TABLERO CONTROL DE MOTORES DE BAJA TENSIÓN Definición: Es un arreglo de varias unidades
1.
agrupa agrupadas das para para proteg proteger er un deter determin minado ado grupo grupo de motores, como también permite lograr a trav és de su cablea cableado do interio interiorr el automa automatis tismo mo para para realiz realizar ar un dete determ rmin inad ado o proc proces eso, o, la vent ventaj aja a que que ofre ofrece ce este este sistema es que permite tanto la supervisi ón como la operación con un mínimo costo. Las unidades de protecci ón y corte de circuito pueden pueden ser: interrupto interruptores res termomagn termomagnéticos ticos o fusibl fusibles es para para protec protecci ción de moto motore res. s. Lo Loss guardamotores o arrancadores podr án ser de protecci ón térmica fija o ajustable, como también podrán ser con compensación de temperatura ambiental o no. Este tipo de equipos, es conocido como fijo por contar con 02 compartimientos provisto de doble fondo, en donde una secci ón se encuentra alojados los equipos de contro controll de arranc arrancado adores res,, relés térmic rmicos os y puls pulsad ador ores es,, en la otra otra secc secciión se encuentra un chasis con un sistema de barras de cobre el cual depende de la cantidad de arrancadores a servir. 2. Fab Fabrica ricaci ción:
Los
Tablero leross
de
cont ontrol rol
de
motores constituyen una parte inherente a toda red eléctrica y se fabrican para conducir desde algunos pocos amperios hasta el orden de 4000A, as í como para soportar los nive iveles les de corrien ientes de cort cortoc ocir ircu cuit ito o y los nive nivele less de tens tensiión de la red eléctrica ctrica.. Los interr interrupt uptore oress pueden pueden ser del tipo tipo bastidor abierto, en caja moldeada o tipo miniatura (riel DIN) y se pueden equipar con accesorios para mando local y a distancia. Existe una amplia variedad de equipos que pueden ser instalados en estos Tableros. Se fabrican para instalaci ón interior bajo techo o para instalaci ón a la intemperie. 3. Características Constructivas Ejemplo (GL Ingenieros S.A.): o
Fabricación en lámina Cold Rolled, Galvanizada o Acero Inoxidable y del calibre seg ún las necesidades del cliente y/o la norma aplicable.
Tratamiento de la superficie de la l ámina a trav és de desengrase, enjuague, fosfatado, enjuague y pasivado. Realizado en 5 etapas.
Pintura electrostática en polvo horneable texturizada, color Ral 7032.
Chapas de llave copa triangular o chapa tipo bomb ín dos ranuras con mecanismos para el cierre en tres puntos. Las tapas se fijan al cuerpo con torniller ía tipo Bristol avellanada tropicalizada o irisada y desmontable externamente.
La tornillería utilizada (Tuercas, wasa, arandelas, etc.) son de Hierro Tropicalizado grado 5.
El tipo de montaje puede ser AUTOSOPORTADOS, SOBREPUESTO O EMPOTRABLE. Seg ún especificaciones.
Los gabinetes tienen placas de identificación y bolsillos internos para el manejo de planos de fabricaci ón.
Los tableros son dise ñados conforme a los requerimientos del cliente, equipos y normas del sector.
4. Aspectos constructivos – Ejemplo (GL Ingenieros S.A.): o
Para la fabricaci ón de nuestros tableros el éctricos utilizamos las siguientes formas constructivas:
Se usa con los tableros compactos donde no hay separaci ón entre los equipos, el barraje y los contactos de salida.
Se presenta separaci ón entre los equipos y las barras, los contactos de salida se encuentran en el m ódulo del barraje.
Se presenta separaci ón entre los equipos y las barras, los contactos de salida se encuentran en el m ódulo de los equipos.
Se realiza separaci ón de cada equipo, pero los barrajes y contactos de salida se encuentran en el mismo modulo.
Se realiza separaci ón de cada equipo, pero los barrajes y contactos de salida se encuentran en módulos distintos.
Se separan los equipos individualmente, pero los contactos de salida van en el mismo módulo de los equipos, el barraje va separado.
Todo se encuentra en módulos independientes e individuales, un módulo para el barraje, un m ódulo para cada equipo y un modulo por cada contacto de salida.
5. Grado de protección:
o
IP: El grado de protecci ón IP hace referencia a la norma internacional CEI 60529 Degrees of Protection1 utilizado con mucha frecuencia en los datos técnicos de equipamiento el éctrico o electrónico, en general de uso industrial como sensores, medidores, controladores, etc. Especifica un efectivo sistema para clasificar los diferentes grados de protecci ón aportados a los mismos por los contenedores que resguardan los componentes que constituyen el equipo. Ejemplo: IP67. est ándar
inglés: Ingress
Las letras «IP» Protection).
