c1 selectividad de baja tensión con interruptores automáticos

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125.7 125.7

A A

145. 1 732. 1

Cuaderno de aplicaciones tcnicas n 1 Selectividad en baja tensin con interruptores automticos ABB

Cndice

Cuadernos de aplicaciones tcnicas

Selectividad en baja tensin con interruptores automticos ABBIntroduccin terica a la selectividadIntroduccin ............................................................. 2

Selectividad MCCB-MCCBSelectividad Selectividad Selectividad Selectividad amperimtrica .................................. cronomtrica .................................... energtica ........................................ de zona (T4L-T5L-T6L) ................... 16 17 18 19

Definiciones principalesSelectividad ............................................................. 3 Selectividad total - Selectividad parcial ................. 3 Zona de sobrecarga Zona de cortocircuito ......... 4 Intensidades reales que circulan por los interruptores automticos ....................................... 5

Selectividad ACB-MCCBSolucin tradicional ............................................... 25 Selectividad de zona entre Emax y Tmax ........... 26

Selectividad ACB-ACBSelectividad amperimtrica .................................. 28 Selectividad de zona entre Emax ......................... 29 Selectividad amperimtrica direccional ................ 32 Selectividad de zona direccional .......................... 34 Anexo A: Selectividad MT/BT ............................................... 40 Anexo B: Consideraciones generales sobre la selectividad diferencial ..................................... 43 Anexo C: Ejemplo de estudio de selectividad BT/BT .......... 45 Anexo D: Consideraciones adicionales sobre las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos ........................ 48 Glosario .............................................................. 52

Tcnicas de selectividadSelectividad Selectividad Selectividad Selectividad Selectividad tiempo-corriente ................................. 7 amperimtrica .................................... 8 cronomtrica ...................................... 9 energtica ........................................ 10 de zona ............................................ 11

Cmo obtener selectividad con interruptores automticos ABBTipos de interruptores automticos ABB ............. 12

Interruptores automticos MCBS200 Lado de la alimentacin / S200 Lado de la carga ............................................................ 13 S290D-S500D Lado de la alimentacin / S200 Lado de la carga ......................................... 13

Selectividad MCCB-MCBT1-T2-T3-T4 Lado de la alimentacin / MCB Lado de la carga ......................................... 14 T5-T6-T7-S8 Lado de la alimentacin / MCB Lado de la carga ......................................... 15

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C


Introduccin terica a la selectividadProblemas y requisitos en la coordinacin de las proteccionesLa seleccin del sistema de proteccin de una instalacin elctrica es un proceso fundamental para garantizar un servicio funcional y econmico correcto de toda la instalacin y para reducir al mnimo los problemas provocados por condiciones de servicio anmalas o por faltas reales. Dentro del mbito de este anlisis, se estudia la coordinacin entre los diversos dispositivos destinados a la proteccin de secciones de una instalacin o de componentes especficos, con el objetivo de: garantizar la seguridad de la instalacin y de las personas en todos los casos; identificar y excluir rpidamente slo el rea implicada en el problema, sin disparos indiscriminados que reducen la disponibilidad de energa en reas no implicadas en el defecto; reducir los efectos de la falta en otras partes integrales de la instalacin (reduccin del valor de la tensin y prdida de estabilidad en mquinas rotatorias); reducir la solicitacin mecnica de los componentes y los daos del rea implicada; garantizar la continuidad del servicio con una tensin de alimentacin de buena calidad; garantizar un respaldo adecuado en caso de falta de la proteccin destinada a la apertura; proporcionar el personal responsable del mantenimiento y el sistema de gestin la informacin necesaria para restaurar el servicio al resto de la red lo ms rpidamente posible y con las menores interferencias; lograr un buen compromiso entre fiabilidad, simplicidad y rentabilidad. En concreto, un buen sistema de proteccin debe ser capaz de: detectar qu es lo que ha sucedido y dnde, con una buena discriminacin entre situaciones anmalas pero tolerables y situaciones de defecto dentro de su mbito de competencia, as como evitar disparos no deseados que provoquen la detencin injustificada de una parte en buenas condiciones de la instalacin; actuar lo ms rpidamente posible para limitar los daos (destruccin, envejecimiento acelerado, etc.), con atencin a la continuidad y estabilidad de la alimentacin. Las soluciones se obtienen a partir de un compromiso entre dos requisitos contrapuestos (una identificacin precisa de falta y un rpido disparo) y se definen segn cul de ellos se privilegia. Por ejemplo, en el caso en que sea ms importante evitar disparos no deseados, se acostumbra a preferir un sistema de proteccin indirecta, basado en bloqueos y transmisin de datos entre dispositivos diferentes que miden valores elctricos localmente, mientras que la velocidad y la limitacin de los efectos destructivos del cortocircuito exigen sistemas de accin directa, con rels de proteccin integrados directamente en los dispositivos. En sistemas de baja tensin para distribucin primaria y secundaria se acostumbra a preferir la segunda solucin. Por lo que respecta al Reglamento para Baja Tensin (Real Decreto 842/2002, 2 de Agosto de 2002), en la ITC-BT-19 INSTALACIONES INTERIORES O RECEPTORAS. PRESCRIPCIONES GENERALES, en su artculo 2.4 indica: 2.4 Subdivisin de las instalaciones Las instalaciones se subdividirn de forma que las perturbaciones originadas por averias que puedan producirse en un punto de ellas, afecten solamente a ciertas partes de la instalacin, por ejemplo a un sector del edificio, a un piso, a un solo local., para lo cual los dispositivos de proteccin de cada circuito estarn adecuadamente coordinados y sern selectivos con los dispositivos generales de proteccin que les precedan. Toda instalacin se dividir en varios circuitos, segn las necesidades, a fin de: evitar las interrupciones innecesarias de todo el circuito y limitar las consecuencias de un fallo facilitar las verificaciones, ensayos y mantenimiento evitar los riesgos que podran resultar del fallo de un solo circuito que pudiera dividirse, como por ejemplo si solo hay un circuito de alumbrado En consecuencia: se recomienda la subdivisin de las instalaciones y la selectividad entre los dispositivos de proteccin de modo que los de cada circuito sean selectivos con los que les precedan. [Art. 2.4] Cuando se sitan varios dispositivos de proteccin en serie, sus caractersticas operativas deben seleccionarse de manera que solo desconecten la parte de la instalacin en donde se ha producido la falta. En general, el diseo de una instalacin selectiva no significa slo realizar un proyecto de vanguardia, sino tambin disear una buena instalacin que responda, realmente, a los requisitos del cliente y no solamente a los aspectos de las normas.

2 Selectividad en baja tensin con interruptores automticos ABB

Definiciones principalesSelectividadLa definicin de selectividad aparece en la norma IEC 60947-1 Equipos de baja tensin - Parte 1: reglas generales para equipos de baja tensin Selectividad de disparo (para sobreintensidad) (44117-15) La selectividad de actuacin por sobreintensidad es la coordinacin entre las caractersticas de funcionamiento de dos o ms dispositivos de proteccin contra sobreintensidad tal que, al verificarse una sobreintensidad dentro de los lmites establecidos, acta slo el dispositivo destinado a funcionar dentro de esos lmites y los dems no intervienen (Norma IEC 60947-1, def. 2.5.23). Donde se entiende por sobreintensidad una intensidad de valor superior a la intensidad nominal, debida a una causa cualquiera (sobrecarga, cortocircuito, etc.). Por tanto, existe selectividad entre dos interruptores automticos en serie cuando, para una sobreintensidad que pasa por ambos, se abre el interruptor del lado de la carga, protegiendo as el circuito, mientras que el interruptor del lado de la alimentacin permanece cerrado garantizando la alimentacin al resto de la instalacin. Por otro lado, las definiciones de selectividad total y de selectividad parcial se presentan en la Parte 2 de la misma norma IEC 60947-2 Equipos de baja tensin - Parte 2: interruptores automticos Selectividad total (2.17.2) Selectividad en el caso de una sobreintensidad en la cual, en presencia de dos dispositivos de proteccin de mxima intensidad, colocados en serie, el dispositivo de proteccin aguas abajo asegura la proteccin sin provocar el funcionamiento del otro dispositivo de proteccin. Selectividad parcial (2.17.3) Selectividad en el caso de una sobreintensidad en la cual, en presencia de dos dispositivos de proteccin de mxima intensidad colocados en serie, el dispositivo de proteccin aguas abajo asegura la proteccin hasta un nivel dado de sobreintensidad sin provocar el funcionamiento del otro dispositivo de proteccin. Se habla de selectividad total cuando existe selectividad para cualquier valor posible de sobreintensidad en la instalacin. Entre un par de interruptores automticos se habla de selectividad total cuando existe selectividad hasta el menor de los valores Icu de los dos interruptores, ya que, en cualquier caso, la intensidad de cortocircuito supuesta de la instalacin ser menor o igual al valor de Icu ms pequeo de los dos interruptores. Se habla de selectividad parcial cuando slo existe selectividad hasta un determinado valor de intensidad Is (lmite de selectividad). Si la intensidad supera este valor ya no se garantiza la selectividad entre los dos interruptores automticos. Entre un par de interruptores automticos se habla de selectividad parcial cuando existe selectividad hasta un valor Is determinado, por debajo de los valores Icu de ambos interruptores. Si la intensidad de cortocircuito mxima supuesta de la instalacin es inferior o igual al lmite de selectividad Is, se puede seguir hablando de selectividad total.

