CENTRO CONTROL DE MOTORES

CCM 6700

GENERALIDADES Los Centros de Control de Motores CCM 6700 EMA, son tableros para baja tensión de tipo normalizado, para el comando y la protección de motores asincrónicos trifásicos, para baja y media potencia y para la protección de circuitos de consumos varios.

El tablero Centro de Control de Motores, está constituido por un conjunto de secciones de dimensiones normalizadas, cada una de las cuales está a su vez armada con elementos prefabricados. Cada sección está subdividida en un número variable de compartimientos aptos para contener bandejas extraíbles de varios tipos, de dimensiones normalizadas.

La altura de los varios tipos es siempre múltiplo de una unidad base; dicha unidad o módulo es igual a 100 mm.

Cada bandeja lleva montados y conectados los aparatos para la maniobra y protección de un motor u otro.

La entrada, de acuerdo a la corriente nominal y las condiciones de selectividad requeridas, podrá estar equipada con un interruptor caja moldeada o abierto. Para este último caso la profundidad de la columna de entrada será de 800 mm.

Cada compartimiento está cerrado anteriormente por una puerta independiente. Ver fig. 1.

Fig. 1 - Tablero con una sección sin bandejas y con las puertas abiertas

CARACTERISTICAS CONSTRUCTIVAS Se distingue por su: • Versatilidad de proyecto • Amplias prestaciones • Calidad de equipo • Seguridad para el personal • Facilidad de instalación • Confiabilidad En condiciones de: • Bajo costo total • Mínimo espacio • Seguridad de funcionamiento • Simplicidad de elección y de empleo • Economía en la reserva de repuestos • Total accesibilidad desde el frente • Fácil ampliación y posibilidad de efectuar

modificaciones con el tablero en servicio ARMAZON Estructura particularmente robusta BARRAS Son totalmente plateadas. Barras verticales encerradas en una cubierta de resina poliester y posibilidad de empalmarlas correctamente con los cables de llegada.

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CONDUCTOS DE CABLES Máxima capacidad. Amplio espacio en la parte superior e inferior para el pasaje de cables de interconexión entre compartimientos.

Canal vertical para salida de cables independiente de los compartimientos y ampliamente dimensionados para el número y las secciones máximas de los cables de salida.

BANDEJAS Completamente seccionables

Sistema de guía simple y seguro. Suave maniobra de inserción y extracción.

Eficaz sistema de bloqueo (a pedido).

Posición de prueba en blanco y de seccionado, con posibilidad de cerrar la puerta en ambas posiciones.

Posibilidad de bloqueo de las bandejas en la posición de seccionado.

Posibilidad de bloqueo de la manija de comando de los interruptores, en la posición “Abierto” y “Cerrado”.

CONECTORES Enchufes de potencia en la entrada y salida de las bandejas del tipo a expansión, que aseguran el pasaje de la máxima corriente de corto circuito.

Borneras del compartimiento para circuitos de comando seccionables y robustas con posibilidad de conexionado directo a los cables de salida.

SECCIONES Las secciones de los Centros de Control de Motores están compuestas de elementos prefabricados en chapa plegada, abulonados o soldados. El espesor mínimo de la chapa empleada es de 2 mm.

Una sección normal tiene las dimensiones indicadas en la Fig. 2.

Varias secciones pueden ser adosadas y fijadas entre sí, mediante bulones, de manera de formar un tablero. Ver Fig. 1.

En el marco superior de cada sección, se han practicado perforaciones para fijar en ellas los ganchos para izarla, mientras que en el marco inferior se han practicado perforaciones para su fijación mediante bulones.

Las secciones son abiertas en la parte inferior y cerradas superiormente.

Cada sección tiene aberturas sobre las paredes laterales para permitir la colocación y fijación de las barras horizontales de potencia, de la barra horizontal de tierra y de las eventuales barras del neutro o interconexiones.

En la parte superior e inferior de cada sección se han previsto espacios, reservados a borneras para el conexionado de potencia y auxiliares, cuyas aberturas frontales están cerradas mediante frentes de chapa abulonados.

La parte interna de una sección normal está reservada: al alojamiento de las bandejas (zona compartimientos), al pasaje de las conexiones de salida principales y auxiliares (canal de cables) y el pasaje de las barras (zonas de barras vertical y horizontal).

