La robustez, simplicidad mecánica del mando y de los contactos de los contactores les permiten una cadencia elevada de maniobras, imposible de ser superada por un interruptor automático. Esta característica los hace idóneos para la maniobra de grandes motores.
La potencia de cortocircuito de la red no influye en la capacidad de corte de los contactores gracias a la asociación con fusibles los cuales limitan las corrientes de cortocircuito, esta particularidad permite, en caso de necesidad, el aumento de la potencia de la red conservando las celdas de salida de los motores.
aparato
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Cadencia media
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Endurancia
Nº de maniobras
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Potencia admisible
del motor
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Interruptor-fusibles
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Baja 2-3 veces/día
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2 000
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Pequeña ≤ 50 A
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Interruptor
automático
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Baja 10 veces /día
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10 000
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Elevada
≥ 7,2 kVA
> 300 A
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Contactor - fusibles
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Elevada > 10/hora
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> 100 000
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Media ≤ 300 A
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Tabla 1: Gamas de empleo de la aparamenta de maniobra
Sin embargo, no hay que descartar la solución consistente en asociar los fusibles con relés de máxima intensidad ligeramente temporizados, lo que permite la utilización del contactor hasta su poder de corte.
En la protección de motores con fusibles, conviene, en principio, recordar los siguientes puntos:
a) Los fusibles protegen al motor contra sobreintensidades superiores a la corriente de arranque; no protegen contra sobrecargas.
b) La tensión asignada debe ser igual o superior a la de la red. En caso de esto último, debe tenerse en cuenta que la tensión máxima de arco producida no exceda del nivel de aislamiento de la red y del motor
c) El poder de corte de los fusibles debe ser superior a la máxima corriente de cortocircuito prevista en el punto de instalación.
d) Deberán tenerse en cuenta los valores de la integral de Joule (I2t) del fusible, necesaria para la comprobación de cables, transformadores de corriente, etc.
Ver: http://imseingenieria.blogspot.com.es/2016/05/definicion-de-la-integral-de-joule-o.html
Ver: http://imseingenieria.blogspot.com.es/2016/05/definicion-de-la-integral-de-joule-o.html
e) El calibre de los fusibles se determinará en función:
- De la intensidad nominal In del motor
- De la intensidad de arranque Ia
- De la duración del arranque Ta
- Del número de arranques máximo por hora
- Del número de arranques sucesivos máximo
Método de determinación del calibre de los fusibles
● Etapa 1:
Se determina la corriente ficticia de arranque If, por aplicación de coeficientes multiplicadores obtenidos de numerosas experiencias efectuadas:
Para:
K = 1,2, si se toma el valor teórico de la corriente de arranque del motor dado por el fabricante, con un margen de error del 20%, en cumplimiento de las normas.
K = 1, si el valor de la corriente de arranque se obtiene a partir de una medida.
● Etapa 2:
En las curvas de fusión de los fusibles, se traslada el punto correspondiente a la corriente If y al tiempo Ta (figura 1).
El calibre elegido es el indicado a la derecha de este punto.
En la figura 1 el calibre elegido sería 250 A
Este método de determinación permite garantizar que el fusible no fundirá para un número de arranques por hora inferior o igual a 6 y un número de arranques sucesivos inferior o igual a 2.
Figura 1: Determinación del calibre de los fusibles de protección de un motor
En la figura 2 se expone un ábaco con un ejemplo para determinar la elección de fusibles en redes con tensión máxima asignada de 7,2 kV.
Figura 2: Ejemplo de elección del calibre de fusibles para protección de motores
● Etapa 3: Caso en el que el arranque del motor no es directo
La corriente de arranque puede, en este caso, ser más baja, por ejemplo 3 In
El método indicado puede entonces determinar un calibre de fusible inferior a 1,3 In
En este caso. Es necesario elegir un calibre de fusibles superior o igual a 1,3 In
Recordatorio:
Pn: Potencia activa nominal del motor
η: rendimiento
cos ϕ: factor de potencia del motor
Un: tensión compuesta nominal
cos ϕ: factor de potencia del motor
Un: tensión compuesta nominal
● Etapa 4: Cadencia de maniobras elevada
Si el número de arranques por hora es superior a 6, o el número de arranques sucesivos es superior a 2, se aplica el método descrito a continuación, ya que determina el exceso de capacidad del fusible.
Número de arranques por hora superior a 6:
Se determina un tiempo de arranque ficticio Tf de forma que:
Para determinar el calibre de los fusibles, se traslada Tf en lugar de Ta en las curvas de fusión de los fusibles.
Ns: número de arranques sucesivos máximos
Número de arranques sucesivos superior a 2:
Se determina un tiempo de arranque ficticio Tfs de forma que:
Ns: número de arranques sucesivos máximos
Para determinar el calibre de los fusibles, se traslada Tfs en lugar de Ta en las curvas de fusión de los fusibles.
Numero de arranque por hora superior a 6 y número de arranques sucesivos superior a 2:
Para determinar el calibre de los fusibles, se trasladan los valores máximos de Tf y Tfs en lugar de Ta en las curvas de fusión de los fusibles.
Coordinación de protecciones con los fusibles
La correcta coordinación de los fusibles, debe estar prevista según se indica en la figura 3, con el fin de obtener:
a) protección del motor contra sobrecargas, marcha en monofásico, rotor bloqueado y arranques repetitivos.
b) protección del circuito contra corrientes de defecto contra fases y a tierra, de bajo valor.
c) protección del circuito contra corrientes de defecto de alto nivel (hasta el máximo permisible por los fusibles)
t: tiempo
I: corriente
C: corriente térmica del cable
E: relé de falta a tierra
F: característica tiempo/corriente de los fusibles
L: relé de sobrecarga a tiempo inverso
Im: corriente nominal del motor
Icn: poder de corte del contactor
I: corriente
C: corriente térmica del cable
E: relé de falta a tierra
F: característica tiempo/corriente de los fusibles
L: relé de sobrecarga a tiempo inverso
Im: corriente nominal del motor
Icn: poder de corte del contactor
Figura 3: Coordinación de protecciones
REFERENCIAS:
Schneider Electric: Cuaderno técnico 165
ABB: Fusibles limitadores de corriente para motores
Christophe Prévé: Guide des Protections des Reseaux
ABB: Fusibles limitadores de corriente para motores
Christophe Prévé: Guide des Protections des Reseaux
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Me parece que la proteccion con fusible es plausible, podemos colocar fusible con retraso de tiempo si hay una sobrecarga temporal, pero y ante un cortocicuito??? creo que bien podria saltar la corriente y dañar el motor u otro. Claro esta no deberia ir solos, deben acompañarse de su proteccion termico y de corto
ResponderEliminarHola Jose Luis,
ResponderEliminarEn este artículo se expone la protección de motores con fusibles, en próximos artículos se publicarán el resto de las protecciones de los motores, pero siempre individualizadas, no mezcladas.
Saludos y gracias por el comentario