El valor «6» en el primer dígito numérico describe el nivel de protección ante polvo, en este caso: «El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia».
El valor «7» en el segundo dígito numérico describe el nivel de protección frente a líquidos (normalmente agua), en nuestro ejemplo: «El objeto debe resistir (sin filtraci ón alguna) la inmersi ón completa a 1 metro durante 30 minutos».
identifican
al
(del
A continuación, su nomenclatura:
o
IK: Mediante el c ódigo IK se indica el grado de protecci ón proporcionada por las envolventes para los materiales el éctricos contra los impactos mec ánicos externos.
El c ódigo IK se forma por las letras IK seguidas de un n úmero entre 0 y 10, representado con dos cifras (00 a 10). Indican la resistencia a una determinada energ ía de impacto que una envolvente puede soportar sin sufrir deformaciones peligrosas. El significado de los valores numéricos asignados a las cifras se indica en la siguiente tabla: 6.
Evitar perturbación electromagnética: En la industria hay equipos que
emiten perturbaciones electromagnéticas y equipos que son sensibles a estas perturbaciones pudiendo ocasionarle da ños. Los equipos que suelen emitir perturbaciones electromagn éticas suelen ser de gran potencia como contactores, convertidores, etc. y los equipos sensibles a estas perturbaciones electromagnéticas son de baja potencia como plcs, sensores, etc. En algunos casos puede ser que el mismo equipo sea emisor y receptor de perturbaciones electromagnéticas al tener una parte de potencia y otra de maniobra. Para llegar a la convivencia en la industria sin causar problemas entre los equipos debido a las perturbaciones electromagn éticas emitidas y recibidas hay que seguir ciertos consejos y normas de la CEM “compatibilidad electromagnética”.
La compatibilidad electromagn ética cuyas siglas son CEM o EMC en ingl és, tiene como misión el funcionamiento de los aparatos para evitar la emisi ón y recepción de perturbaciones electromagn éticas intolerables entre aparatos de su entorno. Tenemos compatibilidad electromagnética cuando los equipos que emiten perturbaciones no afectan a los receptores de perturbaciones. Para conseguir esta compatibilidad electromagnética en muchos casos se debe poner la soluci ón dentro del entorno donde se produce, buscando la soluci ón más económica, que en muchos casos pasa por proteger de las perturbaciones a los equipos sensibles como sensores, antes que poner filtros antiparasitaje m ás costosos econ ómicamente a los equipos emisores como los convertidores. Una de las soluciones para evitar las perturbaciones es la separaci ón f ísica, ya sea por distancia o poniendo mamparas met álicas o cajas met álicas entre los emisores de perturbaciones y los receptores de las perturbaciones. 7. Especificación – Ejemplo (CCMs BT WEG):
8. Interruptor termomagnético trif ásico – Ejemplo (Legrand 6A): o
Dimensionamiento: Este dispositivo mide en forma constante la energ ía que entra por sus bornes para detectar fugas y, ante esta eventualidad, producir un corte en el suministro de energ ía. Gracias a esta funci ón, se previenen daños estructurales en tu hogar, problemas en el resto de la instalación eléctrica e incendios. Es apto para su colocaci ón en viviendas, oficinas, locales comerciales e industrias. Asimismo, el interruptor posee una llave tripolar termomagnético de 6 amp. Corta las 3 fases cuando detecta una falla en alguna de ellas. Adem ás, está equipado con bornes con jaula. Sus porta-etiquetas facilitan la identificaci ón de los circuitos. Posee, adem ás, un poder de ruptura de 6 KA y es apto para
funcionar con tensiones de 230 a 400 voltios. Requiere de m ínimos procesos de mantenimiento, por lo que no tendr ás que invertir mucho tiempo en la tarea.
o
Especificaciones:
Atributo Descripción Uso Características Tensión Curva Poder de ruptura Montaje Origen Garantía
9.
Detalle Tripolar termomagnético 6 amp. Protección contra cortocircuitos y sobrecarga de red el éctrica. Corta las 3 fases al detectar una falla en alguna de ellas. Conexión segura ya que posee bornes con jaula. Portaetiqueta para identificaci ón de circuitos. 230 - 400V C 6 KA Para riel Din Perú 3 Meses
El fusible: Es un dispositivo de protecci ón contra sobre corriente, que opera
quemándose el elemento sensor de corriente, debido a la circulación de una corriente superior al valor especificado.
o
Dimensionamiento: Varias condiciones influyen en la capacidad de conducción de corriente de un fusible, por ejemplo, temperatura del ambiente, ventilación forzada y la secci ón transversal de las barras o cables. Vale la pena destacar que los cargamentos c íclicos de sobrecarga son la condición más determinante que puede causar la quema prematura del fusible. Para evitar este problema se debe dimensionar el fusible de manera que la corriente de carga nunca ultrapase la corriente nominal del fusible, hasta mismo durante su arranque. Para aplicaciones donde no es posible evitar condiciones de sobrecarga cíclicas la reducción de la vida del fusible será una consecuencia inevitable.
o
10.
