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Qué es la coordinación de la protección
El objetivo de la coordinación de protecciones es utilizar dispositivos de protección para minimizar los daños y aislar un problema en un sistema eléctrico. Debe realizarse un estudio de coordinación de protecciones para coordinar correctamente todos los dispositivos de protección.
La función de los dispositivos de protección en un sistema coordinado es:
(a) Reducir la exposición y aislar la zona problemática para que no se vean afectadas otras partes del sistema eléctrico;
(b) Limitar la interrupción sólo a la zona problemática.
(c) Actuar con rapidez para limitar los daños a cualquier equipo que esté protegiendo.
Existen varias normas internacionales que cubren los requisitos para la coordinación de la protección de los sistemas eléctricos de baja tensión y este artículo ofrece un resumen de las mismas como referencia.
AS/NZS 3000:2018
Cláusula 2.5.7.2.2:
La discriminación se consigue mediante un estudio de discriminación, las relaciones indicadas a continuación o los datos y tablas del fabricante. No es necesario aplicar la discriminación por encima de la corriente de arco Iarc, que se considera entre el 30% y el 60% de la corriente de cortocircuito prevista. No es necesario aplicar la discriminación cuando los dispositivos de protección están en serie en el mismo circuito, como en los suministros conectados a SAI.
Cláusula 2.5.7.2.3:
| Escenario | Requisito | Cómo conseguir |
|---|---|---|
| Clasificación de C₂ ≥ 800 A | Es necesario discriminar entre las curvas de sobrecarga y los ajustes instantáneos, pero no es necesario aplicarlos por encima de la corriente de defecto de arco (Iarc). | Según datos del fabricante |
| Rating of 250 A ≤ C₂ < 800 A | Para valores nominales de C2 superiores o iguales a 250 A e inferiores a 800 A, se preverá una discriminación entre las curvas de sobrecarga. | Se considera que se consigue la discriminación si el ajuste de sobrecarga de C₁ ≥ 1,5 × C₂, por ejemplo, C₁ 1000 A con C₂, 630 A. |
| Rating of C₂ < 250 A |
La discriminación entre las curvas de sobrecarga es necesaria y se recomienda hasta el ajuste instantáneo (Ii) o la captación de corta duración (ISD) de C1, pero no es necesario aplicarla por encima de la corriente de defecto de arco (Iarc).
Excepción: Para valores nominales de C2 ≤ 80 A no es necesaria la discriminación. |
Se considera que se consigue la discriminación si C₁ ≥ 1,5 × C₂, por ejemplo, MCB C₁ marcado C63 con MCB C₂ marcado C40 (es decir, ambas curvas C). |
| Fusibles | Proporcionan discriminación (selectividad) en caso de sobrecarga. |
Se considera que la discriminación (selectividad) entre fusibles HRC se consigue-. 1. Para sobrecarga cuando F₁ ≥ 1,6 × F₂, por ejemplo 16 A con 10 A; y 2. Para cortocircuito cuando F₁ ≥ 2 × F₂, por ejemplo, 20 A con 10 A¹. |
| C₂ y F₁ | Proporcionar discriminación (selectividad) entre la curva de sobrecarga y el ajuste instantáneo o de corto retardo (ISD) de C₂ y la curva tiempo-corriente de F₁. | - |
- Las curvas de sobrecarga son las correspondientes a tiempos >0,01 s. Los datos de cortocircuito se basan en la I2ttotal de F2 ≤ I2tprearrancada deF1.
- IPSC es la corriente de cortocircuito prevista. Iarc es la corriente de arco máxima estimada (= 60%IPSC). Ii es el ajuste instantáneo.
- Isd es el ajuste de retardo corto.Isd no está disponible en interruptores magnetotérmicos y sólo está disponible en algunos interruptores magnetotérmicos con relés electrónicos.
BS7671:2018
Cláusula A53.3
Entre disyuntores o disyuntor y CPS o disyuntor y relé de sobrecarga o disyuntor y arrancador de motor
La selectividad en caso de sobrecarga se verifica mediante la comparación de las características tiempo/corriente de los dispositivos implicados. El tiempo máximo de funcionamiento del dispositivo del lado de la carga debe ser inferior al tiempo de no actuación del interruptor automático para cualquier corriente de sobrecarga. La separación de las características en los ejes de tiempo e intensidad permite un funcionamiento selectivo en esta zona.
