fusibles s&c sm-4 y sm-5

Pgina 1 de 18Octubre 16, 2000

242-30SBOLETN DESCRIPTIVO

S&C ELECTRIC COMPANY

Sustituye al Boletn Descriptivo 242-30 con fecha 12-7-93 2000

Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipos SM-4 ySM-5 de S&CPara uso con los rellenos fusibles de potencia SMDistribucin Area(4.16 kV hasta 34.5 kV)

S & C E L E C T R I C C O M P A N Y

APLICACIN

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia de S&CTipo SM son los idneos para la proteccin de transformado-res, bancos de capacitores y cables en subestaciones de distribucin area en sistemas con capacidad de hasta 34.5 kV. Ofrecen las caractersticas de funcionamiento y la confiabilidad superior que se necesitan para proporcio-nar una proteccin dobleproteccin para el sistema de aguas arriba y proteccin para el equipo de aguas abajo. Como los dems fusibles de potencia de S&C, estos relle-nos fusibles incluyen elementos fusibles con diseo de precisin en plata o en nquel-cromo que no se daan. Por consiguiente, las caractersticas de tiempo corriente son precisas y permanentemente exactaslo que garantiza no slo un funcionamiento confiable y predecible, sino tambin la integridad constante de los planes cuidado-samente diseados para coordinacin de sistemas. La precisin de las caractersticas de tiempo corriente y la resistencia de estos cortacircuitos fusibles de potencia permiten que los dispositivos de proteccin de aguas arriba se ajusten para una operacin ms rpida de lo que sera posible con otros fusibles o interruptores en redes de potencia lo que proporciona una mejor proteccin para el sistema sin poner en riesgo la coordinacin.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM se ofrecen con capacidades mxi-mas de corriente continua de 200, 300, 400 y 720 amperes y estn disponibles con capacidades de interrupcin de fallas desde 28,000 amperes RMS asimtricos a 34.5 kV hasta 60,000 amperes RMS asimtricos a 4.16 kV. Los Rellenos fusibles de potencia tipo SM estn disponibles para diferentes capacidades de corriente y en tres velocidades diferentes: la Estndar, la Lenta y la de Coordinacin de S&C. El amplio rango de capacidades de corriente y de velocidades disponibles per-mite una fusin pareja para lograr la mxima proteccin y una coordinacin ptima.

Los Portafusibles de Potencia Tipo SM de S&C se pueden operar (es decir, abrirse o cerrarse cuando no estn conduciendo carga) utilizando una prtiga de gancho o una prtiga universal equipada con diversos aditamentos para manejo de fusibles. El Cortacircuito Fusible de Potencia SM-4 de Apertura Vertical viene con un gancho de sujecin opcional para Loadbuster para seccionamiento de carga plena a tensin mxima. Y para que sea cmodo adaptarlos al diseo de la estacin, los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM se ofrecen en tres configuraciones de montaje, como se ilustra en las pginas de la 12 a la 14.

Los Cortacircuitos de Potencia Tipo SM se ofrecen con aisladores tipo columna de Cypoxy o de porcelana. Cypoxy es la marca registrada de S&C para su sistema de resina epxica cicloaliftica. Los Aisladores Tipo columna de Cypoxy no crean canales de conduccin superficial, se limpian solos, no se daan y renen o superan los requisi-tos de resistencia elctrica o mecnica que se establecen en la norma ANSI C29.9 (1983) para los aisladores tipo columna de resistencia estndar.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM Marcan la Pauta en la Proteccin de Sistemas y Equipos


La exclusiva tcnica de material slido para la interrup-cin de fallas en el interior del relleno Fusible de Potencia Tipo SM proporciona una proteccin contra toda la gama de fallas. Cuando se trata de proteger transformadores sencillos, la proteccin contra toda la gama de fallas significa que los fusibles detectan e interrumpen todas las fallasgrandes, medianas y pequeas (hasta la corriente mnima de fusin); ya sea que la falla se encuentre en el lado primario o en el secundario; con tensin de lnea a lnea o de lnea a tierra atravesando el fusible, ya sea que el transformador est cerca del fusible o que est conec-tado con l a travs de cables desde un lugar alejado; e independientemente de las conexiones del devanado del transformador. Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM son capaces de manejar toda la gama de tensiones transitorias de recuperacin que se asocian con estas condiciones. Y desarrollan una efectiva separacin ais-lante interna de alta resistencia dielctrica despus de la interrupcin del circuito, evitando con ello las destructi-vas reigniciones cuando se exponen a toda la tensin del sistemacomo las que se experimentan en los fusibles limitadores de corriente despus de despejar en condicio-nes de tensin de recuperacin.

La fusin uniforme que se necesita para proporcio-nar una proteccin superior contra las fallas en el lado secundario es posible con los Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM porque: utilizan elementos fusibles de plata o de nquel-cromo pretensionado que no se daan con las sobrecorrientes transitorias que pueden calentar al elemento casi hasta el punto de separacin; estn disponi-bles en varias velocidades que ofrecen caractersticas de tiempo corriente especialmente adaptadas para proteger a los transformadores contra corrientes de falla de muy baja magnitud; y debido a que poseen mrgenes de fun-cionamiento sustanciales de sobrecarga y capacidades de sobrecorriente que son ms que adecuadas para resistir las corrientes de energizacin de los transformadores as como las severas corrientes de energizacin con carga en fro y con carga en caliente. La fusin pareja con los Rellenos Fusibles de Potencia SM, en combinacin con su excepcional desempeo en la interrupcin de corrientes de falla de baja magnitud, garantiza la mxima proteccin para el transformador contra una amplia gama de corrien-tes de falla en el lado secundario, minimizando as los esfuerzos trmicos y mecnicos que reducen su vida til y que se asocian con fallas transitorias prolongadas en los transformadores.

Son Superiores a los Fusibles Limitadores de CorrienteLos Rellenos Fusibles de Potencia Tipo SM tienen ele-mentos fusibles de plata con devanado helicoidal que estn construidos sin soldadura y van rodeados de aire. Debido a esta construccin, el elemento fusible queda libre de los esfuerzos mecnicos y trmicos, y del soporte de confinamiento; y por lo tanto no sufre daosincluso por las corrientes de energizacin que se acercan pero

que no rebasan la curva caracterstica de tiempo corriente mnima de fusin del fusible. En contraste, los fusibles limitadores de corriente tienen elementos fusibles que se componen de varios alambres de dimetro muy fino, o de uno o ms listones perforados o muescados, rodeados de y en contacto con un material de relleno como arena de silicio. Debido a esta construccin, los fusibles limita-dores de corriente son susceptibles a que se les dae el elemento debido a las sobrecorrientes que se acercan a la curva caracterstica de tiempo corriente mnima de fusin del fusible. Este dao puede ocurrir en una o ms de las siguientes maneras:

f El elemento fusible se puede fundir, pero no se separa completamente debido a que el metal fundido queda constreido por el material de relleno lo que puede ocasionar una resolidificacin del elemento con un rea seccional diferente.

f Uno o ms, pero no todos, de los alambres o listones paralelos del elemento fusible pueden derretirse y separarse.

f El elemento fusible se puede romper como resultado de la fatiga ocasionada por los ciclos de la corriente que pueden provocar deformacin localizada por la expansin y contraccin trmica.

Los daos a los elementos fusibles de los fusibles limitadores de corriente, como se describe antes, pueden cambiar o alterar las caractersticas de tiempo corriente, lo que ocasiona una prdida de la coordinacin completa entre el fusible y los dems dispositivos de proteccin contra sobrecorrientes de aguas abajo. Adems, un ele-mento fusible daado de un limitador de corriente se puede derretir por una corriente de energizacin que en condiciones normales no representara ningn riesgo, pero el fusible quiz no despeje el circuito debido a que hay un flujo de potencia insuficiente y el fusible segui-ra arqueando y ardiendo internamente debido al flujo de corriente de carga.

Debido a los daos potenciales para el elemento fusible, ocasionados por corrientes de energizacin, y debido a los efectos de las tolerancias de carga y de manufactura, los fabricantes de fusibles limitadores de corriente normalmente requieren que, al aplicar esos fusibles, se les hagan ajustes a las curvas caractersticas de tiempo corriente mnimas de fusin. A estos ajustes se les denomina zonas de seguridad o tolerancias de retroceso, y fluctan entre el 25% en trminos de tiempo y hasta 25% en trminos de corriente. ste ltimo puede ocasionar un ajuste de 250% o ms en trminos de tiempo, dependiendo de la gradiente de la curva caracterstica de tiempo corriente en el punto en el cual se mida la zona de seguridad o la tolerancia de retroceso.

Ms an, la mayora de los fusibles limitadores de corriente, de manera inherente, tienen curvas caractersti-cas de tiempo corriente pronunciadas y relativamente dere-

Proteccin para Transformadores con los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM


chas las cuales, en combinacin con los necesarios ajustes para la zona de seguridad o de la tolerancia de retroceso, obligan a seleccionar un fusible limitador de corriente con una capacidad de corriente considerablemente mayor que la corriente a plena carga del transformador y las de ener-gizacin de carga combinadas, y tambin para coordinarse con los dispositivos de proteccin del lado secundario. El seleccionar capacidades de corriente tan altas para los fusibles ocasiona una reduccin de la proteccin para el transformador y un posible deterioro de la coordina-cin con los dispositivos de proteccin de aguas arriba. Asimismo, como los fusibles limitadores de corriente con capacidad de corriente alta normalmente necesitan el uso de dos o tres fusibles de menor capacidad de corriente conectados en paralelo, uno se puede topar con aumentos en el costo y en las necesidades de espacio.

Debido a que los fusibles de potencia de material slido de S&C incluyen elementos fusibles que no se daan, no hay necesidad de tener zonas de seguridad ni tolerancias de retroceso lo que permite una fusin ms pareja de la que es posible obtener con otros fusibles. Por eso tienen una mayor capacidad de proteger al transformador contra los daos causados por fallas entre el transformador y el dispositivo de proteccin del lado secundario, y adems, de proporcionar proteccin de respaldo en caso de que el dispositivo de proteccin del lado secundario funcione incorrectamente. Adems, su capacidad de fundirse ms cerca de la corriente a plena carga del transformador faci-lita la coordinacin con los dispositivos de proteccin de aguas arriba al permitirles tener capacidades de corriente y/o parmetros ms bajos para responder ms rpido.

Otra ventaja de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM se deriva del hecho de que no dependen de la ten-sin, y por lo tanto se pueden aplicar a cualquier tensin de sistema que sea igual o menor a la tensin nominal del fusible. En contraste, los fusibles limitadores de corriente nicamente se pueden aplicar a tensiones de sistema de entre 70% y 100% de la capacidad que se especifique en la placa de datos. Ms an, los fusibles limitadores de corriente con frecuencia generan graves sobretensiones durante la interrupcin del circuito que pueden provocar una operacin espuriao incluso la destruccinde los disipadores de sobretensiones o el mal funcionamiento del aislamiento del transformador.

Proteccin para Cables con Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SMUna cuestin muy importante al planear los sistemas de distribucin subterrnea lo es la proteccin de los cables aislados. La preocupacin primordial al establecer dicha proteccin es la de evitar que el aumento de la temperatura del conductor en condiciones de cortocircuito exceda los lmites de temperatura mximos permisibles especificados para el aislamiento del conductor. Este tipo de proteccin se puede alcanzar con una seleccin cuidadosa de los tipos y de las caractersticas de los dispositivos de proteccin de aguas arriba. No hay necesidad de que los dispositivos de proteccin de aguas arriba les proporcionen proteccin contra sobrecargas a los cables de media tensin, debido a que los calibres de los cables por lo general se seleccionan para conducir el nivel mximo previsto de corriente de

sobrecarga de manera continua.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM de S&C instalados en postes de salida de alimentadores o en las terminaciones de los cables del alimentador en las subestaciones de distribucin proporcionan una protec-cin excelente para los cables aislados porque operan con extrema rapidez, y porque se ofrecen en una amplia seleccin de capacidades de corriente y con caractersticas de tiempo corriente que son permanentemente exactas y precisas con estos beneficios adicionales:

f El aumento de la temperatura del conductor despus de una falla se minimiza con la rpida operacin del fusible, lo que permite el uso de conductores uno o dos calibres ms pequeos que los que se necesitan para los interruptores en redes que operan con ms lentitudlo que se refleja en ahorros considerables; y

f El dispositivo de proteccin de aguas arriba se puede ajustar para que opere ms rpido y para que al mismo tiempo se siga coordinando con el Cortacircuito Fusible de Potencia Tipo SM. Asimismo, los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM proporcionan aislamiento selectivo nicamente de las fases que tengan falla de los alimentadores trifsicos que estn abasteciendo a cargas monofsicas, a diferencia de la operacin anti-discriminatoria de los interruptores en redes la cual desconecta del sistema a las tres fasesincluso en las fallas monofsicas.


Los interruptores en redes (y sus relevadores asocia-dos) generalmente se utilizan en los casos en que la capa-cidad de reconexin de los interruptores en redes resulta una ventaja, como las aplicaciones que implican lneas areas las cuales tienen una incidencia relativamente alta de fallas transitorias y permanentes. Sin embargo, esta funcin de reconexin no es ni til ni conveniente en los sistemas de distribucin subterrnea con cables aislados en las que los conductores van directamente enterrados o en el interior de conductos. La incidencia de fallas en esta clase de sistemas es baja, y las fallas que rara vez llegan a ocurrir no son transitorias y ocasionan daos significa-tivos que nicamente se agravaran con una operacin de reconexin automtica.

Proteccin de Bancos de Capacitores con Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM Adems de la proteccin para transformadores y para cables, los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM son ideales para la proteccin de los bancos de capaci-tores en las estaciones. Estos Cortacircuitos fusibles de potencia tienen una capacidad considerable de carga pico continua lo cual permite el uso de capacidades de corriente ms pequeas de los que sera posible usar con los eslabones fusibles para distribucin, fusibles de poten-cia de otras marcas o fusibles limitadores de corrientey sin arriesgarse a tener operaciones no deseadas del fusi-ble, las cuales que se deben a las corrientes de energiza-

cin o de desenergizacin de los bancos de capacitores. Esta fusin pareja con los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM garantiza un aislamiento rpido de los bancos de capacitores que tengan fallas, lo que protege al sistema contra las interrupciones innecesarias.

Otras Consideraciones de AplicacinLa descarga de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM es dielctricaa diferencia de la explosin alta-mente ionizada de los fusibles tipo expulsin que utilizan tubos portafusible con recubrimiento interno de fibra de vidrio. Por consiguiente, es posible utilizar tolerancias elctricas estndar a tierra y entre las fases adyacentes definitivamente una ventaja para muchas aplicaciones en estaciones en las que el espacio puede ser primor-dial. (Para ver las recomendaciones de las distancias de montaje, consulte el Boletn de Datos correspondiente de S&C). Adems, debido a la seleccin de las configuracio-nes de montaje, se pueden adaptar varios diseos de esta-cin utilizando los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM.

Para obtener recomendaciones detalladas de la apli-cacin e informacin tcnica adicional, incluyendo las caractersticas de tiempo corriente de fusin mnima y de despeje total, los factores de ajuste de precarga y de temperatura ambiente, as como las capacidades de carga, consulte a su especialista en fusibles de S&C ms cercano.


El Elemento Fusible Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM de S&C poseen caractersticas de funcionamiento y de calidad que los hacen especialmente idneos para la proteccin contra fallas en sistemas de distribucin desde 4.16 kV hasta 34.5 kV. Los fusibles estn disponibles en una amplia gama de capacidades de corriente y caractersticas de tiempo corriente, lo que posibilita una fusin pareja para lograr la proteccin mxima y una coordinacin ptima. La exactitud inicial y sostenida de sus caractersticas de tiempo corriente de fusin garantiza que se pueda confiar en que estos fusibles van a funcionar exactamente cuando deben hacerloy lo que es igualmente importanteque no lo hagan cuando no deben. Esta precisin permanente se logra principalmente con el diseo y construccin del elemento fusible.

Construccin que No se Daa Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia de S&C tienen elementos de plata o de nquel-cromo pretensionados

CONSTRUCCIN Y OPERACIN

con estas caractersticas: (1) se forman con troqueles de precisin para darles dimetros muy exactos, y (2) estn construidos sin soldadura, y fijados a sus terminales con soldadura amarilla. Sus caractersticas tiempo corriente de fusin son exactas, con una tolerancia total de slo 10% en la corriente de fusin, comparado con la tolerancia de 20% de muchos fusibles (20% y 40% respectivamente, en trminos de tiempo). Y sus caractersticas de diseo y construccin garantizan que se ajustarn a sus carac-tersticas de tiempo corriente no slo inicialmente, sino de manera sostenida ni el tiempo, ni la corrosin, ni la vibracin, ni las sobrecorrientes que calientan al elemento casi hasta el punto de separacin, afectarn las caracters-

Varilla de arqueo

La serie de palancas reduce la fuerza del resorte hasta la intensidad correcta para pretensionar el elemento fusible Elemento fusible

de alambre de nquel-cromo pretensionado

Terminal inferior

Elemento fusible que no se daa de nquel-cromo para corriente baja que va en los Rellenos Fusibles de Potencia SM con capacidad de 1,2 y 3E amperes. En estas capacidades el alambre de nquel-cromo es demasiado fino para soportar toda la fuerza del resorte. Un conjunto de palancas en efecto multiplica la resistencia a la traccin del alambre para permitir el pretensionamiento deseado sin poner en riesgo la seguridad del elemento fusible.


Las caractersticas de construccin que se ilustran a continuacin hacen que los elementos fusibles de S&C sean a prueba de daos con estas ventajas:

1. Proteccin superior para los transformadores. Los Rellenos Fusibles de Potencia Tipo SM hacen posible la fusin cerca de la corriente a carga plena del trans-formador, proporcionando con ello proteccin contra una amplia gama de fallas del lado secundario.

2. Mayores niveles de continuidad en el servicio. Se elimi-nan las operaciones innecesarias del fusible.

3. Estrecha coordinacin con los dispositivos de pro-teccin contra sobrecorrientes la cual se puede lograr debido a la exactitud inicial y sostenida de los elementos fusibles. Y porque no se necesita aplicarles zonas de seguridad ni tolerancias de retroceso a las caractersticas de tiempo corriente nominales para evitar que el elemento se dae.

4. Ahorros de operacin. No hay necesidad de cambiar los fusibles acompaantes cuando exista la sospecha de daos despus de una operacin del fusible.

Elemento fusible de alambre de nquel-cromo pretensionado

Varilla de arqueo Varilla de arqueo

Uniones con soldadura de plata

Terminal inferior Terminal inferior

Uniones con soldadura de plata

Alambre tensor

Elemento fusible de alambre de plata, en devanado helicoidal para absorber la vibracin mecnica y el impacto calorfico

Elemento fusible de nquel-cromo a prueba de daos para Rellenos Fusibles de Potencia SM con capacidad de 5E y 7E amperes. Cuando se necesita que opere, el alambre de nquel-cromo pretensionado se debilita abruptamente y se separa antes de que cambie su seccin transversal.

Elemento fusible de plata a prueba de daos para Rellenos Fusibles de Potencia SM con capacidad de 10E amperes y mayores. Estas capacidades emplean la construccin con alambre tensor de elemento fusible de plata, el cual no se daa con las sobrecargas o las fallas transitorias que se aproximen a la corriente mnima de fusin.


El Relleno Fusible de Potencia El relleno fusible de potencia se compone del elemento fusible, las varillas de arqueo y un agente de material slido para extincin de arcos que van en el interior de un tubo fibra de vidrio y resina epxica con devanado de filamento.

El elemento fusible va conectado en uno de sus extremosa travs de un puente de transferencia de corrientea la frula inferior del relleno fusible de poten-cia. En el otro extremo, el elemento fusible va conectado a la varilla de arqueo principal, la cual se extiende hacia arriba a travs del barreno principal del relleno fusible de potencia hasta la terminal superior.

La varilla de arqueo auxiliar, que es de acero inoxi-dable, va enroscada a la terminal superior y se extiende hacia abajo a travs del barreno escalonado de dimetro pequeo y a travs de una abertura en el puente de trans-ferencia de corriente. Esta varilla auxiliar no conduce corriente de carga alguna porque, en su seccin de dime-tro reducido, est aislada del contacto de arqueo auxiliar.

Terminal superiorpara fijar el conjunto del resorte y el cable

Tapn del tubo portafusibleadherido con cemento al tubo de fibra de vidrio y resina epxica

Tubo externode filamento de fibra de vidrio y resina epxica

Varilla de arqueo auxiliarde acero inoxidable

Agente de material slido para extincin de arcos

Varilla de arqueo principalde cobre con recubrimiento de plata; en condiciones de fallas moderadas a altas, el arco es extrado a travs del barreno principal

Parte escalonada del barreno auxiliarel dimetro amplio retrasa la extincin del arco hasta que se haya alcanzado una separacin suficiente para evitar el reencendido en el barreno principal

La seccin reducida de la varilla de arqueo auxiliar lleva un aislamiento para evitar que haya una trayectoria paralela de corriente de carga

Contacto de arqueo auxiliaren condiciones de fallas bajas, el arco se transfiere a este punto y conducido a travs del barreno auxiliar

Elemento fusible

Frula inferiorformada magnticamente en tubo de fibra de vidrio y resina epxica

Puente de transferencia de corriente


Conjunto del Relleno Fusible de Potencia y del Tubo Portafusible

Conjunto del resorte y del cableel resorte de acero inoxidable proporciona una elongacin del arco a alta velocidad en el interior del portafusible de potencia tipo SM cuando el relleno fusible tipo SM opera. El cable de cobre en el interior del resorte conduce la corriente de carga (y de falla)

Relleno Fusible de Potencia SMque se cambia despus de una operacin de despeje de fallas

Anillo de tiro

Cubierta exterior de porcelana

Frula con recubrimiento de plata


Argolla de levantamiento

Cubierta contra lluvia

Tuerca de fijacin hexagonalfija la unidad de relleno en su lugar

Porta fusibles SM-41

1 LosportafusiblesSM-5sonparecidos.


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Interrupcin de las Fallas en los Rellenos Fusibles de Potencia Tipo SM La interrupcin rpida y eficaz de las fallas se logra en los Rellenos Fusibles de Potencia SMdespus de que el ele-mento fusible se derritemediante la elongacin del arco a alta velocidad en el interior de uno de los dos barrenos, y por la eficiente accin desionizante de los gases que libera el agente de material slido para extincin de arcos. La elongacin del arco se logra mediante la accin del con-junto del resorte y del cable que est alojado en el interior del portafusible. Las ilustraciones siguientes muestran la manera en que el arco es conducido por el barreno que mejor se adapte para interrumpir la falla segn su magni-tud particular.

