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Segmentos de Drives
Segmentos que requieren diferentes tipos de protección.
$75
$400
$1,000
$10,000
$20,000
Hasta 5hp 5hp a 200hp Arriba de 200hp
Capacidad del Drive en HP
Pre
cio
del D
rive
4
Componentes básicos de los Drives
La configuración de un drive puede ser : abierto, encerrado, el rectificador y el
inversor en un paquete separado, inversor solo (con barra de suministro de CD ),
maestro/derivados (rectificador maestro & inversor, inversor derivado solamente).
5
Protección de dispositivos rectificadores
Tipos de dispositivos:
– Diodos, SCR, GTO
– (Silicon Controlled Rectifier, Gate Turn -Off thyristor)
Protección:
– La energía que deja pasar el dispositivo de protección
deberá ser menor que la energía que soporta el
semiconductor.
– Los dispositivo de protección seleccionados
adecuadamente deberán proporcionar protección contra
cortocircuito a todos sus componentes con fusibles
ultra rápidos.
6
Protección del inversor
Tipos de dispositivos
– IGBTs (Insulated gate bipolar transistor)
Protección
– Comúnmente no se puede proteger totalmente a este dispositivo cuando presenta una falla ,solamente se disminuye el efecto de la falla del drive.
– La ruptura de un IGBT puede ser violenta.
– La mejor aplicación para proteger Drives contra daño de sus componentes (arriba de 200 HP): es por medio de fusibles ultra rápidos
– La mejor opción para prevenir daños colaterales a otros dispositivos vecinos es con el uso de fusibles ultra rápidos
7
Protección Básica de un Drive
Determinar la energía (I2t ) que resisten los
semiconductores .
Conocer las necesidades actuales de corriente a plena
carga.
Seleccionar el adecuado dispositivo de protección contra
sobrecarga (OCPD ) basado en los requerimientos de
corriente y de la energía I2t
Determinar los Fusibles ultra rápidos requeridos
Ahora tenemos los fusibles DFJ , los cuales están listados
en UL, como clase J, dimensiones iguales a los clase J,
pero con funcionamiento ultra rápido. Se utilizan en
desconectadores clase J.
8
Requisitos del NEC®
NEC® Sección 430.52 (C)(5)
– “Se permite utilizar fusibles adecuados para la protección de circuitos derivados contra corto circuito”
– Se pueden utilizar fusibles ultra rápidos en lugar del dispositivo de protección contra corto circuito para proteccion del circuito de motor: indicando el fusible adecuado
– Los fusibles ultra rápidos requieren portafusibles y desconectadores especiales.
– Excepción de los fusibles DFJ :
• Pueden utilizar base para fusibles clase J , pero con funcionamiento ultra rápido
10
Qué es esto?
+
Fusibles para
Circuitos derivados
Fusibles ultra rápidos
=
Fusibles clase J con
características de
Fusibles ultra rápidos
en un paquete de
protección de circuito
derivado.
11
Ventajas del Drive Fuse Clase J
Dispositivo de
protección contra
sobrecorriente
Protección
circuito
derivado
Protección
Drives
Circuit Breaker Si No
Class RK1, RK5, J, T Si No
High Speed Fuse No* Si
DFJ Drive Fuse Si Si
Fusibles DFJ
• Proporciona protección al circuito derivado y al de
electrónica de potencia del controlador de motor.
• Proporciona operación ultra rápida con un
desconectador standard.
* Permitido por la excepción del NEC 430.52(C)(5)
12
Especificación del Producto
Símbolo del Catálogo: DFJ
Limitación de corriente: High Speed
Corrientes nominales en Amps: 1 a 600A
Tensión nominal: 600VCA, 450VCD
Capacidad interruptiva:
200kARMS Sym., 100kA CD
Normas :
Listado UL ,
Certificado CSA
14
Comparación de corriente máxima de paso libre Ip
Los fusibles DFJ son los mejores limitadores de corriente
disponibles para circuitos derivados.
