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ManualES
HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
HW135
Relé de vigilancia de cables de alta tensión
© Bender GmbH & Co. KGReservados todos los derechos.
Reproducción sólo con autorización expresa del editor¡Reservado el derecho de introducir modificaciones!
Bender GmbH & Co. KGApartado de Correos 1161 • 35301 Gruenberg • AlemaniaLondorfer Str. 65 • 35305 Gruenberg • AlemaniaTel.: +49 6401 807-0 • Fax: +49 6401 807-259E-Mail: [email protected] • Web: http://www.bender.de
Índice de materias
1. Utilización según normas y advertencias sobre seguridad ............................ 5
1.1 Respecto al manual de servicio ........................................................................................... 5
1.2 Soporte técnico ........................................................................................................................ 5
1.3 Suministro ................................................................................................................................... 5
1.4 Utilización según normas ...................................................................................................... 5
1.5 Personal cualificado ................................................................................................................ 6
1.6 Instrucciones de seguridad generales .............................................................................. 6
1.7 Aclaración de símbolos y observaciones ......................................................................... 7
1.8 Garantía ....................................................................................................................................... 7
1.9 Garantías y responsabilidades ............................................................................................ 8
2. Descripción del sistema ......................................................................................... 9
2.1 Condiciones para la utilización ........................................................................................... 9
2.2 Características del HW135 ................................................................................................. 10
2.3 Tipos de cables ....................................................................................................................... 10
2.4 Red con bobinas Petersen ................................................................................................. 12
2.4.1 Compensación ....................................................................................................................... 13
2.4.2 Procesos de oscilación en red con cortocircuito a tierra ........................................ 14
2.5 Componentes del sistema ................................................................................................. 15
2.5.1 Módulos de función del HW135 ...................................................................................... 15
2.5.2 Transformador toroidal y módulo final ......................................................................... 16
2.6 Descripción del funcionamiento ..................................................................................... 17
2.6.1 Vigilancia de cortocircuito a tierra con el módulo E ................................................. 17
2.6.2 El circuito ÜL/SL ..................................................................................................................... 18
2.6.3 Circuito de bloqueo y circuito de disparo .................................................................... 19
3. Montaje y conexión ............................................................................................. 21
3.1 Secuencia de los pasos del montaje .............................................................................. 21
3.2 Conexión del HW135 ........................................................................................................... 22
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Índice de materias
4. Puesta en servicio ................................................................................................. 25
4.1 Medidas antes de la conexión .......................................................................................... 25
4.2 Prueba de funcionamiento y desbloqueo ................................................................... 25
4.3 Mantenimiento ...................................................................................................................... 26
4.4 Calibración ............................................................................................................................... 26
5. Reglas de ajuste para el vigilante H .................................................................. 27
5.1 Una máquina de perforación de túneles ...................................................................... 27
5.2 Dos o más máquinas de perforación de túneles ....................................................... 27
6. Datos técnicos y medidas ................................................................................... 29
6.1 Datos técnicos ........................................................................................................................ 29
6.2 Medidas .................................................................................................................................... 30
6.2.1 Medidas de la caja del HW135 .......................................................................................... 30
6.2.2 Medidas del modulo final EV22S ..................................................................................... 30
6.2.3 Medidas del transformador toroidal HWW-11 ........................................................... 31
6.3 Datos para el pedido ............................................................................................................ 32
Índice ............................................................................................................................ 33
4 HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
1. Utilización según normas y advertencias sobre seguridad
1.1 Respecto al manual de servicioEste manual de manejo ha sido realizado con la máxima atención y cuidado. Sin embargo no cabe descartar totalmente posibles fallos o errores. Las sociedades Bender no asumen ninguna responsa-bilidad ni garantía por daños de personas o de cosas, que pudieran derivarse de errores o fallos exis-tentes en este manual.
Atención: En este manual de servicio y en la descripción del HW135 se usa para el conductor de pro-tección PE la abreviatura SL.
1.2 Soporte técnicoComo cliente usted recibe el apoyo técnico y respuestas a sus preguntas respecto a los aparatos ad-quiridos. Por favor, diríjase al departamento técnico de ventas o al responsable del producto de la Firma BENDER.
1.3 Suministro Se debe controlar el embalaje de envio de los aparatos para detectar posibles dañosy comparar el contenido de los embalajes con los documentos de suministro. En caso de daños de transporte, hay que informar de ello inmediatamente a Bender.Los aparatos unicamente pueden almacenarse en locales que esten protegidos contra el polvo, la humedad, goteo y pulverizacion de agua, y en los que se cumplan las temperaturas de almacenaje preindicadas.
1.4 Utilización según normasEste manual de servicio describe el relé de vigilancia de cables de alta tensión con dispositivo de cor-te en caso de fallo a tierra HW135. En esta descripción se usa la denominación abreviada de Vigilante H, o también HW135.
El HW135 sirve para la vigilancia del conductor a proteger contra fallos a tierra, rotura del conductor de protección y la penetración de partes conductoras en este cable. Al presentarse uno o varios de estos fallos se produce una orden con la cual puede desconectarse el cable. Es condición previa que junto al cable estén el conductor de protección SL y también el conductor de vigilancia ÜL. Darle otro uso o un uso adicional a este dispositivo no está permitido por las normas. Las sociedades BENDER no se hacen responsables de posibles daños causados por un uso no correcto.
En la utilización conforme con las prescripciones se incluye:
Prestar atención a todas las indicaciones y advertencias que figuran en las instrucciones de manejo
Cumplir los intervalos de prueba requeridos.
