ABB - Business Unit Enclosures and DIN Rail Products Augusto Tolcachier, 20.11.12 Lanzamiento de la familia Compact Home en Uruguay (MCBs y RCDs) Líder global en tecnologías de potencia y de automatización Posición de liderazgo en los principales negocios 145,000 empleados en más de 100 países Facturación 2011: 38 mil millones de dólares Se forma en 1988 mediante la fusión de las compañías de ingeniería Brown Boveri (Suiza) y ASEA (Suecia) Estas empresas predecesoras se fundaron en 1883 y 1891 Cotiza en bolsa (NY, ZH, ST) y tiene sede en Suiza Organización de ABB Cinco divisiones globales Power Products Power Systems Discrete Automation and Motion Low Voltage Products Process Automation El portafolio de ABB cubre: Productos eléctricos de automatización, protección, control e instrumentación, para la generación de energía y procesos industriales Productos y soluciones para la transmisión y la distribución de la energía Productos de baja tensión Motores y variadores de velocidad Sistemas para edificios inteligentes (domótica) Robots y sistemas robotizados Service Innovación, ventaja competitiva clave de ABB Constante inversión en Investigación y Desarrollo © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 7 Mas de 1,3 billiones de dólares invertidos anualmente en I&D 7,500 científicos e ingenieros Colaboración con 70 universidades MIT (USA), Tsinghua (China), KTH Royal Institute of Technology (Suecia), Indian Institute of Technology (New Delhi), ETH (Switzerland), Karlsruhe (Germany), AGH University of Science and Technology (Poland) División Low Voltage Products Información clave Low Voltage Products 31,000 empleados en el mundo 113 plantas industriales en 35 países Actividad comercial en más de 100 países Facturación: 7.700 millones de dólares durante 2011 150.000 productos (catalog numbers) Más de un millón de productos entregados cada día Base instalada para service superior a los 15.000 millones de dólares Low Voltage Products Enclosures and DIN-Rail Products Productos Modulares para Riel DIN Control Inteligente para Edificios KNX Tableros y Canalizaciones Un amplio rango de equipos con funciones distintas y complementarias que pueden ser integrados para la operación de una instalación Enclosures and DIN Rail Products Interruptores para montaje sobre riel DIN (MCBs) S 800 Corrientes nominales: 0,1A a 125A Capacidad de interrupción: 3 a 50kA Curvas de disparo: B, C, D, K, Z, KM, UCB, UCK Certificaciones de Normas Internacionales (IEC, UL, CCC, …) Interruptores selectivos, regulables, etc Accesorios: contactos de señalización y auxiliares, bobinas de apertura, y de baja tensión, comando motorizado, reconectador, ATT GSM, … WT63 (limitador selectivo) S 200 M S 200 P S 200 S 500 SH 200 S 280 UC S 200 U S 290 S 200 UP SN201 Mini Interruptores Automáticos (MCBs) El fusible automático – Historia Hugo Stotz invento un sistema de apertura reutilizable, actualmente llamado mini interruptor Invención del fusible automático Creador: Hugo Stotz 1923 comienzo del desarrollo 1924 invento patentado 1928 comienzo de la producción El fusible automático – Historia Segunda generación de MCB 1928 Primer MCB Stotz con característica K para la protección de motores 1948 Primer MCB para DIN-rail 1956 Primer MCB de 10 kA mostrado en Hanover fair 1970 System proM compact S 200 1980 Primer MCB selectivo 1999 Interruptores para montaje sobre riel DIN (MCBs) Requerimientos para los MCBs: Desconexión por sobrecorriente con valores predeterminados de actuación Apertura inmediata ante un cortocircuito Continuidad de servicio luego de remover la falta Limit Protección de cables ante sobrecorrientes Diagrama de bloques de un MCB Energia eléctrica Energia mecánica Mecanismo de conmutación Contacto C1 Bimetalico Bobina C2 Componentes funcionales básicos 1. Bi-metalico: disparo por sobrecarga 2. Manija 1 3. Disparo electromagnético ante corto circuitos 4. Mecanismo de conmutación 3 2 5. Cámara apagachispas 5 4 © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 22 MCB – suministrados por ABB Vista interior de un MCB real: 1. Bi-metalico: disparo por sobrecarga 2. Manija 1 2 3 5 3. Disparo electromagnético ante corto circuitos 4. Mecanismo de conmutación 4 © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 23 5. Cámara apagachispas Demostración de la actuación ante un corto circuito El interruptor comienza a reaccionar El martillo de disparo empieza a abrir los contactos. Se crea un arco entre los contactos fijo y movil. 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 24 Demostración de la actuación ante un corto circuito 1 ms después del corto circuito El contacto movil esta casi totalmente abierto. El arco puede ser visto con claridad. Ionized gases 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 25 Demostración de la actuación ante un corto circuito 1.5 ms después del corto circuito El arco ha dejado ahora los contactos Y esta en la cámara apagachispas 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 26 Demostración de la actuación ante un corto circuito 2 ms después del corto circuito El arco esta ahora en la camara apagachispas. Las placas metálicas dividen al arco en pequeños arcos independientes. La tensión de arco entre cada placa metálica es de 30V 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 27 Demostración de la actuación ante un corto circuito 2.5 ms después del corto circuito Arcos pequeños independientes El circuito es finalmente desconectado 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 28 Demostración de la actuación ante un corto circuito 3 ms después del corto circuito …la operación total es realizada 0.5 ms 3 ms 1 ms 1.5 ms 2.5 ms 2 ms © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 29 Enclosures and DIN Rail Products Interruptores para montaje sobre riel DIN (MCBs) S 800 Corrientes nominales: 0,1A a 125A Capacidad de interrupción: 3 a 50kA Curvas de disparo: B, C, D, K, Z, KM, UCB, UCK Certificaciones de Normas Internacionales (IEC, UL, CCC, …) Interruptores selectivos, regulables, etc Accesorios: contactos de señalización y auxiliares, bobinas de apertura, y de baja tensión, comando motorizado, reconectador, ATT GSM, … WT63 (limitador selectivo) S 200 M S 200 P S 200 S 500 SH 200 S 280 UC S 200 U S 290 S 200 UP SN201 Standards MCBs for electrical building or house installation IEC 60898-1 MCBs for industrial use IEC 60947-2 MCBs for American market UL 489, UL 1077 MCBs for Canadian market CSA C22.2 No. 5.1, CSA C22.2 No. 235 Enclosures and DIN Rail Products MCBs – Curvas de disparo típicas Comparación entre los sistemas de apertura Limitador de Corriente UN = rated voltage UL = arc voltage Extinción en el cruce por cero u (V) UN UN IK = prospective short circuit current UL UL ID = short circuit current tV tL limited by MCB tV ttot tL ttot IN = rated current tV = switching time lk lk (switch-off delay) ID tL = switching time caused i (A) lD by extinguishing system ttot = total time required for interrupting a short circuit lN tV tL ttot lN tV tL ttot Energia pasante ante un cortocircuito La energia pasante con el sistema de extinción en el cruce por cero es mucho mayor lk lk ID I (A) lD lN lN tV tL tV tL ttot ttot ƒi2dt for one 50Hz – halfwave I2(A2) ƒi2dt 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (ms) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t (ms) Corto circuito de 900 A, 230 V La energía que causa el daño pasa por todos los cables en el circuito con la falta MCB limitador de corriente MCB con extinción en el curce por cero Protegico con un MCB limitador de corriente Protegido con un MCB con extinción en el cruce por cero Clase de limitación de la energía pasante Todos los MCBs ABB son limitadores de corriente La clase de limitación de la energía es una indicación del valor máximo de I²t que el equipo de protección puede dejar pasar ante la ocurrencia de un cortocircuito La clasificación esta basada en las características de disparo y el sistema de apertura Los MCBs con sistema de extinción en el cruce por cero son clase 1 Los MCBs limitadores de corriente son clase 2 o 3 En muchos países como Alemania solo son permitidos MCBs con clase de limitación 3 Gama de productos S200 / codificación Simple codificación de productos – fácil identificación de los MCBs de ABB de la gama pro M compact No. De polos Familia de productos Capacidad de corto circuito Conductor neutro 3 S 201P-NA K 16 A ~ 230 / 400 25000 3 Corriente nominal en A Tensión alterna/ tensión trifásica Máxima capacidad de apertura en A Clase de limitación de la energia Curva característica © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 37 Dispositivos modulares de montaje lateral S2C-S/H6R contacto de señalización No indica cuando se conmuta manualmente S2C-Hxx L contacto auxiliar Indica cuando se tiene un disparo térmico, electromecánico o manual S2C-Ax bobina de apertura Disparo remoto del MCB S2C – UA bobina de cero tensión Protección contra las caidas de tensión S2C-DH disparo remoto © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 38 Se puede acceder al MCB desde afuera del tablero Enclosures and DIN Rail Products Interruptores Diferenciales Rango completo de interruptores diferenciales (RCDs) totalmente compatibles con los MCBs RCDs desde 16A a 125A Corrientes de disparo 0,01 to 1A RCBO 0.1A a 125A / hasta 690VAC Capacidad de apertura de hasta 50kA Curvas de actuación: AC, A, B, S (selectivos), AP-R (altamente inmunizados) Impacto de la corriente eléctrica La corriente eléctrica puede ser peligrosa debido a: • la circulación de la corriente eléctrica a través del cuerpo humano, • efectos de los arcos eléctricos, • efectos secundarios (por ejemplo, cuando se trabaja sobre una escalera). El impacto sobre el cuerpo humano depende de: • el valor de la corriente, • tipo de corriente, • por que parte del cuerpo circula, • la duración, • la frecuencia. Las consecuencias pueden ser: • daños físicos - quemaduras • daños sicológicos - contracción muscular, ataque cardíaco - destrucción de células Uso de RCDs – Protección Básica y de Falla Definición: Contacto Directo Se habla de Contacto Directo cuando una persona entra en contacto con partes vivas o conductores que están normalmente energizados. La protección principal contra Contacto Directo es la prevención física del contacto, mediante barreras, aíslación, etc. Estas clases de medidas de protección se conocen como Protección Básica. Uso de RCDs – Protección Básica y de Falla Definición: Contacto Indirecto Se habla de Contacto Indirecto cuando una persona entra en contacto con un elemento que accidentalmente esta energizado, y que usualmente no lo esta. Esto podría suceder por una falla en la Protección Básica. Si una persona entra en contacto con este elemento energizado, circulará una corriente a través de el. La protección principal contra contactos indirectos es la desconexión automática de la alimentación del equipo respectivo. Esta clase de protección se conoce como Protección de Falla. Impacto fisiológico de la corriente sobre el cuerpo humano, según IEC 60479-1 Uso de RCDs – Protección Básica y de Falla El peligro de electrocución Cuando una corriente mayor a 30 mA circula por parte del cuerpo humano, hay un serio peligro para la persona si la corriente no es interrumpida muy rápidamente. Por este motivo se ha fijado en 30mA el umbral de detección cuando se requiere proteger a la gente contra contacto directo. 30mA Uso de RCDs – Protección Básica y de Falla Riesgos asociados a fallas en la aislación Una falla en la aislación, independientemente de su causa, representa un riesgo para: La seguridad de las personas La seguridad de la propiedad (riesgo de incendio o explosión, debido al excesivo incremento de temperatura localizado) La disponibilidad de la energía eléctrica (desconexión de parte de la instalación para aislar la falla). RCD: principio de operación L1 L3 L2 N 1 6 8 5 7 2 3 L1 1. Mecanismo de apertura 4. Boton de prueba 7. Transformador toroidal L2 L3 N 2. Rele de apertura 3. Resistencia (circuito de prueba) 5. Circuito de prueba 6. Arrollamiento primario 8. Arrollamiento secundario Principales componentes de un RCD ABB Relé electromagnético Transformador toroidal + Arrollamiento secundario Circuito electrónico RCDs fabricados por ABB T DDA F.. RCCBs DS.. RCBOs DDA.. Blocks •Fuga a tierra •Sobrecarga (con MCBs) •Contacto directo •Corto circuito •Sobrecarga •Fuga a tierra •Corto circuito •Contacto directo •Fuga a tierra •Contacto directo Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) RCD es el término general para todos los dispositivos que operan con el principio de la corriente residual: F200 /FH200 IEC 61008-1 :2000-09: Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrent protection for household and similar uses (RCCBs) Part 2-1: Applicability of the general rules to RCCBs functionally independent of line voltage. Part 2-2: Applicability of the general rules to RCCBs functionally dependent on line voltage. Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) DS9 DS200 FS201 IEC 61009-1 :2000-09: Residual current operated circuit-breakers with integral overcurrent protection for household and similar uses (RCBOs) Part 2-1: Applicability of the general rules to RCBOs functionally independent of line voltage. Part 2-2: Applicability of the general rules to RCBOs functionally dependent on line voltage. DS201-DS202C DS271 Enclosures and DIN Rail Products RCBOs de la gama DS2 Los RCBOs de la gama DS2 están disponibles en tres series distintas, en función a su capacidad de ruptura: DS941 => Icn 4,5kA DS951 => Icn 6 kA DS971 => Icn 10 kA Icn esta definida en IEC 61009. El neutro es seccionado. El polo neutro esta indicado por medio del símbolo N. Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) IEC 61009-1, Annex G: Additional requirements and tests for RCBOs consisting of a circuit-breaker and a residual current unit designed for assembly on site. DDA200 Residual Current Unit (RCU): a device performing simultaneously the functions of detection of the residual current and of comparison of the value of this current with the residual operating value, and incorporating the means of operating the tripping mechanism of a circuit-breaker with which it is designed to be assembled. Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) IEC 62423: Type B Residual Current Operated Circuit-Breakers with or without overcurrent protection for household and similar uses. F200 B type DDA200 B type RCDs designed according to IEC 61008-1 and IEC 61009-1 are suitable in most of the applications, however the use of new electronic technology in equipment may result in particular residual currents not covered in IEC 61008-1 or IEC 61009-1….., in the IEC 62423 are defined additional prescriptions for the detection of DC leakage currents Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) IEC 60947-2 Annex B: Low Voltage Breakers- Circuit-breakers incorporating residual current protection (CBRs) DDA800 To provide protection against the effects of electric shock hazards, devices reacting to residual differential currents are used as protective systems. Such devices are frequently used in conjunction with or as an integral part of a circuit-breaker. Normas internacionales – Producto y Aplicación Interruptores diferenciales (RCDs) IEC 60947-2 Annex M: Low Voltage Breakers- Modular residual current devices (without integral current breaking device) (MRCDs) equipment where the current sensing means and/or the processing device are mounted separately from the current breaking device. They can be even with B type detecting features. RD3 TR Enclosures and DIN Rail Products Interruptores Diferenciales Rango completo de interruptores diferenciales (RCDs) totalmente compatibles con los MCBs RCD desde 16A a 125A Corrientes de disparo 0,01 to 1A RCBO 0.1A a 125A / hasta 690VAC Capacidad de apertura de hasta 50kA Curvas de actuación: AC, A, B, S (selectivos), AP-R (altamente inmunizados) ABB en Uruguay Nuestra organización local ABB es la única compañía global del sector establecida en URUGUAY 100% de la sociedad local pertenece al grupo ABB Experiencia local y regional en proyectos y servicios de mantenimiento (plantas industriales) Lideres en Automatización de Procesos Industriales 38 personas en total 16 Ingenieros Eléctricos y 6 Ingenieros Tecnológicos componen el soporte técnico y de proyectos de la organización local Nueva Producción en ARABB – MCB´s S200 / SH200 MCBs Serie Nro de Polos Curvas Caracteríticas Corriente Nominal Capacidad de Ruptura Anterior Actual S60 SH200, S200 1, 2, 3, 4 1, 2, 3, 4 B, C B, C 2 a 63 Amp 2 a 63 Amp 3 KA 3 - 4,5 - 6 - 10 KA Nueva Producción en ARABB – RCD´s F200 / FH200 RCDs Anterior Actual Serie F360 FH200, F200 Nro de Polos 2,4 2,4 Curvas Caracteríticas AC AC, A Corriente Nominal Sensibilidad Nominal 25, 40, 63, 80, 100 25, 40, 63, 80, 100 A A 30, 300 mA 30, 100,300 mA Gama de Interruptores Termomagnéticos SH200 Los detalles hacen la diferencia Gama de Interruptores Termomagnéticos S200 Los detalles hacen la diferencia Gama de Interruptores Diferenciales FH200 Los detalles hacen la diferencia Gama de Interruptores Diferenciales F200 Los detalles hacen la diferencia Damian Bernardin – Abril 2010 Muchas Gracias por acompañarnos © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 64 © ABB Schweiz AG Low Voltage Products December 4, 2012 | Slide 65