18
Accesorios
Drive Fuse
Case Size Open Style Holder Finger Safe Holder Fuse Covers Fusible Disconnect
DFJ-30 J60030-** CH30J* SAMI-1* CFD30J*
DFJ-60 J60060-** CH60J* SAMI-6* CFD60J*
DFJ-100 J60100-** SAMI-3* CFD100J*
DFJ-200 J60200-** FD200J*
DFJ-400 J60400-** FD400J*
DFJ-600 J60600-** FD600J*
Los DFJ se instalan en los portafusibles comerciales
de fusibles Clase J
19
Segmentos de Drives
Segmentos con diferentes requerimientos de protección
Pre
cio
de
l D
rive
$75
$400
$1,000
$10,000
$20,000
DFJ &
LP-CC
Fuses
Hasta 5hp
Capacidad en HP
Usar fusibles DFJ o LP-CC :
• El drive puede ser Desechable
• Riesgo minimo de daños colaterales
20
Segmentos de Drives
Segmentos con diferentes requerimientos de protección
Pre
cio
del
Dri
ve
$75
$400
$1,000
$10,000
$20,000
Hasta 5hp 5hp a 200hp
Capacidad en HP
Usar fusibles DFJ de alta velocidad
clase J :
• Elimina o minimiza daños
colaterales a componentes
adyacentes
• Incrementa la seguridad al
personal
DFJ
fusibles
Clase J
de alta
velocidad
21
Segmentos de Drives
Segmentos con diferentes requerimientos de protección
$75
$400
$1,000
$10,000
$20,000
Fusibles
DFJ, o
170M ,
FWH,
FWP
Hasta 5hp 5hp a 200hp Arriba de 200hp
Capacidad en HP
Fusibles DFJ o cualquier
otro tipo de fusibles ultra
rápidos:
• Proteger los componenetes
del Drive (Reparación del
Drive)
• Elimina o minimiza daños
colaterales de los
componentes adyacentes
• Incrementa la seguridad del
personal
Pre
cio
22
Sugerencias
Drives mayores de 5HP y menores a 200 HP
– Usar fusibles DFJ en bases comunes de fusibles
clase J
Drives mayores a 200HP
– Usar Fusibles DFJ o Fusibles Ultra rápidos 170M,
FWA, FWH, FWP
– Siga las recomendaciones que los fabricantes de
Drives hacen de sugerencia de fusibles ultra rápidos
– Comprar Drives con fusibles instalados
24
Fusible High Speed vs Time Delay
Curva tiempo de fusion HS vs TD
600A RK5
630A HSF
Overload
protection
Short circuit
protection
Time Current Curve
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Comparación de Interrupción I2t
Recordemos que menor I2t significa reducción de energía calorífica
Fusible 600V, 600A:
Class RK5 Limit: 12,000,000 A2s
Class RK1 Limit: 4,000,000 A2s
Class J Limit: 2,500,000 A2s
DFJ (Class J High Speed): 800,000 A2s
FWP (High Speed Round): 212,500 A2s
170M (High Speed Square): 189,000 A2s
27
Selección de fusibles HS
Factores a considerar para seleccion HS
Antes de seleccionar el fusible HS considerar lo siguiente:
Compare la I2t del fusible vs la I2t del semiconductor
para garantizar que la I2t del fusible sea menor a la del equipo a proteger.
Factores adicionales que deben considerarse:
– Ciclos de carga (paros/arranques); Tipo de arranque (ligero/pesado); Características High Inrush; Ambiente.
32
Resumen
Fusibles DFJ
Proporcionan una fácil selección de fusibles de acción ultra rápida para protección contra corto circuito
Permite a los usuarios de equipo reparar en vez de reemplazar , reduciendo costos y tiempo mantenimiento.
Reduce riesgos de peligro al personal
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Resumen
Fusibles DFJ
Hace más fácil a los clientes definir sus clasificaciones de capacidad de interrupción (SCCR)
Se pueden instalar como fusibles de alta velocidad en portafusibles standard para fusibles clase J
Proporciona protección contra corto circuto a componentes de electrónica de estado sólido como parte de circuitos derivados
Protección de DRIVE: Cálculo del fusible
Ejemplo de Aplicación:
Protección de un DRIVE, en baja tensión de 200 HP. Suponiendo los siguientes
datos ficticios:
Protección de DRIVE: Cálculo del fusible
Cálculo:
Para este ejemplo, seleccionaré un fusible Ultrarápido Clase J, con número de
parte DFJ-AMP, que cumple con ser Acción Ultrarápida, 600 Volts, gama de
corrientes desde 1 hasta 600 Amperes bajo la norma NEC. Primero
necesitamos calcular la corriente a plena carga o nominal que circula por el
ramal o derivado. La podemos calcular de la manera siguiente:
Protección de DRIVE: Cálculo del fusible
Ya teniendo el valor de la corriente nominal que circula por el ramal o
derivado, obtenemos la corriente que circula por el DRIVE bajo los siguientes
parámetros:
I DRIVE = Corriente nominal * 1.10
Esto es si trabaja en NORMAL DUTY (10%)
I DRIVE = Corriente nominal * 1.25
Esto es si trabaja en HEAVY DUTY (25%)
Protección de DRIVE: Cálculo del fusible
Ahora bien, La norma NEC para protección de DRIVE’s en baja tensión,
enuncia que podemos multiplicar la corriente a plena carga o nominal por
diversos factores: 1.25, 1.50, 1.75 y 2.25.
Estos factores se seleccionan de acuerdo a sus ciclos de carga, 1.25 para
ciclos de carga ligeros y 2.25 para ciclos de carga pesados. Para el caso del
ejemplo ficticio, se escogerá el factor de 1.50 considerando ciclos de carga
promedios.
Protección de DRIVE: Cálculo del fusible
Para este caso, no hay un fusible de 460 Amperes nominales, por lo que la
Norma NEC nos recomienda seleccionar el fusible con el valor de corriente
inmediato superior, por lo que para este ejemplo queda:
Por último, el catálogo de este fusible queda como:
DFJ-500
y su respectiva base abierta de tres polos como:
J60600-3CR.
(Ver números de catalogo de fusible y su base en el Catálogo
General Cooper Bussmann).
Cooper Bussmann
Ricardo Maldonado
Ingeniero de Aplicación
(045) (33)-14-10-01-13
www.cooperbussmann.com
¡Gracias!