Guía técnica para selección de interruptores de protección 2

GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES10 GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES10

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La norma IEC 364 establece que los circuitos de unainstalacin (salvo algunas excepciones) deben estarprovistas de un equipo de proteccin adecuado, parainterrumpir la corriente de sobrecarga antes de queprovoque un calentamiento excesivo que dae elaislamiento del cable o el equipo conectado en elcircuito.

Para asegurar la proteccin de acuerdo con la normaIEC 364 es necesario que se cumplan las siguientesreglas:

Regla 1) IB In Iz

Regla 2) If< 1.45Iz donde:

IB = Corriente demandada por la carga del circuito.In = Corriente nominal del interruptor.Iz = Capacidad de conduccin de corriente del cable.If = Corriente convencional de disparo del interruptor

automtico.

La regla 1 satisface las condiciones generales deproteccin contra sobrecarga.La regla 2 se emplea para la proteccin contrasobrecarga; un interruptor automtico requiere que lacorriente de funcionamiento seguro If, no sea nuncasuperior a 1.45In (1.3In segn IEC 947-2 o 1.45Insegn IEC 898).If se debe verificar siempre en caso de que el dispositivode proteccin sea un fusible.

Proteccin contra sobrecarga

Analizando la regla general de proteccin IB In Iz,resulta evidente que se pueden realizar dos condicionesde proteccin distintas:

La condicin de proteccin mxima, utilizando uninterruptor con una corriente nominal prxima o igual ala corriente demandada IB, y una condicin deproteccin mnima, escogindolo con una corrientenominal prxima o igual a la mxima capacidad deconduccin de corriente del cable.

Est claro que escogiendo la condicin de proteccinmxima se puede presentar la situacin de afectar lacontinuidad del servicio, aunque estar garantizada laoperacin del interruptor an en casos de cargasanormales que puedan soportarse.

Por otra parte la seleccin de un interruptor con unacorriente calibrada igual a la capacidad de conduccindel cable, llevara a la mxima continuidad del servicioy el mximo aprovechamiento del cobre instalado.

Estas consideraciones las debe analizar el proyectistaen funcin del tipo de circuito que va a instalar.

Los interruptores Megatiker y Megabreak, con ajustedel rango de corriente por sobrecarga, permiten satisfacercualquier exigencia de proteccin, an en las situacionesms crticas.

1.45IzIzIB

IfIn

I

Condicin de mxima proteccin In=IB

1.45IzIzIB

IfIn

Condicin de mnima proteccin In=Iz

I

Proteccincontrasobrecarga

GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORESGUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES 11

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Casos enlos cualespuede seromitida laproteccincontra lasobrecarga.

Casos enlos cualesno serecomiendaprotegercontrasobrecarga.

Casos prcticos de obligatoriedad.

La norma IEC 364 establece en forma genrica laobligacin de tener la proteccin contra la sobrecarga,en todos los puntos en los cuales pudiera presentarseesta falla.

Corresponde al proyectista evaluar las condiciones deobligatoriedad y omisin de la proteccin contrasobrecarga que pudieran no estar contempladas en lapresente gua.

En general se tienen los siguientes casos prcticos deobligatoriedad.

a) Conductores alimentadores que conectan cargasderivadas que funcionan con coeficiente de servicioinferiores a 1.

b) Conductores que alimenten motores y cargas cuyofuncionamiento puedan presentar riesgos desobrecarga.

c) Conductores que alimentan cargas ubicadas enlugares considerados con peligro de explosin o deincendio.

La norma IEC 364 indica los siguientes casos de omisin.

a) Conductores que son derivados de alimentadoresprotegidos contra las sobrecargas, con dispositivosadecuados que garantice tambin la proteccin delos conductores derivados.

b) Conductores que alimentan cargas que no puedendar lugar a corrientes de sobrecarga.

c) Conductores que alimentan equipos con su propiodispositivo de proteccin que garantizan la proteccinde los conductores de alimentacin.

d) Conductores que alimentan motores, cuya corrientedemandada a la lnea con rotor bloqueado, no superala capacidad de conduccin Iz del propio conductor.

e) Conductores que alimentan varios circuitosderivados, protegidos contra sobrecargas, cuandola suma de las corrientes nominales de los dispositivosde proteccin de las derivaciones no supera lacapacidad Iz de los conductores principales.

IB1 IB2 IB3 IB4

Iz < IB1 + IB2 + IB3 + IB4a)

MIcc > Iz

b)

c)

tambin Iz > In10 15 10

Iz1 Iz2 Iz3 In

In Iz1; In Iz2; In Iz3.

a)

Mc) IR

IZ

IR IZ

d) M Icc IZ

e) Iz In1+ In2 + In3

In1 In2 In3

IB1 IB2 IB3

b) IBD

IBD = IB1+ IB2 + IB3

La norma recomienda la omisin de la proteccin contrasobrecarga de los conductores cuando la apertura delcircuito puede crear un riesgo, ejemplo: En los circuitos magnticos de una gra de transporte

de materiales. En bombas contra incendio.


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Las condiciones generales de la proteccin contra elcortocircuito son bsicamente las siguientes:a) El interruptor debe estar instalado al inicio del

conductor a proteger, con tolerancia de 3m delpunto de origen (si no se ve peligro de incendio y sise toman precauciones para reducir al mnimo elriesgo del cortocircuito.)

b) El equipo no debe tener una corriente nominalmenor a la corriente demandada por la carga (estacondicin est impuesta por la proteccin contrasobrecarga).

c) El equipo de proteccin debe tener una capacidadinterruptiva no inferior a la corriente estimada decortocircuito en el punto donde el propio aparatoest instalado.

d) El equipo debe disparar en caso de que un corto-circuito ocurra en cualquier punto de la lneaprotegida, con la rapidez necesaria para evitar quelos materiales aislantes alcancen una temperaturaque los dae.

El cortocircuito

Condicionesgeneralesdeproteccin.

La corriente estimada de cortocircuito en un punto deuna instalacin es la corriente que se tendra al hacerseuna conexin de resistencia despreciable entre losconductores con tensin.El valor de esta corriente es un valor estimado, porquerepresenta la peor condicin posible (impedancia defalla nula, con tiempo de disparo largo) de tal maneraque permita que la corriente alcance el valor mximoterico)En la realidad el cortocircuito se manifiesta con valoresde corriente efectiva, considerablemente menores.La intensidad de la corriente estimada de corto circuito,depende esencialmente de los siguientes factores: Potencia del transformador de fuerza, mientras mayor

sea la potencia, mayor ser la corriente. Longitud de la lnea al punto de falla, mientras mayor

sea la distancia menor ser la corriente.En los circuitos trifsicos con neutro, se presentan trestipos de falla que son: Fase - Fase Fase - Neutro Trifsico equilibradoEsta ltima condicin es la ms grave (como se muestraen la figura).Por eso la formula bsica de clculo de la componentesimtrica es:

E es la tensin de fase.ZE es la impedancia equivalente en el secundario del

transformador /Y, medida entre fase y neutro.ZL es la impendacia del conductor de fase.

Si se considera tambin la impedancia del neutro(ZL = ZLF + ZLN) la misma frmula es vlida paracalcular la corriente estimada de cortocircuito para laslneas monofsicas (fase - neutro).

Para las instalaciones en baja tensin la corrienteestimada de cortocircuito se considera la componentesimtrica.Aunque las pruebas de capacidad interruptiva de losinterruptores automticos estn basadas en lacomponente simtrica, no es correcto para fines de laproteccin de cortocircuito en B.T. tener en cuenta elvalor pico de la corriente de cortocircuito.

Caracters-ticas de lacorriente decortocircuito

In IB

Icn Icc0

Icc0

3m

componente de C.D.

componente simtrica

TIEMPO

corriente(I)

comportamiento real

corriente de corto circuitoasimtrica

tiempo(t)

corriente

In

2 Icc

comportamiento real

ZE

Icc3~ IccFN

IccFF

IccFF =2ZE + 2ZL

3 E

IccFN =ZE + 2ZL

E

Icc3~ =ZE + ZL

E

E = tensin entre fases

ZEZE

Icc =ZE + ZL

E


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res

Para calcular valores estimados de la corriente de corto-circuito en cualquier punto de la instalacin solo serequiere aplicar la frmula siguiente y conocer los valoresde impedancia calculados del origen de la instalacinhasta el punto en anlisis.

Proteccin contra cortocircuito

L (m)

S (mm2)

P (kVA)

Clculo de lacorriente decortocircuito

Resistencia de la LneaRL = r L RL = resistencia de la lnea corrientes arriba (m)

r = resistencia especifica de la lnea (m/m)**L = Longitud de la lnea corrientes arriba (m)

Reactancia de la LneaXL = x L XL = reactancia de la lnea corrientes arriba (m)

x = reactancia especifica de la lnea (m/m)Resistencia del transformador

RE = resistencia equivalente en el secundario del transformados (m)*Pcu = perdida en el cobre del transformador (W)*In = corriente nominal del transformador (A)*

Impedancia del transformadorZE = Impedancia equivalente en el secundario del transformador (m)*Vc = tensin en el secundario (V)*Vcc% = tensin porcentual de cortocircuito*P = potencia del transformador (kVA)*

Reactancia del transformadorXE = reactancia equivalente en el secundario del transformador (m)

Impedancia de corto circuito

Zcc = impedancia total de cortocircuito (m)Corriente estimada de cortocircuito

Icc = Componente simtrica de la corriente de cortocircuito (kA)

* Ver valores en la tabla de la pg. 21** Ver valores en la tabla de la pg. 140

RE = 1000 Pcu3I2n

ZE = Vcc%Vc2

100 P

XE = ZE2 - RE2

Zcc = (RL+ RE)2 + (XL+XE)2

Icc = Vc 3 Zcc

Ejemplo Se tiene un transformador de 150 k VA (In = 197 A) 23-440/254 , Vcc% =2.5 % , Pcu = 2260W. Calcular la Iccal final de una lnea de 4 x 3/0 con una longitud de 50m.

