AnAlisIS de Los APARATOS ElEctricos Utilizados en Baja TensiOn

1 ANALISIS DE LOS APARATOS ELECTRICOS UTILIZADOS EN

BAJA TENSION

Los aparatos utilizados normalmente en baja tensión, pueden ser clasificados,

según el esquema abajo:

Además de los aparatos mencionados arriba, son citados también los disyuntores,

como siendo lo más completo de todos, puesto que este integra en un sólo componente las

funcciones de seccionamiento y protección contra sobrecargas y corto-circuitos.

De manera simplificada:

1.1 APARATOS DE SECCIONAMIENTO

Después el desarrollo de las primeras fuentes de energía, fueron también

desarrollados circuitos de aprovechamiento de la energiía y, por consecuencia, los aparatos

que conectasen e interrumpisen la alimentación de los consumidores.

Lo más antíguo aparato de seccionamento contínua es la llave cutillo, la cual

evoluyó muy poco, limitando su uso, con cierta seguridad, solamente a las cargas simples y

pequeñas.

Cuando la eletricidad fue inventada, las potencias generadas eran pequeñas, por lo

tanto, no habiendo grandes problemas en conectar y desconectar circuitos. A partir del

momento en que se empezó a trabajar con mayores potencias, surgiron los problemas

negativos de la corriente eléctrica, de los cuales lo que más afecta negativamente es la

destruición gradactiva de las superfícies de contacto de los aparatos de seccionamiento.

Teniendo como base estas informaciones, tuvo início el desarrollo de nuevos

aparatos más aperfeccionados para promover el seccionamiento de las cargas con extinción

simultánea del arco voltaico llamando esto de capacidad de interrupción, que actualmente

es de lado en kA eficaz, que significa la máxima corriente que un aparato puede interrumpir

con seguridad.

Cuanto a su funcción en el circuito, estos aparatos pueden ser clasificados en

cuatro tipos básicos:

Conmutadoras;

Seccionadoras (en vacío, o bajo carga);

Interruptores;

Contactores.

1.2 APARATOS DE PROTECCION

El universo de protección de baja tensión, es compuesto de fusibles, relés

térmicos, relés electromagnéticos y termistores, que pueden tener aplicaciones

aisladamiente o en conjunto, mereciendo estudios detallados en cada aplicación.

Adentro de este universo de protección, el disyuntor es un aparato que tienen

incorporados relés térmicos y electromagnéticos. Su presencia en série con otros

disyuntores o fusibles, como sucede en los sistemas con diversas subdistribuciones, obliga

el proyectista a observar cuidados especiales de coordinación para mantener la actuación de

la protección adentro de critérias de selectividad. Estas critérias serán abordados en el final

de la análisis del funcionamiento de aparatos de protección.

2 CARACTERISTICAS Y ESPECIFICACION DE LOS

COMPONENTES DE LAS LLAVES DE ARRANQUE WEG

2.1 FUSIBLES

Son los elementos más tradicionales para protección contra corto-circuito de

sistemas eléctricos. Su operación es basade el la fusión del “elemento fusible”, contenido

en su interior. El “elemento fusible” es un conductor de pequeña sección transversal, que

sufre, debido a su alta resistencia, un calentamiento mayor que el de los otros conductores,

a la passage de la corriente.

El “elemento fusible” es un hilo o una lámina, generalmente de cobre, plata,

estáño, chumbo o liga, puesto en el interior de un cuerpo, en general de porcelana o

esteatita, hermécticamente cerrado. Poseen un indicador, que permite verificar si operó o

no; él es un hilo conectado en paralelo con el elemento fusible y que libera una mola que

actúa sobre una plaqueta o boóno, o mismo un tornlillo, prendido en la tapa del cuerpo. Los

fusibles contienen en su interior, envolviendo por completo el elemento, material granulado

extintor; para es se utiliza, en general, arena de cuartzo de granulometria conveniente. La

figura 5.1.1 muestra la composición de un fusible (en el caso más general).

Figura 5.1.1 – Componentes de un fusible WEG

El elemento fusible puede tener diversas maneras. En función de la corriente

nominal del fusible, es compuesto de uno o más hilos o láminas en paralelo, con trecho(s)

de sección reducida. En él hay aún un punto de sulda, cuya temperatura de fusión es bien

menor que la del elemento y que actúa por sobrecargas de larga duracción.

2.1.1 FUSIBLES DE FUERZA (D O NH)

Son aparatos de protección que cuando usados en circuitos alimentadores de

motores nos protegen contra corrientes de corto-circuito y de manera selectiva (en

conbinación con relés) contra sobrecargas de larga duracción.

2.1.1.1 CLASIFICACION

Los fusibles pueden ser clasificados de acuerdo con diversas critérias. De estas

critérias los más usados son:

a) Tensión de alimentación: alta tensión o baja tensión;

b) Características de interrupción: ultra-rápidos o retardados.

Los fusibles usados en la protección de circuitos de motores son de la clase

funcional (gL), indicando que son fusibles con función de “protección general”. La

característica de interrupción de estes fusibles es de efecto retardado (gG), pues los motores

(cargas inductivas) en el instante de arranque, solicitan una corriente diversas veces

superior a la nominal y que debe ser “tolerada”.

Caso fuesen utilizados fusibles con características de interrupción “ultra-rápida”

estos fundirian (quemariam), en función de la corriente de arranque del motor, lo que no

estaría de acuerdo con la función del fusible, pues la corriente de arranque no representa

ninguna condición anormal.

c) Forma constructiva de los fusibles retardados WEG:

Se clasifican basicamente en fusibles tipo “D” y del tipo “NH”.

Los fusibles del tipo “D” (diametral – ver figura 5.1.2 (a)), son recomendados para

uso tanto residencial cuanto industrial. Son construídos para corrientes normalizadas desde

2 hasta 63A, capacidad de ruptura de 50kA y tensión máxima 500V.

Los fusibles del tipo “NH” (alta capacidad, baja tensión – ver figura 5.1.2 (b)),

son recomendados para el uso industrial y deben ser manoseados solemante por personal

calificado. Son fabricados para corrientes normalizadas desde 4 hasta 630A, capacidad de

ruptura de 120kA y tensión máxima de 500V.

En la práctica (por cuestiones económicas), se acostumbra utilizar fusibles del tipo

“D” hasta 63A y arriba de este valor fusibles del tipo “NH”.

(a) (b)

Figura 5.1.2 – Fusibles tipo “D” y tipo “NH”

2.1.1.2 CURVAS TIEMPOXCORRIENTE DE FUSIBLES WEG

FUSIBLES TIPO “D”

FUSIBLES TIPO “NH”

2.1.1.3 DIMENSIONAMIENTO

En el dimensionamiento de fusibles retardados, se recomienda que sean

observados, como mínimo, los siguientes puntos:

a) Deben soportar, sin fundir, el pico de corriente (Ip), de los motores durante el

tiempo de arranque (TP). Con Ip y TP se entra en las curvas características;

b) Deben ser dimensionados para una corriente (IF), en el mínimo 20% superior

a la nominal (In) del motor que va a proteger. Esta criteria permite preservar

El fusível del “envejecimiento” prematuro, haciendo con que su vida útil, en

condiciones normales, sea mantenida:

nF II 2,1

c) Los fusibles de un circuito de alimentación de motores deben también

proteger los contactores y relés de sobrecarga.

FmáxF II (Tablas 5.1.1, 5.1.2 e 5.1.3)

Contactor CWM09 CWM9 CWM12 CWM18 CWM25 CWM32 CWM40 CWM50 CWM65 CWM80 CWM95 CWM105

Fusible Máx. (A)

20 25 25 35 50 63 63 100 125 125 200 200

Tabla 5.1.1

Contactor CWME150 CWME185 CWME205 CWME250 CWME309 CWME420 CWME550 CWME700

Fusible Máx. (A) 250 250 315 315 500 630 800 1000

Tabla 5.1.2

Contactor CW107 CW177 CW247 CW297 CW330 CW334

Fusible Máx. (A) 224 250 315 400 500 630

Tabla - 5.1.3

RELE RANGO DE AJUSTE FUSIBLE MAXIMO (IF máx)

RW 17D

0,28...0,40 2

0,40...0,63 2

0,56...0,80 2

0,80...1,20 4

1,20...1,80 6

1,80...2,80 6

2,80...4,00 10

4,00...6,30 16

5,60...8,00 20

7,00...10,0 25

RW 27D

0,28...0,40 2

0,40...0,63 2

0,56...0,80 2

0,80...1,20 4

1,20...1,80 6

1,80...2,80 6

2,80...4,00 10

4,00...6,30 16

5,60...8,00 20

7,00...10,0 25

8,00...12,5 25

10,0...15,0 35

11,0...17,0 35

15,0...23,0 50

22,0...32,0 63

RW 67D 25,0...40,0 80

32,0...50,0 100

40,0...57,0 100

50,0...63,0 100

57,0...70,0 125

63,0...80,0 125

RW 117.1D 75,0...97,0 200

90,0...115,0 250

RW 117.2D 75,0...97,0 200

90,0...115,0 250

RW 307D

100,0...150,0 315

140,0...215,0 355

200,0...310,0 500

275,0...420,0 710

RW 407D 320,0...480,0 800

400,0...600,0 1000

560,0...840,0 1250

Tabla 5.1.4 – Fusible máximo de los Relés WEG

2.1.1.4 EJEMPLO DE CALCULO:

Dimensionar los fusibles para proteger el motor WEG, de 5 cv, 220V / 60Hz, IV

polos, soponindo su tiempo de arranque (TP) sea 5 segundos (arranque directo):

a) Resolviendo por la primera critéria, se tiene:

Del catálogo de motores WEG:

2,8n

p

I

I , Logo np II 2,8 ;

Sendo In = 13,8A;

Se tiene que, Ip =113,16A.

Con el valor de 113,16A y el tiempo de arranque de 5 segundos, se observa en la

curva arriba, que los posibles fusibles son los de 25 y 35A.

b) Llevando en consideración el segundo critério, se tiene:

nF II 2,1 , logo, AI F 56,16

Luego, se verifica que el fusible de 35A atiende a la condición descripta arriba.

c) La tercera critéria es lo de coordinación, o sea, verificar si el contactor y el relé

admiten (“aceptan”) este fusible como fusible máximo. Por lo tanto:

FmáxF II

Observando en el catálogo de contactores y relés de sobrecarga WEG, el contactor

y el relé que accionarían este motor, en arranque directo, son: CWM 18 y el RW 27D, con

rango de ajuste de 11...17A. Llevando en consideración estos componentes, se nota que

ambos aceptan el fusible de 35A como fusible máximo. Por lo tanto la definición completa

del fusible será:

03 FDW 35; (fusible)

03 APW 63; (anillo de protección o CPF 63 – capa)

03 TFW 63; (tapa)

03 PAW 35; (tornillo de ajuste)

03 BAW 63. (base con adaptador para fijación rápida en trillo o BSW

– sin adaptador para trillo)

2.1.2 FUSIBLES DE CONTROL

Para protección de los circuitos de control normalmente se utilizan fusibles con

características de interrupción retardada y forma constructiva tipo D.

2.1.2.1 DIMENSIONAMENTO

Las potencias de régimen y de pico de los circuitos de control varian según

secuencia de operación de los componentes, siendo así, se debe dimensionar los fusibles

para el instante de mayor potencia de consumo.

Basicamente existen dos situaciones para el dimensionamiento de los fusibles de

control:

a) Circuito de control sin transformador de control.

En este caso para el dimensionamento de fusibles es necesario que se observe

como mínimo dos condicione:

Se debe eligir un fusibles con corriente nominal (IF) superior a la corriente en

régimen (IR) del circuito de control.

RF II

siendo: c

R

RU

SI ,

Donde: SR = Somatória de las potencias aparentes de los contactores

conectados (en régimen) en el instante en referencia.

Uc = Tensión de comando del circuito.

Figura - 5.2.1

El fusible eligido para la condición anterior debe soportar las corrientes de pico

(Ip) del circuito de control durante el tiempo de conexión (T) de los

contactores. Para se verificar esta condición verifícase en el gráfico de fusibles

con la corriente (Ip) y con el tiempo mínimo de actuación del fusible (T).

siendo: c

P

PU

SI ,

Donde: SP = es el sumatório de las potencias aparentes de pico en régimen de

los contactores en el instante en referencia.

2.2 CONTACTORES

2.2.1 DEFINICIÓN (DE NORMA):

Contactor: Llave de operación no manual, electromagnética, que tiene una única

posición de reposo y es capaz de establecer, conducir y interrumpir corrientes en

condiciones normales del circuito, incluso sobrecargas en el funcionamiento.

Los principales elementos constructivos de un contactor son:

Contactos;

Núcleo;

Bobina;

Resorte;

Carcasa.

1. Parte superior de la carcasa

2. Núcleo fijo

3. Anillo de corto circuito

4. Entrehierro

5. Bobina

6. Resorte de curso

7. Cabeza

8. Núcleo móvil

9. Terminal de la Bobina

10. Contacto fijo principal

11. Capa lateral

12. Contacto móvil principal

13. Resorte del contacto principal

14. Contacto fijo auxiliar – NA

15. Contacto móvil auxiliar - NA

16. Resorte de contacto auxiliar

17. Contacto móvil auxiliar – NF

18. Contacto fijo auxiliar – NF

19. Capa frontal

20. Parte inferior de la carcasa

21. Gafa de fijación.

2.2.2 CONTACTO PRINCIPAL

Es aquel componente de ligación que, en estado equivocado, conduce la corriente

del circuito principal.

Los contactos principales de un contactor son dimensionados con el objetivo

principal de establecer e interrumpir corrientes de motores, pudiendo aún, accionar cargas

resistivas, capacitivas y otras.

Obs.: los contactos principales en los contactores serán en número de tres,

cuatro eventualmente dos y hasta uno.

2.2.3 CONTACTOS AUXILIARES

Son dimensionados para la conmutación de circuitos auxiliares para comando,

señalización e intertrabamiento eléctrico, entre otras aplicaciones.

El formato de los contactos auxiliares está de acuerdo con la función: normalmente

abierto (NA) o normalmente equivocado (NF), pudiendo ser aún adelantados o retardados,

dependiendo de la línea y modelo del contactor utilizado.

Figura 5.2.2 – Montaje de los bloques de

Contactos auxiliares BCXMF y BCXML

2.2.4 SISTEMA DE ACCIONAMIENTO

El accionamiento de los contactores WEG puede ser realizado con corriente

alternada (CA) o continua (CC), por sierren dotados de sistemas específicos (bobina,

núcleo) para cada tipo de corriente.

Accionamiento CA:

El campo magnético es producido a través de la bobina, atrayendo la parte móvil

de los contactos, haciendo así el movimiento de los contactos principales y auxiliares.

Para esto sistema de accionamiento, existen los anillos de corto -circuito, que

sitúense sobre el núcleo fijo del contactor y evitan el ruido debido el pasaje de la corriente

alternada por cero.

Un entrehierro reduce la remanencia después de la interrupción de la tensión de

comando y evita el “pagamiento” del núcleo. Después de la desconexión de la bobina de

accionamiento, el retorno de los contactos principales (bien como de los auxiliares) para la

posición original de reposo, es garantido a través de resortes (de compresión).

2.2.5 ETIQUETAS E IDENTIFICACIÓN DE TERMINALES

2.2.5.1 NOMENCLACTURA DE CONTACTOS EN CONTACTORES

Según la IEC 947-4, la identificación de terminales de contactores y relees

asociados, es para suministrar informaciones la respecto de la función de cada Terminal o

su localización con respecto la otros terminales o para otras aplicaciones. La seguir las

definiciones de la IEC 947-4 y comentarios:

Bobinas: son identificadas de forma alfanumérica con A1 y A2.

Terminales del circuito principal (potencia): Deben ser identificados por números

unitarios y por un sistema alfanumérico

Os terminales 1L1, 3L2 y 5L3 vuélvanse para la red (fuente) y los terminales 2T1,

4T2 y 6T3 para la carga.

1L1 2T1

3L2 4T2

5L3 6T3

REDE CARGA

Terminales de contactos auxiliares: los terminales de los circuitos auxiliares

deben ser marcados o identificados en los diagramas, a través de figura con dos

números, a saber:

la unidad representa la función del contacto;

la decena representa la secuencia de numeración.

El ejemplo la seguir ilustra esto sistema de marcación:

Número de Función: los números de función 1,2 son propios de contactos

normalmente equivocado s y 3,4 propios de contactos normalmente abierto s.

Os trazos antes de los números indican la secuencia.

Os números de función 5-6 son propios de contactos NF retardados en la abertura,

en cuanto los números de función 7-8 son propios de contactos en la adelantados en el

cerramiento.

Número de Secuencia: La norma dice que terminales pertenecientes la un

mismo elemento de contacto deben ser marcados con el mismo número de

secuencia.

Logo, todos los contactos de misma función deben tener número de secuencias

diferentes.

Ejemplo:

Número de seqüência (1º contato) Número de função (NA)

13 14

21 22

Seqüência (2º contato) Função (NF)

_ 1

_ 2

_ 3

_ 4

21

22

13

14

31

32

43

44

Disposición mecánica: Además de la codificación normal de secuencia y

función de los contactos auxiliares, existe aún una nomenclatura dependiente

de la disposición mecánica de estos, la saber:

Terminación “E”: Esta terminación, destinada la disposición preferencial, indica que

en secuencia de dos contactos, siendo 1NA+1NF, se tiene siempre en primero el NA,

seguido del NF. ya en las secuencias con número de contactos superior la dos se tiene

un contacto NA iniciando la secuencia, seguido de todos los NF, y después s de estos

los NA restantes. Así, se añade a la especificación del contactor la terminación “E”.

Ejemplo: CAWM 4.22E

Terminación “Z”: Existen situaciones en que las características

constructivas del contactor no permiten la disposición preferencial “E”.

En estos casos se opta por la variante “Z”, que indica para cualquier

secuencia, que se tenga en primero lugar todos los contactos NA,

seguidos de todos los NF.

Ejemplo: (hipotes tico): Contactor XXXYY.22Z

OBS: Se debe notar que la numeración de secuencia y de función es hecha como

se el contactor fuese “E”. Se cambia solamente la localización del contacto

en el contactor.

Contactores abastecidos de bloques aditivos: Tanto contactores de fuerza

(potencia) como auxiliares pueden ser fabricados en una configuración básica,

sobre la cual se aplica “bloques de contactos auxiliares aditivos”

Esta técnica (e tendencia) permite al proyectista y/o usuario definir y aplicar los

contactos auxiliares que desear y que necesitar para cubrir las funciones de inter

trabamiento y secuencia eléctrico que su equipamiento exigir.

21

22

13

14

31

32

43

44

21

22

13

14

31

32

43

44

A seguir son mostrados algunos ejemplos de contactores de fuerza WEG y

respectivas versiones básicas y como quedan cuando receben bloques aditivos:

CWM 9 la CWM 18: son ofrecidos en las versiones básicas conteniendo por lo

menos un contacto auxiliar incorporado.

Este contacto (1 contacto auxiliar del contactor) será identificado por:

En el caso de se adicionar 3 contactos auxiliares para permanecieren con

2NA+2NF el esquema representativo calido:

CWM básico.10E: (9 la 18A)

CWM básico.01E: (9 la 18A)

13 - 14 quando ocontator for .10 (1NA)

21 - 22 quando ocontator for .01 (1NF)

1L1 3L2 5L3

2T1 4T2 6T3

13

14

NA

A2

A1

NF NF NA

21

22

31

32

43

44

CWM 25 y CWM 32: Estos dos contactores estuvieran disponibles por un

tiempo en la versión 3 polos + 1 auxiliar, como el CWM 9 la 18 y en la versión

3 polos (sin auxiliar incorporado), siendo esta última la versión básica

preferencial (.00).En la situación propuesta para la combinación.22 a partir de

la versión 3 polos + 1 auxiliar, los ejemplos quedan idénticos la los arriba

descritos.

En la versión preferencial.00, el esquema representativo calida:

CWM 40 la CWME 700: la versión básica de estos contactores es la.00,

mucho todavía sean comercializados en la versión.11 (1NA+1NF), versión

1L1 3L2 5L3

2T1 4T2 6T3A2

A1

13

14

21

22

43

44

31

32

2NA + 2NF

1L1 3L2 5L3

2T1 4T2 6T3

21

22

NF

A2

A1

13

14

31

32

43

44

21, 22 porque a norma recomenda

que o 1º contato (posição 1) seja um

“NA” e não NF.

esta obtenida por la adición de bloques frontales hasta 105A y desde ahí en

adelante un bloc lateral de 2 contactos (1NA+1NF).

2.2.6 FASES DE UNA MANIOBRA

El ciclo de maniobra de un contactor puede ser dividido en 4 fases: procesos de

ligación y desligamiento y estado ligado y desligado.

As fases más difíciles para el contactor son en el desligamiento (de cargas

inductivas, principalmente) y en la ligación.

2.2.6.1 PROCESO DE LIGACIÓN

Durante el cerramiento, las piezas movéis son aceleradas en la dirección de las

fijas. Después del choque que ocurre entre estas partes, la energía cines tica, de la cual parte

es transformada en calor y parte en deformación mecánica, tiene que ser reducida.

Figura 5.2.3 – Representación esquemática do

Sistema de amortecimiento del rechazo

Si la energía cines tica restante fuera significativa, ocurre la separación de las

partes movéis de las fijas, comprimiendo los resortes de contacto, que almacenan esta

energía y en seguida aceleran nuevamente las partes movéis en la dirección de las fijas,

ocurriendo el chamado “rechazo”.

Este proceso de transformación de energía cines tica de las piezas movéis en

energía potencial de las resortes de contacto, es realizado sucesivamente hasta que toda la

energía cines tica sea transformada en deformación mecánica y atrito (calor).

El rechazo es factordecisivo en el desgaste de los contactos, actuando de dos

formas:

Desgaste por acción mecánica;

Desgaste por quema, en función del número de arcos a sierren extinguidos

(pudiendo ocurrir incluso, pegamiento de contactos).

Para evitar-se el rechazo, el fabricante actúa en:

Mayor fuerza de contacto (resortes);

Reducción de la velocidad de cerramiento ;

Optimización del circuito magnético.

Es hecha una optimización de estas providencias, garantiendo una mayor

seguridad contra pegamiento de contactos y una mayor vida eléctrica.

Do punto de vista eléctrico, el proceso de ligación depende del circuito en que el

contactor está operando: CA o CC.

En Circuitos CA:

Cargas resistivas: la tensión está en fase con la corriente;

Cargas inductivas: surge una defasaje entre la tensión y la corriente. la

corriente antes de se estabilizar, pasa por un transitorio, que puede ser

desmembrado en dos componentes, la alternada y la continua. Esta

componente continua decrece en función de la constante de tiempo del

circuito, L/R;

Cargas capacitivas: ocurre, igualmente, una defasaje entre la tensión y la

corriente. la estabilización de la corriente transitoria acontece con una

velocidad que es dependiente de la constante de tiempo, RxC.

En Circuitos CC:

Cargas inductivas: la corriente no asume instantáneamente un valor nominal,

debido a la inductancia del circuito, que dificulta el crecimiento. la constante

de tiempo del circuito es dada por la relación entre el valor final de la corriente

y la velocidad inicial de crecimiento de la misma. la corriente llega la 95% de

su valor final después de un tiempo de tres veces la constante de tiempo. en

sistemas industriales, esta constante presenta valores de hasta 15ms.

Cargas capacitivas: la corriente es limitada por la resistencia del circuito y

pueden ocurrir picos. el comportamiento del circuito es definido por la

constante de tiempo, RxC, que es inversamente proporcional a la velocidad de

decrecimos de la corriente.

2.2.6.2 ESTADO CEQUIVOCADO

O contactor encuentra-se en esta posición cuando la bobina está energizada y los

contactos principales se encuentran equivocado s en todos los polos del contacto r.

En la posición equivocada ocurre el calentamiento de los contactos y de la bobina.

La generación de calor en los contactos limita la capacidad de conducción de los mismos.

Así, se debe minimizar el calentamiento de los contactos, el que es posible con la reducción

de la resistencia de contacto.

Con base en las ecuaciones abajo (5.2.1 y 5.2.2), se concluí que para disminuir-se

la potencia calorífica, se debe aumentar el área de pasaje de la corriente eléctrica:

2IRP (5.2.1)

A

lR

(5.2.2)

Donde: P = potencia calorífica;

R = resistencia de contacto;

I = corriente;

= resistividad del material;

l = largo de la sección conductora;

A = área de contacto.

Figura 5.2.4 – Representación del contacto eléctrico

Nota-se, en la figura arriba, que la área real de contacto es siempre menor del que

la área aparente (geométrica) debido a:

irregularidad de forma;

rugosidad;

depósito de cuerpos extraños sobre el contacto (polvo, grasa, oxidación, etc.).

O aumento de la fuerza de contacto conduce a un aumento del área real de

contacto. Por lo tanto, se debe tener una relación bien definida entre la fuerza de contacto y

corriente nominal.

(*) Actualmente son fabricados contactores especiales para uso en circuitos de

iluminación pública en que los contactores de fuerza están equivocados cuando el

contactor está en la posición de reposo (durante la noche) y abiertos cuando accionado el

circuito magnético. Esto garante que, en la quema natural de la bobina, la función de

iluminación sea garantizada.

2.2.6.3 PROCESO DE DESLIGAMIENTO

En el desligamiento de contactores ocurre siempre el fenómeno del arco voltaico.

ES importante que el arco sea eliminado rápidamente para evitar que las piezas de

contacto sean danificadas. Durante el alejamiento de los contactos, en la abertura de un

circuito eléctrico, el calor generado provoca la fusión y evaporación del material de

contacto, haciendo con que la corriente circule a través s del arco voltaico.

Con el alejamiento de los contactos, se tiene una mayor calida de tensión en el

arco, hasta que el mismo acaba se extinguiendo.

Para corriente alternada, la extinción del arco es más simple, pues se aprovecha el

pasaje de la corriente por el punto cero.

Todo esto proceso de desligamiento tiene una grande influencia en la vida eléctrica

del contacto.

2.2.6.4 ESTADO ABIERTO

Este estado representa para el contactor un estado de reposo. En esto caso podrá

haber influencia más fuerte de agentes externos (polvo, oxidación, elementos químicos,

etc.), pues no circula corriente por los contactos, no habiendo así el natural calentamiento y

con esto incide la acción de la humedad. (Excepto en el caso de contactores anteriormente

citados, para iluminación pública).

2.2.7 ENSAYOS REALIZADOS

La calidad de los contactores WEG es verificada y garantizada a través de ensayos

apropiados (de tipo, individual y especial), según la IEC 947 y procedimientos internos

normalizados y auditados en conformidad con la esto 9002.

Ensayos de Tipo

Comprobación de la elevación de temperatura:

Ensayo donde es medida la temperatura en los diversos componentes del

contactor (contactos principales, auxiliares y electroimanes), siendo que esta

no debe ultrapasar los valores que constan en la norma. El contactor debe estar

instalado en las condiciones usuales de servicio y no debe sufrir influencia de

calentamiento o enfriamiento externo indebido;

Comprobación de la capacidad nominal de abertura y cerramiento:

Verificación de la capacidad del contactor en establecer e interrumpir

corrientes mayor es que la nominal, cuyos valores son mencionados en la

norma;

Comprobación de los valores límite s de operación:

O contactor debe ser capaz de operar para una tensión de accionamiento entre

0,85 y 1,1 veces la tensión nominal y solo debe desoperar para una tensión

entre 0,75 y 0,10 veces la tensión nominal (ensayo realizado sin carga);

Comprobación de la capacidad de sobrecarga:

ES la capacidad del contactor conduce ir una corriente equivalente la 8 veces

la corriente nominal en régimen AC3 durante 10s sin que surjan daños.

ensayo de aislamiento:

Realizado con aplicación de una tensión de 2640V durante 1s entre los

diversos componentes del contactor (contactos principales, auxiliares y

electroimán). Tiene por finalidad comprobar se el contactor es capaz de

suportar sobre tensiones elevadas de curta duración.

Comprobación de los tiempo s de cerramiento, abertura y rechazo:

Con la utilización de equipamientos específicos (osciloscopio) son verificados

los respectivos tiempo s de cerramiento, abertura y rechazo del contacto r.

