XI1-E/-E-R - Rel· de sobreintensidad a tierra para redes aisladas y ...
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PROFESSIONAL LINE<br />
<strong>XI1</strong>-E/-E-R - Relé <strong>de</strong> <strong>sobreintensidad</strong> a <strong>tierra</strong> <strong>para</strong><br />
re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong> y compensadas
Índice<br />
1. Aplicaciones y características<br />
2. Esquemas y conexiones<br />
3. Funcionamiento<br />
3.1 Detección <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la corriente a<br />
<strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
3.2 Exigencias a los transformadores<br />
principales <strong>de</strong> corriente<br />
4. Mandos y ajustes<br />
4.1 Ajuste <strong>de</strong> los microinterruptores DIP<br />
4.2 Ajuste <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> disparo<br />
4.3 Comunicación a través <strong>de</strong>l interface<br />
serie XRS1<br />
5. Carcasa y datos técnicos<br />
5.1 Carcasa<br />
5.2 Datos técnicos<br />
5.3 Márgenes <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E<br />
5.4 Márgenes <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E-R<br />
6. Formulario <strong>de</strong> pedido<br />
1. Aplicaciones y características<br />
El relé <strong>XI1</strong>-E <strong>de</strong> la PROFESSIONAL LINE es un relé<br />
universal <strong>de</strong> protección contra corriente a <strong>tierra</strong> <strong>para</strong><br />
máquinas eléctricas, conductores y re<strong>de</strong>s con punto<br />
<strong>de</strong> estrella aislado o compensado. Se utiliza,<br />
preferentemente, en re<strong>de</strong>s radiales. Con frecuencia se<br />
utiliza también el <strong>XI1</strong>-E como protección <strong>de</strong> reserva en<br />
el punto central <strong>de</strong> puesta a <strong>tierra</strong> <strong>de</strong> la red. Entonces,<br />
el relé registra todas las <strong>de</strong>rivaciones a <strong>tierra</strong> <strong>de</strong>l<br />
sistema <strong>de</strong> red. En este caso se elige un retardo <strong>de</strong><br />
disparo mayor que el tiempo <strong>de</strong> disparo más largo <strong>de</strong><br />
todos los <strong>de</strong>más dispositivos <strong>de</strong> vigilancia <strong>de</strong> corriente<br />
a <strong>tierra</strong> conectados en la red.<br />
La variante <strong>XI1</strong>-E-R con registro <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la<br />
corriente a <strong>tierra</strong> es una protección selectiva contra<br />
<strong>de</strong>rivaciones a <strong>tierra</strong> y suele utilizarse, por lo general,<br />
en re<strong>de</strong>s anulares, en re<strong>de</strong>s con conductores <strong>para</strong>lelos<br />
y en re<strong>de</strong>s con sistemas muy complejos.<br />
Todos los a<strong>para</strong>tos <strong>de</strong> la PROFESSIONAL LINE ofrecen<br />
la precisión y superioridad <strong>de</strong> la técnica digital <strong>de</strong><br />
protección frente a dispositivos <strong>de</strong> protección<br />
convencionales, y se caracterizan por las<br />
propieda<strong>de</strong>s siguientes:<br />
• Elevada precisión <strong>de</strong> medida gracias al<br />
procesamiento digital <strong>de</strong> valores <strong>de</strong> medida<br />
• Indicación <strong>de</strong> fallos a través <strong>de</strong> LEDs<br />
• Márgenes extremadamente amplios <strong>de</strong> la tensión<br />
<strong>de</strong> alimentación, mediante su etapa <strong>de</strong> red<br />
universal<br />
• Márgenes <strong>de</strong> ajuste muy gran<strong>de</strong>s con<br />
escalonamientos <strong>de</strong> ajuste muy pequeños<br />
• Intercambio <strong>de</strong> datos con centrales <strong>de</strong> control y<br />
visualización gracias a un interface serie XRS1,<br />
que se pue<strong>de</strong> montar a posteriori<br />
• Filtrado digital <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida con<br />
análisis <strong>de</strong> Fourier discreto<br />
• Tiempos <strong>de</strong> respuesta sumamente rápidos<br />
• Forma <strong>de</strong> ejecución compacta mediante técnica SMD.<br />
Nota: En caso <strong>de</strong> necesitar un relé <strong>de</strong> corriente a<br />
<strong>tierra</strong> sensible no direccional se dispone<br />
alternativamente <strong>de</strong>l relé tipo <strong>XI1</strong>-S.<br />
2 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP
2. Esquemas y conexiones<br />
Entradas analógicas<br />
Las señales analógicas <strong>de</strong> entrada <strong>de</strong> las corrientes se<br />
hacen llegar al a<strong>para</strong>to a través <strong>de</strong> las bornas<br />
IE1 - IE2.<br />
La tensión cero, necesaria <strong>para</strong> <strong>de</strong>tección <strong>de</strong>l sentido<br />
<strong>de</strong> la corriente, se conecta <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el bobinado en<br />
triángulo abierto <strong>de</strong> los transformadores <strong>de</strong> tensión a<br />
