Gu%C3%ADa Protecci%C3%B3n Diferencial

Guí

a d

e p

rote

cció

n d

ifere

ncia

l

05/06

Schneider Electric España, S.A. Pl. Dr. Letamendi, 5-708007 BARCELONATel.: 93 484 31 00Fax: 93 484 33 07http://www.schneiderelectric.es

010503 G05

Dep

. leg

al: B

. 00.

000-

00

miembro de:

delegaciones:ANDALUCIAAvda. de la Innovación, s/nEdificio Arena 2, planta 2.a

41020 SEVILLATel.: 95 499 92 10Fax: 95 425 45 20E-mail: [email protected]

ARAGONPolígono Argualas, nave 3450012 ZARAGOZATel.: 976 35 76 61Fax: 976 56 77 02E-mail: [email protected]

CANARIASCtra. del Cardón, 95-97, locales 2 y 3Edificio Jardines de Galicia35010 LAS PALMAS DE G.C.Tel.: 928 47 26 80Fax: 928 47 26 91E-mail: [email protected]

CASTILLA-RIOJAPol. Ind. Gamonal VillimarC/ 30 de Enero de 1964, s/n, 2.ª planta09007 BURGOSTel.: 947 47 44 25Fax: 947 47 09 72E-mail: [email protected]

CENTROCtra. de Andalucía, km 13Polígono Industrial “Los Angeles”28906 GETAFE (Madrid)Tel.: 91 624 55 00Fax: 91 682 40 48E-mail: [email protected]

CENTRO-NORTEPso. Arco Ladrillo, 64“Centro Madrid”, portal 1, planta 2.a, oficinas 17 y 1847008 VALLADOLIDTel.: 983 45 60 00Fax: 983 47 90 05 - 983 47 89 13E-mail: [email protected]

EXTREMADURAAvda. Luis Movilla, 2, local B06011 BADAJOZTel.: 924 22 45 13Fax: 924 22 47 98

LEVANTEFont Santa, 4, local D46910 ALFAFAR (Valencia)Tel.: 96 318 66 00Fax: 96 318 66 01E-mail: [email protected]

NORDESTESicilia, 91-97, 6.°08013 BARCELONATel.: 93 484 31 01Fax: 93 484 31 57E-mail: [email protected]

NOROESTEPolígono Pocomaco, Parcela D, 33 A15190 A CORUÑATel.: 981 17 52 20Fax: 981 28 02 42E-mail: [email protected]

NORTEEstartetxe, 5, planta 4.ª48940 LEIOA (Vizcaya)Tel.: 94 480 46 85Fax: 94 480 29 90E-mail: [email protected]

GUADALAJARA-CUENCACtra. de Andalucía, km 13Polígono Industrial “Los Angeles”28906 GETAFE (Madrid)Tel.: 91 624 55 00Fax: 91 624 55 42

GUIPUZCOAParque Empresarial ZuatzuEdificio Urumea, planta baja, local n.º 520018 DONOSTIA - SAN SEBASTIANTel.: 943 31 39 90Fax: 943 21 78 19E-mail: [email protected]

LEONMoisés de León, bloque 43, bajo24006 LEONTel.: 987 21 88 61Fax: 987 21 88 49E-mail: [email protected]

LLEIDAPrat de la Riba, 1825004 LLEIDATel.: 973 22 14 72Fax: 973 23 50 46

MURCIASenda de Enmedio, 12, bajos30009 MURCIATel.: 968 28 14 61Fax: 968 28 14 80

NAVARRAPolígono Ind. de Burlada, Iturrondo, 631600 BURLADA (Navarra)Tel.: 948 29 96 20Fax: 948 29 96 25

RIOJAAvda. Pío XII, 14, 11.° F26003 LOGROÑOTel.: 941 25 70 19Fax: 941 27 09 38

SANTANDERAvda. de los Castros, 139 D, 2.° D39005 SANTANDERTel.: 942 32 10 38 - 942 32 10 68Fax: 942 32 11 82

TARRAGONACalle del Molar, bloque C, nave C-5, planta 1.ª(esq. Antoni Rubió i Lluch)Polígono Industrial Agro-Reus43206 REUS (Tarragona)Tel.: 977 32 84 98Fax: 977 33 26 75

MALAGAPolígono Industrial Santa BárbaraCalle TucídidesEdificio Siglo XXI, locales 9-1029004 MALAGATel.: 95 217 22 23Fax: 95 224 38 95

TENERIFECustodios, 6, 2.°, El Cardonal38108 LA LAGUNA (Tenerife)Tel.: 922 62 50 50Fax: 922 62 50 60

JAENPaseo de la Estación, 60Edificio Europa, planta 1.a, puerta A23007 JAENTel.: 953 25 55 68Fax: 953 26 45 75

subdelegaciones:ALAVAPortal de Gamarra, 1Edificio Deba, oficina 21001013 VITORIA-GASTEIZTel.: 945 123 758Fax: 945 257 039