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Utilización según normas y advertencias sobre seguridad
1.5 Personal cualificadoCon los aparatos BENDER solamente debe trabajar personal técnico especializado. Cualificado quiere decir aquí, que dicho personal esté familiarizado con el montaje, puesta en servicio y funcio-namiento de los aparatos y que dispone de una formación acorde con las actividades que va a desa-rrollar. El personal debe haber leído este manual y tiene que haber comprendido correctamente todas las advertencias y observaciones que se refieren a la seguridad.
1.6 Instrucciones de seguridad generalesLos equipos de la firma Bender estan diseñados y construidos con las ultimas tecnologias cumpliendo ademas con las normas basicas de seguridad. Sin embargo, la utilizacion de estos dispositivos puede introducir riesgos en la vida del cliente o a terceras partes y terminar dañando el equipo Bender u otros elementos de la propiedad. Emplear solo los equipos de Bender:
como se contempla en su descripcion
en perfecto orden de trabajo
en concordancia con las normas de prevencion y guias aplicables alla donde se instale el equipo
Eliminar todos los defectos que puedan hacer peligrar la seguridad de forma inmediata.
No realizar cambios no autorizados y emplee solo piezas de repuesto y accesorios opcionales adqui-ridos o recomendados por el fabricante del equipo. El incumplimiento de estos requisitos puede ocasionar incendios, descargas electricas y lesiones en el personal.
Las placas de identificacion deben estar siempre legibles. Si no es asi y se encuentran dañados o ilegibles, se deben reponer inmediatamente.
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Utilización según normas y advertencias sobre seguridad
1.7 Aclaración de símbolos y observacionesEn la documentación de BENDER se utilizan las siguientes denominaciones y signos para riesgos y advertencias:
1.8 GarantíaPara los aparatos suministrados BENDER proporciona una garantía de ejecución libre de defectos y con una perfecta calidad del material bajo condiciones normales de almacenamiento o servicio, du-rante un espacio de tiempo de 24 meses a partir de la fecha de entrega. Esta garantía no se extiende a trabajos de mantenimiento, sean de la clase que sean. La garantía solamente tiene validez para el primer comprador y no es aplicable a productos o piezas que no hayan sido correctamente utilizadas o en las que se hayan efectuado modificaciones. Cualquier garantía se extingue si se utiliza el aparato en condiciones no conformes con las normas y prescripciones, o bien si se usan bajo condiciones anormales de servicio.
La obligación de garantía se limita a la reparación o a la sustitución de aparatos, que hayan sido en-viados a la casa BENDER dentro del plazo de garantía de los mismos. Condición previa para ello es que, BENDER reconozca el producto como defectuoso y que el defecto o fallo no se deba a manejo inadecuado o a modificaciones en aparatos, que el aparato no haya sido utilizado de acuerdo con las normas de uso o que se haya utilizado bajo condiciones anormales de servicio.
Este símbolo significa que existe una grave amenaza inmediata de riesgo parala vida y la salud de personas.La inobservancia de estas advertencias significa que se puede producir la muer-te, graves lesiones corporales de personas o considerables daños materiales, sino se adoptan las medidas de precaución correspondientes.
Este símbolo indica un posible riesgo severo para la vida la salud de las personas.La inobservancia de esta advertencia significa que se puede producir la muerte,graves lesiones corporales de personas o considerables daños materiales, si noseadoptan las medidas de precaución correspondientes.
Este símbolo indica una situación potencialmente peligrosa. La inobservanciade esta advertencia significa que se pueden producir lesiones corporales leves odaños materiales, si no se adoptan las medidas de precaución correspondientes.
Con este símbolo se proporcionan observaciones importantes para el manejocorrecto de los aparatos. La inobservancia de estas advertencias puede dar lugara averías o daños en los aparatos o en su entorno.
Bajo este símbolo se proporcionan sugerencias de aplicación e informacionesespecialmente útiles. Con ellas, pretendemos ayudar a Ustedes a utilizar de for-ma óptima todas las funciones de los aparatos.
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Utilización según normas y advertencias sobre seguridad
Cualquier garantía se extingue cuando se hayan realizado reparaciones o modificaciones en apara-tos por parte de personas no autorizadas por BENDER. Las anteriores condiciones de garantía tienen vigencia exclusivamente y en lugar de cualquier otra obligación de garantía contractual o legal, incluido, pero no limitado, a la obligación legal de garantía de la capacidad de mercado, de la idoneidad de uso y la finalidad de objetivos para un servicio concreto.
BENDER no asume ninguna responsabilidad por daños mediatos o inmediatos concurrentes o con-secutivos, con independencia de si dichos daños se han debido a actuaciones legales, ilegales o a cualquier otro tipo de actividades.
1.9 Garantías y responsabilidadesLas exigencias de garantía y responsabilidad en caso de daños en personas o cosas están descartados, si dichos daños se deben a una o a varias de las causas siguientes:
Utilización no conforme con el destino previsto
Montaje incorrecto, puesta en servicio, manejo y mantenimiento inadecuado
Utilización de aparatos con dispositivos de seguridad y protección defectuosos, o no correctamente montados o no listos para el funcionamiento
Incumplimiento de las advertencias contenidas en este manual de manejo y en el folleto "Importantes indicaciones sobre seguridad para productos BENDER" en lo que hace referencia al transporte, almacenamiento, montaje,puesta en servicio, funcionamiento y mantenimiento.