Introduccin terica a la selectividad

EjemploConsidrense los dos interruptores automticos siguientes: Lado de la alimentacin T4N250 PR221 In250 (Icu = 36 kA) Lado de la carga S294 C 100 (Icu = 15 kA)T4N 250 PR221DS-LS/I

A partir de la publicacin Tablas de coordinacin se puede ver que existe selectividad total (T) entre ambos interruptores automticos. Significa que existe selectividad hasta 15 kA, es decir, el menor de los dos valores Icu. Evidentemente, la intensidad mxima de cortocircuito posible en el punto de la instalacin del interruptor S294 C 100 ser inferior o igual a 15 kA. Considrense ahora los dos interruptores automticos siguientes: Lado de la alimentacin T4N250 PR221 In160 (Icu = 36 kA) Lado de la carga S294 C 100 (Icu = 15 kA) A partir de la publicacin Tablas de coordinacin se puede ver que el lmite de selectividad es Is = 12 kA entre ambos interruptores automticos. Significa que, si la intensidad de cortocircuito mxima supuesta en el lado de la carga del interruptor S294 C 100 es inferior a 12 kA, existir selectividad total, mientras que para fallos entre 12 y 15 kA no se garantiza el no disparo del interruptor del lado de la alimentacin.Lado carga Caract. Icu [kA] C-K S290 C D 15

S 294 C 100

Tmax T4 - S290 a 400/415 VLado T4 aliment. N,S H,L,V Versin Rel TM, M EL 250 Iu [A] 320 250 In [A] 160 200 250 320 160 250 80 5 11 T T T T 100 5* 8 12 T T T 125 8* 12 T T 80 5 11 T T T T 100 8 12 T T T

320 320 T T T T T

* Valor vlido con interruptor automtico slo magntico en el lado de la alimentacin

Selectividad en baja tensin con interruptores automticos ABB

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CIntroduccin terica a la selectividad


Definiciones principalesZona de sobrecarga Zona de cortocircuitoA efectos del anlisis de selectividad de esta publicacin, se introducen a continuacin los conceptos de zona de sobrecarga y de zona de cortocircuito. Por zona de sobrecarga se entiende el intervalo de valores de intensidad y, por tanto, la parte correspondiente de las curvas de disparo del interruptor automtico, que se sita entre la intensidad nominal del interruptor y 8-10 veces este valor. Es la zona en que normalmente se recurre a la proteccin trmica para rels termomagnticos o a proteccin L para rels electrnicos. Estas intensidades acostumbran a corresponder a un circuito en que se produce la sobrecarga de alguna carga, evento que puede ocurrir con ms frecuencia que una falta real. Zona de sobrecarga = In 8-10In104s 103s 102s 10s 1s 10-1s 10-2s104s 103s 102s 10s 1s 10-1s 10-2s

Por zona de cortocircuito se entiende el intervalo de valores de intensidad y, por tanto, la parte correspondiente de las curvas de disparo del interruptor automtico, que son superiores a 8-10 veces la intensidad nominal del interruptor. Es la zona en que normalmente se recurre a la proteccin magntica para rels termomagnticos o a protecciones S, D e I para rels electrnicos. Estos valores de intensidad acostumbran a corresponder a una falta en el circuito de alimentacin, evento menos probable que una simple sobrecarga.

Zona de cortocircuito = > 8-10In

0.1kA

1kA

10kA

0.1kA

1kA

10kA


Intensidades reales que circulan por los interruptores automticosCuando se comparan curvas tiempo-intensidad de dos interruptores automticos, a menudo se valoran los tiempos de disparo de los dos dispositivos como si los atravesara la misma intensidad. Esta consideracin slo es cierta cuando, entre los dos interruptores colocados en serie, no existe ninguna otra derivacin; es decir, hay una sola alimentacin entrante y una sola saliente en el mismo nodo. Cuando, por el contrario, existen diversos interruptores automticos del lado de la alimentacin que inciden sobre la misma barra de distribucin, o diversos alimentadores en el lado de la carga, las intensidades que atraviesan el aparato pueden ser considerablemente diferentes.

Respecto a las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos, los tres casos principales que pueden considerarse son los siguientes: - un solo interruptor automtico en el lado de la alimentacin y un solo interruptor automtico en el lado de la carga (atravesado por la misma intensidad) - un solo interruptor automtico en el lado de la alimentacin y diversos interruptores automticos en el lado de la carga (la intensidad que atraviesa el interruptor del lado de la alimentacin es superior a la que atraviesa el del lado de la carga) - dos o ms interruptores automticos en el lado de la alimentacin y diversos interruptores automticos en el lado de la carga.


tA

A

IA=IBB

tB

IA=IB

tA

A

tB

IA=IB+IcargasBIB IA

A

tA

IA=(IB+Icargas)/nB

tB

Donde:IA IB IB es la sobreintensidad que atraviesa el interruptor automtico B IA es la sobreintensidad que atraviesa el interruptor automtico A Icargas es el total de las intensidades que consumen las cargas (excepto B) durante el funcionamiento normal y es suministrada por el interruptor automtico A del lado de la alimentacin. Esta suma puede corregirse, si es necesario, con factores de contemporaneidad y de uso n es el nmero de interruptores automticos situados en paralelo en el lado de la alimentacin.

* Estas frmulas no tienen en cuenta el desplazamiento de fase diferente de las intensidades ni ninguna asimetra del circuito; sin embargo, las dos primeras frmulas son conservadoras y la tercera es aceptable cuando los dos circuitos de alimentacin son iguales.


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Tcnicas de selectividadEsta seccin describe las diferentes tcnicas de selectividad y su mbito de aplicacin. En la zona de sobrecarga, con las protecciones activas, se acostumbra a usar la selectividad de tipo tiempocorriente. En la zona de cortocircuito, con las protecciones activas, se pueden utilizar diversas tcnicas de selectividad. En concreto, en los prrafos siguientes se ilustrarn las tcnicas: selectividad amperimtrica selectividad cronomtrica selectividad energtica selectividad de zona.

Tras una descripcin terica inicial de las diferentes tcnicas de selectividad, se analizar la tcnica que se puede utilizar ms adecuadamente para los diferentes tipos de interruptores automticos.

Selectividad tiempo-corriente en la zona de sobrecargaEn general, las protecciones frente a sobrecargas tienen una caracterstica temporal definida, ya sean originadas mediante un rel trmico o mediante la funcin L de un rel electrnico. Una caracterstica temporal definida est diseada como una caracterstica de disparo cuando, a medida que aumenta la intensidad, el tiempo de disparo del interruptor disminuye. Cuando existen protecciones con caractersticas de este tipo, la tcnica de selectividad usada es la de tiempocorriente.

Este mtodo consigue la selectividad de disparo ajustando las protecciones de tal manera que la proteccin del lado de la carga, para todos los valores posibles de sobreintensidad, realice el disparo ms rpidamente que el interruptor del lado de la alimentacin. Cuando se analizan los tiempos de disparo de los dos interruptores automticos, es necesario considerar: - las tolerancias sobre los umbrales y los tiempos de disparo - las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos.


Aspectos operativosPor lo que respecta a las tolerancias, ABB pone a su disposicin las curvas de disparo de sus rels en los catlogos tcnicos y en el software DOCWin. En particular, en el Mdulo Curves del software DOCWin, las curvas de los rels electrnicos y termomagnticos incluyen las tolerancias. En consecuencia, un disparo de disparo se muestra mediante dos curvas: una indica los tiempos de disparo ms altos (curva superior) y la otra los tiempos de disparo ms rpidos (curva inferior). Para un correcto anlisis de la selectividad, deben considerarse las peores condiciones, es decir: - el interruptor automtico del lado de la alimentacin se desconecta segn su propia curva inferior - el interruptor automtico del lado de la carga se desconecta segn su propia curva superior Por lo que respecta a las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos: - si por ambos interruptores automticos pasa la misma intensidad, basta con que no haya solapamiento entre la curva del interruptor del lado de la alimentacin y la del interruptor del lado de la carga; - si la corriente que atraviesa los dos interruptores es diferente, debe seleccionarse un conjunto de puntos significativos de las curvas tiempo-corriente y comprobar que los tiempos de disparo de la proteccin del lado de la alimentacin siempre son superiores a los correspondientes de la proteccin del lado de la carga. En particular, en el caso de interruptores automticos equipados con rels electrnicos, puesto que la inclinacin de las curvas es a I2t=const, para realizar la comprobacin correctamente es suficiente con examinar dos valores de intensidad: - 1,05 x I11 del interruptor automtico del lado de la alimentacin (valor por debajo del cual la proteccin del lado de la alimentacin no interviene nunca) - 1,20 x I32 del interruptor automtico del lado de la carga (valor por encima del cual la proteccin del lado de la carga se desconecta con seguridad frente a cortocircuitos) 1,05 x I1 del interruptor automtico del lado de la alimentacin Suponiendo IA =1,05xI1, con referencia a lo comentado sobre las intensidades reales que atraviesan los interruptores automticos, se obtiene la intensidad IB en el lado de la carga. Los tiempos de disparo de ambos dispositivos se obtienen a partir de las curvas tiempo-corriente.


corriente

A

B

corriente

1,20 x I3 (o I2) del interruptor automtico del lado de la carga Suponiendo IB = 1,20 x I3 (o I2), la intensidad IA se obtiene de la misma forma que en el lado de la alimentacin y los tiempos de disparo de ambos dispositivos se obtienen a partir de las curvas tiempo-corriente. Si se cumple lo siguiente para los dos puntos considerados: tA>tB la selectividad en la zona de sobrecarga queda garantizada. En la figura situada al lado se ha asumido una absorcin de corriente de otras cargas

1 1,05 es el valor de no intervencin definido conforme a la norma (IEC60947-2). En algunos tipos de interruptores automticos este valor puede ser diferente (vase el catlogo tcnico para informacin adicional). 2 1,2 es el valor de segura intervencin definido para proteccin frente a cortocircuitos conforme a la norma (IEC60947-2). En algunos tipos de interruptores automticos este valor puede ser inferior (vase el catlogo tcnico para informacin adicional).