las bornas Ue y Un <strong>de</strong>l relé <strong>XI1</strong>-E-R.<br />
Tensión auxiliar<br />
El a<strong>para</strong>to <strong>XI1</strong>-E/-E-R necesita una fuente se<strong>para</strong>da<br />
<strong>de</strong> tensión auxiliar, <strong>para</strong> lo que se pue<strong>de</strong> utilizar una<br />
tensión alterna o una tensión continua. Para ello el<br />
<strong>XI1</strong>-E/-E-R cuenta con una etapa integrada <strong>de</strong> red<br />
universal <strong>de</strong> amplio margen. A las bornas <strong>de</strong><br />
conexión A1 - A2 se pue<strong>de</strong>n conectar tensiones<br />
auxiliares en un margen comprendido entre<br />
19 - 390 V DC ó 36 - 275 V AC.<br />
Figura 2.1: Esquema <strong>de</strong> conexiones <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E<br />
Figura 2.2: Esquema <strong>de</strong> conexiones <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E-R<br />
Posición <strong>de</strong> los contactos (<strong>XI1</strong>-E)<br />
Figura 2.3: Posiciones <strong>de</strong> los contactos <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E<br />
Observación:<br />
Si se <strong>de</strong>sea que los contactos <strong>de</strong> disparo <strong>de</strong> IE> y <strong>de</strong><br />
IE>> actúen conjuntamente sobre la bobina <strong>de</strong><br />
disparo <strong>de</strong>l interruptor <strong>de</strong> potencia, <strong>de</strong>berán unirse<br />
externamente.<br />
Posición <strong>de</strong> los contactos (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
Figura 2.4: Posiciones <strong>de</strong> los contactos <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E-R<br />
A<strong>para</strong>to sin tensión, ó<br />
funcionamiento sin avería<br />
Contactos tras haberse<br />
producido un disparo por<br />
corriente a <strong>tierra</strong><br />
Contactos tras haberse<br />
producido un disparo<br />
rápido por cortocircuito a<br />
<strong>tierra</strong><br />
A<strong>para</strong>to sin tensión ó<br />
funcionamiento sin avería<br />
Aviso <strong>de</strong> corriente a <strong>tierra</strong><br />
(Disparo por tensión<br />
homopolar)<br />
Contactos tras haberse<br />
producido un disparo por<br />
sentido <strong>de</strong> la corriente a<br />
<strong>tierra</strong><br />
Observación:<br />
Sin sobrepasar el ajuste <strong>de</strong> tensión a <strong>tierra</strong> no se realiza<br />
disparo <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la <strong>de</strong>rivación a <strong>tierra</strong>.<br />
Alternativamente al registro <strong>de</strong> la <strong>de</strong>rivación a <strong>tierra</strong> se pue<strong>de</strong><br />
conectar un transformador toroidal a las bornas IE1 y IE2.<br />
TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP 3
3. Funcionamiento<br />
Las corrientes alternas características proce<strong>de</strong>ntes <strong>de</strong><br />
los transformadores principales <strong>de</strong> corriente se<br />
transforman en la etapa analógica, a través <strong>de</strong><br />
transmisores <strong>de</strong> entrada y resistencias Shunt, en<br />
tensiones se<strong>para</strong>das galvánicamente. A continuación<br />
unos filtros analógicos RC suprimen la influencia <strong>de</strong><br />
perturbaciones acopladas.<br />
La tensión <strong>de</strong> medida se hace llegar a las entradas<br />
analógicas (Transformador Analógico/Digital) <strong>de</strong>l<br />
microprocesador, y a continuación se transforma en<br />
señales digitales a través <strong>de</strong> circuitos Sample y Hold.<br />
Todo el procesamiento posterior se efectúa con estos<br />
valores digitalizados. El registro <strong>de</strong> los valores tiene<br />
lugar con una frecuencia <strong>de</strong> exploración <strong>de</strong> 800 Hz<br />
(960 Hz) <strong>de</strong> manera que, cada 1,25 ms (1,04 ms) a<br />
una frecuencia <strong>de</strong> 50 Hz, (60 Hz) se registran los<br />
valores momentáneos <strong>de</strong> las magnitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> medida.<br />
Cuando se excitan los circuitos <strong>de</strong> medida, parpa<strong>de</strong>a<br />
el LED correspondiente. Una vez transcurrido el tiempo<br />
<strong>de</strong> retardo ajustado, el parpa<strong>de</strong>o intermitente pasa a<br />
luz continua.<br />
3.1 Detención <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la<br />
corriente a <strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
La <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la corriente a <strong>tierra</strong> se<br />
basa en el registro <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la potencia en el<br />
sistema cero. Para ello se valora la tensión homopolar<br />
y la corriente <strong>de</strong> suma <strong>de</strong> los conductores que<br />
representan un fallo.<br />
La tensión homopolar, necesaria <strong>para</strong> la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong>l<br />