Modificaciones constructivas arbitrarias
Incumplimiento o inobservancia de los datos técnicos
Reparaciones realizadas de forma incorrecta y utilización de repuestos o accesorios no autorizados por el fabricante
Casos de catástrofe
Acción de cuerpos ajenos y efectos de fuerza mayor
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2. Descripción del sistema
La normativa de la administración minera exige disponer de vigilantes de cables de alta tensión (Vigilantes H) en redes de alta tensión bajo tierra cuando estos se instalan de nuevo sin medidas especiales de protección mecánica en espacios de explotación y en minas con ventilación especial. Los vigilantes H junto al uso en la minería encuentran cada vez más aplicaciones en la construcción de túneles. Las aplicaciones de este Vigilante H están definidas en la norma DIN VDE 0118 Parte 1:2001-11. En el apartado 19.1 se exige que el Vigilante H controle el cable a proteger contra
Cortocircuitos entre conductor de vigilancia/conductor de protección,
Interrupciones del circuito de vigilancia del conductor de protección,
Cortocircuitos francos simples a tierra, cortocircuitos conductor externo final/conductor de protección
Conductor externo final/ conductor de vigilancia
En caso de fallo debe de producirse un aviso a través del Vigilante H, y también la desconexión del conductor correspondiente.
A modo de introducción, el apartado 19.1 exige:Solamente se pueden utilizar dispositivos de protección eléctrica cuando se haya demostrado su efectividad en relación a los tipos de cables a considerar y a los fallos de dichos cables a través de un protocolo de prueba de una institución técnica de control.
2.1 Condiciones para la utilización
Utilización en una red IT (sistema de conductor de protección) con una clara y definida direc-ción de la energía, o sea, una red radial o una línea punto a punto.
Una red suficientemente amplia delante del transformador toroidal, la cual debe ostentar una capacidad mínima respecto a tierra de 0,6 μF con 5 kV, 0,3 μF con 10 kV y 0,15 μF con 20 kV. Si esta capacidad no se da, entonces el Vigilante H no podrá funcionar correctamente. Instale usted esta capacidad en forma de un condensador o de un cable en los tres conductores exteriores.
Nivel de tensión de la red 5, 6, 10 ó 20 KV.
El conductor a vigilar tiene las características según DIN VDE 0118 Parte 2:2001-11, Apartados 21.1.1 und 21.1.2
Una capacidad máxima de 20 μF entre conductor de vigilancia ÜL y conductor de protección SL (50 μF utilizando el módulo Ü102). Se tendrán en cuenta los datos del fabricante del conductor para definir la longitud máxima del cable.
Para el uso del Vigilante HW135 como dispositivo de protección eléctrica segúnel apartado 19.1 de DIN VDE 0118 Parte 1:2001-1, deben cumplirse las siguientescondiciones:
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Descripción del sistema
2.2 Características del HW135El relé de vigilancia de cables de alta tensión HW135 es un dispositivo de protección para explota-ciones mineras y en la construcción de túneles. Según DIN VDE 0118 Parte1, Apartado 19.1 el relé controla al cable a proteger contra:
Cortocircuitos entre conductor de vigilancia / conductor de protección,
Interrupciones del circuito de vigilancia del conductor de protección,
Cortocircuitos a tierra en el cable vigilado.
En todos los casos se inicia la desconexión inmediata del cable o sección de cable correspondiente. La desconexión se realiza a través de dispositivos de corte externos, que no son parte integrante del HW135. Se impide la reconexión directa después de la desconexión por cortocircuito.
Tal como exige la norma DIN VDE 0118 Parte 1, Apartado 19.1.3.1, el circuito de vigilancia del con-ductor de protección será diseñado de tal forma que la máxima tensión producida durante la desco-nexión de la red en el circuito de corriente vigilado sea con la capacidad del cable existente menor que la mínima tensión de encendido según EN 50 020.
La efectividad del circuito de vigilancia para el conductor de protección está asegurada en toda la longitud del cable mediante un módulo final. Esta exigencia viene dada por la norma DIN VDE 0118 Parte 1, Apartado 19.1.3.2.
2.3 Tipos de cablesPara redes con una tensión nominal superior a 1 KV se permiten solamente los tipos de cable según la norma DIN VDE 0118 Parte 1:2001-11, Apartado 19.2.2.1. Se trata de cables con conductor de pro-tección concéntrico. El conductor de protección SL
estará instalado como conductor concéntrico no aislado sobre el recubrimiento de aislamiento del conductor externo,
o estará instalado de forma simétrica como conductor no aislado en los hilos de aramida, cuando la cubierta de aislamiento del conductor externo sea de un recubrimiento conductor no metálico (goma conductora).
El conductor de vigilancia (ÜL) será instalado
como recubrimiento metálico concéntrico no aislado o como recubrimiento conductor no metálico entre la capa interna y externa (ver figura 2.1 en la página siguiente), o
se instalará como conductor individual.
La norma DIN VDE 0118 Parte 1 Apartado 18.1 exige la protección de cablescontra los peligros de daños mecánicos. En este contexto se hace referencia alcorrespondiente dispositivo de protección según el Apartado 19. El apartado 19.2 aclara la estructura del conductor a proteger. Según loindicado, los cables serán elegidos según DIN VDE 0118 Parte 2:2001-11,Apartado 21.1.1 y 21.1.2.
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10 HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
Descripción del sistema
Figura 2.1: estructura del cable
Explicación sobre la estructura del cable:
1. tres conductores de energía con
conductores de alambres desnudos de Cu
capa conductora interna
aislamiento
capa conductora externa
conductor de protección (SL) distribuido de forma uniforme como conductor concéntrico no aislado sobre los recubrimientos de aislamiento de los conductores de energía
2. Conductor guía
3. Relleno interior
4. Cubierta interna
5. Conductor de vigilancia (ÜL) concéntrico al eje del conductor
6. Cubierta intermedia
7. Armadura de malla
8. Cubierta externa
Las redes de alta tensión bajo tierra son en la práctica casi siempre compensa-das. Según la norma DIN VDE 0118 Parte 1 Apartado 13.1.4 la corriente de corto-circuito a tierra en el lugar del fallo no debe sobrepasar los 10 A, si se quiereconseguir un tiempo de disparo de 6 s. En una red de 6 KV se alcanzará ya estevalor en una longitud de cable entre 6 – 12 km. En redes más amplias puedenaparecer corrientes capacitivas de cortocircuito a tierra de 100 A y más.
