La unidad de disparo

La unidad de disparo es una parte integral de los cortacircuitos. Puede ser electromecánico (termo magnético, figuras 3 y 4, o amortiguadores mecánicos) o electrónico de estado sólido (Fig 5). Monitoreando continuamente el flujo de la corriente e a través del interruptor de circuito, para que pueda detectar las condiciones anormales de corriente. Dependiendo de la magnitud de la corriente, la unidad de disparo iniciará una respuesta en tiempo inverso o una respuesta instantánea. Esta acción hará que un mecanismo operativo de acción directa abra los contactos del interruptor de circuito e interrumpir el flujo de corriente. La siguiente discusión cubre esas características unidad de disparo comúnmente disponible en los interruptores de baja tensión, en concreto:

1. Corriente nominal continua2. Corriente de larga duración3. Tiempo de retraso en larga duración4. Corriente de corta duración5. Tiempo de retraso en corta duración6. Respuesta de corriente instantánea

Figura 3.- Disparo electromagnético de cortacircuitos de caja moldeada

Figura 4.- Ajuste de corriente instantáneo (magnético) provisto en los cortacircuitos termo magnéticos.

Figura 5.- disparador electrónico de estado sólido con ajustes de larga duración, corta duración, instantáneo y falla a tierra

La corriente continua nominal puede ser fija o ajustable. Algunas construcciones pueden requerir la sustitución de la totalidad o parte de la unidad de disparo para cambiar la calificación continua. Características de disparo de sobrecorriente son una función, múltiplos o porcentajes, de la corriente continua nominal.

La función básica de la unidad de disparo es proporcionar la corriente de larga duración / tiempo de retardo y la respuesta de corriente instantánea característica necesarias para la adecuada protección de circuito. La combinación de estas características proporciona retardo de tiempo para anular sobrecargas transitorias; retraso de disparo para sobrecargas

sostenidas, cortocircuitos de bajo nivel, o fallas a tierra de magnitud suficiente para provocar la respuesta de sobrecorriente; y disparo instantáneo para los circuitos cortos de más alto nivel o fallas a tierra.

Unidades de disparo de baja tensión e interruptores de potencia y algunos interruptores automáticos en caja moldeada también pueden estar equipados con características de sobrecorriente de corta duración y de retardo de tiempo que son útiles para proporcionar coordinación con cortacircuitos descendiente o ascendiente o fusibles. La combinación resultante de la demora de largo plazo y las características de retardo de tiempo corto proporciona retraso de disparo para todos los niveles de sobreintensidad por debajo de la respuesta instantánea. Esto proporciona tiempo para cortacircuitos ascendientes para operar y despejar la falla. El soporte de otros componentes eléctricos en la actual ruta deben ser evaluados para estar seguro de que puede manejar el estrés adicional asociado con el tiempo de compensación más largo.

Circuit breaker time-current characteristic curves are principally a function of the type of trip unit and its settings. A typical time-current characteristic curve is shown in Fig 113 for a 600 A frame size molded-case circuit breaker in open air at rated temperature, usually 40°C. This particular curve applies for trip current ratings from 125-600 A and indicates total operational time (from fault current initiation to clearing). The shaded band covers manufacturing tolerance and other variables. To be noted is the long-time delay portion where delays in the order of seconds and minutes vary inversely with current.

Las curvas de características de tiempo-corriente para Cortacircuitos son principalmente una función del tipo de unidad de disparo y su configuración. Una curva característica típica de tiempo actual se muestra en la Figura 6 para un cortacircuitos de marco en caja moldeada de 600A al aire libre a la temperatura nominal, por lo general 40 ° C. Esta curva en particular se aplica para viaje clasificaciones actuales de 125 a 600 A y indica tiempo operacional total (desde el inicio corriente de falla a la limpieza). La banda sombreada cubre tolerancia de fabricación y otras variables. Para ser incluido es la porción de retardo de tiempo largo, donde los retrasos en el orden de segundos y minutos varían inversamente con la corriente.

