dispositivos protectores 1
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Dispositivos protectores
FUSIBLES ACR, baja tensión Especiales
CARACTERÍSTICAS del NH
• Tensión 400 y 500 V
• Corrientes 6 a 1600 A
• Capacidad de ruptura 100 kA
• Normas: VDE 0636 e IEC 60269
• Indicador
FUSIBLES ACR, media tensión (HH)
CARACTERÍSTICAS• Tensiones 2,3 a 36 kV• Corrientes 0,5 a 400 A• Capacidad de ruptura
300 MVA• Normas: DIN 43625,
VDE 0670 e IEC 60282• Percutor
Otros tipos de fusibles
“HOY GRAN PELEA HOY” Fusible ACR versus
Interruptor automático• Ventajas del Fusible ACR
- Simplicidad
- Confiabilidad
- Operación rápida
- Bajo costo
- Libre de mantenimiento
- Alta capacidad de ruptura
- Tamaño reducido
• Desventajas del fusible
- No interrumpe ligeras sobrecorrientes
- Corriente nominal permanente
- Descartable una vez operado
- Inherentemente monofásico
- Necesidad de repuesto
Conceptos generales y normas a las que responden
• Tensión nominal: hasta 132 kV.
• Corriente nominal: hasta 6.000 A.
• Capacidad de Ruptura: hasta 200 kA.
• Frecuencia: desde corriente contínua hasta 400 Hz, aplicaciones principales 50-60 Hz.
• Tiempo de operación: tiempo mínimo ilimitado a unos pocos mili-segundos.
• Normas: IRAM 2245, IEC 60269, IEC 60282, DIN 43620, VDE 0636, etc.
Clases normalizadas de fusibles• Tipos de fusible• Fusible de media y alta
tensión• Fusible de baja tensión• Fusible ultra-rápido o para
semiconductores• Fusible de corriente
contínua
• Clases de fusible (HH, NH, D, D0 y cilíndrico)
• Respaldo (Backup, aM, aR)
• Propósito general (gL, gG, gR, gTr, gC, gPV)
• Campo completo
(Full range, g)
Componentes del fusible ACR
• Elemento fusible ¿Porqué cobre o plata?
• Cuerpo fusible (contenedor) ¿Porqué cerámica ?
• Material extintor o apaga-arco
¿Porqué arena de cuarzo?
• Componentes varios
Componentes del fusible ACR
ELEMENTO FUSIBLE
• Espesor de lámina
• Forma y cantidad de estricciones
• Efecto M
• Forma de la estricción
• Número de carreras
ARENA DE CUARZO
• Características- Granulometría
- Forma
- Contaminantes
- Compactación
- Humedad
- Arena solidificada
Corriente de cortocircuito
Ri t Ldi t
dtE t 2 sen
i t I t eR
Lt
2 sen sen
e=√2 E sen (ωt+θ)
Asimetría de la corriente de falla y factores de asimetría
Operación frente a cortocircuitosIdeal Real
• Aqui grafico de operacion en dc
U Ldi
dte f i L U dt L f dte 1 1/ . . / . .
U dtt
t
t
tdtfe. .
0
2
1
2
ac
dc
Sobretensión de arco
Uf
Unduloids
Presentación del efecto M (Metcalf, 1939)
Operación frente a sobrecargasEfecto M (en ca)
Actuación por ligeras sobrecargas
Efecto M
Actuación por ligeras sobrecargas
Efecto M
Distribución de temperaturas y formación de fulgurita
Fusibles no limitadoresFusibles de expulsión
•La interrupción del arco se produce dentro del tubo seccionador.
•El material del tubo produce vapores desionizantes (resinas fenólicas o fibra griz).
•El tubo tiene una vida útil dada por el número e intensidad de las interrupciones.
Fusibles no limitadoresFusibles de expulsión
Elemento fusible
Fusibles de baja capacidad de interrupción
I presunta
I arco
prearco arco
reenc.
TR
Vs
Va
i
i L R
Vs
Va
corriente
V sistemaVarco
tpa ta
Energía Específica• Energía térmica E= ʃr i2 dt • Energía específica Ee= ʃ i2 dt = I2t
-2-1,5-1
-0,50
0,51
1,52
0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025
Tiempo (s)
Co
rrie
nte
y c
orr
ien
te a
l cu
adra
do
-20-15-10-505101520
En
erg
ía e
spec
ífic
a
Protector
Protegido
Alimentación
Manejo de curvas característicasCorriente presunta - tiempo virtual
Alteraciones de la curva t - c
• Modificaciones por:
• Asimetría
• Temperatura
• Precarga
• Altura de instalación
Curvas características de fusibles de expulsión
Fusibles no limitadoresFusibles de expulsión
IEEE 37-40IEEE 37-41
Distintas velocidades:
s
s
I
IV
300
1,0
Fusibles de expulsión
Tipos de curvas tiempo-corriente
Fusibles de expulsión
Fusibles tipo slow-fast para protección de trafos
MANEJO DE CURVAS CARACTERÍSTICASCorriente de cresta - corriente presunta
MANEJO DE CURVAS CARACTERÍSTICASEnergía específica - corriente nominal
Energía específica en función de la corriente
CORRIENTE CRÍTICA
24,8 g 19,3 g