sentido, se mi<strong>de</strong> a través <strong>de</strong> los bobinados en<br />
triángulo abierto <strong>de</strong> los transformadores <strong>de</strong> tensión.<br />
(Conexión a las bornas Ue y Un: Ver figura 2.2).<br />
La corriente suma pue<strong>de</strong> medirse, o bien conectando<br />
el a<strong>para</strong>to a un transformador toroidal, o al<br />
transformador <strong>de</strong> corriente en circuito Holmgreen. La<br />
sensibilidad máxima se consigue cuando se conecta<br />
el a<strong>para</strong>to <strong>de</strong> protección a un transformador toroidal.<br />
En re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong> o compensadas, es <strong>de</strong>terminante la<br />
medición <strong>de</strong> la potencia reactiva o respectivamente<br />
<strong>de</strong> la potencia efectiva <strong>para</strong> el registro <strong>de</strong> la corriente<br />
a <strong>tierra</strong>. Por ello, el <strong>XI1</strong>-E-R tiene que estar ajustado a<br />
procedimiento <strong>de</strong> medida <strong>de</strong> seno <strong>de</strong> phi o <strong>de</strong><br />
coseno <strong>de</strong> phi, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong>l punto<br />
<strong>de</strong> estrella (Ver tabla 4.1).<br />
(a) Conductor sin corriente a <strong>tierra</strong> (b) Conductor con corriente a <strong>tierra</strong> (c) Margen <strong>de</strong> respuesta / bloqueo<br />
Figura 3.1: Diferencia entre fases <strong>de</strong> la tensión homopolar y <strong>de</strong> las corrientes <strong>de</strong> suma <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong> al producirse una corriente a <strong>tierra</strong><br />
(seno phi)<br />
UE<br />
IE<br />
IC<br />
IW<br />
Tensión homopolar<br />
Corriente <strong>de</strong> suma<br />
Componente capacitivo <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong><br />
suma<br />
Componente óhmico <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong><br />
suma<br />
Mediante la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong> la componente <strong>de</strong><br />
corriente reactiva a través <strong>de</strong>l ajuste <strong>de</strong> seno phi y<br />
con ayuda <strong>de</strong> la posterior com<strong>para</strong>ción con la<br />
tensión homopolar UE , el <strong>XI1</strong>-E-R <strong>de</strong>ci<strong>de</strong> entonces<br />
si el cable que se ha <strong>de</strong> proteger tiene una<br />
corriente a <strong>tierra</strong>.<br />
En caso <strong>de</strong> conductores sin <strong>de</strong>rivaciones a <strong>tierra</strong>, el<br />
componente capacitivo IC (a) <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong><br />
suma está <strong>de</strong>splazado en 90° sobre la tensión<br />
homopolar. Cuando un conductor tiene una<br />
corriente a <strong>tierra</strong>, la corriente capacitiva presenta<br />
un retraso <strong>de</strong> 90° respecto a la tensión homopolar.<br />
4 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP
(a) Conductores sin corriente a <strong>tierra</strong> (b) Conductores con corriente a <strong>tierra</strong> (c) Margen <strong>de</strong> respuesta / bloqueo<br />
Figura 3.2: Diferencia entre fases <strong>de</strong> la tensión homopolar y <strong>de</strong> las corrientes <strong>de</strong> suma en re<strong>de</strong>s compensadas, en caso <strong>de</strong><br />
corriente a <strong>tierra</strong> (Cos, phi)<br />
UE IE IL I C<br />
I W<br />
Tensión homopolar<br />
Corriente <strong>de</strong> suma<br />
Componente inductivo <strong>de</strong> la cooriente <strong>de</strong><br />
suma<br />
Componente capacitivo <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong><br />
suma<br />
Componente óhmico <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong><br />
suma<br />
En las re<strong>de</strong>s compensadas, no pue<strong>de</strong> obtenerse<br />
ninguna conclusión <strong>de</strong>finitiva sobre el sentido <strong>de</strong> la<br />
corriente a <strong>tierra</strong> en base al componente <strong>de</strong><br />
corriente reactiva, ya que el componente reactivo<br />
<strong>de</strong> la corriente a <strong>tierra</strong> <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong>l grado <strong>de</strong><br />
compensación <strong>de</strong> la red. Para <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l<br />
sentido <strong>de</strong> la corriente a <strong>tierra</strong> se recurre al<br />
componente óhmico <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong> suma (Ajuste<br />
cos. Phi).<br />
En conductores libres <strong>de</strong> corriente a <strong>tierra</strong>, la<br />
corriente efectiva y la tensión homopolar presentan<br />
coinci<strong>de</strong>ncia <strong>de</strong> fases, mientras que el componente<br />
óhmico se encuentra en contrafase respecto a la<br />
tensión homopolar cuando el conductor presenta<br />
una corriente a <strong>tierra</strong>.<br />
