Upload
francesc-fornieles-castells
View
658
Download
12
Embed Size (px)
Citation preview
1
Sistemas inteligentes de protección
Protección Diferencial
#protecciondiferencial @circutor
2
Francesc Fornieles Castells
Responsable de Mercados División Marketing
@circutor
circutor
tel. +34 93 7452900 [email protected]
3
M Medida R
Reactiva
Q Metering
E Renovables
V Recarga
P Protección
4
Riesgo Eléctrico
5
La media mundial de muertes directa por descarga eléctrica es de
133 Víctimas por país
Fuente: Organización Mundial de la Salud
6
En España se producen más de
7300
incendios al año por mal estado de instalaciones eléctricas Fuente: Ministerio de Sanidad y Consumo
7
Una apagada puede suponer un coste de más de
30.000 €/minuto en el sector de
telecomunicaciones
Fuente: Leonardo Power Quality Institute Europe (LPQI)
8
Los diferenciales son dispositivos que proporcionan un elevado nivel de
protección contra el riesgo de electrocución, fuego y paradas causados por derivaciones a tierra
9
Principio de funcionamiento de
un diferencial
10
Medida eléctrica
I
B
El paso de una corriente alterna crea un campo magnético proporcional a dicha corriente, y que gira en el sentido de la corriente (regla de la mano derecha)
11
Medida eléctrica
I
B
I
B
El paso de dos corrientes que circulan en la misma dirección pero en sentido contrario se anulan. Su DIFERENCIA ha de ser nula.
OK
12
Medida eléctrica
I
B
I
B
Si hay una derivación o fuga a tierra, la diferencia ya no será nula
KO
13
Protección contra contactos directos e
indirectos
14
Contacto Directo
Electrocución por contacto directo de fase o neutro
15
Contacto Indirecto
Electrocución por contacto de una carcasa o parte metálica que por accidente se encuentra en tensión
16
Efecto de la corriente en las personas
#protecciondiferencial @circutor
17
Efecto de la corriente en las personas
El cuerpo humano es más sensible a 50 Hz que a 500Hz, eso quiere decir que a más frecuencia se necesita más corriente para producir los mismos efectos.
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000
I∆ (mA)
f (Hz)
225 mA
500 Hz
Límite de operación
Límite de no operación
18
Selección de sensibilidad
El REBT exige diferenciales de alta sensibilidad ≤ 30 mA en las siguientes situaciones:
ITC-BT-25: Instalaciones interiores en viviendas ITC-BT 27: Locales que contienen una bañera o ducha ITC-BT 31: Instalaciones con fines especiales. Piscinas y puentes ITC-BT 33: Instalaciones con fines especiales. Instalaciones provisionales ITC-BT 34: Instalaciones con fines especiales. Ferias y stands y temporales
de obras ITC-BT 38: Requisitos particulares para la instalación eléctrica en quirófanos
y salas de intervención ITC-BT 42: Instalaciones eléctricas en puertos y marinas para barcos de
recreo ITC-BT 46: Cables y folios radiantes en viviendas
19
Selección de sensibilidad
La protección contra contactos indirectos establece una tensión de contacto límite de 50 V y 24 V
Por lo tanto la corriente máxima estará determinada por el limite de tensión y la resistencia de tierra
R x Id ≤ U
Corriente de fuga [mA] Máxima resistencia de
tierra para 50 V [Ω] 30
100
300
500
1667
500
167
100 Un diferencial puede
tener una sensibilidad superior a 30 mA
20
Nombre de los diferenciales
21
Nombre de los diferenciales
RCD
RCCB
RCBO
MRCD
RCM
CBR
SRCD
PRCD
Dispositivo de corriente residual
Interruptor diferencial sin prot. sobrecorriente
Interruptor diferencial con prot. sobrecorriente
Dispositivo modular de corriente residual
Monitor de corriente residual
Interruptor aut. con prot. diferencial incorporada
Toma corriente con prot. diferencial incorporada
Dispositivo de corriente residual portatil
22
Características de los diferenciales
23
