Nueva Norma Tableros Baja TensionV02 ABB

5/28/2018 Nueva Norma Tableros Baja TensionV02 ABB

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ABB GroupOctober 4, 2011 | Slide 1

Nueva norma de tableros de baja tensinIEC 61439

Sezenna, Latin America Seminar, April 2011


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ndice

Desarrollo de la regulacin para tableros elctricos

Novedades

Estructura de la norma

Definiciones de fabricantes

Verificacin del conjunto

Especificaciones nuevas

Verifica de la sobratemperatura

Verifica de resistencia al cortocircuitoForma de segregacin


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Novedades








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Inicio del siglo XIX: los tableros son cajas compuestos de unaplaca de mrmol en el que se fijan los dispositivos elctricos. Noestn reglas sobre la posicin de los componentes elctricos y loscables son libre.

Aos 80: los tableros siguen siendo clasificados como parte de unsistema elctrico, sometido a una mera prescripcin general. Elnivel de seguridad sigue siendo bajo.

Aos 90: los tableros empiezan a ser clasificados comocomponentes elctricos (como tomas de corriente, interruptores,

), y as sometidas a pruebas de tipo como todos loscomponentes elctricos.

1990 se publica la primera edicin de la norma IEC 60439-1


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Desarrollo de la regulacin para tableros elctricosIEC 60439-1

IEC 60439-1 Ed.4.0 Conjunta de aparamenta de baja tensin Parte 1: Conjuntos seriados y derivados de serie (1999)

+ Amendement 1, 1/2004

+ Corrigendum 1, 11/2004

Esta norma define las condiciones de empleo, las disposicionesconstructivas, las caractersticas tcnicas y los ensayos para losconjuntos elctricos de Baja Tensin del tipo seriado (CS) yderivados de serie (CDS).

Es una norma general y al mismo tiempo una norma de productopara tableros para la proteccin y el seccionamiento.

Fue publicada en el 1997 y ser legal hasta el 2014.

Por otros tipos de tableros estn diferentes norma de producto, que

no son mencionadas en este Standard.


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Desarrollo de la regulacin para tableros elctricosIEC 61439

2009-01 publicacin de la nueva norma IEC 61439-1 Conjunta deaparamenta de baja tensin Parte 1: regla general

Adems se public la norma IEC 61439-2 Conjunta deaparamenta de baja tensin Parte 2: Conjuntos de aparamentade potencia

Los objetivos de esta nueva norma son:

Harmonizacin de los requerimientos y reglas para todos loscuadros

Mejorar la seguridad, aumentando el numero de requerimientos yintroduciendo nuevas clarificaciones o especificaciones

Y as aumentar la continuidad de servicio de las instalacioneselctrica

60439-161439-1 e 61439.2

20142009


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Novedades








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NovedadesEstructura de la serie de normas IEC 61439

Desde serie 60439 hasta IEC 61439 .

IEC 60439-1 IEC 61439-1 reglas generalesIEC 61439-2 conjuntos de potencia

IEC 60439-3 IEC 61439-3 conjuntos de distribucinIEC 60439-4 IEC 61439-4 conjuntos para obrasIEC 60439-5 IEC 61439-5 conjuntos para redes publicas

IEC 60439-2 IEC 61439-6 canalizaciones elctrica pref.

61439 - 3

61439 - 1

61439 - 5

61439 261439 - 4

61439 - 6

Cuadros depotencia

Canalizaciones

Cuadros para obrasDistribucin terminal

Para redes publicas


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Una norma comn para todos los tableros de bajatensin: IEC 61439-1

La parte 1 es la norma bsica o norma relevante que definetodos los requerimientos general para todos los tipos detableros, tambin para cuadros:

para barcos

ambiente explosivo

aparatos de maquina

pero con la especificacin de cumplir adems a requerimientos

adicionales de las normas especificas.Se aplica a todos los tableros con una tensin nominal mximade 1000V ca o 1500V cd


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Standard especificas para todos los tipos de tableros

La IEC 61439-1 no puede ser utilizada a solas ni para especificarun tipo de tablero ni para comprobar la conformidad.

La serie IEC 61439 se compone de otras partes (parte -2, -3, etc.)con requerimientos adicionales por cada tipo de tablero. Estas

otras partes son las normas especificas de producto y no son masnormas independientes, pero siempre se refieren a la normageneral.

Para especificar y comprobar la conformidad de un conjunto senecesitan 2 Standard

IEC 61439-1 + IEC 61439 -.Ejemplo:

para tableros de potencia

IEC 61439-1 + IEC 61439-2


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Novedades








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NovedadesVerificacin de conjuntos

IEC 60439 Conjuntos de aparamenta de baja tensin Parte1: conjuntos de tipo seriado (CS) o derivado de serie(CDS)

IEC 61439 Conjuntos de aparamenta de baja tensin Parte 1: reglas generales

IEC 61439 Conjuntos de aparameta de baja tension Parte 2: conjuntos de aparamenta de potencia (PSC-Assemblies)

No se habla mas de conjunto de serie CS (conjunto conensayo-tipo) y conjuntos derivado de serie CDS (conjuntocon parcialmente ensayo-tipo)

Los tableros cumplen a la norma o no cumplen!

