UGO3-9261SpGula de UsuarioAgosto 1987Data subject to changewithout notice

Tipos KBX-II0B, KBX-1118 y K8X-.3RIndicadores de talta para llneas aereas dedistribucion y redes subterråneas

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SUMARIO ooooooo

Localizacion de faltas mas rapida y facilMayor rapidez en la reposicion del suministro al consumidorMenor desgaste y ruptura en llneas e interruptoresUso mas eficiente del personal de reparacionesIndicacion con luz brillanteReposicion automaticaDe 5 a 10 anos de vida util de la baterla

APLICACIONKBX-IIOB/KBX-IIIB La unidad KBX-IIOB se sujeta directamente al conductor de la lInea

aerea, mientras que la unidad KBX-IIIB se monta en el posteaproximadamente a una distancia de tres a cinco metros debajo delos conductores. Cuando KBX-IIOB se usa para lIneas de una tensionsuperior a 24 kV se utiliza un amortiguador de efecto corona. Seobtiene un alto nivel de adaptabilidad al hacer la unidad sensible aun aumento escalonado (no a valores absolutos) de la intensidad de la,lInea.

)

KBX-3R La unidad KBX-3R se instala en subestaciones, en las que puedesuper visar hasta 4 cables diferentes. Los detectores, SEN, se fijanen los terminales de los cables, normalmente sin necesidad demodificacion alguna en ellos. Cuando el cable es reenergizado, launidad se repone automaticamente. Un rele interno da una alarma alcent ro de controi cuando el indicador ha sida acti vada. La unidadKBX-3R puede ser suministrada con un diodo de alarma, LED-l, quese instala en el exterior de la subestacion. El diodo emitira una luzintermitente cuando ocurra una talta en cualquiera de los cables.

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LIST A DE CONTENIDOS Pågina

SUMARIO 1

APLICACIONKBX-IIOB/KBX-IIIBKBX-3R

111

3334666

DlSENO, ,uneas aereasKBX-IIOBKBX-IIIBRedes subterraneasSENKBX-3R

PUEST A EN SER VICIOKBX-II0BKBX-IIIB

777

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889910

INSTRUCCIONES DE MONT AJEKBX-IIOBKBX-IIIBLmeas sin cable de tierraLfneas con cable de tierra

10101011

PRUEBAS SOBRE EL TERRENOKBX-II0BKBX-IIIBDiferentes configuraciones de llneas

DATOS TECNICOSKBX-II0BKBX-IIIBSENKBX-3R

1414141515

LIST A DE ILLUSTRACIONES

3

44568910111112-131617181920

Fig. l - Diagrama de bloques de KBX-llOBFig. 2 - Grafica Sensibilidad - Corriente nominal

de cargaFig. 3 - Grafica Vida util de la baterfa - TemperaturaFig. 4 - Diagrama de bloques de KBX-lllBFig. 5 - Diagrama de bloques de KBX-3RFig. 6 - Montaje de una unidad KBX-llOBFig. 7 - Lfneas sin cable de tierraFig. 8 - Lfneas con cable de tierraFig. 9 - Prueba de la unidad KBX-llOBFig. la - Prueba de la unidad KBX-lllBFig. 11 - Diferentes configuraciones de lfneasFig. 12 - Dimensiones del KBX-llOBFig. 13 - Dimensiones del KBX-lllBFig. 14 - Dimensiones del KBX-3RFig. 15 - Dimensiones del SENFig. 16 - Dimensiones del TBX-2

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DISENOUneas aereasKBX-II0B Una bobina situada cerca del conductor detecta la corriente de lInea

(ve r Fig. 1). La tension inducida se rectifica y un cambio en latension DC se utiliza como criterio para el arranque del detectordi/dt. Simultaneamente, la tension de lInea es detectada por unaantena en el inte rior de la unidad conectada a la abrazadera de lallnea y suministra una senal al sensor de tension. La presencia deuna tension de llnea y un aumento escalonado en la intensidad de lallnea activara la puerta AND para que el circuito de intermitenciacomience a operar. La sensibilidad de la unidad aumenta con elincremento de la intensidad de llnea (ver Fig. 2).

