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Interruptor - Renner, SA

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Documentos de aplicación técnicaSeptiembre 2007<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABBpara aplicaciones de corriente continua1SDC007104G0201


Documentos de aplicación técnica<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicacionesde corriente continuaÍndice1 Introducción ...................................... 22 Cuestiones generalesacerca de la corriente continua........................................................... 33 Aplicaciones3.1 Conversión de energías alternativas enenergía eléctrica ..................................... 53.2 Tracción eléctrica .................................... 73.3 Alimentación de servicios de emergenciaoservicios auxiliares ................................ 83.4 Aplicaciones industriales particulares .... 87 Elección del dispositivoprotector ............................................. 208 Uso de equipamientode corriente alterna encorriente continua8.1 Variación del campo magnético ........... 318.2 Conexión de los polos del interruptorautomático en paralelo ........................ 339 ABB ofrece9.1 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ................... 349.2 <strong>Interruptor</strong>es de desconexión ............... 414 Generación4.1 Baterías de almacenamiento ................. 94.2 Conversión estática .............................. 104.3 Dinamo ................................................ 115 Consideraciones acercade la interrupción de lacorriente continua .................... 12Anexo A:Sistemas de distribución de corriente continua.....42Anexo B:Cálculo de corrientes de cortocircuito .................. 45Anexo C:<strong>Interruptor</strong>es automáticos e interruptores de desconexiónpara aplicaciones de hasta 1.000 V CC .... 48Glosario ................................................................. 526 Tipos de redes de CC6.1 Red aislada de tierra ............................ 146.2 Red con una polaridad puesta a tierra ... 166.3 Red con el punto medio de la fuente dealimentación conectado a tierra .......... 181


Documentos de aplicación técnica1 Introducción1 IntroducciónLa corriente continua, que en su momento fue la principalforma de distribución de energía eléctrica, continúaestando ampliamente extendida hoy en día en las plantaseléctricas que alimentan aplicaciones industrialesparticulares.Las ventajas en términos de ajustes que brinda el empleode motores de CC y la alimentación a través de una únicalínea convierten a la alimentación de corriente continuaen una buena solución para trenes, metros, tranvías,ascensores y otros medios de transporte.Además, la corriente continua se utiliza en plantas deconversión (instalaciones en las que se convierten diferentestipos de energía en energía eléctrica directa,p. ej. plantas fotovoltaicas) y, sobre todo, en aquellasaplicaciones de emergencia en las que se requiera unafuente de energía auxiliar para alimentar servicios esenciales,tales como sistemas de protección, alumbrado deemergencia, pabellones y fábricas, sistemas de alarma,centros de computación, etc.. Los acumuladores, porejemplo, constituyen la fuente de energía más fi ablepara tales servicios, tanto directamente en corrientecontinua como mediante sistemas de alimentaciónininterrumpida (<strong>SA</strong>I), cuando se suministran cargas encorriente alterna.Este Documento de Aplicación Técnicapretende explicar a los lectoreslos aspectos principales de las aplicaciones más importantesde corriente continua y presentar las solucionesofrecidas por los productos ABB <strong>SA</strong>CE.El principal objetivo es facilitar información exactamediante tablas que posibilitan una elección rápidadel dispositivo de protección/desconexión y se prestaespecial atención a las características de instalación(tipos de defecto, tensión de instalación y disposiciónde puesta a tierra).También existen algunos anexos con información adicionalsobre la corriente continua y más concretamente:- información sobre los sistemas de distribución de conformidadcon la Norma internacional IEC 60364-1;- cálculo de la corriente de cortocircuito en CC de conformidadcon la Norma internacional IEC 61660-1;- interruptores automáticos y desconectadores paraaplicaciones de hasta 1.000 V CC2 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


2 Cuestiones generales acerca de la corrientecontinuaEs fundamental conocer las características eléctricas dela corriente continua y sus diferencias en comparacióncon la corriente alterna para entender cómo emplear lacorriente continua.Por definición, la corriente eléctrica denominada «continua»presenta una tendencia unidireccional constanteen el tiempo. De hecho, al analizar el movimiento de lascargas en un punto cruzado por una corriente continua,se observa que la cantidad de carga (Q) que fluye pordicho punto (es decir, por esa sección transversal) a cadainstante es siempre la misma.Las fuentes que pueden suministrar corriente continuason baterías o dinamos; además, mediante un procesode rectificación es posible convertir una corriente alternaen corriente continua.No obstante, una corriente continua «pura», que es unacorriente que no presenta ninguna fluctuación periódica,se genera exclusivamente por baterías(o acumuladores). De hecho,la corriente producida por una dinamo puede presentarpequeñas variaciones, lo cual la hace no sea constanteen el tiempo; pese a ello, se considera corriente continuadesde un punto de vista práctico.Figura 1Cantidad de carga que fluye a través de lasección transversal de un conductorEn un sistema de CC, es muy importante respetar la direcciónde la corriente; en consecuencia, es necesarioconectar correctamente las cargas respetando laspolaridades, puesto que en caso de una conexiónerrónea podrían surgir problemas de funcionamientoy de seguridad.2 Cuestiones generales acerca de la corriente continuaPor ejemplo, si un motor de CC se alimentase invirtiendolas polaridades, éste rotaría en la direccióninversa; asimismo, muchos circuitos electrónicospodrían sufrir daños irreversibles al alimentarse deforma incorrecta.<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua3


Documentos de aplicación técnica2 Cuestiones generales acerca de la corrientecontinua2 Cuestiones generales acerca de la corriente continuaValor eficaz de una cantidad sinusoidalEl valor eficaz es el parámetro que relaciona la corrientealterna con la corriente continua.El valor eficaz de una corriente alterna representa el valorde corriente continua que causa los mismos efectostérmicos en el mismo periodo de tiempo; por ejemplo,Figura 2 Forma de onda periódica a 50 HzI (A)medio periodo10 msperiodo20 msi (t)I r.m.s =T1T ∫ i 20t (ms)(t)dtuna corriente continua de 100 A produce los mismosefectos térmicos que una corriente alterna sinusoidalcon un valor máximo de 141 A.Así pues, el valor eficaz permite tratar la corriente alternacomo una corriente continua en la que el valor instantáneovaría en el tiempo.(where T is the periodFigura 3 Valor eficaz (valor de la corriente continua equivalente)I (A)II r.m.st (ms)I r.m.s =Imax2El valor eficaz de una forma de onda perfectamente sinusoidal es igual a:(where Imax is the maximum value of the amplitude of the sinusoidal waveFigura 4 Forma de onda sinusoidal a 50 HzFigura 5 Valor eficaz (valor de la corriente continua equivalente)I (A)I (A)I máxmedio periodo10msII r.m.st (ms)t (ms)periodo20ms4 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


3 AplicacionesEn el ámbito de la baja tensión, la corriente continua seutiliza para diversas aplicaciones que, en las siguientespáginas, se han dividido en cuatro macrofamilias:- conversión a otras formas de energía eléctrica (plantasfotovoltaicas, sobre todo allí donde se utilicen bateríasde acumuladores);- tracción eléctrica (líneas de tranvía, trenes metropolitanos,etc.);- alimentación de servicios de emergencia o auxiliares;- instalaciones industriales particulares (procesos electrolíticos,etc.).El elemento básico de una planta fotovoltaica es lacélula fotovoltaica formada por material semiconductor(silicona amorfa o silicona monocristalina); esta célula,expuesta a los rayos solares, es capaz de suministraruna corriente máxima Impp a una tensión máxima Vmpp,correspondiente a una potencia máxima llamada Wp. Variascélulas fotovoltaicas están conectadas en serie paraformar una cadena para aumentar el nivel de tensión. Alconectar varias cadenas en paralelo se incrementa elnivel de corriente.Por ejemplo, si una sola celda puede suministrar 5 A a35,5 V CC, para alcanzar el nivel de 100 A a 500 V CCes necesario conectar 20 cadenas en paralelo, cada unade ellas constituida por 15 células.3 Aplicaciones3.1 Conversión de energías alternativas enenergía eléctricaPlantas fotovoltaicasUna planta fotovoltaica permite convertir la energía asociadaa la irradiación solar en energía eléctrica de tipodirecto; estas plantas están formadas por paneles de materialsemiconductor, los cuales pueden generar energíaeléctrica una vez expuestos a los rayos solares.Las plantas fotovoltaicas pueden estar conectadas a redo suministrar una carga única (planta independiente).En este último caso debe estar presente una batería deacumuladores para proporcionar alimentación eléctricaen caso de falta de radiación solar.En general, una planta fotovoltaica independiente estáconstituida por los dispositivos siguientes:- panel fotovoltaico: formado por las células fotovoltaicasconvenientemente interconectadas y utilizadopara convertir la energía solar en energía eléctrica;- regulador de carga: es un dispositivo electrónico capazde regular la carga y descarga de acumuladores;- baterías de acumuladores: pueden suministraralimentación eléctrica en caso de falta de radiaciónsolar;- Convertidor CC/CA: tiene la función de convertir lacorriente continua en corriente alterna, controlándolay estabilizando su frecuencia y forma de onda.La figura siguiente muestra el diagrama funcional de una planta fotovoltaica independiente.Célula fotovoltaicaConvertidorCC/CAMódulo individualCarga CAChargeregulatorCadenaCarga CCBatería<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua5


Documentos de aplicación técnica3 AplicacionesEl diagrama general de una planta fotovoltaica conectadaa la red, a diferencia del de una planta independiente,podría omitir la batería de acumuladores, ya que elusuario se alimenta de la red cuando la radiación solarno está disponible.Una planta fotovoltaica de este tipo está constituida porel equipo siguiente:- panel fotovoltaico: formado por las células fotovoltaicasconvenientemente interconectadas y utilizadopara convertir la energía solar en energía eléctrica;- Convertidor CC/CA: tiene la función de convertir lacorriente continua en corriente alterna, controlándolay estabilizando su frecuencia y forma de onda.- dispositivo de interfaz: está formado por un interruptorautomático equipado con un relé de subtensión ocon un interruptor de desconexión capaz de garantizarla separación total entre las unidades generadoras deelectricidad y la red de distribución pública;- medidores de energía: están presentes para medir yfacturar la energía suministrada y absorbida por la redde distribución.La figura siguiente muestra el diagrama funcional de una planta fotovoltaica conectada a la red.Las plantas fotovoltaicas pueden suministrar corrientesdesde unas docenas de amperios (aplicaciones domésticasy similares) hasta varios cientos de amperios(industria de servicios y pequeña industria).6 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Documentos de aplicación técnica3 Aplicaciones3.3 Alimentación de servicios deemergencia o auxiliaresSe utiliza corriente continua (directa o indirectamentemediante baterías de acumuladores) para todas aquellasplantas en las que la continuidad del servicio constituyaun requisito fundamental.Tales plantas, que no pueden tolerar un corte de suministroeléctrico causado, por ejemplo, por una pérdida de energía,necesitan una fuente de alimentación lista para usar.Dicha fuente, pese a estar limitada en el tiempo, puede sercapaz de cubrir los tiempos necesarios hasta la puesta enmarcha de un equipo generador de emergencia.A continuación se muestran algunos ejemplos de este tipode plantas de usuario:- aplicaciones industriales (sistemas de control de procesos);- instalaciones de seguridad y emergencia (alumbrado,alarmas);- aplicaciones de hospital;- telecomunicaciones;- aplicaciones en el ámbito del procesamiento de datos (centrosde datos, estaciones de trabajo, servidores, etc.).En estas instalaciones no pueden permitirse interrupciones delsuministro energético, de ahí que sea necesario implementaren la planta sistemas capaces de almacenar energía durantela presencia de suministro y de devolverla inmediatamentecuando el suministro falle.Las baterías de acumuladores constituyen la fuente deenergía eléctrica más fiable para el suministro de talesservicios, tanto directamente en corriente continua (si lascargas lo permiten) como en corriente alterna, mediante eluso de un convertidor capaz de desarrollar una forma deonda sinusoidal saliente partiendo de una forma de ondacontinua entrante.Para lo anterior se utilizan los sistemas de alimentaciónininterrumpida (<strong>SA</strong>I):Figura 6 Diagrama esquemáticode un <strong>SA</strong>I3.4 Aplicaciones industriales particularesEl uso de corriente continua se requiere a menudo ennumerosas aplicaciones industriales, tales como:- hornos de arco;- plantas de electrosoldadura;- plantas de fabricación de grafito;- plantas de producción y refinado de metales (aluminio,zinc, etc.).En concreto, muchos metales, como el aluminio, seproducen mediante un proceso electrolítico. La electrólisises un proceso que convierte la energía eléctrica enenergía química. Es lo contrario de lo que ocurre en elproceso de la batería. De hecho, con la batería, explotauna reacción química para producir energía eléctrica deCC, mientras que la electrólisis utiliza energía eléctrica deCC para iniciar una reacción química que de otro modono se produciría espontáneamente.El procedimiento consiste en sumergir el metal pararefi nar, el cual actúa como ánodo, en una soluciónconductora, mientras que una fi na placa del mismometal puro actúa como cátodo; al aplicar una corrientecontinua desde los rectificadores, es posible observarque los átomos de metal en el ánodo se disuelven en lasolución electrolítica y, al mismo tiempo, una cantidadequivalente de metal se deposita sobre el cátodo. Enestas aplicaciones, las corrientes de servicio son muyelevadas >3.000 A.Otra aplicación muy común la representan las instalacionesgalvánicas, en las que se desarrollan procesospara lograr el revestimiento de superficies metálicas conotros metales o aleaciones (cromado, niquelado, cobreado,latonado, zincado por galvanización, estañado,etc.). Normalmente, la pieza metálica para revestir actúacomo cátodo: a través del flujo de corriente, los ionesse desplazan desde el ánodo y se depositan sobre lasuperficie de la pieza.Asimismo, en estas instalaciones las operaciones se llevana cabo mediante una célula electrolítica con corrientesde servicio elevadas (hasta 3.000 A y superiores).8 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