La zona de compartimientos está repartida, según la composición de la sección, en un número variable de compartimientos, mediante estantes de chapa de acero que sirven de apoyo y guía a las bandejas extraíbles.

El agujereado para la fijación de las bases de apoyo de las bandejas, de las puertas y de varios accesorios de los compartimientos, es repetido en toda la altura de la sección a distancia de un módulo, de manera de permitir la sistematización de las bandejas del tipo y del tamaño necesario y en la sucesión establecida, sin tener que recurrir a operaciones de agujereado en cada caso, esto es particularmente útil, cuando se trata de completar en obra compartimientos inicialmente dejados vacíos o de modificar la composición de una sección.

En el amplio canal de cables encuentran lugar las conexiones para el circuito de potencia y las conexiones de los circuitos auxiliares de comando y señalización. En el canal existen escuadras para el sostén de las conexiones.

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CANAL VERTICAL PARA EL PASAJE DE LAS CONEXIONES DE SALIDA En cada sección ha sido previsto un canal particularmente amplio, en función del número y del calibre de los cables que pueda haber en cada salida.

El canal es accesible por la parte frontal de la sección mediante una puerta única e independiente de los compartimientos donde están alojados los aparatos. Esta solución permite efectuar controles sobre los conductos aún con aparatos en servicio, extraerlos de su lugar, agregar conexiones y posteriormente reponerlos en el manojo de cables del canal.

Fig. 2 - Zonas de una sección 1) Espacio disponible para la entrada de

cables para borneras auxiliares. 2) Espacio disponible para compartimientos 3) Espacio disponible para compartimientos o

para borneras principales 4) Canal vertical para pasajes de conexiones 5) Abertura para pasaje de barra horizontal de

tierra del neutro e interconexiones 6) Zona barras verticales y horizontales El peso medio de una sección completa es de 250 Kg. Aproximadamente

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EJECUCIONES En relación al sistema de cableado previsto y solicitado por el cliente se distinguen para los tableros del Centro Control de Motores, las siguientes ejecuciones: EJECUCION “B”

Solamente con borneras en cada compartimiento.

Los conductores de cableado externo, de potencia o de comando, deben ser llevados a las borneras de los compartimientos.

Para esta ejecución deben usarse cables de un solo conductor o con pocos conductores por cable.

EJECUCION “C”

Con borneras terminales de salida en cada sección para los circuitos principales y para los circuitos de comando necesarios de la instalación.

El conexionado entre las borneras de cada compartimiento y las borneras terminales de las sección es realizado totalmente en fábrica.

Los circuitos principales y los circuitos de comando, llegan a dos borneras distintas situadas según las necesidades, en la extremidad superior o inferior de la sección.

Esta ejecución permite el empleo de cables múltiples para el cableado externo.

EJECUCION “D”

Con borneras terminales de salida en cada sección sólo para los circuitos de comando necesarios a la instalación

El conexionado de los circuitos de comando entre las borneras de cada compartimiento y la bornera de comando de la sección, es realizado en fábrica. Los cables de los circuitos principales deben ser llevados en cambio a la bornera de cada compartimiento.

Esta ejecución permite el empleo de cables múltiples para los circuitos de comando.

La bornera terminal es montada según las necesidades, en el espacio superior o inferior de la sección.

EJECUCION “E”

Con bornera terminal de salida en cada sección sólo para los circuitos de potencia.

El conexionado de los circuitos de potencia entre la bornera de cada compartimiento y la bornera terminal de la sección se realiza en fábrica: los cables de los circuitos de comando deben ser llevados a la bornera de cada compartimiento.

La altura neta reservada a las bandejas depende de la ejecución que corresponde: la cual puede ser de: (Ver Fig. 2).

1800 mm = 18 módulos para las ejecuciones B y D

1600 mm = 16 módulos para las ejecuciones C y E

En las ejecuciones C y D las borneras auxiliares se montan en la parte superior o inferior de la sección, detrás de los frentes extraíbles respectivos. En las ejecuciones C y E, las borneras principales son montadas en la zona de compartimientos de la cual ocupan dos módulos en la parte superior o inferior y son accesibles mediante puertas.

Las borneras principales y auxiliares de cada sección son ejecutadas en materiales aptos para clima húmedo y tropical.