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Selectividad amperimtrica en la zona de cortocircuitoEste tipo de selectividad se basa en la observacin que cuanto ms cerca est el punto de defecto de la alimentacin, ms elevada es la intensidad de cortocircuito. Por tanto, es posible discriminar la zona en que se produce el defecto ajustando las protecciones instantneas a diferentes valores de intensidad. Normalmente, la selectividad total se puede lograr en casos concretos slo cuando la intensidad de defecto no es elevada y cuando existe un componente con una gran impedancia situado entre las dos protecciones (transformador, cable muy largo o cable de seccin transversal reducida, etc.) y, en consecuencia, hay una gran diferencia entre los valores de la intensidad de cortocircuito. Por tanto, este tipo de coordinacin se usa principalmente en la terminal de distribucin (intensidad nominal y valores

de intensidad de cortocircuito bajos e impedancia de los cables de conexin elevada). Para este estudio se acostumbran a utilizar las curvas de disparo tiempo-corriente de los dispositivos. Es intrnsecamente rpida (instantnea), de fcil realizacin y econmica. Sin embargo: el lmite de selectividad acostumbra a ser bajo y, por tanto, la selectividad a menudo es slo parcial; el valor de ajuste de las protecciones contra sobreintensidades crece rpidamente; la redundancia de las protecciones, que garantiza la eliminacin (rpida) de falta en caso de que una de ellas no est operativa, no es posible. Se trata de un tipo de selectividad que tambin puede obtenerse entre interruptores automticos del mismo tamao y sin proteccin retardada frente a cortocircuitos (S).

Aspectos operativos La proteccin frente a cortocircuitos del interruptor automtico del lado de la alimentacin A se ajusta a un valor que haga que no provoque disparo para faltas que se producen en el lado de la carga de la proteccin B (en el ejemplo de la figura I3minA > 1 kA). La proteccin del interruptor automtico del lado de la carga B se ajusta de forma que provoque disparo para faltas que se producen en su lado de la carga. (en el ejemplo de la figura I3MaxB < 1 kA). Evidentemente, el ajuste de las protecciones debe tener en consideracin las intensidades reales que circulan por los interruptores.1 kA 3 kA A Cable

B

amperimtricaEl valor de selectividad final que puede obtenerse es igual al umbral de disparo instantnea de la proteccin del lado de la alimentacin menos cualquier tolerancia. Is = I3minA

Nota Este lmite de selectividad, asociado al umbral magntico del interruptor automtico del lado de la alimentacin, se supera en todos los casos en que se utilice selectividad energtica. Si se respetan los ajustes indicados para la selectividad energtica en las combinaciones de interruptores automticos con un valor de selectividad energtica establecido en las tablas de coordinacin publicadas por ABB, el lmite de selectividad a considerar es el que aparece en las tablas y no el que se puede obtener mediante la frmula anterior.


Selectividad cronomtricaEste tipo de selectividad es un desarrollo de la anterior. En este tipo de coordinacin, aparte del umbral de disparo en trminos de intensidad, se define un tiempo de disparo: un determinado valor de intensidad que hace que las protecciones se disparen tras un retardo definido, adecuado para permitir la disparo de cualquier proteccin situada ms cerca del defecto y excluir el rea en donde se ha originado la falta. Por tanto, la estrategia de ajuste es aumentar progresivamente los umbrales de intensidad y los retardos de desconexin a medida que se acercan las fuentes de alimentacin (valor de ajuste directamente correlacionado con el nivel jerrquico). Los umbrales de disparo retardados deben tener en cuenta las tolerancias de los dos dispositivos de proteccin y las intensidades efectivas que los atraviesan. La diferencia entre los retardos ajustados para las protecciones en serie deben tener en cuenta los tiempos de deteccin y de eliminacin de faltas del dispositivo en el lado de la carga, as como el tiempo de inercia (sobre-

impulso) del dispositivo en el lado de la alimentacin (intervalo temporal durante el cual la proteccin puede desconectarse incluso cuando el fenmeno ya ha pasado). Al igual que con la selectividad amperimtrica, el estudio se realiza comparando las curvas de disparo tiempocorriente de los dispositivos de proteccin. En general, este tipo de coordinacin: - es de fcil estudio y realizacin; - no es muy costosa por lo que respecta al sistema de proteccin; - permite obtener valores lmite de selectividad elevados (si Icw es elevada); - permite la redundancia de las funciones de proteccin. Sin embargo: - los tiempos de disparo y los niveles de energa que permiten las protecciones, especialmente las cercanas a las fuentes, son altos. Se trata de un tipo de selectividad que puede obtenerse inclusive entre interruptores automticos del mismo tamao, equipados con rels electrnicos con proteccin frente a cortocircuitos.


Aspectos operativosLas protecciones frente a cortocircuitos de los dos interruptores automticos se ajustan: - con los umbrales de disparo I2 frente a cortocircuitos, ajustados de forma que no se cree un solapamiento de disparos y teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que pasan por los interruptores. - con los tiempos de disparo t2 ajustados de forma que el interruptor automtico del lado de la carga B elimine la falta mientras que el interruptor del lado de la alimentacin A, an en la fase de temporizacin, consiga ver la eliminacin de la corriente y, por tanto, permanezca cerrado.

A

B

cronomtricaEl lmite de selectividad final obtenido es igual a: el umbral de disparo instantneo de la proteccin del lado de la alimentacin, si esta funcin est activada, menos cualquier tolerancia: Is = I3minA el valor de Icw para interruptores automticos de bastidor abierto del lado de la alimentacin, cuando la funcin de proteccin instantnea est ajustada a OFF.Nota Estos lmites de selectividad se superan en todos los casos en que se utilice selectividad energtica. Si se respetan los ajustes indicados para la selectividad energtica en las combinaciones de interruptores automticos con un valor de selectividad energtica establecido en las tablas de coordinacin publicadas por ABB, el lmite de selectividad a considerar es el que aparece en las tablas y no el que se puede obtener a partir de las consideraciones anteriores.


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Selectividad energticaLa selectividad energtica es un tipo particular de coordinacin que aprovecha las caractersticas limitadoras de corriente de los interruptores automticos en caja moldeada. Debe remarcarse que un interruptor automtico limitador de corriente es un interruptor automtico con un tiempo de disparo lo suficientemente corto como para evitar que la intensidad de cortocircuito alcance el valor mximo que alcanzara si este no estuviese (IEC 60947-2). En la prctica, todos los interruptores automticos en caja moldeada de ABB de las series Isomax y Tmax, los interruptores automticos modulares y los interruptores automticos de bastidor abierto limitadores E2L E3L presentan unas caractersticas limitadoras de corriente ms o menos marcadas. En condiciones de cortocircuito, estos interruptores automticos son extremadamente rpidos (tiempos de

disparo del orden de unos pocos milisegundos) y se abren cuando existe un componente fuertemente asimtrico. Por tanto, para el estudio de coordinacin no es posible utilizar las curvas de disparo de tiempo-corriente de los interruptores, obtenidas con formas de onda sinusoidales simtricas. Los fenmenos son bsicamente dinmicos (y, por tanto, proporcionales al cuadrado del valor de intensidad instantnea) y dependen mucho de la interaccin entre los dos aparatos en serie. En consecuencia, el usuario final no puede determinar los valores de la selectividad energtica. Los fabricantes ofrecen tablas, reglas de clculo y programas de clculo en donde se presentan los valores de intensidad lmite de selectividad Is bajo cortocircuito y entre diferentes combinaciones de interruptores automticos. Estos valores se definen tericamente integrando los resultados de las pruebas realizadas conforme a lo que se indica en el Anexo A de la norma IEC 60947-2.

Aspectos operativosLas protecciones frente a cortocircuitos de los dos interruptores automticos deben respetar las condiciones que se detallan a continuacin. - Rel del lado de la alimentacin de tipo termomagntico los umbrales de disparo magntico deben ser tales que no creen solapamientos de los disparos, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos; el umbral magntico del interruptor automtico del lado de la alimentacin debe ser igual o superior a 10 x In o bien estar ajustado al valor mximo si ste es ajustable. - Rel del lado de la alimentacin de tipo electrnico cualquier proteccin S frente a cortocircuitos (I2) retardada debe ajustarse segn las mismas indicaciones que en el caso de selectividad cronomtrica; la funcin I de proteccin instantnea de los interruptores del lado de la alimentacin debe ajustarse a OFF. I3=OFF La intensidad lmite de selectividad Is obtenida es la que se ofrece en las tablas que ABB pone a disposicin del cliente.

A

B

ALado aliment. Versin Rel. Lado carga TM T5 N,S,H,L,W In [A] 400 25 25 25 20 630 25 25 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 20 LL 400 630 25 25 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 25 25 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 20

energtica

N

BT3 TM 160

S

In [A] 63 80 100 125 160 200 250 63 80 100 125 160 200 250

25 25 25 20

25 25 25 20 20

25 25 25 20

25 25 25 20

25 25 25 20 20


Selectividad de zonaEste tipo de coordinacin es un desarrollo de la selectividad cronomtrica. En general, la selectividad de zona se realiza mediante un dilogo entre los dispositivos de medicin de corriente que, una vez han detectado que se ha superado el umbral ajustado, permiten identificar correctamente cul es la zona de falta y cortar la alimentacin a dicha zona. Se puede realizar de dos formas: los dispositivos de medicin envan la informacin asociada a la superacin del umbral de corriente a un sistema de supervisin, y ste identifica qu proteccin debe intervenir; cuando existen valores de intensidad superiores a su ajuste, cada proteccin enva una seal de bloqueo mediante una conexin directa o un bus a la proteccin de nivel jerrquico superior (en el lado de la alimentacin respecto a la direccin de flujo de la potencia) y, antes de intervenir, comprueba que no haya llegado una seal de bloqueo similar de la proteccin del lado de la carga. De esta forma slo interviene la proteccin inmediatamente contigua al lado de la alimentacin de la falta. El segundo caso permite unos tiempos de disparo claramente menores. En comparacin con la selectividad cronomtrica, ya no es necesario aumentar el retardo intencional a medida que uno se desplaza hacia la fuente de alimentacin. El retardo puede reducirse al tiempo

necesario para excluir la presencia de una posible seal de bloqueo procedente de la proteccin del lado de la carga. Se trata de un tipo de selectividad adecuada para redes radiales y, cuando se asocia con la proteccin direccional, tambin es adecuada para redes en malla. En comparacin con la selectividad cronomtrica, la selectividad de zona permite: - reduccin de los tiempos de disparo (pueden ser inferiores a cien milisegundos); - reduccin del dao causado por la falta y de las interferencias en el sistema de alimentacin; - reduccin de los esfuerzos trmicos y dinmicos en los componentes de la instalacin; - posibilidad de obtener un gran nmero de niveles de selectividad. Sin embargo: - es ms onerosa en trmino de coste y de complejidad de la instalacin - necesita una alimentacin auxiliar. Por tanto, esta solucin se utiliza principalmente en sistemas con altos valores de intensidad nominal y de intensidad de cortocircuito, con requisitos de seguridad y continuidad del servicio vinculantes; en particular, se encuentran ejemplos de selectividad de zona en interruptores de distribucin primaria, inmediatamente contiguos al lado de la carga de transformadores y generadores.


