Protección de descarga eléctrica
79Diseño de seguridad según EN 60204-1 (1997)
Se ha de tener en cuenta que la intensidad de cortocircuito teórica en el circuito de mando no puede ser superior a 1000 A. Los aparatos de conexión según EN 60947-5-1 están protegidos contra soldadura hasta este valor máximo por los dispositivos de protección indicados. Puede limitar la intensidad de cortocircuito teóri- ca mediante:
El uso de transformadores
La utilización de transformadores para abastecer a los circuitos de mando es obligatoria práctica- mente para todas las máquinas.
Excepción: máquinas con un único arrancador de motor y, como máximo, dos dispositivos de mando. Según 9.1.1, deben interpretarse como palpadores de marcha/parada o dispositivos de enclavamiento.
Dispositivo de protección y longitud de cable/sección
Si se produce un cortocircuito, el dispositivo de protección debe responder con rapidez. La inten- sidad de cortocircuito debe ser suficientemente elevada para que el disparador instantáneo la desconecte antes de 0,2 segundos.
1. Calcule la intensidad de cortocircuito con las magnitudes de influencia:
• Transformador • Longitud de cable • Sección de cable
2. Seleccione luego un dispositivo protector con- tra cortocircuitos con un valor de respuesta má- ximo inferior al de la intensidad de cortocircuito.
Utilice las fórmulas de cálculo siguientes como ayuda:
1. Cálculo de la intensidad de cortocircuito en el lado secundario
l = longitud de cable del circuito secundario en km
r = resistencia del cable monofilar en O/km r = 29,24 O/km para 0,75 mm2 Cu
r = 21,93 O/km para 1,0 mm2 Cu
r = 14,62 O/km para 1,5 mm2 Cu
2. Determinación del dispositivo protector contra cortocircuitos
Requisito: Iksec f Irespuesta máxima
• Valores de respuesta del pequeño interruptor automático para 0,2 segundos
• Fusible
Calcular la intensidad de desconexión de la cur- va característica tiempo-intensidad del fusible correspondiente a 0,2 segundos.
Ejemplo: curva característica tiempo-intensidad de un fusible de 6 A
Transformador de mando STI
Ik sec = intensidad de cortocircuito en el secundario en A
Un sec = tensión asignada del secundario del transformador en V uk = tensión de cortocircuito del
transformador en %
Pn = potencia asignada (potencia de referencia) del transformador en kVA Refe- rencia Carac- terística Intensidad de respuesta máxima del disparador instantáneo PLS B 3 – 5 x In PLS C 5 – 10 x In PLS D 10 – 20 x In 0.5 x k sec I I Cortocircuito al final del cable
k sec Un sec r×I ( ) Un sec 2 uk⁄Pn × ( ) + --- = 0.2 s 5 x n 30 A t I x Intensidad nominal Curva característica tiempo-intensidad Fusible gL D2 / 6A / 500V Tiempo EN 60204
Diseño de seguridad según EN 60204-1 (1997)
10.2 Cables de mando de gran longitud Conexión de contactores mediante cables de mando múltiples
La capacidad de los cables de mando de gran longitud en el circuito de corriente alterna tam- bién puede evitar la caída de los contactores a pesar de que se actúe en caso de emergencia (mando de parada de emergencia). Este peligro está presente, sobre todo:
• con tensiones de mando altas (p. ej., 500 V) • con corrientes de retención bajas del
contactor
• con contactores con una caída de tensión más baja Ua
(CEI/EN 60947-4-1: 10 % < Ua < 75 % Contactores de Moeller:
40 % < Ua < 60%)
El cable de mando, en consecuencia, no debe su- perar una longitud máxima lmax con una tensión de mando y un tamaño de contactor determina- dos, de lo contrario, según cual sea la capacidad de los cables de mando a través de los que fluye la corriente de retención, se evitará la desconexión del contactor.
Longitud máxima de cable lmax
Para poder conectar un contactor correctamen- te, se necesita que la capacidad real del cable C sea menor que Cmax. Si hay un contacto perma- nente, se puede esperar una capacidad C; si hay un mando por impulso, 2 x C. En este último caso, la longitud máxima del cable de mando lmax tan sólo es la mitad que con el contacto per- manente.
contacto permanente
Mando por impulso
Con un valor aproximado de la capacidad es- pecífica del cable de 0,3 mF/km de un cable de mando de 2 conductores, se obtiene una longi- tud de cable de mando máxima permitida a 50 Hz de:
contacto permanente
mando por impulso
PH = potencia nominal de retención en W
La longitud de cable debe reducirse aproxima- damente en un 50 % si el número total de conexiones del contactor supera la 1 · 106 mani- obras.
En la Tabla siguiente aparece la longitud de ca- ble de mando simple máxima para contactores de Moeller. Tensión nominal de accionamiento: 230 V, 50 Hz, máximo 1,1 · Uc.
Número total de conexiones: máx. 1,0 · 106 ma- niobras.
A 60Hz deben reducirse las longitudes de cable indicadas en un 20 %, a 110 V, pueden cuadri- plicarse.
Consejo
Si durante el diseño o la puesta en servicio se de- scubre que los contactores no caen debido a las largas longitudes de cable, puede recurrirse a va- rias soluciones:
• Utilización de un contactor mayor (potencia de retención mayor)
• Reducción de la tensión de mando (tener en cuenta la caída de tensión)
• Utilización de un contactor de accionamiento por corriente continua
• La bobina se puentea mediante un contacto de apertura adicional en el contacto perma- nente o mediante un contacto de cierre en el mando por impulso. Para ello se necesita un cable adicional. Los tiempos de apertura de un contactor se incrementan considerable- mente.
contacto permanente
Mando por impulso
• Conexión en paralelo de una resistencia óhmica para la bobina de contactor. La resist- encia óhmica se calcula a partir de la fórmula siguiente:
C = capacidad del cable en mF La potencia de la resistencia es de:
Debe tenerse en cuenta que la resistencia contri- buye a la potencia total de pérdida de la conexión.
10.3 Establecimiento de la conexión Utilice técnicas de conexión y elementos de construcción ensayados. Lmax. C Lmax. C C I max 1,7 10 6 PH Uc2 ---[m ⋅ = max 0,85 10 6 PH Uc2 ---[m ⋅ = Tipo de contactor
Longitud de cable de mando permitida máxima a Contacto per- manente [m] Mando por impulso [m] DILE 161 80 DILR, DIL00(A)M 298 149 DIL0(A)M 351 175 S-PKZ2 456 228 DIL1(A)M 491 245 DIL2(A)M 562 281 ESR 2.800 1.400 C I C C
a Ponga a tierra el circuito de mando.
b Coloque todas las funciones de contacto en el lado que no está puesto a tierra.
c Desconecte por desexcitación, porque es más seguro respecto a la rotura de cable.
d Utilice interruptores con contactos de maniobra positiva de apertura (no confun- dir con maniobra efectuada positiva- mente).
e Conecte todos los conductores activos al aparato de mando. R 1000 C ---[Ω ] = P Uc 2 R ---[W] = L1 L01 L2 0 I K1 K1 L02 c d b e a
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