Nota:Los valores de resistencia y reactancia se definenen la tabla de la pg. 140

XE = 48.42 - 19.412 = 44,33 (m)

Zcc = (12,63 +19.41)2 + (6,89 +44.33)2 = 60,41 (m)

Icc = 440 = 4,20 ( kA) 3 X 60,41

La corriente calculada presupone el cortocircuito francoentre las fases y el neutro

RL = 0.2526 X 50 = 12,63 (m)

XL = 0.1378 X 50 = 6,89 (m)

RE = 1000 X 2260 = 19.41 (m) 3 X 1972

ZE = 2.5 X 440 2

= 48,4 (m) 100 X 100


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La tabla da directamente los valores de la corriente decortocircuito en funcin de la lnea que la subestacinal primer tablero general o al tablero de distribicin.

La tabla se obtiene considerando la informacin de lapg. 21 para transformadores.


Tensin: 240V monofsico

Potencia del Lnea de conexin Corriente Icc1 [kA] al primer tablerotransformador* al primer tablero para lneas de longitud en [m]

(Pn) Icc tipo calibre 7m 10m 15m 20m 30m 50m 80m 120m 180mkVA kA mm2

25 4.2 cable 70 4.0 4.0 3.9 3.8 3.7 3.4 3.0 2.6 2.1

cable 50 4.0 4.0 3.8 3.7 3.6 3.2 2.8 2.3 1.

cable 35 4.0 3.9 3.7 3.6 3.3 2.9 2.4 1.9 1.5

cable 25 3.9 3.7 3.5 3.3 3.0 2.4 1.9 1.4 1.

cable 16 3.7 3.5 3.2 2.9 2.5 1.9 1.4 1.0 0.7

cable 10 3.4 3.2 2.8 2.5 2.0 1.4 1.0 0.7 0.

37.5 6.2 cable 95 6.0 6.0 5.8 5.7 5.5 5.0 4.4 3.9 3

cable 70 6.0 5.9 5.7 5.5 5.2 4.6 3.9 3.2 2.

cable 50 5.9 5.8 5.6 5.4 4.0 4.3 3.5 2.8 2

cable 35 5.8 5.6 5.3 5.0 4.5 3.7 2.9 2.2 1.6

cable 25 5.6 5.3 4.9 4.5 3.9 3.0 2.2 1.6 1.1

cable 16 5.2 4.8 4.3 3.8 3.1 2.2 1.5 1.1 0.7

50 8.3 cable 120 8.0 7.9 7.7 7.5 7.1 6.4 5.6 4.8 3.9

cable 95 8.0 7.8 7.6 7.4 7.0 6.3 5.4 4.5 3.6

cable 70 7.9 7.7 7.4 7.1 6.5 5.6 4.6 3.7 2.8

cable 50 7.8 7.5 7.2 6.8 6.2 5.2 4.1 3.2 2.4

cable 35 7.6 7.2 6.7 6.3 5.5 4.3 3.2 2.4 1.7

cable 25 7.2 6.7 6.1 5.5 4.5 3.3 2.3 1.7 1.2

75 12.4 cable 150 11.9 11.6 11.2 10.8 10.1 8.9 7.5 6.2 4.9

cable 120 11.8 11.5 11.1 10.7 9.9 8.6 7.2 5.8 4.6

cable 95 11.7 11.4 11.0 10.5 9.7 8.3 6.8 5.5 4.2

cable 70 11.5 11.1 10.4 9.8 8.8 7.2 5.6 4.2 3.1

cable 50 11.3 10.8 10.0 9.3 8.1 6.4 4.8 3.5 2.

cable 35 10.8 10.2 9.2 8.3 6.9 5.1 3.6 2.6 1.8

100 13.8 cable 150 13.2 12.9 12.4 11.9 11.1 9.7 8.1 6.7 5.2

cable 120 13.1 12.8 12.3 11.8 10.9 9.4 7.8 6.2 4.8

cable 95 13.0 12.7 12.1 11.6 10.7 9.1 7.4 5.8 4.

cable 70 12.8 12.3 11.6 10.9 9.7 7.8 5.9 4.4 3.2

cable 50 12.6 12.0 11.1 10.3 8.9 6.9 5.1 3.7 2.6

* Ver caractersticas en la pg. 21

Tablas ydiagramaspara laevaluacinde lacorriente decortocircuito

LIcc

Icc1

Pn

S

Pn = 50 kVA S = 70 mm2L = 20 m Icc1 = 7.1 kA


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Tensin: 220 V~ Trifsico



45 4.5 cable 70 4.2 4.1 3.9 3.7 3.4 2.9 2.4 1.9 1.5

cable 50 4.1 4.0 3.7 3.5 3.2 2.6 2.1 1.6 1.2

cable 35 4.0 3.8 3.5 3.2 2.8 2.2 1.7 1.2 0.9

cable 25 3.7 3.5 3.1 2.8 2.3 1.7 1.2 0.9 0.6

cable 16 3.4 3.0 2.6 2.2 1.7 1.2 0.8 0.6 0.4

cable 10 2.9 2.5 2.0 1.7 1.3 0.8 0.6 0.4 0.3

75 7.5 cable 95 7.0 6.7 6.4 6.1 5.5 4.7 3.8 3.0 2.3

cable 70 6.7 6.4 6.0 5.6 4.9 3.9 3.0 2.3 1.7

cable 50 6.5 6.2 5.7 5.2 4.5 3.5 2.6 1.9 1.4

cable 35 6.2 5.7 5.1 4.5 3.7 2.7 1.9 1.4 1.0

cable 25 5.6 5.0 4.3 3.7 2.9 2.0 1.4 0.9 0.7

cable 16 4.8 4.1 3.3 2.8 2.0 1.3 0.9 0.6 0.4

112.5 11.3 cable 120 10.2 9.8 9.1 8.6 7.6 6.2 4.9 3.8 2.8

cable 95 10.1 9.6 8.9 8.3 7.3 5.9 4.6 3.5 2.6

cable 70 9.6 9.0 8.1 7.4 6.3 4.7 3.5 2.5 1.8

cable 50 9.3 8.6 7.6 6.8 5.6 4.1 2.9 2.1 1.5

cable 35 8.6 7.7 6.5 5.7 4.4 3.1 2.1 1.5 1.0

cable 25 7.5 6.5 5.2 4.4 3.3 2.2 1.4 1.0 0.7

150 15.1 cable 150 13.3 12.7 11.8 10.9 9.6 7.7 5.9 4.5 3.3

cable 120 13.2 12.5 11.5 10.6 9.2 7.2 5.5 4.1 3.0

cable 95 13.0 12.2 11.1 10.2 8.8 6.8 5.0 3.8 2.7

cable 70 12.2 11.3 9.9 8.8 7.2 5.3 3.7 2.7 1.9

cable 50 11.7 10.6 9.1 7.9 6.3 4.5 3.1 2.2 1.5

cable 35 10.5 9.2 7.6 6.4 4.9 3.3 2.2 1.5 1.0

225 18.8 cable 150 16.3 15.4 14.1 13.0 11.2 8.7 6.5 4.8 3.5

cable 120 16.1 15.1 13.7 12.5 10.6 8.1 6.0 4.4 3.1

cable 95 15.8 14.8 13.3 12.0 10.1 7.6 5.5 4.0 2.8

cable 70 14.8 13.5 11.7 10.2 8.1 5.7 4.0 2.8 1.9

cable 50 14.1 12.5 10.5 9.0 7.0 4.8 3.2 2.2 1.5

300 18.8 cable 185 16.7 16.0 14.8 13.8 12.1 9.7 7.4 5.6 4.1

cable 150 16.5 15.6 14.3 13.2 11.4 8.9 6.6 4.9 3.6

cable 120 16.3 15.4 14.0 12.8 10.9 8.3 6.1 4.5 3.2

cable 95 16.1 15.1 13.6 12.4 10.4 7.8 5.6 4.1 2.9

cable 70 15.2 13.9 12.1 10.6 8.4 5.9 4.0 2.8 2.0

400 25.1 cable 240 21.7 20.5 18.8 17.3 14.9 11.7 8.8 6.6 4.8

cable 185 21.5 20.3 18.4 16.9 14.4 11.1 8.2 6.1 4.4

cable 150 21.1 19.7 17.7 16.0 13.4 10.0 7.2 5.2 3.7

cable 120 20.8 19.3 17.1 15.3 12.6 9.2 6.5 4.7 3.3

cable 95 20.5 18.8 16.5 14.7 11.9 8.5 6.0 4.2 3.0

500 31.4 cable 300 26.4 24.7 22.3 20.3 17.3 13.3 9.8 7.3 5.3

cable 240 26.1 24.4 21.9 19.8 16.7 12.7 9.3 6.9 4.9

cable 185 25.8 23.9 21.3 19.2 16.0 11.9 8.6 6.3 4.5

cable 150 25.1 23.0 20.2 17.9 14.6 10.6 7.5 5.4 3.8

cable 120 24.5 22.3 19.3 17.0 13.6 9.7 6.8 4.8 3.3

cable 95 24.0 21.6 18.5 16.1 12.7 8.9 6.1 4.3 3.0

630 39.5 cable 300 32.1 29.7 26.3 23.7 19.6 14.6 10.6 7.7 5.5

cable 240 31.8 29.2 25.8 23.0 19.0 14.0 10.0 7.2 5.1

cable 185 31.3 28.7 25.1 22.2 18.1 13.1 9.2 6.6 4.6

cable 150 30.4 27.5 23.6 20.6 16.3 11.5 7.9 5.6 3.9

cable 120 29.7 26.6 22.5 19.4 15.2 10.5 7.1 5.0 3.4

800 40.2 cable 500 33.2 30.9 27.6 25.0 21.0 15.9 11.7 8.6 6.2

cable 300 32.7 30.2 26.8 24.1 19.9 14.8 10.7 7.8 5.5

cable 240 32.4 29.8 26.3 23.5 19.3 14.2 10.1 7.3 5.1

cable 185 32.0 29.3 25.6 22.7 18.4 13.3 9.3 6.7 4.7

cable 150 31.1 28.1 24.1 21.0 16.7 11.7 8.0 5.6 3.9

*Ver caractersticas en la pg. 21


Tabla paralaevaluacinde lacorriente decortocircuito


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(Pn) Icc tipo Calibre 7m 10m 15m 20m 30m 50m 80m 120m 180mkVA kA mm2