4 GeneraciónLa corriente continua puede generarse:- mediante la utilización de baterías o acumuladores enlos que la corriente se genera directamente a partir deprocesos químicos;- mediante la rectificación de corriente alterna por mediode rectificadores (conversión estática);- mediante la conversión de trabajo mecánico en energíaeléctrica con el uso de dinamos (producción mediantemáquinas rotatorias).Las indicaciones siguientes no pretenden ser una herramientaexhaustiva, sino que su propósito es proporcionar,en lenguaje sencillo, información útil para ayudar aentender las principales tecnologías para la producciónde corriente cotinua. Es obvio que la tecnología y lastécnicas utilizadas actualmente son múltiples y complejas,pero puesto que no son el tema principal de estedocumento técnico se ofrecen tan sólo las indicacionesbásicas necesarias para una comprensión rápida.Estructura de una batería de almacenamientoUna batería estacionaria en su forma más sencilla estáformada por un recipiente que contiene una solución deácido sulfúrico con agua destilada (el electrolito), en elque están sumergidos los dos electrodos, el positivo yel negativo. Cada uno de dichos electrodos está formadopor una o varias placas conectadas en paralelo; losterminales de estos electrodos, a los que se conectanlas cargas o donde se realizan las conexiones en serieo en paralelo, son el ánodo (+) y el cátodo (-).La figura siguiente muestra la posible estructura de tres elementosconectados en serie:conexiónentre elementosánodo (+)cátodo (–)4 Generación4.1 Baterías de almacenamientoUna batería de almacenamiento, también llamada acumulador,es un generador electromecánico capaz deconvertir la energía química directamente en energíaeléctrica de tipo continuo.La estructura de una batería de almacenamiento es análogaa la de una batería normal. La diferencia principalreside en el hecho de que, en las baterías de acumuladores,el proceso de carga/descarga es reversible: dehecho, mediante el uso de un generador de CC resultaposible restaurar el estado inicial de los electrodos quehan sido alterados durante la descarga; este proceso nopuede llevarse a cabo con una batería normal.Las principales características eléctricas de las bateríasde almacenamiento son:- tensión nominal: diferencia de potencial existenteentre las placas negativa y positiva sumergidas en elelectrolito; el valor de tensión habitualmente indicadose refiere a cada célula individual (2 V, 4 V, 6 V, 12 V);para obtener la tensión requerida es necesario utilizarvarias células en serie- capacidad: cantidad de electricidad que una bateríapuede suministrar durante un periodo defi nido; lacapacidad se expresa en amperios-hora (Ah) y puedecalcularse multiplicando el valor de la intensidad dela corriente de descarga (amperios) por el tiempo dedescarga (horas)- resistencia interna: el valor de la resistencia internade la batería; este valor lo establece el fabricante- potencia: la potencia que la batería es capaz de suministrar;se calcula a partir de la tensión de descarga promediomultiplicada por la corriente y se expresa en vatios (W).Además de estos componentes, existen también colectoresy separadores de corriente. Los colectoresdirigen la corriente generada hacia los electrodos (fasede descarga) y viceversa, desde los electrodos hacia loselementos (fase de carga); y los separadores, normalmenteformados por placas aislantes, evitan el contactoentre el ánodo y el cátodo para prevenir la aparición decortocircuitos.Para obtener el nivel de tensión conforme a las necesidadesde la instalación, es necesario conectar (medianteconectores apropiados, véase figura) varias células enserie o en paralelo, a fin de incrementar el nivel de tensióno de corriente.La figura siguiente muestra la posible estructura de tres elementos conectadosen serie:–+elemento individualcon electrolito+ –<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua9


Documentos de aplicación técnica4 Generación4.2 Conversión estáticaLo mismo ocurre en las fracciones de periodo subsiguientes.La tensión U Ren los terminales de la carga R esPuede suministrarse corriente continua utilizando dispositivoselectrónicos (rectifi cadores) para convertirla entrada de corriente alterna en salida de corrientecontinua. Estos dispositivos también se denominan convertidoresestáticos, para distinguirlos de los rotatorios(actualmente obsoletos), los cuales utilizan varias máquinaseléctricas convenientemente acopladas. El principiofuncional de los rectificadores explota las propiedades delos componentes electrónicos fabricados en materialessemiconductores (diodos, tiristores, etc.), esto es, sucapacidad de transportar corrientes sólo cuando estánpolarizados positivamente. El principio funcional puededescribirse tomando como referencia el rectificador enpuente trifásico (rectificador de Graetz) que se muestraen la figura:I1 3 5U RRU 1 U 2 U 3la tensión representada por la envolvente de las tensioneslínea a línea, tal como se muestra en la figura.VUUmax 12 U 13 =-U 31 U 23 U 21 =-U 12 U 31 U 32 =-U 23Umed0t1 t2 t3 t4 t5 t6tLas líneas continuas representan las curvas senoidales de las tensioneslínea a línea (U 12; U 23; U 31), mientras que las líneas punteadas representanlas curvas senoidales de las mismas tensiones pero invertidas (U 13= -U 31;U 21= -U 12; U 32= -U 23).La tensión de salida resultante (representada por la líneanegra continua) adopta la forma de onda de una tensiónde ondulación con un valor promedio distinto a cero.En consecuencia, la corriente continua que fluye a través2 4 6de la resistencia R debe ser igual a:UmedEn este diagrama es posible identificar los tres diodos directos (1, 3, 5) conlos cátodos conectados en común, y los tres diodos inversos (2, 4, 6) que,en su lugar, tienen los ánodos conectados en común.Una vez establecido que un diodo sólo transporta corrientesi está polarizado positivamente, esto es, cuandola tensión en sus extremos es superior a cero, al suministraral circuito de puente un conjunto de tensionestrifásicas resulta lo siguiente:a) durante la primera sexta parte del periodo, la tensiónlínea a línea U 12es la tensión predominante; en consecuencia,los diodos 1 y 4 conducirán la corriente.b) durante la segunda sexta parte del periodo, la tensiónlínea a línea U 13es la tensión predominante; en consecuencia,los diodos 1 y 6 conducirán la corriente.I =De hecho, el circuito electrónico de un rectificador esmás complejo que el circuito anteriormente mostrado;por ejemplo, a menudo está presente un condensadorque «alisa» la tensión de salida para reducir la ondulación.También pueden utilizarse tiristores en lugar de diodos.Gracias a la posibilidad de controlar su tiempo de encendidoen relación con su instante de conmutación, lostiristores permiten variar el valor de tensión de salida enel puente; en este caso, al dispositivo se le denominarectificador de puente controlado.R10 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


4.3 DinamoUna dinamo es un generador de corriente continua quese utiliza para convertir la energía cinética en energíaeléctrica de tipo continuo.Como se muestra en la figura, estos dispositivos consistenbásicamente en una estructura estacionaria (denominadasistema inductor), la cual tiene el cometidode generar un campo magnético; y en una parte móvil(llamada rotor), formada por un sistema de conductores,que debe «golpear» el campo magnético generado porel inductor.Si se parte del supuesto que un conductor en línearecta (posicionado a lo largo de un cilindro que gira avelocidad constante) que corta las líneas de fuerza delcampo magnético se convierte en el asiento de una fuerzaelectromotriz (fem) variable en el tiempo, resulta fácilentender que, con varios conductores adecuadamenteconectados (de modo que se compensen los valorespositivos y negativos de las fuerzas electromotricesinducidas en los conductores), es posible obtener unafem resultante de valor constante y que tiene siempre lamisma dirección.4 GeneraciónLa figura siguiente muestra la estructura de una dinamo:Estructura estacionaria (sistema inductor)Parte móvil (rotor)<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua11


Documentos de aplicación técnica5 Consideraciones acerca de la interrupción de lacorriente continua5 Consideraciones acerca de la interrupción de la corriente continuaLa corriente continua presenta problemas distintos alos de la corriente alterna, en lo referente a los fenómenosasociados a la interrupción de corrientes de valorelevado, puesto que la extinción del arco resulta especialmentedifícil.Como muestra la Figura 7, en la corriente alterna seproduce un paso natural de corriente por cero en cadasemiperiodo, lo cual se corresponde con el apagadodel arco durante la apertura del circuito. En la corrientecontinua no existe este paso natural, así que paragarantizar la extinción del arco es necesario que la corrientedisminuya hasta anularse (forzando el paso de lacorriente por cero).Figura 7 Corriente alternaFigura 8 Corriente continuaPara entender lo anterior conviene referirse al circuitomostrado en la figura:UEn este caso:diU = L + Ri + Uadtdonde:U es la tensión nominal de la fuente de alimentaciónL es la inductancia del circuitoR es la resistencia del circuitoUa es la tensión de arco.La fórmula también puede escribirse como:LLL didtdidt= U - Ri - Ua (1)Para garantizar la extinción del arco, es necesario que:didtRiR< 0UaEsta relación se da cuando la tensión de arco (Ua) es losuficientemente elevada como para que la primera partede la ecuación (1) sea negativa. Prescindiendo de lasconsideraciones matemáticas derivadas de la resoluciónde la ecuación (1), se puede llegar a la conclusión deque el tiempo de extinción de una corriente continua esproporcional a la constante de tiempo del circuito T =L/R y a la constante de extinción.La constante de extinción es un parámetro que dependede la característica de arco y de la tensión de alimentacióndel circuito.12 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


La figura siguiente muestra un oscilograma relativo a unensayo de cortocircuito realizado en los laboratorios deensayo de potencia de ABB <strong>SA</strong>CE.I/U0TIpto ts taIcnIp = corriente de cortocircuitoIcn = corriente de cortocircuito previstaUa = tensión de arco máximaUn = tensión de redT = constante de tiempohasta el = instante de inicio del cortocircuitots = instante de inicio de la separación de los contactosdel interruptor automático tactsta = instante de extinción de la corriente de fallaAl producirse un cortocircuito en el instante to, la corrienteempieza a aumentar conforme a la constantede tiempo del circuito. Los contactos del interruptorautomático empiezan a separarse y dan lugar a un arcoa partir del instante ts.La corriente sigue aumentando durante un breve instantetambién tras el inicio de la apertura del contacto, paraseguidamente decrecer en función del valor cada vezUaUntmás elevado de la resistencia de arco que se introduceprogresivamente en el circuito. Como se puede observaren el gráfico, durante la interrupción la tensión de arco semantiene superior a la tensión de alimentación del circuito.La corriente está completamente extinguida en ta.Como muestra el gráfico, la corriente de cortocircuitorepresentada por la línea roja se extingue sin interrupcionesbruscas, las cuales podrían causar picos de tensiónelevados.En consecuencia, para lograr una extinción gradual (elgráfico representa el descenso de Ip), es necesario enfriary alargar el arco, de modo que se inserte en el circuitouna resistencia de arco cada vez más elevada (con elconsiguiente aumento de la tensión de arco Ua). Estaextinción implica fenómenos energéticos que dependendel nivel de tensión de la instalación (Un) y hacennecesario instalar interruptores automáticos en serieconforme a los esquemas de conexión, para incrementarsus prestaciones en condiciones de cortocircuito (dehecho, la capacidad de corte del interruptor automáticoserá mayor cuanto mayor sea el número de contactosque abren el circuito).Esto significa que, al aumentar la tensión, en necesarioincrementar el número de interrupciones de corrienteen serie, de manera que se obtenga un incremento dela tensión de arco y, por consiguiente, un número depolos para la operación de corte adecuado para el nivelde defecto.Por lo que respecta a la conexión de polos relativa alos tipos de redes, véase el Capítulo 7: «Elección deldispositivo protector».En síntesis: para garantizar el corte de una corriente decortocircuito en un sistema de CC, es necesario emplearinterruptores automáticos capaces de asegurar:- disparo rápido con una capacidad de corte suficiente;- elevada capacidad de limitación de corriente de fallay- efecto de reducción de la sobretensión.5 Consideraciones acerca de la interrupción de la corriente continua<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua13