ALBACETEPaseo de la Cuba, 21, 1.° A02005 ALBACETETel.: 967 24 05 95Fax: 967 24 06 49

ALICANTEMartin Luther King, 2Portería 16/1, entreplanta B03010 ALICANTETel.: 96 591 05 09Fax: 96 525 46 53E-mail: [email protected]

ALMERIACalle Lentisco s/n, Edif. Celulosa IIIOficina 6, local n.º 1Polígono Industrial “La Celulosa”04007 ALMERIATel.: 950 15 18 56Fax: 950 15 18 52

ASTURIASParque Tecnológico de AsturiasEdif. Centroelena, parcela 46, oficina 1.° F33428 LLANERA (Asturias)Tel.: 98 526 90 30Fax: 98 526 75 23E-mail: [email protected]

BALEARESEusebio Estada, 86, bajos07004 PALMA DE MALLORCATel.: 971 49 61 18Fax: 971 75 77 64

CACERESAvda. de AlemaniaEdificio Descubrimiento, local TL 210001 CACERESTel.: 927 21 33 13Fax: 927 21 33 13

CADIZPolar, 1, 4.ª E11405 JEREZ DE LA FRONTERA (Cádiz)Tel.: 956 31 77 68Fax: 956 30 02 29

CASTELLONRepública Argentina, 12, bajo12006 CASTELLONTel.: 964 24 30 15Fax: 964 24 26 17

CORDOBAArfe, 16, bajos14011 CORDOBATel.: 957 23 20 56Fax: 957 45 67 57

GALICIA SURCtra. Vella de Madrid, 33, bajos36214 VIGOTel.: 986 27 10 17Fax: 986 27 70 64E-mail: [email protected]

GIRONAPl. Josep Pla, 4, 1.°, 1.a

17001 GIRONATel.: 972 22 70 65Fax: 972 22 69 15

GRANADABaza, s/n, Edificio ICRPolígono Industrial Juncaril18220 ALBOLOTE (Granada)Tel.: 958 46 76 99Fax: 958 46 84 36

En razón de la evolución de las normativas y delmaterial, las características indicadas por el textoy las imágenes de este documento no noscomprometen hasta después de unaconfirmación por parte de nuestros servicios.

Guía de protección diferencial

05/06Guía

Portada_Guia_Tecnica_2.pm65 29/7/05, 16:181

1Schneider Electric

Guía de protección diferencialBaja Tensión

Merlin Gerin

2 Schneider Electric

Indice

1 Objetivos de la protección diferencial

1.1 Introducción .......................................................................................................... 61.2 Los riesgos de la corriente eléctrica ....................................................................... 8

2 Protección contra defectos de aislamiento y regímenesde neutro

2.1 Las normas de instalación .................................................................................... 142.2 Esquema TT .......................................................................................................... 152.3 Esquema IT (neutro aislado o impedante) ............................................................ 172.4 Esquema TN.......................................................................................................... 19

3 Principio de funcionamiento de los dispositivosdiferenciales

3.1 Captadores ........................................................................................................... 253.2 Relés de medida y disparo ................................................................................... 283.3 Test de buen funcionamiento de los diferenciales ................................................ 293.4 La tecnología Superinmunizada multi 9 ............................................................. 313.5 La tecnología Superinmunizada influencias Externas SIE ............................... 403.6 La tecnología Superinmunizada Vigirex ............................................................. 41

4 Normas de fabricación de los dispositivos diferenciales

4.1 Normas aplicables a cada tipo de diferencial ....................................................... 444.2 Evolución de las normas UNE-EN 61008 y UNE-EN 61009 ................................. 454.3 Principales características de las normas............................................................. 454.4 Principales ensayos normalizados ........................................................................ 484.5 Ensayos de compatibilidad electromagnética (CEM) ........................................... 52

5 Instalación y explotación de los dispositivos diferenciales

5.1 Consejos generales de instalación para protección contra contactosdirectos e indirectos .............................................................................................. 58

5.2 Selectividad diferencial vertical ............................................................................. 625.3 Causas de funcionamientos anómalos ................................................................. 645.4 Selectividad diferencial horizontal. Disparos por “simpatía” de los

diferenciales .......................................................................................................... 695.5 Empleo de los diferenciales en redes mixtas y de corriente continua .................. 735.6 Consejos particulares de instalación para relés diferenciales con toroidal

separado ............................................................................................................... 775.7 Coordinación entre interruptores automáticos magnetotérmicos

e interruptores diferenciales ID ............................................................................. 785.8 Longitudes máximas de línea en regímenes TN e IT ............................................ 81