150 7.9 cable 150 7.6 7.5 7.3 7.1 6.8 6.3 5.6 4.9 4.1

cable 120 7.6 7.5 7.3 7.1 6.7 6.1 5.4 4.6 3.8

cable 95 7.5 7.4 7.2 7.0 6.6 6.0 5.2 4.4 3.6

cable 70 7.4 7.2 6.9 6.7 6.2 5.4 4.4 3.6 2.8

cable 50 7.3 7.1 6.7 6.4 5.9 4.9 4.0 3.1 2.4

225 9.8 cable 185 9.5 9.4 9.1 8.9 8.5 7.8 6.9 6.0 5.0

cable 150 9.4 9.3 9.0 8.8 8.3 7.5 6.6 5.6 4.6

cable 120 9.4 9.2 9.0 8.7 8.2 7.3 6.3 5.3 4.3

cable 95 9.4 9.2 8.9 8.6 8.1 7.1 6.1 5.0 4.0

cable 70 9.2 8.9 8.5 8.2 7.5 6.3 5.1 4.0 3.0

300 9.8 cable 240 9.5 9.4 9.2 9.0 8.7 8.0 7.2 6.3 5.3

cable 185 9.5 9.4 9.2 9.0 8.6 7.9 7.0 6.1 5.1

cable 150 9.5 9.3 9.1 8.9 8.4 7.7 6.7 5.7 4.7

cable 120 9.5 9.3 9.0 8.8 8.3 7.5 6.5 5.5 4.4

cable 95 9.4 9.3 9.0 8.7 8.2 7.3 6.2 5.2 4.1

400 13.1 cable 300 12.6 12.4 12.1 11.8 11.2 10.2 9.0 7.7 6.4

cable 240 12.6 12.4 12.0 11.7 11.1 10.0 8.8 7.5 6.1

cable 185 12.6 12.3 12.0 11.6 11.0 9.9 8.5 7.2 5.8

cable 150 12.5 12.2 11.8 11.4 10.7 9.5 8.1 6.7 5.3

cable 120 12.5 12.2 11.7 11.3 10.5 9.2 7.7 6.3 4.9

cable 95 12.4 12.1 11.6 11.2 10.3 8.9 7.3 5.9 4.5

500 16.4 cable 300 15.6 15.3 14.8 14.3 13.4 12.0 10.3 8.7 7.0

cable 240 15.6 15.2 14.7 14.2 13.3 11.8 10.0 8.4 6.7

cable 185 15.5 15.1 14.6 14.0 13.1 11.5 9.7 8.0 6.3

cable 150 15.4 15.0 14.3 13.7 12.6 10.9 9.0 7.3 5.6

cable 120 15.3 14.8 14.1 13.5 12.3 10.5 8.5 6.8 5.1

630 20.7 cable 500 19.5 19.1 18.4 17.8 16.6 14.7 12.5 10.4 8.3

cable 300 19.4 19.0 18.2 17.5 16.3 14.2 11.9 9.8 7.7

cable 240 19.4 18.9 18.1 17.4 16.1 13.9 11.6 9.4 7.4

cable 185 19.3 18.8 17.9 17.2 15.8 13.6 11.1 9.0 6.9

cable 150 19.2 18.6 17.6 16.8 15.2 12.8 10.3 8.1 6.1

800 21.0 cable 500 19.9 19.4 18.7 18.0 16.8 14.9 12.6 10.5 8.4

cable 300 19.8 19.3 18.5 17.8 16.5 14.4 12.1 9.9 7.8

cable 240 19.7 19.2 18.4 17.7 16.4 14.2 11.8 9.6 7.5

cable 185 19.7 19.1 18.3 17.5 16.1 13.8 11.4 9.1 7.0

1000 26.2 cable 500 25.3 25.0 24.4 23.8 22.7 20.9 18.6 16.2 13.6

cable 500 24.5 23.8 22.7 21.8 20.1 17.3 14.4 11.7 9.1

cable 300 24.4 23.6 22.5 21.5 19.6 16.7 13.7 11.0 8.4

cable 240 24.3 23.5 22.3 21.3 19.4 16.4 13.2 10.5 8.0

cable 185 24.2 23.4 22.1 21.0 19.0 15.9 12.7 9.9 7.5





17

Gu

a p

ara

la s

elec

ci

n d

e in

terr

up

tore

s




300 9.0 cable 240 8.8 8.7 8.5 8.4 8.1 7.6 6.9 6.1 5.3

cable 185 8.8 8.7 8.5 8.3 8.0 7.5 6.8 6.0 5.1

cable 150 8.7 8.6 8.4 8.3 7.9 7.3 6.5 5.7 4.7

cable 120 8.7 8.6 8.4 8.2 7.8 7.2 6.3 5.4 4.4

cable 95 8.7 8.6 8.3 8.1 7.7 7.0 6.1 5.2 4.2

400 12.0 cable 300 11.6 11.5 11.2 11.0 10.5 9.7 8.7 7.6 6.4

cable 240 11.6 11.5 11.2 10.9 10.4 9.6 8.5 7.4 6.2

cable 185 11.6 11.4 11.1 10.9 10.3 9.4 8.3 7.2 5.9

cable 150 11.5 11.3 11.0 10.7 10.1 9.1 7.9 6.7 5.4

cable 120 11.5 11.3 10.9 10.6 10.0 8.9 7.6 6.3 5.0

cable 95 11.5 11.2 10.9 10.5 9.8 8.7 7.3 6.0 4.7

500 15.0 cable 300 14.4 14.2 13.8 13.4 12.7 11.5 10.0 8.6 7.1

cable 240 14.4 14.1 13.7 13.3 12.6 11.3 9.8 8.3 6.8

cable 185 14.3 14.0 13.6 13.2 12.4 11.1 9.5 8.0 6.4

cable 150 14.2 13.9 13.4 12.9 12.0 10.6 8.9 7.3 5.8

cable 120 14.2 13.8 13.3 12.7 11.8 10.2 8.5 6.9 5.3

630 18.9 cable 500 18.1 17.7 17.2 16.7 15.7 14.1 12.2 10.4 8.4

cable 300 18.0 17.6 17.0 16.5 15.4 13.7 11.7 9.8 7.9

cable 240 18.0 17.6 16.9 16.3 15.3 13.5 11.4 9.5 7.6

cable 185 17.9 17.5 16.8 16.2 15.1 13.2 11.1 9.1 7.1

cable 150 17.8 17.3 16.6 15.9 14.6 12.6 10.3 8.3 6.3

800 19.2 cable 500 18.4 18.0 17.4 16.9 15.9 14.3 12.4 10.5 8.5

cable 300 18.3 17.9 17.3 16.7 15.7 13.9 11.9 10.0 8.0

cable 240 18.3 17.9 17.2 16.6 15.6 13.7 11.7 9.7 7.7

cable 185 18.2 17.8 17.1 16.5 15.4 13.5 11.3 9.2 7.2

1000 24.1 cable 500 23.4 23.1 22.6 22.2 21.3 19.8 17.9 15.8 13.5

cable 500 22.7 22.2 21.3 20.5 19.1 16.8 14.2 11.8 9.4

cable 300 22.6 22.0 21.1 20.3 18.8 16.3 13.6 11.1 8.7

cable 240 22.5 21.9 21.0 20.1 18.5 16.0 13.2 10.7 8.3

cable 185 22.5 21.8 20.8 19.9 18.3 15.6 12.7 10.2 7.8





Gu

a p

ara

la s

elec

ci

n d

e in

terr

up

tore

s

90 80 74 60 42 38 33 27 23 13 7.0 5.6 4.7 3.6 2.8 1.8 1.2 0.8 0.6

80 73 68 56 40 36 32 26 22 13 7.0 5.6 4.7 3.6 2.8 1.8 1.2 0.8 0.6

70 65 61 52 38 34 30 25 21 13 6.9 5.6 4.7 3.6 2.8 1.8 1.2 0.8 0.6

60 57 54 46 35 32 29 24 20 12 6.8 5.5 4.6 3.6 2.8 1.7 1.2 0.8 0.6

50 49 46 41 31 29 26 22 19 12 6.7 5.4 4.5 3.5 2.7 1.7 1.2 0.8 0.6

40 40 38 34 27 26 23 20 18 11 6.5 5.3 4.5 3.5 2.7 1.7 1.2 0.8 0.6

35 35 34 31 25 24 22 19 17 11 6.3 5.2 4.4 3.4 2.7 1.7 1.2 0.8 0.6

30 31 2 27 23 21 20 18 16 10 6.2 5.1 4.3 3.4 2.6 1.7 1.2 0.8 0.6

25 26 25 23 20 19 18 16 14 10 6.2 4.9 4.2 3.3 2.6 1.7 1.1 0.8 0.6

20 21 20 19 17 16 15 14 13 10 5.6 4.7 4.0 3.2 2.5 1.7 1.1 0.8 0.6

15 16 16 15 13 13 12 11 11 7.9 5.2 4.4 3.8 3.1 2.4 1.6 1.1 0.8 0.6

10 11 11 10 10 9.3 9.0 8.5 8.0 6.4 4.5 3.9 3.4 2.8 2.3 1.5 1.1 0.7 0.5

7.0 7.6 7.5 7.3 7.0 6.8 6.7 6.4 6.1 5.1 3.8 3.4 3.0 2.5 2.1 1.5 1.0 0.7 0.5

5.0 5.4 5.4 5.3 5.1 5.1 4.: 4.8 4.7 4.1 3.2 2.9 2.6 2.3 1.9 1.4 0.: 0.7 0.5

4.0 4.4 4.3 4.3 4.2 4.1 4.1 3.9 3.8 3.4 2.8 2.6 2.4 2.1 1.8 1.3 0.9 0.7 0.5

3.0 3.3 3.3 3.2 3.2 3.1 3.1 3.0 2.: 2.7 2.3 2.1 2.0 1.8 1.5 1.2 0.9 0.6

2.0 2.2 2.2 2.2 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 1.9 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.0 0.8 0.6