Para evitar el arranque del indicador cuando existe un apor te decorriente debido a que una llnea sin faltas esta siendo energizada, seinsensibiliza la unidad a un aumento de la intensidad de llneadurahte un periodo de 2,5 segundos. Sin embargo, esto impedira lasenalizacion de una llnea con una falta permanente. Para solventareste problem a se ha incorporado en la unidad un detector de umbral.

Para que exista indicacion cuando tenemos una llnea energizada conuna falta permanente, el sensor de umbral debe entrar en funciona-miento. Este detector tiene un ajuste standard en el KBX-IIOB de150 A. Cortando una union claramente marcada dentro de la unidad,se puede cambiar a 500 A. Se debe de seleccionar un ajuste deumbral que sea como mfnimo un 100 % mayor que la corrientenominal de carga.

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Fig. l Diagrama de bloques de KBX-IIOB

Si el circuito de intermitencia est a activado, debido a un aumentoescalonado de la intensidad, se repondra automaticamente despuesde 8 segundos aproximadamente, a menos que la lrnea se desenergiceen ese intervalo. Del mismo modo, una senal de reposicion proveni-ente del temporizador detendra la senalizacion despues de 6 horas.Asr las faltas de intensidad transitorias pueden ser localizadas.

Una baterfa de litio de 3,4 volts, 10 Ah es la que alimenta la unidad.En el modo de super vision, el consumo es de unos pocos microampe-rios y cuando la unidad esta senalizando se pasa a un consumo de 40milliamperios aproximadamente. El tiempo total de intermitenciapermitido por la baterfa es, por lo tanto, de mas de 300 horas.

Como la intensidad necesaria para el modo de supervision hace quetengan que pasar 50 anos para que la baterla se seque, la esperanzade vida viene dada por la descarga propia de la baterla. Unaindicacion de la vida media de la baterla (descarga de la misma) est areflejada en la Fig. 3.

UGO3-9261SpPagina il-

En regiones tropicales la baterfa deberfa ser reemplazada cada 5anas mientras que en climas mas frIOS pueden pasar mas de 10 anashasta que sea necesario este cambio. .

Sensibilidadde KBX-110B

50

40

30

20

10Corrientenominal ( A

50 100 150

Fig. 2 Grafica Sensibilidad - Corriente nominal de carga

Capacidad (%)

Vida (anos)

Fig. 3 Grafica Vida util de la baterfa - Temperatura

KBX-IIIB La bobina detecta el campo magnetico en la posicion de montaje, ala distancia h, entre los conductores (ve r F ig. 4).

Un amplificador con un detector di/ dt, envla un tren de impulsos (50Hz) cuando la tension inducida en la bobina aumenta repentinamenteen mas del 100 % por una falta bifasica <> mas de 50 % por una faltatrifasica.

El campa electrico es detectado por una an ten a sita en el interior dela unidad, y la tension se amplifica para suministrar una senal alsensor de tension (campo electrico). La presencia de la tension delInea y el aumento del campa magnetico operaran la puerta ANDpara activar el circuito de intermitencia.

Para evitar el arranque del indicador cuando existe un aparte decorriente debido a que una llnea sin faltas esta siendo energizada, seinsensibiliza la unidad a un aumento de la intesidad de llnea duranteun periodo de 2,5 segundos. Sin embargo, esto impedira lasenalizacion de una llnea con una talta permanente. Para solventareste problem a se ha incorporado en la unidad un detector de umbral.