Documentos de aplicación técnica6 Tipos de redes de CC6 Tipos de redes de CCComo se ha explicado anteriormente, a fin de garantizarel corte de una corriente de cortocircuito en un sistemade CC, es necesario conectar de forma adecuada lospolos del interruptor automático:Para llevar a cabo esta operación es preciso conocer eltipo de puesta a tierra de la instalación.Tal información permite evaluar cualquier condiciónde defecto posible y, en consecuencia, seleccionar eltipo de conexión más adecuado conforme a las demáscaracterísticas de la instalación (corriente de cortocircuito,tensión de alimentación, corriente nominal de lascargas, etc.).En las páginas siguientes se presenta esta informaciónfundamental para cada tipo de red:- descripción de la red- tipos de fallos.(por lo que respecta a la conexión de polos y a la capacidadde corte relevante, véase el Capítulo 7: «Eleccióndel dispositivo protector»)6.1 Red aislada de tierraEste tipo de red representa la conexión más fácil de realizar,dado que no existe conexión entre las polaridadesde la batería y la tierra.Estos tipos de sistemas son de uso extendido en aquellasinstalaciones en las que la puesta a tierra resulta difícil,pero sobre todo allí donde se requiera la continuidaddel servicio tras un primer defecto (véanse la páginassiguientes).Por otra parte, al no haber polaridades puestas a tierra,esta conexión presenta el inconveniente de que, debidoa la electricidad estática, podrían darse sobretensionespeligrosas entre una parte conductora expuesta y tierra(tales riesgos pueden limitarse mediante descargadoresde sobrecarga).Solución habitualFigura 9 Red aislada de tierraRepresentación conforme a la Norma IEC 60364-1*Figura 10 Sistemas de distribución IT de CCURL+L-Exposed conductive partsEarthing of exposedconductive parts*esta analogía es válida sólo para la puesta a tierra de la fuente de alimentación, y nopara la puesta a tierra de las partes conductoras expuestas; por lo que respecta a lasestipulaciones sobre contactos indirectos, consúltese la Norma IEC 60364-4.14 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Tipos de fallos en una red aislada de tierraDefecto A:el defecto entre las dos polaridades es una corrientede cortocircuito alimentada por la plena tensión U. Lacapacidad de corte del interruptor automático debe elegirseen función de la corriente de cortocircuito relativaa tal defecto.Doble defecto (defecto B + defecto C):en caso de que se produzca un defecto doble, como semuestra en la figura, la corriente podría circular y encontraruna ruta de reenganche; en este caso es aconsejableinstalar en la planta un dispositivo capaz de señalizarun defecto a tierra o una disminución del aislamiento atierra de una polaridad. De este modo se puede eliminara tiempo el defecto para prevenir un segundo defecto atierra en la otra polaridad, con la consiguiente ineficaciatotal de la instalación debido al disparo del interruptorautomático causado por el cortocircuito generado en lasdos polaridades a tierra.6 Tipos de redes de CCDefecto B:el defecto entre una polaridad y tierra no tiene consecuenciasdesde el punto de vista de funcionamiento dela instalación, dado que esta corriente carece de rutas dereenganche y, por consiguiente, no puede circular.Defecto C:tampoco este defecto (defecto B) entre una polaridady tierra tiene consecuencias desde el punto de vista defuncionamiento de la instalación.Conclusión:En este tipo de red, el tipo de defecto que afecta a la versióny conexión de los polos del interruptor automáticoes el defecto A (entre las dos polaridades).En una red aislada es necesario instalar un dispositivocapaz de señalizar la presencia del primer defecto atierra, con objeto de poder eliminarlo para prevenircualquier problema derivado de un segundo defecto atierra. De hecho, en las peores condiciones y en casode un segundo defecto a tierra, el interruptor automáticopodría verse obligado a interrumpir la corriente de fallacon la tensión plena aplicada a una sola polaridad y,por consiguiente, con una tensión de arco insuficiente(véase figura).Figura 11 Defecto doble en una red asilada de tierra<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua15


Documentos de aplicación técnica6 Tipos de redes de CC6.2 Red con una polaridad puesta a tierraEste tipo de red se obtiene conectando a tierra unapolaridad (ya sea la negativa o la positiva).Este tipo de conexión permite descargar a tierra las sobretensionesdebidas a la electricidad estática.Representación conforme a la Norma IEC 60364-1*Figura 13 Sistema de distribución TT CCSolución habitualFigura 12 Red con una polaridad puesta a tierraFigura 14 Sistema de distribución TN C-S CC*esta analogía es válida sólo para la puesta a tierra de la fuente de alimentación, y nopara la puesta a tierra de las partes conductoras expuestas; por lo que respecta a lasestipulaciones sobre contactos indirectos, consúltese la Norma IEC 60364-4.16 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Tipos de defectos en una red con una polaridad puesta a tierra(en los ejemplos siguientes, la polaridad puesta a tierra es la negativa)Defecto A:el defecto entre las dos polaridades es una corrientede cortocircuito alimentada por la plena tensión U. Lacapacidad de corte del interruptor automático debe elegirseen función de la corriente de cortocircuito relativaa tal defecto.Defecto C:El defecto en la polaridad puesta a tierra establece unacorriente que afecta a las protecciones contra sobrecorrienteen función de la resistencia del terreno. Dichacorriente presenta un valor extremadamente bajo, ya quedepende de la impedancia del terreno y la U es cercanaa cero (dado que la caída de tensión en la carga reduceaún más su valor).6 Tipos de redes de CCDefecto B:el defecto en la polaridad no puesta a tierra establece unacorriente que afecta a las protecciones contra sobrecorrienteen función de la resistencia del terreno.ConclusionesEn este tipo de red, el tipo de defecto que afecta a laversión del interruptor automático y a la conexión de lospolos es un defecto A (entre las dos polaridades) aunquetambién es necesario tener en cuenta el defecto entrela polaridad no puesta a tierra y la propia tierra (defectoB), puesto que, como se ha descrito anteriormente, unacorriente (cuyo valor depende también de la impedanciadel terreno y por ello es difícil de evaluar) podría circulara plena tensión; por este motivo, todos los polos deinterruptor automático necesarios para la proteccióndeberían conectarse en serie en la polaridad no puestaa tierra.<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua17


Documentos de aplicación técnica6 Tipos de redes de CC6.3 Red con el punto medio de la fuentede alimentación conectado a tierraEste tipo de red se obtiene conectando a tierra el puntomedio de la batería.Este tipo de conexión reduce el valor de las sobretensionesestáticas que, de lo contrario, podrían estar presentesa plena tensión en una instalación aislada.El principal inconveniente de esta conexión, comparadacon otros tipos, es que un defecto entre una polaridad,tanto negativa como positiva, y tierra genera una corrientede falla a una tensión de U .2Representación conforme a la Norma IEC 60364-1*Figura 16 Sistema de distribución TT CCSolución habitualFigura 15 Red con el punto medio conectado a tierraFigura 17 Sistema de distribución TN-C-S CC*esta analogía es válida sólo para la puesta a tierra de la fuente de alimentación, y nopara la puesta a tierra de las partes conductoras expuestas; por lo que respecta a lasestipulaciones sobre contactos indirectos, consúltese la Norma IEC 60364-4.18 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Tipos de defectos en una red con el punto medio conectado a tierraDefecto A:el defecto entre las dos polaridades es una corrientede cortocircuito alimentada por la plena tensión U. Lacapacidad de corte del interruptor automático debe elegirseen función de la corriente de cortocircuito relativaa tal defecto.Defecto C:En este caso, el defecto es análogo al caso anterior, peroafecta a la polaridad negativa.6 Tipos de redes de CCDefecto B:El defecto entre la polaridad y tierra genera una corrientede cortocircuito inferior a la relativa al defectoentre las dos polaridades, puesto que es alimentadapor una tensión igual a U en función de la resistencia2del terreno.ConclusiónEn este tipo de red, el defecto que afecta a la versióndel interruptor automático y a la conexión de los poloses el defecto A (entre las dos polaridades). Sin embargo,también es necesario tener en cuenta el defecto entre unapolaridad y tierra (conforme a los diagramas superiores)puesto que, como se ha descrito anteriormente, unacorriente (cuyo valor depende también de la impedanciadel terreno) podría circular a una tensión igual a U .2En una red con el punto medio de la fuente de alimentaciónconectado a tierra, el interruptor automático debeinsertarse necesariamente en ambas polaridades.<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua19


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protector7 Elección del dispositivo protectorPara el dimensionamiento correcto de un interruptorautomático en una red de corriente continua, deben evaluarsealgunos parámetros eléctricos que caracterizan aldispositivo propiamente dicho.A continuación se ofrece una breve descripción de estosparámetros, los cuales se mencionan en las páginassiguientes.Tensión de funcionamiento nominal UeRepresenta el valor de tensión que determina la aplicacióndel equipo y al cual se refieren todos los demásparámetros típicos del equipo.Corriente ininterrumpida nominal IuRepresenta el valor de la corriente que el equipo puedeconducir durante un tiempo indefinido (servicio ininterrumpido).Este parámetro se usa para definir el tamañodel interruptor automático.Intensidad nominal InRepresenta el valor de corriente que caracteriza la unidadde disparo de protección montada en el interruptorautomático y determina la característica de proteccióndel propio interruptor automático conforme a los ajustesdisponibles de la unidad de disparo.Esta corriente se refiere a menudo a la corriente nominal dela carga protegida por el propio interruptor automático.Capacidad de corte de cortocircuito de servicio nominal IcsLa capacidad de corte de cortocircuito de servicio nominalde un interruptor automático es el valor de corrientede cortocircuito máximo que el interruptor automáticopuede cortar tres veces (siguiendo la secuencia O - t- CO - t – CO) a una tensión de funcionamiento nominaldefinida (Ue) y a una constante de tiempo definida (paracorriente directa). Después de esta secuencia, el interruptorautomático debe conducir su corriente nominal.Corriente nominal admisible de corta duración IcwLa corriente nominal admisible de corta duración es lacorriente que el interruptor automático en la posicióncerrada puede conducir durante un tiempo breve especificadoen condiciones de uso y comportamientoestipuladas. El interruptor automático debe ser capazde conducir esta corriente durante el retardo de cortaduración asociado, a fin de asegurar la diferenciaciónentre los interruptores automáticos en serie.Capacidad definitiva nominal de corte de cortocircuito IcuLa capacidad definitiva nominal de corte de cortocircuitode un interruptor automático es el valor de corriente decortocircuito máximo que el interruptor automático puedecortar dos veces (siguiendo la secuencia O – t – CO) ala tensión de funcionamiento nominal correspondiente.Después de la secuencia de apertura y cierre, no esnecesario que el interruptor automático conduzca sucorriente nominal.20 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Placas de características de los interruptores automáticos<strong>Interruptor</strong>es automáticos en caja moldeada Tmax para corriente continua7 Elección del dispositivo protector<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua21