1.0 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 0.9 0.9 0.9 0.8 0.7 0.6

Tensin 220 V~

Calibre del Longitud de la lnea en metros (cable de cobre)conductorde fasemm2

0.75 1 2 2 2 3 5 7 9 11 15 19

1.5 2 2 3 3 5 7 11 15 18 24 30

2.5 2 2 3 3 4 5 8 11 17 24 29 38 48

4 2 4 4 5 6 8 12 18 27 38 45 60 76

6 2 2 3 5 7 8 10 12 19 29 43 60 72 96 120

10 1 1 2 2 3 5 8 10 12 15 19 30 46 68 95 114 152 190

16 2 2 3 3 4 7 12 15 18 23 30 48 72 108 150 180 240 300

25 1 3 3 4 5 6 10 19 24 29 37 48 77 116 174 241 290 386 483

35 1 2 5 5 6 7 9 16 30 37 44 57 76 121 181 272 378 453

50 1 3 6 7 8 10 13 23 43 54 65 86 113 180 270 406

70 1 2 4 7 8 10 13 16 29 55 69 84 110 145 231 347

95 2 3 6 11 11 14 18 22 42 85 107 129 169 222 356

120 2 3 5 11 12 15 20 25 48 96 121 146 192 252 404

150 2 3 6 12 14 17 23 28 55 110 139 168 221 290 464

185 2 4 7 14 17 21 28 35 68 135 171 206 271 356

240 3 4 8 16 19 23 31 39 76 152 192 232 304 399

300 3 4 8 17 21 25 34 43 83 165 209 252 330 435

500 4 5 10 20 24 29 39 49 95 190 240 290 380 500

Corriente de Corriente de cortocircuito Icc1 in kAcortocircuitoIcc0 en kA

100 87 80 64 44 39 34 28 23 13 7.1 5.7 4.7 3.7 2.8 1.8 1.2 0.8 0.6

En la siguiente tabla se indican los valores de la corrientede cortocircuito Icc1 corrientes abajo en funcin de laseccin del cable, de la longitud de la lnea y de lacorriente de cortocircuito Icc0 corrientes arriba. Losvalores indicados han sido calculados considerandouna lnea trifsica a 220V~ cable de cobre tetrapolar.


En el caso en el cual los valores de la corriente de corto-circuito Icc0 o la longitud de la lnea no estnconsiderados en la siguiente tabla es necesarioseleccionar los valores de corriente de cortocircuito Icc0inmediatamente superiores y una longitudinmediatamente inferior al valor obtenido del proyecto.



19

Gu

a p

ara

la s

elec

ci

n d

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terr

up

tore

s

En la siguiente tabla se indican los valores de la corrientede cortocircuito Icc1 corrientes abajo en funcin de laseccin del cable, de la longitud de la lnea y de lacorriente de cortocircuito Icc0 corrientes arriba. Losvalores indicados han sido calculados considerandouna lnea trifsica a 440 V~ cable de cobre tetrapolar.




Tensin 440 V~


0.75 2 2 2 3 4 5 7 9 11 15 19

1.5 2 2 2 3 4 5 8 11 15 18 24 30

2.5 2 3 3 4 4 6 8 11 17 24 29 38 48

4 2 4 5 5 7 9 13 18 27 38 45 60 76

6 2 2 3 6 7 8 10 13 20 29 43 60 72 96 120

10 2 2 2 3 5 9 11 112 16 21 32 46 68 95 114 152 190

16 2 2 3 4 4 8 14 17 20 25 32 49 72 108 150 180 240 300

25 2 3 4 4 5 7 12 22 27 31 40 51 78 116 174 241 290

35 2 4 5 6 8 9 17 33 40 48 61 78 121 181 272 378

50 1 3 6 7 8 11 13 34 47 58 69 89 120 180 270

70 1 1 4 7 8 10 13 16 30 59 73 87 120 145 231 347

95 2 2 4 10 12 14 18 23 43 85 107 129 169 222 356

120 2 3 5 11 13 15 20 25 48 96 121 146 192 252

150 2 3 6 12 14 17 23 28 55 110 139 168 221 290

185 2 4 7 14 17 21 28 35 68 135 171 206 271 356

240 3 4 8 16 19 23 31 39 76 152 192 232 304

300 3 4 8 17 21 25 34 43 83 165 209 252 330

500 3.5 5 9.5 20 24 29 39 49 95 190 240 290 380

Corriente de Corriente de cortocircuito Icc1 in kAcortocircuitoIcc0 in kA

100 97 92 80 62 57 51 43 37 23 13 10 8.7 6.8 5.2 3.3 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

90 88 84 74 58 54 49 42 36 23 13 10 8.7 6.7 5.2 3.3 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

80 79 76 68 54 50 46 40 35 22 12 10 8.6 6.7 5.2 3.3 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

70 70 68 61 50 47 43 37 33 21 12 10 8.5 6.6 5.1 3.3 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

60 61 59 54 45 42 39 34 31 20 12 9.8 8.3 6.5 5.1 3.3 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

50 51 50 46 40 37 35 31 28 19 11 9.5 8.1 6.4 5.0 3.2 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

40 42 41 38 34 32 30 27 25 18 11 9.1 7.8 6.2 4.9 3.2 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

35 37 36 34 30 29 28 25 23 17 11 8.9 7.6 6.1 4.8 3.2 2.2 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

30 32 31 30 27 26 25 23 21 16 10 8.5 7.4 6.0 4.7 3.1 2.1 1.5 1.1 0.9 0.7 0.5

25 27 26 25 23 22 21 20 19 14 9.5 8.1 7.1 5.7 4.6 3.1 2.1 1.4 1.1 0.9 0.7 0.5

20 21 21 20 19 18 18 17 16 13 8.8 7.6 6.6 5.5 4.4 3.0 2.1 1.4 1.0 0.9 0.7 0.5

15 16 16 16 15 14 14 13 13 11 7.7 6.8 6.0 5.0 4.1 2.8 2.0 1.4 1.0 0.9 0.7 0.5

10 11 11 11 10 10 9.9 9.5 9.2 8.0 6.2 5.6 5.1 4.4 3.7 2.6 1.9 1.3 1.0 0.8 0.6 0.5

7 7.6 7.6 7.5 7.3 7.2 7.1 6.9 6.8 6.1 5.0 4.6 4.2 3.7 3.2 2.4 1.8 1.3 1.0 0.8 0.6 0.5

5 5.5 5.4 5.4 5.3 5.3 5.2 5.1 5.0 4.6 4.0 3.7 3.5 3.2 2.8 2.1 1.6 1.2 0.9 0.8 0.6 0.5

4 4.4 4.4 4.3 4.3 4.2 4.2 4.1 4.1 3.8 3.4 3.2 3.0 2.8 2.5 1.9 1.5 1.1 0.9 0.8 0.6 0.5

3 3.3 3.3 3.3 3.2 3.2 3.2 3.2 3.1 3.0 2.7 2.6 2.5 2.3 2.1 1.7 1.4 1.1 0.8 0.7 0.6 0.5

2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.1 2.1 2.0 1.9 1.9 1.8 1.7 1.6 1.4 1.1 0.9 0.7 0.7 0.5 0.4

1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.6 0.5 0.4 0.4


Gu

a p

ara

la s

elec

ci

n d

e in

terr

up

tore

s

En la siguiente tabla se indican los valores de la corrientede cortocircuito Icc1 corrientes abajo en funcin de laseccin del cable, de la longitud de la lnea y de lacorriente decorto circuito Icc0 corrientes arriba. Losvalores indicados han sido calculados considerandouna lnea trifsica a 480 V~ cable de cobre tetrapolar.




