EQUIPOS DE MANIOBRA Y PROTECCIN

Los equipos ms comunes son:

Fusibles

Interruptores automticos y de potencia

Seccionadores (switch)

Reconectadores

Seccionalizadores

Contactores

Sensores y actuadores

PLCs.

CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

Clculo de corrientes de cortocircuito con impedancia de Falla Zf Falla Trifsica Falla Bifsica Falla fase - tierra

Falla doble fase - tierra

Representa la impedancia de la falla cuando sta no es con conduccin directa entre conductores de fase o entre conductores y masa (arco elctrico o impedancia de un cuerpo extrao). Zf no es una impedancia de secuencia positiva, negativa o cero. Depende del tipo, causa de la falla y de las condiciones ambientales. En algunas situaciones especficas, Zf puede variar en el tiempo. Se debe tener en cuenta un valor de Zf para el clculo de las corrientes mnimas de cortocircuito. Usualmente se considera que es una resistencia pura y con un valor entre 20 y 40 . Van a existir fallas de alta impedancia (valores elevados de Zf) que no pueden ser detectados por el sistema de proteccin.

ZG = impedancia de cortocircuito del generador. ZT = impedancia de cortocircuito del transformador. ZL = impedancia de la lnea. Zc = impedancias debidas a la capacidad de las fases respecto a tierra. ZE = impedancia de puesta a tierra del punto neutro del transformador.

Clculo de Impedancias de aparatos

Fuente de alimentacin

Generadores

Cables

Lnea trifsica simple con transposicin de conductores

Transformadores

Impedancias de secuencia de transformadores

Clculo de corrientes de cortocircuito En la mayora de los casos el cortocircuito trifsico es el que produce mayor corriente. El cortocircuito entre fases puede ser como mximo (con Zf=0) el 87% del cortocircuito trifsico (siempre que Z1=Z2). En algunos sistemas, una falla fase-tierra cercana a la subestacin puede producir corrientes mayores que una falla trifsica en el mismo punto. En general un valor de Zf distinto de cero produce menores valores de corriente de falla. La falla fase-tierra es la que ms comnmente se produce en los sistemas de distribucin. Para el estudio de protecciones es necesario calcular los valores mximos y mnimos de corriente de cortocircuito. Para ello suele ser suficiente el clculo de fallas trifsicas y fase-tierra solamente.

Efectos de la corriente de cortocircuito La Corriente de cortocircuito produce fundamentalmente efectos trmicos y electrodinmicos.

Energa trmica Energa especfica

Esfuerzo Electrodinmico El esfuerzo de repulsin entre dos conductores paralelos, recorridos por corrientes i1 e i2, es:

Efectos del arco durante una falla En la mayora de los casos el arco elctrico por su movimiento, modifica el tipo de falla. Por ejemplo transforma una falla a tierra en una barra en un cortocircuito trifsico en un tiempo de 5ms a 15ms.

Energa trmica del arco

Arco Elctrico El aire en condiciones normales es un muy buen elemento aislante, sin embargo bajo ciertas condiciones tales como altas temperaturas y altos campos elctricos, puede convertirse en un buen conductor de corriente elctrica. El arco elctrico se produce cuando la corriente que circula entre dos conductores, se establece a travs de un espacio compuesto por partculas ionizadas y vapor de los conductores elctricos; y que previamente fue aire. La mezcla de materiales a travs de la cual circula la corriente del arco elctrico es llamada plasma. La caracterstica fsica que hace peligroso al arco elctrico es la temperatura, la cual puede alcanzar 50.000 K en la regin de los conductores (nodo y ctodo) y 20.000 K en la columna.

Ensayos de cortocircuito Se ensayan a cortocircuito los distintos componentes del sistema: Interruptores de BT: IEC 60947-2 - IEC 60898-1

Interruptores de AT: IEC 62271-100

Seccionadores de BT: IEC 60947-3

Seccionadores de AT: IEC 62271-102 - IEC 62271-103

Fusibles de BT: IEC 60269-1 -2 -3 -4

Fusibles de MT: IEC 60282-1 -2 - ANSI/IEEE C37-41 y C37-42

Transformadores: IEC 60076-5

Mquinas giratorias: IEC 60034-1

Tableros de BT: IEC 61439-1

Celdas de MT: IEC 62271-200

Transformadores de medida: TI: IEC 60044-1 - TV: IEC 60044-2

Contactores: IEC 60947-4-1