben
diferenciarse los valores del escalonamiento como mínimo en un
factor de 1,5 .
Selectividad mediante disparadores por sobreintensidad con
retardo breve
deben diferenciarse los valores del escalonamiento como mínimo en
un factor de 1,5 , y con valores de tiempo de acuerdo a las
necesidades de 70 a 100 ms.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 35
COORDINACION DE PROTECCIONES
Capacidad de ruptura ascendente. Respaldo. Graduación fase a fase del disparo de corto circuito.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 36
M ~ ~
M ~
M ~ ~
M
M ~
M ~ ~
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 37
M ~ ~
M ~
M ~ ~
M
M ~
M ~ ~
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y
SELECTIVIDAD
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 38
M
M ~ M ~ ~
M
M ~ M ~ ~
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y
SELECTIVIDAD
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 39
Zt
ZL1
ZL2
ZL3
ZL4
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y
SELECTIVIDAD
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 40
M ~
M ~ M ~ ~ ~
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y
SELECTIVIDAD
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 41
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y SELECTIVIDAD
TRNSFORMADOR
POTENCIA NOMINAL (VA) 500.000,00
VOLTAJE NOMINAL L-L MT(V) 13.200,00
VOLTAJE NOMINAL BT L-L (V) 208,00
VOLTAJE NOMINAL BT L-N (V) 120,00
CORRIENTE NOMINAL (A) 1.388,89
U (%) Tomada anexo 1 5%
IMPEDANCIA BASE (Ω) 0,08640
IMPEDANCIA TRANSFORMADOR (Ω) 0,00432
CAPACIDAD DE RUPTURA A LA SALIDA DEL TRANSFORMADOR (A) Iruptura=Voltaje nominal fase-neutro 27.777,78
Resistencia Transformador
Zt
ZL1
ZL2
ZL3
ZL4
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 42
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO Y
SELECTIVIDAD
TOTALIZADOR
CALIBRE DE CONDUCTOR AL INTERRUPTOR TOTALIZADOR 2(7x4/0)+2x4/0
RESISTENCIA POR METRO (Ω) Tomada anexo 2 pasada a metros / No conductores 0,0000117143
DISTANCIA (M) 5,00
RESISTENCIA TOTAL (Ω) 0,0000585714
CAPACIDAD RUPTURA NECESARIA Iruptura= Voltaje nominal fase-neutro (A) 27.406,20
Resistencia Transf+Resistencia cable
REFERENCIA 3WN6361-0GB05-0AA0
CAPACIDAD DE RUPTURA ofrecida (A) 65.000,00
DISPARADOR POR CORTOCIRCUITO (A) 12.000,00
DERIVACION 1 3VL5763 1DC36 0AA0
DISPARADOR POR CORTOCIRCUITO (A) 4.875,00
DERIVACION 2 3VL5740 1DC36 0AA0
DISPARADOR POR CORTOCIRCUITO (A) 3.000,00
DERIVACION 3 3VL3720 1DC36 0AA0
DISPARADOR POR CORTOCIRCUITO (A) 2.000,00
DERIVACION 4 3VL1716 1DD33 0AA0
DISPARADOR POR CORTOCIRCUITO (A) 1.600,00
Zt
ZL1
ZL2
ZL3
ZL4
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 43
Posibilidades de ajuste en los interruptores termomagnéticos
Aplicación: protección de distribución-TM, función LI
Protección contrasobrecarga con ajuste fijo, Protección cortocircuito con ajuste fijo
Definitions
63 A
1,0 0,8
Aplicación: protección de distribución-TM, función LI
Protección contrasobrecarga ajustable 0,8-1 In, Protección cortocircuito con ajuste fijo
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 44
SENTRON VT Disparador termo magnético
Protección contra sobrecarga
Disparo por cortocircuito instantáneo
L
I
Corriente (A)
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 45
SENTRON VL-VT Disparador termo magnético
Protección contra sobrecarga
Disparo por cortocircuito instantáneo
L
I
Corriente (A)
Ir
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 46
Posibilidades de ajuste en los interruptores termomagnéticos
Aplicación: protección de distribución-TM, función LI
Protección contrasobrecarga ajustable, Protección cortocircuito con ajustable
1,0
0,8
Aplicación: protección de distribución-TM, función LI
Protección contrasobrecarga ajustable 0,8-1 In, Protección cortocircuito con ajuste fijo
250 A
10 5
6 9 7 8
tr
800 A
0,5 0,9
0,95 0,45 1,0 0,4
tr 6 14
20 4 25 2,5
3 6 8 2
10 1,5
0,8 0,6 8 10 5 4
Ir tr Ii
Ir Ii
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 47
SENTRON VL Disparador electrónico
Protección contra sobrecarga
Disparo por cortocircuito instantáneo
L
I
Corriente (A)
Ir
Ii
tr
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 48
Protección contra sobrecarga Estandard I2t Opcional I4t
Protección por cortocircuito con retardo breve Estandard tsd Opcional I2t
Disparo por cortocircuito instantáneo
Protección falla a tierra Estandard t Opcional I2t
L
S
I
G Corriente (A)
Ir
Isd
Ii tg
Ig
tsd
tr