La limitación de la máxima corriente de cortocircuito a tierra en 10 A está moti-vada por la necesidad de limitar los peligros de incendio y para evitar reencendi-dos en caso de arcos por cortocircuitos a tierra .
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Descripción del sistema
2.4 Red con bobinas PetersenEn una red con compensación de la corriente de cortocircuito a tierra existe una bobina de reactan-cia ajustable (bobina Petersen) entre el punto central de la red y el conductor de protección SL.
Figura 2.2: Red con compensación de la corriente de cortocircuito a tierra
En una red „sana“ y con una perfecta simetría de los conductores externos respecto a tierra no hay ninguna tensión en la bobina, por lo que la misma no tiene ningún efecto. Sin embargo, en la prác-tica existen casi siempre pequeñas asimetrías. Estas son necesarias para el ajuste de la corriente de la bobina al valor de corriente de compensación necesaria. El ajuste es posible solamente en redes libres de cortos a tierra.
En caso de cortocircuito franco el conductor externo con fallo está puesto a tierra. En este caso se da en la bobina la tensión de desplazamiento. La inductividad dispersa del transformador se toma aquí como parte de la inductividad de la bobina.
Con un ajuste de compensación óptimo los valores de las corrientes reactivas inductivas y capaciti-vas son prácticamente iguales. La corriente de la reactancia y la corriente de las capacidades de los conductores contienen casi siempre pequeñas partes de corriente activa, que no se dejan compen-sar. Esta corriente activa es por lo tanto la corriente mínima posible en el lugar del fallo.
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Descripción del sistema
2.4.1 CompensaciónCuando la corriente de la reactancia es mayor o menor que la corriente capacitiva (sobre- o baja com-pensación) aumenta la corriente en el lugar del fallo y su situación en las fases cambia. Los compo-nentes de la onda armónica permanecen sin embargo en toda su magnitud en la corriente de fallo, dado que la compensación está ajustada respecto a la onda básica de 50 Hz.
RWE: Resistencia de sustitución para todas las pérdidas en red, reactancia y capacidades CE en caso de fallo a tierra
IWE: Corriente activa resultante
Figura 2.3: Corrientes de fallo en caso de corto a tierra en una red compensada con diferentes grados de compensación.
Compensación óptima Baja compensación Sobre-compensación
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Descripción del sistema
2.4.2 Procesos de oscilación en red con cortocircuito a tierraAl comienzo de un cortocircuito a tierra completo fluye la carga proveniente de la capacidad del con-ductor dañado como onda de alta frecuencia. Los transformadores y toroidales no participan en este proceso, dado que esta corriente disminuye rápidamente.
Simultáneamente la tensión del conductor externo „sano“ U/√3 debe subir a la tensión U. Las cargas precisas deben fluir desde los transformadores de red a las capacidades del conductor. Las inducti-vidades y capacidades presentes en la red son impulsadas de esta forma en bajas oscilaciones. La fre-cuencia de este proceso de media frecuencia se sitúa, según el tipo de red, en varios cientos de Hz. Las altas corrientes así producidas serán transportadas por los toroidales y pueden disparar la pro-tección diferencial, si no se toman las correspondientes medidas en contra.
Al disminuir los procesos de oscilación fluye solamente la corriente constante de cortocircuito a tie-rra con un valor de onda de 50 Hz así como algunas corrientes de onda armónica.
La limitación exigida de 10 A máximos de corriente de fallo en el lugar del fallo para la alta tensión bajo tierra está motivada por la necesidad de limitar los peligros de incendio y para evitar reencen-didos en caso de arcos de cortocircuitos a tierra.
Con una compensación óptima fluye solamente el resto de corriente activa no compensada, que puede estar entre 5 y 8 % de la corriente capacitiva de cortocircuito a tierra no compensada.
El criterio para el valor máximo de ajuste para un dispositivo de desconexión de cortocircuitos a tie-rra será por lo tanto el valor del resto de la corriente activa, y depende de la dimensión de la red. En una red grande con una corriente capacitiva de fallo a tierra, por ejemplo, de 100 A, se puede admitir un valor máximo de respuesta de 5 A (5 %), en una red pequeña con una corriente capacitiva de 30 A se admitirá sólo un valor de 1,5 A. Por lo tanto, en redes pequeñas y medianas puede ser útil un dis-positivo que aumente el resto de corriente activa.
Si se produce un fallo a tierra en la red antes de los transformadores toroidales, los dispositivos de protección no se deberían activar. Pero la selectividad sólo se dará si la corriente de cortocircuito a tierra del conductor está por debajo del valor de respuesta del dispositivo de protección. Los cables vigilados que se usan bajo tierra pueden, según el tipo de cable, aportar corrientes de cortocircuito a tierra de más de 1,5 A/km. Con ello se pone de manifiesto la importancia de los valores de respuesta.
El arco en el lugar del fallo se apaga al paso por cero de la corriente. Dado que elcircuito de corriente es capacitivo, se produce inmediatamente el valor cresta dela tensión. Si el circuito no es todavía suficientemente resistente a la tensión, seproduce siempre de nuevo un reencendido. Tales cortocircuitos intermitentes atierra producen en la red sobretensiones, que pueden ocasionar daños. Si la co-rriente de fallo alcanza el valor de 10 A o menos, es casi imposible que se produz-can reencendidos.
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Descripción del sistema
2.5 Componentes del sistema
2.5.1 Módulos de función del HW135El HW135 se presenta como un sistema formado de módulos, colocados interiormente en diferentes bloques. Existen además componentes externos. Juntos se forma con los mismos una unidad de funcionamiento.