Tensin 480 V~


0.75 2 2 2 3 4 5 7 9 11 15 19

1.5 2 2 3 3 4 5 8 11 15 18 24 30

2.5 2 3 3 4 5 6 8 12 17 24 29 38 48

4 2 4 5 6 7 9 13 19 27 38 45 60 76

6 2 2 3 6 7 8 11 13 20 29 43 60 72 96 120

10 2 2 2 3 5 9 11 13 16 21 32 46 68 95 114 152 190

16 2 2 3 4 4 8 14 17 20 25 32 49 72 108 150 180 240 300

25 2 3 4 4 5 7 12 22 27 32 40 51 78 116 174 241 290 386

35 2 4 5 6 8 9 17 33 41 48 61 79 121 181 272 378

50 1.1 3 6 7 8 11 13 25 47 59 70 89 120 180 270

70 1.0 1.4 3 7 8 10 13 16 31 59 73 88 120 150 231 347

95 1.6 2.2 4.2 10 12 14 18 23 43 85 107 129 169 222 356

120 1.8 2.5 4.8 10 13 15 20 25 48 96 121 146 192 252

150 2.0 2.9 5.5 12 14 17 23 28 55 110 139 168 221 290

185 2.5 3.6 6.8 14 17 21 28 35 68 135 171 206 271 356

240 2.8 4.0 7.6 16 19 23 31 39 76 152 192 232 304

300 3.0 4.3 8.3 17 21 25 34 43 83 165 209 252 330

500 3.5 5 9.5 20 24 29 39 49 95 190 240 290 380

Corriente de Corriente de cortocircuito Icc1 in kAcortocircuitoIcc0 in kA

100 98 93 82 64 59 54 46 40 25 14 11 9.5 7.4 5.7 3.6 2.4 1.6 1.2 0.99 0.74 0.60

90 89 85 76 60 56 51 44 38 24 14 11 9.4 7.3 5.7 3.6 2.4 1.6 1.2 0.99 0.74 0.60

80 80 77 69 56 52 48 41 36 23 13 11 9.3 7.3 5.6 3.6 2.4 1.6 1.2 0.99 0.74 0.59

70 71 69 62 51 48 45 39 34 23 13 11 9.1 7.2 5.6 3.6 2.4 1.6 1.2 0.99 0.74 0.59

60 61 60 55 46 44 41 36 32 22 13 11 9.0 7.1 5.5 3.5 2.4 1.6 1.2 0.98 0.74 0.59

50 52 50 47 40 38 36 32 29 20 12 10 8.7 6.9 5.4 3.5 2.4 1.6 1.2 0.98 0.74 0.59

40 42 41 39 34 33 31 28 26 18 12 9.8 8.4 6.7 5.3 3.5 2.4 1.6 1.2 0.98 0.74 0.59

35 37 36 34 31 30 28 26 24 17 11 9.5 8.2 6.6 5.2 3.4 2.3 1.6 1.2 0.97 0.73 0.59

30 32 31 30 27 26 25 23 22 16 11 9.1 7.9 6.4 5.1 3.4 2.3 1.6 1.2 0.97 0.73 0.59

25 27 26 25 23 23 22 20 19 15 10 8.6 7.6 6.2 4.9 3.3 2.3 1.6 1.1 0.96 0.73 0.59

20 21 21 21 19 19 18 17 16 13 9.2 8.0 7.1 5.8 4.7 3.2 2.2 1.5 1.1 0.96 0.72 0.58

15 16 16 16 15 15 14 14 13 11 8.1 7.1 6.4 5.4 4.4 3.1 2.2 1.5 1.1 0.94 0.72 0.58

10 11 11 11 10 10 9.9 9.6 9.3 8.2 6.5 5.8 5.3 4.6 3.9 2.8 2.0 1.4 1.1 0.91 0.70 0.57

7 7.6 7.6 7.5 7.3 7.3 7.2 7.0 6.8 6.2 5.2 4.8 4.4 3.9 3.4 2.5 1.9 1.4 1.0 0.88 0.68 0.56

5 5.5 5.5 5.4 5.3 5.3 5.2 5.1 5.1 4.7 4.1 3.8 3.6 3.3 2.9 2.2 1.7 1.3 1.0 0.85 0.66 0.54

4 4.4 4.4 4.3 4.3 4.3 4.2 4.2 4.1 3.9 3.5 3.3 3.1 2.8 2.6 2.0 1.6 1.2 0.95 0.82 0.64 0.53

3 3.3 3.3 3.3 3.2 3.2 3.2 3.2 3.1 3.0 2.7 2.6 2.5 2.3 2.1 1.8 1.4 1.1 0.89 0.77 0.61 0.51

2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 2.1 2.1 2.1 1.9 1.9 1.8 1.7 1.6 1.4 1.2 1.0 0.78 0.69 0.56 0.47

1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0 1.0 0.93 0.86 0.77 0.67 0.58 0.53 0.45 0.39


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Las siguientes tablas definen algunas caractersticasde los transformadores de distribucin en aceiteventilacin normal para tensiones en el primario de


Caracters-ticas de lostransforma-doresMT/BT Transformador 15kV/240V~ monofsico (sistema 240/120V~)

60HzTensin 240V~ Red corrientes arriba: An= infinita MVA

Potencia Corriente Prdida en vcc% ZE RE XE Icc coscc[kVA] nominal [A] cobre [W] [m] [m] [m] [kA]5 21 100 2.5 288 230 173 0.83 0.810 42 140 2.5 144 81 119 1.7 0.5615 63 210 2.5 96 53.8 80 2.5 0.5625 104 320 2.5 57.6 29.5 49.5 4.2 0.5137.5 156 450 2.5 38.4 18.4 33.7 6.3 0.4850 208 570 2.5 28.8 13.1 25.6 8.3 0.4675 313 810 2.5 19.2 8.29 17.3 12.5 0.43100 417 1000 3 17.3 5.76 16.3 13.9 0.33

hasta 15 k V y tensiones en el secundario de 240/120V~, 440/254V~, 220/127 V~, 480/277 V~.

Transformador 15kV/440V~ trifsico60Hz

Tensin 440 V~ Red corrientes arriba: An= infinita MVAPotencia Corriente Prdida en vcc% ZE RE XE Icc coscc[kVA] nominal [A] el cobre [W] [mW] [mW] [mW] [kA]15 20 350 2.5 323 301 116 0.8 0.9330 39 590 2.5 161 127 99.6 1.6 0.7945 59 850 2.5 108 81.3 70.5 2.4 0.7675 98 1260 2.5 64.5 43.4 47.8 3.9 0.67112.5 148 1750 2.5 43.0 26.8 33.7 5.9 0.62150 197 2260 2.5 32.3 19.4 25.7 7.9 0.60225 295 3310 3 25.8 12.7 22.5 9.8 0.49300 394 4260 4 25.8 9.16 24.1 9.8 0.36400 525 5500 4 19.4 6.66 18.2 13.1 0.34500 656 8680 4 15.5 6.72 14.0 16.4 0.43630 827 8270 4 12.3 4.03 11.6 20.7 0.33800 1050 10300 5 12.1 3.12 11.7 21.0 0.261000 1312 12600 5 9.68 2.44 9.37 26.2 0.251250 1640 15200 6 9.29 1.88 9.10 27.3 0.201600 2099 19800 6 7.26 1.50 7.10 35.0 0.212000 2624 24300 6 5.81 1.18 5.69 43.7 0.20

Transformador 15kV/480V~ trifsico60Hz

Tensin 480 V~ Red corrientes arriba: An= infinita MVAPotencia Corriente Prdida en vcc% ZE RE XE Icc coscc[kVA] nominal [A] el cobre [W] [mW] [mW] [mW] [kA]15 18 350 2.5 384 358 138 0.7 0.9330 36 590 2.5 192 151 119 1.4 0.7945 54 850 2.5 128 96.7 83.9 2.2 0.7675 90 1260 2.5 76.8 51.6 56.9 3.6 0.67112.5 135 1750 2.5 51.2 31.9 40.1 5.4 0.62150 180 2260 2.5 38.4 23.1 30.6 7.2 0.60225 271 3310 3 30.7 15.1 26.8 9.0 0.49300 361 4260 4 30.7 10.9 28.7 9.0 0.36400 481 5500 4 23.0 7.92 21.6 12.0 0.34500 601 8680 4 18.4 8.00 16.6 15.0 0.43630 758 8270 4 14.6 4.80 13.8 18.9 0.33800 962 10300 5 14.4 3.71 13.9 19.2 0.261000 1203 12600 5 11.5 2.90 11.1 24.1 0.251250 1504 15200 6 11.1 2.24 10.8 25.1 0.201600 1925 19800 6 8.64 1.78 8.45 32.1 0.212000 2406 24300 6 6.91 1.40 6.77 40.1 0.20


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Todos los dispositivos de interrupcin automtica contracortocircuito (interruptores automticos y fusibles)presentan (despus del tiempo de prearco) unaresistencia al arco que impide, al final de la primerasemionda, llegar al valor de pico IP como se muestra enla figura. Se llama coeficiente de limitacin C del aparatoa la relacin entre la corriente efectiva de pico IPL y lacorriente de pico terica IP

El coeficiente de limitacin C est en relacin directa deltiempo de prearco y en relacin inversa de la tensin dearco.

De la figura que ilustra a tal fenmeno se puede deducirque tambin los interruptores de tipo estndar contiempo largo de prearco (3ms) y muy bajo valor de

Coeficientede limitacindelinterruptorautomticotermomag-ntico

tensin de arco (25% de Vmax. de red) tienen coeficientede limitacin de alrededor de 0,8 (limitando cerca de el20% de la corriente de pico terica).

La ltima generacin de interruptores limitadores puedentener tiempos de prearco inferiores a 1 ms y elevadatensin de arco obteniendo coeficientes de limitacionesinferiores a 0.2.

Esto significa que una corriente de pico terica de 10 kA(que corresponde a una Icc = 6 kA) est limitada a solo2 kA (que corresponden a una Icc = 1,5 kA).

Esta teora de evaluacin de la eficacia de losinterruptores obtenida del diagrama IP/Icc, explica porqu el poder de interrupcin de los interruptoreslimitadores es superior comparados con los interruptoresde tipo rpido de las mismas dimensiones.

t1

t0

t2

IP

IPL

= CIPLIP

Limitacin de la corriente de pico

= KV

t0t2

Va

VRelacin entre la tensin de pico Vay el valor mximo de tensin V

Va

0,25 0,75 1 1,250,50

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

3 ms

2 ms

1,5 ms

1,0 ms

0,5 ms

0,2 ms

C

K

tiempo de prearco

El coeficiente de limitacin C en funcin del tiempo de prearco y de la tensin de arco

C =IPLIP


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Proteccin del conductor contra cortocircuito

Energaespecficade cortocircuitosoportablepor el cable

Este concepto es vlido solo para valores de corrientede cortocircuito superiores a 1000 A, normalmente unvalor mayor al de la capacidad de conduccin de corrientedel cable Iz considerado.Un mtodo sencillo para determinar si el cable estprotegido consiste en comparar si el valor de la energaespecfica pasante al cable es inferior al valor de K2S2indicado en la tabla Para valores de Icc inferior a 1000 A la integral de Joulesoportable puede ser determinada de modo grfico,como se muestra en los siguientes diagramas.

Valores mximos admisibles en 103 A2s de la integral de joule.Seccin Seccin Aislamiento del cable de cobreAWG/kCM mm2 PVC goma G2 goma G5 o polietileno blindado20 0,519 4 5 618 0,823 9 12 14

16 1,307 23 31 3514 2,082 57 79 89

12 3,307 145 199 22410 5,26 366 504 566

8 8,367 926 1276 14326 13,3 2339 3224 3617

4 21,15 5916 8152 91472 33,62 14948 20600 23114

1/0 53,48 37825 52126 584862/0 67,43 60131 82866 92978

3/0 85,01 95573 131707 147794/0 107,21 152008 209478 235040

250 126,7 212299 292564 328266300 152 305550 421070 472454

350 177,3 415732 572908 642820400 202,7 543379 748816 840194

500 253,4 849198 1170256 1313062

600 304 1222202 1684282 1889815750 380 1909690 2631690 2952836

1000 506,7 3395451 4679176 5250176

La norma IEC actualmente vigente establece que laenerga especfica pasante a travs del interruptordurante el cortocircuito no debe superar el mximo valorde energa soportable por el cable protegido.Por lo tanto el cable est protegido solo cuando secumple la siguiente relacin:

donde: K es una constante que depende del tipo deaislamiento y S es la seccin del cable.