Comprobación de los cursos de la cabeza y curso de contacto.

ensayo Especial

Comprobación de la vida útil mecánica (Para pequeño número de piezas

de la producción):

Puede ser considerado ensayo especial; ensayo realizado con el contactor

instalado sob condiciones usuales de servicio y con el número de ligaciones

que está previsto para la clase de funcionamiento intermitente (ensayo

realizado sin carga);

ensayo de vida eléctrica:

La vida eléctrica de los contactos principales de los contactores WEG se ubica

en la faja de 1 millón de maniobra s en régimen AC3, siendo suficiente para

proporcionar longos períodos de vida útil.

El ensayo de vida eléctrica es realizado en el régimen de utilización AC3

y AC4.

La vida mecánica se ubica en torno de 10 millones de maniobras, el que

ciertamente garante un perfecto funcionamiento del contactor durante toda la

su vida eléctrica.

Esta superioridad de la vida mecánica puede llevar la concluir-se

erróneamente, que los contactos pueden ser sustituidos cerca de 10 veces. Es

claro que la sustitución de los contactos es un artificio válido y mucho

utilizado, pero no se debe olvidar que a cada operación del contactor ocurre

chispas, especialmente en la abertura, habiendo generación de calor y

liberación de vapores por los contactos. Esto fenómeno provoca un depósito de

material conductor en las cámaras del contactor, además de carbonizar las

partes internas de los mismos.

De esto se concluí que la carbonización de las cámaras, o sea, el estado de

las mismas es un factordeterminante de la vida del contacto r.

Para la sustitución de los contactos de fuerza de la línea CW y CWM, son

disponibles juegos de contactos.

2.2.8 POSICIÓN DE MONTAJE

CWM 09

Reducción en –7% en los valores de tensión de operación (ligamiento);

Aumento de 14% en los valores de tensión de desligamiento.

CWM 9...105

CWME 150...700

2.3 DIMENSIONAMIENTO DE CONTACTORES DE FUERZA

A escoja de contactores merece grande atención, pues de esto dependerá el

funcionamiento correcto de los motores y equipamientos por eles accionados, bien como, la

vida útil (eléctrica y mecánica) de los contactores especificada por el fabricante.

2.3.1 CRITERIOS DE ESCOJA

Os criterios de escoja más importantes son:

a) Categoría de Utilización:

A categoría de utilización determina las condiciones para la ligación y interrupción

de la corriente y de la tensión nominal de servicio correspondientemente, para la utilización

normal del contacto r, en los más diversos tipos de aplicación para CA y CC.

Tipo de

Corrient

e

Categorías

de

Utilización

Aplicaciones Típicas

CA

AC – 1

AC – 2

AC – 3

AC – 4

AC – 5a

AC – 5b

AC – 6a

AC – 6b

AC – 7a

AC – 7b

Maniobra s leves; carga óhmica o poco inductiva (calentadores,

lámparas incandescentes y fluorescentes compensadas)

Maniobra s leves; comando de motores con anillos colectores

(guinchos, bombas, compresores). Desligamiento en régimen.

Servicio normal de maniobra s de motores con rotor jaula de ardilla

(bombas, ventiladores, compresores). Desligamiento en régimen.*

Maniobra s pesadas. Accionar motores con carga plena; comando

intermitente (pulsa torio); reversión la plena marcha y paradas por

contra-corriente (puentes rodantes, tornos, etc.).

Conmutación de control de lámparas de descargas eléctricas

Conmutación de lámparas incandescentes

Conmutación de transformadores

Conmutación de bancos de condensadores

Aplicaciones domésticas con cargas poco inductivas y aplicaciones

similares

Cargas motoras para aplicaciones domésticas

AC – 8a

AC – 8b

AC – 12

AC – 13

AC – 14

AC – 15

Control de compresor-motor herméticamente refrigenerado con reset

manual para liberación de sobrecarga**

Control de compresor-motor herméticamente refrigneerado con reset

automático para liberación de sobrecarga**

Control de cargas resistivas y cargas de estado sólido con aislamiento a

través de acopladores ópticos.

Control de cargas de estado sólido con transformadores de aislamiento.

Control de pequeñas cargas electromagnética s ( 72VA)

Control de cargas electromagnética s (> 72VA)

CC

DC – 1

DC – 3

DC – 5

DC – 6

DC – 12

DC – 13

DC – 14

Cargas no inductivas o poco inductivas, (hornos de resistencia)

Motores CC con excitación independiente: partiendo, en operación

continua o en conmutación intermitente. Freno dinámico de motores

CC.

Motores CC con excitación serie: partiendo, operación continua o en

conmutación intermitente. Freno dinámica de motores CC.

Conmutación de lámparas incandescentes

Control de cargas de cargas resistivas y cargas de estado sólido a través

de acopladores ópticos.

Control de electroimanes

Control de cargas electromagnética s que tiene resisto res de economía

en el circuito.

* la categoría AC – 3 puede ser usada para regimes intermitentes ocasionales por un período de

tiempo limitado como en set-up de máquinas; durante tal período de tiempo limitado el número

de operaciones no puede exceder 5 por minuto o más que 10 en un período de 10 minutos.

** Motor-compresor herméticamente refrigenerado es una combinación que consiste en un

compresor y un motor, ambos enclaustrados en un involucro, con eje no externo, donde el motor

opera en esto medio refrigenerante.

Tabla 5.3.1 – Categorías de Utilización de Contactores conforme IEC 947

A determinación del contactor es hecha a través de la corriente o potencia la

accionar y tensión del circuito principal, después de la definición de la categoría de

utilización.

b) Tensión de Comando:

Criterio empleado después de la definición del tipo de contactor a ser utilizado,

juntamente con la frecuencia de la red. Se Diferencia a principio por el sistema utilizado,

siendo usual la tensión en corriente alternada y con menor incidencia en corriente continua.

c) Frecuencia de Maniobra s

Frecuencia de maniobras, o sea, el número de maniobras por hora que el contactor

debe realizar, también es una información importante, pues cuanto mayor esto valor, menor

será la vida de los contactos.

En el catálogo en anexo, se encuentran los valores de frecuencia de maniobras

para los diversos tipos de aplicación.

d) Cantidad de Contactos Auxiliares

A cantidad depende de las necesidades de comando inter trabamiento y

señalizaciones constantes del circuito.

2.3.2 CONMUTACIÓN DE MOTORES CON ROTOR DE JAULA

La escoja del contactor puede ser hecha basada en la corriente nominal del motor,

para la tensión correspondiente y el tipo de servicio nominal del motor.

2.3.2.1 ESCOJA PARA CATEGORÍA DE UTILIZACIÓN AC3

O típico caso de utilización para la categoría AC3 es la partida de un motor con

rotor jaula y su desligamiento en régimen.

En la partida de motores con rotor jaula, la corriente normalmente está entre 6 y 8

x Ie. El desligamiento es hecho sob corriente nominal (Ie).

(Valores, ver catálogo anexo)

2.3.3 CONMUTACIÓN DE CARGAS RESISTIVAS – CATEGORÍA AC-1

Contactores para conmutación de cargas resistivas son escogidos para categoría

de utilización AC1 (no caso de corriente continua DC1), donde la corriente de

desligamiento es prácticamente igual a la de ligación. Es admisible un pequeño aumento de

la corriente de ligación debido a la menor resistencia en estado frío en comparación con la

resistencia verificada en el régimen de funcionamiento.

A frecuencia de maniobra s usual es 50 maniobra s/hora, siendo que, en el caso de

una serie de conmutaciones extremamente rápidas, por ejemplo, una frecuencia de 1000

maniobra s/horas, se hace necesaria una reducción de la corriente de servicio.

ES común que circuitos de calentamiento sean conmutados con los polos del

contactor tripolar en paralelo. Así, la corriente nominal de servicio en régimen AC1 puede

ser aumentada como sigue:

2 polos en paralelo, 1,6xIe (AC1) en cada circuito;

3 polos en paralelo, 2xIe (AC1) en cada circuito.

2.3.4 CONMUTACIÓN DE CONDENSADORES – CATEGORÍA AC-6b

En bajas tensiones, es relativamente segura y sencilla la interrupción de las

corrientes capacitivas. Un facto importante la ser considerado es que el condensador no

presenta picos de corriente, en su desligamiento, pues no procura conservar su corriente.

Pero m en el instante del ligamiento ele influí en la red como un corto -circuito, exigiendo

una corriente elevada, limitada solamente por la propia red.

Hay distinción entre:

Conmutación de condensador individual;

Conmutación de condensador en paralelo con un banco ya ligado.

1) En corrección localizada: debe ser instalado contactor convencional

especificado para régimen AC-6b. el contactor puede ser dispensado para

carga de baja inercia o siempre que la corriente nominal del condensador

fuera menor o igual la 90% de la corriente de excitación del motor. su

maniobra depende de un contacto auxiliar del contactor principal de la llave

de partida;

2) En corrección para grupos de motores: debe ser instalado contactor

convencional conforme citado en el ítem arriba. Generalmente, el mismo entra

o sale de funcionamiento a través de un contacto auxiliar del contactor

principal que acciona el motor de mayor potencia del grupo;

3) En bancos automáticos: deben ser instalados contactores especiales de la serie

K para potencias reactivas inferiores la 15 kvar en 220V y 25 kvar en

380/440V;

4) En correcciones generales de carga a través de un único condensador: debe ser

instalado contactor convencional especificado conforme ítem 1). la maniobra

de esto contactor generalmente depende de los siguientes dispositivos: relees

horario, foto-célula, botonera o conmutador de comando liga-desliga y etc.

2.3.5 CONMUTACIÓN DE LÁMPARAS

Instalaciones de iluminación presentan exigencias bastante distintas cuanto al

contacto r, especialmente debido a las diferencias existentes cuanto a la corriente de partida

para los diversos tipos de lámparas.

2.3.5.1 LÁMPARAS INCANDESCENTES

A corriente de ligación en el primero instante es bastante alta, más despreciable en

función del tiempo que perdura. En el momento en que surge la luz en el afilamiento, la

corriente ya se estabilizó (o afilamiento calentando aumenta la su resistencia provocando

una reducción brusca en la corriente), motivo por el cual no se considera en la práctica esta

elevación.

A corriente de desligamiento es igual la corriente nominal. La corriente de ligación

del circuito de lámparas incandescentes no puede ser superior al valor de la capacidad de

ligación del contactor y la corriente de servicio permanente del circuito no puede ser mayor

que la corriente térmica convencional del contactor (Ith).

Ie – corriente térmica de operación;

Ith – corriente térmica de régimen.

2.3.5.2 LÁMPARAS FLUORESCENTES

Contactores para lámparas sin compensación deben suportar, en el conmutación,

una corriente de pré -calentamiento mayor (aproximadamente 2xIe), por un corto período de

tiempo y deben suportar en mes día una carga térmica de 90% de la su corriente nominal de

servicio AC1.

2.3.5.3 LAMPARAS DE VAPOR DE MERCÚRIO DE ALTA PRESIÓN

Durante el proceso del calentamiento (hasta aproximadamente 5 minutos), ocurre

un aumento de la corriente para 2xIe.

2.3.5.4 LÁMPARAS DE VAPOR METÁLICO DE HALÓGENO

Se trata de una variante de las lámparas de vapor de mercurio de alta presión, con

un mejor rendimiento ocurriendo también una elevación en la corriente (2xIe) durante el

período de calentamiento (3 a la 5 minutos).

2.3.5.5 LÁMPARAS MIXTAS

Lámparas de vapor de mercurio de alta presión con una resistencia de tungsteno,

que sirve como una fuente de luz y como resistencia de pre calentamiento del mercurio. La

intensidad de corriente en la ligación es de 1,3xIe y en el desligamiento es igual la Ie.

O tiempo de calentamiento es de aproximadamente 3 minutos.

2.3.5.6 LAMBARAS DE VAPOR DE SODIO DE ALTA Y BAJA

PRESIÓN

Son lámparas con tiempo de ligación considerable (en torno de 10 minutos), el que

debe ser llevado en cuenta en la escoja del contacto r. las corrientes de ligación tiene

valores 40% mayor es que Ie. Los contactores deber ser seleccionados con base en el valor

de la corriente de ligación, que no debe ser mayor que la corriente térmica convencional

(Ith).

2.3.6 CONMUTACIÓN DE CORRIENTE CONTINUA

Contactores fabricados originalmente para corriente alternada (CA) pueden ser

utilizados también para conmutación de corriente continua, observando determinadas

condiciones. En cuanto que en CA la extinción del arco voltaico es obtenida en la pasaje de

la corriente por cero, para se obtener la interrupción de CC deberá ser generada una tensión

de arco.

En la utilización de contactores tripolares con sus cámaras de extinción normales

para CA, se alcanza esa tensión de arco a través de la ligación en serie de los tres polos.

Con esto se consigue también una distribución del calor generado en mayor área

de contacto.

As condiciones para conmutación de CC son:

Valor máximo de tensión: 220V;

Tipo de aplicación, por ejemplo: carga resistiva o inductiva, esta con constante

de tiempo msR

L15 ;

Frecuencia máxima de maniobra s: 50 maniobra s/hora.

2.3.7 CONMUTACIÓN EN APLICACIONES ESPECIALES

Algunos tipos de aplicaciones no son indicados en categorías de utilización, siendo

comentados a la parte para que no haya error de escoja.

2.3.7.1 CONMUTACIÓN DE TRANSFORMADORES LA VACÍO (SEM

CARGA EN EL SECUNDARIO):

Puede surgir una elevada corriente de magnetización. Esta corriente, dependiendo

del tipo constructivo del transformador, puede atingir valores entre 10 y 30 veces la

corriente nominal. Los contactores, para conmutación de estos transformadores, tienen que

poseer una capacidad de ligación correspondiente, siendo escogidos como sigue:

Contactores con Ie loa:

212 etL II [A] (valor de pico);

Contactores con Ie > loa:

210 etL II [A] (valor de pico);

2.3.7.2 CONMUTACIÓN DE TRANSFORMADORES EN MÁQUINAS

DE SUELDA:

Cuando son cortos -circuitados los electrodos de la máquina de suelda, surge una

elevada corriente en el primario del transformador. Esta corriente de corto -circuito no debe

ultrapasar, en hipotes ninguna, 50% de la capacidad de ligación y desligamiento del

contacto r, caso contrario haber á un desgaste excesivo de los contactos. Deberán ser

conocidas las siguientes condiciones de servicio: carga del transformador, corriente de

servicio, corriente de corto -circuito (dos electrodos), bien como la frecuencia de maniobra

s.

2.3.8 ACCESORIOS

LÍNEA CWM

Inter trabamiento Mecánico (BLIM)

ES la combinación que garante mecánicamente la imposibilidad de cerramiento

simultáneo entre dos contactores.

A su montaje es hecha lateralmente, entre los dos contactores, del CWM 9 la 105.

Es subdividido para los diferentes tamaños de carcasas: BLIM 2 para CWM 9 la 40; BLIM

3 para CWM 50 la 105.

Figura 5.3.1 – BLIM 2,3

Do CWME 150 al CWME 700, su montaje puede ser lateral (entre los dos

contactores) – BLIM 4, o su montaje puede ser vertical – BLIM 5.

Figura 5.3.2 – BLIM 4 y BLIM 5

Tiempo rizador Neumático

Elemento fijado en la parte frontal de los contactores CWM 9 hasta CWM 105. Es

utilizado para empezar una cuenta (de hasta 30 según s) para retardo en la desconexión

(BTM 30 E) o retardo en la desconexión (BTM 30 D).

Para combinaciones de contactores con bloc tiempo rizador neumático, el número

máximo de contactos auxiliares sin contar el propio bloc tiempo rizador neumático, será de

2 para los contactores CWM 9 la 25; 4 para CWM 32 la 40 y 6 para CWM 50 la 105.

Figura 5.3.3 – Tiempo rizador neumático

Bloc de Retención Mecánica (BRMM)

Dispositivo de montaje frontal, mucho utilizado en lugares donde existe mucha

variación de tensión. Cuando el contactor es accionado, esto dispositivo el traba en el

cerramiento, haciendo con que solo se pueda desligar el contactor a través de un pulso de

tensión en el bloc de retención mecánica o manualmente en el mismo.

ES utilizado en los contactores CWM 9 la CWM 105. La tensión de operación

puede ser 110, 220 o 380/440.

Figura 5.3.4 – Bloc de Retención Mecánica – BRMM

Bloques Antiparásito (BAMRC 4/5/6/7/8/9 – BAMDI 10)

Son dispositivos (ligados en paralelo con la bobina del contacto r) utilizados para

el amortecimiento de las sobre tensiones provocadas por los contactores durante las

operaciones de abertura, que colocan en riesgo los componentes sensibles a la variaciones

de tensión, como también influir de forma peligrosa en el desacoplamiento capacitivo de

los cables de comando ligada la circuitos electrónicos.

Existen combinaciones de componentes, como por ejemplo, varistores, diodos,

resistores y diodos en serie, resistores y condensadores en serie.

O circuito RC serie ligado en paralelo con la bobina del contactor (circuitos CA)

así como los circuitos que utilizan diodos (circuitos CC), funcionan como un filtro,

amorteciendo los picos de tensión provocados por el desligamiento del contacto r.

Os bloques antiparásitos WEG pueden ser circuitos RC (BAMRC) o la diodo

(BAMDI) y están ligados en paralelo con A1 y A2 del contacto r. Existen bloques

antiparásitos para: CWM 9 la CWM 40 – (BAMRC 4/5/6 y BAMDI 10); del CWM 50 la

CWM 105 – (BAMRC 7/8/9);

BAMRC 4/7 24 – 48 Vca ;

BAMRC 5/8 50 – 127 Vca ;

BAMRC 6/9 130 – 250 Vca ;

BAMDI 10 12 – 600 Vcc ;

Figura 5.3.5 – Bloc antiparásito (supresor de sobre tensiones)

Usados en circuitos AC

Usados en circuitos CC

2.4 PROTETORES TÉRMICOS (SONDAS TERMICAS) PARA MOTORES

ELÉCTRICO S

Protegen los motores directamente contra elevaciones de temperaturas arriba de las

especificaciones. Normalmente aplicados en motores:

À prova de explosión (sem ventilador);

Com frecuencia de maniobra s elevadas;

Com tiempo de partida mucho ellevado (partida lenta);

en ambientes calientes.

Son determinados en función de la clase de aislamiento de los motores.

2.4.1 TERMOSTATOS:

Su principio de funcionamiento se basa en la deformación de láminas bimetálicas

con el calor. Poseen contactos auxiliares NF que se abren cuando el elemento atinge

determinada temperatura (por ejemplo clase de aislamiento de motores).

Os termostatos son colocados entre las espiras, en las cabezas de bobina del motor,

siempre del lado opuesto al ventilador. Son ligados en serie con la bobina del contactor

principal.

Figura 5.4.1 – Esquema genérico de ligación

De termostatos en motores monofásicos

Figura 5.4.2 – Esquema genérico de ligación

De termostatos en motores trifásicos

Para temperaturas arriba de la clase de aislamiento del motor, los termostatos

desligan la bobina del contactor que alimenta el motor. El religamiento será posible tan

luego el motor retorne a la temperatura nominal.

En motores trifásicos utiliza-se un termostato por fase, pudiendo ser utilizado dos

termostatos por fase para operar en alarme y desligamiento. En esto caso, los termostatos de

alarme deberán ser apropiados para actuación de temperatura prevista del motor y los

termostatos de desligamiento, deberán actuar en la temperatura de la clase de aislamiento

del motor.

Os tipos de termostatos más usados en motores son presentados en las tablas 5.4.1

y 5.4.2.

Aislamiento del Motor temperatura de Operación (ºC)

B 130 5

ºC

140 8 ºC

F 150 5 ºC

Tabla 5.4.1 – Termostatos para sistemas de desligamiento


B 105 5 ºC

F 130 5 ºC

140 8 ºC

Tabla 5.4.2 – Termostatos para sistemas de alarme

Para especificación del termostato es necesario comparar su capacidad nominal de

corriente con la corriente de comando.

2.4.2 TERMISTORES – PTC

Son dispositivos feitos de material semiconductor que, para un determinado valor

de temperatura sufren una variación brusca en el valor de la su resistencia.

A utilización de PTC’s exige la instalación de un relees externo (WEG RPWPTC)

que recebe el sinal de las sondas, actuando con base en él, interrumpiendo la alimentación

de los contactores.

O PTC (positive temperatura coeficiente) es un termistor cuya resistencia aumenta

bruscamente para un valor bien definido de temperatura.

A instalación de los PTC’s es hecha entre las espiras, en las cabezas de bobinas del

motor, siempre del lado opuesto al ventilador. Normalmente utiliza-se un PTC por fase,

cuando estos están ligados en serie.

Figura 5.4.3 – Diseño esquemático de ligación

De termistores en motores trifásicos

Para temperaturas arriba de la clase de aislamiento del motor, el PTC a través de

su variación brusca de resistencia, sensibiliza el relees que desliga la bobina del contacto r,

protegiendo así el motor.

El religamiento del motor será posible tan luego el enrolamiento vuelve a la

temperatura normal. Esta temperatura está 5ºC abajo de la temperatura nominal de

actuación.

Los cables de las sondas hasta el relees no deben ser inseridos en tubos juntamente

con los cables de alimentación del motor para evitar interferencias inductivas y capacitivas.

La sección de estos cables es condicionada la distancia, conforme tabla 5.4.3:

Distancia del PTC al Relees (m) 150 300 400 500 1000

Sesión del cable (mm2) 0,50 0,75 1,00 1,50 2,50

Tabla 5.4.3

Pueden ser ligados varios PTC en serie, de esto modo que la suma de sus

resistencia s a frío no ultrapase 550 Homs (as normas europeas especifican, en el tanto, un

máximo de 6 PTC’s en serie).

Caso sea deseable un comando de alarme antes que el motor atinja la temperatura

límite, se debe utilizar dos protectores por fase. El primero de ellos dimensionado para la

temperatura de alarme, que debe ser abajo de la clase de aislamiento del motor. El según

deberá ser dimensionado para actuar cuando la temperatura alcanzar el valor máximo

permitido por la calase de aislamiento del motor.

Os tipos de termistores más usados en motores son presentados en la tabla 5.4.4.


B 130 5 ºC

140 5 ºC

F 160 5 ºC

Tabla 5.4.4 – Termistores para el desligamiento

2.4.3 TERMO RESISTENCIA S – PT100

Son elementos que tiene su operación basada en la característica de variación

linear de resistencia con la temperatura intrínseca a algunos materiales. Los elementos más

utilizados en esta área son la platina y el níquel, que poseen una resistencia de 100 la 0ºC

y el cobre con 10 la 0ºC.

Estos elementos poseen resistencia calibrada que varia linealmente con la

temperatura, posibilitando un acompañamiento continuo del proceso de calentamiento del

motor, por el “display” del controlador. Esto sistema de protección permite aún la

señalización de advertencia con señales luminosos o sonoros, antes de la temperatura

alcanzar límite s prohibitivos. ES, por esto, el sistema de costo más elevado, habiendo

necesidad de la instalación de un controlador (relees para PT100).

Figura 5.4.4 – Diseño genes rico de ligación

De termo resistencia s en motores trifásicos

Aislamiento del Motor temperatura de Operación

(ºC)

Variación de la Resistencia

Eléctrica ()

A 105 5 ºC 138,50 a la 142,28

B 130 5 ºC 147,91 a la 151,65

F 150 5 ºC 155,38 a la 159,10

Tabla 5.4.5 – Valores de la resistencia eléctrica en función de la temperatura

2.4.4 PROTECTORES BIMETALITOS DE DISCO:

Usualmente aplicados en motores monofásicos;

Normalmente se utiliza protectores bimetalitos de disco con dos contactos

“NF”, ligados en serie con la alimentación del motor;

Instalados en la tapa del motor, del lado opuesto de la ventilación;

A corriente solicitada por el motor circula por el disco bimetalito

calentándolo y cuando la temperatura límite es atingida los contactos se

abren desligando el motor. Después de resfriando el bimetal, los contactos se

cerran automáticamente o aún manualmente, dependiendo del sistema de

rearme escogido. esto tipo de bimetalito tiene característica de retardo para

suportar la corriente de partida de los motores monofásicos;

Especificado en función de la clase de aislamiento y de la corriente nominal

donde estuviera inserido.

2.5 RELES DE SOBRECARGA

2.5.1 DEFINICIÓN Y FUNCIÓN

Relees de sobrecarga son dispositivos basados en el principio de dilatación de

partes termoeléctricas (bimetalitos). La operación de un relees está basado en las diferentes

dilataciones que los metales presentan, cuando submetidos la una variación de temperatura.

Relees de sobrecarga son usados para proteger equipamientos eléctrico s, como

motores y transformadores, de un posible supercalentamiento.

O supercalentamiento de un motor puede, por ejemplo, ser causado por:

Sobrecarga mecánica en la punta del eje;

Tiempo de partida mucho alto;

Rotor bloqueado;

Falta de una fase;

Desvíos excesivos de tensión y frecuencia de la red.

En todos estos casos citados arriba, el incremento de corriente (sobre corriente) en

el motor es monitoreado en todas las fases por el relees de sobrecarga.

2.5.2 CONSTRUCCIÓN Y OPERACIÓN

1 – Botonera de Rearme;

2 – Contactos Auxiliares;

3 – Botonera de Teste;

4 – Lámina Bimetálica Auxiliar;

5 – Cursor de Araste;

6 – Lámina Bimetálica Principal;

7 – Ajuste de Corriente.

Figura 5.5.1 – Representación esquemática

De un relees térmico de sobrecarga

En la figura 5.5.1, está representado esquemáticamente un relees térmico de

sobrecarga. Esto puede ser dividido en dos partes:

Circuito principal o de potencia:

Es compuesto por una carcasa de material aislante, tres bimetales de

calentamiento, palanca de desarme, terminales de entrada (1L1, 3L2 y 5L3) y terminales de

salida (2T1, 4T2 y 6T3).

Circuito auxiliar o de comando:

Consiste básicamente de los contactos auxiliares (NA y NF) por donde circula la

corriente de comando, botón que regula, botón de rearme (reset), botón de selección

(manual y automático) y bimetal de compensación de la temperatura (da condiciones al

relees de operar en la faja de –20ºC la 50

ºC sin modificación de la curva de desarme.

Con la circulación de la corriente nominal del motor (para la cual el relees está

regulado), los bimetales se curvan. Esto porque el bimetal es una liga de dos materiales con

coeficientes de dilatación diferentes: la curvatura del bimetal se da para el lado del material

de menor coeficiente.

Figura 5.5.2 – Deflexión del bimetal

Cuando la corriente que está circulando es la nominal del motor, la curvatura de

los bimetales ocurre, mas no es suficiente para el desarme.

En el caso de una sobrecarga, los bimetales presentarán una curvatura mayor. Con

esto ocurrirá el desplazamiento de la palanca de desarme. Esto desplazamiento es

transferido al circuito auxiliar, provocando, mecánicamente, el desarme del mismo. La

temperatura ambiente no afecta la actuación del relees, pues el bimetal de compensación

sufrirá el mismo desplazamiento, manteniendo así la relación inicialmente definida.

Los relees permite que su punto de actuación, o sea, la curvatura de las láminas, y

el consecuente desligamiento, pueda ser ajustado con auxilio de un dial. Esto posibilita

ajustar el valor de corriente que provocará la actuación del relee.

2.5.2.1 DISPOSITIVO MECÁNICO SENSIBLE CONTRA FALTA DE

FASE

Los relees WEG, poseen un conjunto de dos astas movéis (1 y 2), ligada a una

palanca móvil (3). Esta palanca es la responsable por la transmisión del movimiento de los

bimetales al circuito auxiliar.

En la figura 5.5.3, están representadas tres situaciones:

a) Posición de reposo;

b) Sobrecarga tripolar;

c) Sobrecarga bipolar.

Figura 5.5.3

Siempre que la palanca 3 llegar en la posición “S” habrá el desarme del relee.

En el caso de la sobrecarga tripolar, el desplazamiento de los bimetales es

uniforme, empurando las astas 1 y 2 que llevad la palanca 3 en desplazamiento paralelo al

de los bimetales. Con esto, ocurre el desarme.

Ya con sobrecarga bipolar, la asta 2 es mantenida en la posición inicial a través del

bimetal sin corriente y por medio de una relación de brazo de palanca, el movimiento de los

bimetales sob corriente es transmitido a la palanca 3. Esta relación amplia el movimiento,

desarmando el relees con un menor desplazamiento de los bimetais.

De esta forma, para una misma corriente, el tiempo de desarme del relees es menor

para sobrecarga bipolar del que para sobrecarga tripolar.

2.5.2.2 PROTECCIÓN CON RELES + TC’S

Os TC’s son transformadores destinados la reproducir en sus secundarios la

corriente de sus circuitos primarios en una proporción definida, conocida y adecuada para

el uso en instrumentos de medición, control o protección.