La unidad base, el propio HW135, está montado en una caja de aislamiento IV43. Contiene los bloques de funcionamiento, un bloque de señalización, elementos de prueba y avisos, así como el conjunto de bornes para la conexión del HW135.
Los bloques de función son los siguientes:
Bloque V con la alimentación de corriente con una tensión de entrada de AC 100 V.
Bloque R con el relé de conmutación, incluido el autocontrol.
Bloque Ü101 y 102
para el circuito de vigilancia ÜL/SLÜ101:para distancias de cables limitadas en espacios localizados, capacidad máxima entre el conductor de vigilancia ÜL y el conductor de protección SL: 20 μF.
Ü102:para distancias de cables más largas, capacidad máxima entreconductor de vigilancia ÜL y el de protección SL: 50 μF.
Bloque Epara la detección del corto a tierra dependiente de la amplitud, con un valor de respuesta ajustable de 1 - 2 - 3 - 4 ó 5 A.
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Descripción del sistema
El bloque de señalización HWKF01/HWKF02 que está integrado también en la caja contiene la seña-lización de servicio, la señalización de fallo de corto a tierra (fallo E) y fallo ÜL/SL así como una seña-lización del estado del circuito ÜL/SL. La señalización del estado está compuesta por 8 diodos individuales, 5 de ellos verdes, 2 amarillos y 1 rojo. Así se podrá reconocer ya el inicio del fallo ÜL/SL y con ello la tendencia del mismo.
Todos los bloques citados anteriormente están cubiertos de resina epoxy y con ello son insensibles a las exigencias mecánicas.
En la tapa de la caja de aislamiento IV43 hay montados tres pulsadores. Los mismos sirven para la prueba de la vigilancia del corto a tierra, para la prueba de la vigilancia ÜL/SL y para desbloquear el relé vigilante H después de reparar el fallo.
Dos regletas de bornes dentro de la caja sirven para conectar el HW135 a los componentes externos y a la tensión de alimentación.
2.5.2 Transformador toroidal y módulo final
El HW135 unido a los siguientes componentes forman una unidad de funcionamiento
el transformador toroidal HWW-11 para la detección indirecta de la corriente de cortocircuito a tierra. El transformador trabaja con una relación de transformación de 1:1000. En el bobinado de trabajo fluye por lo tanto 1/1000 de la corriente diferencial primaria presente en la red. El bobinado de prueba del transformador tiene 100 espiras y está conectado con un final del bobinado de trabajo. La designación de los bornes es la siguiente: 1 = Bobinado de trabajo2 = Conexión conjunta3 = Bobinado de prueba.Los bobinados están accesibles a través de tuercas embutidas en la resina epoxy, los tornillos de fijación se moverán con un destornillador giratorio con hendidura.
el módulo final EV22S. Se debe montar dentro de una caja de conexiones o similar, estanca y protegida contra explosiones, conectada al final del conductor correspondiente.
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Descripción del sistema
2.6 Descripción del funcionamiento
2.6.1 Vigilancia de cortocircuito a tierra con el módulo EEl funcionamiento de la vigilancia de cortocircuito a tierra del HW135 se basa en el principio de la medida de la corriente diferencial. La valoración de la corriente de fallo se realiza por lo tanto indi-rectamente a través del transformador toroidal HWW-11 en el módulo E del HW135. Para adecuarlo a las diferentes tipos de red y a los conductores a vigilar se pueden ajustar los valores de 1, 2, 3, 4 ó 5 A.Este ajuste se realiza a través de una carga conmutable para el bobinado de trabajo del transforma-dor toroidal, en concreto con la variación de un puente para los ámbitos de entre 2 hasta 5 A.Con un pequeño exceso de la onda de respuesta, el tiempo de respuesta se sitúa aprox. en los 300ms. Corrientes de fallo superiores producen una disminución del tiempo de respuesta de hasta min. 100ms.Al conectarse una determinada tensión de fallo en el circuito de medida del módulo E se activa el correspondiente comparador y da el impulso de disparo a los relés del módulo R. El aviso se registra a través de un relé de registro y permanece también en memoria después del fallo de la tensión de alimentación hasta que se rearma con el pulsador “ENTSPERREN = DESBLOQUEO” La comprobación de la disponibilidad de funcionamiento del módulo E se puede verificar a través de un contacto del interruptor de prueba. Para ello se sobrepone una tensión auxiliar de AC 8 V con una resistencia de adaptación en el bobinado de prueba del transformador toroidal. Hay que tener en cuenta al respecto, que la corriente de prueba debe ajustarse a 3,5 A para valores de respuesta de 1 hasta 3 A, y a 6 A para valores de de respuesta de 4 y 5 A.
Figura 2.4: Módulo EPr – Bobinado de prueba del transformador toroidalAr – Bobinado de trabajo del transformador toroidal
Bloq
ue R
Alim
enta
ción
Prue
ba E
Puentes (selección)
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Descripción del sistema
2.6.2 El circuito ÜL/SLLa vigilancia del circuito ÜL/SL trabaja según el principio de medias ondas con un diodo al final del conductor vigilado.
El circuito de vigilancia es conectado a la tensión alterna de 30 V que suministra el módulo V a través de un divisor de tensión. En el punto de separación y con ello en el conductor de vigilancia existe una tensión de marcha en vacío de aprox. 19 V, medidos respecto al conductor de protección SL. La co-rriente del circuito de vigilancia se limita a aprox. 38 mA con los conductores ÜL/SL en cortocircuito. A través del módulo final al final del conductor vigilado se cortocircuita prácticamente el punto de separación para la media onda negativa, o sea se mantiene en el potencial de SL. La media onda positiva produce una componente de tensión continua con el servicio libre de fallos. Al bajar por debajo del valor de conmutación se conecta el comparador correspondiente y da la or-den de desconexión para los relés en el módulo R. El aviso se registra a través de un relé de registro y permanece también en memoria después del fallo de la tensión de alimentación hasta que se rearma con el pulsador “ENTSPERREN = DESBLOQUEO”.