Especificaciones:
Deben ser capaces de soportar un 110% de la corriente nominal en forma permanente.
Si la corriente nominal fluct úa entre 0 y 60 A, deben operar despu és de 1 hora con 1.35 In y de 2 horas para fusibles con corriente entre 61 y 600 A.
Fusibles con corriente nominal superior a 600 A deben operar en 4 horas con 1.5 In.
Fusibles con diferentes voltajes y corrientes deben tener diferentes dimensiones f ísicas para evitar confusiones.
El relé térmico: Es un dispositivo que sirve para proteger a circuitos y
receptores interrumpiendo la alimentaci ón sólo cuando se producen sobrecargas pequeñas, pero no prolongadas. Normalmente se usan para proteger a los motores contra esas sobrecargas, en lugar de emplear magnetot érmicos para ello. Cuando se opta por esta soluci ón es necesario usar otro dispositivo adicional que proteja contra cortocircuitos, porque los rel és térmicos no lo hacen.
o
Dimensionamiento:
Están formados por bimetales. Alrededor de los mismos se arrolla un conductor por el que circulará la intensidad del circuito. Éste se calentará por efecto joule, pero cuando genere m ás calor del que es capaz de evacuarse por la carcasa se dilatar á el bimetal correspondiente doblándose y empujando el resorte de apertura de los contactos.
Generalmente, los relés térmicos pueden ajustarse respecto al valor de intensidad que provoca la interrupci ón del circuito. Dicho ajuste consiste en regular la proximidad de los bimetales con el resorte de apertura. La curva de funcionamiento de estos dispositivos, tiempo de disparo versus intensidad, es del tipo I2t.
o
Especificaciones:
Debe interrumpir el circuito cuando se produzca una sobrecarga.
Cuando circule la intensidad nominal, no debe interrumpirse el circuito.
Deben soportar las sobreintensidades que se produzcan en un arranque normal de un motor, sin que interrumpan el circuito.
El calibre del relé térmico debe ser de un valor normalizado inmediatamente superior al de la intensidad nominal de la m áquina o circuito a proteger. También debe ser menor que la capacidad de carga del conductor (máxima corriente admisible del conductor).
El guardamotor: Es un interruptor magnetotérmico, especialmente
11.
diseñado para la protecci ón de motores el éctricos. Este diseño especial proporciona al dispositivo una curva de disparo que lo hace más robusto frente a las sobreintensidades transitorias t ípicas de los arranques de los motores. El disparo magnético es equivalente al de otros interruptores autom áticos pero el disparo térmico se produce con una intensidad y tiempo mayores. También son dispositivos de protección electromecánicos para el circuito principal. Se utilizan principalmente para arrancar y parar motores manualmente y para proporcionar a los fusibles menos protección contra cortocircuitos, sobrecargas y fallos de la fase. Una protección menor de los fusibles ahorra costes, espacio y garantiza una reacci ón r ápida ante cortocircuitos, ya que apaga el motor en milisegundos. Las combinaciones de arrancadores est án equipadas con contactores. o
Dimensionamiento:
Gama completa de accesorios (barras colectoras, contactos auxiliares, contactos de se ñalización…).
Diseño compacto.
Planificación eficiente e instalaci ón combinada perfectamente con la familia de contactores de ABB.
Los conectadores de conductos simples garantizan la conexión eléctrica y mecánica para montar arrancadores directos.
Menor periodo de inactividad de la m áquina, ya que se protegen los motores y se requieren menos resoluciones de problemas. Al proteger los motores, el gasto de mantenimiento es menor.
o
Especificaciones:
Control manual / protección contra corrientes de cortocircuito y sobrecargas.
Ajuste de corriente regulable para la protección de la carga y la indicación de disparo magnético.
Función de desconexión.
12.
Compensación de la temperatura.
Control remoto mediante el desenganche a tensión mínima y el disparo en derivación.
Poder de ruptura de un cortocircuito (Ics): hasta 100 kA.
El
contactor:
Es
un
componente
electromecánico que tiene por objetivo establecer o interrumpir el paso de corriente, ya sea en el circuito de potencia o en el circuito de mando, tan pronto se dé tensión a la bobina (en el caso de contactores instantáneos). Un contactor es un dispositivo con capacidad de cortar la corriente eléctrica de un receptor o instalaci ón, con la posibilidad de ser accionado a distancia, que tiene dos posiciones de funcionamiento: un encendido y otra apagado, cuando no recibe acci ón alguna por parte del circuito de mando, y otra inestable, cuando actúa dicha acción. Este tipo de funcionamiento se llama de "todo o nada". En los esquemas eléctricos, su simbolog ía se establece con las letras KM seguidas de un n úmero de orden. o
Dimensionamiento: Contactos principales: 1-2, 3-4, 5-6: Tienen por finalidad abrir o cerrar el circuito de fuerza o potencia.