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Para que exista indicacion cuando aun tenemos una lInea energizadacon una falta permanente, el sensor de umbral debe entrar enfuncionamiento. El nivel de disparo de pen de de la distancia demontaje (h) desde los conductores y de si la union marcada "B" en launidad est a cortada (ver Fig. 4). Aumentando la distancia demontaje de 3 a 5 metros, el nivel de umbral se multiplica por unfactor aproximado de 2,5.

F ig. 4 Diagrama de bloques de KBX-IIIB

Se debe seleccionar un nivel de umbral que sea como minima eldoble de la corriente nominal de carga. Las distancias de montajerecomendadas para el KBX-IIIB para las intensidades nominales delinea tlpicas vi enen dadas posteriormente en las instrucciones de

montaje.

Es diflcil establecer valores precisos para el ajuste del umbral delKBX-lllB ya que pequenas variaciones en el angulo de la bobinapodrfan variar facilmente el nivel de disparo hasta un 30 %.

Si el circuito de intermitencia esta funcionando, debido a unincremento de la intensidad, se repondra automaticamente despuesde un tiempo aproximado de 8 segundos, a menos que todas las fasesde la llnea sean desenergizadas en ese intervalo. El KBX-IIIB no seadapta a la utilizacion en un seccion de llnea protegida por fusiblesaereos ya que la unidad se repondra cuando cualquiera de losconductores de fase permanezca energizado. Del mismo modo, unasenal de reposicion del temporizador, aplicada al circuito OR,repondra el circuito de intermitencia transcurrido el tiempo defuncionamiento (6 horas).

Una bateria de litio de 3,4 volts, 10 Ah es la que alimenta la unidad.En el modo de supervision el consumo es de unos pocos microampe-rios y cuando la unidad esta senalizando se pasa a un consumo de 40milliamperios aproximadamente. El tiempo total de intermitenciapermitido por la bateria es, por lo tanto, de mas de 300 horas.

Como la intensidad necesaria para el modo de supervision hace quetengan que pasar 50 anos para que la baterla se seque, la esperanzade vida viene dada por la descarga propia de la baterla. Unaindicacion de la vida media de la baterla (descarga de la misma) estareflejada en la Fig. 3. '

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En regiones tropicales la baterfa deberia ser reemplazada cada 5anos mientras que en climas mas trios pueden pasar mas de 10 anoshasta que sea necesario este cambio. .

Redes subterraneas El indicador de talta para cables subterraneos esta formado por doselementas principales, llamados unidad detectora e indicador.

SEN La unidad detectora esta formada por tres detectores, uno para cadafase, capaz de detectar las faltas en el cable.

Los detectores de fase estan unidos a un detector de falta a tierra,situado alrededor del cable, a traves de tres hilos de fibra optica. Eldetector de falta a tierra esta conectado a una unidad indicadora defalta a traves de un enlace electrico (ver Fig. 14 Y 15).

KBX-3R Una senal desde cualquiera de los sensores es transmitida al KBX-3Ra traves de un enlace de fibra optica. Despues de 50 ms. aproxima-damente se activa un circuito de intermitencia, detectando entoncesel cortocircuito. Simultaneamente arranca un oscilador y da una luzintermitente en el diodo LED roJ'o. La frecuencia de oscilacion ser'usa para fijar la reposicion automatica del indicador. La unidad serepone automaticamente transcurridas 3 horas aproximadamente.Tambien se puede reponer manualmente a traves de un pulsador quehar en el frente. El KBX-3R esta alimentado por una baterla de litiode 3,l/. V, denominado KBB-l/.. En el modo de super vision la unidadconsume menas de 10 microamperios y en el modo activo consumeaproximadamente 8 mA. Esto nos da una vida media de aproximada-mente 5 anas sin cambiar la baterla.

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SEN

Fig. 5 Diagrama de bloques de KBX-3R

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PUEST A EN SER VICIOKBX-II0B Si no se puede disponer de una unidad de prueba TBX-2, el KBX-

11 DB puede ser indicado de la siguiente forma:

1. Desconectar la baterla2. Cortocircuitar los terminales 1 y 2 durante un segundo3. Reconectar la baterla

La unidad comenzara a senalizar y continuara hasta que pase eltiempo de reposicion, 6 horas mas tarde. La senalizacion puede serdetenida conectando la sujeccion de la unidad al poco negativo de labaterla.