La integral t [i(t)]2 dt K2 S20

I t (A s)2 2

101 102 3 4

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

22

2

Icc (A)10 1010 10 105

104

105

106

108

109

1010

107

1011

95 mm

70 mm

50 mm

35 mm

25 mm

16 mm

10 mm

6 mm

4 mm

2,5 mm

1,5 mm

aislamiento de PVC

120 mm150 mm185 mm240 mm

Icc (A)101 102 103 10410 10 105

104

105

106

108

109

1010

107

I t (A s)2 2

1011

aislamiento depolietileno

95 mm

70 mm

50 mm

35 mm

25 mm

16 mm

10 mm

6 mm

4 mm

2,5 mm

1,5 mm

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

120 mm2150 mm 2185 mm2

240 mm 2

Energa especfica de cortocircuito soportable por el cable


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Conductor protegido contra sobrecarga (IBIn Iz)En este caso la proteccin del cable en la zona desobrecarga est garantizada (ver el prrafoespecfico de la Proteccin contra sobrecarga).Si el interruptor tiene una curva de disparo magnticode tipo B-C (de acuerdo con la norma IEC 898) oconforme a la norma IEC 947-2, con ajuste magnticoinstantneo del orden de 10In, se debe considerarsolo la mxima corriente de cortocircuito (Iccmax)calculada en las terminales del interruptor. La correctaproteccin del cable se asegura solo si el punto deinterseccin A, entre la curva de energa delinterruptor y la recta K2S2 del cable cae a la derechade la vertical correspondiente al valor Iccmax.calculada.Conductor no protegido contra sobrecarga (In>Iz)En este caso la proteccin del cable no estasegurada porque el interruptor tiene una corrientenominal In superior a la capacidad del cable Iz.Para este caso especfico es necesario analizar lospuntos para los cuales la energa especfica pasantedel interruptor es mayor a aquella admisible para elcable.Con este propsito se debe por lo tanto considerarsea la corriente de cortocircuito mxima ( Iccmax),como se indica en el caso anterior as como lacorriente de cortocircuito mnima (Iccmin.). Laproteccin del cable en condiciones de cortocircuitose asegura si el punto de interseccin B, entre lacurva de energa del interruptor y la recta K2S2 delcable est a la izquierda de la vertical correspondienteal valor Iccmin. Para calcular el valor de Iccmin sepuede emplear la frmula que se indica acontinuacin que es vlida tanto para la lneamonofsica como para la trifsica para cables deseccin hasta 95 mm2. Para cables de seccinsuperior o para ms cables en paralelo es necesariomultiplicar el valor obtenido con la frmula por loscoeficientes de correccin indicados en la tabla.

Verificacingrfica de laintegral deJoule

Coeficiente de correccin

Calibre 250 300 350 400 500del cable [AWG/kCM]

Seccin 125.7 152 177.3 202.7 253.4del cable [mm2]

Ks 0.89 0.85 0.81 0.78 0.74

No. de cables 1 2 3 4 5en paralelo

Kp 1 2 2.65 3 3.2

corriente de cortocircuito Icc

BI t2

Icc min.

inte

gral

de

joul

e

Caso b: conductor no protegido contra sobrecarga

K2S2

corriente de cortocircuito Icc

A

I t2

Icc mx.

K2S2

iinte

gral

de

joul

e

Caso a: conductor protegido contra sobrecarga


grfica I2t del interruptorgrfica I2t del cable

La verificacin grfica se realiza cuando se trazan yconfrontan las curvas de energa del interruptor y delcable considerando los siguientes criterios.a)

b)

Iccmin = 0.8US (neutro no distribuido) 1.52L

Iccmin = 0.8UoS (neutro distribuido)1.5(1+ m)L

Donde:U es la tensin en el secundario (concatenada)S es la seccin efectiva del conductor es la resistividad a 20 C del material del conductor.m es la relacin entre la resistencia del conductor del

neutro y la resistencia del conductor de faseL es la longitud de los conductores.


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Cuando el interruptor termomagntico no protege contrala sobrecarga al conductor, se pueden tener (por debajodel disparo magntico del interruptor) sobrecorrientescriticas que provocan paros intempestivos.Para tiempos del orden de 1 segundo no es posibleverificar esta situacin con la desigualdad:

I2t > K2S2

En estos casos la comprobacin grfica, confrontandolas curvas descritas en el prrafo anterior son el mtodomejor para el anlisis.

Son consideradas corrientes crticas todos los valoresde corriente comprendidos entre los puntos B y B1 quese muestran en la figura y representan los puntos deinterseccin entre las curvas analizadas.El cable est protegido correctamente solo si la corrientede cortocircuito Iccmn. es superior a la mxima corrientecrtica, solo si cae a la izquierda del punto B.

corriente de corto circuito Icc

B1

I t2

inte

gral

de

joul

e

B

corrientecritca

Corriente critca

K2 S

2


Verificacingrfica de laintegral deJoule

grfica I2t del interruptorgrfica I2t del cable


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Caracters-ticas delimitacin

La Curva de limitacin

Icc = corriente simtrica estimada de corto circuito(valor eficaz)

lp = valor mximo de cresta

valor mximo de cresta de la corriente estimadade cortocircuito correspondiente al factor depotencia indicado

valor mximo de cresta de la corriente efectiva decortocircuito

La corriente de cortocircuito estimada es aquella que seobtiene en condiciones tericas sustituyendo cada polodel interruptor con un conductor, la impedancia obtenidatendra un comportamiento como el ilustrado en lafigura.

Todos los interruptorres como se indic en la pg. 22tienen una capacidad de limitacin de la corriente mso menos grande por lo cual la corriente efectiva de cortocircuito representa valores ms bajos. Esta capacidadde limitacin, propia de algunos aparatos, se puederepresentar con una grfica denominada Curva delimitacin que indica el valor de la cresta Ip de lacorriente limitada.

De la Curva de limitacin de la corriente se obtiene lacurva de la energa especfica pasante expresada enA2s que representa la energa que pasa a travs delinterruptor durante un disparo automtico.Esta curva se divide en dos partes que correspondencon dos diversas condiciones de disparo. La parte A serefiere a la condicin de sobrecarga y la parte B a lacondicin de corto circuito.

La coordinacin de estos diagramas son lo mismo deldiagrama en la pg. 23 que indica la energa especficapasante soportable por el cable, es muy importantecontar con estas dos curvas porque sobreponindolasse puede verificar rpidamente la proteccin del cablecon el interruptor.

Ser suficiente que para una condicin de sobrecargao de cortocircuito la energa especfica pasante limitadapor el interruptor sea inferior a la que el cable est encondiciones de soportar con seguridad.Tener interruptores limitadores va en favor de laproteccin de la instalacin porque reduce los esfuerzostrmicos y mecnicos provocados por la accinelectrodinmica.

Icc (kA)

0,9

0,8

0,7

0,5

0,3

0,25

0,2

10

5

2

3

4

1

10

5

2

3

4

2

10

5

2

3

4

3

100

IP (kA)

10 20 3 4 5 2101 3 4 5 10 2

comportamiento terico

comportamiento real


27

Gu

a p

ara

la s

elec

ci

n d

e in

terr

up

tore

s

La norma IEC 898 define tres clases de limitacin en loscuales se clasifican los interruptores. Las tres clasesrepresentan la capacidad de limitacin de la energaespecfica pasante que los interruptores tienen, siendo

el mximo valor de energa que el interruptor permitepasar en condiciones de corto circuito. La norma IEC947-2 no define caractersticas de limitacin para losinterruptores de uso industrial.

Caracters-ticas delimitacinsegn lanorma IEC898.

Valores aceptables de I2t pasante para interruptor de hasta 16A In

Clase de energa

1 2 3

Capacidad interruptiva I2t mx. (A2s) I2t mx. (A2s) I2t mx. (A2s)

nominal Tipo B-C Tipo B Tipo C Tipo B Tipo C

3000 No especfica lmite 31000 37000 15000 18000

4500 60000 75000 25000 30000

6000 100000 120000 35000 42000

10000 240000 290000 70000 84000

Valores aceptables de I2t pasante para interruptor de 16A

GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES28 GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES GUA PARA LA SELECCIN DE INTERRUPTORES


Captulo 3

Proteccin contra falla a tierra y sistemas de distribucin


Caracter sticas de los interruptores diferenciales del tipo AC y del tipo A

Tipo AC

Tipo de diferencial

Corriente

0.5

0.35

0.25

0.11 1.4*

*2 = 10 mA

1.4*

1.4*

1

Corriente Notas

No apto para corriente pulsanteunidireccional

Apto tambin para corriente alterna con corrientede disparo seguro para 1

de disparo segurode no disparo Tipo de corriente

Solo corrientealterna aplicadalentamente Solo corrientealterna que seincrementa lentamente Pulsante unidireccional(corriente directa < 6 mA)aplicada instantneamentePulsante unidireccional(corriente directa < 6 mA)que se incrementa lentamentePulsante unidireccionalcon un ngulo de 90Pulsante unidireccionalcon un ngulo de 135

Tipo A

I n I n

I

nI

n

I

n

I

n

I

nI

n

I

n

I

n

Proteccin contra falla a tierraCaracters-ticas de los equipos de proteccin contra falla a tierra