Figura 6.- Curvas de características de tiempo-corriente para Cortacircuitos de 3 polos de caja moldeada a aire abierto a 40º C.

Molded-case circuit breakers with more complex trip characteristics and most low-voltage power circuit breakers are equipped with solid-state electronic trip units. The continuous-current rating may be adjustable and long-time and short-time functions may be adjustable for current pickup point and time delay. The instantaneous response may also be adjustable. Figure 114 illustrates an overcurrent time-current characteristic curve for a solid-state electronic trip circuit breaker with all of these adjustments.

Los cortacircuitos de caja moldeada con más características de disparo complejas y la mayoría de baja tensión interruptores de potencia están equipados con disparadores electrónicos de estado sólido. La calificación de corriente continua puede ser ajustable y funciones de tiempo largo y de corto tiempo puede ser ajustable para el punto de recogida actual y tiempo de retardo. La respuesta instantánea también puede ser ajustable. 7 ilustra una curva característica de tiempo actual sobrecorriente para un interruptor de desconexión electrónica de estado sólido con todos estos ajustes.

Figura 7.- Curvas de características de tiempo-corriente para Cortacircuitos con disparador de estado sólido

Los interruptores automáticos con disparadores electrónicos también pueden incluir la protección de falla a tierra integral con los ajustes actuales de recogida y el tiempo de retardo. Figura 8 ilustra la curva característica de tiempo actual para la función opcional de protección de falla a tierra del equipo.

Figura 8.- Curvas de características de tiempo-corriente para Cortacircuitos con disparador de estado sólido con falla a tierra

Protección y coordinación

La función de protección del sistema puede definirse como la detección y el aislamiento rápido de la parte afectada del sistema cuando un cortocircuito u otra anomalía ocurre que podría causar daños o afectar negativamente, el funcionamiento de cualquier parte del sistema o de la carga que se suministra.

El tratamiento del problema global de la protección del sistema y la coordinación de los sistemas de energía eléctrica estará restringida a la selección, aplicación y coordinación de los dispositivos y equipos cuya función principal es el aislamiento y la eliminación de los cortocircuitos del sistema. Los cortocircuitos pueden ser de fase a tierra, fase a fase, fase a fase a tierra, de tres fases, o trifásica-tierra. Los cortocircuitos pueden variar en magnitud de las fallas extremadamente bajos de corriente que tienen caminos de alta impedancia a extremadamente fallas de alta corriente que tiene caminos muy baja impedancia. Sin embargo, todos los circuitos cortos producen flujo de corriente anormal en uno o más conductores de fase o en el circuito neutro o de tierra. Tales perturbaciones pueden ser detectados y aislados de manera segura

Cuando se está considerando la protección, el rendimiento de un disyuntor de circuito con respecto a los conductores conectados y la carga es una preocupación primaria. Para lograr la coordinación, el examen también se da a la actuación de un interruptor de circuito con respecto a otros dispositivos de protección ascendiente y descendiente. El objetivo en la coordinación de los dispositivos de protección es que sean selectivos en su operación con respecto a la otra. Al hacerlo, los efectos de cortocircuitos en un sistema se reducen a un

mínimo mediante la desconexión sólo la parte afectada del sistema. Dicho de otra manera, sólo el interruptor de circuito más cercano el cortocircuito debe abrir, dejando el resto del sistema intacto y capaz de suministrar energía a las partes no afectadas.

En general, la coordinación se demuestra por el trazado de las curvas características de tiempo-corriente de los interruptores involucrados y asegurándose de que ningún solapamiento se produce entre las curvas de interruptores adyacentes; Figura 9. A menudo, la coordinación sólo es posible cuando se utilizan interruptores de circuito con las características de corto tiempo de retardo de tiempo en todas las posiciones de circuito, excepto el más cercano a la carga. Esto es particularmente cierto cuando hay poca o ninguna impedancia del circuito entre los cortacircuitos sucesivos.

Figura 9.- disparo coordinado sobreponiendo las curvas tiempo-corriente características