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protector<strong>Interruptor</strong>es automáticos abiertos Emax paracorriente continua22 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Dimensionamiento de interruptores automáticosEn las páginas anteriores se han definido las característicaseléctricas principales de un interruptor automático,las cuales son necesarias para una elección correcta delinterruptor automático a fin de garantizar la protecciónde la instalación.Para llevar a cabo el dimensionamiento es necesarioconocer las siguientes características de la red:- el tipo de red (véase Capítulo 6) para definir la conexiónde los polos del interruptor automático conforme a lascondiciones de defecto posibles;- la tensión nominal de una instalación (Un) para definirla tensión de funcionamiento (Ue) en función de la conexiónde polos mediante la verificación de la relación:Un Ue;- la corriente de cortocircuito en el punto de instalacióndel interruptor automático (Ik) para definir la versióndel interruptor automático (en función de la conexiónde los polos), mediante la verificación de la relaciónIk Icu (a las tensiones de funcionamiento nominalescorrespondientes Ue);- la corriente nominal absorbida por la carga (Ib) paradefinir la corriente nominal (In) de la unidad de disparotermomagnética o del nuevo relé electrónico de CC(PR122-PR123/DC para Emax), mediante la verificaciónde la relación Ib In.Procedimientos para garantizar el dimensionamientocorrectode un interruptor automático:El diagrama siguiente resume de forma esquemáticalas elecciones que deben realizarse para dimensionarcorrectamente el interruptor automático en relación conlas características de la instalación.7 Elección del dispositivo protectorTipología de conexión a tierraUe≥ UnIcunumber of po) ≥ Ik(según el número de polos en serie)In≥ Ib<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua23


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protectorLos valores recogidos en las tablas siguientes indican las prestaciones de los interruptores automáticos, en lascondiciones de defecto más adversas, que caracterizan el tipo de red considerado (véase el Capítulo 6: «Tipos deredes de CC»); las conexiones estipuladas debe realizarlas el cliente.Por lo que respecta a las características eléctricas de los interruptores automáticos mencionados, véase el Capítulo9 «Gama ABB».Tabla 1-2 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos del tipo S280 UC-S800S UC) en una red aisladaRED AISLADATensión nominal (Un) 500 750+ - +-1 31 35Protección2 42 46+función de aislamientoS800S UC In = 10…125 A 50 50Tensión nominal (Un) 440+Protección+función de aislamientoS280 UCRED AISLADATabla 3-4 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos del tipo S280 UC-S800S UC) en una red con una polaridad puesta a tierraRED CON UNA POLARIDAD PUESTA A TIERRATensión nominal (Un) 250 500 750+ - + - + -Función de protección1212341234561234In = 0,5…2 A 50In = 3…40 A 6In = 50…63 A 4,5-5678S800S UC In = 10…125 A 50 50 50RED CON UNA POLARIDAD PUESTA A TIERRATensión nominal (Un) 220 440+ - + -Función de protección121234Protección+función de aislamiento+ -1234S280 UCIn = 0,5…2 A 50 50 50In = 3…40 A 6 10 6In = 50…63 A 4,5 6 4,5Tabla 5 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos en miniatura del tipo S280 UC) en una red con el punto medio puesto a tierraRED CON EL PUNTO MEDIO CONECTADO A TIERRATensiónnominal (Un)≤ 220+ -Protección+función de aislamiento1234+ -S280 UCIn = 0,5…2 A 50In = 3…40 A 10In = 50…63 A 624 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Tabla 6 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos en caja moldeada tipo Tmax) en una red aislada*Tensión nominal(Un)Protección+función de aislamientoT1160T2160T3250T4250/320T5400/630+ -LOAD+ -LOADRED AISLADA 250 500 750+ -LOAD+ -B 16 20 16C 25 30 25N 36 40 36N 36 40 36S 50 55 50A 70 85 70L 85 100 85N 36 40 36S 50 55 50LOAD+ -N 36 25 16S 50 36 25A 70 50 36L 100 70 50V 150 100 70N 36 20 16T6 S 50 35 20630/800 A 70 50 36L 100 65 50El polo positivo (+) puede invertirse con el polo negativo (-).* con estos tipos de conexión de polos, se considera improbable un doble defecto a tierra (véase el Capítulo 6: «Tipos de redes de CC»)LOAD7 Elección del dispositivo protector<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua25


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protectorTabla 7 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos en caja moldeada del tipo Tmax) en una red con una polaridad puesta atierra (en las conexiones consideradas, la polaridad puesta a tierra es la negativa)Tensiónnominal (Un)Protección+función de aislamientoProtecciónfunción+ -LOAD+ -LOADRED CON UNA POLARIDAD PUESTA A TIERRA 250 500 750+ -+ - + -+ -LOAD+ -LOADLOAD+ -LOADLOAD+ -LOADLOAD+ -LOADT1160T2160T3250T4250/320T5400/630T6630/800B 16 20 16C 25 30 25N 36 40 36N 36 40 36S 50 55 50A 70 85 70L 85 100 85N 36 40 36S 50 55 50N 36 25 16S 50 36 25A 70 50 36L 100 70 50V 150 100 70N 36 20 16S 50 35 20A 70 50 36L 100 65 5026 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Tabla 8 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos en caja moldeada del tipo Tmax) en una red con el punto medio puesto a tierraTensiónnominal (Un)Protección+función de aislamientoT1160T2160T3250T4250/320T5400/630T6630/800+ -LOADRED CON EL PUNTO MEDIO CONECTADO A TIERRA 250* 500** 750+ -LOADB 20 16C 30 25N 40 36N 40 36S 55 50A 85 70L 100 85N 40 36S 55 50N 36 25 16S 50 36 25A 70 50 36L 100 70 50V 100 100 70N 36 20 16S 50 35 20A 70 50 36+ -L 100* consulte a ABB en cuanto al uso de interruptores automáticos trifásicos65 50** consulte a ABB en cuanto al uso de interruptores automáticos trifásicos (T4-T5-T6)LOAD7 Elección del dispositivo protector<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua27


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protectorLos valores recogidos en las tablas siguientes indican las prestaciones de los interruptores automáticos, en las condicionesde defecto más adversas, que caracterizan el tipo de red considerado (véase el Capítulo 6: «Tipos de redesde CC»); las conexiones estipuladas en la tabla (realizadas en fábrica por ABB <strong>SA</strong>CE) se refieren a interruptores automáticosabiertos Emax equipados con la nueva unidad de disparo electrónica de CC del tipo PR122/PR123 DC.Por lo que respecta a las características eléctricas de los interruptores automáticos mencionados, véase el Capítulo9 «Gama ABB».Tablas 9-10 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos abiertos del tipo Tmax) en una red aislada y con una polaridad puesta atierra (en las conexiones consideradas, la polaridad puesta a tierra es la negativa)RED AISLADA*RED CON UNA POLARIDAD PUESTA A TIERRATensiónnominal(Un) 500 750 1000<strong>Interruptor</strong> automáticotripolar+ -LOADLOAD<strong>Interruptor</strong> automático <strong>Interruptor</strong> automáticotripolartetrapolar+ - + LOADLOAD-LOADTensiónnominal(Un)Protección+función deaislamientoProtección+función deaislamiento< 500**<strong>Interruptor</strong> automático tripolar+ -LOADLOADE2B 35 25 25N 50 35 35E3N 60 50 35A 85 65 65E4S 75 65 50A 100 85 65E6 A 100 85 65B 35E2N 50N 60E3A 85S 75E4A 100E6 A 100* con estos tipos de conexión de polos, se considera improbable un doble defecto a tierra (véase el Capítulo 6: «Tipos de redes de CC»)** para tensiones más elevadas, consulte a ABBTabla 11 Modalidad de conexión de los polos (para interruptores automáticos abiertos de tipo Emax)en una red con el punto medio puesto a tierraTensiónnominal(Un)Protección+función deaislamientoRED CON EL PUNTO MEDIO CONECTADO A TIERRA< 500 < 750 1000<strong>Interruptor</strong> automáticotripolar+ -LOAD<strong>Interruptor</strong> automáticotetrapolar+ -LOAD<strong>Interruptor</strong> automáticotetrapolar+ -LOADLOADE2B 35 25 25N 50 35 35E3N 60 50 35A 85 65 65E4S 75 65 50A 100 85 65E6 A 100 85 6528 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Las tablas siguientes muestran las conexiones de polos de interruptores de desconexión Tmax conforme a la tensiónde instalación; las conexiones mostradas en la tabla debe realizarlas el cliente.Tabla 12 Modalidad de conexión de los polos para interruptores de desconexiónTensiónnominal (Un)Conexión de polos 250 500 750+ -LOAD+ -LOAD+ -LOAD+ -T1D 160 - -T3D 250 - -T4D 250/320 - T5D 400/630 - T6D 630/800/1000 - T7D 1000/1250/1600 LOAD7 Elección del dispositivo protectorTabla 13 Modalidad de conexión de los polos para interruptores de desconexión EmaxTensiónnominal (Un) 500 750 1000+ -+ -LOAD+ - + -LOADConexión de polosLOADLOADLOADX1-E1…E6 / MS - - -E1…E6 E/ MS <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua29


Documentos de aplicación técnica7 Elección del dispositivo protectorElección de un interruptor automáticoen caja moldeada del tipo TmaxEjemploCaracterísticas de la instalación:• Tipo de red: una polaridad (la negativa) puesta a tierra• Tensión de red: Un = 250 V CC• Tensión nominal absorbida por las cargas (Ib): 450A• Intensidad de cortocircuito: 40kAElección del interruptor automáticoEn referencia a las indicaciones de la página 23, pararealizar un dimensionamiento correcto del interruptor automáticodeben cumplirse las siguientes estipulaciones:• Ue Un• Icu Ik• In IbPor lo que respecta al tipo de red, debe identificarse latabla apropiada entre las tablas 6-7-8; en este caso debeescogerse la tabla relativa a una red con una polaridadpuesta a tierra (Tabla 7).Debe identificarse la columna con los rendimientos relativosa una tensión de red superior o igual a la tensiónde la instalación, en este ejemplo Un 250 V CCLa corriente de carga es la referencia necesaria paraidentificar la fila de la tabla referida a los interruptoresautomáticos con corriente nominal ininterrumpida Iusuperior o igual a la corriente de carga; en el caso consideradocomo ejemplo puede utilizarse un interruptorautomático del tipo Tmax T5 con Iu=630 A.La versión (N –S – H etc.) se escoge conforme a la relaciónIcu Ik. En este ejemplo puede utilizarse la versiónS, puesto que Ik=40 kA.Con estas restricciones que limitan la elección, puedenidentificarse dos esquemas posibles para la conexión depolos y, suponiendo que también deba desconectarse lapolaridad puesta a tierra, el esquema de conexión parautilizar es el siguiente:+ -LOADDe entre las corrientes nominales disponibles para lasunidades de disparo termomagnéticas del interruptorautomático T5S630, debe escogerse aquella con In=500A; por lo tanto y para resumir, debe conectarse un interruptorautomático termomagnético tripolar T5S630 TMA500 tal como se muestra en la figura, es decir, con dospolos en serie en la polaridad aislada de tierra y el otroconectado a la polaridad puesta a tierra.Elección de un interruptor automático abiertodel tipo EmaxEjemploCaracterísticas de la instalación:• Tipo de red: aislada• Tensión de red: Un = 500 V CC• Tensión nominal absorbida por las cargas (Ib):1.800A• Intensidad de cortocircuito: 45kAElección del interruptor automáticoEn referencia a las indicaciones de la página 23, pararealizar un dimensionamiento correcto del interruptorautomático deben cumplirse las siguientes estipulaciones:• Ue Un• Icu Ik• In IbPor lo que respecta al tipo de red, debe identificarse latabla apropiada entre las tablas 9-10-11; en este casodebe escogerse la tabla relativa a una red aislada (Tabla9).Debe identificarse la columna con los rendimientos relativosa una tensión de red superior o igual a la tensiónde la instalación, en este ejemplo Un 500 V CC.A partir de la columna considerada, el interruptor automáticoque parecería apropiado por sus prestaciones encondiciones de cortocircuito es el interruptor automáticodel tipo E2N (N=50 kA>Ik), pero conforme a la tablarelativa a la corriente ininterrumpida nominal (página39) es necesario pasar a un interruptor automático deltipo E3N, puesto que éste tiene Iu= 2.000 A (este valorse corresponde con la In de la unidad de disparo), valorsuperior a la corriente absorbida por las cargas; de estamanera se cumple la tercera relación.Por ello, el interruptor automático apropiado es uninterruptor automático tripolar del tipo E3N 2000 conPR1122-123/CC In=2.000 A (la conexión de los polosse realiza en fábrica por parte de ABB <strong>SA</strong>CE).La solución de la tabla muestra las conexiones entre elinterruptor automático tripolar, la carga y la fuente dealimentación.+ -LOADLOAD30 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