Son responsables por la reducción de las altas corrientes de los circuitos primários,

tornando posible la utilización, en su secundario, de relees de protección de menor costo.

As corrientes de saturación de los TC’s para uso en protección atingen elevados

niveles (10 la 20xIn), así el TC no sufre saturación en los instantes de la partida y

sobrecarga de motores eléctrico s.

TC’s de medición no son apropiados para esta función pues saturan fácilmente y

con esto como que “esconden” el que se pasa en el circuito.

2.5.2.3 CURVA CARACTERÍSTICA DE DESARME (CONFORME IEC

947)

A relación tiempo x corriente de desarme de relees térmico s de sobrecarga es

conocida como curva característica.

Figura 5.5.4 – Curvas características de

Relees térmico s de sobrecarga WEG

En el eje horizontal (abscisas) se encuentran los valores múltiplos de la corriente

de regulación (x IE) y en el eje vertical (ordenadas), el tiempo de desarme (t).

A curva 3 representa el comportamiento de los relees cuando sometidos la

sobrecarga tripolar y la curva 2 para sobrecarga bipolar.

Os valores de desligamiento puntados en las curvas son válidos para sobrecargas a

partir de la temperatura ambiente, o sea, sin calentamiento previo (estado frío).

Para relees operando en temperatura normal de trabajo y sob corriente nominal, o

sea, relees pre -calentados (estado caliente), se debe considerar los tiempo s de actuación en

torno de 25 la 30% de los valores de las curvas.

Esto se debe al facto de que, cuando pre -calentados por la pasaje de la corriente

nominal, los bimetálicos ya sufrirán un desplazamiento de aproximadamente 70% del

desplazamiento necesario al desarme.

Ejemplo: en las curvas de desligamiento, para una sobrecarga de 2xIn se tiene, a

frío, un tiempo de 60s para que ocurra el desligamiento. Caso los bimetálicos ya estuviesen

calentados, se tenería:

Tq = 0,3 x Tf ; Tq = 0,3 x 60 = 18s,

Donde: Tq = tiempo de desligamiento “a caliente”;

Tf = tiempo de desligamiento “a frío”.

A norma IEC 947-4-1 especifica el tiempo de desarme en el caso de sobrecarga

conforme la tabla abajo:

Sobrecarga Tiempo Estado

1,05 x In > 2h à frío

1,20 x In < 2h à caliente

1,50 x In

< 4 min

< 8 min

< 12 min

clase 10

clase 20

clase 30

7,20 x In

4 < Tp < 10

6 < Tp < 20

9 < Tp < 30

clase 10

clase 20

clase 30

Tabla 5.5.1 – Tiempo s de desarme conforme IEC 947-4-1.

(In = corriente nominal del motor)

2.5.3 CONDICIONES DE SERVICIO

2.5.3.1 TEMPERACTURA AMBIENTE

Según la IEC 947, un relees térmico de sobrecarga debe ser capaz de trabajar en

una faja de 5ºC la + 40

ºC. Los relees WEG son aplicables en ambientes donde la

temperatura se ubica en la faja de –20ºC la +60

ºC, valores referidos a la humedad relativa

del aire de 50%. Para temperaturas menores se puede tener mayor es valores de humedad

relativa del aire.

2.5.3.2 COMPENSACIÓN DE TEMPERACTURA

Os relees son montados con bimetales de compensación, con el objetivo de evitar

la influencia de la variación de la temperatura ambiente sobre las sus características de

desarme. Su principio de operación puede ser explicado como sigue:

Con una temperatura ambiente de 32ºC, las láminas bimetálicas principales se

dilatarán (curvarán) y tendrán desplazado a través del cursor, una parte del precurso, que

para un determinado valor de corriente, resultaría en un tiempo de disparo menor. Para que

esto sea evitado, el cursor actúa sobre la lámina bimetálica de compensación. Esta lámina

no es, con todo, discurrida por la corriente. Ella es calientada solamente por la temperatura

ambiente y se curvará en la proporción de las láminas principales. De esta forma las

láminas calentadas por la corriente determinarán un mismo tiempo de disparo para

cualquier temperatura ambiente.

2.5.3.3 POSICIÓN DE MONTAJE

Os relees pueden ser fijados en paredes verticales. Inclinaciones de hasta 30º en la

vertical y 90º en la horizontal son admisibles para todos los lados (limitación del resorte de

los contactores).

2.5.4 CARACTERÍSTICAS DE OPERACIÓN

2.5.4.1 CORRIENTE NOMINAL DEL MOTOR

ES la característica básica de escoja de la faja de corriente de un relees. Sirve

inclusive para el ajuste del mismo, a través de la botonera de regulación.

2.5.4.2 CARACTERÍSTICAS DE LA RED

Os relees WEG son apropiados para instalaciones con frecuencia entre 0Hz (CC)

y 400Hz, con excepción de los relees acoplados la TC’s, que deben ser aplicados solamente

en 50/60Hz. la influencia de la frecuencia, en esta faja, sobre los valores de desarme puede

ser despresada. El mayor valor de tensión admisible para el relees es la su tensión nominal

de aislamiento.

2.5.4.3 NÚMERO DE MANIOBRA S

A correcta protección de un motor con relees de sobrecarga es garantizada para

operación continua o una frecuencia de maniobra s de hasta 15man/hora. Después de cada

maniobra, los bimetálicos del relees deberán tener tiempo para resfriar, volviendo a la

posición original (reposo).

2.5.4.4 INSTALACIÓN DE RELES TRIPOLARES PARA SERVICIO

MONO Y BIFÁSICO

En esto caso los relees deben ser ligados conforme la figura 5.5.5, siendo que el

relees comporta-se como se estíbese cargado para servicio trifásico.

Figura 5.5.5 – Relees térmico de sobrecarga tripolar para servicio

Monofásico (a) o Bifásico (b)

2.5.5 RELES DE SOBRECARGA WEG

Os relees de sobrecarga WEG tienen en su denominación la letra “D” que indica

Doble Contacto.

A nomenclatura utilizada está de acuerdo con la IEC 947, la cual es respectada

para suministrar informaciones el respecto de la función de cada Terminal o su localización

con respecto los otros terminales o para otras aplicaciones.

Nota-se que la posición de los terminales de los contactos auxiliares obedece

secuencia diferente, dependiendo de la construcción mecánica del relees. En el tanto la

numeración de secuencia y de función obedecen la norma.

No RW 27D, RW 67D e no RW407D o contato NA é interno e oNF externo.

No RW 107D, RW 207D e noRW 307D o contato NA é àesquerda e o NF à direita do relé.

Terminales de relees de sobrecarga: los terminales del circuito principal de

los relees de sobrecarga deben ser marcados de la misma forma que los

terminales de potencia de los contactores.

Os terminales de los circuitos auxiliares de relees deben ser marcados de la misma

forma que los de contactores, con funciones específicas, conforme ejemplos la seguir.

O número de secuencia debe ser el 9 e, se una segunda secuencia existir, será

identificada con el cero.

2.5.5.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS RELES WEG:

32 fajas de corriente de 0,28 la 840A;

Sensibilidad a la falta de fase;

Compensación de la temperatura ambiente entre -20ºC y +60ºC;

2 contactos auxiliares: 1NA + 1NF;

Tecla multifunción programable;

De acuerdo con normas internacionales;

Base para montaje individual:

(RW 27D, 67D y 107D).

2.5.5.2 TERMINALES:

RW 17D y RW 27D;

1L1 2T1

3L2 4T2

5L3 6T3

REDE CARGA

98

96

95

Contato tipo reversor

98

96

95

Duplo contato

(1NA+1NF)

97

Tornillos “Posidrive” imperdibles, con guía para cables;

Grau de protección IP20;

Suministrados en la posición “abierto”.

RW 67D y RW 107D;

Terminales con Grapa: conexiones 100% seguras.

2.5.5.3 TECLA MULTIFUNCIÓN - PROGRAMACIÓN RW 17D, 27D,

67D 117.1D, 117.2D, 317D Y 407D

AAUTO

HANDH

AA

AUTOAUTO

HANDHAND

HH

Somente rearme automático;

Rearme automático e possibilidade de teste;

Rearme manual e possibilidade de teste;

Somente rearme manual.

2.6 RELES DE TIEMPO

Son tiempo rizadores para control de tiempo s de curta duración. Utilizados en la

automación de máquinas y procesos industriales, especialmente en secuencia,

interrupciones de comandos y en llaves de partida.

2.6.1.1 RELES DE TIEMPO CON RETARDO EN LA ENERGIZACIÓN

(RTW...E)

Aplicados en el secuencia de comandos y interrupciones, paneles de comando,

llaves compensadoras.

a) Electrónica:

Funcionamiento:

O relees conmuta sus contactos de salida, después de transcurrido el tiempo

seleccionado en la escala, siendo el inicio de tiemporización dado cuando de la conexión de

los terminales de alimentación A1 – A2.

Figura 5.6.1 – Diagrama de funcionamiento

a – instante de la conmutación;

b – retorno al reposo;

T – tiemporización seleccionada.

Figura 5.6.2 – Diagrama de ligación

A1 – A2 – alimentación;

15 – contacto común;

16 – contacto NF;

18 – contacto NA.

Especificación

Ajustes

Escala de tiempo Faja de ajuste (RTW) Faja de ajuste (RTW.02E)

5 seg. 0,1 la 5 seg. 0,5 la 5 seg.

15 seg. 0,3 la 15 seg. 0,1 la 15 seg.

30 seg. 0,4 la 30 seg. 0,22 la 30 seg.

60 seg. 0,9 la 60 seg. 0,33 la 60 seg.

Tensión de Comando

24 Vcc;

110 Vca;

220 Vca.

Contactos

1 contacto del tipo reversor;

2 contactos del tipo reversor.

Ejemplo: Especificación del relees de tiempo para una llave compensadora.

Tensión de comando 220Vca.

RTW. 30. 220. 1E

Número de contactos reversores;

Tensión de comando;

Escala de tiempo.

b) Bloc Tiempo rizador Neumático:

Usado directamente en la parte frontal de la línea de

contactores CWM (do CWM 9 hasta CWM 105). Funciona como

tiempo rizador con retardo en la conexión y desconexión, poseyendo

una faja de ajuste de 0,1... 30 según s. tiene la posibilidad de

combinación con bloques de contactos auxiliares frontales y

laterales obedeciendo el número máximo de contactos auxiliares:

2 contactos laterales para CWM 9 la 25;

4 contactos laterales para CWM 32 la 40;

6 contactos laterales o frontales para CWM 50 la 105.

Característica Beneficio al cliente

Compacto y montado directamente sobre el

contactor (ocupa 4 módulos).

Reduce el espacio ocupado en paneles, condición

esta cada vez más importante para fabricantes de

máquinas y en la montaje de CCM´s.

Retardo en la conexión y desconexión. Diversidad de aplicaciones.

posibilidad de combinación con bloques de

contactos auxiliares frontales y laterales.

Elevada flexibilidad en el montaje y en el “Ali-

out”.

Funcionamiento neumático (cfe. Diseño abajo).

Elevada precisión y confiabilidad (probabilidad de

defecto prácticamente nula).

No posee bobina.

Principio de funcionamiento del Bloc Tiempo rizador Neumático

2.6.1.2 RELES DE TIEMPO ESTRELLA-TRIÁNGULO (RTW..Y-)

Especialmente fabricado para utilización en llaves de partida estrena triángulo.

Esto relees posee dos circuitos de tiemporización en separado, siendo un de tiempo variable

para control del contactor que ejecuta la conexión estrena, y otro, con tiempo pre -

establecido y fijo (100ms) para control del contactor que ejecuta la conexión triángulo.

Funcionamiento

Después de aplicada tensión nominal a los terminales A1 – A2, el contacto de la

salida de la etapa de tiemporización estrena conmuta (15 – 18). Después de decorrida la

tiemporización seleccionada (0 la 30 seg.) el contacto de salida de la etapa estrena retorna

al reposo (15 – 16), principiando entonces la enumeración del tiempo fijo (100ms), al fin

del cual es actuado el contacto de salida de la etapa triángulo (25 – 28).


a – instante de la conmutación;

b – retorno al reposo;

T1 – tiempo ajustable para conexión estrena;

T2 – tiempo fijo para conexión triángulo (100ms).



15 – 25 – contacto común;

16 – 26 – contacto NF;

18 – 28 – contacto NA.


Especificación

Ajustes escala de tiempo: 25s.

Tensión de Comando

110 Vca;

220 Vca.

Contactos

2 contactos reversores.

Ejemplo: Especificación del relees de tiempo para una llave estrena-triángulo.

Tensión de comando 220Vca.

RTW. 25. 220. Y

Tensión de comando;

Escala de tiempo.

2.6.2 RELES DE SECUENCIA DE FASE (RSW)

Debido a su bajo costo y simplicidad de aplicación es el elemento ideal para

monitorización y control de secuencia de fase en sistemas trifásicos, con uso en la

protección de motores trifásicos, paneles de comando, accionamiento CA, detectando

cualquier inversión en la secuencia de las fases R, S, T.

Funcionamiento

No caso de inversión de fases, el contacto de salida no conmuta (LED apagado),

bloqueando de esta forma el comando del sistema en el cual se encuentra inserido.


RST – alimentación/monito ración;


16 – contacto NF;

18 – contacto NA.

Figura 5.6.7 – Diagrama de aplicación

Tensión de comando

220V;

380V;

440V.

Ejemplo:

RSW 220

Tensión de la red.

2.6.3 RELES DE PROTECCIÓN PTC (RPW-PTC)

Este relees es utilizado para protección térmica de motores que utilizan sondas tipo

PTC como sensor, pudiendo ser aplicado también con otros sensores que tengan variación

de resistencia mayor que 3500 (relees abre) y menor que 2300, (relees conmuta).

A selección de la temperatura adecuada se da a través de la escoja del sensor.

Funcionamiento

ES un relees cuja función es comparar un sinal de referencia con el sinal enviado

por el PTC. Cuando la temperatura del local donde se encuentra el sensor aumenta además

del normal, la resistencia de esto ultrapasa el valor de 3500, llevando el contacto de

salida la abrir, y solo ocurre el retorno a la operación cuando el valor resistivo del PTC

disminuir para cerca de 2300.


Tensión de comando

110Vca;

220Vca;

24Vcc.

Ejemplo:

RPW – 220 – PTC

Tensión de la red.



S1 – S2 – sensores;


16 – contacto NF;

18 – contacto NA.

Figura 5.6.10 – Diagrama de aplicación

2.6.4 RELES FALTA DE FASE

2.6.4.1 CON NEUTRO EN LA INSTALACIÓN

O control de protección contra falta de fase con neutro supervisión redes trifásicas

en las cuales las fases R, S y T están desfasadas entre si de 120º eléctrico s. Detecta la falta

de una o más fases del neutro y opera el desligamiento de la carga cuando la falta ocurre. El

neutro debe ser ligado al aparejo. Normalmente es suministrado con retardo para

desligamiento de hasta 5s para que no opere sin necesidad durante la partida del motor que,

mucha s veces, puede provocar en la red calidas de tensión mayor es que la programada del

aparejo para actuación. Es dotado de un contacto reversor.



Ejemplo de especificación del relees WEG:

RTW.220 N

Tensión de red.

2.6.4.2 SEM NEUTRO EN LA INSTALACIÓN

Este supervisión redes trifásicas con defasagens eléctricas también de 120º y tiene

las demás características del anterior, pero no siendo necesaria la ligación del neutro al

aparejo.



Ejemplo de especificación del relees WEG:

RTW.220

Tensión de red.

2.6.5 RELES DE MÍNIMA Y MÁXIMA TENSIÓN

Son utilizados en la supervisón de redes de alimentación monofásicas y trifásicas.

Permiten el accionamiento de alarme o el desligamiento de circuitos de modo la proteger

equipamientos contra variación de la tensión de la red además de los límite s pre -fijados.

Ajuste

Ajusta-se los valores máximos y mínimos de tensión admisibles para el

equipamiento la ser protegido, a través de dos potenciómetros independiente s.

Funcionamiento

O relees de salida estará energizado para tensiones de alimentación dentro de la

faja ajustada y desconectado arriba o abajo de esta. Estos relees también actúan por falta de

fase sin neutro y también, pueden ser dotados de retardos en el desligamiento de hasta 5s

para evitar que ocurran desligamientos de los sistemas durante el tiempo de partida en el

caso de instalación de motores de grandes potencias.


2.6.6 CONTROLADORES DE NIVEL

Controlan el nivel en reservatorios de líquidos, pozos artesianos, etc.

2.6.6.1 CONTROLADORES DE NIVEL MECÁNICOS (“LLAVES

BOYA”)

O control de nivel es hecho a través de la actuación mecánica de una boya sobre

contactos de comando. Los contactos accionan la bobina del contactor o pueden accionar

directamente motores de pequeñas potencias.

2.6.6.2 CONTROLADORES DE NIVEL ELECTRÓNICOS

Trabajan acoplados normalmente la tres electrodos (tipo asta o péndulo), siendo

que dos determinan el nivel máximo y mínimo y el otro es usado como referencia. El

electrodo de referencia debe ser colocado abajo del electrodo de nivel inferior.

Os controladores detectan la diferencia de conductibilidad entre electrodos cuando

inmersos o no en el líquido.

Para atender las diversas aplicaciones, son construidos dos tipos de control de

nivel electrónicos.

a) O relees de salida será energizado cuando el líquido llegar al nivel mínimo y

desconectado cuando el mismo atingir el nivel máximo, así permaneciendo

hasta llegar nuevamente en el nivel mínimo.

Cuando el nivel atinge el electrodo inferior E1, entre en funcionamiento

el sistema de abastecimiento hasta que el líquido llegue en el nivel superior.

Figura 5.6.16 – Esquema de aplicación

b) O relees de salida es energizado cuando el líquido atingir el nivel máximo y

desconectado cuando el mismo llegar en el nivel mínimo, así permaneciendo

hasta atingir el nivel máximo.

Cuando el nivel de agua en el pozo bajar hasta el electrodo E1, el relees

desligará la bomba, evitando que esta trabaje a seco.

A agua deberá entonces subir hasta el nivel del electrodo superior para

que la bomba entre nuevamente en funcionamiento.

2.6.7 CONSIDERACIONES IMPORTANTES SOBRE RELES

ELECTRÓNICOS

Cuando la corriente de la bobina del contactor principal ultrapasar la capacidad de

los contactos (normalmente 5A, 250V) de relees electrónicos y de termostatos (en motores

o en auto-transformadores), se debe adoptar la solución de la figura la seguir.

Figura 5.6.17

Dependiendo de la potencia que los contactos de salida tengan de conmutar, existe

una limitación del número de operaciones la sierren realizadas, conforme demostrado en las

figuras abajo.

Figura 5.6.18 – Vida útil de los contactos (carga resistiva)

Figura 5.6.19 – Factorde reducción para carga inductiva

O gráfico de la figura 5.6.18, es válido solamente para cargas resistivas, donde no

ocurre m variaciones sensibles en la corriente. Ya para cargas inductivas es necesaria la

multiplicación del número de operaciones por un factorde reducción dependiente del cos

de la carga, como visto en la figura 5.6.19.

2.7 TRANSFORMADORES

2.7.1 TRANSFORMADOR DE COMANDO

O transformador de comando tiene como objetivo principal compatibilizar la

tensión de la red con la tensión de comando.

O uso de esto componente posibilita que el circuito de comando sea ligado entre

fase y tierra, evitando el desequilibrio del punto neutro de la ligación estrena de la red. Esto

desequilibrio causa la variación de tensión de comando.

El transformador aísla (separa) galvanicamente el circuito de comando del

principal. Con esta práctica el circuito de comando estará libre de cualquier anomalía

(corto -circuito, sobrecargas) del circuito de fuerza.

2.7.1.1 FORMAS DE INSTALACIÓN

Figura 5.7.1 – en redes trifásicas sin NEUTRO

Figura 5.7.2 – en redes trifásicas con NEUTRO


A potencia de pico del circuito de comando en el instante de ligar, asume diversas

veces el valor de la potencia en régimen del circuito ligado. Por esto motivo, como también

para evitar sobrecalentamiento del transformador y calida de tensión excesiva en el instante

de picos, deben ser atendidas las siguientes condiciones:

a) A potencia nominal del transformador (ST), deberá ser superior a la potencia

de régimen del circuito (SR) en el instante en que la lógica de comando

obtuviere el mayor consumo en régimen (contactores ligados) ST > SR, (SR =

sumatoria de las potencias aparentes de los contactores ligados, en el instante

en referencia).

b) A potencia instantánea máxima del transformador deberá ser superior a la

potencia de pico máxima que pueda ser solicitada por el circuito. la escoja del

transformador por la potencia instantánea es relacionada con la potencia de

pico (SP) y del factorde potencia (FP), del circuito.

potencia de Pico (SP)

ES la sumatoria de las potencias aparentes de pico y en régimen de los

contactores en el instante en referencia

Factorde potencia (FP)

O factorde potencia debe ser calculado solamente para el instante donde

se tiene la mayor potencia de pico.

100SP

PpFP ,

Donde: Pp es la sumatoria de las potencias activas, de pico y en régimen

de todos los contactores en el instante de mayor pico.

IMPORTANTE: en circuitos de comando de llaves de partida individuales, se

despresa la potencia consumida por relees electrónicos y

señalizaciones.

2.7.2 AUTO TRANSFORMADORES DE PARTIDA

Os auto transformadores se distinguen de los transformadores por el facto de

poseerán solamente un enrolamiento, que es al mismo tiempo primario y secundario.


Os auto transformadores poseen, opcionalmente, instalado en la bobina central, un

termostato. El termostato tiene la función de protección del equipamiento contra

calentamiento excesivo ocasionado por sobrecarga o número de partidas arriba del

especificado. El termostato es especificado en función de la clase de aislamiento del auto

transformador.

Para se definir la potencia del auto transformador se debe considerar:

potencia del motor;

Frecuencia de partida (número de partidas por hora);

Existen limitaciones cuanto al número de partidas, sob pena de daños de los

enrolamientos. Así sendo, calida establecido:

10 partidas/hora con un tiempo de partida de 15 según s.

Tiempo de partida del motor;

Normalmente los autos transformadores son proyectados para suportar la

corriente de partida durante 15 según s.

Después de la definición de la potencia, para completar la especificación del

auto transformador debe ser citado:

Tensión nominal de la red;

Clase de aislamiento en su mayoría, clase B;

Derivadores (TAP’s) de tensión necesario s; normalmente utiliza-se TAP’s de

65 y 80%.

2.7.3 TRANSFORMADORES DE CORRIENTE (TC’S)

Os TC’s son transformadores destinados la reproducir en sus secundarios la

corriente de sus circuitos primarios de una proporción definida, conocida y adecuada para

uso en instrumentos de medición, control y protección. La finalidad de los TC’s es aislar

los instrumentos de medición, control o protección y reduce ir las altas corrientes de los

circuitos de fuerza, tornando más económica la construcción de los sistemas.

Son componentes de circuito-serie, esto es, el primario es ligado en serie con el

circuito (a carga) y en el su secundario todos los elementos son también ligados en serie.

Os transformadores de corriente, en su grande mayoría, son encontrados solamente

con el enrolamiento secundario, siendo el primario el propio conductor del circuito donde

será conectado.

As tensiones en los terminales del secundario son prácticamente despreciable pero,

caso los terminales se encontraren en abierto estando el primario con corriente, la tensión

asume valores bastante altos, ya que el TC tiende la suministrar corriente constante.

Analizando, se concluí que la impedancia del circuito equivalente la una carga de valor

infinito.

IZU

Os TC’s para uso en medición poseen bajos valores de corriente de saturación, al

contrario de los destinados a la protección donde la misma atinge valores elevados (entre 10

y 20 x In, normalmente). De esta forma, el TC no sufre saturación en el instante de la

partida de motores eléctrico s, cuando la corriente atinge valores entre 6 y 9 x In.

2.8 DISYUNTOR

Os disyuntores en caja moldada son dispositivos destinados la protección de

circuitos de distribución. Actualmente, es el dispositivo más común de protección en baja

tensión. En su grande mayoría, son termo magnético s, equipados con disparadores térmico

s (que posee una característica considerada de longa duración) y disparadores

electromagnético s (instantáneos). Generalmente, son montados en cuadros de distribución.

2.8.1 FUNCIONAMIENTO

Un elemento es movimentado por una fuerza externa (palanca, motor, etc)

accionando un bloc de contactos principales y otro de contactos auxiliares, al mismo tiempo

que comprime un juego de resortes de abertura. Al fin del curso de los contactos, una traba

mantiene el mecanismo de posición de contactos principales equivocado s y resortes de

abertura comprimidas.

Un comando de abertura, directo o a través de disparadores, irá retirar la traba

liberando el mecanismo que provocará la separación brusca de contactos equivocado s por

efecto de liberación de los resortes comprimido de abertura. La interrupción de corriente

que ocurre en la abertura tiene un valor máximo que es chamado de capacidad de

interrupción.

2.8.2 CAPACIDAD DE INTERRUPCIÓN

El mayor valor eficaz simétrico que un dispositivo puede interrumpir con plena

seguridad tanto para el operador, cuanto para los equipamientos próximos es chamado de

capacidad de interrupción. Su valor siempre es expreso en kA.

En la escoja de un disyuntor, la capacidad de interrupción es el ítem más

importante porque esta directamente ligada a la capacidad de generación de corto -circuito

de la red, o sea, de la potencia máxima que la red puede conduce ir cuando la resistencia es

mínima. Logo, la escoja de un disyuntor adecuado deberá ser feita, se conociendo las

condiciones de la red de alimentación.

As capacidades de interrupción de los disyuntores son definidas pelas normas,

conforme Icu y Ics.

o/cto/ctoIcs

o/ctoIcu

A interpretación del ciclo Icu en los informa de que, en condiciones de corto -

circuito declarada por el fabricante, el disyuntor debe abrir (o), quedar abierto por un corto

espacio de tiempo (t)(que debe ser de en el mínimo de 3 minutos), ser equivocado (c) sobre

la línea en corto y reabrir en seguida con total seguridad. Para Ics es acrecentada más una

operación de cerramiento y abertura. Una vez actuando sob estas condiciones rígidas, el

disyuntor tendrá cumplido el su papel, o sea, atiende la norma IEC 60 947-2.

A capacidad de interrupción de corriente de corto -circuito Ics es presentado en

relación las porcentuales de Icu. Para disyuntores con Categoría de Utilización “A”, estos

porcentuales son normalizados conformes la tabla:

Categoría de Utilización “A”

% de Icu

25

50

75

100

Debido las impedancias imprevistas, normalmente presentes en cualquier línea

(enmiendas, contactos, etc), la grande mayoría de los corto s-circuitos atinge valores abajo

de la capacidad de interrupción del disyuntor, garantiendo así, una vida longa y un grande

número de maniobra s. en el tanto, el acontecimiento de un corto equivalente a la capacidad

plena de interrupción, puede acontecer en cualquier momento, haciendo -se necesaria una

inspección periódica de contactos y cámaras de extinción para determinar el estado físico

de los mismos.

2.8.3 CATEGORÍA DE UTILIZACIÓN PARA DISYUNTORES

A categoría de utilización de un disyuntor debe ser mencionada considerando se

ele es o no específicamente destinado la ser utilizado en selectividad. Utilizando-se un

retardo de tiempo intencional en relación la otros disyuntores en serie en el lado de la carga,

sob condiciones de corto -circuito, se tiene la condición de selectividad.

Abajo, tenemos una tabla que en los trae las diferentes categorías de utilización de

disyuntores.

Categoría de

Utilización Adecuación para Selectividad

A

Disyuntores no especificadamente dimensionados para selectividad en

condiciones de corto -circuito, instalados la montante de dispositivos contra

corto s-circuitos conectados en serie con la carga.

Ejemplo: disyuntores sin retardo intencional de curta duración.

B

Disyuntores específicamente dimensionados para selectividad en condiciones

de corto -circuito, instalados el montante de dispositivos contra cortos-

circuitos conectados en serie con la carga.

Ejemplo: disyuntores próvidos de retardo intencional de curta duración.

2.8.4 CLASIFICACIÓN DE LOS DISYUNTORES

Os disyuntores son utilizados, del punto de vista de utilización, para la protección

de redes o máquinas girantes, habiendo en estas últimas una nítida diferencia entre

características para máquinas motoras y generadoras.

2.8.4.1 SOB EL ÁNGULO DE FUNCIONAMIENTO, PODEMOS

CLASIFICA-LOS EN TRES CLASES DENOMINADAS

STANDARD, LIMITADORES Y SELECTIVOS.

