RELES FUSIBLE E INTERRUPTORES CLASE No. 3 (09/04/2012)

Contra Cortocircuito Contra Sobrecargas Fusibles rápidos Int. Automáticos de corte electromagnético Fusibles lentos Int. Automáticos de corte térmico Combinación Fusibles: protegen ante c.c. y sobrecargas de larga duración Fusible + Relé Térmico: protege contra c.c. y sobrecargas Interruptores automáticos Magnetotérmicos: la parte magnética protege contra c.c. y la parte térmica ante sobrecargas

FUSIBLE 1 - Elemento fusible. 2 - Cuerpo generalmente de porcelana. Los fusibles es un dispositivo que combina en un solo elemento la detección de sobrecarga y fallas, así como su interrupción, esta detección se basa en la fusión por efecto de Joule de un hilo o lámina intercalada en la línea como punto débil. su operación consiste en la fusión del elemento fusible cuando la corriente excede determinado valor durante determinado tiempo. 1 - Elemento fusible. 2 - Cuerpo generalmente de porcelana. 3 - Indicador. 4 - Medio extintor generalmente arena de cuarzo.

RESISTIVIDAD

Calor especifico

Transmisión de calor En la Ecuación, h = Coeficiente de emisión de calor del cuerpo hacia el medio por cada m2 de superficie y por cada segundo. ( watt/m2.C)

Calentamiento del conductor por efecto joule

Curva de daño Curva de conductores Curva de transformadores Curva de motores y maquinas rotativas

FENOMENO DE FUSION DE UN FUSIBLE

CONSIDERACIONES

Tabla de características

Características predominante de los fusible Protección muy económica Actuación por fase Por si solo no permite maniobras. Variaciones de la temperatura ambiente modifica sus curvas. Luego de cada actuación resulta necesaria la colocación de una nueva unidad.

Tipos de fusibles DE EXPULSION LIMITADORES DE CORRIENTE EN VACIO GAS SF6

FUSIBLE TIPO EXPULSION Esta compuesto por el elemento fusible y un tubo para el confinamiento del arco. El fusible confiere la características de tiempo inverso. Y el tubo que confina el arco , esta compuesto por materiales que emiten gases.

Fusible limitadores de corriente Los fusible limitadores de corriente están diseñado para su actuación en la protección de falla de baja corriente e inclusive sobrecarga.

NORMA ANSI C37.43 Esta norma define los tipos de fusible: Fusible tipo N: debe soportar continuamente su corriente nominal y fundir en un tiempo de 5 minutos, si la corriente sobrepasa el 230 % de su nominal. Fusible tipo Std: Intermedia entre los K y T; son permisivos a las fluctuaciones de corriente (relación de velocidad 7 a 11). Fusible Tipo H: Conducen hasta el 100% de su In sin daño; tienen característica de fusión muy rápida (relación de velocidad 7 a 11). Fusible tipo K ( o rápido ) Conducen hasta 150% de su In sin daños , deben poseer una relación de rapidez entre 6 u 8 Fusible tipo T (o lentos ) deben poseer una relación de rapidez entre 10 u 13. Además se establece un sistema de punto para los tiempos de operación de : 300, 10 y 0,1 seg. Adicionalmente se establece la corriente que continuamente puede circular a través de fusible sin dañarlo, 150 % para fusible de estaño y 100% para fusible de plata.

Curva tiempo-corriente de un fusible

IEC 60269 y la DIN VDE 0636 La norma internacional IEC que regulan la fabricación de los fusibles es la IEC 60269, y consta de las siguientes partes: IEC 60269-1 “Reglas generales para fusibles de baja tensión” IEC 60269-2 “Fusibles de baja tensión de alta capacidad de ruptura para uso industrial” IEC 60269-3 “Fusibles de baja tensión para instalaciones domésticas y análogas” .