8 Uso de equipamiento de corriente alterna encorriente continua8.1 Variación del disparo magnéticoLas unidades de disparo termomagnéticas montadas eninterruptores automáticos de corriente alterna tambiénestán indicadas para su uso con corriente continua.La parte relevante para la protección térmica no cambiacon referencia a su característica de disparo, puestoque las tiras bimetálicas de las unidades de disparoson influidas por el calentamiento que provoca el flujode corriente, independientemente de si ésta es alternao continua: de hecho, las tiras bimetálicas son sensiblesal valor eficaz.Sin variación en eldisparo debido asobrecargaPor lo que respecta a la protección instantánea contracortocircuito debido a fenómenos ferromagnéticos, eldisparo instantáneo se produce a un valor diferente encomparación con el caso análogo en corriente alterna (elárea verde en la figura muestra la variación del disparomagnético). Un coeficiente denominado km, variable enfunción del interruptor automático y del tipo de conexiónde sus polos, permite derivar el umbral del disparo instantáneode corriente continua a partir del valor relevanteen corriente alterna; en consecuencia, este coeficientedebe ser aplicado al umbral I3.Variación en eldisparo instantáneodebido acortocircuito8 Uso de equipamiento de corriente alterna en corriente continua<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua31


Documentos de aplicación técnica8 Uso de equipamiento de corriente alterna en corriente continuaPor el contrario, no se reducen los valores nominalespara los interruptores automáticos de la serie Emax equipadoscon los nuevos relés electrónicos de CC del tipoPR122-PR123/DC, puesto que los tiempos de disparoson conformes a la curva establecida en la unidad dedisparo electrónica.Tabla 14 Coeficiente km conforme a la modalidad de conexión de los polos del interruptor automáticoBarras demodalidad+ -LOAD+ -LOAD+ -LOAD+ -LOAD+ -LOAD+ -<strong>Interruptor</strong> automáticoT1 T2 T3 T4 T5 T61.3 1.3 1.3 1.3 1.1 1.11 1.15 1.15 1.15 1 11 1.15 1.15 1.15 1 1- - - 1 0.9 0.9- - - 1 0.9 0.9La tabla siguiente indica el coeficiente km con arreglo altipo de interruptor automático y a la modalidad de conexiónde los polos (los diagramas mostrados son válidospara todos los tipos de redes, puesto que el coeficientekm depende exclusivamente de las características delos interruptores automáticos).EjemploCon un interruptor automático del tipo T2N 160 TMDIn=160 (con disparo magnético de CA. I3=10xIn) yescogiendo una conexión de polos correspondiente ala primera figura de la Tabla 14, es posible visualizar elcoeficiente km igual a 1,3; el disparo magnético de CCdebe ser igual a:I3 = 10 x In x km = 10 x 160 x 1,3 = 2.080 A(±20% tolerancia)- - - 1 0.9 0.9LOAD+ -- - - - - 1LOAD+-- - - - - 0.9LOAD32 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


8.2 Conexión de los polos del interruptorautomático en paraleloLos interruptores automáticos en caja moldeada de laserie Tmax equipados con unidades de disparo termomagnéticaspueden utilizarse tanto para corriente alternacomo para corriente continua; si se usan para aplicacionesde CC, están disponibles para una corriente nominaldesde 1,6 A (interruptores automáticos T2) hasta 800 A(interruptores automáticos T6).Para aplicaciones en las que se requieran corrientes máselevadas, es posible conectar los polos del interruptorautomático en paralelo, a fin de poder obtener la capacidadde conducción de corriente requerida.Al escoger un interruptor automático, es necesario considerarel hecho de que la conexión de los polos en paraleloimplica, además de la variación del disparo magnético, lareducción de la corriente nominal de la unidad de disparo;dicha reducción del valor nominal varía en función delnúmero de polos conectados en paralelo.La tabla siguiente recoge los factores de corrección parael polo conectado en paralelo (si se usa un interruptorautomático tetrapolar, el conductor neutro debe estarsiempre al 100%):derrateocoeficienteUUnúmero de polos en paralelo2 3 4 (neutro al 100%)0.9 0,8 0,7RR+ -LOAD+ -LOADPor ejemplo, al utilizar un interruptor automático del tipoT6N 800 y conectar dos polos en paralelo para cadapolaridad, la corriente ininterrumpida nominal debe serigual a:In = In x n° n.º de polos en paralelox K = 800 x 2 x 0.9 = 1440 ANo obstante, es necesario tener en cuenta los tipos dedefecto probables en relación con la disposición depuesta a tierra de la instalación.ABB <strong>SA</strong>CE desaconseja la conexión en paralelo, yaque resulta muy difícil realizar una conexión que puedagarantizar que las corrientes que fluyen en los polos delinterruptor automático estén perfectamente equilibrados.Por ello, para corrientes de funcionamiento nominalessuperiores a 800 A, se recomienda el uso de interruptoresautomáticos abiertos de la serie Emax equipados conrelés electrónicos del tipo PR122 - PR123/DC.La tabla siguiente muestra las conexiones de polos en paralelo con la reducción de valores nominales correspondiente y las prestaciones en condiciones decortocircuito en relación con el tipo de red adoptado:tipo deredred aisladared con una polaridad puestaa tierraconexión de los polos enparalelofunción de protección sinfunción de aislamientocaracterísticas eléctricasPara obtener dicha conexión es necesario usar un interruptor automático tetrapolarcon el conductor neutro al 100%.Con un interruptor automático del tipo T6 800, los ajustes disponibles son:- corriente de línea máxima = 1.440 A- disparo instantáneo = 14.400 A(±20% tolerancia)Esta aplicación puede obtenerse con una tensión de instalación no superior a 500 V CC.Las capacidades de corte son (conforme a las diferentes versiones):N= 36 kA con Un< 250 V CC - 20 kA con Un< 500 V CCS= 50 kA con Un< 250 V CC. - 35 kA con Un< 500 V CCH= 70 kA con Un< 250 V CC - 50 kA con Un< 500 V CCL= 100 kA con Un< 250 V CC - 65 kA con Un< 500 V CCPara obtener dicha conexión es necesario usar un interruptor automático tetrapolarcon el conductor neutro al 100%.Con un interruptor automático del tipo T6 800, los ajustes disponibles son:-corriente de línea máxima = 1.440 A- disparo instantáneo = 12.960 A(±20% tolerancia)Esta aplicación puede obtenerse con una tensión de instalación no superior a 500 V CCLas capacidades de corte son (conforme a las diferentes versiones):N= 36 kA con Un< 250 V CC - 20 kA con Un< 500 V CCS= 50 kA con Un< 250 V CC. - 35 kA con Un< 500 V CCH= 70 kA con Un< 250 V CC - 50 kA con Un< 500 V CCL= 100 kA con Un< 250 V CC - 65 kA con Un< 500 V CC8 Uso de equipamiento de corriente alterna en corriente continua<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua33


Documentos de aplicación técnica9 Gama ABB9 Gama ABB9.1 <strong>Interruptor</strong>es automáticosABB <strong>SA</strong>CE ofrece la siguiente gama de productos parala protección y desconexión de redes de CC.<strong>Interruptor</strong>es automáticosLos interruptores automáticos, que son dispositivos quedesempeñan la función de protección contra sobrecorrientes,están divididos en tres familias:Una conexión incorrecta de las polaridades podría dañarel interruptor automático.Los interruptores automáticos de la serie S280 UC, versiónespecial para aplicaciones de CC, están disponiblescon características B, C, K y Z.<strong>Interruptor</strong>es automáticosPara el uso con corriente continua están disponiblesinterruptores automáticos en miniatura de la serie S280UC, así como de las series S800S UC y S800 PV.Los interruptores automáticos en miniatura de la serieS280 UC cumplen la Norma IEC 60947-2 y difieren de lasversiones estándar por el hecho de que están equipadoscon elementos magnéticos permanentes en las cámarasde arco internas. Dichos elementos permiten extinguir elarco eléctrico hasta tensiones iguales a 440 V CCLa presencia de estos elementos magnéticos permanentesestablece la polaridad del interruptor automático(positiva o negativa); en consecuencia, su conexióndebe realizarse conforme a la polaridad indicada en losinterruptores automáticos.Por lo que respecta a las modalidades de conexión delos polos conforme al tipo de red y a la tensión de alimentación,véanse las tablas del Capítulo 7: «Eleccióndel dispositivo protector».La tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos en miniatura del tipo S280 UC:S280 UCNorma de referencia CEI EN 60947-2Intensidad nominal In [A] 0,5 In 40 50 In 63Polos1P, 2PTensión nominal Ue1P [V] 220 V CC2P, 3P, 4P [V] 440 V CCTensión de aislamiento Ui [V] 500Tensión de funcionamiento máx. Ub maxCC 1P [V] 220 V CCCC 2P [V] 440 V CC“Capacidad de corte nominal IEC 60947-2Icu [kA] 6 4.51P - 220 V CC, 2P - 440 V CC”Ics [kA] 6 4.5Tensión nominal del impulso (1,2/50) Uimp [kA] 5Tensión de prueba dieléctrica a frecuencia industrialdurante 1 min.[kA] 3Características del relé termomagnético B: 3In< Im < 5 In C: 5In< Im < 10 In K: 8In< Im < 14 In Z: 2In< Im < 3 In Número de operaciones eléctricas 10000Número de operaciones mecánicas 2000034 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


A diferencia de la serie S280 UC, los interruptores automáticosen miniatura de la serie S800S UC puedenconectarse sin respetar la polaridad (+/-).Para los interruptores automáticos de la serie S800S UC,las curvas características disponibles son B y K y ambostipos poseen corrientes nominales de hasta 125 A y unacapacidad de corte de 50 kA.Por lo que respecta a las modalidades de conexión delos polos conforme al tipo de red y a la tensión de alimentación,véanse las tablas del Capítulo 7: «Eleccióndel dispositivo protector».9 Gama ABBLa tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos en miniatura del tipo S800S UC:S800S UCNorma de referencia IEC 60947-2Intensidad nominal In [A] 10…125Polos 10…125Tensión nominal Ue CC/polos [V] 250Tensión de funcionamiento máx. Ub max CC/polos 250Tensión de aislamiento Ui CC/polos [V] 250Tensión nominal del impulso Uimp CC/polos [kV] 8Capacidad definitiva nominal de corte en cortocircuito Icu IEC [kA] 5060947-2Capacidad nominal de corte en cortocircuito de servicio Icu IEC [kA] 5060947-2Apto para aislamiento de conformidad con CEI EN 60947-2 [kA] 3Características del relé termomagnético B: 4In< Im < 7 In K: 7In< Im < 14 In <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua35


Documentos de aplicación técnica9 Gama ABBLa serie de productos S800 PV incluye dispositivos apropiadospara su uso en circuitos de CC con altas tensiones,típicos de las instalaciones fotovoltaicas (en la sección deconexión entre los paneles y el convertidor).Esta serie abarca tanto los interruptores automáticos deresistencia termomagnéticos del tipo S800 PV-S, equipadoscon doble cámara de arco para la extinción decortocircuitos con tensiones de hasta 1.200 V CC, comolos interruptores de desconexión en miniatura del tipoS800 PV-M, los cuales cumplen la Norma IEC 60947-3y garantizan la desconexión completa en el lado CC. deuna instalación fotovoltaica.La tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos en miniatura y los interruptores de desconexión de la serie S800 PV.S800 PV-SS800 PV-MNorma de referencia IEC 60947-2 IEC 60947-3Corriente nominal se servicio, In [A] 10…80 32,125Polos 2…4 2…4Tensión de servicio nominal, Ue 2 polos (CC)* [V] 8003 polos (CC)* [V] 12004 polos (CC)* [V] 1200Tensión nominal de aislamiento, Ui [V] 1500Tensión de resistencia a impulsos nominal,Uimp[kV] 8Corriente nominal definitiva de cortocircuito,Icu800 V CC (2 polos)* [kA] 5 -conforme a IEC 60947-2 1.200 V CC (3 polos)* [kA] 5 -1.200 V CC (4 polos)* [kA] 5 -Capacidad de corte de servicio nominal en 800 V CC (2 polos)* [kA] 5 -cortocircuito, Ics conforme a IEC 60947-2 1.200 V CC (3 polos)* [kA] 5 -1.200 V CC (4 polos)* [kA] 5 -Corriente nominal admisible de corta duración,Icw800 V CC (2 polos)* [kA] - 1.5conforme a IEC 60947-3 1.200 V CC (3 polos)* [kA] - 1.51.200 V CC (4 polos)* [kA] - 1.5Capacidad de cierre en cortocircuito nominal,Icm800 V CC (2 polos)* [kA] - 0,5conforme a IEC 60947-3 1.200 V CC (3 polos)* [kA] - 0,51.200 V CC (4 polos)* [kA] - 0,5Categoría de uso A CC-21 A* Véanse los diagramas de conexiónEn cuanto a las conexiones de polos, véanse las siguientes modalidades:Uso de interruptores automáticos termomagnéticos tipo S 800 PV-S encorriente continuaUso de interruptores de desconexión tipo S 800 PV-M en corrientecontinuaRed de panel fotovoltaico con una polaridad puesta a tierra800 Vd.c. 1200 Vd.c.Red de panel fotovoltaico con una polaridad puesta a tierra800 Vd.c. 1200 Vd.c.1 31 351 31 352 42 462 42 46Red de panel fotovoltaico en sistemas aislados de tierra800 Vd.c. 1200 Vd.c.Red de panel fotovoltaico en sistemas aislados de tierra800 Vd.c. 1200 Vd.c.1 31 35 71 31 35 72 42 46 82 42 46 836 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