Comprobar que la baterIa de litio esta conectada antes de montar elKBX-II0B en la lInea.

Los valores y graficos que muestran el funcionamiento de la unidadson s~lo aproximados. El funcionamiento en servicio depende en granmanera de lo "limpio" que este el poste, de la disposicion de losconductores y de la existencia de cables subterraneos u otras lfneasaereas en su proximidad. Sin embargo, como el KBX-IIIB dependeprincipalmente del detector de la intensidad del campo magnetico,tolerancias relativa mente amplias de especificar tienen una influen-cia muy pequena en el funcionamiento.

KBX-IIIB

NOT A: Las unidades KBX-IIIB no deben ser usadas en:

l. Postes: (a) con cables subterraneos.(b) con transformadores.(c) con lineas de circuito doble.(d) con derivacion de lineas.(e) mas cerca de 300 mts de una linea de 275-400 kV.(f) mas cerca de 150 mts de una linea de 132 kV.(g) mas cerca de 100 mts de una linea de 66 kV.(h) mas cerca de 50 mts de una linea de 33 kV.(i) mas cerca de 35 mts de una lInea de 22 kV.

Llneas protegidas con fusibles aereos.2.

Durante el transporte y almacenaje, la baterla de litio (KBB-3) esta

Para detener la senalizacion de la unidad, mantener la mismacercana a los conductores que estan energizados durante un tiempoaproximado de 12 segundos.

Comprobar que la baterfa de litio esta conectada antes de que elKBX-IIIB se monte en la linea.

La instalacion en el poste se hace atornillando la sujeccion mediantetornillos de madera. Verificar que el angulo de montaje es elcorrecto (Ver INSTRUCCIONES DE MONTAJE, KBX-lllB enpaginas 9 y 10).

Atornillar el KBX-IIIB a la sujeccion, asegurandose que el sImbolode "conejo" apunta hacia el r~rrido de los conductores.

El KBX-IIIB de be ser montado verticalmente en el poste con el51mbolo del "conejo" apuntando al recorrido de los conductores.

desconectada. Si no fuera as!, el arranque podr!a darse si la unidad. . , .se Vlera expuesta a un mtenso campa magnetlco.

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INSTRUCCIONES DE MONT AJEKBX-II0B Antes de montar el KBX-llOB, la abrazadera debe ser atornillada.

Utilizando el accesorio especial de monta)e KBN-2, el KBX-llOBdebe ser presionado firmemente contra el conductor para asegurarsede que esta correctamente sujeto.

El KBN-2 encaja en la union M4455-37 (A.B. Chance) que debeusarse con una pertiga aislada A.B. Chance para su montaje enlInea s en funcionamiento (ver Fig. 6).

Para montajes en Ilneas, de diametros mayores de 12 mm, laabrazadera tiene dos posiciones estables de sujeccion. Para asegu-rarse de cual es la fuerza necesaria para una sujeccion firme, sede be practicar en un trozo de cable que simule la Ilnea.

El KBX-IIOB debe de mantenerse lo mas cercano posible al aisladorde la linea. Se deben de evitar grandes dilataciones de la llnea. Elaccesorio KBN-2 se usa tambien para el desmontaje. La gula debeser colocada alrededor del KBX-IIOB y girada en la direccion de lasagujas del reloj enganchandolo en la llnea.

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Fig. 6 Montaje de una unidad KBX-IIOB

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KBX-IIIB El KBX-IIIB de be ser montado verticalmente en el poste con elsImbolo del "conejo" apuntando al recorrido de los conductores.

Cuando se atornillan las partes superior e inferior de la unidad,tener en cuenta que los hilos apunten a tres angulos diferentes(an gul os de 1200).

