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La corriente de cortocircuito que se tiene en el lugar de su instalación
El tipo de conexión
4.4.1.1.- Corriente nominal
Independientemente de si se emplean fusibles para un solo condensador o para un grupo,
primero se debe determinar la capacidad de la unidad, o sea la corriente por fase. A continuación
se debe tomar en cuenta el contenido de armónicas, un valor de 1,35 veces la corriente de carga
es el factor más empleado para determinar la corriente nominal del dispositivo de protección.
4.4.1.2.- Corriente de puesta en servicio.
Puesto que la corriente de puesta de servicio es de régimen transitorio es mejor analizar
este fenómeno a través del concepto de energía i²*t. Para calcular la magnitud de la corriente de
puesta en servicio en un punto determinado del circuito, conectado en estrella aterrizado, se
puede emplear una expresión de la energía dada en función de la corriente de cortocircuito y de la
relación X/R del circuito hasta el punto de localización del banco. La siguiente expresión permite
calcular la energía i²*t basada en el valor peak de la corriente de puesta de servicio (4.18).
CC
L
I
I
K
t
i
*
*
1
65
.
2
2
2
(4.18)
Donde:
K
:
X/R en el lugar donde este instalado el banco.
I
L
:
Corriente nominal del banco en amperes.
Icc
:
Corriente de cortocircuito en el lugar donde este instalado el banco en KA.
Con esta expresión y considerando que la energía i²*t para bancos aislados de tierra es
2,25 veces que para bancos aterrizados, se puede calcular la energía en cualquier punto del
circuito para diferentes condiciones.
Una vez que se calcula la energía, es necesario determinar la energía de fusión mínima del
fusible seleccionado. Esto se realiza calculando la energía para 0,01 segundos en la curva
tiempo–corriente de fusión mínima y multiplicándola por un factor igual a 0.7; este valor es un
factor de seguridad que permite considerar el efecto piel a altas frecuencias. Finalmente, la
energía i²*t de puesta en servicio se puede comparar con la energía i²*t de la curva fusión mínima
para determinar si el fusible opera o no cuando el banco se energice.
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4.4.1.3.- La energía de ruptura.
El fusible seleccionado no debe permitir que la energía que fluya dentro del tanque
sobrepase cierto límite, para prevenir su ruptura. Los limites varían en un rango que va de
80 KA² *seg; hasta 1 MA
2 *
seg. En cualquier caso, a medida que aumenta el valor de la energía
i²*t, mayor es la probabilidad de que el tanque se perfore.
4.4.1.4.- Características tiempo-corriente de ruptura del tanque
Existen curvas de probabilidad de ruptura de tanques debido a arcos internos, estas curvas
proporcionan de manera gráfica, la relación de corriente de falla y tiempo; para diferentes valores
de tiempo-corriente hay cuatro zonas bien definidas. Con objeto de evitar posibles rupturas, el
fusible debe ser coordinado de manera que interrumpa la falla dentro de 300 segundos.
4.4.1.5.- Conexión de bancos de condensadores.
La conexión en estrella con neutro flotante es la que ofrece mas ventajas, debido a que la
tensión aplicada a las unidades es la tensión de fase; requiere de protecciones de menor capacidad
interruptiva. Se debe considerar la conexión con la cual tensión de operación, sea lo más cercana
a la tensión nominal de las unidades.
Cuando los bancos de condensadores no son de gran potencia, la protección en grupo es la
más indicada y el aterrizamiento del banco presenta ciertas ventajas. Cuando se aplica un fusible
para proteger unidades en grupo, la corriente nominal de éste, es grande con respecto a la de cada
unidad individual; entonces, si una de estas unidades falla, la corriente resultante no seria
suficiente para fundir el fusible a menos que el banco esté con neutro conectado a tierra. Cuando
en un banco con neutro aterrizado, con una sección serie por fase, el fusible opera individual o en
grupo, la tensión en las unidades restantes permanece constante. Por el contrario, en un banco con
neutro aislado, la pérdida de una unidad, aumenta la tensión de operación en las unidades
restantes.
Los bancos de gran capacidad, normalmente se protegen con fusibles individuales y con
relés.
Tema desarrollado por:
Ing. Juan Alercio Alamos Hernández
juan_alamos_h@yahoo.es
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