Características de los diferenciales
Las protecciones diferenciales de diferencian por 3 características principales:
Tipo de operación
Respuesta de tiempo
Tipo de protección
#protecciondiferencial @circutor
24
Tipo operación
25
Tipo de operación
Independiente de la tensión Utiliza la energía del secundario del toroidal para activar el disparo del relé
Dependiente de la tensión Utiliza alimentación externa para activar el disparo del relé
VI
VD
26
Independiente de la tensión
Dependiente de la tensión
VI VD VS
Reducido espacio (según módulos) Fácil montaje
No ajustables (sensibilidad y tiempo) Menor inmunidad (sin electrónica)
Sin monitorización a distancia
Es necesario toroidal externo y elemento de disparo
Mayor inmunidad ante disparos Mayores prestaciones Versatilidad de instalación
27
Respuesta de tiempo
28
Respuesta de tiempo
Las protecciones diferenciales se dividen en dos tipos de tiempo de respuesta: General y Selectivo
Tipo I ∆n x1 I ∆n x2 I ∆n x5 Descripción
General 0,3s 0,15s 0,04s Tiempo de intervención max en segundos
Selectivo 0,5s 0,2s 0,15s Tiempo de intervención max en segundos
0,13s 0,06s 0,05s Tiempo de intervención min en segundos
#protecciondiferencial @circutor
29
Respuesta de tiempo
I∆ 30 mA
I∆ 300 mA S
Curva de RGU-2 (Circutor)
30
Tipo de protección
31
Tipos de diferenciales
Los diferenciales se clasifican en 4 categorías
AC A B Detecta solo corriente residual alterna
Tipo Tipo Tipo
Detecta corriente residual alterna y pulsante
Detecta corriente residual alterna hasta 1 kHz, pulsante y pura continua
F Tipo
Detecta corriente residual alterna hasta 1 kHz y pulsante
32
Tipos de diferenciales
Tipo B+ Tipo A+ Tipo Si Tipo K Tipo G Tipo Ui
Tipo AC Tipo A Tipo B Tipo F
Tipos no normalizados que ofrecen prestaciones de valor añadido, siempre dentro de norma. Son designaciones comerciales.
Normalizado Normalizado
33
Tipos de diferenciales
Tipo AC
Tipo A
Tipo B+
Tipo B
Tipo F
Corriente disparo Forma de onda
De 0,5 a 1 I∆n
De 0,35 a 1,4 I∆n
De 0,25 a 1,4 I ∆n (ángulo 90º)
De 0,11 a 1,4 I ∆n (ángulo 135º)
Max 1,4 I ∆n + 6 mA (tipo A) Max 1,4 I ∆n + 10 mA (tipo F) Max 1,4 I ∆n + 0,4 I ∆n (tipo B)
De 0, 5 a 1,4 I∆n
De 0, 5 a 2 I∆n
-
-
- - - - - -
34
Diferencial ultrainmunizado
Margen de disparo entre 85%-100% de la sensibilidad
01
Respuesta en frecuencia con filtrado de las fugas a altas frecuencias
02
Más inmunidad a los transitorios de la red hasta 3 kA
para impulsos 8/20 µs
03
35
RG1M RGU-2 RGU-10 RGMD
1 Módulo Sensibilidad
y tiempo fijos
2 Módulos Display
Leds indadores de fuga
3 Módulos Display
Comunicación
Conjunto diferencial con
magnetotérmico y toroidal
36
Tipos de fugas
No todas las fugas son a 50 Hz
IEC 60755
37 Protección diferencial
Inmunización contra
transitorios
Detección corrientes pulsantes
Filtrado de alta
frecuencia
Comprobación y disparo
Diferencial ultrainmunizado
Teniendo un fuga de 26 mA (50 Hz) si añadimos una fuga de 58 mA (650 Hz) …
Un diferencial ultrainmunizado tipo A disparará a 26 mA
Un diferencial tipo AC disparará a 8 mA (!!!)
Mag
neto
térm
ico
38 Protección diferencial
Inmunización contra
transitorios
Detección corrientes pulsantes
Detección corrientes continua
Comprobación y disparo
Diferencial tipo B
Teniendo un fuga de 26 mA (50 Hz) si añadimos una fuga de 19 mA (corriente continua) …
Un diferencial tipo B disparará a 26 mA
Un diferencial tipo AC ó A disparará a 38 mA (BLOQUEADO)
Mag
neto
térm
ico
39
Diferencial tipo B
Fugas a corriente continua
40
IDB-4
Diferencial directo 4 polos
30/300 mA INS Hasta 63 A
WGB-35-TB
Diferencial c/trafo 30/300 mA INS
300 mA SEL Hasta 125 A
RGU-10B
Diferencial c/trafo De 0,1 a 3 A
Tiempo 0,1 a 10 seg Prealarma config
41
¿Dónde instalar diferenciales tipo B?