3Schneider Electric

6 Aplicaciones de los diferenciales en función del receptor

6.1 Iluminación fluorescente ....................................................................................... 946.2 Iluminación con variación electrónica ................................................................... 956.3 Instalaciones con receptores electrónicos: informática y otros ............................ 956.4 Variadores de velocidad electrónicos para motores ............................................. 966.5 Arranque directo de motores ................................................................................ 976.6 Redes de BT muy extensas y/o con muchos receptores electrónicos................. 986.7 Redes de BT en zonas con alto índice queráunico (rayos) ................................... 996.8 Centros de proceso de datos (CPD) ................................................................... 1006.9 Cálculo de las protecciones contra los contactos indirectos de viviendas

unifamiliares adosadas........................................................................................ 1026.10 Cálculo de la protección diferencial en una red de alumbrado público................ 1076.11 Elección de la protección diferencial en función de la aplicación ........................ 1106.12 Esquema de una instalación industrial ................................................................. 112

7 Gamas Merlin Gerin de protección diferencial

Tablas de elección ......................................................................................................... 1167.1 Interruptor automático magnetotérmico diferencial ultraterminal gama Unica

de Eunea .............................................................................................................. 1247.2 Interruptor diferencial ID multi 9 ........................................................................... 1267.3 Interruptores automáticos magnetotérmicos diferenciales monobloc

DPN Vigi multi 9 ................................................................................................... 1327.4 Bloques diferenciales adaptables Vigi C60 multi 9 .............................................. 1357.5 Bloques diferenciales adaptables Vigi iDPN y Vigi DPNc ................................... 1407.6 Bloques diferenciales adaptables Vigi C120 multi 9 ............................................ 1447.7 Bloques diferenciales adaptables Vigi NG125 multi 9 ......................................... 1487.8 Gama de telemandos y de auxiliares para dispositivos diferenciales

residuales multi 9 ................................................................................................. 1527.9 Nueva gama de relés diferenciales electrónicos de toroidal separado ................ 1547.10 Toroidales y accesorios comunes para toda la gama Vigirex .............................. 1687.11 Bloques diferenciales adaptables Vigicompact ................................................... 1717.12 Curvas de disparo de los dispositivos diferenciales Merlin Gerin ....................... 1737.13 Comportamiento en función de la frecuencia de los dispositivos diferenciales

Merlin Gerin ......................................................................................................... 1777.14 Potencias disipadas .............................................................................................. 1807.15 Resistencia a vibraciones y choques .................................................................... 182

8 Sistemas de reconexión automática Merlin Gerin

8.1 Introducción a la problemática y sus principales aplicaciones ............................. 1848.2 Sistemas de reconexión automática Merlin Gerin ................................................ 1848.3 Aplicaciones de reconexión mediante el Transmisor Telefónico

Bidireccional TTB .................................................................................................. 202

9 Glosario

9.1 Protección diferencial BT ...................................................................................... 2069.2 Reconexión automática ........................................................................................ 207

Objetivosde la proteccióndiferencial

1.1 Introducción .......................... 6

1.2 Los riesgos de la corrienteeléctrica ................................ 8

1



Fig. 1.1. Un defecto de aislamiento se traduce en una corriente diferencial de defecto Id.

1.1 Introducción

Hoy en día los dispositivos diferencialesestán reconocidos en el mundo enterocomo un medio eficaz para asegurar laprotección de personas contra los riesgosde la corriente eléctrica, en baja tensión,como consecuencia de un contactoindirecto o directo.

Para optimizar la elección y la utilización deun dispositivo diferencial es necesario unbuen conocimiento de las instalacioneseléctricas y los diversos tipos dereceptores, así como de los Esquemas deConexión a Tierra (ECT), de las tecnologíasexistentes en protección diferencial y desus posibilidades.

Todos estos aspectos son tratados en estaGuía Técnica tanto desde el punto de vistateórico como desde el punto de vistapráctico, en un intento de clarificar almáximo todos los aspectos relativos a laprotección diferencial en las instalacionesde Baja Tensión.

c Dominios de aplicaciónde los Dispositivos DiferencialesResiduales (DDR)En las instalaciones eléctricas loscontactos directos e indirectos estánsiempre asociados a una corriente dedefecto que no regresa a la fuente dealimentación por los conductores activos,debido a que en algún punto de uno dedichos conductores activos ha habidoalguna corriente de fuga a tierra. Dichoscontactos representan un peligro para laspersonas, y la presencia de dichas

corrientes supone también en algunoscasos un riesgo de deterioro odestrucción para los receptores o lasinstalaciones. El objetivo fundamental delos Dispositivos Diferenciales Residuales(DDR), será detectar las corrientes dedefecto de fuga a tierra anteriores, tambiéndenominadas corrientes diferencialesresiduales, y actuar interrumpiendo elcircuito eléctrico en caso de que dichascorrientes supongan algún peligro para laspersonas o los bienes (fig. 1.1).