Aspectos operativosEste tipo de selectividad se puede obtener: - entre interruptores automticos abiertos Emax equipados con rels PR122 y PR123. El lmite de selectividad final que puede obtenerse es igual a la Icw Is = Icw - entre interruptores automticos en caja moldeada Tmax T4L,T5L y T6L equipados con rels PR223 EF. El lmite de selectividad final que puede obtenerse es 100 kA Is = 100 kA Por tanto, mediante el mdulo adicional IM210, es posible realizar una cadena de selectividad de zona entre Tmax y Emax. Tambin es posible obtener una cadena de selectividad incluyendo protecciones de media tensin ABB. El principio de funcionamiento de la selectividad de zona entre interruptores automticos ABB es el siguiente: Cuando existen valores de intensidad superiores a su ajuste, cada proteccin enva una seal de bloqueo mediante una conexin directa o un bus a la proteccin de nivel jerrquico superior (en el lado de la alimentacin respecto a la direccin de flujo de la potencia) y, antes de intervenir, comprueba que no haya llegado una seal de bloqueo similar de la proteccin del lado de la carga. De esta forma slo interviene la proteccin inmediatamente contigua al lado de la alimentacin de la falta.

A permanece cerrado B se abre

A se abre B permanece cerrado

Corriente de falta Seal de bloqueo

Corriente de falta Seal de bloqueo


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C


Cmo obtener selectividad con interruptores automticos ABBEn los siguientes captulos se analizar detalladamente cmo obtener selectividad con los diferentes tipos de interruptores automticos de ABB. Cada captulo est dedicado a una combinacin particular de interruptores automticos y a los mtodos para obtener selectividad entre ellos. Esta publicacin facilita indicaciones para una rpida seleccin de los ajustes de los interruptores para lograr la selectividad. Estas indicaciones sobre los ajustes de los rels son vlidas en general y se usan para una seleccin rpida de los ajustes. Para combinaciones especficas de interruptores automticos y para condiciones de instalacin particulares, ABB puede proporcionar indicaciones que no se ajustan a las normas establecidas en este documento. A continuacin se presenta una breve descripcin de los diferentes tipos de interruptores automticos de ABB que se tratan en esta publicacin.

Tipos de interruptores automticos ABBMCB Interruptores automticos modularesEs la serie System Pro-M de interruptores automticos. Estn equipados con rels termomagnticos cuyas caractersticas de disparo se adecan a la norma IEC60898 y a la norma DIN VDE 0660. Estos interruptores automticos presentan una capacidad de corte (Icu) que cumple con la norma IEC 60947-2 y los lmites de selectividad de energa se refieren a esta norma.

MCCB Interruptores automticos en caja moldeadaEs la serie Tmax e Isomax de interruptores automticos. Se pueden equipar con rels termomagnticos o electrnicos. El rel electrnico ms avanzado de la serie Tmax es el PR223EF, que permite obtener selectividad de zona entre interruptores automticos en caja moldeada.

ACB Interruptores automticos en bastidor abiertoEs la serie Emax de interruptores automticos. Estn equipados con rels electrnicos. Los rels electrnicos ms avanzados de la serie Emax son el PR122/P, que permite obtener selectividad de zona, y el PR123/P que, adems de selectividad de zona, tambin permite obtener selectividad de zona direccional.


Selectividad MCB-MCBSe trata de interruptores automticos con un rel termomagntico y, por tanto, no es posible ni selectividad cronomtrica ni mucho menos selectividad de zona. Las dos tcnicas de selectividad que pueden utilizarse son la selectividad amperimtrica y la energtica. En funcin del tipo de interruptor automtico del lado de la alimentacin, se puede realizar una u otra.

Cmo obtener selectividad con interruptores automticos ABB

S200 Lado de la alimentacin / S200 Lado de la cargaEntre dos interruptores automticos de la serie S200 slo se puede obtener selectividad amperimtrica. En particular, son vlidas las siguientes indicaciones: - En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe desconectarse ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades efectivas que circulan por los interruptores. - En la zona de cortocircuito suponiendo que: I3minA es el umbral magntico inferior del interruptor del lado de la alimentacin A I3MaxB es el umbral magntico superior del interruptor del lado de la carga B IkB es la intensidad de cortocircuito mxima supuesta en el lado de la carga de B energtica Si se verifican las siguientes relaciones: I3minA > IkBA Cable

I3MaxB < IkB se puede considerar que existe selectividad total. En caso contrario habr selectividad parcial y el lmite de selectividad final ser: Is = I3minA

IkB B

Todo ello suponiendo que los umbrales de disparo magntico del interruptor del lado de la alimentacin y del lado de la carga no crean un solapamiento en el disparo, teniendo en cuenta las intensidades reales que circulan por los interruptores.

S290D-S500D Lado de la alimentacin / S200 Lado de la cargaEntre los interruptores automticos S500 curva D o S290 curva D en el lado de la alimentacin e interruptores de la serie S200 en el lado de la carga, ABB proporciona tablas de selectividad que facilitan los valores de la selectividad energtica. En particular, para que se consideren vlidos los valores de las tablas, deben cumplirse las siguientes condiciones: - En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. - en la zona de cortocircuito el umbral inferior de disparo magntico del interruptor del lado de la alimentacin y el umbral superior de disparo magntico del interruptor del lado de la carga deben ser tales que no creen un solapamiento en el disparo, teniendo en cuenta las intensidades reales que circulan por los interruptores.

energtica

A

B

El lmite de selectividad final Is obtenido es el que se ofrece en las tablas que ABB pone a disposicin del cliente.


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CCmo obtener selectividad con interruptores automticos ABB


Selectividad MCCB-MCBEn esta seccin se analiza el caso en que se busca selectividad entre un interruptor automtico en caja moldeada en el lado de la alimentacin y un interruptor automtico modular en el lado de la carga, en donde, gracias al diferente tamao de ambos interruptores, siempre es posible obtener selectividad energtica.

T1-T2-T3-T4 Lado de la alimentacin / MCB lado de la cargaEn la publicacin Tablas de coordinacin se facilitan tablas con interruptores automticos de las series Tmax T1, T2, T3 y T4 en el lado de la alimentacin de los interruptores automticos modulares de las series S200, S290 y S500. Los valores de selectividad energtica presentados son vlidos siempre que se verifiquen las condiciones descritas a continuacin. Zona de sobrecarga En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. Zona de cortocircuito Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo termomagntico El umbral de disparo magntica debe: - ser superior o igual a 10 x In, cuando el umbral magntico es fijo (TMD) - ajustarse al valor mximo cuando el umbral magntico es ajustable (TMA) - ser de tal forma que no cree solapamientos en el disparo con el interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidadse reales que circulan por los interruptores automticos. Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo electrnico La funcin de proteccin instantnea I debe ajustarse a OFF. I3=OFF El umbral de intensidad I2 de la funcin S, menos cualquier tolerancia, debe ajustarse de forma que no cree solapamientos en el disparo con el umbral magntico superior del interruptor del lado de la carga I3MaxB, teniendo en cuenta las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. Respecto al tiempo de disparo t2 de la funcin S: t2A > 100 ms con I2t=const y con t=const El lmite de selectividad final Is obtenido es el que se facilita en el documento Tablas de coordinacin.Lado alim. Versin Rel Iu [A] Lado carga Caract. Icu [kA] In [A] 2 C 3 4 6 8 25 10 13 S200P B-C 16 20 25 32 12.5 T 15 15 5,5* 16 T 15 15 5,5 20 T 15 15 5,5 5,5 3* 3* 25 T 15 15 5,.5 5,5 3 32 T 15 15 5,5 5,5 3 3 3* 3* 40 T 15 15 5,5 5,5 3 3 3 50 T 15 15 5,5 5,5 4,5 4,5 4,5 3 3* 3* 63 T 15 15 10,5 10,5 7,5 7,5 5 5 5 TM,M 160 80 T 15 15 15 15 8,5 7,5 7,5 6 6 6 5,5* 3* 100 T 17 17 17 17 17 12 12 10 10 7,5 7,5 5* 5* 125 T T T T T T 20 20 15 15 12 12 7,5 160 T T T T T T T T T T T T 10,5 10,5 10 T T T 25 T T T T T T T 63 T T T T T T T T T T T 100 T T T T T T T T T T T T 10,5 160 T T T T T T T T T T T T 10,5 10,5 T2 N,S,H,L EL

A

B

Selectividad entre T2160 PR221 In100 y S280 C50104 s 103 s 102 s 10 s 1s 10-1 s 10-2 s 0,1 kA 1 kA 10 kA Is

A B

A

B

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40 50 63


T5-T6-T7-S8 Lado de la alimentacin / MCB Lado de la cargaCon los interruptores automticos en caja moldeada Tmax T5, T6, T7 e Isomax S8 y los interruptores automticos modulares en el lado de la carga, siempre existe selectividad total si se verifican las condiciones descritas a continuacin. Zona de sobrecarga En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. Zona de cortocircuito Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo termomagntico El umbral de disparo magntica debe: - ser superior o igual a 10 x In, cuando el umbral magntico es fijo (TMD) - ajustarse al valor mximo cuando el umbral magntico es ajustable (TMA) - ser de tal forma que no cree solapamientos en el disparo con el interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos.A