<strong>Interruptor</strong>es automáticos en caja moldeadaLos interruptores automáticos en caja moldeada de la serieTmax, conformes a la Norma IEC 60947-2 y equipados conunidades de disparo termomagnéticas, están divididos enseis tamaños básicos, con un ámbito de aplicación de 1,6A a 800 A y capacidades de corte de corriente desde 16 kAhasta 150 kA (a 250 V CC con dos polos en series). La tensiónde funcionamiento nominal mínima es de 24 V CC.Los interruptores automáticos en caja moldeada disponiblesson:- interruptores automáticos Tmax de los tipos T1, T2, T3y T4 (hasta 50 A) equipados con unidades de disparotermomagnéticas TMD con umbral térmico ajustable (I1= 0,7...1 x In) y umbral magnético fijo (I3*=10x In);- interruptores automáticos Tmax de los tipos T2, T3 y T5equipados con unidades de disparo termomagnéticas TMGcon umbral térmico bajo para la protección de cables largos;poseen un umbral térmico ajustable (I1 = 0,7...1 x In) y umbralmagnético fijo (I3*=3 x In) o ajustable (I3*=2,5...5 x In);- interruptores automáticos Tmax de los tipos T4, T5 y T6con unidades de disparo termomagnéticas TMA con umbraltérmico ajustable (I1 = 0,7...1 x In) y umbral magnéticoajustable (I3*=5...10 x In).Por lo que respecta a la modalidad de conexión de los polosrequerida conforme al tipo de red y a la tensión de alimentación,véase el Capítulo 7: «Elección del dispositivo protector».Los interruptores automáticos tripolares de los tipos T2,T3 y T4 también pueden estar provistos con las unidadesde disparo únicamente magnéticas MF y MA.9 Gama ABB*Tal como se explica en el Capítulo 8 «Uso de equipos de corriente alterna con corriente continua»,el valor de umbral de disparo varía dependiendo del la modalidad de conexión de los polos.La tabla siguiente recoge las prestaciones eléctricas de los interruptores automáticos de CC en caja moldeada del tipo Tmax.T1 1P T1 T2 T3 T4 T5 T6Corriente ininterrumpida nominal, Iu (A) 160 160 160 250 250/320 400/630 630/800Polos (N.º) 1 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4Tensión de servicio nominal, Ue V 125 500 500 500 750 750 750Tensión de resistencia a impulsos nominal,UimpkV 8 8 8 8 8 8 8Tensión nominal de aislamiento, Ui V 500 800 800 800 1000 1000 1000Tensión de prueba a frecuenciaindustrial durante 1 min.V 3000 3000 3000 3000 3500 3500 3500Corriente nominal definitiva de cortocircuito,IcuB C N N S A L N S N S A L V N S A L V N S A L250 V CC - 2 polos en serie (kA)25(hasta 16 25 36 36 50 70 85 36 50 36 50 70 100 150 36 50 70 100 150 36 50 70 100125 V)250 V CC - 3 polos en serie (kA) - 20 30 40 40 55 85 100 40 55 - - - - - - - - - - - - - -500 V CC - 2 polos en serie (kA) - - - - - - - - - - 25 36 50 70 100 25 36 50 70 100 20 35 50 65500 V CC - 3 polos en serie (kA) - 16 25 36 36 50 70 85 36 50 - - - - - - - - - - - - - -750 V CC - 3 polos en serie (kA) - - - - - - - - - - 16 25 36 50 70 16 25 36 50 70 16 20 36 50Categoría de uso (IEC 60947-2) A A A A A B (400 A)(1) - A (630 A) B (2)Comportamiento de aislamiento Relés termomagnéticosT fijo, M fijo TMF - - - - - -T ajustable, M fijo TMD - (hasta 50A) - -T ajustable, M ajustable (5…10 x In) TMA - - - - (hasta 250A) T ajustable, M fijo (3 x In) TMG - - - - -T ajustable, M fijo (2,5...5 x I) TMG - - - - - -Intercambiabilidad - - - - Versiones F F-P F-P F-P F-P-W F-P-W F-W(1) Icw=5 kA(2) Icw=7,6 kA (630 A) - 10 kA (800 A)<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua37


Documentos de aplicación técnicaLa tabla siguiente recoge las corrientes nominales disponibles para los interruptores automáticos con los diferentes tipos de unidades de disparo.9 Gama ABBT1160T2160T3250T4250/320T5400/630T6630/800T2160T3250T4250/320In TMD TMG TMD TMG TMD TMD TMA TMG TMA TMA In MF MA MA MA1.6 1 2 1.6 2.5 2 3.2 2.5 4 3.2 5 4 6.3 5 8 6.5 10 8.5 12.5 10 16 11 20 12.5 25 20 32 25 40 32 50 52 63 80 80 100 100 125 125 160 160 200 200 250 320 400 500 630 800 LeyendaTMG= relé termomagnético con umbral magnético bajoTMF = relé termomagnético con umbral térmico y magnético fijoTMD = relé termomagnético con umbral térmico ajustable y umbral magnético fijoTMA = relé termomagnético con umbrales térmico y magnético ajustablesMF = relé sólo magnético fijoMA = relé sólo magnético ajustable38 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


<strong>Interruptor</strong>es automáticos abiertosLos interruptores automáticos abiertos de la serie Emax,conformes a la Norma IEC 60947-2 y equipados con losnuevos relés electrónicos de CC del tipo PR122/DC-PR123/DC, están divididos en cuatro tamaños básicos,con un ámbito de aplicación de 800 A (con interruptorautomático E2) hasta 5.000 A (con interruptor automáticoE6) y capacidades de corte de corriente desde 35 kAhasta 100 kA (a 500 V CC).Si se utiliza el módulo de tensión dedicado PR120/LV,la tensión de funcionamiento nominal mínima se igualaa 24 V CC.Por lo que respecta a la modalidad de conexión de lospolos requerida conforme al tipo de red y a la tensiónde alimentación, véase el Capítulo 7: «Elección del dispositivoprotector».Gracias a su tecnología exclusiva, los nuevos reléselectrónicos de CC del tipo PR122/DC-PR123/DC diseñadospor ABB <strong>SA</strong>CE permiten cubrir cualquier posiblenecesidad de la instalación y desempeñar las funcionesde protección anteriormente sólo disponibles para aplicacionesde CA.Los interruptores automáticos de la serie Emax DCconservan inalteradas las dimensiones globales y losaccesorios eléctricos y mecánicos comunes a la gamaEmax para aplicaciones de CA.9 Gama ABBLa siguiente tabla recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos abiertos del tipo Emax DCE2 E3 E4 E6Corriente ininterrumpida nominal, Iu (A) B N N A S A A(A) 800 1600 800 1600 1600 3200 3200(A) 1000 1000 2000 2000 4000(A) 1250 1250 2500 2500 5000(A) 1600 1600 3200(A) 2000(A) 2500Polos (N.º) 3/4 3/4 3/4 3/4Tensión de funcionamiento nominal, Ue V < 1000 < 1000 < 1000 < 1000Tensión de resistencia a impulsos nominal, Uimp kV 12 12 12 12Tensión nominal de aislamiento, Ui V 1000 1000 1000 1000Capacidad definitiva nominal de corte en cortocircuito, Icu 500 VCC (kA) 35 50 60 85 75 100 100750 VCC (kA) 25 35 50 65 65 85 851.000 VCC (kA) 25 35 35 65 50 65 65Capacidad nominal de corte en cortocircuito en servicio, 500 VCC (kA) 35 50 60 85 75 100 100Ics750 VCC (kA) 25 35 50 65 65 85 851.000 VCC (kA) 25 35 35 65 50 65 65Corriente nominal admisible de corta duración, Icw(0,5 s) 500 VCC (kA) 35 50 35 65 75 100 100750 VCC (kA) 25 35 35 65 65 85 851.000 VCC (kA) 25 35 35 65 50 65 65Categoría de uso (IEC 60947-2) B B B BComportamiento de aislamiento Protección contra sobrecorriente PR122/DC PR123/DC <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua39


Documentos de aplicación técnica9 Gama ABBAdemás de las funciones de protección «estándar» (esto es, protección contra sobrecarga y cortocircuito), las nuevasunidades de disparo del tipo PR122-PR123DC ofrecen algunas funciones de protección «avanzadas»; todaslas funciones disponibles se recogen en la tabla siguiente:CaracterísticasFunciones de protección PR122 PR123LProtección contra sobrecarga con disparo de retardo largo inverso SSIProtección selectiva contra cortocircuito con disparo de retardo largo inverso o definido Segunda protección selectiva contra cortocircuito con disparo de retardo largo inverso odefinidoProtección contra cortocircuito instantáneo con umbral de corriente de disparo ajustable GUProtección contra defecto a tierraProtección contra desequilibrio de fasesOTProtección contra el exceso de temperatura (comprobación) UVOVRPProtección contra subtensiónProtección contra sobretensiónProtección contra potencia inversa activaMMemoria térmica para las funciones L y S Para más información, véase el Anexo del catálogo técnico EmaxLas nuevas unidades de disparo electrónicas, gracias a una nueva interfaz hombre-máquina, posibilitan un controltotal del sistema. Más concretamente, dichos relés desempeñan las siguientes funciones de medición y control:MedicionesPR122/DC-PR123/DCCorrientesTensión (1)Power (potencia) (1)Energía (1)Marcado de eventos y datos de mantenimientoMarcado del evento con la hora en que se produjoAlmacenamiento cronológico de eventosRecuento del número de operaciones y desgaste de contactosComunicación con sistema de supervisión y control centralizadoParametrización remota de las funciones de protección, configuración de la unidad, comunicación opc. . (2)Transmisión de medidas, estados y alarmas desde el interruptor automático al sistema opc. . (2)Transmisión de los eventos y datos de mantenimiento desde el interruptor automático al sistema opc. . (2)VigilanteAlarma y disparo para relé de exceso de temperaturaComprobación de estado del reléInterfaz de usuarioPreajuste de parámetros mediante teclas y visualizador LCDSeñales de alarma para las funciones L, S, I y GSeñal de alarma de una de las protecciones siguientes: subtensión, sobretensión, tensión residual, inversión activa de potencia,desequilibrio de fases, exceso de temperaturaGestión completa de prealarmas y alarmas para todas las funciones de protección de autocontrolHabilitar contraseña para su uso en consultas en modo «LECTURA» o para consultas y ajustes en modo «EDITAR»Control de cargaConexión y desconexión de carga conforme a la corriente que circula por el interruptor automáticoSelectividad de zonasPuede activarse para las funciones de protección S, G (1)(1) sólo para PR 123/DC(2) con módulo de comunicación PR120/D-M40 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