Vieja norma

Nueva norma


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NovedadesVerificacin del conjunto

Para verificar la conformidad a la norma de un conjunto estodava necesario comprobar

Verificacin del diseo

Probas de rutina o individale

Para la verificacin del diseo del conjunto, entre la norma estntres diferentes mtodos de verificacin:

1. Verifica mediante ensayos (pruebas en laboratorio)

2. Verifica mediante medidas o clculos3. Respecto de reglas de proyecto de la norma


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Verifica mediante pruebas (3.9.2)

pruebas echan en una muestra para comprobar que el proyectocumple los requisitos de la norma de producto (ensayos de tipoanterior para CD).

Verifica mediante evaluacin (3.9.3)

verificacin por anlisis o calculo aplicado a una muestra parademostrar que el proyecto cumple los requisitos de la norma.

Reglas de proyecto (3.9.4)

reglas para el diseo de un tablero que puede aplicarse comoalternativa a la verifica mediante pruebas


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Los tres mtodos son equivalentes, para la verifica de lasdiferentes caractersticas se puede utilizarindiferentemente uno de ests mtodos, si es permitido porla tabla D.1 de el Anexo D Verifica de diseo de lanorma.

Ejemplo:

Resistencia de los materiales y partes del cuadro

Punto 1 de la tabla D.1: es permitido solo el mtodo deverificacin mediante pruebas

Distancia de aislamiento en aire y superficialmente

Punto 3 de la tabla D.1: se puede utilizar indiferentemente uno delos 3 mtodos de verificacin

Tabla D1


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Es necesario repetir pruebas de diseo para tableros quecumplen a la norma IEC 61439-1?

Si las verificaciones de unas caractersticas de unamuestra cumplen la norma IEC 60439, y las antiguaspruebas cumplen tambin la nueva norma IEC 61439, laverificacin no debe repetirse (10.1).


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Novedades








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Proyecto de conjuntos

Verifica de diseo

Catalogo con datostcnicos verificados

Lanzamiento del conjunto

Venta de productos

Reintegracin costepruebas

NovedadesDefiniciones de fabricantes

Como solo una grandeproduccin y venta de equipospermite de amortizar los costoselevados de las pruebas inicialesde proyecto, desde muchos aos

se utilizan armarios en kit.


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Fabricantes del producto en Kit hacen generalmente lasverificaciones del proyecto sobre muestras y comprueban que eldiseo cumple a la norma

Tableristas ensamblan el envolvente y todos los componentesmecnicos y elctricos del tablero, adems hacen las pruebasindividuales o de rutina.

Solo en la IEC 61439-1 esta practica comn es reconociday sujeta a reglas y condiciones precisas.

Sistema CONJUNTO (3.1.2)

Amplia gama de componentes mecnicos y elctricos(armarios, barras, unidades funcionales, etc.), segn loque es definido por el fabricante original, que puede sermontado de acuerdo con las instrucciones del fabricanteoriginal para producir varios conjuntos.


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Fabricante original (3.10.1)

Organizacin que ha llevado a cabo el diseo original y laverificacin asociada de un cuadro ensamblado, deconformidad con esta norma (IEC61439-1).

Fabricante de conjunto (3.10.2)

Organizacin que asume la responsabilidad deacabamiento del sistema ensamblado.


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El fabricante original deber:

Disear la gama de cuadros y es responsable del diseo

Hacer pruebas para demostrar la conformidad a la norma(generalmente para condiciones mas pesadas)

Probar diferentes conjuntos para ofrecer muchas posibilidades demontaje del conjunto

Prepara toda las documentaciones por el cliente mediantecatalogo, reglas de calculo, software, manual de montaje y guade aplicacin.


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El fabricante del cuadro ser responsable de:

Seleccionar los componentes correctamente utilizando catlogoso software del fabricante

Ensamblar e instalar los componentes secundo las instruccionesdel fabricante

Verificaciones individuales de cada conjunto ensamblado

Preparar la certificacin del cuadro (Declaracin de conformidad ycomprobacin de las verificas de rutina, ver el ejemplo al final delCuaderno tcnico n9 de ABB)

Nota:

Si el fabricante de conjunto quera modificar el tablero, else sumara al fabricante original, asumiendo la mismadefinicin y la misma responsabilidad.