La bajada del valor sobreviene cuando el circuito ÜL/SL se interrumpe o se cortocircuita. En el primer caso se da una tensión alterna en el punto de separación, en el segundo caso el potencial SL, de tal forma que no se forma ningún componente de tensión continua.El retardo de tiempo entre la aparición del fallo en ÜL/SL y el cierre de los contactos del relé en el módulo R no excede de 80 ms. Para comprobar la capacidad de funcionamiento del circuito de vigilancia ÜL/SL se puentean el conductor ÜL y el conductor SL a través de un contacto del pulsador „Prüfen=Prueba”. Con ello se conecta el punto de separación al potencial SL a través de una resistencia de protección de bajo ohmiaje y así se inicia la orden de desconexión.
Figura 2.5: Módulo Ü
Bloq
ue R
, des
cone
xión
Ü
Alim
enta
ción
AC
30V
Alim
enta
ción
DC
12V
Prueba
Modulo final
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Descripción del sistema
Señalización del circuito ÜL/SLLa regleta de diodos luminosos en el módulo de señalización HWKF01 informa sobre el nivel de la componente de tensión continua en el módulo Ü. Esta da la medida sobre el grado de calidad del circuito ÜL/SL.
La señalización está compuesta de cinco LED verdes, dos amarillos y uno rojo. Si el circuito ÜL/SL está en orden se ilumina un LED verde. Si baja el valor del aislamiento entre ÜL y SL, se desliza la señali-zación luminosa a través de los LED amarillos en dirección al ámbito rojo. La desconexión se produce en el ámbito del paso entre amarillo y rojo. Una bajada del nivel de aislamiento se produce también cuando la capacidad paralela entre ÜL y SL y las resistencias longitudinales del conductor suben.
2.6.3 Circuito de bloqueo y circuito de disparoEl HW135 dispone de un circuito de bloqueo y de un circuito de disparo. El circuito de bloqueo impide la conexión de la instalación cuando el HW135 no está conectado a la tensión de alimenta-ción. Con ello se evita que se ponga en servicio la instalación sin esta medida de protección. La conexión se hace a través del borne 4 con la bobina de bloqueo. El circuito de disparo sirve para la activación de protecciones externas, que dan el aviso a través de una salida de luz intermitente (borne 6), cuando el HW135 está sin tensión de alimentación, con lo cual la instalación no puede ser puesta en servicio.
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Descripción del sistema
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3. Montaje y conexión
3.1 Secuencia de los pasos del montajeLa conexión del vigilante HW135 debe ser realizada exclusivamente por personal eléctrico especia-lizado. Esto es válido también para los componentes adicionales.
El montaje se realizará siguiendo los siguientes pasos:
Instalación del transformador toroidal HWW-11 en la cercanía de la alimentación. Los conduc-tores activos L1, L2 y L3 deben ser llevados a través del transformador. El transformador toroidal debe colocarse en una caja de salida adecuada o en una caja de conexiones.
Instalación del módulo final EV22S al final del conductor. El módulo final debe montarse en una caja de conexiones o caja adecuada.
Conexión de los conductores de conexión entre el vigilante HW135 con el bobinado de prueba y el bobinado de trabajo del transformador toroidal, así como con los bornes ÜL y SL del módulo final EV22S. El transformador toroidal se debe conectar con el SL.
Preste usted atención a la correcta tensión de servicio. Asegúrese antes delmontaje del aparato y del trabajo en las conexiones al mismo que la instalaciónesté sin tensión.Si esto no se hace, existe el peligro de una descarga eléctrica para el personal.Además se pueden producir daños materiales en la instalación eléctrica y ladestrucción del aparato.
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21HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
Montaje y conexión
3.2 Conexión del HW135
Figura 3.1: Esquema de conexión del HW135
Pulsadores
DesbloquearHWKF01 Prueba Ü Prueba E
Ro
jo
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/Am
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29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
10 111 2 3 4 5 6 7 8 9 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Bo
bin
a d
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Bo
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a d
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ajo
Aviso de
fallo
Ajuste de corriente
Bloque E
Corriente de prueba
Bloque E
1A 5A4A3A2A 6A3.5A
L3L2L1
ÜL (Conductor de vigilancia)
Cable AT
SL (Cable de protección)Toroidal
HMW-11
Consumidor
Modulo final EV22S
SL ÜL
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Montaje y conexión
Figura 3.2: Esquema de conexión del HW135
Avis
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L/SL
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Prueba
Trabajo
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Tipo
: HW
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Mod
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final
Tipo
: ver
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Fallo Fallo Servicio
Combinación de alarma y aviso
Control ÜL/SL
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Montaje y conexión
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4. Puesta en servicio
4.1 Medidas antes de la conexiónAntes de conectar el HW 135 compruebe usted que la tensión de alimentación, asciende a 100 V para todos los aparatos AC 50 Hz. En general la alimentación se toma de los transformadores de tensión existentes.
Ponga usted los interruptores de prueba externos en la posición „Betrieb = Servicio“.Controle usted el montaje correcto y la conexión correcta del transformador toroidal HWW-11 y del módulo final EV22S al final del conductor a vigilar.