9.2 <strong>Interruptor</strong>es de desconexiónPara desempeñar la función de aislamiento y cortar elsuministro eléctrico desde todas las secciones o desdeuna sección específica de la instalación de CC, la gamade productos que ofrece ABB <strong>SA</strong>CE es la siguiente:- <strong>Interruptor</strong>es de desconexión derivados de interruptores automáticos en caja moldeada TmaxLos interruptores de desconexión Tmax se derivande los correspondientes interruptores automáticos,de los cuales conservan inalteradas las dimensionesglobales, las versiones, los sistemas de fijación y laposibilidad de montar los mismos accesorios. Estaversión se diferencia de los interruptores automáticosúnicamente por la ausencia de las unidades de disparode protección.Estos interruptores de desconexión pueden utilizarsehasta 750 V CC. (con T4D-T5D-T6D-T7D).Por lo que respecta a las modalidades de conexión delos polos requeridas conforme a la tensión de alimentación,véanse las tablas del Capítulo 7: «Elección deldispositivo protector».La tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores de desconexión derivados de los interruptores automáticos en caja moldeada Tmax:9 Gama ABBTmax T1D Tmax T3D Tmax T4D Tmax T5D Tmax T6D Tmax T7DCorriente térmica convencional Ith [A] 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 1000/1250/1600Servicio nominal en categoría DC22 [A] 160 250 250/320 400/630 630/800/1000 1000/1250/1600Polos [N.º] 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4 3/4Tensión de servicio nominal, Ue [V] 500 500 750 750 750 750Tensión de resistencia a impulsos nominal, [kV]Uimp [kV]8 8 8 8 8 8Tensión nominal de aislamiento, Ui [V] 800 800 800 800 1000 1000Tensión de prueba a frecuencia industrial [V]durante 1 minuto3000 3000 3000 3000 3500 3000Corriente nominal admisible de corta duraciónIcw[kA]2 3,6 3,6 6 15 20Norma de referencia IEC 60947-3 IEC 60947-3 IEC 60947-3 IEC 60947-3 IEC 60947-3 IEC 60947-3Versiones F F-P F-P-W F-P-W F-W F-W- <strong>Interruptor</strong>es de desconexión derivados de interruptores automáticos abiertos EmaxLos interruptores de desconexión Emax se derivan están disponibles tanto en versión fija como extraíble,de los correspondientes interruptores automáticos, tripolar o tetrapolar, y pueden utilizarse conforme a lade los cuales conservan las dimensiones globales y categoría de uso DC 23A (conmutación de motoresla posibilidad de montar los mismos accesorios. Esta u otras cargas altamente inductivas, p. ej. motoresversión se diferencia de los interruptores automáticos en serie). Por lo que respecta a las modalidades deúnicamente por la ausencia de unidades de disparo conexión de los polos requerida conforme a la tensiónde sobrecorriente. Estos interruptores de desconexión de alimentación, véase la Tabla 13.La tabla siguiente recoge las características eléctricas del interruptor de desconexión EmaxX1B/MSE1N/MSCorriente nominal ininterrumpida[A] 1000 800 1600 1000 1000 2500 1000 800 4000 3200 3200 4000 4000(a 40°C) Iu[A] 1250 1000 2000 1250 1250 3200 1250 1250 4000 4000 5000 5000[A] 1600 1250 1600 1600 1600 1600 6300 6300[A] 1600 2000 2000 2000 2000[A] 2500 2500[A] 3200 3200Tensión de funcionamiento nominal Ue [V –] 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250Tensión nominal de aislamiento Ui [V ~] 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000Tensión de resistencia a impulsos nominal Uimp [kV] 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12Corriente nominal admisible de corta duración IcwE2B/MSE2N/MSE2S/MSE3N/MSE3S/MSE3V/MSE4S/MSE4H/fMSE4H/MSE6H/MSE6H/fMS1 s [kA] 42 50 42 55 65 65 75 85 75 85 100 100 1003 s [kA] 36 42 42 42 65 65 65 75 75 75 85 85<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua41


Documentos de aplicación técnicaAnexo AAnexo ASistemas de distribución de corriente continuaLa Norma IEC 60364-1 define los sistemas de distribución de corriente continua de forma análoga a losde corriente alterna:Sistema TTuna polaridad del sistema y las partes conductoras expuestas están conectadas a dos dispositivos de puesta atierra eléctricamente independientes. Si fuera preciso, el punto medio de la fuente de alimentación puede conectarsea tierra.Figura 18 Sistema TT de CCFigura 19 Sistema TT de CC con el punto medio de la fuente de alimentaciónconectado a tierraLa decisión de poner a tierra la polaridad positiva o la negativa se toma en función deconsideraciones no tratadas en este Anexo.Sistema TTuna polaridad, o el punto medio de la fuente de alimentación, está puesta a tierra directamente; las partes conductorasexpuestas están conectadas al mismo punto puesto tierra. Se distingue entre tres tipos de sistema TN,dependiendo de si la polaridad puesta a tierra y el conductor protector están o no separados:1.Sistema TN-S – el conductor de la polaridad conectada tierra y el conductor protector PE están separadosFigura 20 Sistema de distribución TN-S de CCFigura 21 Sistema TN-S de CC con el punto medio de la fuente dealimentación conectado a tierra42 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


2.Sistema TN-C – las funciones de polaridad puesta a tierra y conductor protector están parcialmente combinadasen un conductor único denominado PENFigura 22 Sistema de distribución TN-C CCFigura 23 Sistema de distribución TN-C CC con el punto medio de lafuente de alimentación conectado a tierraAnexo A3.Sistema TN-C-S – las funciones de polaridad puesta a tierra y conductor protector están parcialmente combinadasen un conductor único denominado PEN y parcialmente separadasFigura 24 Sistema de distribución TN-C-S CCFigura 25 Sistema de distribución TN-C-S CC con el punto medio de lafuente de alimentación conectado a tierra<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua43


Documentos de aplicación técnicaAnexo Ared ITla fuente de alimentación no está puesta a tierra; las partes conductoras expuestas están conectadas al mismopunto de puesta a tierra.Figura 26 Sistema de distribución IT de CCFigura 27 Sistema de distribución IT de CC con el punto medio de lafuente de alimentación aislado de tierraProtección contra contacto indirectoPara garantizar la protección contra contactos directos e indirectos, la Norma IEC 60364-4 estipula que el dispositivoprotector desconectará automáticamente la alimentación para que, en caso de defecto entre una parte bajotensión y una parte conductora expuesta o un conductor protector, no persista una tensión superior a 120 V (CC)durante el tiempo suficiente para causar efectos fisiológicos nocivos para el cuerpo humano (1) .En ciertos entornos podrían ser necesarios tiempos de disparo y valores de tensión inferiores a los anteriormentemencionados. Actualmente se están estudiando requisitos adicionales para sistemas de CC.(1)Para sistemas IT, no es imprescindible la apertura automática del circuito en presencia de un primer defecto44 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Anexo BCálculo de corrientes de cortocircuitoEl estudio de las corrientes de cortocircuito es esencialpara un dimensionamiento correcto de los componentesque conforman la instalación; de hecho, una evaluaciónerrónea podría resultar en la selección de dispositivos dedimensiones insuficientes para las prestaciones requeridasen condiciones de cortocircuito.A continuación se exponen algunas consideraciones brevessobre el método de evaluación de la corriente de cortocircuitode conformidad con las estipulaciones de la Norma internacionalIEC 61660-1: «Corrientes de cortocircuito en instalacionesauxiliares de CC en centrales eléctricas y subestaciones».Cálculo de las corrientes de cortocircuitosuministradas por una batería de plomo-ácidoestacionariaLa figura siguiente muestra la curva de la corriente decortocircuito suministrada por una batería de plomoácidoestacionaria; como puede apreciarse en la figura,una vez transcurrido el tiempo t pb, esto es, el tiempo necesariopara alcanzar el pico (i pb), el valor de cortocircuitodisminuye hasta la corriente de cortocircuito de régimencasi permanente.Figura 28 Curva de la corriente de cortocircuito en una batería de plomoácidoestacionariaAnexo BLa Norma citada presenta algunos métodos de cálculo quearrojan resultados con la exactitud suficiente por lo querespecta a las variaciones de las corrientes de cortocircuitorelevantes para componentes eléctricos que actúancomo fuentes de corriente de cortocircuito.Pese a que la Norma proporciona indicaciones mediante elanálisis de diferentes fuentes de alimentación, únicamentetomaríamos en consideración la información sobre baterías deplomo-ácido estacionarias y para indicar las curvas de tiempocorrientede las demás fuentes (rectificadores en conexión depuente trifásica de CA para 50 Hz, condensadores de alisadoy motores de CC con excitación independiente).i pBi BIkt pBLos cálculos que se incluyen en las páginas siguientesse refieren a este esquema:Figura 29 Esquema referido al circuito de CCRLtLos términos utilizados en las fórmulas se refieren a lasiguiente figura, que representa la curva típica de unacorriente de cortocircuito continua:iEbIki pτ 1τ 2i 1 (t)Donde:R = 0,9 . Rb + Rbl + RyIki 2 (t)Rb = resistencia de la batería en caso de cortocircuito (valor especificadopor el fabricante)Rbl = resistencia del conductor en la rama de la bateríaRy = resistencia de la rama común con otras fuentes de alimentación, siexisteL = Lb + Lbl + LyLb = inductancia de la batería en caso de cortocircuito (valor especificadopor el fabricante);Lbl = inductancia del conductor en la rama de la batería;Ly = inductancia de la rama común, si existe.Eb = tensión de circuito abierto de la batería00 t pT k tDonde:-Ik es la corriente de cortocircuito de régimen casi permanente-i pes la corriente pico de cortocircuito-T kes la duración del cortocircuito-t pes el tiempo hasta el pico-τ 1es la constante de tiempo de ascenso-τ 2es la constante de tiempo de descenso.<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua45


Documentos de aplicación técnicaCorriente máxima de cortocircuito:Anexo BEbipb =RCorriente de cortocircuito de régimen casi permanente:Ikb =0,95 EbR + 0,1 RbTiempo hasta el pico t py constante de tiempo de ascenso Τ 1Para determinar estos parámetros es necesario calcular la relación:1δcon la constante de tiempo T B= 30ms=RL1+1T B1Una vez la relaciónms10050δse ha calculado, es posible determinar t pyτ 1a partir del gráfico siguiente:t pb20105τ 1B1/δ21.00.50.2t pBt 1B0.10.512510ms20Constante de tiempo de descenso τ 2La constante de tiempo de descenso es igual a τ 2=100 ms46 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Ejemplo de cálculo de la corriente de cortocircuito de una batería de acumuladoresCalcular la corriente de cortocircuito de una batería con las características siguientes:- tensión de descarga máxima = 240 V CC- capacidad de la batería = 50 Ah- número de monobloques en serie = 110 (2,2 V para cada monobloque)- resistencia interna del monobloque individual = 0,5 mAnexo BRtot = N° n.º de monobloquesx Ri = 110x0.5x10 -3 = 0.055I kb=ipb =0,95 x Eb 0,95 x240=Rtot 0.055Eb240=0,9 x Rtot 0,9 x 0,055i Bi pb = 4.8kA= 4,15kAI kb = 4.15kA= 4,8kAVariaciones de corriente de cortocircuitoii pI kt p tii pI k1I k2t p tii pt p tii pI k3I k4t p tLa tabla siguiente recoge todas las variaciones de las corrientes de cortocircuito indicadas y descritas en la NormaIEC 61660-1 y relevantes para los diferentes equipos que actúan como fuentes de cortocircuito:Equipos que actúan como fuentes decortocircuitoBatería de plomo-ácido estacionariaRectificadores en puente CA trifásicoconexiones para 50 Hz sin (I k2) y con reactor dealisado (I k1)Condensadores de alisadoMotores de CC con excitación independientesin masa de inercia adicional (I k4) o conmasa de inercia adicional (I k3)Descripcióni p= corriente de cortocircuito picot p=es el tiempo hasta el picol k= corriente de cortocircuito de régimen casipermanentet<strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua47