Con un filtrado digital eficaz, se consiguen eliminar<br />
todos los armónicos. De este modo los armónicos<br />
impares, que se producen en caso <strong>de</strong> un fallo <strong>de</strong><br />
arco voltaico, no interfieren sobre la función <strong>de</strong><br />
protección.<br />
Si la tensión homopolar medida es mayor que el<br />
valor <strong>de</strong> ajuste UE>, se produce el disparo <strong>de</strong>l relé<br />
UE>, una vez transcurrido el tiempo <strong>de</strong> retardo <strong>de</strong><br />
disparo previamente ajustado tUE>.<br />
Al mismo tiempo que se produce la excitación <strong>de</strong>l<br />
relé UE> tiene lugar el cálculo <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la<br />
corriente a <strong>tierra</strong>, a través <strong>de</strong>l procedimiento <strong>de</strong><br />
seno phi, o respectivamente <strong>de</strong> cos. Phi.<br />
Si el componente óhmico (procedimiento <strong>de</strong><br />
medida <strong>de</strong> cos. phi) o respectivamente el<br />
componente capacitivo (procedimiento <strong>de</strong> medida<br />
<strong>de</strong> seno phi) <strong>de</strong> la corriente <strong>de</strong> suma se encuentra<br />
por encima <strong>de</strong>l valor <strong>de</strong> ajuste IE>, tiene lugar el<br />
disparo <strong>de</strong>l relé IE> una vez transcurrido el retardo<br />
<strong>de</strong>l tiempo <strong>de</strong> disparo, previamente ajustado tIE>.<br />
3.2 Exigencias a los<br />
transformadores principales<br />
<strong>de</strong> corriente<br />
Los transformadores <strong>de</strong> corriente <strong>de</strong>ben<br />
dimensionarse <strong>de</strong> tal modo que, no lleguen a<br />
saturarse con las corrientes siguientes:<br />
Etapa in<strong>de</strong>pendiente <strong>de</strong> corriente a <strong>tierra</strong> y tiempo<br />
K1 = 2.<br />
Disparo rápido por corriente a <strong>tierra</strong><br />
K1 = 1,2 – 1,5.<br />
Siendo:<br />
K1 = Factor <strong>de</strong> corriente referido al valor <strong>de</strong> ajuste,<br />
con el que el transformador <strong>de</strong> corriente no<br />
funciona aún en el margen <strong>de</strong> saturación.<br />
A<strong>de</strong>más, los transformadores tienen que<br />
dimensionarse <strong>de</strong> acuerdo con las corrientes<br />
máximas <strong>de</strong> cortocircuito que puedan producirse en<br />
la red, o respectivamente en el objeto a proteger.<br />
En el dimensionado <strong>de</strong> los transformadores <strong>de</strong><br />
corriente repercute <strong>de</strong> forma muy positiva la<br />
reducida potencia absorbida por el <strong>XI1</strong>-E/-E-R, que<br />
es tan sólo <strong>de</strong>
4. Mandos y ajustes<br />
En la placa frontal <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E/-E-R se encuentran<br />
todos los mandos necesarios <strong>para</strong> el <strong>para</strong>metrado<br />
<strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to, así como todos los elementos <strong>de</strong><br />
indicación.<br />
De esta manera es posible efectuar los ajustes <strong>de</strong>l<br />
a<strong>para</strong>to sin necesidad <strong>de</strong> <strong>de</strong>smontarlo <strong>de</strong> la barra<br />
<strong>de</strong> fijación.<br />
Figura 4.1: Placa frontal <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E<br />
Figura 4.2: Placa frontal <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E-R<br />
Para ajustar el a<strong>para</strong>to hay que quitar<br />
cuidadosamente la cubierta transparente <strong>de</strong>l<br />
a<strong>para</strong>to y abrir éste, como se indica en la figura.<br />
¡No forzar el a<strong>para</strong>to!.<br />
En la cubierta transparente hay dos zonas <strong>para</strong><br />
introducir rótulos <strong>de</strong> i<strong>de</strong>ntificación.<br />
Figura 4.3: Apertura <strong>de</strong> la tapa <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to<br />
6 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP<br />
LEDs<br />
El LED "ON" sirve <strong>para</strong> indicar la disponibilidad <strong>de</strong>l<br />
a<strong>para</strong>to <strong>para</strong> el servicio (estando aplicada la<br />
tensión auxiliar Uv). Los LED´s IE> e IE>>, (IE> y<br />
UE> en el a<strong>para</strong>to <strong>XI1</strong>-E-R) indican la excitación<br />
(luz intermitente) o respectivamente el disparo (el<br />
LED está encendido con luz continua) <strong>de</strong> las<br />
correspondientes funciones.<br />
Tecla <strong>de</strong> prueba<br />
Esta tecla sirve <strong>para</strong> disparo <strong>de</strong> prueba <strong>de</strong>l<br />
a<strong>para</strong>to. Tras haber pulsado la tecla durante 5<br />
segundos, tiene lugar la comprobación <strong>de</strong>l<br />
Hardware, en cuyo caso los relés <strong>de</strong> salida pasan<br />
a posición <strong>de</strong> disparo y se encien<strong>de</strong>n todos los<br />
LEDs <strong>de</strong> disparo.