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Novedades








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NovedadesEspecificaciones nuevas

Marca de identificacin del cuadro (6.1)

Es necesario poner tambin el ao de construccin y laconformidad a la norma especifica de producto

Las cuatro especificaciones requeridas en la etiqueta son:

El fabricante del tablero

Nmero de serie o otro cdigo nico

Ao de construccin (en el pasado no necesario)

Standard de Referencia (en el pasado no obligatorio)

A estas informaciones se suman las informaciones obligatorias enla documentacin del conjunto


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Especificaciones constructivas (8)

Resistencia de material y partes (8.1)

Estn nuevos requerimientos sobre los materiales utilizadoscomo:

la resistencia a la corrosinla estabilidad trmica

resistencia a los rayos UV

la resistencia de los aislantes a calor y fuego (modifica)

Para todos estos requerimientos estn pruebas en el capitulo 10

Nueva requerimiento de distancia de aislamiento en aire(clearance 8.3.2)

La minima distancia en aire es 1,5mm tambin para tensin deimpulso Uimp inferior a 2,5kV (tabla 1 IEC 61439-1 que remplazala tabla 14 de la vieja norma)


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Nueva definicin de Corriente nominal del cuadro InA(5.3.1)

corriente nominal del tablero ensamblado, es definida como lamas pequea entre:

La suma de las corrientes asignadas a los circuitos de entrada

que trabajan en paralelo (limitada por los interruptoresprincipales)

La corriente que el sistema de barra principal puede conduciren la particular configuracin del tablero con carga mxima

La corriente asignada del cuadro se suma a las otrascorriente de todos los circuitos IncCorriente asignada a un circuito del constructor original teniendoen cuenta el equipo, el tipo de instalacin y el uso. Esta corrientedebe ser conducida sin riesgo de sobrecalentamiento de lasdiferentes partes del tablero, sin exceder los lmites especificadosentre la norma, cuando solo un circuito esta cargado.


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Factor nominal de contemporaneidad RDF

Es el valor, especificado por el fabricante del cuadro, que asignacuanto pueden ser cargados contemporneamente los circuitosde salida del tablero.

Este valor tiene en cuenta las influencias trmicas de los equiposinstalados en un cuadro y es el factor que tenemos que utilizar porla prueba de sobratemperatura.

La tabla 1 de la IEC 60439-1 para la sugerencia del factor decontemporaneidad a base del numero de circuitos es ahora entrela tabla 101 de la IEC 61439-2 , adems han ampliado el Anexo Econ ejemplos de definicin del factor de contemporaneidad.

Grado de proteccin mecnica IK

Es necesario verificar el grado de proteccin mecnica secundo lanorma de referencia IEC 62262.


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La verificacin de diseo comprende las siguientesprobas (en color castao son las nuevas probas o conmodificaciones) :

1) Construccin:10.2 resistencia de los materiales y piezas;

10.3 grado de proteccin de la estructura;10.4 distancia de aislamiento;10.5 de proteccin al choques elctricos y efectividad de losdispositivos de proteccin;10.6 incorporacin de aparamenta;10.7 circuitos y conexiones elctricas internas;10.8 terminales para conductores externos.

2) Funcionamiento:10.9 propiedades dielctricas;10,10 incremento de la temperatura;10.11 resistencia a cortocircuito;10.12 compatibilidad electromagntica;10.13 operaciones mecnicas.


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Los nuevo requerimientos para la resistencia del material ypartes son verificados con nuevas probas.

Annex A Des ig n verif ic at i on

Table D.1 List of design ver ifications to be p erformed

Veri f icat ion opt ions avai lable

No . Ch ar ac te ri s t ic to be ve ri f ie dClauses or

subc lauses Ver i f i ca t ionby tes t ing

Ver i f i ca t ion b ycalculat ion

Veri f icat ion bydes ign ru les

1 S trengt h of mater ia l and parts :

Resistance to c orrosion

Properties of insulatingmaterials:

Thermal stability

Resistance of i nsulatingmaterials to normal heat

Resistance to abnormal heatand fire due to internal electriceffects

Resistance to ultra-violet (UV)radiation

Lifting

Mechanical im pact

Marking

10.2

10.2.2

10.2.3

10.2.3.1

10.2.3.2

10.2.3.3

10.2.4

10.2.5

10.2.6

10.2.7

YES

YES

YES

YES

YES

YES

YES

YES

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO

NO


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Prueba del grado de proteccin IP

Es admitido verificar el grado de proteccin IP examinando losdibujos de proyecto

Distancia de aislamiento

Es admitido verificar la distancia de aislamiento respectandoreglas de proyecto, pero por este mtodo fue introducido un

factor de seguridad mas amplio (1,5)


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Novedades






Verifica de resistencia al cortocircuito

Forma de segregacin


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NovedadesVerifica de la sobretemperatura

3 mtodos de verifica trmica del conjunto

Mtodo con proba

Es el mismo mtodo utilizado en la norma vieja, pero con unas

variantes:1. Proba sobre el conjunto ensamblado con unidad

funcionales, barras y todas las partes (1 sola proba como enla norma vieja, generalmente la mas exigente)

2. Probas de las unidades funcionales separadas por la proba

del conjunto. Son muchas probas para verificar no solo elconjunto con el factor de simultaneidad, pero tambin lacorriente nominal de cada unidad funcional

3. Probas individuales de los componentes del cuadro: unidadfuncionales y barras ensambladas como en funcionamientonormal. Adems siempre se requiere la proba del conjunto.