B

Selectividad entre T5N400 PR221In320 y S284 D63104 s 103 s 102 s 10 s Is

A B

Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo electrnico La funcin de proteccin instantnea I debe ajustarse a OFF. I3=OFF El umbral de intensidad I2 de la funcin S, menos cualquier tolerancia, debe ajustarse de forma que no cree solapamientos en el disparo con el umbral magntico superior del interruptor del lado de la carga I3MaxB, teniendo en cuenta las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. Respecto al tiempo de disparo t2 de la funcin S: t2A > 100 ms con I2t=const y con t=const

1s 10-1 s 10-2 s

0,1 kA

1 kA

10 kA

El lmite de selectividad Is es el menor entre el Poder de Corte del interruptor del lado de la alimentacin y el del interruptor del lado de la carga. Tomando como referencia el ejemplo de la figura superior: S284D63 T5N400 por tanto Icu = 15 kA Icu = 36 kA Is = 15 kA


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Selectividad MCCB-MCCBA continuacin se analiza el caso en que se busca selectividad entre dos interruptores automticos en caja moldeada. En este caso, se pueden utilizar diversas tcnicas para obtener la selectividad entre los interruptores: selectividad amperimtrica para combinaciones de interruptores automticos que no tienen un valor de selectividad energtica cuando se coloca un elemento de gran impedancia entre ambos selectividad cronomtrica para combinaciones de interruptores automticos que no tienen un valor de selectividad y el interruptor del lado de la alimentacin est equipado con un rel electrnico selectividad energtica para las combinaciones que se presentan en la publicacin Tablas de coordinacin selectividad de zona para interruptores automticos Tmax equipados con rels PR223EF

Selectividad amperimtrica (MCCB-MCCB)Cuando se dispone de interruptores automticos del mismo tamao que no tienen valores de selectividad energtica en las tablas, puede ser necesario buscar selectividad amperimtrica entre interruptores automticos en caja moldeada. En cualquier caso, slo pueden obtenerse lmites de selectividad bajos, mximo de un orden de 10 veces la intensidad nominal In del rel en el lado de la alimentacin. Para obtener la selectividad amperimtrica, deben respetarse las siguientes indicaciones: En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades efectivas que circulan por los interruptores.

Selectividad amperimtrica entre T4N250 TMA250 y T4N250 TMA80 En la zona de cortocircuito suponiendo que: I3minA es el umbral magntico inferior del interruptor del lado de la alimentacin A I3MaxB es el umbral magntico superior del interruptor del lado de la carga B IkB es la intensidad de cortocircuito mxima supuesta en el lado de la carga de BSi se verifican las siguientes relaciones: I3minA > IkB I3MaxB < IkB se puede considerar que existe selectividad total. En caso contrario habr selectividad parcial y el lmite de selectividad final ser: Is = I3minA Todo ello suponiendo que los umbrales de desconexin magntica del interruptor del lado de la alimentacin y del lado de la carga no crean un solapamiento en el disparo, teniendo en cuenta las intensidades reales que circulan por los interruptores.

A Cable

IkB B


Selectividad cronomtrica (MCCB-MCCB)Cuando se dispone de interruptores automticos del mismo tamao que no tienen valores de selectividad energtica en las tablas y el interruptor del lado de la alimentacin est equipado con un rel electrnico con funcin S (T2-T4-T5-T6-T7-S8), puede ser necesario buscar selectividad cronomtrica entre interruptores automticos en caja moldeada. En cualquier caso, slo pueden obtenerse lmites de selectividad bajos, mximo de un orden de 10-12 veces la intensidad nominal ininterrumpida Iu del interruptor en el lado de la alimentacin.B A


Para obtener la selectividad cronomtrica, deben respetarse las siguientes indicaciones: En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. En la zona de cortocircuito - El umbral de intensidad I2A de la funcin S del interruptor automtico del lado de la alimentacin debe ajustarse de forma que no cree solapamientos en el disparo con el umbral de intensidad superior de la proteccin frente a cortocircuitos (I3 o I2) del interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos - por lo que respecta al tiempo de disparo t2 de la funcin S, los ajustes de los MCCB en el lado de la alimentacin se indican a continuacin en funcin del ajuste/tipo de MCCB en el lado de la carga: cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin es superior a una proteccin instantnea del interruptor del lado de la carga (magntica, I3=ON o autoproteccin) son vlidas las siguientes relaciones: t2A> 150 ms t2A> 100 ms si I2t =const si t =const

cronomtrica

cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin slo es superior al umbral I2B del interruptor del lado de la carga, usando curvas con las mismas caractersticas, es vlida la relacin siguiente: t2A - tolerancia t2B + tolerancia + 50 ms Debe respetarse esta relacin cuando se usan ajustes electrnicos, mediante el dilogo o la unidad PR010T. En el caso ms habitual (uso de los ajustes disponibles mediante los DIP switch de los interruptores) deben respetarse los valores que se presentan en las tablas siguientes: ajuste de tiempos t2 MCCB en el lado de la alimentacin MCCB en el lado de la carga t2A=250 t2B=50 t2A=250 t2B=100 t2A =500 t2B =250

Nota Las indicaciones sobre los ajustes de los rels son vlidas en general y son tiles para una seleccin rpida de los ajustes para garantizar la selectividad. Para combinaciones especficas de interruptores automticos y para condiciones de instalacin particulares, ABB puede proporcionar indicaciones que no se ajustan a las normas establecidas en este documento pero que, sin embargo, permiten garantizar la selectividad.

El lmite de selectividad final es igual al umbral de disparo instantneo I3 del interruptor automtico aguas arriba menos la tolerancia Is = I3minA


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Selectividad energtica (MCCB-MCCB)ABB pone a disposicin del cliente tablas de selectividad que ofrecen los valores de selectividad energtica a 415 V entre las posibles combinaciones de interruptores automticos en caja moldeada. Como estos interruptores pueden equiparse con rels termomagnticos y electrnicos ajustables, es necesario que el usuario realice algunas comprobaciones para obtener selectividad hasta el valor de intensidad de cortocircuito que se ofrece en las tablas. En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. En la zona de cortocircuito energtica Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo termomagntico (T1-T2-T3-T4-T5-T6) El umbral de disparo magntica debe: - ser superior o igual a 10 x In, cuando el umbral magntico es fijo (TMD) - ajustarse al valor mximo cuando el umbral magntico es ajustable (TMA). - ser de tal forma que no cree solapamientos en el disparo con el interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades efectivas que circulan por los interruptores automticos. Interruptor automtico del lado de la alimentacin de tipo electrnico (T2-T4-T5-T6-T7-S8) - la funcin de proteccin instantnea I debe ajustarse a OFF I3=OFF - el umbral de disparo I2A del interruptor automtico del lado de la alimentacin debe ajustarse de forma que no cree solapamientos en el disparo con el umbral de disparo frente a cortocircuitos (I3 o I2) del interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos - por lo que respecta al tiempo de disparo t2 de la funcin S, los ajustes de los MCCB en el lado de la alimentacin se indican a continuacin en funcin del ajuste/tipo de MCCB en el lado de la carga: cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin es superior a una proteccin instantnea del interruptor del lado de la carga (magntica, I3=ON o autoproteccin) son vlidas las siguientes relaciones: t2A> 150 ms si I2t =const t2A> 100 ms si t =const cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin slo es superior al umbral I2B del interruptor del lado de la carga, usando curvas con las mismas caractersticas, es vlida la relacin siguiente: t2A - tolerancia > t2B + tolerancia + 50 ms

A

B

energtica

Debe respetarse esta relacin cuando se usan ajustes electrnicos, mediante el dilogo o la unidad PR010T. En el caso ms habitual (uso de los ajustes disponibles mediante los DIP switch de los interruptores) deben respetarse los valores que se presentan en las tablas siguientes: ajuste de tiempos t2 MCCB en el lado de la alimentacin MCCB en el lado de la carga t2A=250 t2B=50 t2A=250 t2B=100 t2A =500 t2B =250

Nota: Las indicaciones sobre los ajustes de los rels son vlidas en general y son tiles para una seleccin rpida de los ajustes para garantizar la selectividad. Para combinaciones especficas de interruptores automticos y para condiciones de instalacin particulares, ABB puede proporcionar indicaciones que no se ajustan a las normas establecidas en este documento pero que, sin embargo, permiten garantizar la selectividad.

El lmite de selectividad final Is obtenido es el que se ofrece en el documento Tablas de coordinacin.


Selectividad de zona (T4L-T5L-T6L)Mediante el nuevo rel electrnico PR223EF se puede obtener selectividad de zona entre interruptores automticos en caja moldeada de las series Tmax T4L, T5L y T6L. El PR223EF implementa la nueva funcin de proteccin EF, capaz de detectar el cortocircuito en su inicio. Ello es posible gracias a la prediccin de la falta, basada en un anlisis de la tendencia de la derivada de la corriente respecto al tiempo, di(t)/dt frente a i(t). Si la proteccin EF est activada, interviene para faltas de tamao considerable, sustituyendo a la funcin de proteccin I frente a cortocircuitos instantneos cuando existe una fuente de alimentacin auxiliar. Entre los rels PR223EF la selectividad de zona se implementa simultneamente en las funciones S, G y EF. Se lleva a cabo mediante un protocolo de bloqueo (bloqueo, IL), garantizado por un par de cables apantallados de par trenzado para Modbus RS485, que conectan los interruptores equipados con el PR223EF (consulte a ABB para informacin adicional sobre el tipo de cable). En caso de cortocircuito, el interruptor automtico inmediatamente contiguo al lado de la alimentacin enva una seal de bloqueo a la proteccin de nivel jerrquico superior mediante el bus y, antes del disparo, comprueba que no se haya recibido ninguna seal de bloqueo similar desde la proteccin del lado de la carga. La integridad del sistema se controla mediante una funcin de monitorizacin: en el caso de cortocircuito, si se halla un fallo en el sistema de bloqueo, la funcin de proteccin EF provoca un disparo (con tiempos de disparo del orden de decenas de ms), pero no se garantiza la selectividad de zona.