Además, los diferenciales vigilanpermanentemente el aislamiento de loscables y de los receptores eléctricos. Graciasa ello, algún modelo de diferencial se empleaa veces para señalizar una bajada delaislamiento o bien para reducir los efectosdestructivos de una corriente de defecto.

Un Dispositivo Diferencial Residual (DDR),que habitualmente se denomina“diferencial”, es un dispositivo deprotección asociado a un captador toroidal,por el interior del cual circulan todos losconductores activos de la línea a proteger(fase/s y neutro). Su función es la dedetectar una diferencia de corriente o másexactamente una corriente residual. Laexistencia de una corriente diferencialresidual es la consecuencia de un defectode aislamiento entre un conductor activo yuna masa o la tierra. Esta corrienteemprende un camino anormal,generalmente la tierra, para retornar a lafuente de alimentación. El diferencial estágeneralmente asociado a un aparato decorte (interruptor, interruptor automático,contactor), para realizar la aperturaautomática del circuito con el defecto.

corrientede ida

Id = Ii – Ir

receptor

fuentecorrientede retorno

corrientede defecto

Línea monofásica Línea trifásica

fuente

receptor

InId I1

I2I3I3

In

I2

I1

Id es la suma vectorial de lascorrientes de fases y neutro delsistema trifásico.

protección diferencial BT

7Schneider Electric

c Los diferenciales, aparatosde protección útilesEl primer factor de influencia en la eleccióny el empleo de los diferenciales para unainstalación es el Esquema de Conexión aTierra (ECT) o Régimen de Neutro previsto.En el capítulo 2 se presentan losdiferentes ECT.

v En el ECT TT (neutro puesto a tierra), laprotección de las personas contra loscontactos indirectos se basa en el empleode los diferenciales.

v En los ECT IT y TN los diferenciales demedia y baja sensibilidad (MS y BS) seutilizan:

– Para limitar los riesgos de incendio de lasinstalaciones.

– Para evitar los efectos destructivos deuna fuerte corriente de defecto en losreceptores.

Fig. 1.2. Evolución de los fallecimientos por electrocución debidos al empleo de herramientas eléctricasportátiles en las empresas japonesas. El descenso empieza en 1970, año en el cual se promulgó una ley queobligaba a usar diferenciales de alta sensibilidad (AS).

– Para la protección de las personas contralos contactos indirectos (salida de granlongitud).

v En todos los ECT, los diferenciales de altasensibilidad (AS) se reconocen como unaprotección complementaria contra loscontactos directos en caso de fallo de otramedida de protección (ITC-BT-24). Sonobligatorios en distribución terminal enmuchos países.

Su interés se confirma en la actualidadpor el descenso constatado del número depersonas electrocutadas. El resultado deuna encuesta CEI de agosto de 1982realizada en Japón demostró la eficacia deestos dispositivos (fig. 1.2).



1.2 Los riesgosde la corriente eléctrica

La utilización de la corriente eléctricasupone siempre unos riesgos para laspersonas, las instalaciones eléctricas y lospropios receptores eléctricos. Losdispositivos diferenciales residuales odiferenciales se encargan de protegercontra estos riesgos.

c Riesgo de incendioEl 30% de los incendios que se producenen los edificios domésticos e industrialesson debidos a un defecto eléctrico. Eldefecto eléctrico más habitual es el queestá causado por el deterioro de losaislantes de los cables de la instalacióndebido, entre otras, a estas causas:

v Rotura brusca accidental del aislante delconductor.

v Envejecimiento y rotura final del aislantede un conductor.

v Cables mal dimensionados, sometidosperiódicamente a sobrecargas de corrienteque recalientan excesivamente los cablesen los que se acelera su proceso deenvejecimiento.

Una corriente de fuga a tierra superior tansólo a 300 mA, superpuesta a la corrientede carga normal del cable, puedeefectivamente generar una sobreintensidadsuficiente para que el aislante, justo en elpunto donde se produce la fuga, secaliente, se vaya fundiendo dejando poco apoco el conductor desnudo hasta provocarun accidente. La corriente de fuga queatraviesa el aislante deteriorado crea unarco eléctrico cuyo calor intenso inflama elaislante, y cualquier material inflamable encontacto con el mismo, provocando así unincendio.

c Destrucción de receptoresEl aislamiento de algunos receptores sedeteriora a lo largo del tiempo debido a lassiguientes causas posibles:

v Calor generado por el propiofuncionamiento del aparato.

v Sobrecargas periódicas u ocasionales alas que puede estar sometido.

v Agresiones del entorno donde estáfuncionando el aparato.

v Desgaste del material y pérdidas deestanqueidad en los receptores.