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Nota

Para tableros con muchas variantes es posible ahoraverificar las variantes mas difcil y derivar de estas probasla verifica para configuraciones smiles, sin repetirensayos. Todas las reglas de derivacin estn en el punto10.10 .3 de la norma.

Es posible sostituir un interruptor de un tablero con uno deotra serie?

Un dispositivo puede ser sustituido con un producto similar de otraserie al que se utiliza en la verificacin inicial, siempre que laprdida de potencia y el aumento de temperatura al terminal deldispositivo, durante la prueba de acuerdo con su norma deproducto, es igual o inferior. Adems, la disposicin fsica dentrode la unidad funcional y la corriente nominal se mantendr.(10.10.3.5)


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Mtodo con derivacin de proba

Este mtodo estuve tambin en la norma vieja, consiste en unaderivacin del resultado de una proba hecha sobre un conjuntoensamblado para un conjunto similar.

En la nueva norma se ha clarificado el concepto de cuadro

similar, un cuadro es similar se (10.10.2.2.3):La unidad funcional principal es del mismo tipo (mismotamao, misma disposicin, mismo cable, misma funcin,..)

El tipo de construccin es el mismo

El tamao del cuadro es el mismo o mas grande

Misma condiciones de refrigeracin o mejores (ventilacinnatural, con paneles ventilados, forzada)

Forma de segregacin interna igual o inferior

Perdida de potencia igual o inferior

Numero de circuitos de salida igual o inferior


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Mtodo de verifica mediante calculo

Es posible adems verificar la sobretemperatura de un conjuntosin tener en cuneta probas de laboratorio, pero utilizando unosde los mtodos de calculo disponible.

1. Mtodo de la potencia

Se simula la sobretemperatura entre el tablero conresistencias, y se utilizan los datos de perdida de potenciapero tenemos unas limitaciones:

- Mxima corriente 630A

- Mxima corriente de carga para un conductor 200A

- Mxima corriente nominal de los dispositivos entre eltablero 80% de su corriente nominal en aire

- ..


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2. Mtodo secundo IEC 60890

Este mtodo estuve tambin en la norma vieja, pero ahora estnmuchas mas restricciones:

- Mxima corriente nominal del cuadro: 1600A (antes fue 3150A)

- La corriente nominal de los circuitos del cuadro tiene que serno superior al 80% de la corriente nominal en aire del dispositivode proteccin

- El numero mximo de separaciones horizontales en cadaseccione del cuadro es 3 (problema para forma de segregacin3a o mayor)


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Sobre el catalogo de tableros de ABB estn tablas convalores de perdida de potencia admitida por cadaenvolvente.


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Sobre los catlogos de interruptores de ABB estn losdatos de perdida de potencia


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Entre el capitulo 7 del cuaderno tcnico n9 de ABB estnexplicados en detalle los mtodos de calculo de lasobretemperatura permitidos por la norma.

ABB ofrece en el software DOC una seccin por el calculode la sobretempratura en cada columna del tablero


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Novedades







Forma de segregacin


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NovedadesVerifica de resistencia al cortocircuito


Estn 3 mtodos posibles

Mtodo de probaEs la misma proba de la norma viaja

Mtodo con reglas de proyecto

Tambin estuve en la vieja norma, pero la novedad es la tabla 13que explica cuando no es necesario hacer probas de cortocircuito,como se dispone de resultados de prueba de conjunto similar


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Tabla 13


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Tabla 13


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Mtodo de comparicin con diseo de referencia

Este mtodo es secundo el tratado tcnico IEC/TR 61117,adems los punto 6, 8, 9 y 10 de la tablas 13 tienen que serverificados.

Sobre los catlogos de tableros de ABB estn tablas para lacorrecta seleccin de conductos de barra y soporte de barras pordiferentes valores de corriente de corta duracin (Icw), se indica:

- El tipo de soporte

- la distancia entre soporte


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Novedades







Forma de segregacin


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NovedadesForma de segregacin

Los requisitos y las definiciones de la forma de segregacin sonentre la parte 2 de la serie IEC 61439

La novedad cerca la segregacin es el nuevo principio porlo cual la caja de material aislante de los interruptores de

caja moldeada es un elemento que separa las unidadesfuncionales

Este asunto permite el ahorro de barreras entre estos tiposde interruptores.


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