DEFINICIONES

El Tablero de Distribución Eléctrica.Es el panel donde se concentran los dispositivos de protección y control de un conjunto de circuitos eléctricos.

Simbología Eléctrica.Normada por la Legislación peruana, de manera estandar, bajo la Resolución Ministerial No 091-2002-EM/VME.

Normas Técnicas Peruanas para instalaciones y equipos eléctricos.En el Perú aplican las normas vigentes en el sector eléctrico.Estas son derivadas de las recomendaciones técnicas de la International Electrical Consortium, y aprobadas por el gobierno peruano para su aplicación en todas las construcciones e infraestructura dentro del ámbito local.NTP.IEC-60947-2NTP.IEC-61001-1NTP.IEC-60669-1; etc.

CARGASELECTRICAS CIRCUITO CABLEADO

MÁXIMA CORRIENTE DE CARGA

IB

Máxima Corriente de carga

IZ 1,45 IZ ISC

DISPOSITIVOS DE PROTECCION

IN I2 ISCB

CORRIENTE NOMINAL IN

ó CORRIENTE REGULADA IrSOBRECORRIENTE

DE DISPARO I2FALLA TRIFASICA DE CORTOCIRCUITO

(NIVEL DE RUPTURA EN CORTOCIRCUITO

ZONA CZONA CZONA BZONA BZONA AZONA A

IB < IN < IZ ZONA A

I2 < 1,45 IZ ZONA B

ISCB > ISC ZONA C

DETERMINACION DE LAS ZONAS DE PROTECCIÓN

En la Zona B, el valor de disparo de la corriente regulada por Ir,

esto es el valor I2, debe de ser

menor que 1,45 veces la corriente

máxima de los circuitos

cableados Iz Esta es la zona de

sobrecarga.

IB < IN < IZ ZONA A I2 < 1,45 IZ ZONA B ISCB > ISC ZONA C

En la Zona A, el valor de la suma de corrientes de todas las cargas conectadas a la

barra de distribución, debe de ser menor a la corriente nominal del dispositivo de

protección.

La Zona C, es donde se produce

el cortocircuito, por ello la

corriente de cortocircuito ISC,

debe de ser menor que el

Poder de cortocircuito del

dispositivo de protección.

DETERMINACION DE LAS ZONAS DE PROTECCIÓN

ZONAA

ZONAB

ZONAC

Operación Corriente Nominal

Operación en Sobrecarga

Operación en Cortocircuito

Curvas de Operación de los Interruptores Termomagnéticos

x

x x x

400 kVA

10KV/0,22kV

Ucc=4%

ITM 100AIcc=85kA

Dis

tanc

ia l=

7 m

etro

sCa

ble

3x95

mm

2 +

1x12

0mm

2

Cortocircuito Icc1 = 20,5kA

kA

t

LO QUE NO SE DEBE HACER

85,0

50,0

30,025,1

ZONA DE CORTOCIRCUITO MAXIMO

EN EL SECUNDARIO DEL TRANSFORMADOR ICC

CAPACIDAD DE CORTOCIRCUITO DEL DISPOSITIVO INTERRUPTOR MUY SUPERIOR AL ICC , Y POR LO TANTO I2T ELEVADO, PROBABLES DAÑOS EN LAS BARRAS Y EN LOS CABLES DEL TABLERO Y EN EQUIPOS AGUAS ABAJO. RECALENTAMIENTO DE CABLES Y MAYORES ESFUERZOS ELECTRODINAMICOS SOPORTADOS POR LOS COMPONENTES DEL TABLERO.

VALOR CORRECTO ICC

Icc=25,1kA

32A

32A32A

Efectivamente, la Guía de Selección de Interruptores Termomagnéticos de baja tensión, muestra que para un Transformador de 400KVA, el nivel de cortocircuito con un valor de Ucc=4%, es de 25,1 kA y es este el valor correcto que debe de considerarse para la elección de las protecciones termomagneticas y de la coordinación de protecciones eléctricas.

Aquí el fundamento técnico del ejemplo anterior: EL CALCULO CORRECTO

VALOR DEL CORTOCIIRCUITOIcc

EL CALCULO CORRECTO NO ES 85kA,

EL CALCULO CORRESPONDE AL VALOR 25,1kA

Esta Bobina magnética está diseñada para aperturarse con cortocircuitos que alcanzan los 10kA instantáneos, en un tiempo máximo de 3 a 5 milisegundos.

Corriente I

Corriente I

Esta Bobina es físicamente diferente con menor cantidad de

espiras y es así diseñada para soportar corrientes de

cortocircuito muy altas como 85kA,

BOBINA No1

BOBINA No2

Como operan las Bobinas de disparo magnético frente a un impulso de corriente simétrico

Si hacemos circular una corriente I, a través de los arrollamientos de las bobinas M y N vamos a tener FM=I x BM x Lxk y FN=I x BN x Lxk y consideramos que los factores k= Número de vueltas del arrollamiento y L la longitud del conductor, entonces las fuerzas F están relacionadas por el valor del campo electromagnético.

IMBOBINA

MSi IM=85kA e IN=25kA, entonces IM > 3,5 IN

Entonces, para mantener el mismo nivel de flujo magnético y un tamaño reducido de la Bobina, reducimos el número de vueltas “k”

Así, la Bobina M tiene menos vueltas, dado que espera una corriente alta (85kA) para accionar el contacto C.En cambio la Bobina N necesita mas vueltas para poder accionar con una corriente menor (25kA) al mismo contacto C.

INBOBINA

N

C CUna Corriente presunta IN de cortocircuito no va a generar el suficiente campo magnético en la Bobina M, como Para activar al contacto C, pero si va a circular, pasando a través de sus circuitos aguas abajo hacia los equipos conectados a esta, ocasionando daños.

Cada Bobina tiene una corriente de impulso diferente para poder operar

Reducción de la vida útil de los conductores aislados por efecto de la temperatura Si una línea se somete durante mucho tiempo a una temperatura por encima de los valores admisibles de su aislación (70°C en caso de PVC) se reduce la vida útil de la misma. Puede decirse que si con dicha temperatura tendrá 30 años de vida útil cada 10°C por encima de 70°C disminuye su vida a la mitad, es decir que con 80°C de temperatura constante dura sólo 15 años.

Cuando se elige un Interruptor termomagneticoCon altos valores de Icu (75kA, 85kA, 100kA),

podemos tener los siguientes daños

Caída de Tensión

¿Problemas en los circuitos del Tablero eléctrico?

CUALES SON LOS VALORES REALES DE CORTOCIRCUITOS EN BAJA TENSION

MEDIATENSION

BAJATENSION

ESQUEMA DE DISTRIBUCION EN BAJA TENSION

Entonces No tenemos motivos técnicos para elegir valores tan altos de Cortocircuitos Icu y menos aún aceptar que se instalen en los Tableros Eléctricos de distribución, sabedores que estos no evitarán los cortocircuitos instantáneos de red que afectarán a todos los equipos instalados aguas abajo y dañaran a los conductores (cables) envejeciéndolos y perdiendo aislamiento y capacidad de conducción.

Los efectos de las sobrecorrientes y los cortocircuitos que no son despejados en el tiempo (t) adecuado, dañan a todos los componentes electrónicos.

Además las tarjetas electrónicas son sometidas a excesivas corrientes pico Icu que deterioran su aislamiento y producen fallas intermitentes en la operatividad de los equipos.

DAÑOS EN LOS COMPONENTES ELECTRONICOS POR SOBRECORRIENTES INSTANTANEAS