4.1 Ajuste <strong>de</strong> los microinterruptores DIP<br />
El bloque <strong>de</strong> microinterruptores DIP, situado en la<br />
placa frontal <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to sirve <strong>para</strong> ajustar los<br />
márgenes nominales y <strong>para</strong> <strong>para</strong>metrar las<br />
funciones <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to:<br />
Tipo <strong>XI1</strong>-E:<br />
Microinterruptor DIP OFF ON Función<br />
1 Sin función<br />
2 Sin función<br />
3 Sin función<br />
4 Sin función<br />
5 no bloqueado bloqueado Bloqueo <strong>de</strong> la etapa IE>><br />
6 50 Hz 60 Hz Ajuste <strong>de</strong> la frecuencia nominal<br />
7* x1 s x 10 s Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE><br />
8* x1 s x 100 s Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE><br />
Tabla 4.1: Funciones <strong>de</strong> los microinterruptores DIP en el a<strong>para</strong>to <strong>XI1</strong>-E<br />
*De los microinterruptores DIP 7 - 8 solamente uno <strong>de</strong> ellos pue<strong>de</strong> estar es posición “ON”.<br />
Tipo <strong>XI1</strong>-E-R:<br />
Microinterruptor DIP OFF ON Función<br />
1 Sin función<br />
2 Sin función<br />
3 Sin función<br />
4 Sin función<br />
5 seno coseno Procedimiento <strong>de</strong> cálculo <strong>para</strong> re<strong>de</strong>s<br />
<strong>aisladas</strong>/compensadas<br />
6 50 Hz 60 Hz Ajuste <strong>de</strong> la frecuencia nominal<br />
7* x1 s x 10 s Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE><br />
8* x1 s x 100 s Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE><br />
Tabla 4.2: Funciones <strong>de</strong> los microinterruptores DIP en el a<strong>para</strong>to <strong>XI1</strong>-E-R<br />
*De los microinterruptores DIP 7 - 8 solamente uno <strong>de</strong> ellos pue<strong>de</strong> estar es posición “ON”.<br />
Bloqueo <strong>de</strong> la etapa <strong>de</strong> disparo rápido por<br />
corriente a <strong>tierra</strong> <strong>XI1</strong>-E (IE>>)<br />
Si el microinterruptor DIP 5 se encuentra en posición<br />
“ON”, entonces está bloqueada la etapa <strong>de</strong><br />
disparo rápido por corriente a <strong>tierra</strong> <strong>de</strong>l relé <strong>XI1</strong>-E.<br />
Procedimiento <strong>de</strong> cálculo <strong>para</strong> re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong><br />
/compensadas (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
Dependiendo <strong>de</strong>l tratamiento <strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> estrella <strong>de</strong><br />
la red que se <strong>de</strong>sea proteger, en el a<strong>para</strong>to <strong>XI1</strong>-E-R<br />
hay que ajustar el elemento <strong>de</strong> medición <strong>de</strong>l sentido<br />
<strong>para</strong> el circuito <strong>de</strong> corriente <strong>de</strong> <strong>tierra</strong> medición <strong>de</strong> seno<br />
phi (re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong> – Microinterruptor DIP 5 en<br />
oposición “OFF”), o respectivamente a medición <strong>de</strong><br />
coseno phi (re<strong>de</strong>s compensadas - Microinterruptor DIP<br />
5 en posición “ON”).<br />
Frecuencia nominal<br />
El <strong>XI1</strong>-E/-E-R pue<strong>de</strong> ajustarse con ayuda <strong>de</strong>l<br />
micrtointerruptor DIP 6, a 50 ó 60 Hz, <strong>de</strong>pendiendo<br />
<strong>de</strong> las características dadas <strong>de</strong> la red.<br />
Conmutación <strong>de</strong> márgenes <strong>de</strong> tiempo<br />
Con ayuda <strong>de</strong>l microinterruptor DIP 7 se multiplica el<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo tIE> por el factor 10.<br />
Con el microinterruptor DIP 8 se pue<strong>de</strong> multiplicar el<br />
tiempo <strong>de</strong> disparo tIE> pór el factor 100.<br />
TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP 7
4.2 Ajuste <strong>de</strong> los valores <strong>de</strong> disparo<br />
Los a<strong>para</strong>tos <strong>de</strong> la PROFESSIONAL LINE disponen <strong>de</strong><br />
una posibilidad <strong>de</strong> ajuste con un porcentaje <strong>de</strong><br />
exactitud único. Para ello se utilizan dos<br />
potenciómetros. Un potenciómetro <strong>de</strong> ajuste basto<br />
pue<strong>de</strong> ajustarse, con valores discretos, igual que un<br />
interruptor escalonado y <strong>de</strong> este modo se prefija el<br />
valor <strong>de</strong> disparo en etapas <strong>de</strong> 0,05 x In. Un segundo<br />
potenciómetro <strong>para</strong> ajuste fino es ajustable <strong>de</strong> forma<br />
continua <strong>para</strong> el valor correspondiente. Sumando los<br />
valores se obtiene un valor <strong>de</strong> disparo ajustable <strong>de</strong><br />
forma extraordinariamente precisa.<br />
