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Protecciones básicas y avanzadas
en Baja Tensión

En el mercado, existen interruptores automáticos con módulos de protección intercambiables en terreno, mediante los cuales es posible disponer de protección básica y avanzada, medida, control y variables de mantenimiento.

En uno de estos módulos, las protecciones básicas (LSIGV) se realizan mediante tecnología ASIC basada en electrónica booleana en estado sólido embebida. Esto permite soportar temperaturas de hasta 120°, cada polo del interruptor posee 2 toroides, uno de núcleo de aire para la medida y protección, y otro para alimentar la electrónica militar. El ASIC está totalmente encapsulado dentro del módulo, autónomo e independiente de las demás funciones de la unidad (ver figura 1).

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Figura 1. Unidad de control ASIC: principio y alimentación.


Protección avanzada y señalización

Las protecciones avanzadas y las mediciones de variables eléctricas se realizan mediante un microprocesador. Las protecciones avanzadas disponibles son, principalmente: Sobretensión, Subtensión, Desbalances de Corriente, Desbalances de Tensión, Sobrefrecuencia, Subfrecuencia, Corrientes medias Máximas, Inversión de Potencia, Desconexión por Sobre Potencia o Sobrecorriente y Cambio de Secuencias, entre varias más, además de poseer funcionalidades sobre la curva de protección para garantizar selectividad con las protecciones de Media Tensión, ya sean fusible o relé multifunción. Los cuadros 2, 3 y 4 ejemplifican las distintas opciones de configuración de una protección de sobretensión.

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Cuadro 2.

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Cuadro 3.

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Cuadro 4.

En este caso, existen tres posibilidades de programar una protección avanzada: OFF, Alarma y Disparo. La opción OFF implica que la protección Umáx está desactivada. La opción "Alarma" implica que en caso de existir una sobretensión, ésta será señalizada por el display del módulo. También la alarma puede ser asociada a un contacto programable. En la opción "Disparo" el interruptor dispara en caso de existir una sobretensión (Umáx). Naturalmente el interruptor posee las opciones estándares de señalización: señalización abierto/cerrado OF, señalización de disparo SD, señalización de disparo por defecto SDE, señalización de disparo por pérdida de aislación SDV.

Otra función muy útil en estos módulos de protección es la desconexión/reconexión por corriente o Potencia. Su funcionamiento es muy simple: cada vez que se supera un valor predeterminado de potencia o corriente por un tiempo también predeterminado, el módulo activa un contacto de salida, con el cual se puede bajar alguna carga no crítica. En caso de que la potencia o corriente caigan bajo el umbral también por un tiempo predeterminado, el contacto seco cambia de estado alimentando nuevamente las cargas no críticas. Este contacto puede actuar sobre las bobinas de disparo y cierre de los interruptores que alimentan las cargas no críticas o pueden ser ingresados a un PLC o sistema de control que toma las acciones predefinidas (ver cuadro 5).

sch5.gif (13341 bytes)
Cuadro 5.

Además, las variables de medida parten desde la corriente individual, tensiones, energías, potencias, factor de potencia, frecuencias, máximos, armónicos hasta 51,...entre muchas más (ver cuadro 6, 7, 8, 9 y 10).

sch6.gif (7203 bytes)
Cuadro 6.

sch7.gif (8816 bytes)
Cuadro 7.

sch8.gif (9048 bytes)
Cuadro 8.

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Cuadro 9.

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Cuadro 10.


Además, estos modernos módulos de protección poseen históricos de defectos y permiten visualizar en todo momento los 10 últimos disparos, registrando para cada defecto causa de disparo, umbral de disparo, intensidades cortadas en amperios, fecha, hora, minuto y segundo. También poseen históricos de las últimas 10 alarmas activadas, registrando para cada una de ellas causa de la alarma, umbral de activación de la alarma, fecha, hora, minuto y segundo.

Asimismo, estas protecciones guardan un registro de las variables de mantenimiento más importantes, como el número total de maniobras desde la puesta en servicio y el número total de maniobras desde el último reset de maniobras (ver cuadro 11 y 12).

sch11.gif (8034 bytes)
Cuadro 11.

sch12.gif (8351 bytes)
Cuadro 12.


Opciones de comunicación

Si se les incorpora al interruptor un módulo de comunicación y se asocia a un sistema de supervisión o gestión de energía (o SCADA Eléctrico) se tiene un manejo total del sistema de distribución y se puede disponer de un Centro de Distribución de Carga Inteligente (CDCI). De esta manera se pueden centralizar el conocimiento de los estatus de las protecciones, conocer el valor de cualquier variable eléctrica del sistema, regular las protecciones básicas, programar las protecciones avanzadas, los contactos programables, tener acceso a las horas de funcionamiento, históricos de defectos y fallas.

Por Herman Sandoval, Activity Manager Electrical Distribution de Schneider Electric.   www.schneider-electric.cl
Diciembre 2009
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