Contactos auxiliares: 13-14 (NO): Se emplean en el circuito de mando o maniobras. Por este motivo soportar án menos intensidad que los principales. El contactor de la figura solo tiene uno que es normalmente abierto.
Circuito electromagn ético - Consta de tres partes: 1) El núcleo, en forma de E. Parte fija. 2) La bobina: A1-A2. 3) La armadura. Parte m óvil. o
Especificaciones: Cuando se va a elegir un Contactor hay que tener en cuenta, entre otros factores, lo siguiente:
Tensión de alimentación de la bobina: Esta puede ser continua o alterna, siendo esta última la más habitual, y con tensiones de 12 V, 24 V o 220 V.
Número de veces que el circuito electromagn ético va a abrir y cerrar. Podemos necesitar un Contactor que cierre una o dos veces al d ía, o quizás otro que esté continuamente abriendo y cerrando sus contactos. Hay que tener en cuenta el arco el éctrico que se produce cada vez que esto ocurre y el consiguiente deterioro.
Corriente que consume el motor de forma permanente (corriente de servicio).
Por lo tanto, es conveniente el uso de cat álogos de fabricantes en los que se indican las distintas características de los Contactores en funci ón del modelo. o
Símbolo:
13. Suministro eléctrico en baja tensi ón: o
Definición: El sistema de suministro el éctrico comprende el conjunto de medios y elementos útiles para la generación, el transporte y la distribución de la energí a eléctrica. Este conjunto está dotado de mecanismos de control, seguridad y protección. Constituye un sistema integrado que adem ás de disponer de sistemas de control distribuido, est á regulado por un sistema de control centralizado que garantiza una explotaci ón racional de los recursos de generaci ón y una calidad de servicio acorde con la demanda de los usuarios, compensando las posibles incidencias y fallas producidas. Con este objetivo, tanto la red de transporte como las subestaciones asociadas a ella pueden ser propiedad, en todo o en parte y, en todo caso, estar operadas y gestionadas por un ente independiente de las compa ñías propietarias de las centrales y de las distribuidoras o comercializadoras de electricidad. Asimismo, el sistema precisa de una organización económica centralizada para planificar la producci ón y la remuneraci ón a los distintos agentes del mercado si, como ocurre actualmente en muchos casos, existen m últiples empresas participando en las actividades de generación, distribución y comercialización.
En la figura siguiente, se pueden observar en un diagrama esquematizado las distintas partes componentes del sistema de suministro el éctrico:
o
Niveles normalizados de tensi ón:
Baja tensión 380/220 V 440/220 V
NIVELES DE TENSI ÓN Media tensión Alta tensión 20,0 kV
60 kV
22.9 kV
138 kV
33 kV 22.9/13,2 kV
220 kV
Muy alta tensión 500 kV
33/19 kV
Baja Tensión (abreviatura: B.T.): Conjunto de niveles de tensi ón utilizados para la distribuci ón de la electricidad. Su l ímite superior generalmente es U ≤ 1 kV, siendo U la Tensi ón Nominal.
Media Tensión (abreviatura: M.T.): Cualquier conjunto de niveles de tensión comprendidos entre la alta tensi ón y la baja tensi ón. Los límites son 1 kV < U ≤ 35 kV, siendo U la Tensi ón Nominal.
Alta Tensi ón (abreviatura: A.T.): En un sentido general, conjunto de niveles de tensión que exceden la baja tensi ón (en el contexto del Código Nacional de Electricidad-Utilización). En un sentido restringido, conjunto de niveles de tensi ón superior utilizados en los sistemas eléctricos para la transmisi ón masiva de electricidad. Con límites comprendidos entre 35 kV < U ≤ 230 kV.
Muy Alta Tensión (abreviatura: M.A.T.): Niveles de tensión utilizados en los sistemas el éctricos de transmisi ón, superiores a 230 kV.
NOTA: Se ha tomado como referencia la norma NTP-IEC 60038: Tensiones Normalizadas IEC.
14. Código de color en red trif ásica:
Toma a Tierra: El color utilizado para puesta a Tierra es el Verde – Amarillo, o en algunos casos, existe un cable de color verde con una cinta amarilla exclusiva para este fin.
o
Línea de Fase: Se utilizan los colores Negro, Marr ón, Gris o Rojo.
Línea Neutra: Para la l ínea Neutra se utiliza el color Azul o Blanco.
Nomenclatura de indicación en IEC:
