Introducción
La IEC 60056 y la ANSI C37-06 definen por un lado las
condiciones de servicio, las características asignadas, el diseño y la
construcción; y por otro los ensayos, la selección de los El disyuntor es un
aparato que lleva a cabo el control y la protección de una red. Puede
establecer, soportar e interrumpir la intensidad de servicio, así como la
intensidad de cortocircuito controles y la instalación.
·
El circuito
principal debe poder soportar sin daños
o
la intensidad
térmica = intensidad de cortocircuito durante 1 ó 3 s
o
la intensidad
electrodinámica:
2,5
• Icc para 50 Hz (CEI)
2,6
• Icc para 60 Hz (CEI)
2,7
• Icc (ANSI), para constantes de tiempo particulares (IEC)
o
la intensidad de
carga permanente.
·
Puesto que la mayor
parte del tiempo un disyuntor se encuentra en posición "cerrado", la
corriente de carga debe circular sin aceleración térmica durante toda la vida
útil del aparato.
Características
Características
asignadas obligatorias:
·
Tensión asignada
·
Nivel de aislamiento
asignado
·
Intensidad asignada
en servicio continuo
·
Intensidad de corta
duración admisible asignada
·
Valor de cresta de
la intensidad admisible asignada b Duración del cortocircuito asignado
·
Tensión asignada de
alimentación de los dispositivos de cierre y apertura y de los circuitos
auxiliares
·
Frecuencia asignada
·
Poder de corte
asignado en cortocircuito
·
Tensión transitoria
de restablecimiento asignada
·
Poder de cierre
asignado en cortocircuito
·
Secuencia de
maniobra asignada
·
Duraciones
asignadas.
Características
asignadas particulares:
·
Estas
características no son obligatorias pero pueden solicitarse para aplicaciones
específicas:
o poder de corte asignado en discordancia de fases v poder
de corte asignado de los cables en vacío
o poder de corte asignado de las líneas en vacío
o poder de corte asignado de batería única de los
condensadores
o poder de corte asignado de las baterías de condensadores
en escalones
o poder de cierre asignado de las baterías de condensadores
o poder de corte asignado de bajas corrientes inductivas.
Tensión asignada (ver § 4.1 IEC 60 694)
La
tensión asignada es el valor eficaz máximo de la tensión que el material puede
soportar en servicio normal. Siempre es superior a la tensión de servicio.
·
Valores normalizados
para Ur (kV): 3,6 - 7,2 -12 - 17,5 - 24 - 36 kV.
Nivel de aislamiento asignado (ver § 4.2 IEC
60 056 y 60 694)
·
El nivel de
aislamiento se caracteriza por dos valores:
o la resistencia a la onda de choque (1,2/50 µs)
o la resistencia a la frecuencia industrial durante un
minuto.
Intensidad
asignada en servicio continuo (ver § 4.4 IEC 60 694)
Puesto que un disyuntor siempre está cerrado, la corriente
de carga debe circular respetando un valor máximo de temperatura en función de
los materiales y del tipo de enlaces.
La IEC establece el calentamiento máximo admisible de los
distintos materiales utilizados para una temperatura ambiente que no supere los
40˚C (ver § 4.4.2 tabla 3 IEC 60 694).
Intensidad de
corta duración admisible (ver § 4.5 IEC 60 694)
Scc : potencia de cortocircuito (en MVA)
U : tensión de
servicio (en kV)
Icc : intensidad de cortocircuito (en kA)
Es el valor normalizado eficaz de la intensidad de
cortocircuito máxima admisible en una red durante 1 ó 3 segundos.
· Valores del poder de
corte asignado en cortocircuito máximo (kA): 6,3 - 8 - 10 - 12,5 - 16 - 20 - 25
- 31,5 - 40 - 50 kA.
Valor de cresta
de la intensidad admisible (ver § 4.6 IEC 60 694) y poder de cierre (ver §
4.103 IEC 60 056)
El poder de cierre es el valor máximo que un disyuntor es
capaz de establecer y de mantener en una instalación en cortocircuito.
Debe ser superior o igual al valor de cresta de la
intensidad de corta duración asignada.
Icc es el valor máximo de la intensidad de cortocircuito
asignado para la tensión asignada del disyuntor. El valor de cresta de la
intensidad de corta duración admisible es igual a:
2,5
• Icc para 50 Hz
2,6
• Icc para 60 Hz
2,7
• Icc para aplicaciones
particulares.
Duración del
cortocircuito asignado (ver § 4.7 IEC 60 694)
La duración de cortocircuito asignada es igual a 1 ó 3
segundos.
Tensión
asignada de alimentación de los dispositivos de cierre y apertura y de los
circuitos auxiliares (ver § 4.8 IEC 60 694)
·
Valores de la
tensión de alimentación de los circuitos auxiliares:
o
en corriente
continua (cc): 24 - 48 - 60 - 110 ó 125 - 220 ó 250 voltios,
o
en corriente alterna
(ca): 120 - 220 - 230 - 240 voltios.
·
Las tensiones de
funcionamiento deben encontrarse en los rangos siguientes:
o
motor y disparadores
de cierre: -15% a +10% de Ur en cc y ca
o
bobinas de apertura:
-30% a +10% de Ur en cc, -15% a +10% de
Ur en ca
o
bobinas de apertura
de mínima tensión
Frecuencia
asignada (ver § 4.9 IEC 60 694)
Se utilizan actualmente dos frecuencias en todo el mundo:
50 Hz en Europa y 60 Hz en América; algunos países utilizan las dos frecuencias.
La frecuencia asignada es de 50 Hz ó 60 Hz.
Secuencia de
maniobra asignada (ver § 4.104 IEC 60 056)
·
Secuencia de
maniobras asignada según IEC, O - t - CO - t' - CO.
O : representa
una maniobra de apertura
CO : representa
una maniobra de cierre seguida inmediatamente de una maniobra de apertura
·
Existen tres
secuencias de maniobra asignadas:
o lenta: 0 - 3 mn - CO -
3 mn – CO
o
rápida 1: O - 0,3 s
- CO - 3 mn - CO
o rápida 2: O - 0,3 s -
CO - 15 s – CO
Nota: se pueden solicitar otras secuencias.
·
Ciclo de
cierre/apertura
Hipótesis:
orden O desde que el disyuntor se cierra.
·
Ciclo de nuevo
cierre automático
Hipótesis:
orden C desde que se abre el disyuntor, (con temporización para obtener 0,3 s ó 15 s ó 3 min).
Poder de corte
asignado en cortocircuito (ver § 4.101 IEC 60 056)
El poder de corte asignado en cortocircuito es el valor
más elevado de la corriente que el disyuntor debe poder cortar bajo su tensión
asignada.
·
Se caracteriza por
dos valores:
o
el valor eficaz de
su componente periódica, denominado de forma abreviada: "poder de corte
asignado en cortocircuito"
o
el porcentaje de la
componente aperiódica correspondiente a la duración de apertura del disyuntor a
la que se añade el semi período de la frecuencia asignada. El semi período
corresponde al tiempo mínimo de activación de una protección con el máximo de
intensidad, es decir 10 ms a 50 Hz.
· Según la IEC, el
disyuntor debe cortar el valor eficaz de la componente periódica del
cortocircuito (= su poder de corte nominal) con el porcentaje de asimetría
definido por las curvas siguientes.
τ : duración de apertura del disyuntor (Top), aumentada
de un semiperíodo a la frecuencia industrial (Tr).
Porcentaje de la componente aperiódica (% DC)
en función del intervalo de tiempo (t)
· La IEC define de
forma estándar los equipos de MT para un %DC del 30%, para un valor de cresta
de corriente máxima igual a 2,5 • Icc en 50 Hz ó 2,6 • Icc en 60 Hz. En este
caso, utilizar la curva τ1.
· Para los circuitos
poco resistivos como las llegadas de generadores, %DC puede ser mayor, con un
valor de cresta de la corriente máxima igual a 2,7 • Icc. En este caso,
utilizar la curva τ4.
Para
todas las constantes comprendidas entre τ1 y τ4, utilizar
la fórmula:
·
Valores del poder de
corte asignado en cortocircuito: 6,3 - 8 - 10 - 12,5 - 16 20 - 25 - 31,5 - 40 - 50 - 100 kA.
Ejemplo 1:
Para un disyuntor de duración de apertura mínima de 45 ms
(Top) a los que se añaden 10 ms (τr) debido a los relés, el gráfico proporciona un porcentaje de componente aperiódica del 30% para una constante
de tiempo τ1 = 45 ms.
Ejemplo 2:
Supongamos que el % DC de un disyuntor de MT equivale al 65% y que la intensidad de
cortocircuito simétrica calculada (Isim.)
equivale a 27 kA.
¿A qué es igual Iasim.?
Basándose en la fórmula [A], equivale a una intensidad de
cortocircuito simétrica de calibre:
El calibre del disyuntor deberá por lo tanto ser superior
a 33,8 kA. Según la IEC, el calibre normalizado más próximo es 40 kA.
·
Los ensayos de corte
en cortocircuito deben responder a las 5 secuencias de ensayo siguientes:
IMC : intensidad
establecida
IAC : valor de cresta de la componente
periódica (Icc de cresta)
Idc : valor de la componente aperiódica
%DC : % de asimetría o componente aperiódica
·
Intensidad de
cortocircuito simétrica (en kA):
·
Intensidad de
cortocircuito asimétrica (en kA):
Continua en: Aparamenta de Subestación: Disyuntores de
Media Tensión (y Parte 2ª)
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