Documentos de aplicación técnicaAnexo CAnexo C<strong>Interruptor</strong>es automáticos y e interruptoresde desconexión para aplicaciones de hasta1.000 V CCLas principales instalaciones a 1.000 V CC se utilizan paraaplicaciones de tracción, minería, túneles viarios, aplicacionesferroviarias y aplicaciones industriales en general.El uso de este valor de alta tensión halla aplicación enaquellas instalaciones en las que es necesario contar conlíneas de distribución más largas que las líneas de bajatensión normales o en aplicaciones que requieran muchapotencia. En esas circunstancias, para mantener reducidaslas corrientes nominal y de cortocircuito, es necesarioincrementar la tensión nominal de la instalación.Así, es posible usar conductores con áreas de seccióntransversal más pequeñas tanto en los cuadros de distribucióncomo en las líneas de distribución, con la consiguientereducción de los costes de inversión iniciales yde los costes de explotación, debido a la disminución delas pérdidas de potencia causadas por el efecto Joule.Otra ventaja consiste en el ahorro del espacio ocupadopor los pasajes de cables, gracias a la reducción de susección transversal. Para otras aplicaciones, como porejemplo instalaciones en minas, la estrechez de los espaciosdisponibles aumenta enormemente el problemade la disposición del pasaje y del posicionamiento de losconductores en relación con conductos de aire/aspiracióny aire acondicionado.Además, con una tensión de 1.000 V, es posible reducirla caída de tensión porcentual, logrando así líneas dedistribución más largas; de ahí que esta tensión se utiliceen instalaciones con requisitos de longitud especiales.El aumento de la tensión también va acompañado de mejorescondiciones de servicio, gracias a la reducción delos niveles de cortocircuito; así se limitan las consecuenciasde posibles defectos y se mejora la seguridad.Sin embargo, el uso a 1.000 V afecta a la elección, la disponibilidady el coste de los dispositivos de conmutacióny protección que pueden utilizarse y que, en comparacióncon la gama disponible de productos para las tensioneshabitualmente empleadas en los sistemas de distribuciónde baja tensión normales (hasta 690 V CA o hasta 750 VCC) constituyen una versión especial dedicada.Estas versiones especiales poseen las característicasconstructivas necesarias para satisfacer los requisitosmás severos (incremento de la tensión de ensayo).Gama de ABB <strong>SA</strong>CE para aplicaciones de hasta1.000 V CCLa gama de productos que ABB <strong>SA</strong>CE ofrece paraaplicaciones de hasta 1.000 V CC incluye productosque garantizan la función de protección o únicamentela función de aislamiento.Al elegir un interruptor automático es preciso tener encuenta la modalidad de puesta a tierra de la instalaciónpara determinar el número de polos que se conectarán enserie con el propósito de implementar unas condicionesde trabajo en las cuales, si se produce un cortocircuito,el corte de corriente sea realizado por la serie de cuatrocontactos del interruptor automático y se garantice asíla capacidad de corte asignada para el dispositivo (en elcaso de un interruptor automático protector).En las páginas siguientes se presentan tanto lascaracterísticas eléctricas de los productos como lasmodalidades de conexión de los polos.48 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


<strong>Interruptor</strong>es automáticos para aplicaciones de hasta 1.000 V CC<strong>Interruptor</strong>es automáticos Tmax equipados con unidad de disparo termomagnéticaLos interruptores automáticos Tmax para uso con corriente continua de hasta 1.000 V tienen las mismas dimensionesque los estándar y están disponibles en versión fija, enchufable y extraíble; pueden alimentarse exclusivamente desdela parte superior y sólo pueden equiparse con unidades de disparo termomagnéticas ajustables; además, son compatiblescon todos los accesorios ofrecidos para la versión estándar, excepto con el relé de corriente residual.Anexo CLa tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos Tmax para aplicaciones de 1.000 V CC.Tmax T4 Tmax T5 Tmax T6Corriente ininterrumpida nominal, Iu [A] 250 400/630 630/800Polos [N.º] 4 4 4Tensión de servicio nominal, Ue [V] 1000 1000 1000Tensión de resistencia a impulsos nominal, Uimp [kV] 8 8 8Tensión nominal de aislamiento, Ui [V] 1150 1150 1000Tensión de prueba a frecuencia industrial durante 1 min. [V] 3500 3500 3500Capacidad definitiva nominal de corte de cortocircuito, Icu V V L(CC) 4 polos en serie [kA] 40 40 40Capacidad de corte de cortocircuito de servicio nominal, Ics(CC) 4 polos en serie [kA] 20 20Categoría de uso (IEC 60947-2) A B (400 A)(1) - A (630 A) B (2)Comportamiento de aislamiento Norma de referencia IEC 60947-2 IEC 60947-2 IEC 60947-2Unidades de disparo termomagnéticas(1) Icw = 5 kA(2) Icw = 7,6 kA (630 A) - 10 kA (800 A)TMD – –TMA <strong>Interruptor</strong>es automáticos Emax equipados con unidades de disparo electrónicasLos interruptores automáticos Emax para el uso con corriente continua de hasta 1.000 V CC pueden cubrir requisitosde instalación de hasta 5.000 A.Estos interruptores automáticos tienen las mismas dimensiones que los «estándar», están disponibles en versiónfija y extraíble y pueden ser equipados con unidades de disparo electrónicas del tipo PR122-PR123DC, son compatiblescon todos los accesorios ofrecidos para la versión estándar.La tabla siguiente recoge las características eléctricas de los interruptores automáticos Emax equipables con la nueva unidad de disparo PR122-PR123/DC, con referencia a 1.000 V CC.E2 E3 E4 E6Corriente ininterrumpida nominal, Iu (A) B N N A S A A(A) 800 1600 800 1600 1600 3200 3200(A) 1000 1000 2000 2000 4000(A) 1250 1250 2500 2500 5000(A) 1600 1600 3200(A) 2000(A) 2500Polos (N.º) 3/4 3/4 3/4 3/4Tensión de servicio nominal, Ue V < 1000 < 1000 < 1000 < 1000Tensión de resistencia a impulsos nominal, Uimp kV 12 12 12 12Tensión nominal de aislamiento, Ui V 1000 1000 1000 1000Capacidad defi nitiva nominal de corte en cortocircuito,1.000 V CCIcu(kA) 25 35 35 65 50 65 65Capacidad nominal de corte en cortocircuito en servicio,1.000 V CCIcs(kA) 25 35 35 65 50 65 65Corriente nominal admisible de corta duración Icw (0,5 s) 1.000 V CC (kA) 25 35 35 65 50 65 65Categoría de uso (IEC 60947-2) B B B BComportamiento de aislamiento Relés electrónicos PR122/DC PR123/DC <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua49


Documentos de aplicación técnicaAnexo CLa tabla siguiente recoge las modalidades de conexión de los polos con interruptores automáticos hasta 1.000 VCC conforme a los tipos de conexión de la red. Esta tabla es válida tanto para interruptores automáticos en cajamoldeada del tipo Tmax equipados con unidades de disparo termomagnéticas (las conexiones estipuladas debenrealizalas los clientes) como para interruptores automáticos abiertos Emax equipados con las nuevas unidades dedisparo electrónicas de CC PR122-P123/DC (conexiones realizadas en fábrica por ABB <strong>SA</strong>CE).Tabla 15 Modalidades de conexión de los polos con interruptores automáticos para aplicaciones de hasta 1.000 V CCTensiónnominal(Un)Tipo de redDescripciónRED AISLADAEn este tipo de red, un defecto se considera significativosi se produce entre las polaridades positivay negativa, lo cual hace que la serie de 4 polos deinterruptor automático abra el circuito.No se considera la posibilidad de un doble defectoa tierra (el primer defecto en el lado de alimentaciónde los polos de una polaridad y el segundo en el ladode carga de los polos de la otra polaridad), así que sesugiere el uso de un dispositivo para monitorizar elaislamiento a tierra, capaz de señalizar la disminucióndel aislamiento a tierra como consecuencia de unprimer defecto a tierra.1.000 V CCRED CON UNA POLARIDAD CONECTADA ATIERRA*En este tipo de red, los polos conectados en lapolaridad aislada de tierra deben ser capaces decortar una corriente de falla a 1.000 V; por lo tantoes necesario disponer en esta polaridad la seriede 4 polos. En consecuencia, la polaridad puestaa tierra no puede interrumpirse y a menudo estoni siquiera es necesario, puesto que está ligada alpotencial de tierra.RED CON EL PUNTO MEDIO DE LA FUENTE DEALIMENTACIÓN CONECTADO A TIERRAEn este tipo de red, los 2 polos conectados en unapolaridad deben ser capaces de cortar una corrientede falla a 500 V, mientras que en caso de un defectoentre las dos polaridades, la tensión que lo alimentavuelve a ser de 1.000 V y el esquema propuestopermite el corte con 4 polos en serie.+ -TmaxProtección+función deaislamiento+ -LOAD+ -LOAD+ -LOADFunción deprotecciónLOAD+ LOAD -+ LOAD -EmaxProtección+función deaislamiento(*) Para el interruptor automático Emax, consulte a ABB50 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


<strong>Interruptor</strong>es de desconexión para aplicaciones de hasta 1.000 V CCABB <strong>SA</strong>CE ha desarrollado una gama de interruptores de desconexión (familia Emax/E MS) para aplicaciones decorriente continua hasta 1.000 V de conformidad con la Norma internacional IEC 60947-3.Estos interruptores no automáticos son especialmente apropiados para su uso como enlaces de barra o comoaisladores principales.Estos interruptores de desconexión están disponibles en versiones fija y extraíble, tripolar y tetrapolar.Los interruptores de desconexión de la familia Emax/E MS conservan las mismas dimensiones globales y puedenequiparse con los accesorios comunes para los los interruptores automáticos Emax.Anexo CLa tabla siguiente recoge las características eléctricas del interruptor de desconexión EmaxE1B/E MS E2N/E MS E3H/E MS E4H/E MS E6H/E MSCorriente nominal (a 40°C), Iu [A] 800 1250 1250 3200 5000[A] 1250 1600 1600 4000 6300[A] 2000 2000[A] 2500[A] 3200Polos [N.º] 3 4 3 4 3 4 3 4 3 4Tensión de servicio nominal, Ue (CC) [V] 750 1000 750 1000 750 1000 750 1000 750 1000Tensión nominal de aislamiento, Ui(CC)Tensión de resistencia a impulsos nominal,UimpCorriente nominal admisible de corta duración,Icw (1 s)[V] 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000[kV] 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12[kA] 20 20 25 25 40 40 65 65 65 65Los rendimientos a 750 V son:para E1B/E MS Icw=25 kApara E2N/E MS Icw=40 kApara E3H/E MS Icw=50 kAA continuación se muestran los esquemas de conexiones recomendados por ABB <strong>SA</strong>CE; la conexión de los polosdel interruptor de desconexión debe realizarse conforme a dichos esquemas. Asimismo, en este caso, la división delas distintas modalidades de conexión se lleva a cabo con arreglo a la tensión de instalación. Como se desprendede la tabla inferior, la conexión en serie de tres polos de corte permite alcanzar una tensión nominal de 750 V CC,mientras que con cuatro polos en serie la tensión nominal es de 1.000 V CCTabla 16 Modalidades de conexión de los polos con interruptores de desconexión Emax/E MS para aplicaciones de hasta 1.000 V CCTensiónnominal750 V CC 1.000 V CC+ -LOAD+ - + -LOADConexión de polosLOADLOADE1…E6/E MS <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua51


Documentos de aplicación técnicaGlosarioGlosarioImax corriente máximaIp corriente de cortocircuitoIcn corriente de cortocircuito previstaUa tensión de arco máximaUn tensión de redT constante de tiempoIn corriente nominal de la unidad de disparolr.m.s valor eficaz de una corriente alternaI3 ajuste de la protección instantánea contra cortocircuitoI2 ajuste de la protección instantánea contra cortocircuito con retardoI1 ajuste de la protección contra sobrecargaIcu capacidad definitiva de corte de cortocircuitoIcs capacidad de corte de cortocircuito de servicioIcw corriente nominal admisible de corta duraciónUe tensión de funcionamiento nominalTMG unidad de disparo termomagnética con umbral magnético bajoTMF unidad de disparo termomagnética con umbral térmico y magnético fijoTMD unidad de disparo termomagnética con umbral térmico ajustable y umbral magnético fijoTMA unidad de disparo termomagnética con umbral térmico y magnético ajustableMF unidad de disparo sólo magnética, fijaMA unidad de disparo sólo magnética, ajustableL protección contra sobrecargaS protección contra cortocircuito con disparo de retardoI protección instantánea contra cortocircuitoIk corriente de cortocircuito de régimen casi permanente:i pT kt pcorriente pico de cortocircuitoduración del cortocircuitotiempo hasta el picoτ1 constante de tiempo de ascensoτ2 constante de tiempo de descensoipb corriente pico de cortocircuito suministrada por una batería de plomo-ácido estacionariatpb tiempo hasta el pico en una batería de plomo-ácido estacionariacorriente de cortocircuito de régimen casi permanente de una batería de plomo-ácidoIkbestacionaria52 <strong>Interruptor</strong>es automáticos ABB para aplicaciones de corriente continua


Debido a posibles cambios de estándares y de materiales, lascaracterísticas y dimensiones especificadas en este documentosólo podrán considerarse vinculantes previa confi rmaciónpor ABB <strong>SA</strong>CE.1SDC007104G0201 Septiembre 07Impreso en España6.000 - CALAsea Brown Boveri, S.A.Empresa del Grupo ABB<strong>Interruptor</strong>es de baja tensiónPolígono industrial S.O.08192 Sant Quirze del VallèsTel.: +93 728 87 00 - Fax: +39 035.395.306-433http://www.abb.com/es

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