Fusible Fraccionario Protección de Transformadores

La línea completa de eslabones “ELEMSA” puede brindar una protección
efectiva contra las sobrecorrientes a los equipos y sistemas de distribución
eléctricos.
Además se puede coordinar con otros dispositivos de protección para
sacar de servicio o aislar ramales alimentadores del sistema que presenten
fallas.
La selección de un tipo de fusible respecto al otro se hace en función de su
relación de velocidad, que se define como la relación de corrientes mínimas de fusión a 0.1 y 300 segundos, a mayor cociente menor velocidad de
fusión.
Fusible Fraccionario
(Tipo F)
A fin de satisfacer los requerimientos especiales de protección en los
nuevos esquemas de distribución de enregía se tienen desarrollados los
eslabones fusible Fraccionario.
Tienen asignada una capacidad nominal inusual muy cercana a la corriente continua nominal que traen carga de los formadores de distribución de
tamaño pequeño, y están diseñados para proveer protección por sobrecarga y evitar la operación innecesaria durante tiempos cortos.
Corrientes nominales preferentes: 1/3, 1/2, 3/4, 1 1/4, 1 1/2, 2 1/2, 2 3/4 y
3 1/2 amperes.
Protección de Transformadores
Factores considerar.
-Aislar eléctricamente al transformador.
-Prevenir fallas internas que causenla destrucción del transformador.
-Proteger al transformar de sobrecargas severas.
-Resistir sobrecargas de tiempo corto.
-Resistir las corrientes de carga fría y de magnetización en el transformador.
-Resistir el daño pro sobretensiones inducidas debido a descargas atmosféricas.
-Coordinarse con otros dispositivos de protección contra sobrecorrientes.
Criterios de selección de la corriente nominal del transformador.
>La corriente del fusible debe ser mayor o igual que la corriente nominal
del transformador.
>La curva corriente-tiempo mínima fusión debe de quedar a la derecha de
la curva de magnetización del transformador.
>La curva corriente-tiempo mínima de fusión debe de quedar a la derecha
de la curva de carga fria del transformador.
>La curva corriente-tiempo máxima de fusión debe de quedar a la izquierda de la curva de baño témico del transformador.
>Coordinarse selectivamente con otros dispositivosde protección contra
sobrecorrientes.
Velocidad de fusión.
La relación de velocidad de fusión de todas las capacidades de 100 AMPS.
Y menores es la relación en la corriente de fusión en 0.1 segundos y la
corriente de fusión de 300 segundos.
Corriente de fusión a 300segundo.
En la curva de corriente mínima de fusión es aproximadamentedel 170
del rango de la corriente nominal y proveeuna deseable alta capacidad de
sobrecarga.
Corriente de fusión a 0.1 segundo.
Tiene un rango de 3 AMPS, para el fusible de 0.33 AMPS: hasta 509
AMPS, en el fusible de 15 AMPS. Esto da por resultado una alta capacidad
de interrupción en todos los rangos.
El fusible fraccionario ELEMSA está diseñado para carga de alto impulso..Están recomendados como fusibles primarios del transformador para
proteger cortocircuitos y sobrecorriente.
Código ELEMSA
El código de las tablas está representado como se indica a continuación.
Tensión Nominal en Kv =15,27 y 38 para CFE
Tensión Nominal en Kv = 6 y 23 para LFC
(Tipo) relación de velocidad de fusión = K (rápido). T (lento). F (fraccionario)
Corriente nominal en Amperes=rango de 0.33 A hasta200A
Tabla 1.-Código Elemsa y características de los eslabones fusibles tipo K (Rápido)
TIPO
DESCRIPCION
PAG. CAT
15K-­‐1
38K-­‐1
15K-­‐2
38K-­‐2
15K-­‐3
38K-­‐3
15K-­‐5
38K-­‐5
15K-­‐6
38K-­‐6
15K-­‐7
38K-­‐7
15K-­‐8
38K-­‐8
15K-­‐10
38K-­‐10
15K-­‐12
38K-­‐12
15K-­‐15
38K-­‐15
15K-­‐20
38K-­‐20
15K-­‐25
38K-­‐25
15K-­‐30
38K-­‐30
15K-­‐40
38K-­‐40
15K-­‐50
38K-­‐50
15K-­‐65
38K-­‐65
15K-­‐80
38K-­‐80
15K-­‐100
38K-­‐100
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
LISTON FUSIBLE TIPO UNIVERSAL
2066A1
2070A1
2066A2
2070A2
2066A3
2070A3
2066A4
2070A4
000258
000260
2066A5
2070A5
2066A6
2070A6
2066A7
2070A7
2066A8
2070A8
000269
K
2066A9
000273
2066AA
000277
2068A1
000282
000285
Nota.-Los eslabones son de cabeza removible para montaje en corta circuitos fusible de
distribución.
Tabla 2.-Código Elemsa y características de los eslabones fusibles tipo T (Lento)
Nota.-Los eslabones son de cabeza removible para montaje en corto circuitos fusible de
distribución.
Tabla 3.-Código Elemsa y características de los eslabones fusibles tipo F (Fraccionario)
Nota.-Los eslabones son de cabeza removible para montaje en corto circuitos fusible de
distribución.
Corriente mínimo de fusión para fusible universal Tipo “K” (rápido)
Corriente de interrupción total listón fusible universal Tipo “K” (rápido)
Corriente mínimo de fusión para listón fusible universal tipo “T“ (lento)
Corriente de interrupción total listón fusible universal Tipo “T” (lento)
Aplicación de Fusibles
La aplicación correcta de fusibles requiere conocimiento del sistema y
equipo que debe protegerse. Para fines de coordinación se debe conocer la
corriente de falla a cortocircuito disponible, corriente de carga y corriente
de arranque en el punto de aplicación.
Variable de operación.
Se deben considerar los efectos de estas variables de operación cuando se
seleccionan los fusibles.
1.-Precarga: porque la corriente de carga no está necesariamente en proporción directa a la capacidad nominal del fusible, sino que depende de la
magnitud y duración de la corriente. La precarga aumenta la temperatura
del fusible dando lugar a que el tiempo de fusion del elemento fusible se
reduzca para todos los valores de la corriente de cortocircuito.
2.-Se puede considerar que la temperatura ambiente es la misma para
todos los fusibles de un circuito común. Las curvas de tiempo corriente están basadas en pruebas efectuadas con fusibles a una temperatura
ambiente de 20º C. a 30º C. Cuando la temperatura ambiente aumenta
, disminuye el tiempo de fusión.3.-El calor de fusión se refiere al calor
necesario para convertir un sólido a su temperatura de fusión en líquido a la misma temperatura. Las corrientes de corto circuito de duración
corta pueden proporcionar una parte del calor de fusión que puede dañar
la sección fusible dado a una fusión parcial- Un fusible afectado en esta
forma puede exhibir las características de tiempo de fusión reducida.
Reglas para aplicación de Fusibles.
Por definición convencional cuando se aplica a un sistema dos o más
eslabones fusibles u otros dispositivos de producción, el dispositivo más
cercano a la falla sobre el lado de entrada de energía es el fusible o dispositivo “protector”, y el más cercano al suministro de energía es el dispositivo
fusible “protegido” o de respaldo. La figura siguiente ilustrará esta situación.
Una regla especial para la aplicación de los fusibles, establece que el tiempo máximo de apertura del fusible protector, no debe exceder del 75% del
tiempo mínimo de fusión del fusible del fusible protegido. Este principio
asegura que el fusible protector interrumpirá y despejará la falla antes de
que el fusible protegido sea dañado en forma alguna. El factor 75% compensa las variables de operación como son, precarga inicial, , temperatura
ambiente y calor de fusión.
Otra regla importante establece que la corriente de carga en el punto de
aplicación del fusible no debe exceder la capacidad continua del corriente
del fusible.
Si la corriente de carga excediera la capacidad del fusible, este se puede
calentar, romper y causar una interrupción innecesaria. La capacidad continua de corriente es aproximadamente de 1.50 de la capacidad nominal.
Principio de coordinación
1.-El dispositivo protector debe despejar una falla permanente o temporal antes de que el dispositivo protegido irrumpa el circuito u opere un
restaurador.
2.-Las interupciones originadas por fallas permanentes deben ser restringidas a la selección más pequeña del sistema y por el tiempo más corto-
Un ejemplo sencillo de una coordinación en un sistema se muestra en el
diagrama que sigue según el cual una subestación recibe energía de una
línea de transmisión de alto voltaje y y reduce el voltaje a 12.47/7.2 kv.La
energía al cliente es entregada por transformadores 7200 - 12/240 V.
os dispositivos protectores en esta ilustración están localizados en los puntos de coordinación.El dispositivo
L
A está en la subestación. Los dispositivos C y H están en el alimentador. El dispositivo D está en el primario del
transformador, y los dispositivos E, F y G son fusibles a la entrada de los servicios en el secundario del transformador. todos los dispositivos y fusibles deben seleccionarse para soportar la corriente de carga normal y responder adecuadamente a una falla.Con respecto al dispositivo H , el dispositivo C es el protegido. Cuando ocurre
una falla en el punto 1, el dispositivo C no debe abrir, el dispositivo H debe intervenir.Con respecto al dispositivo
A, el dispositivo C es el protector y debe interrumpir la corriente de falla permanente del punto 2 antes de que
opere el restaurador A. El dispositico B también es protector de A y debe operar en forma similar al C. Para una
falla del transformador en el punto 4, el dispositivo D debe interrumpir la corriente normal en el resto del sistema. Cuando ocurre una falla en el punto 5, en la derivación del secundario del transformador, debe interrumpir
el dispositivo E, permitiendo que siga llegando energía al transformador para que reciban servicios los otros
clientes de las otras derivaciones secundarias.
Coordinación de fusible a fusible.La coordinación de fusibles se puede llevar a cabo usando las curvas de tiempo-corriente, tablas de coordinación o reglas ya establecidas por la industria en la forma empírica. En el orden
dado los métodos son progresivamente más fáciles, pero la regla empírica no proporciona la coordinación preferida proporcionada por curvas de tiempo-corriente o tablas de coordinación pero con menos trabajo. Cuando
se debe extender la coordinación sobre una amplitud máxima de corriente de falla no se recomienda el método
empírico.
Curvas de Tiempo- Corriente
Los estudios de coordinación usando curvas de tiempo-corriente para
la coordinación de fusibles K y T
en un sistema con fusible A en un
alimentador y fusible B y C en los
ramales.
muestra en cada punto de coordinación la corriente máxima de cortocircuito en amperes simétricos y la coSe
rriente de carga normal. Se usan fusibles tipo K en todos los desconectadores fusibles.
En el diagrama que sigue se muestran las curvas de tiempo mínimo de fusión y de apertura total máxima para
los fusibles posibles de usarse en los puntos A, B y C del sistema.
El fusible 30K para 45 amperes continuos, soportara la carga de corriente de 30 amperes y dar[a un tiempo
m[aximo de apertura de 0.025 segundos para 1.500 amperes de corriente-continua en el punto C .El tiempo mínimo de fusión no es un factor crítico si no se necesita coordinar otros dispositivos de protección con el último
fusible del ramal.
Se debe encontrar ahora un fusible que sea capaz de llevar 36 amperes, de corriente continua el punto B coordinarse con el 30 K , el tiempo máximo de apertura a tiempo mínimode fusión para fusibles 65K Y 30K es
0.025/0.032 osea 78%, aunque algo mayor que el 75% se podría usar o coordinar con el siguiente 80K.
El fusible 100K que puede llevar continuamente 150 amperes, interrumpirá satisfactoriamente 1,800 amperes de
corriente continua en el punto A y coordinar con 65K en el punto B la relación en el tiempo máximo de apertura
del 65K y el mínimo de fusión ddel 100K es de 0.054/0.082=38%.
Reglas aproximadas
Se han establecido reglas aproximadas para la coordinación de fusibles con normas EEI-NEMA del mismo tipo y
categoría.
1.-Los eslabones tipo K se pueden coordinar satisfactoriamente entre capacidades adyacentes en la misma serie
para valores de corriente hasta 13 veces la capacidad del fusible protegido.
2.-Cuando se trata de un fusible tipo T hasta 24 veces la capacidad del fusible protegido.
Las reglas aproximadas son muy útiles en sistema donde la corriente de falla disminuye proporcionalmente en
forma lineal conforme los puntos de coordinación, aproximadas.
La corriente de carga de 12 amperes en el punto C sugiere un
fusible tipo 10K, que se coordinará con el siguiente fusible en
la serie un 15 , hasta 156 amperes. Como la corriente disponible falla en el punto B es de 150 amperes, los fusibles 10K
y 15K se coordinarán satisfactoriamente. Los requisitos de
la corriente de carga, también están satisfechos por el fusible
15K.