2.8.4.1.1 DISYUNTORES STANDARD

O principio de funcionamiento de esto tipo de disyuntor constituí-se por la

abertura de sus contactos (por acción de la fuerza de las resortes de abertura), por la

limitación de la velocidad de abertura bien como otros aspectos constructivos.

2.8.4.1.2 DISYUNTOR LIMITADOR

Tiene una alta velocidad de operación, ayudando la mantener limitado el

crecimiento de la corriente de corto -circuito de manera que la corriente de corte sea menor

que el ip (valor máximo de la corriente de corto -circuito), dentro del primero semi-ciclo.

Logo, con esto tipo de acción se tiene un disyuntor limitador.

2.8.4.1.3 DISYUNTOR SELECTIVO

A selectividad en un circuito, donde existen diversos disyuntores en serie, es la

garantía de que el tiempo de interrupción del disyuntor más próximo del defecto debe ser

menor que el tiempo mínimo de impulso del disyuntor inmediatamente a la montante

(disyuntores categoría B).

2.8.4.2 SE PUEDE CLASIFICAR LOS DISYUNTORES, TAMBIÉN,

SOB EL PUNTO DE VISTA DE APLICACIÓN EM:

2.8.4.2.1 MINI DISYUNTORES

Son pequeños interruptores automáticos que presentan las mismas características

de los disyuntores mayor es (dispositivo térmico y dispositivo electromagnético).

2.8.4.2.2 DISYUNTORES COMPONIVELES

Os elementos modulares que componen el sistema pueden desempeñar funciones

de protección, comando, conmutación, señalización y inclusive se integrar la sistemas de

automación.

Tomando como elementar un módulo base, varios otros elementos pueden ser la

ele acoplados, permitiendo al conjunto desempeñar las funciones deseadas.

2.8.4.2.3 DISYUNTOR PARA MOTORES

Sendo ele tanto Standard cuanto limitador, el disyuntor para motor debe poseer

disparador térmico ajustable y disparador magnético regulado de tal forma la suportar la

corriente de partida del motor.

A utilización de disyuntores para la protección de motores en sustitución a la

tradicional solución fusibles /contacto r/relees térmico, trae una serie de ventajas, de las

cuales destacan-se:

O disyuntor funciona como llave general;

Desligamiento simultáneo de todas las fases, evitando funcionamiento

bifásico;

Casamiento perfecto entre las curvas de protección térmica y magnética con

posibilidad de regulación de esta última también.

Ofrece protección para cualquier valor de corriente, principalmente en las fajas

de pequeños motores;

en caso de abertura por corto -circuito, basta rearma-lo, no necesitando su

sustitución.

2.8.4.2.4 DISYUNTOR DE POTENCIA

Utilizado en redes de alimentación y distribución, los disyuntores de potencia son

interruptores que deben tener altas capacidades de interrupción, teniendo en vista los

valores de corto -circuito que acostumbran ocurre r en subestaciones, cuadros generales y

de distribución.

A capacidad de interrupción es, genéricamente, correspondiente la corriente

nominal.

Se puede definir la capacidad de interrupción por la corriente presumida de un

corto -circuito en el local de la instalación del disyuntor. Para corriente alternada,

considera-se el valor eficaz de la componente simétrica “Ik”.

Quien define la capacidad de ligación de corriente de corto -circuito es el valor

máximo de la corriente de corto -circuito, en el local de la instalación del disyuntor.

2.8.5 DISPARADORES EN DISYUNTORES

Os disyuntores pueden ser previstos con los siguientes disparadores:

Tipo del Disparador Aplicación Disparador de Sobre corriente

Térmico..................................

Electromagnético

Tiempo rizado...........................

Instantáneo..............................

Electrodinámico......................

.

protección contra sobrecarga

protección selectiva contra corto -circuito

protección contra corto -circuito

Protección contra corto -circuito con limitación de

corriente.

Disparador de

Subtensión....................

Protección contra Subtensión, comando a la distancia,

inter trabamiento.

Disparador la distancia.................... Desligamiento la distancia

Disparador de Redes en Malla...... protección selectiva de redes en malla

2.8.6 VIDA ÚTIL Y FRECUENCIA DE MANIOBRA

Os disyuntores son equipamientos que operan con una grande presión en las piezas

de contacto. Estas operaciones resultan en un inevitable desgaste mecánico de las partes

involucradas, principalmente en el dispositivo de trabamiento de los contactos. Esto en los

hace limitar el número de operaciones del disyuntor.

No se debe, entonces, exigir un grande número de operaciones del disyuntor, aún

que ele sea previsto con un accionamiento automático. Ocasiones donde sea exigido un

grande número de ligaciones, juntamente con una longa vida útil, un contactor debe ser

utilizado para realizar las conmutaciones.

Juntamente con la vida útil mecánica, es mucho importante reasaltar la vida útil de

las piezas de contacto; donde no se puede hacer una definición generalizada, una vez que el

desgaste de las piezas de contacto debido al arco voltaico, depende de varios factores, como

intensidad de la corriente, de la tensión y de la constante de tiempo del circuito.

disyuntores Vida Útil y Mecánica

“Maniobra s”

Frecuencia de Ligaciones

por hora

disyuntores de pequeño y

medio porte

Para cargas motoras

0,1106

Para las cargas motoras

20 la 60

Para potencia

30104

Para potencia

20

disyuntores grandes

Para cargas motoras

15103

Para cargas motoras

20

Para potencia

15103

Para potencia

20

Tabla 5.8.1 – vida útil y frecuencia de operaciones de disyuntores

2.8.7 CONTACTOS AUXILIARES

Los disyuntores son previstos con contactos auxiliares para que sean realizadas

operaciones como, comando, señalización e inter trabamiento, una vez que estos pueden

operar a través del eje de los contactos principales, del accionamiento o del disparador de

sobre corriente.

Los contactos podem ser normalmente abiertos (NA), normalmente equivocado s

(NF), o contactos de alarme.

2.8.8 TIPOS DE DISYUNTORES

Considerando la utilización, los disyuntores pueden ser clasificados en:

disyuntores ligados directamente a la carga;

disyuntores de distribución;

disyuntores de acoplamiento.

Corriente

Nominal Iu (A)

disyuntores

Ligados la Carga

disyuntores de

distribución

disyuntores de

acoplamiento

6 – 16

25 – 40

63

100 – 200

400

630

1000

1250 – 1600

2500 – 3150

4000 – 6300

Tabla 5.8.2 – faja de corriente de régimen – valores básicos

Diagrama básico de un sistema de distribución

c – disyuntor de carga;

d – disyuntor de distribución;

a – disyuntor de acoplamiento.

2.8.8.1 DISYUNTORES LIGADOS DIRECTAMENTE A LA CARGA

Son disyuntores aplicados en cargas, como motores, condensadores y hornos

eléctricos. Además de la protección de conmutación, también ejercen la función de

protección del consumidor contra sobrecarga e, en el caso de corto -circuito, el

desligamiento del circuito, en el menor tiempo posible.

2.8.8.2 DISYUNTORES DE DISTRIBUCIÓN

Su aplicación es en circuitos de protección de generadores, transformadores y de

los cables de distribución.

Estos disyuntores son concebidos con disparadores electromagnético s tiempo

rizados y poseen capacidad suficiente para suportar los efectos térmico s y dinámicos de la

corriente de corto -circuito.

2.8.8.3 DISYUNTORES DE ACOPLAMIENTO

O uso de disyuntores en instalaciones de baja tensión son utilizados, por motivos

económicos, con corriente de corto -circuito limitada en 50kA, 500V, 60Hz.

Se puede trabajar también en potencias de corto -circuito más elevado en redes

industriales. Caso ocurran picos de carga, para garantir que la tensión de la red aún se

mantenga en niveles adecuados, son utilizados, usualmente, dos o más transformadores

alimentando el abarramiento, ínter ligados por disyuntores de acoplamiento.

2.9 SELECTIVIDAD ENTRE DISPOSITIVOS DE PROTECCIÓN EN BAJA

TENSIÓN

Un sistema es selectivo se, sometido la una corriente anormal, hace actuar los

dispositivos de protección de manera la desconectar solamente la parte del circuito afectado

(males próximo de la falta).

Estos elementos pueden ser encuentra dos en uno determinado sistema, formando las

siguientes combinaciones:

Fusible en serie con fusible

Fusible en serie con disyuntor

disyuntor en serie con fusible

disyuntor en serie entre si

2.9.1 FUSIBLES LIGADOS EN SERIE CON FUSIBLES

Fusibles ligados en serie tendran selectividad garantizada cuando sus curvas

características no se cruzaren, mas esta condición pero no es suficiente, cuando la corriente

de corto -circuito fuera elevada. La selectividad, en esto caso, es garantizada cuando el

valor de la energía durante el tiempo de fusión y extinción del arco (fusible 2) fuera menor

del que la energía de fusión del fusible inmediatamente superior, al considerado (fusible 1).

2.9.2 FUSIBLES LIGADOS EN SÉRIE CON DISYUNTORES

Para que se establezca la selectividad entre fusibles en serie con disyuntores debemos

analizar a través de sus curvas “I x t” las siguientes condiciones:

a) Faja de Sobrecarga

Considerando esta faja, la selectividad es garantizada, cuando la curva de

desligamiento del relees térmico no corta la curva del fusible.

b) Faja de Corto -Circuito

En la faja característica de la corriente de corto -circuito, para se obtener selectividad,

es necesario que el tiempo de actuación del fusible sea igual o superior en 50ms al tiempo

de disparo del relees electromagnético.

TAF > TODO + 50 “ms”

TAF – tiempo de actuación del fusible, en ms.

TDO – tiempo de desligamiento del disyuntor, en ms.

Un caso mucho particular de fusibles en serie con disyuntor, y mucho frecuentemente

empleado, es aquel en que se desea proteger el disyuntor contra corrientes elevadas de corto

-circuito, cuyo valor sea superior la su capacidad de interrupción. Utilízase en esto caso, la

propiedad de los fusibles (NH) de limitación de corriente de crista.

2.9.3 DISYUNTOR EN SÉRIE CON FUSIBLE

Cuando después que un disyuntor se conectan fusibles, estos deben ser de intensidad

nominal notadamente más baja que la del disyuntor. Para conseguir selectividad, las

características de ambos elementos de protección deben mantener suficiente distancia entre

si. Esto significa que el tiempo total de actuación de un fusible, que puede ser denominado

de tiempo de fusión + tiempo de extinción, debe ser menor del que la duración mínima

necesaria para sensibilizar el disyuntor. Normalmente el proyectista dispone solamente de

las características de tiempo de fusión, y a través de estas se deduce con suficiente exactitud

el tiempo de desconexión total en casos de corto -circuito aumentando el valor del tiempo

de fusión dado en 20ms. Por lo tanto, se puede afirmar que la selectividad solo será

garantizada se el fusible limitar la corriente la tal valor, que la corriente pasante no atinja

los valores de actuación del relees electromagnético.

2.10 ANÁLISIS Y DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE CORTO -CIRCUITO

2.10.1 INTRODUCCIÓN

Os corto s-circuitos son fenómenos físicos que se diferencian de las sobrecargas

(solicitaciones indebidas del sistema) por se constituir de defectos en la instalación.

Estos defectos, siempre son fallas de aislamiento, provocando contacto entre un

conductor y la tierra o partes metálicas unidas a la ella, o entre conductores.

Estas fallas de aislamiento pueden ser provocadas por rayos, calidas de cuerpos

extraños sobre los conductores, fallas de maniobra s, etc.

En general, el corto -circuito sobre una red provoca sobre intensidades, calidas de

tensión y desequilibrios de las tensiones y corrientes en las 3 fases.

2.10.2 ANÁLISIS DEL CORTO -CIRCUITO TRIFÁSICO “TRIPOLAR”

Como es sabido los sistemas eléctrico s industrial poseen características

inductivas. De esta forma un corto -circuito puede ser representado por el cerramiento de la

llave “S” en el circuito de la figura abajo:

Circuito equivalente de una red en corto circuito trifásico.

Aplicando la ley de Kirchoff en la figura arriba, se tiene:

dt

diLRiV

dt

diLRi)wtsen(.Uf.2

Donde:

Uf – Valor eficaz de la tensión (en la fase) en V.

R – Resistencia del circuito (instalación) de entrada hasta el punto en que ocurre u

el corto -circuito en.

L – inductancia del circuito (instalación) de la entrada hasta el punto en que ocurre

u el corto -circuito en H.

A solución de la ecuación arriba es:

tL

R

2222e)sen(

XR

Uf.2)wtsen(

XR

Uf.2i

Donde:

X = L – reactancia inductiva del circuito (instalación) de la entrada hasta el

punto en que ocurre u el corto -circuito.

– instante en que ocurre u el cerramiento de “S”.

– defasaje entre la tensión y la corriente.

Observando-se la ecuación arriba, se concluí que la corriente de corto -circuito es

compuesta de dos parcelas, o sea,

- Una parcela de comportamiento senoidal, dada por:

)wtsen(XR

Uf.2"t"

22AC

- Una parcela de comportamiento exponencial, unidireccional, dada por:

t.

L

R

22DC e)sen(

XR

Uf.2"t"

En estas condiciones, la corriente de corto -circuito tiene la forma de onda típica

ilustrada en la figura abajo.

Corriente de Corto -Circuito ( = 90º)

Para analizar los efectos de la corriente de corto -circuito en un equipamiento, se

lanza mano de un artificio, que simplifica bastante la secuencia de cálculo.

Como la componente alternada de la corriente de corto -circuito tiene la misma

forma de onda de la tensión, su valor puede ser obtenido a partir del valor eficaz de la

tensión, o sea:

Z3

Ul

Z

UfIk

Donde Ul es la tensión de línea; Z es la impedancia del circuito (instalación) de la

entrada hasta el punto en que ocurre u el corto circuito, o aún:

22XRZ

A circulación de la corriente de corto -circuito por una llave cerrada produce

solicitaciones térmicas y dinámicas en la llave, que dependen de la intensidad de la

corriente.

A corriente de pico o la corriente de corto -circuito dinámica es el mayor valor

instantáneo de la corriente de corto -circuito que la llave debe suportar cerrada, sin que

ocurran daños mecánicos.

A partir de la expresión de valor eficaz de la componente alternada, el mayor valor

instantáneo de la corriente de corto -circuito puede ser determinado a partir de la expresión

abajo:

Ik2fiip

Donde fi es el factorde impulso o factorde asimetría, que lleva en cuenta la

influencia de la componente continua.

O factorde impulso o de asimetría, pode ser obtenido a partir de datos del circuito,

con auxilio de la ecuación abajo:

X

R03,3

e98,002,1fi

Donde:

R – resistencia del circuito (instalación) de la entrada hasta el punto en que ocurre

u el corto -circuito.

X – reactancia inductiva del circuito (instalación) de la entrada hasta el punto en

que ocurre u el corto -circuito.

O valor de fi, también, puede ser obtenido a partir de la curva de la figura abajo,

que representa la su ecuación.

Abajo, tenemos un formulario básico para cálculos de impedancia de circuitos

eléctrico s en baja tensión.

Dispositivos Dados Cálculos

Entrada Pcc = MVA

Un pr = KV m10MVA

V

10Pcc

UnsXZ

0r

33

2

Trafo

Pt = KVA

Z%

R%

Uns

mRZX

m100KVA

V

100Pt

Uns%RR

m100KVA

V

100Pt

Uns%ZZ

22

2

2

Barras

A = mm2

l = m

n

m

m144,0'X

m

mm0178,0

2

cu

mAn

10lR

3

m n

l 'XX

Cables

A = mm2

l = m

n

m

m096,0'X

m

mm0178,0

2

cu

mAn

10lR

3

m n

l 'XX

Obs.:

Pcc – Potencia de corto –circuito suministrado por la concesionaria en MVA.

Unpr – tensión de primario en KV.

Uns – tensión de secundario en V.

Pt – potencia nominal del transformador en KVA.

Z% - impedancia porcentual del transformador (datos de placa).

R% - resistencia porcentual del transformador (dado sob consulta).

- coeficiente de variación de la resistividad del material con la temperatura

(Cu = 0,0178 y Al = 0,0278)

n – número de cables o barras en paralelo por fase

X’ – reactancia de cables o barras por unidad de largo (dado de catálogo del

fabricante).

2.10.3 VALORES MEDIO DE IMPEDANCIA Y RESISTENCIA DE

TRANSFORMADORES

KVA 150 225 300 500 750 1000 1500

Z% 3,5 4,5 4,5 4,5 5 5 6

R% 1,4 1,3 1,2 1,1 1,6 1,5 1,5

* R% es un dado sob consulta.

2.10.4 CÁLCULO DE CORTO -CIRCUITO POR EL MES TODO

SIMPLIFICADO

Para que podamos efectuar un cálculo rápido del nivel de corto -circuito de una

instalación, basta considerar el corto en la salida del transformador (peor caso en baja

tensión), o sea, la única impedancia involucrada en el sistema será la del transformador.

Con esto, se sustituiremos la impedancia equivalente del sistema por la del trafo, tememos:

Z3

UnsIk

Donde:

100Pt

)Uns(%)Z(Z

2

trafo

Por lo tanto:

Uns%)Z(3

100PtIk

E el valor dinámico de la corriente de corto -circuito será dada por:

Ik2fiip

2.10.5 DETERMINACIÓN DE LAS RESISTENCIA S ADICIONALES

DEL SISTEMA

Nos procedimientos usuales de cálculo de intensidad de corto -circuito se despresa

determinadas grandezas debido la complejidad en obtenerlas. Estas grandezas serian las

resistencia s de contacto, impedancia interna de los componentes, resistencia de arco etc, y

se debe dar al trabajo de obtenerlas, solamente cuando el nivel de corto -circuito está

ligeramente arriba de la capacidad de interrupción de los dispositivos de seccionamiento

y/o protección.

a) Impedancias Adicionales

As impedancias adicionales que pueden ser determinadas son:

Resistencia s de contacto en conexión de barras

As resistencia s de contacto en barras pueden ser consideradas puramente óhmicas.

Estas son una combinación de resistencia superficial y resistencia interna de difícil cálculo,

ya que depende de la presión de contacto, de la temperatura, del estado y extensión de la

superficie de contacto, del medio ambiente, de la intensidad nominal, de los tornillos y del

cuidado en la ejecución.

Resistencia de Fusibles NH

A resistencia de fusibles NH puede ser considerada esencialmente óhmica, visto

que la parte inductiva puede ser despresada. La resistencia total envolverá la resistencia

interna y la resistencia s de contacto de los mismos.

impedancia de los disyuntores

Llevan en consideración la resistencia y reactancia interna de los aparatos y las

resistencias de contacto en los bornes.

impedancia de los Transformadores de Alimentación

A influencia de la resistencia de esto s, cuando comparada con la impedancia total

del transformadores prácticamente desconsiderada. Considera-se por lo tanto, solamente la

reactancia del transformador más las resistencia s de contacto en las barras.

impedancia de los Abarramientos de Cuadros de Distribución

Llevan en consideración la resistencia y la reactancia de la barra más la resistencia

de contacto en la unión de las barras.

impedancia de Abarramientos Blindados

Os abarramientos blindados son una solución moderna de distribución de energía

eléctrica que permite fácil reoperación de la instalación para acompañar mudanzas del “lay-

out” de la fábrica, sin la desconexión del sistema.

As impedancias de estos abarramientos llevan en consideración la resistencia y la

reactancia del abarramiento más resistencia de contacto de los mismos.

2.10.6 GRANDEZAS PARA LA ESPECIFICACIÓN

2.10.6.1 CORRIENTE NOMINAL

O primero ítem la ser verificado para el dimensionamiento es la corriente nominal. La

corriente nominal que pasará por el disyuntor, en esto caso, es la corriente del circuito

principal.

2.10.6.2 TENSIÓN NOMINAL

Valor eficaz de la tensión por el cual un equipamiento es designado y al cual son

referidos otros valores nominales.

2.10.6.3 VALOR EFICAZ DE LA CORRIENTE DE CORTO -CIRCUITO

IK

Llevando-se la corriente nominal y la tensión nominal del circuito en consideración,

escoge-se el disyuntor. Una vez definido el disyuntor, verificar-se se esto suporta

térmicamente el valor eficaz de la corriente de corto -circuito. Para que esto ocurra, se debe

tener:

Icu Ikinstalación

Se puede decir, entonces, que el disyuntor debe tener una capacidad de

interrupción mayor que el valor eficaz de la corriente de corto -circuito de la instalación.

2.11 EXERCÍCIO DE APLICACIÓN DE DIMENSIONAMIENTO DE NIVEL DE

CORTO -CIRCUITO.

1. Determinar el nivel de corto -circuito en los puntos 1, 2 y 3 de la instalación

abajo:

a) Cálculo de la impedancia de entrada:

0Re

m29,010500

380

10Pcc

UnsXeZe

3

2

3

2

b) Cálculo de la resistencia, reactancia y impedancia del trafo:

m22,71001000

3805

100Pt

Uns%ZZt

22

m16,21001000

3805,1

100Pt

Uns%RRt

22

m89,616,222,7RtZtXt2222

c) Cálculo de la impedancia de las barras.

m022,08001

1010178,0

An

10lRB

33

m144,01

1144,0

n

l'XXB

m145,0144,0022,0XBRBZB2222

d) Cálculo del nivel de corto -circuito en el punto 1.

)144,089,629,0(j)022,016,20(1Zo

m64,732,718,21Z22

KA72,281064,73

380

1Z3

UnsIk

3

3,032,7

18,2

X

R

KA 9,5672,2824,1i

Ik2fii

p

p

e) Cálculo del nivel de corto -circuito en el punto 2.

)43,089,629,0(j)066,016,20(2Zo

)61,7(j)23,2(2Zo

m93,761,723,22Z22

KA66,271093,73

380

2Z3

UnsIk

3

3,061,7

23,2

X

R

KA 76,5466,2724,1i

Ik2fii

p

p

f) Cálculo del nivel de corto -circuito en el punto 3.

)58,089,629,0(j)088,016,20(2Zo

)96,7(j)25,2(2Zo

m27,896,725,22Z22

KA53,261027,83

380

2Z3

UnsIk

3

3,096,7

25,2

X

R

KA 53,5253,2624,1i

Ik2fii

p

p

2. Determinar el nivel de corto -circuito de la instalación bajo a través del

método simplificado.

A través de la tabla de valores medio de impedancias y resistencia s de

transformadores, tenemos:

Z% = 5

R% = 1,5

Cálculo del nivel de corto -circuito en el secundario del transformador:

%ZUns3

100PtIk

KA 4,3053803

100101000Ik

3

222 RXZ

Luego, X = 4,77. Por lo tanto:

31,077,4

5,1

%X

%R

Ik2fiip

KA 18,604,3024,1ip

2.12 LÍNEA DE DISYUNTORES EN CAJA MOLDADA WEG

2.12.1 CARACTERÍSTICAS:

Dos versiones de capacidad de interrupción:

DW...N (normal);

DW...H (alta capacidad)

Ampla línea de accesorios atendiendo las más variadas aplicaciones.

Compactos hasta 125A;

Disparadores térmicos y magnéticos ajustables como padrón en todas versiones, a partir

del modelo DW 250;

Versiones específicas para la protección de:

Circuitos de Motores (DW-M) e

Protección de Generadores (DW-G).

Los disyuntores en caja moldada WEG son divididos en 5 diferentes tamaños,

atendiendo las corrientes desde 10A hasta 1600A.

DW 125 DW 160 DW 250 DW 800 DW 1600

2.12.2 ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN:

En la etiqueta de identificación podemos observar las varias informaciones relevantes

de los disyuntores WEG, como por ejemplo:

Demás informaciones de la etiqueta:

Disjuntor

WEG

Modelo

Referência

Alta

capacidade

Ajustável

DW 630HA - 500

Corriente máxima de la

carcasa

In máxima

2.12.3 DATOS COMPLEMENTARES PARA LA SELECIÓN DE

DISYUNTORES:

Disparadores Térmicos (protección contra sobrecargas):

FIJOS: Normalmente hasta 160A.

AJUSTÁBLES: Opción existente normalmente arriba de 160A, con Las

siguientes ventajas:

- Protección puede ser ajustada al valor exacto de la carga a ser

protegida;

- Menor número de ítems de estoque (un mismo disyuntor cobre toda

faja de corrientes nominales de 500 hasta 630A, por ejemplo).

Tensión de emprego

máxima

In máxima

Icu =Capacidade de interrupción máx.

Faixa de ajuste

magnes tico

Faixa de ajuste

tes rmico

Disparadores Magnético s (protección contra corto -circuitos):

FIJOS: Normalmente hasta 160A.

AJUSTÁBLES: Opción existente normalmente arriba de 160A,

posibilitando la ventaja de ajuste en función de la carga la ser protegida y

de la corriente de partida del sistema.

Observación: los disparadores térmicos y magnético s son

suministrados ajustables como Standard en todas las

líneas WEG a partir del modelo DW 250

2.12.4 FUNCIONES ADICIONALES DE LA LÍNEA WEG:

Teste

Permite al operador la simulación de disparo del disyuntor,

certificando que su mecanismo está apto la actuar en caso de sobrecarga o

corto -circuito.

Normais

Posición de Disparo de la Manopla

Permite al operador visualizar se el disyuntor fue “desligado”

manualmente o “disparado” por sobrecarga o corto -circuito.

2.12.5 ACESÓRIOS

Internos

- Accesorios internos son montados por

el frontal del disyuntor, retirando-se su

tapa;

- Son suministrados separados o

montados en el disyuntor.

Bobinas

Contactos Auxiliares

Señalizan la posición abierto y equivocado

de los contactos principales del disyuntor.

Señalizan cuando el disyuntor es

Disparo por

Subtensión

Disparo la

Distáncia

De Alarme

disparado por sobrecarga o corto -circuito.

Externos

Accionamiento Motorizado

Permite que el disyuntor sea ligado, desligado o recetado la

distancia.

Inter trabamiento Mecánico

Impide que los dos disyuntores sean ligados al mismo

tiempo. (ejemplo de aplicación: grupos generadores.)

Manopla Para Accionamiento Rotativo en Porta de Panel

Permite el accionamiento del disyuntor en la

porta del panel, sin que esta sea abierta;

Posee eje prolongador permitiendo la montaje del

disyuntor en diferentes profundidades;

Puede ser bloqueada con traba en la posición

desligado, proporcionando seguridad en

manutenciones;

Grado de protección IP 55.

Prensa Cables

Facilita la conexión directa de cables en el disyuntor;

Suministrado como Standard en el modelo DW 125.

Conexión Trasera

Permite que todo cableado pueda ser realizado por la parte trasera de la placa de

montaje del panel ;

Suministrado montado al disyuntor. (Especificar en la confirmación del pedido).

Moldura para Accionamiento en Porta de Panel

Posibilita el perfecto acabamiento de la abertura realizada en la porta

del panel, para acceso la palanca del disyuntor.

Barras de Espaciamiento

Permite mayor espaciamiento entre los conductores conectados al

disyuntor DW 250.

Base para Fijación Rápida

Permite la fijación rápida del disyuntor DW 125 en carril de

35mm.

Ejecución Extraíble o Plug-in

Torna el disyuntor extraíble, agilizando su retirada del panel ;

Suministrado montado al disyuntor. (Especificar en la encomienda.)

2.12.6 DISYUNTORES PARA LA PROTECCIÓN DE CIRCUITOS DE

MOTORES (DW-M)

Protección contra corto -circuitos específica para circuitos de

motores;

Disparo magnético:

- FIJO y calibrado en aproximadamente 12 x In para

corrientes nominales hasta 150A;

- Ajustable entre aproximadamente 7 la 15 x In para corrientes nominales

superiores la 150A;

- Alta capacidad de interrupción (DW...H - M);

- Protección contra sobrecargas del motor, realizada por relees térmico

independiente.

2.12.7 DISYUNTORES PARA LA PROTECCIÓN DE GENERADORES

(DW-G)

Disparador magnético calibrado para actuar entre 3 la 5 x In,

asegurando protección integral al generador;

Próvidos de disparadores térmico s para protección contra

sobrecargas;

Accesorios y demás características conforme línea DW.

2.12.8 LLAVE DE TRANSFERENCIA MOTORIZADA - CTM

Protección integral del circuito de distribución y del

grupo generador;

Compuesta por 2 disjuntotes DW motorizados, ínter

trabados mecánica y eléctricamente.