Cuando sea prevista la ejecución con salida del cableado por la parte inferior, el espacio en el frente superior extraíble puede ser eventualmente utilizado para el montaje de instrumentos de medida (amperímetros, voltímetros, etc.)

BARRAS Las barras son de cobre electrolítico completamente plateadas.

Las barras horizontales son dimensionadas para 600 A y las verticales para 300 A. Ambos sistemas pueden ser duplicados.

Para prestaciones distintas a las indicadas debe consultarse a EMA.

Las barras normalmente resisten solicitaciones electrodinámicas correspondientes a 25 kA y, a pedido, pueden llevarse a 50 kA simétricos.

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La densidad de corriente en las barras verticales es de 2,5 A mm² y en las horizontales es de 2 A mm².

Las barras horizontales pueden ser colocadas en la parte superior o inferior de las secciones.

Las barras verticales están aisladas con una cubierta roja de poliéster y lana de vidrio.

El material de esta cubierta aislante tiene las siguientes propiedades:

- Elevada resistencia mecánica.

- Buen comportamiento a altas temperaturas, tanto sea del punto de vista mecánico (distorsión al calor) como del punto de vista eléctrico (baja pérdida dieléctrica).

- Excepcional resistencia a la tracción.

- Excepcional resistencia al arco.

- Optima propiedad dieléctrica.

- Buena resistencia química.

- Buena resistencia a solventes grasos, aceite y ácidos diluidos.

Esta cubierta, realiza una eficaz protección contra cualquier falla y ofrece al personal, la posibilidad de acceder desde la parte anterior sin exponerse al peligro de contactos accidentales con las barras. Ver Fig. 1, 3 y 4.

BARRA DEL NEUTRO En cada sección está prevista la perforación para la colocación, a pedido, de la barra del neutro, la que se monta horizontalmente, ya sea en la zona superior o inferior del tablero. PUESTA A TIERRA Cada sección está provista de una barra vertical de tierra de 25 x 3 mm, fija al montante interno. Está conectada directamente con tornillos, a los contactos de puesta a tierra de las bandejas. Las barras verticales de tierra de las varias secciones constituyentes del tablero, están conectadas entre sí mediante una barra horizontal, que puede ser montada en la zona superior o inferior del tablero.

La extremidad inferior de las barras verticales de tierra, está provista de un agujero para la aplicación de un bulón que permite empalmarla con la tierra general de la instalación.

Este bulón es aplicado a la barra vertical de tierra de la sección extrema situada a la izquierda de cada tablero. A pedido puede ser ubicada sobre cualquiera de las otras secciones.

Las barras de neutro y de tierra son totalmente plateadas.

COMPARTIMIENTOS Cada compartimiento destinado a recibir una bandeja extraíble está delimitado: superior e inferiormente por las bases de apoyo de las bandejas, lateralmente por las chapas de costado de la sección y hacia el frente por la puerta. Posteriormente a la bandeja insertada, está separada de la zona de barras mediante la chapa vertical de fondo de la bandeja. Salvo la abertura constituida por el canal de conexiones, dispuesta sobre el lado derecho, la instalación de cada bandeja está netamente separada de la zona de barras y del equipo de las otras bandejas, eliminando así el peligro de propagación del arco consecuentemente con la producción de un cortocircuito. En la base de apoyo ha sido aplicado un perfil que sirve de guía a la bandeja. En el canal de conexiones, en correspondencia de cada compartimiento, son montadas las partes fijas de las borneras de los circuitos de potencia y auxiliares. Las puertas de acceso a los compartimientos, están abisagradas sobre el lado izquierdo y se cierran mediante apropiados dispositivos maniobrables con destornillador. Estas puertas, son suministradas con guarnición de goma para evitar la entrada de polvo. Sobre la puerta se monta la manija de comando del interruptor automático o del seccionador bajo carga instalado en la bandeja y eventuales pulsadores, instrumentos de medida, conmutador, predispositor, etc.

El conjunto de comando es realizado de manera que no es posible abrir la puerta cuando el interruptor o el seccionador están cerrados.

Esta característica confiere al operador la seguridad de que no habrá contactos manuales accidentales con elementos bajo tensión.