Cláusula A53.4 Entre fusibles
Selectividad en condiciones de cortocircuito entre OCPD:
La selectividad en caso de sobrecarga se verifica comparando las características de tiempo/corriente de los fusibles implicados. El tiempo total de funcionamiento del fusible del lado de la carga debe ser inferior al tiempo de prearranque del fusible del lado de la alimentación. Los fusibles según BS EN 60269-2 de la misma categoría de utilización (por ejemplo, tipo gG) con corriente nominal de 16 A y superior proporcionarán una selectividad total si la relación de las corrientes nominales es de 1,6:1 o superior. La separación de las características en los ejes de tiempo y corriente proporciona un funcionamiento selectivo en esta zona.
Cláusula A53.5
Entre el interruptor automático (aguas arriba) y el fusible (aguas abajo)
La selectividad en caso de sobrecarga se verifica mediante la comparación de las características tiempo/intensidad, teniendo en cuenta, en su caso, el ajuste de disparo del interruptor automático. Cuando se utilizan las características tiempo/intensidad publicadas, debe tomarse la curva de tiempo de funcionamiento máximo para el aparato aguas abajo y la curva de tiempo de funcionamiento mínimo para el aparato aguas arriba. La separación de las características en los ejes de tiempo e intensidad permite un funcionamiento selectivo en esta zona.
Cláusula A53.6
Entre fusible (aguas arriba) e interruptor automático (aguas abajo)
La selectividad en caso de sobrecarga se verifica mediante la comparación de las características tiempo/corriente, teniendo en cuenta, en su caso, el ajuste de disparo del interruptor automático. El tiempo máximo de funcionamiento del interruptor automático indicado por el fabricante debe ser inferior al tiempo mínimo de predesconexión del fusible indicado por la norma del producto. La separación de las características en los ejes de tiempo e intensidad permite un funcionamiento selectivo en esta zona.
Cláusula A53.7
Entre interruptores automáticos
En general, hay que remitirse a la documentación del fabricante.
En la práctica, la selectividad se garantiza hasta el nivel de corriente de defecto en el que el valor de cresta de la corriente de paso del interruptor automático situado aguas abajo es inferior al valor de cresta correspondiente al nivel de disparo instantáneo del interruptor automático situado aguas arriba. Cuando el interruptor automático situado aguas arriba tiene un comportamiento selectivo específico, el límite de selectividad puede ser superior.
Cláusula A53.8
Entre fusibles
Cláusula A53.9
Entre el interruptor automático (aguas arriba) y el fusible (aguas abajo)
La corriente de paso de pico del fusible debe ser inferior a la corriente mínima de disparo instantáneo del interruptor automático.
Los datos de los valores de pico de los fusibles deben tomarse de la norma correspondiente o de la documentación del fabricante. Si los datos se toman del fabricante, debe indicarse en la documentación de la instalación.
Cláusula A53.10
Entre fusible (aguas arriba) e interruptor automático (aguas abajo)
IEC 60364-5-53:2019 + AMD1:2020
Artículo 535.1
Selectividad entre dispositivos de protección contra sobreintensidades
El OCPD del lado de la carga (Q2) proporciona protección hasta el nivel del límite de selectividad de sobreintensidad Is, sin provocar el funcionamiento del OCPD aguas arriba (Q1). Para determinar la corriente límite de selectividad Is, hay que remitirse a las instrucciones del fabricante de los OCPD aguas abajo y aguas arriba. Cuando no se disponga de información sobre esta combinación por parte del fabricante, la corriente límite de selectividad Is podrá definirse comparando las curvas tiempo-corriente de funcionamiento de los OCPD.