Ajuste <strong>de</strong> la etapa <strong>de</strong> corriente a <strong>tierra</strong><br />
La etapa <strong>de</strong> corriente a <strong>tierra</strong> IE> pue<strong>de</strong> ajustarse<br />
con ayuda <strong>de</strong> los potenciómetros que se indican en<br />
la figura siguiente en un margen entre 0 - 0,3 x In.<br />
(Valor límite mínimo 0,001 x In).<br />
Ejemplo:<br />
Se <strong>de</strong>sea ajustar un tiempo <strong>de</strong> disparo IE> <strong>de</strong> 0,18<br />
x In. El valor <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l potenciómetro <strong>de</strong> la<br />
<strong>de</strong>recha se suma sencillamente al valor <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l<br />
potenciómetro <strong>de</strong>l ajuste basto.<br />
Figura 4.4: Ejemplo <strong>de</strong> ajuste<br />
Retardo <strong>de</strong> disparo <strong>para</strong> el disparo por corriente a<br />
<strong>tierra</strong><br />
El tiempo <strong>de</strong> respuesta <strong>para</strong> disparo por corriente a<br />
<strong>tierra</strong> tIE> es ajustable en un margen comprendido<br />
entre 0 - 100 segundos.<br />
Disparo rápido por corriente a <strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E)<br />
El disparo rápido por corriente a <strong>tierra</strong> IE>> pue<strong>de</strong><br />
ajustarse <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> un margen comprendido entre<br />
0 -1,5 x In (valor límite mínimo 0,001 x In). El ajuste<br />
se efectúa <strong>de</strong> manera similar a la etapa <strong>de</strong><br />
sobrecorriente.<br />
Retardo <strong>de</strong> disparo <strong>para</strong> la etapa <strong>de</strong> disparo<br />
rápido por corriente a <strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E)<br />
El tiempo <strong>de</strong> respuesta tIE>> <strong>para</strong> el disparo rápido<br />
por corriente a <strong>tierra</strong> es ajustable continuamente en<br />
el margen <strong>de</strong> 0 - 1,25 segundos.<br />
Disparo por tensión homopolar (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
El disparo por tensión homopolar UE> pue<strong>de</strong> ajustarse en<br />
el margen <strong>de</strong> 10 - 120 V. El ajuste se efectúa <strong>de</strong> manera<br />
análoga al ajuste <strong>de</strong> la etapa por <strong>sobreintensidad</strong>.<br />
Retardo <strong>de</strong> disparo <strong>de</strong> la etapa <strong>de</strong> tensión<br />
homopolar (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
El tiempo <strong>de</strong> disparo tUE > <strong>para</strong> la etapa <strong>de</strong> la<br />
tensión homopolar pue<strong>de</strong> ajustarse continuamente en<br />
un margen comprendido entre 0 - 10 s.<br />
4.3 Comunicación a través <strong>de</strong><br />
interface serie XRS1<br />
Figura 4.5: Principio <strong>de</strong> la conmutación<br />
Para la comunicación <strong>de</strong> los a<strong>para</strong>tos con un nivel<br />
superior <strong>de</strong> control, se dispone <strong>de</strong>l adaptador <strong>de</strong><br />
interface serie XRS1, <strong>para</strong> transmisión <strong>de</strong> datos,<br />
junto con todo el Software necesario <strong>para</strong> ello. El<br />
adaptador, se monta lateralmente e instala<br />
posteriormente <strong>de</strong> forma muy sencilla.<br />
Mediante transmisión óptica permite la se<strong>para</strong>ción<br />
galvánica <strong>de</strong>l relé. De esta manera se pue<strong>de</strong>n<br />
seleccionar los valores <strong>de</strong> medida, se pue<strong>de</strong><br />
<strong>para</strong>metrar el relé y se pue<strong>de</strong>n asimismo configurar<br />
las funciones <strong>de</strong> protección <strong>de</strong>l relé <strong>de</strong> salida.<br />
Para más <strong>de</strong>talles sobre el funcionamiento <strong>de</strong>l XRS1<br />
ver la <strong>de</strong>scripción específica <strong>de</strong> este a<strong>para</strong>to.<br />
8 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP
5 Carcasa y datos técnicos<br />
5.1 Carcasa<br />
El <strong>XI1</strong>-E/-E-R, al igual que todos los a<strong>para</strong>tos <strong>de</strong> la PROFESSIONAL LINE, está pre<strong>para</strong>do <strong>para</strong> montaje sobre<br />
carril <strong>de</strong> fijación DIN EN 50022.<br />
La placa frontal <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to está protegida mediante una tapa transparente precintable (IP 40).<br />
Figura 5.1: Esquema <strong>de</strong> dimensiones<br />
Bornas <strong>de</strong> conexión<br />
Las bornas <strong>de</strong> conexión <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to permiten la conexión <strong>de</strong> conductores con sección máxima <strong>de</strong> 2 x 2,5 mm 2 .<br />