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En caso de que por razones de mantenimiento sea imprescindible acceder al interior del compartimiento bajo tensión, es posible burlar el bloqueo de puerta mediante una intervención voluntaria y específica sobre la manija de comando del interruptor.

La posición de la manija de comando, indica la situación de abierto o de cerrado del aparato comandado; la manija puede ser bloqueada en la posición de “abierto” o “cerrado” mediante candado. Cuando la bandeja no lleva interruptor ni seccionador bajo carga (ejecución con sólo fusible y contactor), la manija de comando es sustituida por un micro interruptor de posición montado sobre la bandeja, el cual provoca automáticamente la apertura del contactor en el acto de apertura de la puerta, de manera de garantizar que la extracción de la bandeja o la sustitución de fusibles no se produzca bajo carga.

BANDEJAS Las bandejas extraíbles contienen, como ya se ha dicho, la instalación para el accionamiento de un motor o la protección de un sistema de consumo.

La bandeja está constituida por una estructura en chapa, apta para el montaje de los aparatos y accesorios que la integran.

La base de la bandeja lleva inferiormente una pastilla de plata que garantiza el perfecto contacto eléctrico entre la bandeja y la barra vertical de tierra, mediante el fleje conductor fijado con un tornillo a dicha barra. La bandeja móvil permanece conectada a tierra, en las posiciones: “Insertado”, “Puesta en blanco” y “Seccionado”.

La bandeja apoya sobre la base y puede desplazarse guiada por un perfil aplicado a dicha base. Una palanca permite la inserción o extracción fácilmente y dos dispositivos laterales la fijan en las posiciones necesarias.

POSICION INSERTADA En esta posición están insertados tanto los circuitos de potencia, como los circuitos auxiliares. La bandeja se encuentra en la posición de servicio.

insertados los enchufes de los circuitos de comando, dejando la posibilidad de efectuar maniobras sobre el contactor, sin alimentar el motor. Con la bandeja en esta posición es posible cerrar la puerta.

POSICION DE SECCIONADO En esta posición, toda la instalación de la bandeja está fuera de tensión y mediante la colocación de un candado, es posible bloquearla impidiendo la inserción.

En esta condición puede efectuarse sobre el motor cualquier trabajo de mantenimiento en las máximas condiciones de seguridad.

Aún con la bandeja en posición de seccionado, es posible cerrar la puerta.

ENCHUFES DE POTENCIA Sobre las bandejas se han previstos bornes de enchufe para servicio pesado realizados en cobre plateado, de fácil mantenimiento y que permiten una eficaz conexión con las barras verticales.

Un doble resorte de acero presionando sobre el contacto ayuda a realizar una conexión segura, bajo cualquier condición, con una presión de contacto muy elevada.

POSICION A PRUEBA EN BLANCO (a pedido) En esta posición están seccionados los circuitos de potencia y permanecen todavía

Estos bornes, de tipo a cuña, se insertan adaptándose en adecuadas perforaciones practicadas en las barras dando de esta manera una notable seguridad de conexión al sistema.

BORNERAS AUXILIARES SECCIONABLES Las borneras seccionables de cada compartimiento son del tipo seccionable a cuchilla, una parte es fijada al armazón del mismo y la otra a la bandeja.

La facilidad de acceso a la parte fija de la bornera y la robustez del borne, permiten salir directamente del compartimiento derivándose del borne mismo.

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BORNERA TERMINAL DE SALIDA En la parte alta y baja de cada sección, quedan espacios disponibles para la entrada y salida de los cables de conexionado externo.

En uno de ellos, a elección, puede colocarse la eventual bornera de comando.

También los circuitos de potencia pueden ser llevados a una bornera, colocada arriba o abajo y distinta de aquella de los circuitos de comando.

Esta bornera ocupa un espacio de 200 mm, correspondiente en altura, a dos módulos.

TERMINACIÓN Las partes metálicas estructurales del CCM 6700 son protegidas con pintura electroforética en base epoxídica complementada con laca acrílica horneada.

El conjunto de ambas confiere al sistema un muy alto grado de resistencia y durabilidad frente a cualquier tipo de ambiente de trabajo.

Todos los herrajes y accesorios metálicos son sometidos a tratamiento galvánico, que los hace particularmente resistentes a la acción de ambientes con atmósfera corrosiva o húmedo tropical.