Tipo AC

Tipo A

Tipo S S

La norma NOM 001-1999 en los artculos 210-8, 620-85, 665-44, 680-20 y otros establecen los requerimientos para la proteccin contra falla a tierra. Esta proteccin se lleva a cabo empleando un interruptor diferencial o un mdulo diferencial asociable a un interruptor de prteccin contra la sobrecorriente.Segn sea el tipo de instalacin, es necesario escoger un interruptor diferencial con una caracterstica de disparo adecuada y una corriente diferencial que garantice la proteccin conrra los contactos directos e indirectos.Los diferenciales se clasifican en tres tipos:

: diferencial que garantiza la proteccin

: diferencial que garantiza la misma

: Diferencial selectivo o retardado de tipo

continua peligrosas.

diferencial como en los interruptores generales.

proteccin que los del tipo AC, pero adems garantizan la proteccin contra corrientes de falla con corrientespulsantes unidireccionales presentes en los circuitosque alimentan fuentes de poder aonmutadas, que estnpresentes en los aparatos electrnicos. Estos aparatosson muy enmpleados en el sector terciario/industrial eninstalaciones con aparatos electrnicos (bancos,supermercados, centros de cmputo, etc..) que tienencapacidad de generar componentes de corriente

A o AC, con posibilidad de intervenir con un retardointencional (fijo o ajustable) con respecto a un diferencialde tipo normal. Estos aparatos son muy empleados enlas instalaciones donde se requiere la selectividad

contra falla a tierra en presencia de corrientes de falla

contra los contactos directos e indirectos.

crecen lentamente. Por las caractersticas de proteccinde estos interruptores, se emplean mucho en lasaplicaciones domsticas y similares para la proteccin

del tipo alterna aplicadas instantneamente o que

> 150


La proteccin contra sobretensinDescargadordecorrientepor sobretensin

La funcin de los LDS (limitadores de sobretensin) es la de proteger los equipos elctricos, informticos, de telecomunicaciones y sus respectivos componentes delos picos de voltaje. En cuanto a los equipos elctricos los LDS se usan como componentes de los LPS (sistema de proteccincontra rayos) interior, cuya funcin es evitar que duranteel peso de la corriente de un rayo se originen descargaspeligrosas al interior de la instalacin protegida. Estosse dividen en:

Electrmetros autoextinguibles: se basan en el prin-cipio de funcionamiento del electrmetro, pero est en grado de extinguir el arco elctrico que se origina al momento de la descarga; se utilizan para extinguir las corrientes de los rayos (onda 10/350 s, a algunos cientos de kA). Varistores (productos de catlogo BTicino): Se basan en el principio de formacin de un cortocir-cuito y sucesivas extinciones mediante resistencia no lineal.Electrnicos: son bsicamente de diodos zener;tie-nen caractersticas de intervencin similara la de los varistores, pero prestaciones inferiores.

La aplicacin de lo anterior est subordinado a laevaluacin del riesgo R asociado a un Rayo y al riesgoaceptable Ra : si R < Ra, no se requiere tomar medidasde proteccin. En caso de conexiones equipotencialespara instalaciones externas los conductores activos

Las conexiones se deben hacer lo ms cerca posible alpunto de entrada de las lneas externas. Por lo tanto losLDS seleccionados e instalados deben ser colocados a la entrada de la lnea elctrica de alimentacin de la

Es necesario evitar las descargas peligrosas entre los LPS externos y:

Para evitar descargas peligrosas se puede recurrir a:

los cuerpos metlicos de considerable longitudinstalaciones elctricas externasinstalaciones elctricas internas

Conexiones equipotenciales, hechas con conduc-tores equipotencialesConexiones equipotenciales, hechas con LDS, si no es posible seguir directamente la conexin con los conductores equipotenciales Aislamiento (no aplicable para cuerpos metlicos ex-ternos o instalaciones externas)

En serie al descargador: de esta manera se da pre-ferecia a la continuidad del servicio sobre laproteccin: si el dispositivo de proteccin interviene,el descargador queda fuera de servicio, y la instalacin sin proteccin contra sobretensin; en este caso,si la proteccin se efecta con dispositivos unipolares(fusibles o interruptores unipolares) solo se de protec-cin a un conductor, y esto se acepta dado que seconsiderar baja la probabilidad que un rayo caiga dosveces en la misma fase; si la proteccin se hace condispositivos multipolares despus de una sobre-tensin en una fase quedan fuera de servicio los LDSde todas las fases;En serie a la alimentacin, corrientes arriba del des-cargador: de este modo se da preferencia a la pro-teccin sobre la continuidad de servicio: despus deuna intervencin del descargador quedar sin tensinla instalacin completa. El descargador puedepresentar degradacin en sus prestaciones despusde una serie de intervenciones, lo que puede ocasionarque circulen corrientes permanentes en el sistemade tierras, aumentando el peligro de los contactosindirectos.

Los LDS seleccionados, pueden dejar sin proteccin a algunas partes de la instalacin o de los equipos.Entonces para los equipos y para las zonas lejanas a laentrada de la lnea a las instalaciones es necesarioinstalar LDS para su proteccin. Si la distancia entre eldescargador y los componentes es grande, dichoscomponentes pueden estar sometidos a sobretensionesmuy elevadas, causadas por la intervencin deldescargador puesto corrientes arriba de la lnea. Por lotanto la distancia entre el descargador y las partes aproteger no debe ser mayor a 30 m.La suma de la longitud de los cables que se van aproteger con el descargador (L1) y del descargador alpunto de puesta a tierra (L2) debe ser inferior a 0.5m.El descargador se debe proteger contra cortocircuito,para los casos en que no este en posibilidad de extingirla corriente de cortocircuito despus de una intervencin y de los contactos indirectos. El dispositivo de protecin del descargador puede ser instalado de dos maneras:

instalacin protegida.

deben estar unidos por medio de los LDS:

Es necesario instalar corrientes arriba del descargadorun dispositivo que interrumpa dichas corrientes, el cualdebe estar coordinado con el sistema de tierras.


Este dispositivo puede ser:

Segn el tipo de sistema, la instalacin de los descargadores vara como se indica en la tabla siguiente:

Un fusible, por cada descargador, o un interruptor termomagntico (solucin econmica, pero no prctica para la mayora de los casos, encuentra una posible aplicacin solo en sistemas TN)

Un interruptor diferencial con disparo instantneo y capacidad interruptiva diferencial adecuada, ins-talado corrientes arriba del descargador (solucin que no afecta la continuidad de servicio, por la operacin de la proteccin. Esta solucin permite alcanzar un nivel adecuado de proteccin en todoslos sistemas de distribucin).

Los descargadores BTicino deben ser protegidos con un interruptor modular BTicino con la condicin de que sea con curva de intervencin C y corriente nominal mnima de 16A; en dichas condiciones la proteccin es segura hasta 6kA. Este dato pareciera limitar el uso delos descargadores para instalaciones con corriente estimada de corto circuito de 6kA. En realidad estaindicacin confirma que los descargadores BTicino quedan protegidos con todos aquellos dispositivos quetienen una energa especfica pasante inferior a la mxima que permite pasar un interruptor Btdin de 16A. Se puede afirmar que un fusible con corriente nominal de hasta 20A protege los descargadores BTicino. Esto se puede verificar considerando lo siguiente:

Un interruptor diferencial selectivo instalado a la en-trada de la lnea, que protege directamente al descar-gador. De este modo se asegrala continuidad de servicio en caso de operacin del descargador, si la falla deja sin tensin toda la instalacin las corrientes del descargador a tierra, afectaran la continuidad de servicio.

Un interruptor modular con curva C presenta el m-nimo de l2t en torno a 10 ln(ln: corriente nominal); para corrientes inferiores a 10 In, la l2t aumenta considerablemente, el disparo del interruptor es de tipo trmico. Para corrientes superiores a 10 In, la l2t aumenta de manera continua y menos marcada el disparo del interruptor es de tipo magntico;un fusible, al contrario, por construccin presenta una l2t decreciente con el aumento de la corriente y para corrientes elevadas el l2t es constante;la intervencin de un descargador es similar a un corto circuito franco, por tanto con corrientes prximas a las corrientes en un corto circuito.

Descargadordecorrienteporsobretensin

La proteccin contra sobretensin

TN-S IT

**Opcional

SiSi

Si

Descargador TT TN-Centre

Fase y neutro **Opcional

Fase y tierra Si

Si

Si

Neutro y tierra

Solo si el neutro est distribuido.(*)(**)

No aplicables

Conexin necesaria para tensiones

entre f ase- neutro peligrosas para el material a proteger.


El rgimendel neutro

Sistema TT

Los sistemas de distribucinEn los sistemas de distribucin trifsicos, la doble tensinse obtiene de una conexin estrella con el neutro, que

Los sistemas de distribucin se clasifican de diferentesmodos, en funcin decomo se conectan el neutro y lasmasas a la tierra y se identifican empleando 2 letras que

Neutro conectado directamente a tierra. Neutro aislado de tierra o conectado a tierra a travs de una impedancia.

Conexin de las masas directamente a tierra. Conexin de las masas al conductor del neutro.

una tierra local como se muestra en el esquema.

El neutro es puesto a tierra. Las masas se conectan alsistema de tierra local, elctricamente independiente al del neutro.

TT tambin en el sector industrial.

En los sistemas de distribucin monofsicos, se distinguen aquellos con fase/neutro derivados de un sistema trifsico en estrella; y aquellos derivados de un sistema trifsico en delta o de uno bifsico. En amboscasos el punto intermedio, del cual parte el neutro es puesto a tierra y est separado del conductor de tierra

En funcin del sistema de distribucin (y de otras consideraciones) se puede determinar el nmero de

El sistema de distribucin TT, se emplea donde el usuario es alimentado directamente de la red pblica en baja tensin, como en los edificios residenciales o similares. No hay restricciones para emplear el sistema

En una instalacin del tipo TT el neutro est distribuido directamente por el suministrador y est conectado a tierra, al centro de la estrella en el transformador. Las masas de los equipos del usuario deben conectarse a

En un sistema TT el conductor del neutro debe ser considerado como un conductor activo, porque puedetener una tensin peligrosa, lo que hace necesario

Los valores de corriente de falla en los sistemas TT se limitan por la impedencia del neutro puesto a tierra en la subestacin y la impedancia del sistema de tierras. En las instalaciones de este tipo, donde las masas no estn conectadas a una tierra comn, se debe contarsiempre con un interruptor diferencial en cada derivacin porque es obligatorio interrumpir de inmediato el circuito Los sistemas del tipo TT son los ms sencillos derealizar y no necesitan de mantenimiento frecuente (seaconseja la revisin peridica de la operacin de la proteccin diferencial mediante el uso del botn de

puede o no estar puesto a tierra.

que funciona como proteccin.

polos que debe tener un interruptor.

representan lo siguiente:

interrumpirlo.

prueba).

a la primera falla del aislamiento.