Interruptor de Potencia Disparador electrónico
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 49
Interruptor de potencia Disparador electrónico
Protección LSIN: > L : IR = In x 0,4 - 1 I2t o switch selección I4t > S : Isd = In x 1,25 - 12 tsd = M-100-200-300-400-Off [ms] switch selección I2t > I : Ii = In x 1,25-2,2-3-4-6-8-10-max-Off > N : IN = In x 0-0,5-1 > G : IG = adaptable / Off-A-B-C-D-E
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 50
Libre de mantenimiento (no requiere limpieza de contactos)
Larga vida útil Dos niveles de operación para temperatura ambiente
de 40 y 50 °c (nivel standard IEC es de 30 °c). Resistencia antihongos.
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 51 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
NEMA AB 4
GUIA PARA LA INSPECCION Y MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE
INTERRUPTORES DE DE CAJA MOLDEADA EN APLICACIONES COMERCIALES E
INDUSTRIALES
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 52 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
CUIDADO LOS TEST SE REALIZAN SIN TENSIÓN
EL ALIMENTADOR DEBE SER DESENERGIZADO
EL BREAKER DEBE SER ABIERTO PUESTO EN OFF
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 53 A&D M2
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
PROCEDIMIENTOS DE INSPECTION
Temperatura, TERMOGRAFIA
Inspección del Interruptor , correcta instalación, cables, derrating por temperatura
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Evaluación del ambiente
Revisión de la unidad de disparo si es intercambiable, (solo al detectar anormalidades)
Conectores de cableado tratar solo con papel de Oxido de aluminio fino de ser necesario
Procedimiento de reinstalación
PROCEDIMIENTO DE PRUEBAS
Prueba mecánica
Prueba de aislamiento
Prueba de resistencia del polo (caída de tensión)
Pruebas de disparo por sobrecarga (Inverse-Time Overcurrent Trip Test)
Pruebas de disparo por sobrecorriente (Instantaneous Overcurrent Trip Test)
Prueba de funcionamiento correcto ( realizar después de un disparo )
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 54
Interruptores Residenciales QP Interruptores Comerciales y Residenciales 3VT Interruptores Industriales 3VL Interruptores de Potencia Abierto 3WL
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 55
La familia completa (630A - 6300A) 3- y 4-polos Montaje fijo. 3 capacidades de Ruptura. Unidad de disparo electrónica. Aplicaciones AC / DC
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 56
Protección de Cables Protección de generadores. Arrancadores directos. Arrancadores estrella - triángulo. Arrancadores electrónicos suaves. Variadores electrónicos de velocidad. Transferencias automáticas. Protecci-on de Bancos Capacitivos
APLICACIONES
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 57
Externos Enclavamiento mecánico Accionamiento motorizado Montaje enchufable Accionamiento desde puerta Enclavamiento de manija Enclavamiento de manija a
candado
ACCESORIOS
Internos Bobina de disparo Bobina mínima tensión Contactos auxiliares Contactos de alarma
PROTECCIÓN EN REDES DE BAJA TENSIÓN
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 58
SIMBOX
= Mercado de tableros Simbox
Mercado de tableros Metálicos
Funcionalidad
Aplicaciones
Segmentación
Fuentes:
DANE Estadisticas construcción
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 59
SIMBOX Segmentación
Construcción Tipos Usos Estratos Zonas Geográficas
Reposición
Renovación
Otros
Nueva
Industria
Bodega
Admón. Publica
Religiosa
Social
Vivienda
Oficinas
Comercio
Hotel
Educación
Hospital
Vis
1
2
3
4
5
6
Centro
Costa Atlántica
Occidente
Sur Occidente Condiciones Climáticas especiales
Humedad, Salinidad, Temperatura
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 60
SIMBOX Características físicas
Robustez
Empaque
Capacidad
Diseño exterior (tapa plana)
Grosor de las paredes
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 61
SIMBOX Productos complementarios
5SX1
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 62
SIMBOX Portafolio Productos
SIMBOX
Según módulos:
5SX1
Según Amperajes y fases
Monofásico Bifásico Trifásico 16 16 16 20 20 20 25 25 25 32 32 32
Accesorios
Terminales N/Pe Peines Bornes
Módulos de aislamiento Tapas
Tapa Blanca/Transparente
Repuestos
Productos Complementarios
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 63
SIMBOX Modularidad
© Siemens AG 2011 © Siemens AG 2011. All rights reserved.