Aparte de la destrucción del propio receptorexiste el riesgo de electrocución para laspersonas e incendio de las instalaciones.

c Los efectos de la corriente eléctricaen las personasLos efectos fisiopatológicos de la corrienteeléctrica en las personas (tetanización,quemaduras externas, internas, fibrilaciónventricular y paro cardíaco) dependen dediferentes factores: las particularidadesfisiológicas del ser humano afectado, elentorno (húmedo o seco, por ejemplo) ytambién las características de la corrienteque atraviesa el cuerpo.

La función principal de los diferenciales esla protección de las personas y, por tanto,es evidente que para una perfecta puestaen servicio de estos aparatos es necesarioconocer los umbrales de sensibilidad de losseres humanos y los riesgos a los queestán expuestos.

El Comité Electrotécnico Internacional (CEI)ha estudiado el problema con el objetivo deunificar, a nivel mundial, las opiniones opuntos de vista. Muchos investigadores hanaportado su colaboración en este campo yhan contribuido a clarificar conceptos(Dalziell, Kisslev, Osypka, Bielgelmeier, Lee,Koeppen, Tolazzi, etc.).

c La impedancia del cuerpo humanoEn la norma UNE 20572 partes 1 y 2,basada en la norma internacional CEI 479partes 1 y 2, se tratan en detalle los efectosde la corriente que atraviesa el cuerpohumano.

Los daños sufridos por las personas queson atravesadas por una corriente eléctricadependen esencialmente de su intensidad ydel tiempo de paso. Esta corriente dependede la tensión de contacto que se aplicasobre la persona, así como de laimpedancia que encuentra durante surecorrido a través del cuerpo humano. Estarelación no es lineal, pues esta impedanciadepende del trayecto a través del cuerpo,de la frecuencia de la corriente y de la


9Schneider Electric

tensión de contacto aplicada, así como dela humedad de la piel. A modo orientativose suelen considerar los siguientes valoresmedios para la resistencia del cuerpohumano a la frecuencia normal de 50 Hz:

v 1600 en medio seco.

v 800 en medio húmedo.

v 200 si el cuerpo está sumergido.

c Los efectos de la corriente alternaen función de la intensidadPara frecuencias entre 15 y 100 Hz, sepueden ver resumidos en la tabla 1.1.Los umbrales más importantes son lossiguientes:

v Umbral o límite de percepción: valormínimo de la corriente que provoca unaligera sensación sobre la persona por la quecircula la corriente. Es del orden de 0,5 mA.

v Umbral de “no soltar” o deagarrotamiento muscular: valor máximode la corriente para la cual una persona quesostiene unos electrodos los puede soltar.Es del orden de 10 mA.

v Umbral de fibrilación ventricular ocardíaca humana: este umbral dependede la duración del paso de la corriente.

Se considera igual a 400 mA para unaduración de exposición inferior a 0,1 s.

c Los efectos en función del tiempode exposiciónLos riesgos de agarrotamiento muscular,paro respiratorio o fibrilación cardíacairreversible (ver vocabulario) aumentanproporcionalmente con el tiempo deexposición del cuerpo humano a lacorriente eléctrica (fig. 1.3).

En el gráfico de la fig. 1.3, en el que se ven losefectos de la intensidad de la corriente alternade 15 a 100 Hz ante diferentes duraciones depaso, se deben distinguir sobre todo laszonas 3 y 4 en las cuales el peligro es real:

v Zona 3 (situada entre las curvas b y c1).Para las personas en esta situación no haygeneralmente ningún daño orgánico. Peroexiste una probabilidad de contraccionesmusculares y de dificultades en la respiración,de perturbaciones reversibles, de la formaciónde impulsos en el corazón y de su propagación.Todos estos fenómenos aumentan con laintensidad de la corriente y el tiempo.

v Zona 4 (situada a la derecha de la curvac1). Además de los efectos de la zona 3, laprobabilidad de fibrilación ventricular es:

50 100 200 500 1.000 2.000 5.000 10.0000,1 0,2 0,5 1 2 5 10 2010

20

50

100

200

500

1.000

2.000

5.000

10.000

umbral = 30 mA Corriente pasando por el cuerpo (mA)

a b c1 c2 c3

Duración del paso de la corriente (ms)

Fig. 1.3. Duración delpaso de la corriente porel cuerpo en función dela intensidad de ésta. Eneste ábaco los efectosde la corriente alterna(de 15 a 100 Hz) estándivididos en cuatro zonas(según UNE 20572-1,equivalente a CEI 479-1).

Frecuencia (Hz) Percepción (mA) No soltar (mA) Fibrilación (mA)

CC 2 – 10050 0,5 10 40100 0,5 10 80300 0,6 12 1801.000 1 17 560

3.000 2 23 –5.000 4 32 –10.000 6 50 –>10.000 100 – –

Tabla 1.1. Umbrales de corriente en función de la frecuencia.