TI

TN

Neutro conectado directamente a tierra y masas conectadas directamente a tierra

1a. letra: La situacin de neutro con respecto a tierra.

2a. letra: La situacin de las masas con respecto a tierra.

T (masa a Tierra)T (neutro a Tierra)

Sistema TT

PE

L1

L2

L3

N


Sistema TN

Sistemas dedistribucincombinados

Los sistemas de distribucin

El sistema de distribucin TN se utiliza en instalaciones que se alimentan en media tensin (generalmente industriales) y la distribucin se hace a travs de una subestacin propia de transformacin, de media a bajatensin.En este sistema de distribucin, el neutro est conectado directamente a tierra. Se puede hacer dos tipos del sistema TN que son:

Sistema TN-S: Este sistema de distribucin se realiza conectando el conductor puesto a tierra (N) y el de puesta a tierra (PE) separados entre s (PE+N), como se ilustra en el esquema (conexin de 5 hilos). El conductor de puesta a tierra (PE) no se debe interrumpir nunca.

Sistema TN-C: Este sistema de distribucin se realiza conectando el neutro (N) y el conductor de puesta a tierra (PE) juntos (PEN), como se ilustra en el esquema (conexin a 4 hilos). Esto permite un ahorro en la instalacin porque presupone el empleo de interruptores tripolares y la supresin de un conductor. En este sistema de distribucin la tierra y el neutro se dan con el mismo conductor (PEN) que no se debeinterrumpir nunca. El conductor PEN se conecta a la toma de tierra de los equipos de consumo y al neutro y no debe tener una seccin inferior a lo indicado en la tabla 250-95 NOM 001.Con este sistema de distribucin no se pueden usar dispositivos de proteccin diferencial que partan de un neutro distribuido, porque el neutro combinado impide el funcionamiento en condiciones de falla a tierra. Por eso se prohibe el empleo de este sistema en instalaciones con riesgo de incendio.

Se permite hacer sistemas de distribucin combinados TN-C y TN-S en una misma instalacin (TN-C-S), si elsistema de distribucin TN-C est corrientes arriba delsistema TN-S.En el sistema TN las masas se conectan al conductor de puesta a tierra, que a su vez est conectado al conductor puesto a tierra de la alimentacin. Se aconseja conectar el conductor de puesta a tierra en ms puntos. La interrupcin del circuito es obligatoria al presentarse la primera falla de aislamiento y se puede provocar con

dispositivos de proteccin de sobrecorriente o diferencial (con las excepciones indicadas anteriormente). Vale la pena recordar que en el sistema de distribucin TN el riesgo de incendio en caso de grandes corrientes de falla aumenta, por lo tanto es necesario seleccionar laproteccin adecuada durante la fase de proyecto y clculo o de revisin de la misma instalacin. Esta comprobacin es la nica garanta de funcionamiento, ya sea en el momento de la prueba o de la operacin.

Neutro conectado directamente a tierra y masas conectadas al conductor de neutro

cargas

cargasT (conductor puesto a Tierra)

N-S (masa al Neutro mediante PESeparado)

N-C (masa al Neutro mediante PE Com n

al neutro (PEN) )T (conductor puesto a Tierra)

Sistema TN-S

L1L2L3NPE

L1

L2

L3

PEN

Sistema TN-C

N-C (masa al Neutro mediante PE Comn al

neutro (PEN))

L1

L2

L3

N

PE

Sistema TN-C-S

PEN

T (conductor puesto a Tierra)

N-S (masa al Neutro mediante PESeparado)

cargas cargas


Los sistemas de distribucinSistema IT En el sistema IT el neutro est aislado de tierra o puede

estar conectado a travs de una impedancia de valor grande. Este sistema de distribucin es generalmente empleado en instalaciones donde se cuenta con subestacin propia donde adems se requiere la mxima continuidad del servicio.Todas las masas de los equipos se conectan individualmente a tierra y el neutro no se distribuye como se recomienda en las normas.

Este sistema de distribucin requiere de un nivel de ais-lamiento elevado, porque la desconexin automtica a la segunda falla de aislamiento es obligatoria, se requiere sealizacin (obligatoria) a la primera falla de aislamiento a travs de un control permanente de con-exin entre neutro y tierra. La interrupcin automtica del circuito se puede hacer con dispositivos de proteccin de sobrecorriente o diferenciales.No es obligatoria la desconexin a la primera falla perose requiere su bsqueda y eliminacin. La verificacin de la desconexin a la segunda falla, seefecta durante el proyecto o durante la inspeccin dela instalacin.

En los sistemas IT donde las masas son puestas a tierra individualmente o en grupos, es necesario efectuar la verificacin de la operacin automtica de los dispositivos de proteccin segn las condiciones previstas para los sistemas del tipo TT. En estas condiciones siempre se requiere el empleo de interruptores diferenciales. En el caso de que las masas estn conectadas colectivamente a tierra, la verificacin de la proteccin se debe hacer haciendo referencia a las consideraciones vlidas para el sistema TN. Las normas no recomiendan separar la puesta a tierra de las masas de la subestacin de la de los equipos consumidores. En las instalaciones donde se realiza de esta manera es necesario emplear dispositivos diferenciales corrientes arriba de la instalacin. El empleo de los sistemas de distribucin IT, requiere personal calificado para mantenimiento.

Equipos

id

T (masa a tierra)I (neutro aislado de tierra)

Impedencia

Sistema IT

L1

L2

L3

N


Los sistemas de distribucin.Nmero de polos a proteger

En funcin del sistema de distribucin de una instalacin,es necesario seleccionar la proteccin adecuada, en loque se refiere al nmero de polos (conductores) aproteger.Como regla general; se deben prever los dispositivos idneos para controlar y eventualmente interrumpir las sobrecorrientes que se pueden crear sobre losconductores de fase. No se requiere en general lainterrupcin de todos los conductores activos.En base a esta regla, se pueden emplear fusibles e interruptores automticos unipolares y multipolares. En los sistemas TT y TN, con neutro no distribuido es posible omitir el dispositivo de control de las sobrecorrientes de uno de los conductores de fase, si corrientes arriba, est instalado un dispositivo diferencial. En los sistemas IT, es a su vez obligatorio preparar los sistemas de control sobre todos los conductores de fase. La interrupcin del conductor del neutro no debe ocurrir antes que la fase y el cierre debe ocurrir al mismo tiempo o antes del conductor de fase.

Particular consideracin requiere la costumbre de los pases americanos donde el empleo de los interruptores tripolares est completamente generalizada. La razn principal de esto es porque el sistema de distribucin utilizado en estos pases es el TN. El problema de la proteccin contra falla a tierra se resuelve con el rel de mxima corriente del interruptor y para esta condicin la no interrupcin del neutro garantiza una mejor eficiencia de proteccin.Con el desarrollo del interruptor diferencial el problema de la proteccin contra las fallas a tierra de bajo valor ha sido una solucin vlida y segura.

Por este motivo se ha estado difundiendo cada vez ms el uso de interruptores tetrapolares . Por razones econmicas se justifica el uso de interruptores tripolares como derivados, pero como interruptores principales para una proteccin completa y segura de los aparatos derivados se deben instalar interruptores tetrapolares. En el caso de sistemas de distribucin TT no se toman medidas particulares para evitar que el conductor de neutro asuma valores de tensin peligrosos por lo que se considera un conductor activo y por lo tanto debe ser interrumpido.

seccin del conductor neutro.seccin del conductor de fase.no est pedida la proteccin aunque no estaprohibida.proteccin necesaria.proteccin prohibida sobre el conductor PEN.interruptor con el polo de fase protegido y conel polo de neutro no protegido.interruptor con los 2 polos de fase protegidos.interruptor con los 3 polos de fase protegidos.Interruptor con los 3 polos de fase protegidos.

Interruptor con los 4 polos protegidos.el del neutro no protegido

SN SF(1)

Sino1P+N

2P3P3P+N

4P

===

===

===

=

En los sistemas del tipo IT, el neutro no debe ser distribuido en zonas de seguridad, ya que en la primera falla a tierra, puede alcanzar una tensin a tierra igual ala tensin entre fases del sistema trifsico.

Si el neutro se distribuye, es necesario tomar medidas para la eliminacin de las sobrecorrientes con la interrupcin de todos los conductores, incluido el neutro.

Esta medida no es necesaria si el neutro estadecuadamente protegido contra el corto circuito, con un dispositivo de proteccin, puesto corrientes arriba (por ejemplo al principio de la instalacin) y si el circuito est protegido por un dispositivo diferencial, con corriente diferencial inferior al 15% de la capacidad del conductor del neutro correspondiente. El diferencial necesa-riamente debe abrir todos los conductores activos (incluido el neutro).

Fase + Neutro(L N)

L N

1P+N opp. 2P 3P+N opp. 4P

3P+N opp. 4P

2P

2P

2P1P

2P2P 4P 4P

4P 3P

4P 3P

3P 3P

3P

1P+N opp. 2P

L N

L N

L

L L

L L

L L

L L

L L L N

L L L N L L L N

L L L N

L L L N L L L N

L L L N

L L L

L L L

L L L

L L L

L L L N

+ (L L)+ (L1 L2 L3 N)+ + + (L1 L2 L3 N)+ + + (L1 L2 L3)+ +Fase + Fase SN>SF SN

Guía técnica para selección de interruptores de protección 2

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