Llneas sin cable de tierraMontar el KBX-IIIB como se muestra en la Fig. 7 con el sfmbolo del"conejo" apuntando en la direccion de los conductores aereos,centrado debajo de la Ilnea a una distancia h de los conductores. Lasdistancias recomendadas vienen dadas en la siguiente tabla para lasseparaciones mas tfpicas (d) en una Ilnea aerea con una configura-cion horizontal. Para configuraciones de Ilneas diferentes ver Fig.11.

lntensidad nominal Distancia h. B = B union cortadade linea (A) (metros)

d = 2 pies d = 4 piesd = l metro d = 1,5 metros

menas de 40 3 3 3 3

40 - 80 3 4 4 4

80 -160 4 4 5 5

160 - 320 5 4B 48 4B

mayor de 320 4 4.5B 4.5B 4.5B

Vista frontal del posteFig. 7a

Vista aerea del posteFig. 7b

Fig. 7 - Lmeas sin cable de tierra

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Lmeas con cable de tierraEvitar el montaje del KBX-IIIB directamente debajo del cable detierra para evitar el apantallamiento del campo electrico, ver Fig.8a.

Atornillar la parte superior e inferior del KBX-lllB de forma que el51mbolo del "conejo" est e apuntando en la direccion de los conducto-res, ver F ig. 8b.

I- d -I

Vista frontal del posteF ig. 8a

Vista aerea del posteFig. 8b

Fig. 8 - Llneas con cable de tierra

PRUEBAS SOBRE EL TERRENOKBX-II0B El KBX-II0B puede ser probado en una linea energizada por medio

de la unidad de prueba, TBX-2 (ver Fig. 9). El enganche universal no.M4455-37 debe usarse con una per tiga A.B. Chance. El KBX-II0Bdebe ser probado de acuerdo con las instrucciones adjuntas con launidad de prueba TBX-2.

KBX-IIIB La prueba del KBX-IIIB se realiza facil mente con el montaje si seusa una unidad de prueba, TBX-3. El iman oscila cerca de la bobina(menos de 10 cm, <5 4 pulgadas) como se muestra en la Fig. 10. Si laIlnea esta energizada, el indicador senalizara y se parara aproxima-damente 8 segundos despues de la ultima onda de actividad.

UGO3-926 l SpPagina Il

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F ig. lO - Prueba de la unidadKBX-lllB

F ig. 9 - Prueba de la unidadKBX-llOB

Diferentes configuraciones de lineasLos graficos y valores de la Fig. Ila muestra la actuacion de unKBX-IllB utilizado en una linea con los conductores en configura-cion horizontal, con una separacion de 1,2 m. Las figuras 11 b a 11 dmuestran la actuacion en lmeas con otras configuraciones.

En las figuras Ila a lId,

hle

-

Ix =

Distancia de la bobina a los conductores.Nivel de umbral de disparo de la intensidad de falta atierra.Sensibilidad del sistema bifasico. Para el disparo delsenalizador, el aumento de be ser mayor del 50 % y caerpor debajo de ese nivel de intensidad.Nivel umbral de disparo con la union B sin cortar (5 x Ix).Nivel umbral de disparo con la union B cortada (15 x Ix).Sensibilidad del sistema bifasico con h = 3 m.Lo mismo pero con h = 4 m.Lo mismo per o con h = 5 m.

I'xI"x131415

-

La intensidad del campo electrico debida a la simetrla de la tensiondisminuye rapidamente con el incremento de la distancia h al poste.

Sin embargo, la secuencia cero puede ser detectada donde elindicador esta localizado (3 - 5 m desde los conductores).

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60 60

50 so

1,0 ~o.