Para efectuar las conexiones hay que quitar la tapa transparente <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to (Ver capítulo 4).<br />
TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP 9
5.2 Datos técnicos<br />
Entrada <strong>de</strong> medida<br />
Frecuencia nominal fn: 50 / 60 Hz<br />
Carga termica <strong>de</strong> los circuitos<br />
<strong>de</strong> corriente: Corriente <strong>de</strong> choque (una semionda) 250 x IN<br />
Durante 1 s 100 x IN<br />
Durante 10 s 30 x IN<br />
De forma permanente 4 x IN<br />
Potencia absorbida en circuito <strong>de</strong> corriente: con In = 1 A 0,1 VA<br />
con In = 5 A 0,1 VA<br />
Potencia absorbida en el circuito <strong>de</strong> tensión: con Un = 100 V 0,1 VA<br />
Tensión auxiliar<br />
Tensión auxiliar nominal UV/<br />
Potencia absorbida: 19 - 390 V DC ó 36 - 275 V AC (f = 40 - 70 Hz)<br />
4W (Bornas A1 - A2)<br />
Datos comunes<br />
Relación <strong>de</strong> <strong>de</strong>sexcitación: > 97%<br />
Tiempo <strong>de</strong> reposición <strong>de</strong> la excitación: < 50 ms<br />
Tiempo <strong>de</strong> <strong>de</strong>sexcitación <strong>de</strong>spués <strong>de</strong> un disparo: 200 ms<br />
Tiempo mínimo <strong>de</strong> respuesta al conectarse<br />
la tensión <strong>de</strong> alimentación: 100 ms<br />
Tiempo mínimo <strong>de</strong> respuesta estando aplicada<br />
la tensión <strong>de</strong> alimentación: < 50 ms<br />
Relés <strong>de</strong> salida<br />
Número <strong>de</strong> relés: 2<br />
Contactos: Cada uno con un contacto conmutado por relé <strong>de</strong> disparo<br />
Potencia máx. <strong>de</strong> conmutación: óhmica 1250 VA / AC, ó respectivamente 120 W / DC<br />
Inductiva 500 VA / AC ó respectivamente 75 W / DC<br />
Tensión máx. <strong>de</strong> conexión: 250 V AC<br />
220 V DC carga óhmica Imax. = 0,2 A<br />
carga inductiva Imax. = 0,1 A con L / R < 50 ms<br />
24 V DC carga inductiva Imax. = 5 A<br />
Carga mínima: 1 W / 1 VA con Umin > 10 V<br />
Corriente nominal máxima: 5 A<br />
Corriente <strong>de</strong> conexión (16 ms) 20 A<br />
Duración <strong>de</strong> los contactos: 10 5 Conmutaciones con tensión <strong>de</strong> conmutación máxima<br />
Material <strong>de</strong> los contactos: AgCdO<br />
10 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP
Datos <strong>de</strong> sistema<br />
Normas: VDE 0435, parte 303; VDE 0843, parte 1 - 4; VDE 0160;<br />
IEC 255 - 4; BS142; VDE 0871<br />
Margen <strong>de</strong> temperatura<br />
durante el almacenamiento y servicio: -25° C hasta + 70° C<br />
Resistencia a condiciones climáticas clase F<br />
según DIN 40040 y DIN IEC 68, parte 2 - 3: Más <strong>de</strong> 56 días a 40° C y 95% <strong>de</strong> humedad relativa <strong>de</strong>l aire<br />
Pruebas <strong>de</strong> alta tensión según VDE 0435,<br />
parte 303;<br />
Prueba <strong>de</strong> tensión: 2,5 kV (efectivos) 50 Hz, 1 minuto<br />
Prueba <strong>de</strong> tensión <strong>de</strong> choque: 5 kV; 1,2 / 50 ms, 0,5 J<br />
Prueba <strong>de</strong> alta frecuencia: 2,5 kV / 1 MHz<br />
Resistencia a perturbaciones por <strong>de</strong>scarga<br />
<strong>de</strong> electricidad estática (EDS) según<br />
VDE 0843, parte 2: 8 kV<br />
Resistencia a perturbaciones por campos<br />
electomagnéticos según VDE 0843, parte 3: 10 V / m<br />
Resistencia a perturbaciones por magnitu<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> perturbación transitorias rápidas (Burst)<br />
según VDE 0843, parte 4: 4 kV / 2,5 kHz, 15 ms<br />
Prueba <strong>de</strong> supresión <strong>de</strong> interferencias según<br />
DIN 57 871 y VDE 0871: Valor límite clase A<br />
Exactitud <strong>de</strong> repetición: 1%<br />
Exactitud fundamental <strong>de</strong>l retardo <strong>de</strong> tiempo: 0,5% ó + 25 ms<br />
Exactitud <strong>de</strong>l valor nominal <strong>de</strong> magnitu<strong>de</strong>s<br />
características: + 2% <strong>de</strong> IE ó + 0,002 x IN<br />
+ 1% <strong>de</strong> Ue ó + 0,5 V<br />
Influencia <strong>de</strong> corrientes superpuestas: < 5 %<br />
Influencia <strong>de</strong> la temperatura: 0,08 % por K<br />
Influencia <strong>de</strong> la frecuencia: 1% por Hz <strong>de</strong> <strong>de</strong>sviación <strong>de</strong>l valor nominal en el rango<br />
<strong>de</strong> + 10% <strong>de</strong> fn (50 Hz ó 60 Hz)<br />
Exactitud <strong>de</strong> la <strong>de</strong>terminación <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la <strong>de</strong>rivación a <strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
Medición <strong>de</strong> la componente <strong>de</strong><br />
corriente activa en re<strong>de</strong>s compensadas: I E x coseno phi<br />
Medición <strong>de</strong> la componente <strong>de</strong><br />
corriente reactiva en re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong>: I E x seno phi<br />