– De alrededor del 5 %, entre curvas c1 y c2.– Inferior al 50 %, entre las curvas c2 y c3.– Superior al 50 %, más allá de la curva c3.

Los efectos fisiopatológicos, tales comoparo cardíaco, paro respiratorio yquemaduras graves, aumentan con el valorde la intensidad y el tiempo de exposición.Por este motivo se admite que el empleode los diferenciales con funcionamientoinstantáneo con un umbral inferior a 30 mAimpide alcanzar esta situación y evita estosriesgos.

Efectuando una aproximación más general,la norma UNE 20460 (basada en la normaCEI 364) prescribe los tiempos defuncionamiento para los DispositivosDiferenciales Residuales en función de latensión de contacto; se recuerdan en latabla 1.2.

c Tensión límite de seguridad (UL)Según las condiciones del entorno,particularmente en presencia o no de agua,la tensión límite de seguridad UL (tensiónpor debajo de la cual no hay riesgo para laspersonas, según la norma UNE 20460) es,en alterna, de:

v 50 V para los locales secos.

v 25 V para los locales húmedos.

v 12 V para los locales mojados, porejemplo para las obras en el exterior.

c Contactos directosEste tipo de contactos se produce cuandouna persona entra en contacto directamentecon elementos normalmente en tensión, sonpeligrosos para tensiones superiores a UL ylas principales protecciones a considerar sonel distanciamiento y el aislamiento.

Para cualquier Esquema de Conexión deTierra, en distribución terminal, serecomienda utilizar un diferencial que puedadetectar una corriente de defecto queatraviese una persona como una proteccióncomplementaria. Su umbral defuncionamiento, según la tabla 1.1 de lapágina anterior, debe ser inferior o igual a30 mA y, además, su funcionamiento debeser instantáneo puesto que el valor de lacorriente de defecto, función de lascondiciones de exposición, puede rebasar 1 A.

En la ITC-BT-24 se reconoce el empleo deinterruptores diferenciales de sensibilidad

inferior o igual a 30 mA como medida deprotección complementaria contracontactos directos.

c Contactos indirectosCuando se produce un contacto con unamasa puesta accidentalmente en tensión,el umbral de peligro viene determinado porla tensión límite de seguridad UL.

Para que no exista peligro cuando latensión de red es superior a UL, la tensiónde contacto debe ser inferior a UL.

En el esquema de la figura 1.4cuando el neutro de la instalación estápuesto a tierra (esquema TT), con:

RA = resistencia de puesta a tierra de las masas de la

instalación,

RB = resistencia de puesta a tierra del neutro,

hay que elegir un umbral defuncionamiento (In) del diferencial tal que:

UC = RA · Id UL

en este caso Id = In

por lo que In UL

RA

El tiempo de funcionamiento de laprotección debe elegirse en función de latensión de contacto UC:

UC = RA

RA + RB

· U

U = tensión fase-neutro

(ver tabla 1.2).

Tabla 1.2. Tiempo máximo que es posible mantener la tensiónde contacto según la norma UNE 20460 (o CEI 364).

Tensión de Tiempo de corte máximocontacto UC (V) del dispositivo de protección (s)

Corr. alterna Corr. continua

c Locales o emplazamientos secos: UL i 50 V

< 50 5 550 5 575 0,60 590 0,45 5120 0,34 5150 0,27 1220 0,17 0,40280 0,12 0,30350 0,08 0,20500 0,04 0,10

c Locales o emplazamientos húmedos: UL i 25 V

25 5 550 0,48 575 0,30 290 0,25 0,80110 0,18 0,50150 0,10 0,25220 0,05 0,06280 0,02 0,02


11Schneider Electric

Los datos de la tabla 1.2 puedenrepresentarse en forma de curvas (verfig. 1.5), que relacionan la tensión eficaz decontacto indirecto UC con el tiempo máximode corte de la protección, para CA y CC, enlugares secos (BB1), húmedos (BB2) omojados (BB3). Las asíntotas verticales dedichas curvas son las tensiones límite deseguridad UL vistas anteriormente: 50 V,25 V y 12 V, respectivamente.

c Los efectos de la corriente en funciónde la frecuenciaLa norma UNE 20572 partes 1 y 2 (basadaen la norma internacional CEI 479 partes 1y 2), trata sobre los efectos de la corrientealterna a diferentes frecuencias: la corrientecontinua, la corriente alterna hastafrecuencias de más de 10 kHz, lascorrientes con formas de onda especiales

y las corrientes impulsionales. Acontinuación se resumen los aspectos másdestacados.

v Efectos de la corriente alterna defrecuencias superiores a 100 Hz.Cuanto más aumenta la frecuencia de lacorriente, más disminuyen los riesgos defibrilación ventricular; no obstanteaumentan los riesgos de quemaduras. Laimpedancia del cuerpo humano disminuyeal aumentar la frecuencia.