CLASIFICACION DE LOS FUSIBLES 1° letra – “g” o “a” que indica la faja de interrupción 2° letra – “G” o “M” que indica la categoría de utilización Los tipo “g” son aquellos capaces de interrumpir todas las corrientes comprendida entre un valor prefijado de alrededor 1,6 a 2 veces la corriente nominal y su capacidad nominal de apertura. Se dice que operan en toda la faja de corriente. Los tipo “a” son aquellos capaces de interrumpir las corrientes comprendidas entre un valor prefijado de alrededor 4 veces la corriente nominal y su capacidad nominal de apertura. Se dice que operan en una faja parcial. Los tipo “G” son de uso general y los tipo “M” son para la protección de motores.

CLASIFICACION DE LOS FUSIBLES Primera letra. Función. Categoría “g” fusibles de uso general. Categoría “a” fusibles de acompañamiento. Segunda letra. Objeto a proteger. Objeto “I”: Cables y conductores. Objeto “M”: Aparatos de conexión. Objeto “R”: Semiconductores. Objeto “Tr”: Transformadores

CLASIFICACION SEGÚN SU SERVICIO Tipo gF: Fusible de fusión rápida. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos. Tipo gT: Fusible de fusión lenta. Protege contra sobrecargas sostenidas y cortocircuitos. Tipo gB: Fusibles para la protección de líneas muy largas. Tipo aD: Fusibles de acompañamiento de disyuntor. Tipo gG/gL: Norma CEI 269-1, 2, 2-1. Es un cartucho limitador de la corriente empleado fundamentalmente en la protección de circuitos sin puntas de corriente importantes, tales como circuitos de alumbrado, calefacción, etc. Tipo gI: Fusible de uso general. Protege contra sobrecargas y cortocircuitos, suele utilizarse para la protección de líneas aunque se podría utilizar en la protección de motores. Tipo gR: Semiconductores. Tipo aM: Fusibles de acompañamiento de motor, es decir, para protección de motores contra cortocircuitos y por tanto deberán ser protegido el motor contra sobrecargas con un dispositivo como podría ser el relé térmico.

Selección de fusible A continuación se explica la aplicación de las dos condiciones que se deben cumplir los fusibles de la línea que se pretende proteger. CONDICIÓN 1: Las condiciones debe carga no deben llevar a fundirse, la corriente mínima de fusión del fusible sea superior a la corriente máxima de carga In≤ Imc ≤ Imf , donde Imf = K*In donde k= 1,25 ……., 1,5 Imc: corriente de máxima carga In: corriente nominal del fusible Imf: corriente mínima fusión CONDICIÓN 2: el fusible debe ser capaz de soportar la corriente transitoria de energización en el circuito a proteger. (INRUSH) CONDICIÓN 3: La curva de despeje debe ser mas rápida que la curva de daño.

CURVA TIEMPO CORRIENTE DE UN FUSIBLE

Los valores normalizados de fusibles Los valores normalizados de fusibles son los que se muestran en la Tabla I: Tabla I Tabla II

Ic DE SOBRECARGA Y ENERGIZACIÓN ejercicios 1.- Se desea proteger un transformador en el lado primario , cuyo datos de placas son la siguientes 4160/ 480 V, 120 KVA, monofásico. In= 31 A, Imf =1,5 *In= 46.5 Curvas Tiempo-Corriente Factor de daño: Icn = 31 2,3 DAÑO EQUIPO Múltiplo de Ir Corriente Tiempo   3,22 99,82 10000 4,6 142,60 400 8,51 263,81 50 13,8 427,80 20 Icn DE CARGA NOMINAL Corriente Tiempo 31,0 10000 0,01 Ic DE SOBRECARGA Y ENERGIZACIÓN 37,2 49,6 100 186,0 4 372,0

Ejercicio propuesto Se tiene un transformador monofásico de 25 KVA, 240/120 V, determinar la In, Imf, Inrush, curva de daño del equipo