Exactitud <strong>de</strong> medida <strong>de</strong>l ángulo con Ue> 20 V: + 6° con IE = 0,002 x IN<br />
+ 3° con IE = 0,005 x IN<br />
+ 2° con IE = 0,010 x IN<br />
+ 1° con IE > 0,015 x IN<br />
Esfuerzos mecánicos:<br />
Choques: Clase 1 según DIN IEC 255 - 21 - 2<br />
Vibraciones: Clase 1 según DIN IEC 255 - 21 - 1<br />
Clase <strong>de</strong> protección frontal <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to: IP 40 con tapa <strong>de</strong>l frontal cerrada<br />
Peso: aprox. 0,7 Kg<br />
Posición <strong>de</strong> montaje: cualquiera<br />
Material <strong>de</strong> la carcasa: auto-extinguible<br />
TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP 11
5.3 Márgenes <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l relé <strong>XI1</strong>-E<br />
Parámetro Margen <strong>de</strong> ajuste Escalonamiento<br />
IE> 0 - 0,3 x In (Valor límite<br />
mínimo 0,001 x In)<br />
continuo<br />
IE>> 0 - 1,5 x In (Valor límite<br />
mínimo 0,001 x In)<br />
continuo<br />
tIE> 0 - 1 s / 0 - 10 s / 0 - 100 s continuo<br />
tIE>> 0 - 1,25 s continuo<br />
Tabla 5.1: Márgenes <strong>de</strong> ajuste y escalonamientos<br />
5.4 Márgenes <strong>de</strong> ajuste <strong>de</strong>l relé <strong>XI1</strong>-E-R<br />
Parámetro Margen <strong>de</strong> ajuste Escalonamiento<br />
IE> 0 - 0,3 x In (Valor límite<br />
mínimo 0,001 x In)<br />
continuo<br />
tIE> 0 - 1 s / 0 - 10 s / 0 - 100 s continuo<br />
UE> 10 - 120 V continuo<br />
tUE> 0 - 10 s continuo<br />
Tabla 5.2: Márgenes <strong>de</strong> ajuste y escalonamientos<br />
6. Formulario <strong>de</strong> pedido<br />
Relé <strong>de</strong> <strong>sobreintensidad</strong> a <strong>tierra</strong> <strong>XI1</strong> - E<br />
Para re<strong>de</strong>s <strong>aisladas</strong> / compensadas<br />
Con <strong>de</strong>tección <strong>de</strong>l sentido <strong>de</strong> la corriente a <strong>tierra</strong> R<br />
Corriente nominal: 1 A<br />
5 A<br />
Reservado el <strong>de</strong>recho a introducir modificaciones técnicas.<br />
12 TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP<br />
1<br />
5
Lista <strong>de</strong> ajustes <strong>de</strong>l <strong>XI1</strong>-E/-E-R<br />
Proyecto: _________________________________ Nº Com. SEG: __________________________________<br />
Grupo <strong>de</strong> funciones: =______ Localidad: + ____ I<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong>l a<strong>para</strong>to: __________________________<br />
Funciones <strong>de</strong> los relés: ______________________ Fecha: _________________________________________<br />
Ajuste <strong>de</strong> los parámetros<br />
Función Unidad<br />
Ajuste <strong>de</strong><br />
fábrica Ajuste actual<br />
IE> Disparo por cortocircuito a <strong>tierra</strong> x In 0,001<br />
IE>> Disparo rápido por cortocircuito a <strong>tierra</strong> x In 0,001<br />
tIE> Retardo <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> disparo por cortocircuito a<br />
<strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E)<br />
s 0<br />
tIE>> Retardo <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> disparo rápido por<br />
cortocircuito a <strong>tierra</strong> (<strong>XI1</strong>-E)<br />
s 0<br />
UE> Disparo por tensión homopolar (<strong>XI1</strong>-E-R) V 1<br />
tUE> Retardo <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> el disparo <strong>de</strong> tensión<br />
homopolar (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
s 0<br />
Ajuste <strong>de</strong> los microinterruptores DIP<br />
Microinterruptor DIP Función Ajuste <strong>de</strong><br />
fábrica<br />
1 Sin función<br />
2 Sin función<br />
3 Sin función<br />
4 Sin función<br />
5 Bloqueado <strong>de</strong> IE>> Etapa (<strong>XI1</strong>-E) ó<br />
Procedimiento <strong>de</strong> cálculo <strong>para</strong> re<strong>de</strong>s<br />
<strong>aisladas</strong>/compensadas (<strong>XI1</strong>-E-R)<br />
no bloqueado /<br />
sin<br />
6 Ajuste <strong>de</strong> la frecuencia nominal 50 Hz<br />
7* Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE> x1 s<br />
8* Factor <strong>de</strong> tiempo <strong>para</strong> tIE> x1 s<br />
* Únicamente uno <strong>de</strong> los microinterruptores 7 - 8 pue<strong>de</strong> estar en posición “ON”.<br />
Ajuste actual<br />
TB <strong>XI1</strong>-E/-E-R 02.02 SP 13
Woodward SEG GmbH & Co. KG<br />
Krefel<strong>de</strong>r Weg 47 ⋅ D – 47906 Kempen (Germany)<br />
Postfach 10 07 55 (P.O.Box) ⋅ D – 47884 Kempen (Germany)<br />
Phone: +49 (0) 21 52 145 1<br />
Internet<br />
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Documentation http://doc.seg-pp.com<br />
Sales<br />
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Service<br />
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