La corriente límite de selectividad Is se evaluará teniendo en cuenta los valores de energía, como la energía de paso para los interruptores automáticos y la energía de fusión para los fusibles. Véanse también las normas de producto pertinentes.
| Tipo de selectividad | Definición |
|---|---|
| Selectividad parcial |
The selectivity limit current Is is lower than the maximum prospective short-circuit current Isc_max at the installation point of the OCPD on the load side: Is < Isc_max |
| Selectividad total |
The selectivity limit current Is is equal to or higher than the maximum prospective short-circuit current Isc_max at the installation point of the OCPD on the load side and lower than its breaking capacity Icu or Icn: Isc_max ≤ Is < Icu or Icn |
| Selectividad total |
La corriente límite de selectividad Is es igual o superior a la corriente de cortocircuito prospectiva máxima Isc_max en el punto de instalación del OCPD del lado de la carga e igual a su poder de corte Icu o Icn: Isc_max ≤Is = Icu o Icn |
| Mayor selectividad |
The selectivity limit current Is is equal to or higher than the maximum prospective short-circuit current at the installation point of the OCPD on the load side (Q2) and lower than or equal to the combined current Icomb of this combination. The breaking capacity Icu or Icn on the load side (Q2) is lower than the maximum prospective short-circuit current at its installation point: Icu or Icn < Isc_max ≤ Is ≤ Icomb Enhanced selectivity can only be designed with respective information from the manufacturer of the devices. |
Artículo 535.3
Selectividad entre dispositivos de protección diferencial
Para garantizar la selectividad entre dos diferenciales en serie, estos dispositivos deberán cumplir las dos condiciones siguientes:
- El dispositivo de protección diferencial situado en el lado de alimentación (aguas arriba) se seleccionará de acuerdo con la norma IEC 61008 (todas las partes), IEC 61009 (todas las partes) o IEC 62423 como tipo S o de acuerdo con la norma IEC 60947-2 como tipo temporizado;
- La corriente residual asignada de funcionamiento del dispositivo situado en el lado de alimentación será al menos tres veces superior a la de los dispositivos de protección diferencial situados en el lado de carga.
Artículo 535.4
Selectividad de RCD y OCPD
En estudio.
AS/NZS IEC 60947.2-2015 Anexo A, AS/NZS 60898.1-2004 Anexo D
Cláusula Anexo D.5 o A.5
Verificación de la discriminación/selectividad
Normalmente, la selectividad puede considerarse únicamente mediante un estudio de gabinete, es decir, mediante una comparación de las características de funcionamiento de C1 y del SCPD asociado, por ejemplo, cuando el SCPD asociado es un interruptor automático (C2) provisto de un retardo intencional.
La selectividad puede ser parcial o total hasta el poder asignado de corte en cortocircuito Icu de C1. Para una selectividad total, la característica de no disparo de C2 o la característica de predesconexión del fusible debe estar por encima de la característica de disparo de C1. (C1 está aguas abajo, C2 aguas arriba)
Cláusula Anexo D.6.2.2 o A.6.2.2
Verificación de la protección de reserva por comparación de características
En algunos casos prácticos y cuando el SCPD es un interruptor automático, puede ser posible comparar las características de funcionamiento de C1 y del SCPD (dispositivo de protección contra cortocircuitos) asociado.
La idoneidad de la asociación puede evaluarse considerando las características I2t máximas de funcionamiento del SCPD, en el intervalo que va desde la capacidad nominal de cortocircuito Icn de C1 hasta la corriente de cortocircuito prevista de la aplicación, pero sin superar la I2t máxima de paso de C1 a su capacidad nominal de cortocircuito u otro valor límite inferior indicado por el fabricante.
Nota: Cuando el SCPD asociado es un fusible, la validez del estudio documental se limita a Icn de C1.
Referencias:
- AS/NZS 3000: 2018 - Instalaciones eléctricas y normas de cableado de Australia y Nueva Zelanda.
- BS 7671:2018 - Requisitos para instalaciones eléctricas por la British Standards Institution.
- IEC 60364-5-53:2019 - Instalaciones eléctricas de baja tensión - Parte 5-53: Selección y montaje de equipos eléctricos - Dispositivos de protección para seguridad, aislamiento, maniobra, control y vigilancia.
- AS/NZS IEC 60947.2:2015 - Interruptores automáticos de baja tensión.
- AS/NZS 60898.1:2004 - Accesorios eléctricos - Interruptores automáticos para protección contra sobreintensidades para instalaciones domésticas y análogas Interruptores automáticos para funcionamiento en corriente alterna (IEC 60898-1 Ed. 1.2 (2003) MOD)