Protecciones de instalaciones eléctricas Sobretensiones transitorias
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 65
Todo elemento de una instalación está diseñado para un nivel de tensión determinado, aquel evento que genere un valor de tensión que exceda a dichos valores límites, es llamado sobretensión.
Las sobretensiones pueden ser permanentes o transitorias.
Las permanentes son provocadas, por ejemplo, ante la falta de neutro. Perdura en el tiempo hasta que sea interrumpido.
Las transitorias usualmente superan los 1000 V, duran menos de 5 ms y son provocadas por descargas atmosféricas o maniobras en la red.
Las sobretensiones pueden dañar gravemente a las instalaciones y a los equipos eléctricos y electrónicos que se encuentran conectados a ella. Y por supuesto heridas e incluso la muerte de personas o animales.
¿Qué es una sobretensión?
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 66
Standard en que se basa la presentación IEC
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 67
Multimedidores SENTRON PAC3200 & PAC4200 (Parametrizando sus límites y salida digital integrada)
Protección contra sobretensiones permanentes
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 68
Relés de monitoreo SIRIUS 3UG46 (Monitoreo de falta y secuencia de fases, asimetría, vigilancia de neutro, sub/sobretensión)
Protección contra sobretensiones permanentes
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 69
Relé de gestión SIMOCODE pro V (Monitoreo de falta y secuencia de fases, asimetría, sub/sobretensión)
Protección contra sobretensiones permanentes
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 70
LEMP (Lightning Electromagnetic Pulse) Sobretensiones provocadas por influencias atmosféricas (rayos) Caídas de rayos directas Campos electromagnéticos inducidos por la descarga
Protección asociada a este tipo de sobretensión: Tipo 1 / Clase I / Clase B
Protección contra sobretensiones transitorias
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 71
Información general
En este momento se están produciendo 1800 tormentas eléctricas y 100 descargas de rayos por segundo en el planeta Tierra.
El edificio Empire State (NY, USA) es alcanzado por rayos, 23 veces por año.
La temperatura típica de un rayo puede alcanzar aprox. los 30.000 °C. O sea, 5 veces mas que la temperatura de la superficie del Sol. Por ello, si un rayo cae en la arena, se formará vidrio en el lugar del impacto.
La energía contenida en una sola descarga de rayo puede alimentar una lámpara incadescente de 100 Vatios durante 90 días.
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 72
LEMP (Lightning Electromagnetic Pulse) Tipos de descargas
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 73
Tipos de descargas de rayos Descarga directa
SHANGHAI. Oriental Pearl Tower (468m)
Descarga directa
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 74
Tipos de descargas de rayos Descarga distante a tierra
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 75
Tipos de descargas de rayos Descarga distante entre nubes
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 76
Descendente Negativo
Descendente Positivo
Ascendente Positivo
Ascendente Negativo
Tipos de descargas de rayos
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 77
Tipos de descargas de rayos
Descendente
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 78
Tipos de descargas de rayos
Ascendente
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 79
Niveles ceráunicos en el Mundo
El nivel ceráunico indica la actividad de rayos y truenos en un área. Define los números de días al año en donde un trueno puede escucharse.