El barreno principal tiene el tamao para alojar el arco (y la generacin de gases) que se asocian con las fallas que fluctan de 1,000 a 60,000 amperes. En las fallas de 1,000 amperes o menos, el barreno auxiliar de dimetro reducido proporciona un contacto ntimo entre el arco y el agente extintor de arcos, para garantizar una extincin eficaz del arco.

Independientemente del nivel de la falla, el alto ndice de recuperacin dielctrica supera la severidad del voltaje transitorio de recuperacin de cualquier circuito donde se aplique el SM.

Interrupcin de fallas bajas

Interrucin de fallas moderadas a altas

1 2

3a

3b


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Interrupcin de Fallas Bajas (hasta 1,000 amperes)

1 La sobrecorriente derrite al elemento fusible de plata, luego se transfiere al alambre tensor, que se volatiliza instantneamente. El arco se inicia segn se ilustra.

2 Tanto la varilla de arqueo principal como la auxiliar son conducidas hacia arriba por el conjunto del resorte y del cable en el portafusible. Despus de un recorrido de aproximadamente Z|,, la seccin inferior (no aislada) de la varilla de arqueo auxiliar se engancha con el contacto auxiliar momentneamente acortando el arco.

3a El arco se reinicia en el barreno de dimetro reducido cuando la punta de la varilla de arqueo auxiliar recorre aproximadamente una pulgada (en cuyo momento la punta pasa del contacto auxiliar).

4a La seccin de dimetro amplio del barreno auxiliar retrasa la extincin del arco hasta que se logra una separacin suficiente para evitar el reencendido en el barreno principal. Adems, la punta de la varilla de arqueo principal adelanta a la punta de la varilla de arqueo auxiliar con aproximadamente una pulgadagarantizando an ms que el arco no se transferir de nuevo al barreno principal.

5a Despus de que la varilla de arqueo auxiliar ha recorrido aproximadamente media carrera, se ha producido suficiente desionizacin como para extinguir el arco.

Interrupcin de Fallas Moderadas a Altas

1 La sobrecorriente derrite al elemento fusible de plata, luego se transfiere al alambre tensor, que se volatiliza instantneamente. El arco se inicia segn se ilustra.

2 Tanto la varilla de arqueo principal como la auxiliar son conducidas hacia arriba por el conjunto del resorte y del cable en el portafusible. Despus de un recorrido de aproximadamente Z|,, la seccin inferior (no aislada) de la varilla de arqueo auxiliar se engancha con el contacto auxiliar momentneamente acortando el arco.

3b La varilla de arqueo auxiliarque momentneamente proporciona el nico camino para la corriente de falla de magnitud moderada a altarpidamemnte se derrite en la seccin reducida y se separa de la punta de arqueo de una pulgada. Cualquier arco que se inicie en el barreno auxiliar no puede persistir debido a la trayectoria de alta resistencia (de acero inoxidable) y rpidamente se transfiere a la varilla de arqueo principal, que tiene menor resistencia, en el barreno principal.

4b El arco se alarga al tiempo que la varilla principal es conducida hacia arriba para entrar al barreno principal. La amplia circunferencia del barreno principal proporciona una mayor exposicin de la superficie del agente extintor de arco a los efectos trmicos del arco, aumentando as la generacin de los gases desionizantes que apagan el arco.

5b Despus de que la varilla de arqueo principal ha recorrido aproximadamente media carrera, ya se ha producido suficiente desionizacin para extinguir el arco.

4a 5a

4b 5b


1

Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM-4 y SM-5, Estilo Vertical

MONTAJES PARA EL CORTACIRCUITO DE POTENCIA TIPO SM

Seguro del portafusiblesde acero inoxidable con tope de acero galvanizado, proporciona una fijacin efectiva y segura del tubo portafusible

1 SemuestraelCortacircuitoFusibledePotenciaSM-4;elCortacircuitoFusibledePotenciaSM-5esparecido.

2 Seilustraelsoportecompleto;laspartesvivassepuedensurtirporseparado.

3 CypoxyeslamarcaregistradadelsistemaderesinaepxicacicloalifticadeS&C.Cypoxynoformacanalesdeconduccinsuperficial,selimpiasoloysoportalascondicionesclimatolgicaslaintegridaddelaislamientonuncaseponeenriesgo.

Las zapata terminal de bronce, con dos orificios, acepta una amplia gama de conectores. (El fusible de montaje paralelo utiliza zapatas terminales de aluminio)

Base acanalada formada en acero galvanizadode C|zn de espesortiene varios orificios y ranuras de montaje para facilitar la instalacin

Los contactos superior e inferior del soporte son de cobre con un espeso recubrimiento de plata. Los contactos estn bifurcados para proporcionar un contacto de cuatro puntos en cada frula y estn reforzados con Z|v de grosor de horquilla de acero galvanizado y muelles de acero inoxidable para garantizar un mnimo de resistencia elctrica en los puntos de transferencia de corriente

Aisladores se ofrecen en varios estilos de porcelana y de Cypoxy de S&C

Cubierta protectora contra lluviafunciona por gravedadminimiza la entrada de agua cuando el portafusible se deja colgando en apertura (lo que no se debe hacer ms que en periodos de tiempo breves)