Adems, si el interruptor automtico del lado de la carga no consigue disparar, pide ayuda al interruptor del lado de la alimentacin y ste se abre incluso si no detecta el fallo (funcin SOS). Para el funcionamiento de la proteccin EF y la selectividad de zona se necesita una fuente de alimentacin auxiliar de 24 V CC. El lmite de selectividad final que puede obtenerse es 100 kA Is=100 kA Todas las funciones de proteccin pueden programarse remotamente, utilizando la funcin de dilogo en el rel, o bien localmente mediante el PR010/T, que puede conectarse a un puerto serie en la parte frontal del PR223EF. Una de las principales ventajas de usar selectividad de zona entre MCCB es que permite la reduccin del tamao de los interruptores. De hecho, al buscar selectividad entre interruptores automticos en caja moldeada con las tcnicas clsicas, a menudo es necesario aumentar el tamao de los interruptores del lado de la alimentacin para obtener lmites de selectividad congruentes con la intensidad de cortocircuito de la instalacin. Mediante rels PR223EF adecuadamente conectados, es posible obtener 100 kA de selectividad, incluso entre dos interruptores automticos del mismo tamao. A continuacin se presenta un ejemplo (vanse pginas 22 y 23) de cmo, mediante selectividad de zona entre interruptores automticos de caja moldeada, es posible una reduccin de los tamaos y una reduccin considerable en la intensidad mxima y la energa especfica que pasa a travs de los interruptores, a la vez que se mantiene la selectividad total.


Configuracin de bloqueoCada rel se caracteriza por: - una entrada destinada a la conexin con el rel en el lado de la alimentacin Uplink (conexin ascendente) - una salida destinada a la conexin con el rel en el lado de la carga Downlink (conexin descendente) Cada una puede configurarse de dos maneras: PP (punto a punto) o MP (multipunto), en funcin de la condicin de la instalacin en la que se hallan los rels. A continuacin se muestran las configuraciones principales: PR223EF Enlace descend.: PP/MP

Enlace ascend.: PP/MP

PR223EF PP

PR223EF

MP

PR223EF

MP

PP

PR223EF PP

MP

MP

MP

MP

MP

MP

PR223EF

PR223EF

PR223EF

PR223EF

PR223EF

PR223EF


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CCmo obtener selectividad con interruptores automticos ABBDisparo retardado


Los parmetros principales, caractersticos del rel, son:Al habilitar este parmetro se introduce un retardo del disparo en el caso en que hayan instalados, en el lado de la carga del rel, interruptores automticos Tmax o modulares de tamao pequeo. El objetivo de este parmetro es obtener selectividad con los otros dispositivos aguas abajo no equipados con el PR223EF. Este parmetro slo est habilitado en los interruptores que tiene el dispositivo fuera de la cadena de selectividad de zona en el lado de la carga. Habilita o deshabilita la proteccin EF. Si la proteccin EF est habilitada: la presencia de Vaux lleva a la exclusin automtica de la funcin I y a la habilitacin de la proteccin EF, la ausencia de Vaux lleva a la exclusin de la proteccin EF y al retorno a la funcin I (si est habilitada). Lmite de selectividad final que puede obtenerse con el PR223EF adecuadamente conectado y alimentado. Nmero mximo de rels que pueden conectarse al BUS de un nivel. Longitud mxima global del cable de conexin. El cableado de los diferentes rels se lleva a cabo igual que en la topologa de bus clsica (vase la figura).

Habilitar/deshabilitar EF

100 kA 16 200 metros

PR223EF

Desc.

PR223EF

Asc.

PR223EF

Asc.

PR223EF

Asc.

Cable RS485

= mx. 200 m


Indicaciones sobre los ajustesPara obtener selectividad total, tanto en el caso de sobrecarga como en el de cortocircuito, utilizando los rels PR223EF adecuadamente conectados y alimentados, se recomienda establecer las siguientes selecciones y ajustes entre los diversos interruptores automticos. Sobrecarga - Compruebe que no exista solapamiento en el disparo de las funciones de proteccin L (frente a sobrecarga), teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. Cortocircuito - Sin solapamiento en el disparo de los umbrales de intensidad I2 de la funcin S, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. - Tiempo de disparo t2 Ajustado de forma que se obtenga selectividad en tiempo con cualquier interruptor automtico aguas abajo situado fuera de la cadena de selectividad de zona. Entre los interruptores automticos equipados con el PR223EF y con bloqueo mutuo, si A es el interruptor del lado de la alimentacin y B el del lado de la carga, debe cumplirse: t2A > t2B. Siempre que sea posible se recomienda tambin buscar selectividad cronomtrica entre los interruptores con bloqueo, de forma que se garantice la selectividad parcial en caso de prdida de la alimentacin auxiliar. - Funcin de proteccin instantnea I Esta funcin de proteccin se deshabilita automticamente cuando la funcin EF est activada y existe una fuente de alimentacin auxiliar. Por lo tanto, sus ajustes slo son relevantes en caso de prdida de la Vaux.104 s 103 s 102 s 10 s 1s 10-1 s 10-2 s 0,1 kA 1 kA 10 kA


Selectividad de zona entre Tmax C B A

- Disparo retardado Al habilitar este parmetro en los rels que disponen de un interruptor automtico directamente en el lado de la carga no equipado con el PR223EF, la selectividad se obtiene con el Tmax de un tamao menor o los MCB colocados en el lado de la carga.

Disparo retardado ON


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Ejemplo de aplicacinEn el siguiente ejemplo se muestra una comparacin entre una instalacin en la que se implementa selectividad con las tcnicas tradicionales y la misma instalacin con selectividad garantizada por el sistema EFDP.

Instalacin tradicional

QS1 E3S/MS1000

La eleccin de los dispositivos de proteccin debe llevarse a cabo haciendo referencia, por encima de todo, a las corrientes nominales de las cargas y a la intensidad de cortocircuito de las barras de distribucin. Adems, esta eleccin resulta condicionada por la bsqueda de selectividad realizada mediante tcnicas tradicionales, cuyos valores pueden hallarse en la publicacin Tablas de coordinacin. La intensidad de cortocircuito en las barras de distribucin del cuadro de distribucin B (IkB=54,5 kA) influye en la eleccin de los dispositivos de proteccin e impone el uso de interruptores automticos T4H 250 en los alimentadores de salida. Para garantizar la selectividad, el interruptor automtico (QF2) en el lado de la alimentacin del cuadro de distribucin B e instalado en el cuadro de distribucin A debe ser del tipo T6L 630. La barra de distribucin del cuadro de distribucin A se caracteriza por un valor de intensidad de cortocircuito IkA=74 kA; ello afecta profundamente a la eleccin del dispositivo de proteccin aguas arriba, que, independientemente de la intensidad nominal, debe ser un interruptor automtico Emax y, concretamente, un Emax E3H; de esta manera se puede garantizar la selectividad hacia el aparato en el lado de la carga. Cada cuadro de distribucin dispone, como dispositivo principal, de un interruptor-seccionador, que debe protegerse contra cortocircuitos y sobrecargas por parte del interruptor automtico aguas arriba. En general, para garantizar la proteccin es necesario utilizar un interruptorseccionador en la versin derivada a partir del interruptor automtico en el lado de la alimentacin. Por tanto, es evidente que los requisitos de selectividad condicionan profundamente la eleccin de los dispositivos de proteccin y la dirigen hacia tamaos diferenciados en funcin de la ubicacin de los interruptores automticos en la instalacin.



Instalacin con PR223EF

QS1 T6D800

Considerando que la intensidad nominal y los valores de cortocircuito de la red permanecen inalterados, el uso del nuevo rel de proteccin PR223EF permite obtener selectividad sin aumentar el tamao del aparato a utilizar. En particular, se puede utilizar un T5L630 equipado con el PR223EF como interruptor automtico en el lado de la alimentacin del cuadro de distribucin B (QF2). Como consecuencia, se puede reducir el tamao del interruptor-seccionador de entrada del cuadro de distribucin B. La reduccin de tamao ms evidente que puede obtenerse afecta al dispositivo principal de la instalacin: gracias al uso del rel PR223EF, se puede elegir un interruptor automtico en caja moldeada en lugar de un interruptor automtico de bastidor abierto. En este caso especfico, se puede utilizar un interruptor automtico T6L800 con un interruptor-seccionador aguas abajo del mismo tamao.


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La tabla siguiente resume las ventajas que se derivan del uso del nuevo rel electrnico. Concretamente, es posible: sustituir un interruptor automtico en caja moldeada de gran tamao por uno ms pequeo T5L 630 PR223EF en lugar de T6L630 PR222-LS; sustituir un interruptor automtico de bastidor abierto de gran tamao por uno en caja moldeada mucho ms pequeo T6L 800 PR223EF en lugar de E3H800 PR122/P-LSIG; sustituir un interruptor-seccionador de gran tamao por uno ms pequeo T5D630 en lugar de T6D630; sustituir un interruptor-seccionador de bastidor abierto con un interruptor-seccionador derivado a partir de un interruptor automtico en caja moldeada de tamao mucho menor T6D 800 en lugar de E3S/MS1000.

Solucin tradicional

Solucin con EFDP T6L800 PR223EF T6D800 T5L630 PR223EF T5D630

QF1 QS1 QF2 QS2

E3H800 PR122/P E3S/MS1000 T6L630 PR222DS T6D630

Adems de una reduccin notable de los tamaos de los interruptores, con las consiguientes ventajas desde un punto de vista dimensional y econmico, una instalacin equipada con rels PR223EF est sometida a menores tensiones trmicas y electrodinmicas que con una solucin tradicional. A continuacin se muestran las curvas de energa especfica pasante y de limitacin de los interruptores automticos considerados.