Compruebe usted si existe la suficiente capacidad delante del transformador toroidal para el servicio seguro del vigilante H. Esta capacidad debe estar instalada en los tres conductores externos y puede formarse en la forma de un cable AT o de un condensador discreto. Dado que la tensión de servicio normalmente está entre 5 y 20 KV, las capacidades exteriores mínimas que se dan son las siguientes:
Con estas capacidades mínimas de los conductores exteriores, el valor de respuesta del sistema de protección debe estar ajustado solamente en 1 A como máximo.
En el montaje, conexión y servicio del HW135 en unión con los interruptores de alta tensión tenga usted presente:
las condiciones básicas existentes y
posibles instrucciones especiales.
4.2 Prueba de funcionamiento y desbloqueoPara poder controlar la capacidad de funcionamiento del vigilante HW135, se han montado en la tapa de la caja pulsadores de prueba. Los pulsadores de prueba están señalizados con su correspon-diente función: Prueba E, prueba Ü, desbloqueo.
a) Prueba del módulo EAl activar este pulsador se sobrepone la bobina de prueba del transformador toroidal con la tensión de prueba de 8 V a través de una resistencia previa. La electrónica de evaluación da la orden de desconexión para el relé correspondioente en el módulo R.
b) Prueba del módulo ÜA través del contacto correspondiente del pulsador de prueba Ü se establece una conexión de bajo ohmiaje entre los conductores de protección y de vigilancia. Con ello se atenúa la componente de tensión continua para la tensión de comparación y se da la orden de desconexión para el relé en el módulo R.
para 5 kV => 0,6 μF => ICE=1,67 A
para 10 kV => 0,3 μF => ICE=1,67 A
para20 kV => 0,15 μF => ICE=1,67 A
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Puesta en servicio
c) DesbloqueoLas instrucciones oficiales de la minería obligan a disponer de un bloqueo de reconexión para el vigilante H. Para liberar o eliminar el bloqueo deben de llevarse los relés activados de detención y de memoria a su posición de reposo. Esto se consigue mediante un corto impulso de corriente, que se da a través del contacto de desbloqueo al efecto de reposición del relé.
4.3 MantenimientoEl vigilante HW135 y todos los componentes adicionales no necesitan prácticamente ningún mantenimiento, dado que no contienen componentes de desgaste y que el encapsulado de resina neutraliza prácticamente las influencias del medio ambiente.Únicamente se deben realizar las conexiones de prueba en los periodos de tiempo dictados por las instrucciones y condicionamientos locales.
4.4 CalibraciónLos vigilantes H están sometidos a menudo a duras condiciones del entorno durante el servicio, transporte o almacenamiento.
Para el vigilante H aconsejamos un intervalo de calibración de 5 años. Antes de cada nueva instalación de un vigilante H aconsejamos una calibración adicional.
Por favor, pónganse en contacto con nuestro departamento de ventas técnico y concierte una fecha para la calibración.
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5. Reglas de ajuste para el vigilante H
5.1 Una máquina de perforación de túnelesEn la planificación de la protección de corto a tierra se presupone que puede darse un cortocircuito a tierra en el sector de red vigilado. Si se tiene en cuenta la última regla de ajuste, se podrá captar también el cortocircuito en la red previa.
El ajuste del dispositivo de protección del vigilante H presupone un calculo previa de la corri-ente de cortocircuito.
La corriente de cortocircuito a tierra de las capacidades delante del conductor vigilado (antes del transformador toroidal) hacen disparar el dispositivo de protección en caso de cortocircuito a tierra.
La red AT debe de estar de tal modo planificada, para que exista una capacidad mínima delante del conductor vigilado (delante del transformador toroidal). Esta capacidad debería ser para 10 KV mínimo 0,3 μF, con 20 kV 0,15 μF (ICE=1,67 A).
La corriente de cortocircuito a tierra de las capacidades delante del conductor vigilado (delante del transformador toroidal) debería estar un mínimo de 0,5 A sobre el ajuste del vigilante H.
El valor de respuesta del vigilante H debe ajustarse a 1 A con la capacidad mínima.
Con „una“ máquina de perforación de túneles la longitud del cable vigilado no es relevante (excepto una longitud mínima). Para el ajuste del vigilante H se tendrá en cuenta únicamente la capacidad previa.
Para captar también el cortocircuito a tierra en la red situada anteriormente (un cortocircuito a tierra debería desconectarse también aquí), la corriente de cortocircuito a tierra (mínima longitud de cable) del conductor vigilado debe ser siempre mayor al valor ajustado en el vigilante H.
5.2 Dos o más máquinas de perforación de túnelesEn la planificación de la protección de corto a tierra se presupone que puede darse un cortocircuito a tierra en cualquier punto de la red.
El ajuste del dispositivo de protección del vigilante H presupone un calculo previa de la corri-ente de cortocircuito.
La corriente de cortocircuito a tierra de las capacidades delante del conductor vigilado (antes del transformador toroidal = la red completa unida galvánicamente) hacen disparar el disposi-tivo de protección en caso de cortocircuito a tierra.
La red AT debe de estar de tal modo planificada, para que exista una capacidad mínima delante del conductor vigilado (delante del transformador toroidal). Esta capacidad debería ser para 10 KV mínimo 0,3 μF, con 20 kV 0,15 μF (ICE=1,67 A).
En la vigilancia de „dos o más“ máquinas de perforación de túneles se debe tener en cuenta en el ajuste la longitud del cable a vigilar.
Se debe escoger el valor de respuesta del HW135 de tal forma que esté siempre por encima de la corriente capacitiva del sector de red vigilado, pero por debajo de la corriente de cortocir-cuito a tierra capacitiva del resto de la red. Si no se puede conseguir esta condición, se utilizará sólo un vigilante H. (sólo hasta 10 KV)
Si la corriente de cortocircuito a tierra de las capacidades del conductor vigilado (detrás del transformador toroidal) es mayor a 5 A, se deberá utilizar un vigilante H (sólo hasta 10 KV) que puede trabajar hasta 20 A.