La bisagra de bronce fundido cuenta con amplias superficies de gua en las caras internas para proporcionarle al fusible una accin efectiva de autogua durante la apertura y el cierre; tambin cuenta con una zapata terminal de dos orificios la cual acepta una amplia variedad de conectores

Desconexin (Apertura de 180) Estilo Vertical 12(Se ilustra el modelo de 14.4 kV, con aisladores tipo estacin de Cypoxy3)


1

Anillo de tiro de broncees grande y de fcil acceso se gira para abrir el seguro

Montaje ParaleloCortacircuito Fusible de Potencia SM-52 (Se ilustra el modelo de 14.4 kV)

Frula superior con recubrimiento de plata

Cubierta exterior de porcelana sobre el tubo de fibra de vidrio y resina epxica

Frula inferior con recubrimiento de plata

Portafusibleconjunto desmontable que contiene Relleno Fusible de Potencia SM-4 o SM5

ESTILOS DE MONTAJE Y CAPACIDADES DISPONIBLES

Estilo Tipo de Fusible

Capacidades

kV Amperes, RMS

Nom. Mx. NBAI Mx. Interrupcin 1 (Sim.)

Desconexin con Apertura

de 180 Vertical

SM-4

7.214.42534.5

8.317.02738

95110150200

200E200E200E200E

15 60012 000

9 4006 250

SM-5

7.2 7.214.414.42534.5

8.3 8.317.017.02738

9595

110110150200

400E720E`400E720E`300E300E

26 00026 00034 00025 00020 00017 500

1 Consultelastablasdelaspginas17y18paratenerinformacinadicionalydetalladasobrelascaractersticasdeinterrupcin.

` Fusiblesparalelos


1

Aisladores se ofrecen en varios estilos de porcelana y de Cypoxy2 de S&C

Desconexin (Apertura de 90) Estilo Invertido 1(Se ilustra el modelo de 14.4 kV)

ESTILOS DE MONTAJE Y CAPACIDADES DISPONIBLES

EstiloTipo de

Cortacircuito Fusible

Capacidades

kV Amperes, RMS

Nom. Mx. NBAI Mx. Interrupcin 1 (Sim.)

Desconexin con Apertura de 90

InvertidaSM-5

7.214.42534.5

8.317.02738

95110150200

400E400E300E300E

26 00034 00020 00017 500

1 Seilustraelsoportecompleto;laspartesvivassepuedensurtirporseparado.

2 CypoxyeslamarcaregistradadelsistemaderesinaepxicacicloalifticadeS&C.Cypoxynoformacanalesdeconduccinsuperficial,selimpiasoloysoportalascondicionesclimatolgicaslaintegridaddelaislamientonuncaseponeenriesgo.

Cortacircuito Fusible de Potencia Tipo SM-5, Estilo Invertido

Base acanalada formada en acero galvanizadode C|zn de espesortiene varios orificios y ranuras de montaje para facilitar la instalacin

Las zapata terminal de bronce, con dos orificios, acepta una amplia gama de conectores

La cubierta contra lluviacubre con efectividad el extremo de expulsin del portafusibles para evitar la entrada de agua

Portafusibleconjunto desmontable que contiene el Relleno Fusible de Potencia Tipo SM-5

La bisagra de bronce fundido cuenta con amplias superficies de gua en las caras internas para proporcionarle al fusible una accin efectiva de autogua durante la apertura y el cierre; tambin cuenta con una zapata terminal de dos orificios la cual acepta una amplia variedad de conectores


Anillo de tiro de broncees grande y de fcil acceso se gira para liberar el mecanismo del seguro

Cubierta exterior de porcelana sobre el tubo de fibra de vidrio y resina epxica

Argolla de levantamiento de broncepara instalar y desinstalar el portafusible

Los contactos del soporte del lado del seguro y la bisagra son de cobre con un espeso recubrimiento de plata. Los contactos estn bifurcados para proporcionar un contacto de cuatro puntos en cada frula y, estn reforzados con Z|v de grosor de horquilla de acero galvanizado y muelles de acero inoxidable, para garantizar un mnimo de resistencia elctrica en los puntos de transferencia de corriente


1 Consultelatabladelapgina18paratenerinformacinadicionalydetalladasobrelascaractersticasdeinterrupcin.


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MANEJO DEL CORTACIRCUITO DE POTENCIA TIPO SM

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM en los Estilos de Desconexin con Apertura Vertical de 180 y de Desconexin con Apertura Invertida de 90 se han dise-ado de tal manera que las operaciones de apertura y de cierre se puedan realizar utilizando cualquier prtiga tipo estacin para interrupcin o con una prtiga universal equipada con la Herramienta de Manejo adecuada de S&C. Adems, en los portafusibles de potencia Tipo SM estilo desconexin estn equipados con un anillo de tiro y/o una argolla de levantamiento para facilitar el manejo con prtiga aislada para quitar o para cambiar el portafusible Tipo SM. Los Cortacircuitos de potencia Tipo SM no estn diseados para tareas de seccionamiento en vivo (excepto en el caso especial que se detalla en la siguiente pgina) y no se deben abrir cuando estn bajo carga. Para ver una descripcin completa de las Herramientas de Manejo de S&C para uso con los Fusibles de Potencia Tipo SM, con-sulte el Boletn Descriptivo 851-30 de S&C.

Nota: La instalacin y el retiro de los portafusi-bles de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM-4 con capacidad de 34.5 kV, y tambin de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM-5 con capacidades de 25 kV y de 34.5 kV, se deben realizar a mano debido al significativo peso de los portafusi-blespero nicamente hasta despus de que el fusible haya sido desenergizado y correctamente aterrizado segn los procedimientos locales de operacin.