Vehículo eléctrico
42
¿Dónde instalar diferenciales tipo B?
Fotovoltaica
43
¿Dónde instalar diferenciales tipo B?
CPD y SAI
44
¿Dónde instalar diferenciales tipo B?
Variadores
45
Manual variador Siemens MicroMaster 420
Manual SAI Salicru SLC CUBE3+
La protección tipo B va a más
46
Selectividad
47
Selectividad entre diferenciales
A la hora de instalar protecciones diferenciales debemos procurar mantener una selectividad:
Debe mantener la protección de la línea que tiene aguas abajo cuando dispara otra protección de un circuito distinto. Disparos por “SIMPATIA”
Debe mantener la protección cuando hay protecciones en serie. Debe tener selectividad amperimétrica, cronométrica y de tipo.
VERTICAL
HORIZONTAL
48
Selectividad horizontal
Las causas de la perdida de selectividad horizontal o disparos por “SIMPATÍA” pueden ser varias. Las posibles causas pueden ser:
PROBLEMA ORIGEN SOLUCIÓN Líneas muy largas con mucha capacidad parásita
Estructura de la conducción del cableado
Diferencial ultrainmunizado Apantallar cables Diferencial retardado
Gran numero de equipos con filtros EMI
Acumulación de dispositivos con condensadores puestos a tierra
Diferencial ultrainmunizado Segregar circuitos
Neutro conectado a tierra (por fallo o error)
Retorno de corriente a través del neutro
Revisar conexionado
Resistencia a tierra elevada
Mal estado de la puesta a tierra y retorno por capacidades parasitas
Mejorar puesta a tierra
Cortocircuito fase-tierra En la propia instalación o por causas externas
Diferencial autorearmable
49
Selectividad vertical
La selectividad se ha de mantener cuando tengamos diferenciales en serie. La selectividad se ha de cumplir SIEMPRE, manteniendo la coordinación entre ellos.
AMPERIMÉTRICA: Como mínimo 2 veces la sensibilidad del diferencial instalado aguas abajo
CRONOMÉTRICA: Como mínimo 2 veces el tiempo máximo del diferencial instalado aguas abajo
TIPO: Ha de ser del mismo tipo o superior del diferencial instalado aguas abajo
A
T
51
Selectividad vertical
#protecciondiferencial @circutor
52
Selectividad vertical
Tabla de selectividad vertical
Aguas arriba I∆N (mA)
10 30 100 300 300 500 500 1000 1000
Aguas abajo I∆N (mA)
INS INS INS INS SEL RET
INS SEL RET
INS SEL RET
10 INS
30 INS
100 INS
300 INS
300 SEL/RET
Amperimétrica (parcial) Cronométrica (Total)
53
Anatomía de un diferencial
54
Anatomía de un diferencial
INFORMACIÓN
OPERACIÓN
Esquema
Corriente cortocircuito que puede soportar sin protección
Corriente cortocircuito que puede soportar con fusible
Corriente Asignada
SensibilidadTensión nominal
Indicador estado
Botón de test
Accionamiento
Temperatura mínima
Tipo
Terminal Neutro
55
Anatomía de un diferencial
Display LCD
Ajuste de tiempo
Ajuste de sensibilidad
Tipo
Nivel de fuga real
Led Alimentación
Led Pre-alarma
Reset
Test
Botones ajustes Precinto
Conector RS485 (según versión)
Conexiones
Conexiones
INFORMACIÓN
OPERACIÓN
56
Monitorización de fugas por comunicación
#protecciondiferencial @circutor
57
Ajuste de un diferencial
58
Ajuste de un diferencial
Ajuste de la frecuencia (50/60 Hz) Ajuste de tiempo 0,02…10 s, INS, SEL (RGU-10)
0,1…5 s, INS, SEL (RGU-2) 0,1…10 s, SEL (RGU-10B)
Ajuste Prealarma (RGU-10) Ajuste limites
Ajuste de sensibilidad 0,03…30 A (RGU-10)
0,03… 5 A (RGU-2) 0,1…3 A (RGU-10B)
Ajuste seguridad polaridad contacto (standard/positiva)
EN DOS SENCILLOS
PASOS
59
Turno de Preguntas?
60
61 Vial Sant Jordi, s/n 08232 Viladecavalls (Barcelona) España