2.12.9 INTERRUPTORES - IW

Corrientes nominales de 100 la 1600A;

Corriente nominal = corriente de servicio en la categoría de

utilización AC-23, conforme IEC 947-3.

In = Ie (AC-23)

2.13 EJEMPLO DE SELECCIÓN

De acuerdo con los datos abajo, calcular el disyuntor necesario para la protección del

circuito de entrada:

P = 1MVA

Uns = 380V

Z% = 5% = 0,05

Corriente nominal:

Uns3

PtIns

3803

101Ins

6

A34,1519Ins

Nível de corto circuito (cálculo simplificado):

%ZUns3

PtIk

05,03803

101Ik

6

kA30Ik

De pose de estos resultados, mirar el catálogo el disyuntor correspondiente:

Logo, la especificación del disyuntor escogido será:

DW 1600A - 1600

In = 1250.... 1600A

Icu = 50 kA

2.13.1 NIVEL DE CORTO -CIRCUITO DE LA INSTALACIÓN

A potencia máxima que la red puede conduce ir cuando la resistencia es mínima es el

que define su nivel de corto -circuito.

O valor del nivel de corto -circuito de la instalación decrece la medida que el panel se

aleja del transformador (mayor impedancia Z involucrada), como por ejemplo:

Por lo tanto, es una característica mucho importante en el momento del

dimensionamiento del disyuntor.

10m

barramento 800mm²

1MVA / 380V

IK=30kA IK=25kA

2.14 DISYUNTOR-MOTOR MPW 25

O disyuntor-motor MPW25 es una solución compacta

para protección del circuito eléctrico y partida/protección de

motores hasta 15cv, 380V/440V.

Posee alta capacidad de interrupción, permitiendo su

utilización misma en instalaciones con elevado nivel de

corrientes de corto -circuito.

Asegura total protección al circuito eléctrico y al motor a

través de sus disparadores térmico s (ajustable para protección

contra sobrecargas y dotado de mecanismos diferencial con

sensibilidad la faltas de fase) y magnético (calibrado en 12 veces

la In para protección contra corto s-circuitos).

Su accionamiento es rotativo y posee indicación de disparo (TRIP), permitiendo al

operador la visualización del desligamiento manual del disyuntor o de su disparo vía

mecanismo de protección. La manopla de accionamiento puede ser bloqueada con traba o

similar en la posición “desligado”, garantiendo seguridad en manutenciones.

2.14.1 TABLA DE SELECCIÓN

Un Componente MPW

Dos Componentes Mwi.

2.14.2 DATOS TÉCNICOS

disyuntor-Motor MPW25

Contactos Laterales y Frontales

2.14.3 CURVAS DE DISPARO

Curva del MPW25 Curva del Mwi.


2.14.5 ACCESORIOS

Bloques de contactos

Caja de sobreponer

Conector disyuntor-motor/contacto r

Manopla rotativa para porta de panel

Barras de distribución

2.15 LÍNEA DE MINI DISYUNTORES

2.15.1 MINI DISYUNTORES MBW

2.15.1.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES

El Mini disyuntor termo magnético MBW fue desarrollado para protección de

instalaciones eléctricas contra sobrecarga y corto -circuito. Puede ser utilizado también

para la protección de equipamientos eléctrico s desde que sea respectado los sus datos

técnicos (corriente nominal, capacidad de interrupción de corto -circuito, curva de disparo,

etc.). Con corrientes que varían de 2 la 63A, el MBW puede ser monopolar, bipolar, tripolar

y tripolar + neutro.

Posee mecanismo de “disparo libre”, garantiendo la actuación del mini disyuntor

mismo con la palanca de accionamiento trabada en la posición “ligado”. Es compuesto

también por contactos especiales de plata que garante la seguridad contra suelda producida

por arco eléctrico ; cámara de extinción de arco que absorbe la energía del arco eléctrico ;

disparadores térmico s y magnético s para protección contra sobrecarga y corto -circuito,

respectivamente; bornes de conexión que permiten la conexión de conductores con

diámetros diferentes, etc.

2.15.1.2 CURVAS CARACTERÍSTICAS DE DISPARO

O mini disyuntor MBW atiende las curvas características de disparo B y C,

conforme la Norma IEC 898, pudiendo ser utilizado en las más variadas aplicaciones.

CURVA B

O mini disyuntor de curva B tiene como

característica principal el disparo instantáneo para

corrientes de 3 a 5 veces la corriente nominal. Siendo

así, son aplicados principalmente en la protección de

circuitos con características resistivas. Ex: Lámparas

incandescentes, duchas, calentadores eléctrico s, etc.

CURVA C

El mini disyuntor de curva C tiene como

característica el disparo instantáneo para corrientes de 5

la 10 veces la corriente nominal. Siendo así, son

aplicados para la protección de circuitos con instalación

de cargas inductivas. Ex: Lámparas fluorescentes,

heladeras, máquinas de lavar, motores, etc.

2.15.1.3 COORDENACIÓN DE PROTECCIÓN

Para obtener -se una selección adecuada del mini disyuntor, su corriente nominal

debe ser menor o igual a la corriente máxima admitida por el conductor de la instalación a

ser protegida (consultar valores suministrados por los fabricantes de conductores).

2.15.1.4 TABLA DE SELECIÓN

In (A) Tripolar + Neutro

Curva B Curva C Curva B Curva C Curva B Curva C Curva C

2 MBW-B2 MBW-C2 MBW-B2-2 MBW-C2-2 MBW-B2-3 MBW-C2-3 -

4 MBW-B4 MBW-C4 MBW-B4-2 MBW-C4-2 MBW-B4-3 MBW-C4-3 -

6 MBW-B6 MBW-C6 MBW-B6-2 MBW-C6-2 MBW-B6-3 MBW-C6-3 MBW-C6-3N









Monopolar Bipolar Tripolar

2.15.1.5 EJEMPLO DE CODIFICACIÓN:

* Obs: Para mini disyuntores monopolar no es necesario informar el número de

polos.

2.15.1.6 DATOS TÉCNICOS

MBW - C40 - 3

Número de Pólos *

Corrente NominalCurva de Disparo

Minidisjuntor WEG

Normas NBR IEC 60898, NBR IEC 60947-2,

IEC 947-2, IEC 898 e VDE 0641

Tensão nominal máxima (Vca) 440Vca - 50/60Hz

Tensão nominal máxima (Vcc)

Correntes nominais 2 a 63A

Freqüência 50/60Hz

Temperatura ambiente (ºC) -20 a +50

Curvas de disparo Curva característica de disparo B (3 a 5 vezes In)

Curva característica de disparo C (5 a 10 vezes In)

Vida elétrica 10.000 manobras

Vida mecânica 20.000 manobras

Grau de proteção IP 20

Secção de condutores (mm2) 0,75 a 25

Posição de montagem sem restrição

Fixação Trilho DIN 35mm

Capacidade de interrupção de curto circuito

NEMA AB1 120/240V 10kA

CA IEC 947-2 230/400V 6kA

IEC 898 230/400V 3kA

CC

Massa (kg) 0,100 (monopolar)

, 0,197 (bipolar)

0,302 (tripolar)

0,401 (tripolar + neutro)

2.15.2 INTERRUPTORES SECCIONADORES SDW

Los interruptores-seccionadotes SDW poseen las mismas carcasas de los mini

disyuntores en las versiones bipolar, tripolar y tripolar + neutro, pero son desproveídos de

los disparadores térmicos y magnéticos, o sea, no poseen curvas de disparo, teniendo la

función de seccionar circuitos eléctricos con corrientes de hasta 70A conforme Norma IEC

947-3.



In (A) Bipolar Tripolar

40 SDW-40-2 SDW-40-3

63 SDW-63-2 SDW-63-3

70 SDW-70-2 SDW-70-3

Tripolar + Neutro

SDW-40-3N

SDW-63-3N

SDW-70-3N

SDW - 63 -3N

Número de Pólos *

Corrente Nominal

Interruptor Seccionador WEG

2.15.2.3 DATOS TÉCNICOS

Exceptuando-se los datos de curvas características de disparo y las capacidades de

interrupción de corto -circuito, los demás datos técnicos de los interruptores seccionadotes

son iguales aos mini disyuntores. Esto debido a los interruptores seccionadotes sierren

desproveídos de los disparadores térmico y magnético, mas sierren fabricados en las

mismas carcasas de los mini disyuntores.

2.15.3 INTERRUPTORES DIFERENCIALES RESIDUALES – DR´S

De acuerdo con la IEC 60479, que es considerado el más completo estudio sobre

los efectos de la corriente eléctrica en el cuerpo humano, se tornó ya una abordaje clásica,

cuando el asunto es protección contra choques eléctricos, distinguir dos situaciones de

choque: las asociadas al riesgo de contactos directos y las asociadas al riesgo de contactos

indirectos.

En la NBR 5410, tenemos que los contactos directos son los contactos con partes

vivas, esto es, partes sob tensión en servicio normal, por ejemplo, una persona que toca en

los pinos de un pulg. En cuanto el retira de la tomada; o una persona que toca por descuido

o imprudencia en los abarramientos de un cuadro de distribución. Los contactos indirectos

son aquellos contactos con partes que no son vivas en condiciones normales. Entretanto, del

punto de vista de los efectos en el cuerpo humano, tanto hace se el choque es de contacto

directo o indirecto.

Los interruptores diferenciales residuales (DR´s) son los dispositivos utilizados

para protección de personas y instalaciones cuanto los contactos directos o indirectos y

también protección contra los efectos de corrientes de fuga tierra, detectando las fugas de

corriente que puedan existir en circuitos eléctricos.

2.15.3.1 SENSIBILIDAD – 30MA O 300MA

primero factora dictar si un DR puede ser aplicado a la protección contra contactos

indirectos y a la protección complementar contra contactos directos; o si él puede ser

aplicado solamente contra contactos indirectos.

El DR con sensibilidad de 30mA es considerado de alta sensibilidad y puede ser

utilizado tanto en la protección contra contactos indirectos cuanto en la protección

complementar contra contactos directos.

El DR con sensibilidad de 300mA es considerado de baja sensibilidad y es

utilizado en la protección contra contactos indirectos o en la protección contra riscos de

incendio (conforme normas de instalación), limitando las corrientes de falta/fuga al tierra

en locales que procesen o almacenen materiales inflamables, como papel, paja,, piezas de

madera, plásticos, etc.

2.15.3.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El Interruptor DR mede permanentemente la suma vectorial de las corrientes que

percorren los conductores de un circuito. Si el circuito eléctrico estuviera funcionando sin

problemas, la suma vectorial de las corrientes en sus conductores es prácticamente nula.

Ocurriendo falla de aislamiento en un equipamiento alimentado por esto circuito, irromperá

una corriente de falta a la tierra. Cuando esto ocurre, la suma vectorial de las corrientes en

los conductores monitoreados por el DR no es más nula y el dispositivo detecta justamente

esta diferencia de corriente. De la misma forma, se alguna persona viere a tocar una parte

viva del circuito protegido, la corriente irá circular por el cuerpo de la persona, provocando

igualmente un desequilibrio en la suma vectorial de las corrientes. Esto desequilibrio será

también detectado por el DR tal como se fuese una corriente de falta al tierra.

2.15.3.3 DIAGRAMAS DE LIGACIÓN

Nota:

(1) Los interruptores DR´s bipolares son usados normalmente en sistemas

fase/neutro o fase/fase;

(2) los interruptores DR´s tetrapolares pueden ser usados en cualquier tipo de red;

(3) Todos los conductores de fase, incluyendo el neutro, deben ser conectados al

RBW, entretanto, el conductor tierra no debe ser conectado. El conductor del

neutro en la salida del RBW, debe permanecer aislado en toda instalación y no

debe ser conectado al tierra.

(4) Caso se utilice un RBW tetrapolar como bipolar, la fase debe pasar por los

terminales 5-6 y el neutro por 7-8.



2.15.4 DIMENSIONES:

2.15.4.1 MINIDISYUNTORES MBW / INTERRUPTORES

SECCIONADORES SDW

Corrente Nominal In (A) Bipolar Tetrapolar

Residual - In (mA)

30 25 RBW30-25-2 RBW30-25-4

30 40 RBW30-40-2 RBW30-40-4

30 63 RBW30-63-2 RBW30-63-4

300 25 RBW300-25-2 RBW300-25-4

300 40 RBW300-40-2 RBW300-40-4

300 63 RBW300-63-2 RBW300-63-4

RBW30 - 40 - 4

Número de Pólos

Corrente NominalSensibilidade

DR WEG

2.15.4.2 INTERRUPTORES DIFERENCIALES RESIDUALES - DR´S

RBW

2.16 COMANDO Y SEÑALIZACIÓN

Elementos de comando son utilizados en el ligamiento y desligamiento de

circuitos eléctricos, así como su señalización. Posee contactos en la NF que se invertem al

accionar manualmente y retornan la posición de reposo a través del resorte.

La línea BW de botoneras y señaleros WEG presenta formas ergonómicas y un

elegante design, con las más variadas combinaciones de funciones.

2.16.1 MONTAJE

2.16.1.1 ENCAJE Y POSICIONAMIENTO

Todas las unidades poseen un anillo de vedación

especialmente proyectado para garantir Grado de Protección IP 66

(IEC 529).

Un pequeño “diente” evita que la botonera gire durante el

montaje. Esto “diente” puede ser removido para instalación en

agujero redondo.

2.16.1.2 MONTAJE

Para un correcto montaje de la botonera o señalero,

proceder de la siguiente forma:

1. Posicionar en la parte frontal del panel el botonera o

señalero;

2. Girar anillo de fijación;

3. Encajar la brida;

4. Encajar bloques de contacto y/o iluminación.

Todas las unidades pueden ser fijadas se utilizando una llave de fenda común, a

través de un exclusivo anillo metálico rosqueable patentado, o como alternativa, se

utilizando la llave fijadora BWACWAF.

El engancho de los contactos en el frontal es hecho a través

de una brida patentada de encaje rápido y fácil. Cada bloc puede ser

montado o removido individualmente sin interferencia en los demás.

El bloc y/o brida puede ser desconectado a través de una llave de

fenda común.

2.16.1.3 SEGURIDAD Y CONFIABILIDADE

Soluciones como:

4 puntos de

contacto con puente móvil dupla (mecanicamente

separada pero electricamente ligada);

Contactos de alta eficiencia,

autolimpantes y deslizantes;

Contactos de plata: garantiza, en las más

diversas situaciones, el máximo de confiabilidade,

además de permitir la aplicación en circuitos de

comando con bajos níveles de energía controlada (12V

– 5 mA), sin la necesidad de modelos especiales.

2.16.2 LÍNEA BW - 22MM

Botoneras

Simples

Hongo 40mm

Emergencia 40mm

Emergencia Alto 40mm

Selectores

Knob Corto

Knob Longo

Con Llave

Manipuladores

Botoneras Iluminados

Sencillo

hongo 40mm

Selector Iluminado Knob Corto

Botonera Doble

Señaleros

Difuso

Refratário

Señaleros Monobloc

Bloques de Contactos

Simples

Doble

Bloc para Retención

Bloques para Iluminación

Directa – CA/CC

Resestor + Diodo – CA

Con Resesto r – CA/CC

Con transformador 50/60Hz

Multifunción 50/60Hz

Lámparas

Significado Aplicações TípicasCores

Condições anormais,

perigo ou alarme.

Temperatura excede os limites de segurança

Aviso de paralisação (ex.: sobrecarga)

Atenção, cuidado. O valor de uma grandeza aproxima-se de seu limite

Condição de serviço

segura.

Indicação de que a máquina está pronta para operar.

Circuitos sob tensão,

funcionamento normal Máquina em movimento.

Informações especiais,

exceto as acima Sinalização de comando remoto.

Sinalização de preparação da máquina.

IDENTIFICAÇÃO DE SINALEIROS SEGUNDO IEC 73 e VDE 0199IDENTIFICAÇÃO DE SINALEIROS SEGUNDO IEC 73 e VDE 0199

Vermelho

Verde

Amarelo

Azul

Branco

IDENTIFICAÇÃO DE BOTÕES SEGUNDO IEC 73 e VDE 0199IDENTIFICAÇÃO DE BOTÕES SEGUNDO IEC 73 e VDE 0199

Significado Aplicações Típicas

ou

Cores

Parar, desligar.

Emergência.

Partir, ligar, pulsar.

Intervenção.

Parada de um ou mais motores.

Parada de unidades de uma máquina.

Parada de ciclo de operação.

Parada em caso de emergência.

Desligar em caso de sobreaquecimento perigoso.

Partida de um ou mais motores.

Partir unidades de uma máquina.

Operação por pulsos.

Energizar circuitos de comando.

Retrocesso.

Interromper condições anormais.

Qualquer função,

exceto as acima.

Reset de relés térmicos.

Comando de funções auxiliares que não tenham

correlação direta com o ciclo de operação da máquina.ou

Vermelho

Preto

Verde

Amarelo

Azul

Branco

2.17 ESCOJA DEL TIPO DE LLAVE

2.17.1 PARTIDA DIRECTA

En esto caso el motor parte con valores de conjugado (PAR) y corriente de partida

plenos, pues sus bobinas reciben tensión nominal conforme las figuras abajo:

Figura 5.17.1 – Ligación y tensión en triángulo (U) (a);

Ligación y tensión en estrella (UY) (b).

(a) (b)

Figura 5.17.2 – Diagrama de fuerza (a); Diagrama de comando (b)

Siempre que la instalación permitir, el tipo de partida debe ser directa, ya que el

motor fue proyectado para estas condiciones (corriente y tensiones nominales).

La corriente elevada de partida del motor ocasiona las siguientes consecuencias

prejudiciales:

Acentuada calida de tensión en el sistema de alimentación de la red, lo que

ocasiona interferencias en equipamientos instalados en el sistema;

Exigencia de superdimensionamiento de conductores y componentes pues se

no es hecho esto, ocurre la reducción drástica de la vida útil de estos;

A imposición de las concesionarias de energía eléctrica, que limitan la calida

de tensión en la red;

Para evitar estos problemas, se puede utilizar un sistema de partida con reducción

de tensión y consecuente reducción de la corriente.

2.17.2 PARTIDA ESTRELLA-TRIÁNGULO

Consiste en la alimentación del motor con reducción de tensión en las bobinas,

durante la partida.

En la partida se ejecuta ligación estrella en el motor (apto a recibir tensión de

estrella – UY), pero, se alimenta con tensión de triángulo (U), o sea, tensión de la red. Así,

las bobinas del motor reciben aproximadamente 58% (1/ 3 ) de la tensión que deberían

recibir.

Figura 5.17.3 – Ligación estrella con tensión de triángulo (U)

Después de la partida el motor debe ser ligado en triángulo, así las bobinas pasan a

recibir la tensión nominal.

Figura 5.17.4 – Ligación triángulo con tensión de triángulo

Esto tipo de llave proporciona reducción de la corriente de partida para

aproximadamente 33% de su valor para partida directa.

Apropiada para máquinas con conjugado resistente de partida hasta 1/3 del

conjugado de partida del motor.

La llave estrella-triángulo es aplicada case que exclusivamente para partidas de

máquinas en vacío, o con poca carga. Solamente después de se tener atingido la rotación

nominal la carga plena podrá ser aplicada.

El conjugado resistente de la carga no debe ultrapasar el conjugado de partida del

motor, tan poco la corriente en el instante de la conmutación debe atingir valores no

aceptables (mucho elevados), pues en esto caso aquella reducción de corriente del primero

instante de la partida no ocurrió en el según momento.

Ocurren situaciones en que esto tipo de partida no puede ser empleado, como es

mostrado en la figura la seguir.

Figura 5.17.5 – Comportamiento de la corriente

En la partida estrella-triángulo

El alto conjugado resistente (CR) hace con que en la partida en estrella el motor

acelere en el máximo hasta 85% de la rotación nominal y entonces ocurre la conmutación.

En esto punto la corriente que era aproximadamente igual a la nominal, irá para

320% el que no trae ventaja pues en la partida la corriente era de 190%.

En la figura 5.17.6, se observa un motor con las mismas características, mas el

conjugado resistente (CR) es bien menor.

En la ligación estrella el motor acelera hasta 93% de la rotación nominal y en esto

punto la corriente es cerca de 50% y aí ocurre la conmutación, subiendo la corriente para

170%, o sea, prácticamente igual a la corriente de partida en estrella. En esto caso la partida

estrella-triángulo fue bien aplicada pues no solo redució la corriente de partida como

aceleró el motor suficientemente.

Figura 5.17.6 – Comportamiento de la corriente

En la partida estrella-triángulo

ES fundamental para la llave de partida estrella-triángulo que el motor tenga

posibilidad de ligación en doble tensión, (220/380V, 380/660V, 440/760V) y que la menor

tensión coincida con la tensión de la red. Los motores deberán tener en el mínimo seis

borneras de ligación.

(a) (b)

Figura 5.17.7 – Diagrama de fuerza (a)

Y comando (b), con relees de tiempo Y

2.17.2.1 SECUENCIA OPERACIONAL (CON RELES DE TIEMPO

ESTRELLA-TRIÁNGULO)

La botonera pulsadora S1 acciona el relees de tiempo KT1, que a través de su

contacto 15-18 energiza el contactor estrella K3. Esto, por su contacto 13-14 alimenta la

bobina del contactor de red K1.

El motor inicia la rotación en Estrella: el contactor K1 se retiene por su contacto

43-44, y el contacto 13-14 de esto mantiene la conexión de los relees de tiempo KT1 y del

contactor estrella K3. Después de decorrida la tiemporización seleccionada en KT1, el

mismo abre su contacto 15-18, desconectado el contactor K3. Después de decorrido el

tiempo pre -establecido de 100ms (FIJO) el contacto 25-28 del relee de tiempo se cerra,

energizando el contactor triángulo K2.

El motor pasa para la ligación Triángulo: el religamiento, mismo que accidental,

de K3 es evitado por la existencia del contacto 21-22 de K2 en el circuito de alimentación

de la bobina de K3.

2.17.3 PARTIDA COMPENSADORA

Esta llave de partida alimenta el motor con tensión reducida en sus bobinas, en la

partida.

La reducción de tensión en las bobinas (solamente durante la partida) es hecha a

través de la ligación de un auto-transformador en serie con las mismas. Después del motor

tener acelerado las bobinas vuelven a recibir tensión nominal.

La reducción de la corriente de partida depende del TAP en que estuviera ligado el

auto-transformador.

TAP 65% reducción para 42% del su valor de partida directa;

TAP 80% reducción para 64% del su valore de partida directa.

La llave de partida compensadora puede ser usada para motores que parten sob carga.

El conjugado resistente de partida de la carga debe ser inferior a la mitad del conjugado de

partida del motor.

Figura 5.17.8 – Características de partida de motor

Con llave compensadora

(a) (b)

Figura 5.17.9 – Diagrama de fuerza (a) y comando (b)

Secuencia operacional: se presionando la botonera pulsadora S1 es accionado el

contactor K3 que corto -circuita el secundario del auto-transformador. Este, a través de su

contacto 13-14, energiza la bobina del contactor K2 que conecta el auto-transformador a la

red.

El motor parte sob tensión reducida: el contactor K2 se retiene por su contacto

13-14, y el contactor K3 por esto mismo contacto y por su contacto 13-14.

Simultáneamente la energización de K2 ocurre la energización del relees de

tiempo KT2, que principia la tiemporización.

Después del decurso de esta, el contacto 15-16 de KT1 que actúa sobre el circuito

de la bobina de K3, conmuta.

El contactor K3 es desconectado y cerra su contacto 21-22, situado en el circuito

de la bobina del contactor de red K1, y esto en conjunto con el contacto 13-14 de K2, la

energiza.

El contactor K1 se mantiene por su contacto 13-14 y, a través de 21-22 y 31-32

desenergiza K3 y K2 respectivamente.

El motor pasa a funcionar sob tensión nominal: el contacto 31-32 de K1

imposibilita el accionamiento, mismo que acidental, del contactor K3. Sob condiciones

normales solo es posible una nueva partida caso tenha sido accionado el pulsador SH0, o

por la abertura del contacto 95-96 de FT1, en caso de sobrecarga.

2.17.4 PARTIDA SÉRIE -PARALELO

El motor parte con tensión reducida en sus bobinas. La llave série -paralelo

proporciona una reducción de corriente para 25% del su valor para partida directa.

Apropiada para cargas con partida necesariamente en vacío, pues el conjugado de

partida calida reducido a ¼ de su valor para tensión nominal (partida directa).

Este tipo de llave es utilizada para motores de 4 tensiones y en el mínimo 9 cables.

Se Dividen en:

a) Triángulo Série Paralelo ( - )

Llave de partida propia para motor con la ejecución de los enrolamientos en

220/380/440/660V o 220/440V. La tensión de la red debe ser necesariamente 220V.

En la partida se ejecuta la ligación triángulo série () (apto la recibir 440V) y se

aplica tensión de triángulo paralelo (220V). Luego las bobinas reciben 50% de la tensión

nominal.

Figura 5.17.10 – Ligación triángulo série () con tensión 220V

Después de la partida el motor debe ser ligado en triángulo paralelo () así las

bobinas pasan a recibir tensión nominal (220V).

Figura 5.17.11 – Ligación triángulo paralelo () con tensión 220V

b) Estrella Série -Paralelo (Y-YY)

Llave propia para motor con ejecución de los enrolamientos en 220/380/440/760V

o 380/760V. La tensión de la red debe ser necesariamente 380V.

En la partida se ejecuta la ligación estrella-série (apto a recibir 760V) y se aplica

tensión de estrella-paralelo (380V). Luego las bobinas reciben 50% de tensión nominal.

Figura 5.17.12 – Ligación estrella-série (Y) con tensión 380V

Después de la partida el motor debe ser ligado en estrella paralelo (YY), así las

bobinas pasan a recibir tensión nominal (220V).

Figura 5.17.13 – Ligación estrella-paralelo con tensión 380V

Figura 5.17.14 – Diagrama de fuerza

Figura 5.17.15 – Diagrama de comando

Secuencia operacional: la botonera pulsador S1 acciona el contactor K4, que

conecta en série los seis conjuntos de bobinas del motor y esto por su contacto 13-14

energiza el contactor de conexión la red K1.

El motor inicia rotación en conexión estrella-série: el contactor K1, se mantiene

por su contacto 13-14 y el contactor K4 por esto mismo contacto y por su contacto 13-14.

Los contactores K2 y K3 son imposibilitados, desde el início del ciclo, de

energización, visto la existencia del contacto 21-22 del contactor K4.

En el momento de la energización del contactor de conexión a la red K1, ocurre

simultaneamente la energización del reles de tiempo KT1, y inicia-se la tiempo rización.

Después del decurso de esta, el contacto 15-16 de KT1, conmuta, asumiendo la

condición 15-18. El contactor K4 es desenergizado y cerra su contacto 21-22, por

intermedio de esto y del contacto de KT1, ahora en la posición 15-18 se dá la energización

de K3.

Esto por su vez cerra su contacto 13-14 energizando K2.

El motor pasa a la conexión estrella-paralelo (dupla estrella): los contactores de

red K2 y estrella K3 se mantiene por el contacto 13-14 de K2.

El contacto 21-22 del contactor de red K2 imposibilita la ligación, mismo que

accidental, del contactor de conexión série K4. Una nueva partida, en condiciones

normales, no es posible se no después del desligamiento, por intermedio de la botonera

pulsador S0, o en el caso de sobrecarga por la abertura de los contactos 95-96 de los reles

de sobrecarga 1FT1 y/o 2FT1.

Nota: el contacto 13-14 de K3, inserido en el circuito de la bobina de K2 genera la

dependencia de un conjunto de bobinas en relación a otro, de forma a jamáz permitir que

sob condiciones normales, un de estos opere aisladamente.

2.17.5 COMPARATIVO ESTRELLA TRIÁNGULO X COMPENSADORA

Estrella-Triángulo Compensadora

Costo menor Costo mayor

Menores dimensiones Tipo de llave con mayor es

dimensiones

Debe partir praticamente la

vacío

Admite partidas con carga (puede

variar el tap conforme exigencia de

la carga) Ex.: partidas longas

Corriente de partida reducida

para 33%

Corriente de partida reducida:

No tap 80% para 64%;

No tap 65% para 42%.

2.17.6 ESCOJA DE LA LLAVE EN FUNCIÓN DEL MOTOR Y DE LA

RED

Posibilidad de utilización de una llave de partida en función de la tensión de la red

y de su combinación de tensiones (ejecución de los enrolamientos).