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Reglas de ajuste para el vigilante H
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6. Datos técnicos y medidas
6.1 Datos técnicosTensión de alimentaciónTensión de alimentación .............................................................................................................................AC 50Hz, 100 V Consumo propio: .............................................................................................................................................. max. 16 VA
Valores de respuesta para el cortocircuito a tierra:Corriente de respuesta ..................................................................................................................................1, 2, 3, 4 o 5 A Tiempo de respuesta .................................................................................................................... para 1,05 x Ian : 300 ms................................................................................................................................................................ > 2 x Ian : 100 ms
Módulo Ü101para el bucle ÜL/SL/Resistencia transversal ........................................................................................... 430 Ω bei ca. 0 μF.............................................................................................................................................................. 1,2 kΩ bei ca. 19 μF
ÜL/SL-Resistencia longitudinal ....................................................................................................................710 Ω bei 0 μF.......................................................................................................................................................................80 Ω bei 19 μF
Módulo Ü102para el bucle ÜL/SL/Resistencia transversal .......................................................................................... 150 Ω bei ca. 0 μF................................................................................................................................................................. 1 kΩ bei ca. 50 μF
ÜL/SL-Resistencia longitudinal ...................................................................................................................... 2 kΩ bei 0 μF...................................................................................................................................................................... 50 Ω bei 50 μF
Bucle ÜL/SL Tensión de funcionamiento en vacío ................................................................................................ ca. 19 V Bucle ÜL/SL Corriente de cortocircuito .......................................................................................................... max. 38 mA LED ....................................................................................................................................... .5 verdes, 2 amarillos y 1 rojo LED Señalización de servicio y fallo............................................................................................................. verde - servicio................................................................................................................................................. rojo – cortocircuito a tierra................................................................................................................................................................amarillo – fallo ÜL
Registro de fallosRegistro de fallos ........................................................................................................mediante relé de contacto DC 24 V
Contactos de salidapara el circuito de disparo .............................................................................................2 NA paralelos, libres de potencial.......................................................................................................................... Potencia de conexión 250 V/4 A /500 VA
para el circuito de bloqueo ...................................................................................... NA, 1 NC, en serie, libre de potencial.......................................................................................................................... Potencia de conexión 250 V/4 A/ 500 VA
para salidas de aviso ......................................................................................................................2 NA, libre de potencial........................................................................................................................ Potencia de conexión 400 V/ 5 A /1100 VA
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Datos técnicos y medidas
6.2 Medidas
6.2.1 Medidas de la caja del HW135
6.2.2 Medidas del modulo final EV22S
(Prueba Ü) (Desbloqueo)(Prueba E/SE)
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Datos técnicos y medidas
6.2.3 Medidas del transformador toroidal HWW-11
Sujeción 2 x MB;12 mm profundo
Bobina de trabajo Bobina de prueba
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Datos técnicos y medidas
6.3 Datos para el pedido
Tipo Texto para el pedido Nr. artículo
HW135Vigilante de cables de alta tensión en caja de material de aislamiento IV43GTH HVcon módulo Ü101
B984620
HW135-1Vigilante de cables de alta tensión en caja de material de aislamiento IV43GTH HVcon módulo Ü102
B984597
HWW-11Transformador toroidal para vigilante H, diámetro interior 95mm
B984760
EV22S Módulo final bucle ÜL/SL B984800
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Índice
BBaja compensación 13bloque de señalización 16bloques de función 15bobinas Petersen 12
CCalibración 26Características 10circuito ÜL/SL 19Compensación óptima 13Componentes del sistema 15Condiciones para la utilización 9conductor a vigilar 9conexión 21corriente de prueba 17Corrientes de fallo 13cortocircuito a tierra 27Cortocircuitos 10
DDatos técnicos 29disminución del tiempo 17
EEl circuito de vigilancia 18estructura del cable 11
Ffuncionamiento 25
GGarantía 7
Iinstalación 10Instrucciones de seguridad 6ispositivos de protección 14
LLEDs 19, 29
MMantenimiento 26máxima tensión 10medidas 29Medidas de la caja 30Medidas del modulo final EV22S 30Medidas del transformador toroidal 31mínima tensión 10módulo E 17módulo final EV22S 16Módulos 29Montaje 21
NNivel de tensión de la red 9Nr. artículo 32nueva instalación 26
Oonda básica 13oscilación 14
PPrueba de funcionamiento 25Puesta en servicio 25
RRegistro de fallos 29
SServicio 25símbolos 7sistema 15Sobre-compensación 13Soporte técnico 5
TTensión de alimentació 29Tiempo de respuesta 29Tipos de cables 10transformador toroidal 16
UUtilización según normas 5
Vvalor de respuesta 27valores de de respuesta 17Valores de respuesta 29
33HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
INDEX
34 HW135_D00164_00_M_XXES/07.2014
Bender GmbH & Co. KGApartado de Correos 1161 • 35301 Gruenberg • AlemaniaLondorfer Str. 65 • 35305 Gruenberg • AlemaniaTel.: +49 6401 807-0 • Fax: +49 6401 807-259E-Mail: [email protected] • Web: http://www.bender.de
BENDER Iberia S.L.Avda. Puente Cultural, 8A-Bajo 428700 San Sebastian de los Reyes • EspañaFon: +34 91 3751202 • Fax: +34 91 2686653E-Mail: [email protected] • Web: http://www.bender-es.com
Bender Latin AmericaLos Pozos 6855, depto 5047550000 Communa de las Condes, Santiago de Chile • Chile Fon: +56 2 2933 4211 E-Mail: [email protected] • Web: http://www.bender-latinamerica.com
Fotos: archivo de Bender y bendersystembau. BENDER Group
