16 septiembre 2010

Coordinación selectiva

Hoy. mas que nunca, una de las partes mas importantes de cualquier instalación, ya sea edificio de oficinas, planta industrial, teatro, apartamento de gran altura, es el sistema de distribución. Nada parará toda la actividad, paralizará la producción, desconcertará a la gente y posiblemente causará pánico mas efectivo que una falla en la energía.
El AISLAMIENTO de un circuito fallado del restante de la instalación es OBLIGATORIO en los sistemas modernos de hoy. Los apagones NO PUEDEN ser tolerados. No es suficiente seleccionar dispositivos de protección basados solamente en su habilidad para llevar la corriente de carga del sistema e interrumpir la corriente de falla máxima a sus niveles respectivos.Un sistema diseñado apropiadamente permitirá que solamente abra el dispositivo de protección mas cercano a la falla, dejando el resto del sistema sin disturbio y manteniendo la continuidad del servicio.

Podríamos definir la coordinación selectiva como:
El acto de aislar un circuito fallado del resto del sistema eléctrico, eliminando con esto apagones de potencia innecesarios. El circuito fallado es aislado por la operación selectiva de solamente el dispositivo de protección mas cercano a la condición de sobrecorriente.
Las figuras ilustran un sistema no-selectivo y un sistema coordinado selectivamente:

















Usualmente existen dos métodos para realizar coordinación selectiva:
  1. Superposición de curvas-corriente. Estas utilizan una tabla de los datos publicados por los fabricantes, las cuales son dibujadas a mano sobre papel doblemente logarítmico.
  2. Programas de computadora que utilizan un PC y permiten al diseñador seleccionar curvas tiempo-corriente publicadas por los fabricantes y transferirlos a un plotter o impresora, siguiendo las selecciones adecuadas.
La figura siguiente ilustra las curvas características de tiempo-corriente para dos tamaños de fusibles de doble elemento con retardo de tiempo en serie como se muestra en el diagrama unifilar mostrado en la figura de la esquina superior derecha. El eje horizontal de la gráfica representa la corriente simétrica RMS en amperes. El eje vertical representa el tiempo, en segundos, hasta que la falla ocurre.
Por ejemplo, supondremos un nivel de corriente de falla disponible de 1000 amperes RMS simétricos en el lado de carga del fusible de 100 amperes. Para determinar el tiempo que debería de tomar esta corriente para abrir los dos fusibles, primero encontramos 1000 amperes en el eje horizontal (punto A), seguimos la línea discontinua verticalmente hasta la intersección de la curva de libramiento total del fusible de doble elemento con retardo de tiempo de 100 amperes (punto B) y la curva de fusión mínima del fusible de doble elemento con retardo de tiempo de 400 amperes (punto C). Entonces, seguimos horizontalmente desde ambos puntos de intersección, las líneas discontínuas a los puntos D y E. A 1.75 segundos, el punto D representa el tiempo máximo que el fusible de doble elemento con retardo de tiempo de 100 amperes tomará en abrir la falla de 1000 amperes. A 88 segundos, el punto E representa el tiempo mínimo al cual pudiera abrir el fusible de doble elemento con retardo de tiempo de 400 amperes a este nivel de falla disponible. Por esto, se asegura una operación selectiva.

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