MOTOR TIPO DE LLAVE DE PARTIDA

Ejecución de los

enrolamientos

Número

de Cables

Tensión de la

Red Directa

Estrella-

Triángulo Compensadora

Triángulo

Série -

Paralelo

Estrella Série

-Paralelo

220 3 220 X X

380 3 380 X X

440 3 440 X X

220/380 6 220 X X X

380 X X

220/440 6 220 X X X

440 X X

380/660 6 380 X X X

440/Y 6 440 X X X

220/380/440/YY 9/12

220 X X X

380 X X X

440 X X X

Obs.: las llaves asinaladas pueden ser utilizadas para respectiva ejecución de

enrolamiento número de cables y tensión de red.

Y y YY representan el esquema de ejecución de los enrolamientos en 760V,

pero, su utilización es solamente para partida estrella-triángulo, o sea, no se

trata de una tensión nominal.

2.18 DIMENSIONAMIENTO DE LOS COMPONENTES BÁSICOS DE LA

LLAVE

Os critérios prácticos de dimensionamiento presentados en esto capítulo se basean:

En las características de los componentes de la llave ;

En las siguientes condiciones de servicio:

- Régimen de servicio contínuo. Otros regimes, consultar la WEG

Accionamientos.

- Factorde servicio (FS) considerado un (1). Caso sea necesario utilizar un

FS mayor que un, esto deberá ser considerado también en el

dimensionamiento de los componentes de fuerza y de los cables de

alimentación del motor.

- Factor de seguridad: debe ser considerado un factor de seguridad en el

dimensionamiento de los componentes básicos de la llave para asegurar su

bom desempenho y vida útil, que pueden ser prejudicados por:

a) Oscilaciones en la red (queda de tensión);

b) Altas corrientes de partida (arriba de 6 x In);

c) Tiempos de partida mucho largos.

Obs: Muchas veces, en el dimensionamiento de los componentes de una llave, se

depara con questiones ligadas al factorcosto X benefício, haciendo con que

se opte por una composición más económica y consecuentemente

perjudicando el llamado factorde seguridad.

Nomenclactura de esto capítulo:

In – corriente nominal del motor;

Ie – capacidad del contacto r, conforme categoría de utilización ;

Ip – corriente de partida del motor;

Ip/In – factor para obtener “Ip”;

IF – corriente nominal del fusible;

IFMÁX – corriente máxima del fusible para contactores y reles s;

TP – tiempo de partida;

IL – corriente de línea ;

Z – impedáncia del motor;

I – corriente de fase en triángulo;

IY – corriente de fase en estrella;

Un – tensión nominal de la red;

IK1 – corriente en el contactor K1;




K – factor de reducción de tensión ;

IS – corriente en el secundário del auto-transformador;

IPR – corriente en el primário;

ZEQ – impedáncia equivalente;

IR – corriente reducida para ligación série.

2.18.1 LLAVE DE PARTIDA DIRECTA

2.18.1.1 CORRIENTE EN EL TRECHO

Figura 5.18.1 – Diagrama unifilar – Partida Directa

2.18.1.2 ROTERO DE CÁLCULO

Contactor

K1 ne II (5.18.1)

Reles de sobrecarga

FT1 In (5.18.1)

Fusible de fuerza

F1,2,3

1) Com Ip y TP, más una curva característica de un fusible (tipo D o NH), se

obtine el valor de IF.

2) nF II 20,1 ;

3) 1 ; 1 FTIIKIIFMÁXFFMÁXF

Ejemplo:

Dimensionamiento de los componentes de fuerza de una partida directa para

accionar un motor trifásico de 30cv, IV pólos en red de 380V/60Hz (trifásica con neutro).

Solución:

Del catálogo de motores WEG, se puede sacar los siguientes valores referentes al

motor:

In = 42,08A;

Ip/In = 7,5;

Contactor

Para dimensionar el contactor, se debe recordar de la fórmula 5.18.1, o sea:

K1 ne II

K1 AIe 08,42

Luego el contactor indicado será el CWM 50 (50A en AC3 – catálogo de

contactores WEG).

Número de contactos auxiliares

En una llave de partida directa, normalmente se necesita, solamente de un contacto

auxiliar “NA”, visto en el diagrama de comando (el contactor CWM 50 ya posee un

contacto NA y un NF);

Tensión de comando: 220V/60Hz.

Por lo tanto el contactor a ser especificado será CWM 50.11 220V/60Hz

Reles de sobrecarga

FT In

Por lo tanto el rele a ser escojido por el catálogo de contactores y reles WEG será el

RW67.2D (40...57).

Fusibles F1, F2, F3

n

n

p

p II

II

Ip = 7,5 x 42,08

Ip = 315,6 315A.

Considerando el tiempo de partida TP = 5s, y tomando como base una curva

característica de un fusible (catálogo de fusibles WEG), se tiene:

Figura 5.18.2

En función de Ip y TP, se obtiene un fusible de 100A (IF = 100A).

Debese, aún, verificar si el fusible atiende las especificaciones 2 y 3, o sea:

nF II 20,1 ;

AI F 5,50 , el que es verificado, y aún:

; 1KIIFMÁXF

100AIF

;1 FTIIFMÁXF

100AI F

Lo que también es verificado. Por lo tanto, los fusíbles seleccionados serán:

3 x F00NH100 + 3 x B00NH

2.18.1.3 DIAGRAMA STANDARD WEG

Figura 5.18.3 – Partida Directa

2.19 LLAVE DE PARTIDA ESTRELLA-TRIÁNGULO

2.19.1 CORRIENTES EN LOS TRECHOS

Figura 5.19.1

Contactores K1 y K2

En la ligación triángulo se verifica la corriente que circula en los contactores “K1”

y “K2”, son IK1 y IK2;

Figura 5.19.2 – Ligación triángulo

nL II

3

LII

Como I = IK1= IK2 = 3

nI = 0,58 x In

n

n

n

n

I

U

I

UZ

3

3

Figura 5.19.3 – Ligación de los terminales

Del motor en triángulo

Contactor K3

En la ligación estrella (Y) se verifica que la corriente que circula en el contactor

“K3” es IK3.

Figura 5.19.4 – Ligación estrella

n

n

nn

Y

I

U

U

Z

U

I3

33

n

n

Y II

I 33,03

Por lo tanto nIIK 33,03

Figura 5.19.5 – Ligación de los terminales

del motor en estrella

Relees de sobrecarga FT1

IFT1 = IK1

IFT1 = 0,58 x In

Corriente de partida (Ip)

La corriente en la partida es reducida para 33% de la corriente de partida sob

ligación nominal (partida directa).

Esta relación es verdadeira por la mismas razones del dimensionamiento del

contactor K3.

Entonces:

33,0

n

n

p

p II

II

Resumiendo, se tiene:

IK1 = IK2 = 3

nI = 0,58 x In

IK3 = 0,33 x In

IFT1 = 0,58 x In

33,0

n

n

p

p II

II

2.19.2 ROTERO DE CÁLCULO

Contactores

K1 = K2 ne II 58,0 (5.19.1)

K3 ne II 33,0 (5.19.2)

Reles de Sobrecarga

FT1 ne II 58,0 (5.19.3)

Fusibles

F1,2,3


obtiene el valor de IF.

2) nF II 20,1 ;


Nota: Normalmente no se verifica esta condición para K3 por el facto de el

solamente participar del instante de la partida, disminuyendo así el riesgo

sobre el mismo.

Reles de tiempo

KT RTW.03.220 – Y

Ejemplo: Dimensionamiento de los componentes de fuerza de una partida estrella-

triángulo para accionar un motor trifásico de 30cv, IV pólos (380/660V), en red de

380V/60Hz (trifásica con neutro).

Solución:


motor:

In = 42,08A;

Ip/In = 7,5;

Contactores

Para dimensionar los contactores, se debe recordar de la fórmulas 5.19.1 y 5.19.2,

o sea:

K1 = K2 ne II 58,0

08,4258,0 eI

AIe 4,24


contactores WEG).

K3 ne II 33,0

08,4233,0 eI

AIe 88,13


contactores WEG).


En una llave de partida estrella-triángulo, normalmente se necesita, para el

contactor K1 dos contactos NA, para los contactores K2 y K3, un contacto en la y un NF.

Tensión de comando: 220V/60Hz, para los tres contactores.

Por lo tanto, los contactores a sierren especificados serán:

02 CWM 25.10 220V/60Hz;

01 CWM 18.10 220V/60Hz;

01 BCXMF 10;

02 BCXMF 01.

Reles de sobrecarga

FT1 ne II 58,0

08,4258,0 eI

AIe 4,24

Por lo tanto el reles a ser escojido por el catálogo de contactores y rele WEG será

el RW27D (22...32).(catálogo de contactores y rele WEG).

Fusibles F1, F2, F3

33,0

n

n

p

p II

II

Ip = (7,5 x 42,08) x 0,33

Ip = 104,1 104A.



Figura 5.19.6

Em función de Ip y TP, se obtiene un fusible de 35A (IF = 35A).

Debese, aún, verificar se el fusible atiende las especificaciones 2 y 3, o sea:

nF II 20,1 ;

AI F 5,50 , el que no es verificado, y aún:

; 2 1 KKIIFMÁXF

50AI F

;1 FTIIFMÁXF

63AIF

Como una de las condiciones arriba no fue satisfecha, opta-se por la configuración

de seis fusibles, dddonde los fusibles son separados en dos circuitos conforme figura

5.19.8. En esto caso:

58,020,1 nF II

AIF 28,29

Por lo tanto, ahora, fue verificada la primera condición. Especiquedando los

fusibles, se tiene:

6 x TFW 63;

6 x FDW 35;

6 x APW 63;

6 x PAW 35;

6 x BAW 63.

Reles de tiempo

KT1 RTW.03.220 Y

2.19.3 DIAGRAMA STANDARD WEG

Figura 5.19.17 – Partida estrella-triángulo utilizando la configuración con tres fusibles

Figura 5.19.18 – Diagrama utilizado cuando en el diagrama de la figura arriba

no es posible dimensionar los fusibles satisfaciendo la 1ª condición

2.20 LLAVE DE PARTIDA COMPENSADORA

2.20.1 CORRIENTE EN LOS TRECHOS

Figura 5.20.1

Contactor K1

IK1 = In (5.20.1)

Contactor K2

Considerando “Z” constante se tiene que:

En condiciones normales con tensión nominal (Un):

n

n

I

UZ

Con tensión reducida (Un x K):

S

n

I

UKZ

'

Como Z = Z’, se tiene:

S

n

n

n

I

UK

I

U

nS IKI

Como la potencia la ser disipada en el auto-trafo es la misma tanto en el primário

(PPR) como en el secundário (PS), se tiene que:

SSS IUP nS UKU

nS IKI

PRPRPR IUP nPR UU 2IKI PR

PRS PP

PRPRSS IUIU

2)()( IKUIKUK nnn

nIKIK 22 (5.20.2)

Contactor K3

PRS IIIK 3

Referiendo la expresion a la “In”:

nPR IKIKI 22

nS IKI

Luego:

)()(32

nn IKIKIK

nIKKIK )(32 (5.20.3)

La tabla la seguir está en acuerdo con las expresiones desarrolladas anteriormente:

Auto-trafo con

Tap’s en % de Un

Factor de

reducción (K)

Corrientes

IK2 IK3

85 0,85 0,72 x In 0,13 x In

80 0,80 0,64 x In 0,16 x In

65 0,65 0,42 x In 0,23 x In

50 0,50 0,25 x In 0,25 x In

Nota: como los Tap’s más usados son 65% y 80%, dddonde deberemos

dimensionar la llave para el peor caso (mayor corriente en el ramal). Por ejemplo, se

obtienese una partida compensadora con los tap’s de 65% y 80% disponibles en nuestro

auto-transformador, con dimensionaríamos los contactores y el reles de sobrecarga?

(recordando que debemos adoptar siempre el peor caso):

IK1 = In;

IK2 = 0,64 x In; - en esto caso, la peor condición es el tap de 80%.

IK3 = 0,23 x In; - en esto caso, la peor condición es el tap de 65%.

IFT1 = In.

Corriente de partida (Ip)

La reducción de la corriente de partida es proporcional al cuadrado del factorde

reducción (K). Esta relación es verdadera por los mismos motivos del dimensionamiento

del contactor K2.

Tap 80% (80% de la Un) Tap 65% (65% de la Un)

K = 0,80

2KI

I

II n

n

p

p

28,0

n

n

p

p II

II

64,0

n

n

p

p II

II

K = 0,65

2KI

I

II n

n

p

p

265,0

n

n

p

p II

II

42,0

n

n

p

p II

II

Se utiliza el peor caso (mayor corriente) para tornar la llave apta para ambas

situaciones, entonces:

64,0

n

n

p

p II

II


Contactores

K1 ne II (5.20.4)

K2 nIKIK 22 (5.20.5)

K3 nIKKIK )(32 (5.20.6)

Reles de Sobrecarga

FT1 In (5.20.7)

Fusibles

F1,2,3



2) nF II 20,1 ;


Nota: no es necesario verificar esta condición para K2 y K3

Auto-transformador de partida T1

El dimensionamiento del auto-transformador de partida debe ser hecho llevando en

consideración la cantidad de partidas por hora, tensión, frequencia y potencia del motor la

ser acionado.

Reles de tiempo (KT1)

KT RTW.02.30.220 – 1E

Ejemplo: Dimensionamiento de los componentes básicos de una partida

compensadora (Com tap’s de 80% y 65%) para accionar un motor trifásico de 30cv, 380V,

IV pólos, en red de 380V/60Hz (trifásica con neutro).

Solucción:


motor:

In = 42,08A;

Ip/In = 7,5;

Contactores

Para dimensionar los contactores, se debe recordar de la fórmulas 5.20.4, 5.20.5 y

5.20.6, o sea:

K1 ne II

AIe 08,42


contactores WEG).

K2 nIKIK 22

08,4264,0 eI

AIe 93,26


contactores WEG).

K3 nIKKIK )(32

08,4223,0 eI

AIe 67,9

Luego el contactor indicado será el CWM 12 (12A en AC3–catálogo de

contactores WEG).


Em una llave de partida compensadora, normalmente se necesita, para el contactor

K1 un contacto en la y dos contactos NF, para el contactor K2 dos contactos en la y para el

contactor K3, un contacto en la y un NF.


Por lo tanto, los contactores a sierren especificados serán:

01 CWM 50.11 220V/60Hz;

01 CWM 32.10 220V/60Hz;

01 CWM 12.11 220V/60Hz;

01 BCXMF 10;

01 BCXMF 01.

Reles de sobrecarga

FT1 ne II

AIe 08,42

Por lo tanto el reles la ser escojido por el catálogo de contactores y reles WEG será el

RW67.2D (40...57). (Catálogo de contactores y reles WEG).

Fusibles F1, F2, F3

64,0

n

n

p

p II

II

Ip = (7,5 x 42,08) x 0,64

Ip = 202A



Figura 5.20.2

En función de Ip y TP, se obtiene un fusible de 63A (IF = 63A).

Se Debe, aún, verificar si el fusible atiende las especificaciones 2 y 3, o sea:

nF II 20,1 ; AI F 5,50 , el que es verificado, y aún:

; 1KIIFMÁXF

100AIF

;1 FTIIFMÁXF

100AI F

Como las condiciones arriba fueran satisfeitas, el fusible la ser escojido será el de

63A. Especificándolos, se tiene:

3 x F1NH63;

3 x B1NH.

Auto-transformador

T1 30cv, 10 partidas/hora, con termostato, tap’s de 65% y 80%.

Reles de tiempo KT1 RTW.02.30.220 – 1E


Figura 5.20.3

2.21 LLAVE DE PARTIDA ESTRELLA SÉRIE PARALELA

2.21.1 CORRIENTE EN LOS TRECHOS

Figura 5.21.1

Contactores K1, K2, K3

Inicialmente se analisa las bobinas del motor en paralelo.

Figura 5.21.2 – Ligación en paralelo

Z

U

Z

U

Z

UI nn

EQ

n

n

2

2

Ddonde: 22

Z

Z

ZZ

ZZ

ZZZ EQ

Como las impedáncias son iguales, la corriente se subdivide, o sea: tiene el mismo

valor en los dos ramales:

IK1 = IK2 = IK3 = 2

nI = 0,5 x In

Contactor K4

Para definición de esto contactor se analisa la ligación série:

Figura 5.21.3

EQ

n

RZ

UIKIKI 41

ZZZZ EQ 2 , luego Z

UI n

R

2

Sabiéndose que

Z

UI n

n 2 , entonces:

nn UIZ 2 2

n

n

IZU

n

n

R II

I 25,04

IK1 = IK4 = 0,25 x In

Nota: el contactor K1 está inserido en las dos ligaciones. Dimensiónase esto para

el peor caso (0,5 x In).

Reles de sobrecarga

IFT1 = IK1 = 0,5 x In;

IFT2 = IK2 = 0,5 x In

Entonces: IK1 = IK2 = IK3 = 0,5 x In

IK4 = 0,25 x In

IFT1 = IFT2 = 0,5 x In

La corriente en la partida es reducida para aproximadamente 25% de la corriente

de partida sob ligación nominal. Esta relación es verdadeira por los mismos motivos del

dimensionamiento del contactor K4.

25,0

n

n

p

p II

II


Contactores

K1 = K2 = K3 ne II 5,0 (5.21.1)

K4 ne II 25,0 (5.21.2)

Reles de Sobrecarga

FT1 0,5 x In (5.21.3)

Fusibles

F1,2,3



2) nF II 20,1 ;


Nota: no es necesario verificar esta condición para K4

Reles de tiempo

KT RTW.02.30.220 – 1E

Ejemplo: Dimensionamiento de los componentes básicos de una llave de partida

estrella série paralelo para accionar un motor trifásico de 30cv, 220/380/660/Y, IV pólos,

en red de 380V/60Hz (trifásica con neutro).

Solución:


motor:

In = 42,08A;

Ip/In = 7,5A;

Contactores

Para dimensionar los contactores, se debe recordar de la fórmulas 5.21.1 y 5.21.2,

o sea:

K1 = K2 = K3 ne II 5,0

)08,425,0( eI

AIe 04,21


contactores WEG).

K4 ne II 25,0

08,4225,0 eI

AIe 52,10


contactores WEG).


En una llave de partida estrella série paralelo, normalmente se necesita, para el

contactor K1 dos contactos NA, para el contactor K2 un contacto NA y dos contactos NF,

para el contactor K3 un contacto en la y para el contactor K4 un contacto NA y un NF.


Por lo tanto, los contactor la sierren especificados serán:

03 CWM 25.10 220V/60Hz;

01 CWM 12.10 220V/60Hz;

01 BCXMF 10;

03 BCXMF 01.

Reles de sobrecarga

FT1,FT2 ne II 5,0

AI e 3,22

Por lo tanto el rele a ser escojido por el catálogo de contactores y reles WEG será

el RW27D (22...32).(catálogo de contactores y reles WEG).

Fusibles F1, F2, F3

25,0

n

n

p

p II

II

Ip = (7,5 x 42,08) x 0,25

Ip = 78,9 A 79A



Figura 5.21.4

EN función de Ip y TP, se obtiene un fusible de 35A (IF = 35A).

Se Debe, aún, verificar si el fusible atiende las especificaciones 2 y 3, o sea:

nF II 20,1 ; AI F 5,50 , el que no es verificado, y aún:

; 3,2,1 KKKIIFMÁXF

50AI F

;2,1 FTFTIIFMÁXF

63AIF

Como una de las condiciones arriba no fue satisfecha, se opta por el esquema de

seis fusibles, conforme figura 5.20.6, dddonde ellos son separados en dos circuitos. En esto

caso:

25,020,1 nF II

AI F 62,12

Por lo tanto, agora, fue verificada la primeira condición. Especiquedando los

fusibles, se tiene:

Especificándolos, se tiene:

6 x TFW63;

6 x FDW35;

6 x APW63;

6 x PAW35;

6 x BAW63.

Reles de tiempo KT1 RTW.02.30.220 – 1E


Figura 5.21.5 – Partida estrella série paralelo con tres fusibles

Figura 5.21.6 – Diagrama utilizado cuando en el diagrama de la figura anterior

no es posible dimensionar los fusibles satisfaciendo la primeira condición.

2.22 EQUIPAMIENTOS OPCIONALES

OPCIONALES PARA LLAVES ESTRELLA-TRIÁNGULO y COMPENSADORA y SÉRIE PARALELO

Potencia (cv)

Amperímetro exat. 1,5% escala (1)

T1,T2,T3 Voltímetro

exatitud ret.

Escala (1)

Conjunto fusible

retarda.

Tipo D (A)

KFF

S2 S3 220V 380V 440V

Relació

n (A)

Clase

Exatid. potencia

Tipo

FF TR FN FF

P2(A) P3(V) Fusibles

24,25,26 220V 380V 380V 440V

7,5 7,5 0-15/30 15-5

1.2C 2.5 BDE

64P

Em

220

V e

scal

a d

e 0

-25

0V

Em

380

V, 44

0V

esc

ala

de

0-5

00

V

2A

Rel

es f

alta

de

fase

220

V, 6

0H

z

Rel

es f

alta

de

fase

380

V,6

0H

z, s

in n

eutr

o

Rel

es f

alta

de

fase

380

V,6

0H

z, c

on

neu

tro

Rel

es f

alta

de

fase

440

V, 6

0H

z

Con

mu

tado

r a

amp

erim

es t

rica

, unip

ola

r 3

fas

es

Con

mu

tado

r a

volt

imes

tri

ca, 3 f

ases

5-6 10 10-12,5 0-20/40 20-5

7,5 12,5 15 0-25/50 25-5

15 20 0-30/60 30-5

10-12,5 20-25 25 0-40/80 40-5

15 30 30 0-50/100 50-5

3.1C 2.5 BDE

67E 20 40 0-60/120 60-5

25 40 50 0-75/150 75-5

30 50-60 60-75 0-100/200 100-5

1.2C 2.5

BDX

74A

40-50 75 100 0-150/300 150-5

60-75 100-125 125-150 0-200/400 200-5

150 175 0-250/500 250-5

0.6C 2.5 100 175 200 0-300/600 300-5

125-150 200-250 250-300 0-400/800 400-5

175 300 350 0-500/1000 500-5 0.3C 2.5

200 350 400-450 0-600/1200 600-5

250-300 400

450-500 500 0-800/1600 800-5 0.3C 2.5

Amperímetro ligado la TC, voltímetro ligado direto, medidores con formato

72x72 mm

2.23 DIAGRAMA DE LLAVES ESPECIAIS

Los diagramas presentados en esto capítulo son genericos y sugestivos, pues la

configuración de las ligaciones dependen mucho de las necesidades específicas de cada

aplicación y también de la criatividad del proyectista.

El dimensionamiento de las llaves especiales (llaves de uso esporádico) debe

respectar las características de los componentes y los critérios de dimensionamiento.

2.23.1 REVERSIÓN DIRECTA

Figura 5.23.1 – Diagrama de fuerza y comando

2.23.2 PARTIDA DIRECTA CON FRENO

Figura 5.23.2

2.23.3 COMANDO POR BOTONERA FIN DE CURSO

Figura 5.22.3

2.23.4 COMANDO POR PRESOSTATO

Figura 5.23.4

2.23.5 PROTECCIÓN TÉRMICA POR TERMESTO R

Figura 5.23.5

2.23.6 MOTOR DE DOS ROTACIONES CON DOS

EMBOBINAMIENTOS SEPARADOS

Figura 5.23.6

2.23.7 MOTOR DAHLANDER

Figura 5.23.7

2.23.8 ESTRELLA-TRIÁNGULO CON REVERSIÓN

Figura 5.23.8

2.23.9 PARTIDA COMPENSADORA CON SOLAMENTE UN AUTO

TRANSFORMADOR

Figura 5.23.9

2.24 CONDICIÓN DE SERVICIO S DE LLAVE S

2.24.1 CALIDA DE TENSIÓN

Es importante salientar que la calida de tensión es un de los principales problemas

operacionales de circuitos eléctricos en baja tensión.

2.24.1.1 CIRCUITOS ALIMENTADORES DE MOTORES ELÉCTRICO

S

Conforme NBR 5410, la calida de tensión entre la origen de la instalación y los

terminales del motor debe ser igual o inferior a los valores a seguir:

5%, para instalaciones alimentadas directamente por ramal de baja tensión, a

partir de una red de distribución pública de baja tensión.

Figura 5.24.1

8%, para instalaciones alimentadas directamente por una subestación de

transformación a partir de una instalación de alta tensión o que poseen fuente

propia.

Figura 5.24.2

Nota: en cualquier un de los casos arriba, la calida de tensión parcial en los

circuitos terminales (llaves de partida por ejemplo), debe ser igual o inferior la 2%.

2.24.1.2 MOTORES DE INDUCIÓN

Según la norma NBR 7094, el motor debe funcionar satisfactoriamente con 10%

de la variación de tensión, a la frecuencia nominal.

Desempeño del motor Tensión 20% arriba

de la nominal

Tensión 10% arriba de

la nominal

Tensión 10% abajo

de la nominal

Conjugado de partida y

conjugado máximo Aumenta 44% Aumenta 21% Disminuye 19%

Corriente de partida Aumenta 25% Aumenta 10 la 12% Disminuye 10 la 12%

Corriente de plena carga Disminuye 11% Disminuye 7% Aumenta 11%

Escorregamiento Disminuye 30% Disminuye 17% Aumenta 23%

Rotación Aumenta 1,5% Aumenta 1% Disminuye 2%

Rendimiento Pequeño aumento Aumenta 1% Disminuye 2%

Factor de potencia Disminuye 5 la 15% Disminuye 3% Aumenta 1%

Temperactura Disminuye 5 ºC Disminuye 3 ºC Aumenta 6 ºC

Ruído magnético sin carga Aumento perceptíble Ligero aumento Ligera diminución

Tabla 5.24.1 – Efecto aproximado de la variación de tensión

2.24.1.3 CIRCUITOS DE COMANDO

La calida de tensión permitida por la norma VDE 0100, es 5%.

2.24.1.4 COMPONENTES DE COMANDO

Componentes de comando Calida de tensión Sobretensión

Bobina de contactores WEG 20% 10%

Reles electrónicos WEG 15% 10%

Transformador de comando 5% 5%

Tabla 5.24.2 – Límite s de variación de tensión

Caso la “calida de tensión” en el circuito de comando ultrapase los valores

especificados anteriormente, acarretará instabilidad de comando, que provoca rechazo y

arco eléctrico.

Por estos motivos se puede afirmar que la calida de tensión excesiva es el principal

causador de colamiento de contactos y quema de bobinas de contactores.

2.24.1.5 PRINCIPALES CAUSADORES DE CALIDA DE TENSIÓN

Corrientes de partidas elevadas;

Partidas longas de motores;

Cables subdimensionados;

Transformadores subdimensionados;

Líneas extensas.

2.24.2 LÍMITE S DE TEMPERACTURA

La norma VDE 0670 establece que llaves de partida y CCM’s deben trabajar con

límite s de temperacturas ambiente entre –5 y 40 ºC. Para temperacturas arriba de 40 ºC, se

debe adotar soluciones específicas como la utilización de ventiladores y aumento de las

dimensiones físicas de la llave.

2.24.3 LÍMITE S DE ALTITUD

Com el aumento de la altitud, hay una diminución de la densidad del aire,

influyendo en la tensión desruptiva y cosecuentemente, en la tensión y corriente de

servicio, así como en la capacidad de disipación del calor.

La norma IEC 158, determina que la altitud en el sitio de instalación no debe

exceder la 2000m. ya la NBR 6808, relativa a Conjuntos de Maniobra y Control de Baja

Tensión, en razón del rango de equipamientos envolucrados en estas instalaciones, limita la

altitud inicialmente en 1000m y en seguida apresenta la tabla abajo, con factores de

correción para uso en locales con altitudes arriba de 1000m. Valores intermediários pueden

ser obtenidos por interpolación linear.

Factores de correción

Altitud máxima

(m)

Tensión

nominal

Corriente

nominal

Ellevación de

temperactura

1000 1,0 1,0 1,0

1500 0,95 0,99 0,98

3000 0,80 0,96 0,92

Factores de correción para altitud (NBR6808)


Los paneles deben ser instalados en la vertical siendo que los componentes

normalmente admiten inclinaciones límite s con la vertical. Inclinaciones diferentes de las

especificadas por el componente causan reducción de la vida útil de esto, principalmente en

contactores.

2.24.5 VIBRACIONES

Sob vibración o impactos violentos, los componentes de la llave (contactores y

reles de sobrecarga, reles electrónicos, etc), pueden presentar modificaciones en sus estados

de operación, debendo ser instalados sobre superfície rígida.