Manejo de los portafusibles de Apertura Vertical de 180 SM-4 y los Montajes con capacidad de 25 kV e inferiores

Apertura del fusible: el liniero utiliza un gancho acoplado a una prtiga, el cual lo engancha en arillo superior del portafusible de Potencia Tipo SM, para desconectarlo de los contactos superiores del Cortacircuito de Potencia Tipo SM, jalando hacia abajo y llevndolo hasta la posicin de apertura total.

Desmontaje del portafusible de Potencia Tipo SM: El liniero utiliza un gancho acoplado a una prtiga, el cual lo engancha en el arillo inferior del portafusible de potencia Tipo SM para desmontarlo, separndolo de los contactos inferiores del Cortacircuito de potencia Tipo SM, al empujarlo hacia arriba para elevarlo y posteriormente bajarlo al piso.


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Seccionamiento con carga del Cortacircuito de Potencia Tipo SM a travs de la Herramienta Loadbuster Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM (De Apertura Vertical a 180) se pueden operar con la herra-mienta porttil para abrir con carga de S&C, siempre y cuando la parte viva superior del cortacircuito de potencia Tipo SM cuente con los ganchos opcionales para poder utilizarla. La herramienta porttil Loadbuster hace que sea posible realizar seccionamiento a plena carga a la tensin mxima del sistema, as como el seccionamiento de las corrientes magnetizantes asociadas y corrientes de carga de la lnea. No es necesario instalar adicionalmente cuchi-llas desconectadoras monopolares tipo Loadbuster, ni inte-rruptores de carga tipo Alduti en serie con el Cortacircuito fusible de potencia Tipo SM para abrirlo con carga. El procedimiento de apertura con carga del Cortacircuito de potencia Tipo SM con la herramienta porttil Loadbuster se observa en las ilustraciones de la derecha.

La eliminacin de las cuchillas desconectadoras conec-tadas en serie y el evitar la necesidad de tener una herra-mienta Loadbuster o mecanismo de interrupcin en cada Cortacircuito fusible de potencia SM dan como resultado una apariencia notable, mejorada y ahorros en los costos inmediatos. Debido a que la unidad de interrupcin se encuentra en la herramienta Loadbustery slo se nece-sita una Loadbuster por cada camioneta correspondientelas ventajas del seccionamiento de carga universal y de bajo costo estn disponibles en cualquier lugar del sistema de distribucin. El Boletn Descriptivo 811-30 de S&C hace una descripcin completa del concepto Loadbuster.

ENGANCHAR: Coloque la prtiga frente a el Cortacircuito fusible de Potencia Tipo SM y fije el ancla de la herramienta Loadbuster en el gancho de fijacin que est en las partes vivas superiores del portafusible de potencia Tipo SM; luego, enganche el gatillo de la herramienta Loadbuster en el arillo superior del portafusible de potencia Tipo SM.

JALAR: Con un jaln firme y parejo hacia abajo de la herramienta Loadbusterhasta su mxima longitudse abre el portafusible de potencia Tipo SM en forma normal, al tiempo que la corriente es derivada a travs de la herramienta Loadbuster. En un punto predeterminado de la operacin de su apertura, la herramienta Loadbuster se dispara, abriendo con carga de manera efectiva.

DESENGANCHAR: La herramienta Loadbuster se desengancha quitando, primeramente, su ancla del gancho de fijacin que esta en las partes vivas superiores del portafusible de potencia Tipo SM, manteniendo enganchados el arillo superior del portafusible de potencia Tipo SM y el gatillo de la herramienta Loadbuster. Luego, la herramienta Loadbuster se utiliza para guiar al portafusible de potencia tipo SM hasta la posicin de apertura totaldespus de lo cual, se desengancha el gatillo de la herramienta Loadbuster, del arillo superior del portafusible de potencia Tipo SM con un simple movimiento giratorio.

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2

3

Operacin del Cortacircuito Fusible de Potencia Tipo SM con la herramienta Loadbuster (Apertura Vertical a 180) equipado con gancho opcional para la utilizacin de la herramienta porttil para abrir con carga Loadbuster.


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Capacidades de Interrupcin ante fallas de CortocircuitoLas capacidades que se muestran en las pginas 17 y 18 son, por definicin, las capacidades mximas de interrup-cin de los Cortacircuitos fusibles Tipo SM se enumeran tomando como base la tensin plena de lnea a lnea en un solo Cortacircuito fusible Tipo SM. Obviamente, este es solamente un criterio de funcionamiento de los Cortacircuitos fusibles Tipo SM. Estos Cortacircuitos fusi-bles de potencia Tipo SM tambin han sido rigurosamente probados con toda la gama de corrientes de falla, desde la falla ms baja hasta la ms altano solamente en fallas primarias sino tambin en fallas del lado secundario desde el punto de vista del lado primario del transformadory en todas las condiciones reales de circuitos. En todas las pruebas de S&C, se hace un nfasis especial para estable-cer y controlar los parmetros del circuito para simular condiciones tan severas como las que se encuentran en el campo. Esto implica pruebas en todos los niveles de asimetra y concordancia del ndice del aumento de la tensin transitoria de recuperacin del circuito de prueba

CAPACIDADES DE INTERRUPCIN

con respecto al que se encuentra en las aplicaciones reales en campo. Este ndice de aumento depende, a su vez, de las condiciones de prueba cuidadosamente establecidas en el laboratorio para obtener las frecuencias naturales y las amplitudes tpicas realistas de la tensin transitoria de recuperacin.