Generalmente se considera que lascondiciones de protección contra loscontactos indirectos son idénticos a400 Hz que a 50 o 60 Hz, es decir, sepueden emplear los mismos dispositivosdiferenciales a ambas frecuencias ya queaunque aumente el umbral de disparo deldiferencial también disminuye lapeligrosidad de la corriente, es decir, senecesita más corriente para hacer el mismodaño. Por ejemplo, un diferencial de 30 mAnominales a 50 Hz sigue siendo igual deseguro si se emplea en una red a 400 Hzaunque dispare a una intensidad muysuperior a 30 mA.

La norma indica que el factor defrecuencia, que es la relación entre lacorriente a la frecuencia f y la corriente a lafrecuencia de 50/60 Hz para un mismoefecto fisiológico considerado, aumentacon la frecuencia.

La corriente produce un daño máximo a lafrecuencia de 50/60 Hz. Por ejemplo, laintensidad de tetanización, que es de10 mA a 50 Hz, pasa a 90 mA en corrientecontinua y a 80 mA a 5 kHz.

Por otro lado, se ha constatado quede 10 a 100 kHz el umbral de percepciónaumenta aproximadamente de 10 mA a100 mA en valor eficaz.

Las normas aún no imponen una regla defuncionamiento particular, aunque MerlinGerin, consciente de los riesgos potencialesque representan estas corrientes, vigilaque los umbrales de los aparatos deprotección que propone estén pordebajo de la curva de fibrilación ventriculardefinida por la norma UNE 20572-2 de lafigura 1.6 (página siguiente).

0,01

0,02

0,04

0,060,080,1

0,2

0,4

0,60,81

2

4

68

10t (s)

10 12 20 30 5060 80100 300200 500 U (V)c

corriente alterna (CA)corriente continua (CC)

BB3 BB2 BB1// / /

Fig. 1.5. Curva del tiempo de contacto máximo (t)en función de la tensión de contacto (UC), de acuerdoa UNE 20460.

UC

N

PE

RB R

A

Id

DR DR

Fig. 1.4. Principio de generación de la tensión decontacto UC.



Id(f ) / Id(50 Hz)

Límite normativo, según UNE 20572-2

ID clase A

ID clase AC

frecuencia (Hz)10.0001.00010010

0

5

10

15

20

25

Fig. 1.6. Variaciones del umbral de fibrilación ventricular (según UNE 20572-2) y de los umbrales de los diferentesdiferenciales Merlin Gerin regulados a 30 mA, para las frecuencias comprendidas entre 50/60 Hz y 2 kHz.

v Efectos de la corriente continua.La corriente continua es menos peligrosaque la alterna. Es más fácil de soltar lamano de objetos en tensión continua quede objetos en tensión alterna. En corrientecontinua, el umbral de fibrilación ventriculares mucho más elevado.

v Efectos de las corrientes con formasde onda especiales. El desarrollo de laelectrónica de mando, hace que se puedancrear, en caso de defecto de aislamiento,corrientes cuya forma se componga decorriente alterna a la cual se superpongauna componente continua. Los efectos deestas corrientes sobre el cuerpo humanoson intermedios entre los de la corrientealterna y los de la corriente continua.

v Efectos de las corrientes de impulsiónúnica de corta duración. Provienen de lasdescargas de condensadores y puedenpresentar ciertos peligros para las personasen caso de defecto de aislamiento. Elfactor principal que puede provocar una

fibrilación ventricular es el valor de lacantidad de electricidad (It) o de energía (I2t)para duraciones de choque inferiores a 10 ms.El umbral de dolor depende de la cargadel impulso y de su valor de cresta.De una forma general, es del orden de50 a 100 · 106 A2s.

v Riesgos de quemaduras. Otro riesgoimportante ligado a la electricidad son lasquemaduras. Estas son muy frecuentescuando se producen accidentesdomésticos y sobre todo industriales(estos últimos suponen más del 80 % delas quemaduras provocadas poraccidentes eléctricos).

Existen dos tipos de quemaduras:

– La quemadura por arco, que es unaquemadura térmica debida a la intensaradiación calórica del arco eléctrico.

– La quemadura electrotérmica, es la únicaverdadera quemadura eléctrica, que esdebida al paso de la corriente a través delorganismo.

Protección contradefectos deaislamiento yregímenes de neutro

2.1 Las normas de instalación ... 14

2.2 Esquema TT........................ 15

2.3 Esquema IT (neutro aisladoo impedante) ....................... 17

2.4 Esquema TN ....................... 19

2

2 Protección contra defectos de aislamientoy regímenes de neutro


2.1 Las normasde instalación

Los Dispositivos Diferenciales Residuales(DDR) se emplean en instalaciones eléctricasdomésticas, terciarias e industriales. En elReglamento de Baja Tensión (ITC-BT-24)y en la norma internacional CEI 364(en España tiene su equivalente en laUNE 20460), se especifican las reglas deinstalación de los diferenciales. Aquí seestablecen tres Esquemas de Conexión aTierra (ECT) básicos, también denominadosRegímenes de Neutro:

c Esquema TT.

c Esquema IT.

c Esquema TN.