Los tableros son normalmente provistos en ejecución protegida.

A pedido pueden ser suministrados en ejecución estanca para la protección contra polvo.

Fig. 3 1) Bornera de potencia

seccionable (parte fija) para conexiones de salida.

2) Barra de tierra 3) Bornera auxiliar

seccionable (parte fija)

4) Contacto elástico

para la puesta a tierra de la bandeja (conectado a la barra vertical)

5) Guía bandeja 6) Agujero repetido cada

100 mm. 7) Alojamiento bandeja 8) Plano de apoyo

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Fig. 4 1) Plano de deslizamiento

de la bandeja. 2) Canal de cables de

salida 3) Puerta canal cables de

salida 4) Puerta de

compartimiento 5) Perforaciones de

bloqueo de las bandejas (posiciones “seccionado”, “prueba en blanco” e “insertado”)

6) Barrera aislante con las

barras verticales

EMPLEO Los compartimientos son de producción normalizada para el comando de motores asincrónicos con rotor en cortocircuito y están previstos para diversas potencias. Son del tipo NR para accionamiento unidireccional y del tipo R para accionamiento reversible.

La protección del arrancador puede ser realizada con interruptores automáticos tipo caja moldeada, con guardamotores o con seccionadores y fusibles. También son normales los compartimientos tipo J con sólo interruptor automático, para la protección general de entrada y para la protección de líneas de alimentación de usos varios.

Sobre pedido pueden suministrarse otros tipos de compartimientos con equipo para motores asincrónicos de dos velocidades, con arranque estrella-triángulo o mediante autotransformador, etc., para satisfacer en cuanto sea posible otras necesidades.

Los equipos pueden tener comando local (órgano de comando sobre el tablero) o a distancia o contemporáneamente comando local y a distancia.

Sobre el frente del tablero en la parte superior se pueden montar instrumentos de medida. También sobre la puerta de los compartimientos es posible el montaje de amperímetro, conmutador, pulsador de reposición de relés (a pedido), etc.

La alimentación de los circuitos de comando en la solución normalizada es de 110 V 50 Hz. Y es derivada a valle del interruptor del compartimiento, mediante un pequeño transformador por cada bandeja.

En el caso de redes de 380 V con neutro a tierra, la alimentación para los circuitos de comando puede ser derivada entre una fase a valle del interruptor y el neutro. En estos casos los circuitos de comando quedan establecidos sobre 220 V.

Es también posible el empleo de un transformador único para los circuitos de comando de cada tablero, con interruptor de protección a monte y un par de fusibles para cada sección, aplicados sobre el circuito secundario del transformador.

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Es posible también la alimentación para el comando de una fuente independiente (distinta de la que alimenta los circuitos de potencia) en corriente alternada o continua.

Con respecto al comportamiento en caso de cortocircuito, las barreras están dimensionadas y fijadas para soportar las solicitaciones electrodinámicas correspondientes a 25 kA o 50 kA simétricos.

Los límites de empleo de los tableros de Centro de Control de Motores, en función de las corrientes de cortocircuito, dependen de varios factores como ser: tensiones de ejercicio, tipo de aparatos empleados, protección prevista a monte, etc.

En el caso que la corriente de cortocircuito supere los valores precitados, se aconseja consultar a EMA.

El rango de aplicación de los interruptores automáticos combinados con otros elementos se amplía para corrientes de cortocircuitos a valores mayores a los que es capaz de interrumpir en forma individual.

EJEMPLO Según las condiciones establecidas en las Normas NEMA para los Centros de Control de Motores (Sección III, Parte 22, Apartados 1C 1-22-24 y 1C 1-22-42) para salidas equipadas con un interruptor en serie con un contactor de línea y un relé térmico, dicho conjunto debe de estar en condiciones de soportar una corriente de cortocircuito en barras del tablero de hasta 22 kA en 380 V y con un factor de potencia de 0,2.

EMA ha sometido a ensayo según Norma NEMA y en las condiciones antedichas una sección de CCM 6700 en los Laboratorios del ISTITUTO ELETTROTECNICO NAZIONALE GALILEO FERRARI con resultados ampliamente satisfactorios como consta en el correspondiente Protocolo de Ensayo 16.418/2.

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