Para la fijación de paneles (llaves) en pareds de alvenaria o directamente en el

piso, se recomienda que estos sean rigidamente emplomados.

2.24.6 GRAUS DE PROTECCIÓN

Os grados de protección de los equipamientos eléctricos son definidos en el

capítulo 1.7.5.1.

2.25 INSTALACIÓN Y MANUTENCIÓN DE LLAVES

2.25.1 TRANSPORTE

Los paneles deben ser erguidos por los cancamos de suspensión. Pero, en el caso

de pequeños paneles, los camcamos ya no son necesarios.

Por lo tanto, en ambos los casos es importante que se obedezca siempre las

indicaciones fuera del embalage para colocarlos en la posición correcta (saetas). El

llevantamiento el depósito debe ser suave, sin choques, sob pena de danificar los

componentes internos. Después de el transporte es necesario reapertar todas las conexões.

2.25.2 ARMAZENAGEN Y LONGAS PARADAS DE LLAVES (EX:

IRRIGACIÓN)

Cuando los paneles no fueren inmediatamente instalados, deben ser almacenados

en local seco, libre de polvo y gases corrosivos. El panel (llave) debe ser almacenado en

posición vertical.

Los paneles pueden sufrir reducción de la resistencia de aislamiento cuando

almacenados en ambientes úmidos (principalmente en transformadores de comando y auto-

transformadores).

Para prevención de estos problemas se puede instalar en el interior de los paneles

calefactores (resistencia s desumidificadoras) con o sin termostato, evitándose así que

ocurra la condensación y consecuentemente aparecimiento de humedad.

Después de la almacenage o largas paradas se debe tomar las siguientes

providencias:

Limpiar los componentes de eventuales polvos y resíduos;

Secar el panel. El proceso de secado debe continuar hasta que sucesivas

mediciones de la resistencia de aislamiento indiquen que esta atingió un valor

constante arriba del valor indicado;

Es extremamente importante impor una boa ventilación en el interior del panel

durante la operación de secado para asegurar que la humedad sea

efectivamente removida;

calor para desumidificación puede ser obtenido de fuentes externas (por

ejemplo: estufa);

Medir la resistencia de aislamiento. El valor mínimo en baja tensión ( 500V)

es 0,5M;

Reapertar todas las conexiones;

Energizar el panel sin carga y verificar el su funcionamiento.

2.25.3 RECOMENDACIONES PARA PRIMEIRA PARTIDA DE

MOTORES

Verificar si el mismo podrá rodar libremente, removiéndose todos los

dispositivos de bloqueo y calzos usados durante el transporte;

Verificar si el motor está corretamente fijado y si los elementos de

acoplamiento están correctamente montados y alíneados;

Certificar de que la tensión y la frecuencia están de acuerdo con el indicado en

la placa de identificación;

Observar si las ligaciones están de acuerdo con el esquema de ligación impreso

en la placa de identificación y verificar si todos los tornillos y tuercas de los

terminales están debidamente apertados;

Verificar si el motor está debidamente atequivocado. Desde que no haya

especificaciones exigiendo montaje aislada del motor, será necesario aterrárlo,

obedeciendo las normas vigentes para ligación de máquinas eléctricas a la

tierra. Para esto deberá ser usado el tornillo identificado por el símbolo

generalmente existente en la caja de ligación o en las patas de la carcasa;

Accionar el motor desacoplado para verificar si está girando livremente y en el

sentido deseado. Para inverter la rotación del motor trifásico, basta inverter las

ligaciones a la red de dos terminales cuaisquier;

Medir la resistencia de aislamiento y secar el motor si necesario.

2.25.4 ATERRAMIENTO

Toda instalación debe ser atequivocada. Es providencial que se aterre las

siguientes partes de la instalación:

Neutro del transformador de potencia;

Carcasa metálica de motores, auto-transformadores, transformadores de

comando y medición, condensadores, etc.

Las estructuras de la llave (panel);

Párarayos.

El aterramiento de las partes arriba es necesario, principalmente, porque:

Protegen las personas contra contactos en partes metálicas eventualmente

energizadas;

Protegen las instalaciones contra descargas atmosféricas;

Garante el correcto funcionamiento de los equipamientos;

Permite una utilización confiable y correcta de las instalaciones.

2.25.5 CONEXIONES ELÉCTRICAS

Las conexiones deben proporcionar un bueno contacto para que sean evitados

calentamientos, perdidas de energía y instabilidad en el circuito de comando. Es facto que

las conexiones aflojan en el transporte de la llave. Por esto motivo recoméndase que sean

reapertados, antes del funcionamiento, todos los tornillos y tuercas.

Siempre que hubiera parada para manutención es providencial el reajuste de todos

los puntos de conexión.

2.25.6 MANUTENCIÓN EN LLAVES DE PARTIDA

2.25.6.1 TIPOS DE MANUTENCIÓN

a) PREVENTIVA

Toda instalación debe ser periodicamente verificada por personas cualificadas,

debiendo el intervalo entre las verificaciones ser compatíble con la importáncia de la

instalación.

Debe ser dada especial atención a los siguientes puntos:

La conservación de las medidas que coloquen partes vivas fuera de alcance;

El estado de los conductores y sus ligaciones, principalmente los de

protección;

Verificar si los electroductos están correctamente conectados al panel,

protegiendo mecánicamente los cables;

El estado de los cables flexíbles que alimenten aparatos móveis, así como sus

dispositivos de protección;

El estado de los dispositivos de protección y maniobra, principalmente cuanto

al desgaste provocado por arcos y aflojamiento de contactos ;

Jamás limar o lijar contactos ;

Verificar si las entradas y salidas de cables están vedadas, evitando la entrada

de pequenos animales;

El ajuste de los dispositivos de protección y la correcta utilización de los

fusibles ;

El valor de la resistencia de aislamiento en relación a la terra;

El valor de la resistencia de los electrodos de aterramiento ;

Toda instalación (o parte) que parezca peligrosa debe ser inmediatamente

desenergizada y solo recolocada en servicio después de reparación satisfatória;

Verificar el estado general de los párarayos.

b) CORRECTIVA

Toda falla o anomalia constatada en el equipamiento eléctrico o en su

funcionamiento, debe ser comunicada a las personas cualificadas para fines de reparación.

Esto debe ser hecho principalmente cuando los dispositivos de protección contra las

sobrecorrientes o contra los choques eléctricos actuaren sin causa conocida.

2.25.7 SUSTITUCIÓN DE FUSIBLES

En caso de actuación (quema) de un de los fusibles de una de las tres fases, debido

la corrientes de corto -circuitos, recomiéndase la sustitución de los otros dois, pues sin

duda, estos otros dos sufrerán un proceso de envejecimiento precoz y terán,

necesariamente, alteradas las sus características funcionales, lo que puede venir a

comprometer seriamente la seguridad de la instalación. Para la sustitución de los fusibles de

comando valen las mismas consideraciones.

2.25.8 SUSTITUCIÓN DE CONTACTOS DE CONTACTORES

Esta práctica es comun solamente para contactos de fuerza, ya que el desgaste de

los contactos auxiliares es considerado desprezíble.

Los contactos de fuerza deben ser sustituídos cuando su desgaste fuera superior a

2/3 de la espesura inicial. Se debe sustituir los tres contactos simultaneamente. Siempre que

ocurre el cambio de los contactos es de suna importáncia verificar el estado de la cámara de

extinción.

2.25.9 AJUSTES EN RELES DE SOBRECARGA Y DE TIEMPO

a) Reles de Sobrecarga

Para que los reles ofrezca, también, una protección eficaz contra falta de fase

(recordando que él no es un elemiento de protección contra falta de fase, pero, se ajustado

para la corriente de trabajo podrá ser sensíble a la falta de fase), es necesario que sea

ajustado para la corriente de trabajo (medida en el funcionamiento) y no para la corriente

nominal (valor de placa del motor).

b) Reles de Tiempo

Los reles de tiempo debe ser ajustado para el tiempo de partida, que es el tiempo

necesario para el motor atingir en el mínimo 90% de la rotación síncronica.

Determinación del tiempo de partida

En la teoria, es calculado en función del conjugado e inercia de la carga y del

motor.

rmédmméd

cem

NaCC

JJnt 2

Ddonde: ta – tiempo de aceleración (según s);

Jm – momento de inercia del motor (kgm2);

Jce – momento de inercia de la carga referida al eje del motor

(kgm2);

nN – rotación nominal (rps);

Cmmes d – conjugado medio de aceleración del motor (Nm);

Crmes d – conjugado medio de aceleración de la carga (Nm).

En la práctica, es cronometrado. A través de un tacómetro se verifica cuando el

motor atinge 90% de la rotación síncrona (instante ideal para la conmutación). Se no

dispusiera de tacómetro, la partida puede ser observada con un alicate amperímetro. El

motor estará apto a conmutar cuando la corriente atingir valores en torno de la nominal.

En la figura 5.25.1 observase que un rele regulado abajo del tiempo de partida del

motor (60% de la velocidad síncronica), provoca un pico en la conmutación. Como las

llaves de partida estrella-triángulo y compensadora son utilizadas con el objetivo de reducir

el pico de partida, se conclui que esta conmutación es inadecuada, pues está próxima del

próprio pico de partida del motor.

Figura 5.25.1

2.25.10 PRINCIPALES DEFECTOS Y SUS CAUSAS EN LLAVES DE

PARTIDAS

Contactor no liga

Fusible de comando quemado;

Reles térmico desarmado;

Comando interrumpido;

Bobina quemada

- Por sobretensión ;

- Ligada en tensión equivocada;

- Calida de tensión (principalmente CC);

- Cuerpo estraño en el entrehierro.

Contactor no desliga

Líneas de comando largas (efecto de “coletamiento ” capacitivo);

Contactos sueldados

- Corrientes de ligación elevadas (por ejemplo, conmutación de

transformadores la vacío);

- Comando oscilante;

- Ligación en corto -circuito;

- Conmutación Y defectuosa.

Contactor desliga involuntariamente

Calidas de tensión fuertes por oscilaciones de la red o debido la operación de

religadores.

Chispamiento excesivo

Instabilidad de la tensión de comando

- Regulación pobre de la fuente ;

- Líneas extensas y de pequeãa sección;

- Corrientes de partida mucho altas;

- Subdimensionamiento del transformador de comando con

diversos contactores operando simultaneamente.

Suministro irregular de comando

Botoneras con defecto ;

Fines-de-curso con defecto.

Contactor zumbiendo (ruído)

Cuerpo estraño en el entrehierro ;

Anillo de corto circuito quebrado;

Bobina con tensión o frecuencia equivocada;

Superfície de los núcleos, móvil y fijo, sucias o oxidadas, especialmente

después de largas paradas;

Oscilación de tensión o frecuencia en el circuito de comando;

Calidas de tensión durante la partida de motores.

Reles actuó

Reles inadecuado o mal regulado;

Tiempo de partida mucho largo;

Frecuencia de ligaciones mucho alta;

Sobrecarga en el eje ;

Falta de fase;

Rotor bloqueado/trabado.

Bimetales azulados, recozidos o resistencia de calentamiento quema de la

Sobrecarga mucho elevada;

Fusibles superdimensionados;

Queda de una fase (motor zumbiendo);

Ellevado PAR resistente (motor bloquea);

Corto -circuito.

2.26 SOFT – STARTER

2.26.1 INTRODUCIÓN

Con la cresciente necesidad en la optimización de sistemas y procesos industriales,

algumas técnicas fueran desarrolladas, principalmente levándose en consideración

conceptos y tendencias voltados a la automación industrial. Mirando para el pasado

podemos claramente percebir el cuanto estas técnicas tiene contribuído para esto fin.

Un de los más claros ejemplos son los sistemas de accionamiento para motores de

indución, largamente utilizado en praticamente todos los segmientos, sea él residencial o

industrial.

En particular nosotros iremos analisar y avaliar, una técnica que se tornó mucho

utilizada en la actualidad, las llaves de partida soft-starters.

Estos equipamientos electrónicos vienen asumiendo significativamente el lugar de

sistemas previamente desarrollados, en grande parte representados por sistemas

electromecánicos. En nuestro estudio haremos una comparación entre estos vários sistemas

y los que utilizan las soft-starters.

2.26.2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento de las soft-starters está basado en la utilización de tirestores

(SCR´s), o mejor, de una puente tirestorizada en la configuración anti-paralelo, que es

comandada a través de una placa electrónica de control, a fin de ajustar la tensión de

salida, conforme una programación hecha anteriormente por el usuário. Esta estructura es

presentada en la figura abajo.

Bloc diagrama simplificado

Como podemos ver la soft-starter controla la tensión de la red a través del circuito

de potencia, constituído por seis o cuatro SCRs, dependiendo del modelo, dddonde

variando el ángulo de disparo de los mismos, variamos el valor eficaz de tensión aplicada al

motor. A seguir haremos un análisis más atencioso de cada una de las partes individuales de

esta estructura, ya que notamos nitidamente que podemos dividir la estructura arriba en dos

partes, el circuito de potencia y el circuito de control.

2.26.2.1 CIRCUITO DE POTENCIA

Esto circuito es por dddonde circula la corriente que es suministrada para el motor.

Es constituída basicamente por los SCRs y sus proteciones, y los TCs (transformadores de

corriente).

El circuito RC representado en el diagrama es conoecido como circuito

snubber, y tiene como función hazer la protección de los SCRs contra dv/dt.

Los transformadores de corriente hacen la monitoración de la corriente de

salida permitiendo que el control electrónico efectue la protección y

manutención del valor de corriente en níveles pre -definidos (función

limitación de corriente activada).

2.26.2.2 CIRCUITO DE CONTROL

Dddonde están contidos los circuitos responsables por el comando, monitoración y

protección de los componentes del circuito de potencia, bien como los circuitos utilizados

para comando, señalización y interface homem-máquina que serán configurados por el

usuário en función de la aplicación.

Actualmente la mayoría de las llaves soft-starters disponibles en el mercado son

microprocesadas, siendo así, totalmente digitales. Algunoos fabricantes aún producen

algunoos modelos con control analógico, más en el sentido de ofrecer una opción más

barata para aplicaciones dddonde no sean necesárias funciones más sofisticadas.

2.26.3 PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS

2.26.3.1 PRINCIPALES FUNCIONES

Además de las características mostradas anteriormente las soft-starters también

presentan funciones programábles que permitirán configurar el sistema de accionamiento

de acuerdo con las necesidades del usuário.

Rampa de tensión en la aceleración

Las llaves soft-starters tiene una función mucho simples, que es a través del

control de la variación del ángulo de disparo de la puente de tirestores, generar en la salida

de la misma, una tensión eficaz gradual y continuamente cresciente hasta que sea atingida

la tensión nominal de la red. Graficamente podemos observar esto a través de la figura.

Rampa de tensión aplicada al motor en la aceleración

Atientem al facto de que cuando ajustamos un valor de tiempo de rampa, y de

tensión de partida (pedestal), esto no significa que el motor irá acelerar de cero hasta la su

rotación nominal en el tiempo definido por ta. Esto en la realidad dependerá de las

características dinámicas del sistema motor/carga, como por ejemplo: sistema de

acoplamiento, momento de inercia de la carga refletida al eje del motor, actuación de la

función de limitación de corriente, etc.

Tanto el valor del pedestal de tensión, cuanto el de tiempo de rampa son valores

ajustables dentro de una faja que puede variar de fabricante para fabricante.

No existe una regla práctica que pueda ser aplicada para definir cual debe ser el

valor de tiempo a ser ajustado, y cual el mejor valor de tensión de pedestal para que el

motor pueda garantir la aceleración de la carga. La mejor aproximación podrá ser alcanzada

a través del cálculo del tiempo de aceleración del motor, el cual será mostrado

posteriormente.

Rampa de tensión en la desaceleración

Existem dos posibilidades para que sea ejecutada la parada del motor, por inercia o

controlada, respectivamente. En la parada por inercia, la soft-starter lleva la tensión de

salida instantaneamente la zero, implicando que el motor no produz nenhun conjugado en la

carga que por su irá perdendo velocidade, hasta que toda energía cines tica sea disipada. La

ecuación abajo muestra matematicamente como podemos expresar esta forma de energia.

2

2

1 JK

Tensão

Tempoajuste

UNom

UP

Ddonde: K = energía cinetica (Joules);

J = momento de inercia total (Kg.m2);

= velocidad angular (rad/s).

En la parada controlada la soft-starter vai gradualmente reducindo la tensión de

salida hasta un valor mínimo en un tiempo pre definido. Graficamente podemos ver

observar la figura abajo.

Perfil de tensión en la desaceleración

Lo que ocurre en esto caso puede ser explicado de la siguiente manera: se

reduciendo la tensión aplicada al motor, esto irá perder conjugado; la perdida de conjugado

reflete en el aumento del escorregamiento; el aumento del escorregamiento hace con que

el motor perca velocidad. Si el motor perde velocidad la carga accionada también perderá.

Esto tipo de recurso es mucho importante para aplicaciones que deben tener una parada

suave del punto de vista mecánico. Podemos citar como ejemplo bombas centrífugas,

transportadores, etc.

En el caso particular de las bombas centrífugas es importantísimo se minimizar el

efecto del “golpe de aríete”, que puede provocar serios daños a todo el sistema hidráulico,

comprometiendo componentes como válvulas y tubulaciones además de la propia bomba.

Kick Start

Existen cargas que en el momento de la partida exigen un esfuerzo extra del

accionamiento en función del alto conjugado resistente. En estos casos, normalmente la

soft-starter necesita aplicar en el motor una tensión mayor que aquella ajustada en la rampa

Tensão

Tempoajuste

UNom

UD

Tensão

Tempoajuste

UNom

UK

UP

de tensión en la aceleración, esto es posible utilizando una función llamada “Kick Start”.

Como podemos ver en la representación gráfica abajo, esta función hace con que sea

aplicado en el motor un pulso de tensión con amplitud y duración programables para que el

motor pueda desarrollar un conjugado de partida, suficiente para vencer el atrito, y así

acelerar la carga. Se debe tener mucho cuidado con esta función, pues ella solamente

deberá ser usada en los casos dddonde ella sea estrictamente necesária.

Representación gráfica de la función “Kick Start”

Debemos observar algunoos aspectos importantes relacionados con esta función,

ya que ella podrá ser mal interpretada y de esta forma comprometer la definición con

relación a su uso, incluso el del própio sistema de accionamiento:

Como la tensión de partida podrá ser ajustada próximo de la tensión nominal,

misma que por un pequeño intervalo de tiempo, la corriente de partida irá atingir valores

mucho próximos daquellos registrados en el catálogo o hoja de datos del motor.

Esto es claramente indesejáble, pues la utilización de la soft-starter en estos casos

advienen de la necesidad de se garantir una partida suave, sea eléctricamente, sea

mecánicamente. De esta forma podemos considerar esto recurso como siendo aquello que

deberá ser usado en última instáncia, o cuando realmente quedar óbvia la condición severa

de partida.

Limitación de corriente

En la mayoría de los casos dddonde la carga presenta una inercia elevada, es

utilizada una función denominada de limitación de corriente. Esta función hace con que el

sistema red/soft-starter suministre al motor solamente la corriente necesária para que sea

ejecutada la aceleración de la carga. Abajo podemos observar graficamente como esta

función es ejecutada.

Limitación de corriente

Esto recurso es siempre mucho útil pues garante un accionamiento realmente

suave y mejor aún, viabiliza la partida de motores en locales dddonde la red se encuentra en

el límite de su capacidad. Normalmente en estos casos la condición de corriente en la

partida hace con el sistema de protección de la instalación actue, impediendo así el

funcionamiento normal de toda la instalación. Ocurre entonces la necesidad de se impor un

Corrente

Tensão

TempoLimitação

ILIM

UP

valor límite de corriente de partida de forma la permitir el accionamiento del equipamiento

bien como de toda la indústria.

La limitación de corriente también es mucho utilizada en la partida de motores

cuya carga presenta un valor más ellevado de momento de inercia. en términos práticos

podemos decir que esta función es la que deberá ser utilizada después de no se obtener

succeso con la rampa de tensión simples, o mismo cuando para que el motor acelere la

carga, sea necesario ajustar una rampa de tensión de tal forma que la tensión de partida

(pedestal) próximo a los níveles de otros sistemas de partida como por ejemplo, las llaves

compensadoras, no siendo esto de forma algunoa un factor proibitivo en la escoja del

sistema de partida.

Pump control

Esta función es utilizada especialmente para la aplicación de partida soft-starter en

sistemas de bombeamiento. Tratase en la realidad de una configuración específica (pre

definida) para atender esto tipo de aplicación, dddonde normalmente es necesario establecer

una rampa de tensión en la aceleración, una rampa de tensión en la desaceleración

habilitación de proteciones. La rampa de tensión en la desaceleración es activada para

minimizar el golpe de aríete, perjudicial al sistema como un todo. Son habilitadas también

las proteciones de secuencia de fase y subcorriente inmediata (para evitar el

escorvamiento).

Economia de energia

Una soft-starter que inclua características de optimización de energía

simplesmente altera el punto de operación del motor. Esta función, cuando activada, reduce

la tensión aplicada a los terminales del motor de modo que la energía necesária para suprir

el campo sea proporcional a la demanda de la carga.

Cuando la tensión en el motor está en su valor nominal y la carga exige el máximo

conjugado para el cual el motor fue especificado, el punto de operación será definido por el

punto A, conforme la figura abajo. Se carga disminuye y el motor fuera alimentado por una

tensión constante, la velocidad (rotación) aumentará ligeramente, la demanda de corriente

reducirá y el punto de operación se moverá junto a la curva para el punto B. Por ser un

motor dddonde el conjugado desarrollado es proporcional al cuadrado de la tensión

aplicada, haberá una reducción del conjugado con una reducción de tensión. Caso esta

tensión sea debidamente reducida, el punto de operación pasará a ser el punto A.

Equilíbrio entre conjugado y tensión

Em terminos prácticos se puede observar una optimización con resultados

significativos solamente cuando el motor está operando con cargas inferiores a 50% de la

carga nominal. Esto, dígase de pasaje, es mucho difícil de encuéntrarse pues estaríamos

hablando de motores mucho sobredimensionados, lo que actualmente en virtud de la

cresciente preocupación con el desperdício de energía y factorde potencia, viene siendo

evitado la todo costo.

Cabe destacar que esto tipo de optimización de energía posee algunoos

inconvenientes, principalmente, la generación de tensiones y corrientes harmónicas y

variaciones en el factorde potencia. En el caso las harmónicas pueden ocasionar problemas

relativos a daños y reducción de la vida útil de condensadores para correción de factorde

potencia, sobrecalentamiento de transformadores e interferencias en equipamientos

electrónicos.

2.26.3.2 PROTECCIONES

La utilización de las soft-starters no queda restrita exclusivamente a partida de

motores de indución, pues estas también pueden garantir al motor toda la protección

necesária (dependiendo el modelo). Normalmente cuando una protección actua es emitida

un mensage de error específico para permitir al usuário reconocer el que exatamente

ocurrió. A seguir están relacionadas las principales proteciones que las soft-starters ofrecen.

Sobrecorriente inmediata en la salida

Ajusta el máximo valor de corriente que la soft-starter permite fluir para el motor

por período de tiempo pre ajustado (vía parametrización);

A - Conjugado reduzido

B - Ponto de Operação

A - Conjugado a Plena carga

C

n

Conjugado atensão nominal

Conjugado atensão reduzida

Protección de sobrecorriente inmediata

Subcorriente inmediata

Ajusta el mínimo valor de corriente que la soft-starter permite fluir para el motor

por período de tiempo pre ajustado (vía parametrización); Esta función es mucho utilizada

para protección de cargas que no puedan operar en vacío como por ejemplo, sistemas de

bombeamiento.

Protección de subcorriente inmediata

Sobrecarga en la salida (It)

Supervisiona las condiciones de sobrecarga conforme la clase térmica selecionada,

protegiendo el motor termicamente contra sobrecargas aplicadas al su eje.

Atuação daProteção

( E05 )

Corrente

Tempoajuste

ISUC

INom

Atuação daProteção

( E06 )

Corrente

Tempoajuste

ISOC

INom

Característica de sobrecarga para F.S. = 1,15.

Sobretemperactura en los tirestores (medida en el disipador)

Monitora la temperactura en el circuito de potencia a través de un termostato

montado sobre el disipador de alumínio, dddonde también están montados los tirestores.

Caso la temperactura del disipador superar 90C, el termostato irá comutar haciendo con

que la CPU bloqueie inmediatamente los pulsos de disparo de los tirestores, enviando un

mensage de error que será mostrada en el display.

Secuencia de fase invertida

Algunoos modelos de soft-starters irán operar solamente se la secuencia de fase

estuviera correcta. Esta protección puede ser habilitada para asegurar que cargas sensibles a

la inversión del sentido de giro no sean danificadas, como ejemplo, podemos citar el

accionamiento para bombas. Una desventaja de los modelos que son sensibles a la mudanza

de la secuencia de fase, es que cualquier operación de reversión deberá ser hecha en la

salida de la llave.

Falta de fase en la red

Detecta la falta de una fase en la alimentación de la soft-starter y bloquea los

pulsos de disparo de los tirestores.

Falta de fase en el motor

Detecta la falta de una fase en la salida de la soft-starter y bloquea los pulsos de

disparo de los tirestores.

Falla en los tirestores

Detecta se alguno de los tirestores está danificado. Caso exista, bloquea los pulsos

de disparo y envía un mensage de error a través del display.

Error en la CPU (watchdog)

Al energizarse, la CPU ejecuta una rutina de auto diagnose y verifica los circuitos

esenciales. Caso haya alguna irregularidad, serán bloqueados los pulsos de disparo de los

tirestores y será enviada un mensage de error a través del display. Interferencia

electromagnética también puede causar la actuación de esta protección.

Error de programación

No permite que un valor que tenga sido alterado incorrectamente sea acepto.

Normalmente ocurre cuando se altera alguno parámetro con el motor desligado y en las

condiciones de incompatibilidad.

Error de comunicación serial

Impede que un valor alterado o transmitido incorrectamente a través de la puerta

de comunicación serial, sea acepto.

Defecto externo

Actua a través de una entrada digital programada. Son asociados dispositivos de

protección externos para actuarem sobre esta entrada, como por ejemplo, sondas termicas,

presostatos, reles auxiliares, etc.

2.26.3.3 ACCIONAMIENTOS TÍPICOS (MODELOS SW 03 Y SW 04)

Veremos a seguir los accionamientos tipicamente configuráveis en las llaves soft-

starters, siendo algunos de ellos utilizados en sistemas un poco más sofisticados.

Básico / Convencional

Todos los comandos, lecturas y monitoración de stactus hechos vía I.H.M.

Diagrama simplificado de un accionamiento básico.

Inversión de sentido de giro

Diagrama del accionamiento con inversión de sentido de giro.

Freno por injeción de corriente contínua

Diagrama del accionamiento con freno C.C.

By-pas

Diagrama del accionamiento con by-pas de la llave.

Multimotores / Cascata

Diagrama orientativo del accionamiento tipo cascata.

2.26.4 PRINCIPALES APLICACIONES PARA SOFT-STARTERS

En los últimos años las llaves soft-starters vienen siendo amplamente utilizadas en

vários segmientos industriales, destacando-se en algumas aplicaciones como por ejemplo,

sistemas de bombeamiento, ventiladores, exaustores, mescladores (pulpers), compresores,

molinos, etc.

A partir de ahora analisaremos los principales aspectos a sierren considerados en

cada una de las aplicaciones mas típicas, como definido a seguir:

Bombas centrífugas;

Compresores;

Ventiladores;

Mescladores (pulpers);

Molinos, Centrífugas, transportadores, etc.;

2.26.4.1 BOMBAS CENTRÍFUGAS

Bomba centrífuga

Características

tipo de conjugado.............: Cuadrático

momento de inercia..........: Bajo

Condición de partida.........: tipicamente IP/IN 3,0

Comentários.....................: (1) es la mejor aplicación para soft-starter;

(2) Función Pump Control minimiza golpe de

aríete.