Las capacidades de interrupcin ante fallas de corto-circuito que se enumeran en las columnas 3, 4 y 7 de estas tablas han sido determinadas de acuerdo con los procedi-mientos que se describen en la Norma ANSI C37.41 (1988). Adems, con respecto al requisito en dicha norma de reali-zar las pruebas con circuitos que tengan una razn X/R de al menos 15 (que corresponde a un factor de asimetra de 1.55), las pruebas de S&C se realizaron bajo la condicin ms estricta de X/R = 20, que corresponde a un factor de asimetra de 1.6. Partiendo del reconocimiento de que hay muchas aplicaciones en las que la razn X/R es menos severa que el valor de 15 que especifica la norma, se listan capacidades de interrupcin simtrica ms altas en las columnas 5 y 6 de X/R = 10 y 5, respectivamente.

CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE POTENCIA SM-4Capacidades de Interrupcin ante fallas de Cortocircuito de 50/60 Hertz

kV , Nominal Amperes, RMS, de Interrupcin MVA, de Interrupcin,

Simtrico Trifsico, Basado enX = 15R

SM-4 Sistema Asimtrico

Simtrico

Basado enX = 15R

Basado enX = 10R

Basado enX = 5R

7.2

2.42.4/4.16Y

4.87.2

27 50027 50027 50025 000

17 20017 20017 20015 600

18 80018 80018 80017 100

22 00022 00022 00020 000

70125145195j

14.4

7.24.8/8.32Y

127.2/12.47Y

25 00025 00020 00020 000

15 60015 60012 50012 500

17 10017 10013 70013 700

20 00020 00016 00016 000

195225260270

7.62/13.2Y13.814.416.5

20 00020 00020 00020 000

12 50012 50012 50012 500

13 70013 70013 70013 700

16 00016 00016 00016 000

285300310j355

25

7.2/12.47Y7.62/13.2Y

13.8

20 00020 00020 000

12 50012 50012 500

13 70013 70013 700

16 00016 00016 000

270285300

14.416.523

14.4/24.9Y

20 00020 00015 00015 000

12 50012 500

9 4009 400

13 70013 70010 30010 300

16 00016 00012 00012 000

310355375405j

34.5

2314.4/24.9Y

27.620/34.5Y

34.5

15 00013 90012 50010 00010 000

9 4008 7007 8006 2506 250

10 3009 5008 5006 8006 800

12 00011 10010 000

8 0008 000

375375375375j375j

Enlascapacidadesdeinterrupcinen50hertzdelosCortacircuitosFusiblesdePotenciaSM-4de7.2kVqueseaplicana8.32kVomenos,multipliquelosvaloresquesemuestranpor0.9.

j Capacidadnominal.


1

CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE POTENCIA SM-5Capacidades de Interrupcin en Cortocircuito de 50/60 Hertz

kV , Nominal Amperes, RMS, de Interrupcin1 MVA, de Interrupcin,

Simtrico Trifsico, 1 Basado en

X = 15R

SM-5 Sistema Asimtrico

Simtrico

Basado enX = 15R

Basado enX = 10R

Basado enX = 5R

4.16_2.4

2.4/4.16Y60 00060 000

37 50037 500

41 00041 000

48 00048 000

155270j

7.2

2.42.4/4.16Y

4.87.2

44 50044 50043 50041 500

28 00028 00027 00026 000

30 50030 50029 80028 500

35 60035 60034 80033 200

115200225325j

14.4(capacidades

50/60 Hz)

7.24.8/8.32Y

127.2/12.47Y

40 00040 00040 00040 000

25 00025 00025 00025 000

27 40027 40027 40027 400

32 00032 00032 00032 000

310360520540

7.62/13.2Y13.814.416.5

40 00040 00040 00040 000

25 00025 00025 00025 000

27 40027 40027 40027 400

32 00032 00032 00032 000

570600620j715

14.4(capacidades

60 Hz)

7.24.8/8.32Y

127.2/12.47Y

55 00055 00055 00055 000

34 60034 60034 60034 600

34 60034 60034 60034 600

34 60034 60034 60034 600

430500720750

7.62/13.2Y13.814.4

54 00054 00054 000

34 00034 00034 000

34 00034 00034 000

34 00034 00034 000

780815850j

25

7.2/12.47Y7.62/13.2Y

13.814.4

32 00032 00032 00032 000

20 00020 00020 00020 000

21 90021 90021 90021 900

25 60025 60025 60025 600

430455480500

16.523

14.4/24.9Y

32 00032 00032 000

20 00020 00020 000

21 90021 90021 900

25 60025 60025 600

570795860j

34.5

2314.4/24.9Y

27.620/34.5Y

34.5

28 00028 00028 00028 00028 000

17 50017 50017 50017 50017 500

19 20019 20019 20019 20019 200

22 40022 40022 40022 40022 400

695755835

1000j1000j

1 EstascapacidadesaplicansiempreycuandoelCortacircuitodePotencia,elportafusibleyelrellenofusibledepotenciaseancompatibles(seidentificaporlaflechaenlaplacaoetiquetadedatos).Respectoalascapacidadesdeinterrupcinqueseapliquenadiseosanteriores,veaelBoletndeDatos201-190,pgina4.

_ Seaplicaalosrellenosfusiblesdepotenciade4.16kVenportafusiblesde7.2kV,ensistemasconcapacidadde2.4ode2.4/4.16kV.Nota:Paraun

rellenofusibledepotenciaconvelocidadcoordinableen7.2kV/4.16YkVenunportafusiblede7.2kVutilizadoenelmontajedelCortacircuitodePotenciade7.2kV,ensistemasconcapacidadde2.4ode2.4/4.16kV,consultelascapacidadesqueseenumeranparaelCortacircuitoFusibledePotenciaSM-5de7.2kV.

j Capacidadnominal.

Oficinas en Todo el Mundo

Oficinas Generales: 01 N. Ridge Blvd., Chicago, IL 0- Telfono: () -1000 Fax: () - www.sandc.com

fusibles s&c sm-4 y sm-5

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