Curva de energa especfica pasanteI2 [MA2s]

Curva de limitacin

103 MA2s

E3H 800

102 MA2s

10 MA s T5L 630 1 MA2s 10 kA 102 kA 103 kA Irms [kA]

2

T6L 800 T6H 630

Irms

A partir de las curvas anteriores cabe destacar que a un valor de intensidad de cortocircuito correspondiente a 55 kA la energa especfica permitida por el T7H630 es igual a MA2s, mientras que la del T5L630 es igual a 3,5 MA2s. Adems, los valores mximos disminuyen drsticamente desde los 54 kA del T6H hasta unos 35 kA del T5L630. De forma parecida, a una intensidad de cortocircuito de 74 kA, la energa especfica pasante y la intensidad mxima limitada por el interruptor T6L800 reducen considerablemente las tensiones trmicas y dinmicas en comparacin con el interruptor E3H. En particular, en este caso es posible usar las capacidades limitadoras de intensidad del interruptor automtico en caja moldeada para optimizar el dimensionado del sistema de barras de distribucin del cuadro de distribucin A. De hecho, con un interruptor automtico de bastidor abierto en el lado de la alimentacin, es necesario adoptar un sistema de barras de distribucin dimensionado para una intensidad admisible de corta duracin nominal (Icw) igual a 75 kA y, por tanto, con una capacidad de conduccin de corriente mucho mayor que la intensidad total que necesita la instalacin. Por el contrario, usando un interruptor automtico T6L800 en el lado de la alimentacin del cuadro de distribucin, se puede adoptar un sistema de barras de distribucin con una Icw igual a 35 kA, lo que resulta ms congruente, desde un punto de vista dimensional, con la intensidad de 800 A, que es la capacidad de conduccin requerida por este sistema de barras. En concreto, los valores siguientes corresponden a una intensidad admisible de corta duracin nominal del sistema de barras de distribucin igual a 35 kA: - intensidad mxima Ip = (35 x 2,1) = 73,5 kA, que resulta superior al mximo de 66 kA permitido por el interruptor automtico T6L800 a una intensidad de cortocircuito de 75 kA; - energa de paso I2t = 352 x 1 =1225 MA2s, que resulta superior a la energa de paso de 20MA2s del interruptor automtico T6L800 con un valor de cortocircuito correspondiente a 75kA.

Solucin tradicional Barras de distrib. cuadro A Icw = 75 kA

Solucin con EFDP Icw = 35 kA


Selectividad ACB-MCCBEn esta seccin se analiza el caso en que se busca selectividad entre un interruptor automtico de bastidor abierto en el lado de la alimentacin y un interruptor automtico en caja moldeada en el lado de la carga. En este caso se pueden seguir dos caminos: - solucin tradicional con selectividad cronomtrica/ energtica; - selectividad de zona, cuando el interruptor automtico del lado de la carga es un Tmax equipado con un rel PR223EF y el Emax en el lado de la alimentacin est equipado con un rel PR122/P o PR123/P.


Solucin tradicionalEn este caso, ABB ofrece una tabla en que se muestran los valores de selectividad entre interruptores automticos de bastidor abierto en el lado de la alimentacin e interruptores automticos en caja moldeada en el lado de la carga. Es evidente la necesidad de ajustar adecuadamente los rels para obtener los valores de selectividad que se presentan en la tabla. Debe cumplirse lo siguiente: En la zona de sobrecarga el interruptor del lado de la carga debe disparar ms rpidamente que el del lado de la alimentacin, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores. En la zona de cortocircuito Selectividad Emax-MCCB - la funcin de proteccin instantnea I debe ajustarse a OFF 4 I3=OFF - el umbral de disparo I2A del interruptor automtico del lado de la alimentacin debe ajustarse de forma que no cree solapamientos en el disparo con el umbral de disparo de la proteccin frente a cortocircuitos (I3 o I2) del interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades efectivas que circulan por los interruptores automticos - por lo que respecta al tiempo de disparo t2 de la funcin S, los ajustes del Emax en el lado de la alimentacin se indican a continuacin, en funcin del ajuste/tipo de MCCB en el lado de la carga: cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin es superior a una proteccin instantnea del interruptor del lado de la carga (magntica, I3=ON o autoproteccin) son vlidas las siguientes relaciones:10 s 103 s 102 s 10 s 1s 10-1 s 10-2 s

B

A

0,1 kA

1 kA

10 kA

t2A> 100 ms si I2t = const y si t = const cuando el umbral I2A del interruptor del lado de la alimentacin slo es superior al umbral I2B del interruptor del lado de la carga, usando curvas con las mismas caractersticas, es vlida la relacin siguiente: t2A - tolerancia > t2B + tolerancia + 50 ms Debe respetarse esta relacin cuando se usan ajustes electrnicos, mediante el dilogo o la unidad PR010T. En el caso ms habitual (uso de los ajustes disponibles mediante DIP switches) deben respetarse los valores que se presentan en las tablas siguientes: ajuste de tiempos t2 ACB en el lado de la alimentacin t2A=200 t2A=200 t2A =400 t2A =700 MCCB en el lado de la carga t2B=50 t2B=100 t2B =250 t2A =500Nota Las indicaciones sobre los ajustes de los rels son vlidas en general y son tiles para una seleccin rpida que garantize la selectividad. Para combinaciones especficas de interruptores automticos y para condiciones de instalacin particulares, ABB puede proporcionar indicaciones que no se ajustan a las normas establecidas en este documento pero que, sin embargo, permiten garantizar la selectividad.

El lmite de selectividad Is obtenido es el que se ofrece en el documento Tablas de coordinacin.

ACB - MCCB a 400/415 VLado alim. Versin Rel Lado carga Iu [A] B EL 800 800 1000 1000 1250 1250 1600 1600 E1 N B N E2 S L* 1250 1600 N S EL 1600 1000 800 2000 1250 1000 1600 1250 2000 1600 2000 E3 H EL 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 T T T T T T V 800 1000 1250 1600 2000 2500 3200 T T T T T T L* 2000 2500 S 4000

2500 1000 3200 1250 1600 2000 2500 3200 T T T T T T T T T T T T

T1

T2

B C N N S H

TM

160

TM,EL

160

T T T T T T

T T T T T T

T T T T T T

T T T T T 55

T T T T T 65

T T T T T T

T T T T T T

T T T T T T


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Selectividad de zona entre Emax y TmaxMediante el mdulo de bloqueo IM210 se puede ampliar la selectividad de zona, a partir de los rels PR223EF, al rel PR122/P o PR123/P en el lado de la alimentacin. En la prctica, el dispositivo permite la intercomunicacin entre el protocolo IL del PR223EF y la selectividad de zona ZS de los dispositivos PR122/P y PR123/P. Adems, al realizar esta cadena de selectividad entre Emax y Tmax, el lmite de selectividad ser el menor de los dos siguientes: - la corriente admisible de corta duracin del interruptor automtico del lado de la alimentacin (Icw del Emax) - el poder de corte del interruptor automtico en el lado de la carga (Icu del Tmax en la versin L 100 kA) Gestin de dos interruptores automticos en el lado de la alimentacin Para gestionar diversos interruptores automticos Emax en el lado de la alimentacin de rels PR223EF, se procede como sigue: - Dos interruptores automticos del lado de la alimentacin sin enlace de barra En esta configuracin de instalacin, en caso de sobreintensidad los rels en el lado de la carga deben bloquear los dos interruptores automticos del lado de la alimentacin. Es necesario el uso de un solo mdulo IM210 para la correcta gestin de la seal de monitorizacin y para la duplicacin de la seal de bloqueo procedente de los interruptores automticos situados en el lado de la carga. - Dos interruptores automticos del lado de la alimentacin con enlace de barra En esta configuracin la presencia del enlace de barra permite dividir la instalacin en dos partes perfectamente aisladas. Cuando el enlace de barra est cerrado, en caso de sobreintensidad los rels en el lado de la carga bloquean los dos interruptores automticos del lado de la alimentacin. Cuando el enlace de barra est abierto, cada rel dispone de un solo interruptor automtico en el lado de la alimentacin. En este caso, el interruptor del lado de la carga que detecta el fallo debe bloquear slo la apertura del interruptor que lo detecta en el lado de la alimentacin. En este caso, es necesario usar dos mdulos IM210 interconectados, que recibirn la seal abierto/cerrado desde el enlace de barra. Si el enlace de barra est abierto: - las dos lneas permanecern aisladas; cada IM210 har que los dos rels en serie se comuniquen entre s. Si, por el contrario, el enlace de barra est cerrado: - el Sysbus transmitir la seal de un dispositivo al otro, y la seal de bloqueo siempre se enviar a ambos dispositivos en el lado de la alimentacin.

PR122

PR122

IM210 PR223EF PR223EF

Enlace de barra PR122 PR122

IM210 IM210 PR223EF Estado enlace de barra: abierto /cerrado PR223EF


Indicaciones sobre los ajustesTal como se ilustrar mejor en el captulo dedicado a la selectividad de zona si est habilitada la selectividad de zona en la funcin S de un rel PR122 o PR123 del Emax, se pueden producir dos situaciones: - el rel del Emax recibe una seal de bloqueo (lock): si se ha superado su umbral I2, provoca un disparo dentro del tiempo t2 ajustado en el rel; - el rel del Emax no recibe una seal de bloqueo (lock): si se ha superado su umbral I2, provoca un disparo dentro del tiempo de selectividad ajustado en el rel. Teniendo en cuenta esto, para obtener selectividad total, tanto en el caso de sobrecarga como en el de cortocircuito, se recomienda realizar las selecciones y ajustes descritos a continuacin, donde: A es el Emax con PR122/P aguas arriba del PR223EF B es el Tmax con PR223EF C es un dispositivo exterior a la cadena de selectividad de zona A y B estn interconectados mediante el mdulo IM210 PR122P


A

PR223EF

B

IM210

PR221DS

C

Sobrecarga - Compruebe que no exista solapamiento de las curvas de disparo de las funciones de proteccin L (frente a sobrecarga), teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos.