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 80
Niveles ceráunicos en América del Sur
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 81
Fuente: http://www.redesdelsur.com/sanjuan/rayo/
(Viernes 03 de junio 2005)
Protección contra sobretensiones transitorias
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 82
SEMP (Switching Electromagnetic Pulse) Sobretensiones provocadas por operaciones de maniobra Desconexión de cargas inductivas (transformadores/motores) Desconexión de fallas eléctricas tales como cortocircuitos Conexión de bancos de capacitores
Protección asociada a este tipo de sobretensión: Tipo 2 / Clase II / Clase C Tipo 3 / Clase III / Clase D
Protección contra sobretensiones transitorias
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 83
10/350 μs 100 kA
8/20 μs 8 kA
Clase de requerimientos según normas EN / IEC / DIN VDE
EN 61643-11 Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3 IEC 61643-1 Clase I Clase II Clase III DIN VDE 0675-6-11 Clase B Clase C Clase D Forma de onda de la sobretensión 10/350 µs 8/20 µs 8/20 µs
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 84
6 kV Tablero principal
4 kV Tablero seccional o de distribución
2.5 kV Consumos
1.5 kV Cargas especiales
Categorización de la tensión de impulso asignada según normas IEC 60364-4-44
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 85
Concepto de protección de multinivel
3 etapas de protección
Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 86
Concepto de protección de multinivel
Tipo 1+2 Tipo 3
3 etapas de protección
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 87
Concepto de protección de multinivel
2 etapas de protección
Tipo 3 Tipo 2
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 88
Descargador Tipo 2
Descargador Tipo 2 Sólo necesario si la distancia entre el Tablero Principal y el Secundario es mayor a los 10 metros
Situación
Descargador Tipo 1
Descargador Tipo 1+2
Protección media Tab. Secundario de Distribución
Protección fina Lo mas cercano a la carga
Protección básica Tab. Principal de Distribución
Descargador Tipo 2 Sólo necesario si la distancia entre el Tablero Principal y el Secundario es mayor a los 10 metros
Descargador Tipo 3 Descargador Tipo 2
Descargador Tipo 3
Descargador Tipo 3
Dependiendo del sistema de red, se utilizará el modelo acorde (2, 3 ó 4 polos, etc.)
Matriz de selección
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 89
Descargadores pararrayos Tipo 1
Descargadores de sobretensiones Tipo 2
Descargadores combinados Tipo 1 + 2
Descargadores de sobretensiones Tipo 3
Resumen del portfolio
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 90
Descripción Display mecánico de estado en todos los dispositivos
Beneficios al Cliente Monitoreo simple del estado del descargador Sin consumo de energía eléctrica
OK Reemplazar
Características técnicas
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 91
Características técnicas
Descripción Contacto inversor de señalización remota (opcional)
Beneficios al Cliente Integración a la automatización y monitoreo de la planta Ahorro de espacio ya que se encuentra ubicado en la parte superior
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 92
Descripción Todos los dispositivos están equipados con un módulo de protección enchufable
Beneficios al Cliente Permite el rápido reemplazo si ocurre una falla Permite realizar un ensayo de aislación sin intervención en la instalación eléctrica
Características técnicas
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 93
2 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S o TT con señalización a distancia
3 polos, módulos enchufables para sistemas TN-C con señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S o TT con señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 1
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 94
2 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S o TT con señalización a distancia
3 polos, módulos enchufables para sistemas TN-C con señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S o TT con señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 1 y 2
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 95
1 polo, compacto (módulo no enchufable) con o sin señalización a distancia
1 polo, módulo enchufable con o sin señalización a distancia
N/PE, 1 polo, módulo enchufable sin señalización a distancia
3 polos, módulos enchufables, circuito 3+0 para sistemas TN-C con o sin señalización a distancia
3 polos, módulos enchufables, circuito 3+0 para sistemas IT con o sin señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 2
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 96
3 polos, módulos enchufables, circuito 3+0 para instalaciones Fotovoltaicas hasta DC 1000V según IEC 60364-7-712 con o sin señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables, circuito 3+1 para sistemas TN-S y TT con o sin señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables, circuito 4+0 para sistemas IT con neutro con o sin señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 2
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 97
2 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S y TT con o sin señalización a distancia
3 polos, módulos enchufables para sistemas TN-C con o sin señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables para sistemas TN-S y TT con o sin señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 2
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 98
2 polos, módulos enchufables con señalización a distancia
4 polos, módulos enchufables con señalización a distancia
Descargadores de sobretensiones Tipo 3
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 99
Descargadores para redes Profibus DP
Tipo 3
IN
OUT
7 9 11
8 10 12 s
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 100
Conexión Paralelo Conexión Serie
Conexión en sistemas monofásicos Tipo 1 en esquema TN-S / TT
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 I BT LV GC ACB&F / Häbel 05/2011 Seite 101
SIMBOX
GRACIAS!!
Low Voltage Distribution
© Siemens AG 2011 02/2011 Seite 102
Gracias!
John Buitrago Responsable Regional Tableros de Baja Tensión Responsable para Colombia de Protecciones de Baja Tensiòn I BT LV DS AAN Siemens S.A. Tel: 0057 – (1) 2942257 Fax: 0057 – (1) 2942454 Mobile: 0057 – 3212415520 E-Mail: [email protected]