30 30

20 20

10 10

100 200

h le Ix I'x I"x h Vt Ix I'x I"x

345

7.09.311.7

5090150

250450750

75012002250

345

7.09.311.7

5080115

250400575

75012001725

Fig. Ila Fig. llb

60

50~ -I1.3m

o

40o

E-

30

10

h le Ix I'x I"x

3'+5

7.09.311.7

304568

45225340

450675

1020

Fig. lIc

Fig. 11 - Diferentes configuraciones de llneas

Thl

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DATOS TECNICOSKBX-II0B KBX-IIIB

Tension de linea 6 - 40 kV 6 - 70kV

Nivel de deteccion 40 A Mas de 7 A

a) incremento escalonado de 40 ACriterios dearranque

b) lInea desenergizada en8 segundos

a) aumento de 50 % de la intensi-dad trifasica de lInea <5 100 % de labifasicab) corriente a tierra mayor de 7 Ac) linea desenergizada en 8 segun-dos

Tiempo de arranque Aprox. 20 msAprox. 25 ms

Corriente nominal, .maXIma

500 A

Reposicion a) linea reenergizadab) retraso de 6 horas

a) linea reenergizadab) transcurridas de 6 horas

Diametro max/mInde la lInea

5 - 24 mm (0.2 - 0.96 pulgadas)

Baterla 3,4 V, 10 Ah, tipo KBB-3 3,4 V, 10 Ah, tipo KBB-3

Mas de 300 horasTiempo operativo de Mas de 300 horasla baterfa

Cambfo de baterfa 5 - 10 aflos, dependiendo dela temperatura ambiente

5 - 10 anDs dependiendo de la tem-peratura ambiente

Energfa de inter-mitencia

0,2 Joules 0,2 Joules

Frecuencia deintermitencia

9 - 15 intermitencias porminuto

9 - 15 intermitencias por minuto

Material de lasujeccion a la lInea

Aluminio anodizado, acero inox.tratado con silicona y neoprenoconductivo

Material de la caja Plastico ABS policarbonatado Plastico ABS, acero galvanizado alcalor y policarbonato

-40°F a +1650F) -400P a +1650P)Temperatura ambi-ente permitida

-400C a +74oC -400C a +74oC

50 mm x 200 mm (2,0 x 7,9 pulgadas)Dimensiones 55 x 236 mm (2,2 x 9,3 pulgadas)

Peso 450 gram os Aprox. iIo60 gramos

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SEN

Tension de voltaje Hasta 36 kV

a)b)

300 - 1200 A, ajuste (falta cortocircuito)5 - 25 A (SEN-A), ajuste (falta tierra)25 - 100 A (SEN-B), ajuste (falta tierra)

Criterios dearranque

Sal ida (al KBX-3R) a)b)

Activa baja (bifasica y talta a tierra)Activa alta (reposicion, cable energizado)

Materiales Plastico ABS polycarbonatado

Peso 100 gram os

K8X-3R,

Baterla 3,5 V, litio, tipo KBB-4

Camblo de baterla Aprox. 5 anos

Consumo deintensidad

Aprox. 8 mA (activado)Menos de la A (modo de supervision)

Reposicion a)b)c)

llnea reenergizadaretraso de 3 horasmanualmente, por pulsador

Aluminio moldeado, tapas de plasticoMateriales

-40°C a +650C (-40°F a 149°F)Temperatura ambi-ente permitida

Rele de salida l Contacto normalmente abierto, max. 200 V cc - 0,5 A

Dimensiones 40 mm x 75 mm x 116 mm (1,6 x 3,0 x 4,6 pu1gadas)

Peso 190 gramos

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Fig. 12 - Dimensiones del KBX-110B

UGO3-9261SpPagina 17

I75 mm

LI 230 mm I

I55 mm

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Fig. 13 - Dimensiones del KBX-IIIB

UGO3-9261SpPagina 19

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Fig. 15 - Dimensiones del SEN

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Fig. 15 - Dimensiones del TBX-2

ASEA RELAYS 8-72171 Västerås,8weden Offset-Punkten Väste