2.26.4.2 COMPRESORES

Compresor

Características

tipo de conjugado.............: Cuadrático (tornillo) o Constante (alternativo)

momento de inercia..........: Bajo

Condición de partida.........: IP/IN 3,0

Comentários.....................: (1)

(2)

2.26.4.3 VENTILADORES

Ventilador

Características

tipo de conjugado.............: cuadrático

momento de inercia..........: Medio


Comentários.....................: (1) Para grandes

potencias usar la limitación de corriente en la

partida;

(2) la partida es hecha normalmente con el dam-

per equivocado (sem carga);

Curvas típicas de Conjugado en función de la rotación

2.26.4.4 MESCLADORES

Mesclador

Características

tipo de conjugado.............: cuadrático

momento de inercia..........: Medio/Alto


Comentários..................: (1) Conjugado resistente en la partida puede ser

mucho alto;

(2) Dependiendo del material, envolucrado en el

proceso, el momento de inercia puede ser

ellevado;

Curva típica de Conjugado en función de la rotación

2.26.4.5 MOLINOS

Molino

Características

tipo de conjugado.............: Constante

momento de inercia..........: Ellevado


Comentários.....................: (1) Verificar se parte con o sin carga;

(2) Usar limitación de corriente en la partida;

2.26.4.6 TRANSPORTADORES

Estera transportadora

Características

tipo de conjugado.............: Constante

momento de inercia..........: Medio/Alto


Comentários...................: (1) Utiliza rampas de

tensión en la aceleración y desaceleración;

(2) Utiliza limitación de corriente en la partida;

(3) Verificar si ocurren sobrecargas;

(4) Verificar si parte con o sin carga;

2.26.4.7 CENTRÍFUGAS

Centrífuga

Características

tipo de conjugado.............: Linear

momento de inercia..........: Ellevado


Comentários.....................: (1) Utiliza la limitación de corriente en la partida;

(2) Verificar número de maniobras (centrifugación por bateladas);

2.26.5 CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMIENTO

En esto capítulo iremos establecer los critérios mínimos y necesarios para efectuar

el correcto dimensionamiento de una llave soft-starter.

Debemos garantir que el motor al ser accionado por una llave soft-starter tenga

condiciones de acelerar la carga de la rotación cero hasta su rotación nominal (o próximo

de esto) dddonde haberá entonces el equilíbrio. Fisicamente, el motor deberá ser capaz de

producir un conjugado dinámico tal, que sea esto el suficiente para vencer el conjugado

resistente de la carga y la inercia refletida en su eje. Como vimos anteriormente, el motor

sufre algunas alteraciones en sus características de conjugado en virtude de aplicarmos a

ello una tensión reducida, traendo como principales benefícios la reducción de la corriente

y del conjugado de partida respectivamente.

Para poder especificar una soft-starter es mucho importante obtener algunas

informaciones relacionadas principalmente con las características del motor, de la carga,

del ambiente, condiciones de operación, red de alimentación, acoplamiento entre el motor y

la carga. De esta forma trataremos de verificar estos puntos y definir critérios que en los

posibilítem especificar el modelo ideal de llave estática.

En relación a los aspectos arriba expuestos debemos lllevantar los siguientes datos:

Motor

- Corriente nominal

- Potencia nominal

- Tensión de alimentación

- Número de pólos

- Factor de servicio

- Tiempo de rotor bloqueado

- Momento de inercia

- Curva característica de conjugado en función de la rotación

Carga

- Curva característica de conjugado en función de la rotación

- Tipo de acoplamiento

- Presenta sobrecarga en la partida o en regime

- Número de partidas por hora

- Momento de inercia o GD2

Observaciones

- Para montaje en panel definir: grado de protección, tensión de comando,

refrigeneración

- Característica del ambiente: temperactura, altitud, humedad, agresividad (si

existe la presencia de líquidos, sólidos o gases inflamábles, corrosivos, polvo,

sólidos en suspensión, maresia, etc...)

Debemos frisar con relación a los datos del motor que la más importante

información es la corriente nominal, pues la corriente de la soft-starter será dimensionada

en relación la ella. De esta forma podemos establecer el primero criterio de

dimensionamiento como a seguir:

motorstartersoft NOMNOM II

Muchas veces todas estas informaciones no estarán disponibles y de esta forma

tenemos que aplicar factores para sobredimensionamiento de la soft-starter. Esto por señal

es mucho comun pues muchas veces la llave será aplicada en máquinas más antiguas,

retrofitting o en ampliaciones de las instalaciones. Partindo de esta realidad puederemos

establecer dos situaciones posíbles, una cuando tenemos todas las informaciones

disponibles y outra cuando no temos. Adoptaremos informalmente la siguiente

denominación para nos referirmos a estas situaciones:

Situación Ideal

Dddonde tenemos disponibles todas las informaciones.

Situación Normal

Dddonde tenemos solamente algunas de las informaciones. En la mayoría de las

veces se dispone solamente del tipo de máquina a ser accionada y la potencia nominal del

motor.

Veremos las dos independientemente y así definiremos los critérios específicos a

cada una de ellas.

2.26.5.1 SITUACIÓN IDEAL

En esto caso dispomos de las curvas de conjugado por rotación de la carga y el del

motor, siendo de esta forma posible determinar el tiempo de aceleración a través de la

ecuación (5.26.5.2). También será posible referir el momento de inercia de la carga al eje

del motor para obtener el momento de inercia total. Sabemos que para que un motor

eléctrico suporte la condición de partida la siguiente relación debe ser respectada:

RBa tt 8,0 (5.26.5.1)

Ddonde: ta – tiempo de aceleración;

tRB – tiempo de rotor bloqueado;

En la condición arriba debemos en verdad considerar el tiempo de rotor bloqueado

corrigido en función de los factores de correción de la corriente o de la tensión, pues esta

información puede ser obtenida a través del catálogo de motores o hoja de datos dddonde

es considerado que en el motor está siendo aplicada la tensión nominal.

Para el cálculo del tiempo de aceleración partimos de la siguiente ecuación:

A

T

aC

Jnt ..2 (5.26.5.2)

Ddonde: ta – tiempo de aceleración;

n – rotación;

JT – momento de inercia total;

CA – conjugado acelerante;

el momento de inercia total es calculado por:

cargamotor JJJT (5.26.5.3)

Ddonde: Jmotor – momento de inercia del motor;

Jcarga – momento de inercia de la carga referida al eje del motor;

Para calcularmos el conjugado acelerante nececitaremos calcular el área

delimitada por las curvas características de conjugado del motor y de la carga. Esta área

puede ser calculada de diversas maneras siendo analiticamente, numericamente o

graficamente. Para ejecutar el cálculo de forma analítica deberemos conocer las ecuaciones

de las dos curvas, para que así podemos integrárlas entre los límites deseados. La ecuación

de la curva de carga con un poco de buena voluntad podrá ser interpolada mas la del motor

es mucho difícil de lograrmos, pués sería necesario obtener informaciones mucho

detalladas de las características eléctricas del motor, si considerarmos aún que la ecuación

abajo, sea una aproximación válida y bastante razonable.

EDnCn

BnAC

2motor (5.26.5.4)

Dddonde A, B, C, D, y E son constantes interas y positivas dependientes de las

características del motor.

Representación gráfica del conjugado acelerante

Así la área representada en la figura arriba puederia ser calculada por la resolución

de la siguiente expresion generica:

n n

RA dnnCdnEDnCn

BnAC

0 0

2)( (5.26.5.5)

CR(n) dependerá de la característica de conjugado de la carga, que como visto

anteriormente podrá ser clasificada en un de los grupos específicos (constante, cuadrático,

C

n

motor

carga

CA

linear, hiperbólico o no definido). Vemos que será más fácil buscarmos otra forma de

calcularmos esta área sin la necesidad de recorrer a técnicas de integración mucho

complejas.

Una manera interesante seria calcularmos esta área a través de alguna técnica de

integración numerica. Por simplicidad utilizaremos la integración por la técnica de los

trapezios.

Esta técnica consiste en dividirmos el intervalo de integración en N partes iguales

y calcularmos la área del trapezio formado en cada un de los subintervalos n, siendo que

los puntos de conjugado serán leídos directamente de la curva. Nitidamente se puede

percebir que haberá una margene de error en el valor de la área a ser calculada, mas en el

nuestro caso perfectamente tolerable.

Técnica de integración numerica por la regla de los trap zios

Apesar de trabajos, dependiendo del número de subintervalos, esta técnica se

muestra mucho eficiente y sencilla pues permite calcularmos el conjugado acelerante para

cualquiera que sea la característica de conjugado del motor y de la carga. Solamente deberá

quedar esclarecido que antes de se aplicar esta técnica, la curva de conjugado del motor

deberá ser corrigida en función de la variación de la tensión aplicada, a través de factores

de redución. Podemos considerar que la variación de la tensión aplicada al motor obedece

la siguiente relación:

P

N

PN Unn

UUnU

)( (5.26.5.6)

Ddonde: UP = tensión de partida;

UN = tensión nominal;

nN = rotación nominal;

En verdad lo que infroma la expresión (5.26.5.6) seria válido se obtuviésemos un

sistema de malla cerrada de velocidad, dddonde la soft-starter recibiria la lectura de

C

n

motor

carga

n n

velocidad del motor para que así aplicase la rampa de tensión. De cualquier manera para

efecto de dimensionamiento esto no nos trará ninguno inconveniente siendo también una

aproximación relativamente satisfactória. La figura a seguir ilustra esta consideración.

Rampa de tensión aplicada al motor en la partida

Podemos así colocar estos valores en una tabla de forma a facilitar la visualización

de los resultados obtenidos según el procedimiento arriba descripto.

Rotación

(%)

C/CN

(motor) CRC/CN CA/CN

n0 C0 CR0 ¡Error!-¡Error!



... ... ... ...

nNom CNom CRnom ¡Error!-¡Error!

Tabla 5.26.1 - Valores de Conjugado

Nota: Todos los valores de conjugado en la tabla arriba fueran referenciados al

conjugado nominal del motor por comodidad y por ser más fácil trabajar con valores de

esta forma referenciados.

Aplicando estos valores en la ecuación (5.26.5.2) podaremos calcular los tiempos

de aceleración parciales para cada un de los subintervalos. Bastará después de esto

C,

n

U

n

somarmos todos estos valores parciales obteniendo así el valor del tiempo de aceleración

total del motor. Matematicamente podemos expresar esto a través de la siguiente relación:

n

aa ntt

0

(5.26.5.7)

El valor encuentrado a partir de la expresión (5.26.5.7) deberá obedecer el que

define la expresión (5.26.5.1). Caso esto se verifique tenemos la certeza de que el motor

escojido atiende la condición de partida.

Vamos ahora aplicar esto procedimiento en un ejemplo práctico baseándose en una

aplicación real, siendo suministradas las siguientes informaciones:

Curva de conjugado de la carga;

Hoja de datos del motor;

Curvas con las características de conjugado y corriente del motor;

Obs.: Ver hoja de datos – adendo I – pág. 427

En esto caso aplicaremos el procedimiento para una bomba centrífuga que irá

trabajar en un punto de operación definido por el goteo de 200 m3/h y una presión de 21

mca, con rendimiento de 75%.

Con estos datos podemos calcular la potencia requerida por la bomba y así

determinar la potencia del motor adecuado al accionamiento de la bomba. Llegamos la Pc =

20,46366 c.v., o mejor, escojeremos un motor de 25 c.v. (valor comercial de potencia

normalizada).

Las curvas de conjugado en función de la rotación, de la bomba y del motor,

suministran el valor de conjugado requerido en diez puntos de rotación distintos. Leyendo

estos valores de las curvas obtenemos la tabla abajo:

Puntos de conjugado resistente Conjugado del motor

Rotación (% de nN) CR (N.m) Cmotor (N.m)

0 36,39183 229,54

10 0,81349 210,4117

20 3,281078 197,6594

30 7,375647 191,2833

40 13,11075 193,8338

50 20,4864 204,0356

60 29,50259 216,7878

70 40,15931 229,54

80 52,45658 255,0444

90 66,38082 184,9072

100 81,95917 99,8

Tabla 5.26.2

Los valores de conjugado del motor deberán ser corrigidos para la variación de

tensión que será aplicada. Aquí iremos considerar que el motor llegue la tensión nominal al

final de la rampa de tensión aplicada por la soft-starter.

Sabiendo que el conjugado del motor varía con el cuadrado de la tensión aplicada.

De esta forma podemos determinar los valores de conjugado corrigido para cada un de los

puntos suministrados, ya que conocemos la rampa de tensión.

Podemos entonces montar la siguiente tabla:

Los valores de conjugado del motor deben ser corrigidos a través

de la siguiente relación:

CMotor = (U/100)2Cmotor (sacado de la tabla 5.26.2)

Rotación (% de la

nNom)

Tensión (% de la UNom) CMotor (N.m)

0 35 14,35

10 41,5 22,22

20 48 31,63

30 54,5 43,16

40 61 58,63

50 67,5 79,70

60 74 106,23

70 80,5 137,87

80 87 184,27

90 93,5 158,21

100 100 99,80

Tabla 5.26.3

Con los valores de conjugado corrigidos podemos ahora llenar una tabla como la

tabla 5.26.1. Esta tabla presentará los valores de conjugado acelerante medio para cada un

de los intervalos de rotación definidos. Esta tabla es mostrada a seguir:

Rotación (% de nNom) CMotor (N.m) CRES (N.m) Camedio (N.m)

0 28,12 16,39 23,58

10 36,24 0,81 38,84

20 45,54 3,28 45,85

30 56,82 7,38 54,23

40 72,13 13,11 65,75

50 92,96 20,49 80,84

60 118,71 29,50 98,90

70 148,75 40,16 124,59

80 193,04 52,46 117,93

90 161,65 66,38 56,56

100 99,80 81,96

Con los valores de conjugado acelerante medio para todos los intervalos de

rotación, tenemos condición de calcular los tiempos de aceleración parciales para cada un

de ellos ( a través de la ecuación 5.26.5.2).

Para calcularmos el tiempo de aceleración total basta utilizarmos la relación

5.26.5.7.

Sustituindo los valores en las respectivas ecuaciones llegamos al siguiente

resultado para el tiempo de aceleración total: ta = 1,08 s.

Podemos verificar que esto motor terá condiciones de acelerar tranquilamente la

carga, visto que el tiempo de aceleración es mucho pequeño en relación al tiempo de rotor

bloqueado (corrigido).

Debemos recordar que en el procedimiento usado en el ejemplo arriba no

consideramos la activación de la función “limitación de corriente” de la soft-starter.

Cuando esta función está activa debemos aplicar factores para corrección de las curvas de

conjugado y corriente del motor.

Una alternativa válida sería la de considerarmos un valor de limitación de

corriente, y a partir daí calcularmos la tensión que debería ser aplicada, considerando esta

situación. Note que el conjugado será corrigido conforme la siguiente relación:

Rnn

n

Lim

A CCI

IC

(5.26.5.8)

Se debe notar que la relación entre el valor de la limitación y la corriente del motor

nos informará directamente la relación de la tensión aplicada en relación la tensión

nominal. Así podemos atribuir un valor la ILim y verificarmos si el valor de tensión aplicada

al motor es válido o satisfatório.

Para garantizar el accionamiento del motor debemos entonces calcular el valor de

corriente eficaz para el régimen de partida del motor utilizando el valor de corriente límite

y tiempo de aceleración total. Esto puede ser hecho a través de la siguiente relación:

Nom

aaLim

ef IttI

I

360

)360(2

(5.26.5.9)

Válido para un régimen de partidas de 10 partidas por hora.

el valor encuentrado a través de la relación (5.26.5.9) deberá ser comparado con el

valor de corriente eficaz de la soft-starter, que podrá ser encuentrado a partir de la siguiente

relación:

SSWSSW Nom

máxmáx

ef Itt

I

360

36032

(5.26.5.10)

Ddonde, tmáx depende del modelo de la soft-starter.

En esto caso debemos comparar los valores obtenidos a través de (5.26.5.9) y

(5.26.510) y los mismos deben obedecer la siguiente relación:

efef IkISSW

(5.26.5.11)

Podrá aún ser usado en la expresión (5.26.5.11) un factorde seguridad,

representado por k, pero solamente si necesario, pues esto factordificilmente supera el valor

de 1,2 (huelga de 20% arriba del calculado).

Establecemos de esta manera los procedimientos para dimensionamiento de un

accionamiento con soft-starter para la situación denominada de Ideal.

2.26.5.2 SITUACIÓN NORMAL

En la situación normal no puedremos dispor de informaciones más detalladas, así

seremos obligados la considerar critérios de dimensionamiento basados en resultados

empíricos o sea, cogidos a través de la experiencia. De esta forma estableceremos factores

de multiplicación que deberán ser aplicados a la corriente nominal del motor. La tabla abajo

nos muestra estos factores.

Aplicación Carga Inercia Factor

Bomba Centrífuga Baja Baja 1,0

Compresores

(tornillo) Baja Baja 1,0

Compresores

(alternativo) Medio Baja 1,0

Ventiladores cuadrático Mes día/Alta 1,2 Hasta 22 kW

1,5 Arriba de 22 kW

Misturadores

(pulpers) Medio Medio 1,5 – 1,8

Moinhos Medio /Alta Medio 1,8 – 2,0

Transportadores Medio /Alta Alta 1,8 – 2,0

Centrífugas Baja Mucho Alta 1,8 – 2,0

Tabla 5.26.4

Nota: Los valores arriba son válidos para régimen de servicio normal, o sea, con

número de partidas no superior a 10 partidas por hora. Consideramos también , la inercia y

conjugado resistente de la carga referidos al eje del motor.

Ejemplos:

Considerar un motor Weg, 175 CV – IV pólos – 380 Volts – 60 Hz

1) Acionando una bomba centrífuga en una estación de tratamiento de agua.

debemos considerar la corriente nominal del motor;

Procurando esta información en el catálogo de motores encuentramos Inom = 253,88 A;

Por el criterio de la tabla 5.26.4 vemos que debemos considerar el factor 1,0;

Luego la soft-starter indicada para esto caso es la SW-03.255/220-440/2 (ver

catálogo).

2) Acionando un ventilador en una cámara de enfriamiento.

debemos considerar la corriente nominal del motor;

Procurando esta información en el catálogo de motores encuentramos Inom = 253,88 A;


Así debemos considerar el valor de 1,5253,88 la 380,82 A;


catálogo).

3) Acionando un transportador contínuo en una empresa de mineración.

Debemos considerar la corriente nominal del motor; Procurando esta información en el catálogo de motores encuentramos Inom = 253,88 A;


Así debemos considerar el valor de 2,0253,88 la 507,76 A;


catálogo).

No hay duda que esta manera de dimensionar las soft-starters es mucho más

sencilla, pero ella se torna mucho vulnerable a errores, ya que en virtud de las pocas

informaciones ofrecidas es mucho difícil garantizar el accionamiento. En estos casos es

siempre oportuno consultar el fabricante de la soft-starter para que esto pueda avaliar mejor

la situación y así indicar una solución más adecuada.

2.26.6 CONSIDERACIONES IMPORTANTES

ES importante salientarmos algunos aspectos importantes relacionados a sistemas

de accionamiento con soft-starters, principalmente el que está relaccionado la protección de

la llave.

Fusibles

Recomiéndase la utilización de fusibles de ación ultra-rápida para protección de la

llave contra corto -circuitos. En el caso de usar-se fusibles de acción retardada, los mismos

no garantizarán la integridad de los semiconductores, ya que los mismos con certeza irán

danificar-se. Visto que la llave es constituída basicamente de una placa electrónica de

control y de módulos de semiconductores de potencia, estaremos comprometiendo de

manera mucho severa el sistema como un todo.

Correción de factor de potencia

Debemos atentar a los casos dddonde es necesária la correción de factorde

potencia, principalmente en los casos dddonde la correción es hecha individualmente,

dddonde normalmente tenemos los condensadores de correción ya conectados junto al

motor. Para la aplicación de soft-starters en esto tipo de situación debemos garantir que

durante la ejecución de las rampas los condensadores estean desconectados del circuito de

salida entre la llave y el motor. De manera general, podemos utilizar una de las salidas

digitales programables de la propia llave para comandar el religamiento de los

condensadores. Esto sin dudas es el más seguro y correcto en terminos de garantías.

Caso, la opción sea la de se usar un circuito de comando independiente de la soft-

starter, los cuidados deberán ser redobrados ya que se los condensadores fueren

accidetalmente conectados antes del final de ejecución de la rampa de aceleración, por

ejemplo, serán generados transitórios indesejables de corriente, que puederán seguramente

dañar de forma irreversible los semiconductores.

Contactor de entrada

Algunos modelos de llaves encuentrados en el mercado, en su mayoría modelos

analógicos, exigen la colocación de un contactor en el circuito de entrada de la llave. Los

modelos analógicos son distribuídos en función de teneren un costo menor del que las

llaves digitales que por su vez no tiene esta obligatoriedad. El importante es recordar que en

los modelos digitales estos contactores son colocados en conformidad a las normas, en el

aspecto de seguridad. las normas exigen que sea colocado un dispositivo de seccionamiento

del circuito de fuerza (contactor, disyuntor, llave seccionadora, etc.), pues en el caso de una

falla en la soft-starter (placa de control) y la quema de un o más módulos de tirestores, los

mismos por sierren semiconductores, terán como característica entrarem en corto cuando

dañados, quedando así claro, que si no obtuviermos un elemiento de seccionamiento en el

circuito de fuerza, no será posible desligar el motor sin que se tome una actitud más

drástica y con certeza más peligrosa, del punto de vista relaccionado a la seguridad del

usuário.

Dispositivos de seccionamiento en la salida

Evite conmutar dispositivos como contactores, seccionadoras, etc. conectados en

la salida de la llave, con la misma aún accionando el motor o habilitada.

Protección de sobrecarga

No olvide de ajustar correctamente los parámetros relacionados con la protección

de sobrecarga. Siempre ajustar de acuerdo con el motor utilizado y la corriente de

operación del mismo.

Accionamientos multi-motores

Cuando utilizar una única soft-starter para el accionamiento de vários motores (al

mismo tiempo), providenciar la utilización de reles de sobrecarga individuales para cada un

de los motores. No olvide que en esto caso la soft-starter deberá ser dimensionada por la

suma de las corrientes individuales de cada motor.

La corriente total (IT) es dada por el somatório de las corrientes de todos los N

motores. Matematicamente teremos la siguiente relación:

N

KT II1

Apendice – I (Curvas Características del motor y de la carga)

2.27 SOFT-STARTER SW-03 PLUS / SW-04

Soft-Starters son llaves de partida estática, destinadas a la aceleración,

desaceleración y protección de motores de indución trifásicos. el control de la tensión

aplicada al motor, mediante el ajuste del ángulo de disparo de los tirestores, permite obtener

partidas y paradas suaves del mismo.

Com el ajuste adecuado de las variables, el PAR produzido es ajustado a la

necesidad de la carga, garantizando, de esta forma, que la corriente solicitada sea la mínima

necesária para la partida.

Las Soft-Starters WEG, microprocesadas y totalmente digitales, son productos

doptados de tecnologia de punta y fueran proyectadas para garantizar la mejor performance

en la partida y parada de motores de inducción, presentándose como una solución completa

y de bajo custo.

La interface hombre-máquina permite fácil ajuste de parámetros facilitando la

puesta en marcha. La función incorporada, “Pump Control”, permite un eficaz control sobre

bombas, evitando de esta manera el “Golpe de Aríete”.

2.27.1 BENEFÍCIOS

Protección electrónica integral del motor;

Reles térmico electrónico incorporado;

Interface Hombre-Máquina incorporada;

Función “Kick Start” para partida de cargas con ellevado atrito estático;

Función “Pump Control” para control inteligente de sistemas de bombeamiento

(evitando el “Golpe de Aríete”;

Limitación de picos de corriente en la red;

Limitación de calidas de tensión en la partida;

Eliminación de choques mecánicos;

Reducción acentuada de los esfuerzos sobre los acoplamientos y dispositivos de

transmisión (reductores, poleas, engranajes, correas, etc);

Aumento de la vida útil del motor y equipamientos mecánicos de la máquina

accionada;

Optimización automática de consumo de energía para aplicaciones con carga

reducida o a vacío ;

Posibilidad de partida de vários motores, configurados en paralelo o en cascada;

Facilidad de operación, programación y manutención vía interface hombre-

máquina;

Simplificación de la instalación eléctrica;

Comunicación serial RS-232 incorporada;

Comunicación en Reds FieldBus: ProfiBus DP, DebiceNet o ModBus RTU

(opcionales);

Programación y monitoración vía microcomputador PC con software

SUPERDRIVE (opcional);

Posibilidad de ligación standard (3 cables) o ligación dentro del delta del motor

(6 cables) – (solamente para SW-03 Plus);

Totalmente digital / Microcontrolador 16 Bits;

Operación en ambientes de hasta 55 0C;

Certificaciones Internacionales UL, cUL y CE.

2.27.2 PRINCIPALES APLICACIONES

Bombas Centrífugas / Alternativas (Saneamiento /Irrigación/Petróleo);

Ventiladores / Exaustores / Sopradores;

Compresores de aire / Refrigeneración (Tornillo/Pistón);

Mezcladores / Aeradores;

Centrífugas

Chancadores / Molinos;

Picadores de Madera;

Refinadores de Papel;

Hornos Rotativos

Sierras y Plainas (Madera);

Molinos (Bolas / Martillo);

Transportadores de Carga

- Correas / Cintas / Corrientes;

- Escadas Rolantes;

- Mesas de Rodillos;

- Monovías;

- Esteras de Equipajes (Aeropuertos);

- Línea de Embotellamiento.

2.27.3 TIPOS DE LIGACIÓN (SOFT-STARTER MOTOR)

Ligación Standard (3 cables) Ligación Dentro del Delta del Motor (6 cables)

Importante:

La ligación tipo ligación dentro del delta del motor (6 cables) es posible

solamente con las Soft-Starters SW-03 Plus.

En la ligación convencional del tipo standard (3 cables) el motor puede ser

conectado tanto en ligación Estrella como en Triángulo.

Para una misma potencia de motor, en la ligación tipo ligación dentro del delta

del motor (6 cables), la Soft-Starter es 43% menor del que la Soft-Starter

necesária en la ligación tipo standard (3 cables), o sea, para un mismo tamaño

de Soft-Starter (corriente), en la utilización de la ligación tipo ligación dentro

del delta del motor (6 cables), con la Soft-Starter dentro del Delta del Motor, se

puede accionar un motor de potencia 73% mayor del que en la ligación tipo

standard (3 cables).

MOTOR LIGACIÓN 6 CABLES

220 / 380V 220V

380 / 460V 380V

440 / 760V 440V

220 / 380 / 440 / 760V 220 / 440V

2.27.4 REDS DE COMUNICACIÓN “FIELDBUS”

Interligación en Reds Rápidas

SSW 03 Plus

SSW 03 Pluss

E SSW 04

Las soft-starters SW-03 Plus y SW-04 pueden opcionalmente ser interligados en

reds de comunicación rápidas “FieldBus”, a través de los protocolos padronizados más

difundidos mundialmente, podiendo ser:

FIELDBUS

Destinadas principalmente a integrar grandes plantas de automación industrial, las

reds de comunicación rápidas conferen elevada performance de actuación y grande

flexibilidad operacional, características exigidas en aplicaciones de sistemas complexos y/o

integrados.

Las soft-starters SW-03 Plus y SW-04 pueden se interligar a las reds de

comunicación del tipo “FieldBus” a través de Módulos FieldBus WEG, de acuerdo con el

protocolo deseado.

ProfiBus DP

DeviceNet

ModBus RTU

2.27.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICA S (SW-03PLUS Y SW 04)

2.28 SOFT-STARTER SW-05

Soft-Starters son llaves de partida estática, proyectadas para la aceleración,

desaceleración y protección de motores eléctricos de indución trifásicos, a través del

control de la tensión aplicada al motor.

Las Soft-Starters WEG SW-05, con control DSP (Digital Signal Procesor) fueran

proyectadas para suministrar óptima performance en la partida y parada de motores con

excelente relación custo-benefício. Permitiendo fácil ajuste, simplifica las actividades de

Puesta-en Marcha y operación del día-a-día. Las llaves Soft-Starters SW-05 son compactas,

contribuyendo para la optimización de espacio s en paneles eléctricos.

La Soft-Starter SW-05 Plus ya incorpora todas las protecciones para su motor

eléctrico.

2.28.1 BENEFÍCIOS

Reducción acentuada de los esfuerzos sobre los acoplamientos y dispositivos de

transmison (reductores, poleas, engrenages, correas, etc);

Aumento de la vida útil del motor y equipamientos mecánicos de la máquina

accionada;

Facilidad de operación, programación y manutención;

Simplificación de la instalación eléctrica;

Operación en ambientes de hasta 55 0C.

2.28.2 MODELOS

2.28.3 AJUSTES Y INDICACIONES

2.29 CARACTERÍSTICAS TÉCNICA S (SW-05)

AnAlisIS de Los APARATOS ElEctricos Utilizados en Baja TensiOn

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