104 s 103 s 102 s 10 s 1s 10-1 s 10-2 s 0,1 kA

Selectividad de zona entre Emax y Tmax C B A

Cortocircuito - Compruebe que no exita solapamiento entre las curvas de disparo I2 de la funcin S, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos.

t2A

- Los tiempos de disparo t2A y tiempo de selectividad del Emax en el lado de la alimentacin se ajustan de la siguiente forma: tiempo de selectividad se ajusta de forma que se obtenga selectividad de tiempo-intensidad con el dispositivo C en el lado de la carga situado fuera de la cadena de selectividad de zona

1 kA

tiempo de selectividad

10 kA

t2A (tiempo de la funcin S) se ajusta de forma que garantice que no dispare el interruptor automtico A que recibe la seal de bloqueo; es decir, segn la relacin: t2A > t2B+70 ms**t mnimo entre los tiempos de disparo de los dos interruptores en serie, con alimentacin auxiliar y con curvas a tiempo constante, para garantizar que no se produce disparo de los interruptores en el lado de la alimentacin.

La funcin de proteccin instantnea frente a cortocircuitos I debe ajustarse a OFF: I3 = OFF


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Selectividad ACB-ACBA continuacin se analiza el caso en que se busca selectividad entre dos interruptores automticos de bastidor abierto. En este caso, se pueden utilizar diversos mtodos para obtener la selectividad entre los interruptores: selectividad cronomtrica selectividad de zona selectividad cronomtrica direccional selectividad de zona direccional para combinaciones de Emax con cualquier tipo de rel para combinaciones de Emax con rels PR122 y PR123 para combinaciones de Emax con rels PR123 para combinaciones de Emax con rels PR123.

Selectividad cronomtricaPara el mximo nivel de selectividad compatible con la estrategia elegida, tanto en el caso de sobrecarga como en el de cortocircuito, se recomienda establecer las siguientes selecciones y ajustes entre los diversos interruptores automticos: Sobrecarga - Compruebe que no exista solapamiento entre las curvas de disparo de las funciones de proteccin L (frente a sobrecarga), teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. Cortocircuito - La funcin de proteccin instantnea I de los interruptores del lado de la alimentacin debe ajustarse a OFF. I3A=OFF - compruebe que la curva de disparo I2A del interruptor automtico aguas arriba no se solape con la curva de disparo de la proteccin frente a cortocircuitos (I3 o I2) del interruptor del lado de la carga, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos - con respecto a los tiempos de disparo t2 de la funcin S, las curvas de disparo no deben solaparse y adems hay que respetar las siguientes relaciones:104 s 103 s 102 s 10 s 1s 10-1 s 10-2 s

0,1 kA

1 kA

10 kA

100 kA

Diferencia mnima entre los tiempos t2 de dos interruptores automticos Emax equipados con PR121, PR122 y PR123 t=const t2A > t2B + 100 ms 70 ms con alim. aux. o en autoalim. en condiciones estacionarias I2t=const t2A > t2B + 100 ms t2A < 400 ms I2t=const t2A > t2B + 200 ms t2A 400 msNota Las indicaciones sobre los ajustes de los rels son vlidas en general y son tiles para una seleccin rpida de los ajustes para garantizar la selectividad. Para combinaciones especficas de interruptores automticos y para condiciones de instalacin particulares, ABB puede proporcionar indicaciones que no se ajustan a las normas establecidas en este documento pero que, sin embargo, permiten garantizar la selectividad.

Por lo que respecta al lmite de selectividad - Si la funcin instantnea I est ajustada a ON (I3=ON), el lmite de selectividad ser el valor del umbral de disparo instantneo I3 del interruptor del lado de la alimentacin menos su tolerancia: Is = I3minA - Si la funcin instantnea I est ajustada a OFF (I3=OFF), el lmite de selectividad es igual al valor Icw del interruptor del lado de la alimentacin Is = Icw.


Selectividad de zona entre EmaxMediante la selectividad de zona se puede obtener selectividad entre interruptores automticos Emax, con la que se reducen notablemente los tiempos de disparo y se obtienen curvas ms bajas que pueden facilitar la bsqueda de selectividad hacia los interruptores automticos de media tensin. Al reducir los tiempos de disparo tambin se reducen las solecitaciones trmicas y electrodinmicas en todos los componentes de la instalacin durante la falta. La selectividad de zona entre interruptores Emax, aplicable a las funciones de proteccin S y G se puede habilitar cuando: - se ha seleccionado la curva de tiempo fijo para estas protecciones; - se dispone de una fuente de alimentacin auxiliar de 24 V; - los interruptores automticos Emax estn equipados con rels PR122 o PR123. El lmite de selectividad obtenido es igual a la Icw del interruptor automtico del lado de la alimentacin si la I3 est ajustada a OFF. A continuacin se describe el principio de funcionamiento de la selectividad de zona entre Emax. Por zona se entiende la parte de la instalacin comprendida entre dos interruptores automticos en serie. La zona de fallo es la inmediatamente contigua al lado de la carga del interruptor automtico que detecta el fallo. Mediante un simple cable de conexin, cada interruptor automtico que detecta la falta lo comunica al interruptor en el lado de la alimentacin. El interruptor automtico que no recibe comunicacin alguna de los situados en el lado de la carga emitir una orden de apertura en el tiempo de selectividad ajustado, entre 40 y 200 ms. El objetivo de regular el tiempo de selectividad es conseguir selectividad cronomtrica con aparatos conectados en el lado de la carga y que estn fuera de la cadena de selectividad de zona (aparato no conectado). Por el contrario, los interruptores automticos que reciben una seal de bloqueo desde otro rel provocarn un disparo en el tiempo t2 ajustado de proteccin S.


A t2A B tiempo de selectividad

A tiempo de selectividad B cerrado

Corriente de falta Sear de bloqueo

Corriente de falta Sear de bloqueo

Como puede verse, si se respetan los ajustes indicados a continuacin, en caso de un cortocircuito ningn interruptor automtico provoca un disparo en el tiempo t2, sino que todos ellos lo hacen dentro del tiempo de selectividad ajustado.

Corriente de falta


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Indicaciones sobre los ajustesPara obtener selectividad total, tanto en el caso de sobrecarga como en el de cortocircuito o como en el de defecto a tierra, utilizando la funcin selectividad de zona, se recomienda establecer las siguientes selecciones y ajustes entre los diversos interruptores automticos.

Selectividad de zona entre EmaxSobrecarga - Compruebe que no exista solapamiento entre las curvas de disparo de las funciones de proteccin L (frente a sobrecarga), teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos. Cortocircuito - Compruebe que no exista solapamiento entre las curvas de disparo I2 de la funcin S, teniendo en cuenta las tolerancias y las intensidades reales que circulan por los interruptores automticos.104s 103s

102s

10s

t2A1s

- Los tiempos de disparo t2 y el tiempo de selectividad ajustados de la siguiente forma: tiempo de selectividad ajustado de forma que se obtenga selectividad cronomtrica con cualquier dispositivo conectado directamente en el lado de la carga y situado fuera de la cadena de selectividad de zona t2 (tiempo de la funcin S) ajustado de forma que garantice que no se desconecte la proteccin que recibe la seal de bloqueo; es decir, segn la relacin: t2A > tiempo de selectividadB +70 ms**t mnimo entre los tiempos de disparo de los dos interruptores en serie, con alimentacin auxiliar y con curvas a tiempo constante, para garantizar que no se produce disparo de los interruptores en el lado de la alimentacin.

10-1s

10-2s 0.1kA

tiempo de selectividadA1kA 10kA 100kA

A

B

Por lo que respecta al lmite de selectividad - Si la funcin instantnea I est ajustada a ON (I3=ON), el lmite de selectividad ser el valor del umbral de disparo instantneo I3 del interruptor del lado de la alimentacin menos su tolerancia, si esta funcin est habilitada: Is = I3minA - Si la funcin instantnea I est ajustada a OFF (I3=OFF), el lmite de selectividad es igual al valor Icw del interruptor del lado de la alimentacin: Is = Icw.


Indicaciones sobre las conexionesPara realizar las conexiones se puede utilizar un cable apantallado de dos hilos (Vn 50 V; AWG 22; resistencia CC nominal del conductor a 20 C 15 ohmios/1000 pies; resistencia CC nominal de la pantalla exterior a 20 C 3 ohmios/1000 pies). La pantalla slo debe conectarse a tierra en el rel del interruptor automtico del lado de la alimentacin. La longitud mxima de los cables para la selectividad de zona entre dos unidades es de 300 metros. Este lmite puede superarse con mecanismos especiales. El nmero mximo de interruptores automticos que se pueden conectar a las salidas (Z out) de un rel es 20. La seal de bloqueo del rel es una seal de +24 V. Repeticin de la seal Tal como se muestra en la tabla, en el caso en que un rel reciba la seal de bloqueo en el lado de la carga, incluso si no ha traspasado el umbral de la funcin S, repetir la seal de bloqueo en el lado de la alimentacin. Ello es as para evitar cualquier error de ajuste; es decir, que un rel en el lado de la carga no haya traspasado el umbral pero s un rel en el lado de la alimentacin, lo que llevara a una falta de selectividad. Selectividad de zona Excluida Excluida Excluida Excluida Insertada Insertada Insertada Insertada I > I2 NO NO S S NO NO S S Seal ZSI 0 1 0 1 0 1 0 1 Seal ZSO 0 0 0 0 0 1 1 1 Tiempo de disparo T sin disparo sin disparo t2 programado t2 programado sin disparo sin disparo tiempo de selectividad t2 programado


MDULO ZSA En el caso en que diversos interruptores automticos del lado de la carga tengan que bloquear varios interruptores automticos del lado de la alimentacin, pero de forma diferente, es necesario utilizar el mdulo ZSA suministrado por ABB.

Con referencia a las figuras de la derecha, supngase, por ejemplo, que: C debe bloquear A y B D slo debe bloquear B. Con las conexiones tal como se muestran en la figura, no se podra obtener la solucin deseada. De hecho, la seal de bloqueo procedente de D tambin se transmitira a A mediante la continuidad elctrica que se crea entre las diferentes conexiones de bloqueo B-C y C-A.

A

B

C

D

Mediante una conexin adecuada del mdulo ZSA la seal de bloqueo se hace unidireccional, de forma que una

c1 selectividad de baja tensión con interruptores automáticos

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