La utilización de uno u otro es función devarios aspectos: el país, la continuidad deservicio necesaria, flexibilidad deampliación de la instalación, mantenimientode la instalación, etc.

Para cada uno de estos esquemas sedefinirá a continuación de forma másdetallada, en su apartado correspondiente,cómo hay que emplear los diferenciales,pues el riesgo eléctrico depende de laelección del ECT.

La norma prevé también una serie deprecauciones básicas que en lascondiciones normales de explotaciónreducen considerablemente los riesgoseléctricos, por ejemplo:

c Alejamiento y obstáculos.

c Aislamiento: aparatos con aislamientoclase II y transformadores de seguridad.

c Puesta a tierra de las masas.

c Equipotencialidad.

c Reglas generalesCualquiera que sea el ECT existente en unainstalación, las normas exigen que:

v Cada masa esté conectada a una tomade tierra a través del conductor deprotección.

v Las masas simultáneamente accesiblesestén conectadas a una misma toma detierra.

v Un dispositivo de corte desconecteautomáticamente toda parte de lainstalación donde se pueda generar unatensión de contacto peligrosa.

v El tiempo de corte de este dispositivo seainferior al tiempo máximo definido.

c El riesgo de contacto directoCualquiera que sea el ECT, el riesgo queimplica un contacto directo es idénticopara las personas. Las proteccionesprevistas por la normas son idénticas yaprovechan las posibilidades de losdiferenciales de alta sensibilidad.

En efecto, una persona en contacto con unconductor bajo tensión se ve atravesadapor la corriente de defecto y estará, portanto, expuesta a los riesgos fisiopatológicosdetallados en el capítulo 1 (fig. 2.1).

Un diferencial colocado aguas arriba delpunto de contacto puede medir laintensidad que atraviesa a la persona einterrumpirla si ésta es peligrosa (fig. 2.2).

Fig. 2.1. Contacto directo.

Fig. 2.2. Componentes básicos de un diferencial.

L1L2L3

Transformador

N

N F

Reléde

medida

Captador

Ie Is



La normativa y el REBT (UNE 20460e ITC-BT-24) reconocen como medida deprotección complementaria el empleo dedispositivos de corriente diferencial-residual, cuyo valor de corriente diferencialasignada de funcionamiento sea inferior oigual a 30 mA, cuando el riesgo de contactodirecto es debido al entorno, a la instalacióno a las personas. Este riesgo existe ademáscuando el conductor de protección se cortao es inexistente (aparamenta portátil). En estecaso el empleo de los diferenciales de altasensibilidad es obligatorio. Así, la UNE 20460precisa que los diferenciales de sensibilidadmenor o igual a 30 mA deben proteger loscircuitos que alimentan las tomas decorriente cuando:

v Están situadas en locales mojados o eninstalaciones provisionales.

v Son de calibre menor o igual a 32 A paralas demás instalaciones.

NotaLa norma UNE 20572 indica que laresistencia del cuerpo humano es igual osuperior a 1000 para el 95 % de laspersonas expuestas a una tensión decontacto de 230 V, en este caso la corrienteque atravesará su cuerpo será de 0,23 A.

c La protección contra incendiosPara la protección contra incendios, paracualquier régimen de neutro, deberánemplearse dispositivos diferenciales desensibilidad menor o igual a 300 mA, yaque está probado que una corriente de300 mA puede calentar hasta laincandescencia dos piezas metálicas encontacto puntual (superficie de contactomuy reducida), y si se tienen materialesinflamables en contacto se puede originarun incendio.

2.2 Esquema TT

Este tipo de esquema es el más utilizadoen la actualidad. En España se emplea entodas las instalaciones domésticas y lamayoría del resto de instalaciones,llegando al 95% de las instalacionesaproximadamente.

Este esquema de conexión a tierracorresponde a las instalaciones

alimentadas directamente por una red dedistribución en BT en las que el neutro deltransformador de alimentación estáconectado directamente a tierra, y laspartes metálicas de los receptores estánunidas a otra toma de tierra (fig. 2.3).

c La protección de personas contralos contactos indirectosEn este caso, un defecto de aislamientofase-masa (ver pág. siguiente, fig. 2.4)provoca la circulación de una corriente defuga a tierra Id que únicamente estálimitada por las resistencias de las tomasde tierra (RA y RB) y la resistencia deldefecto de aislamiento (Rd):

Id = URA + RB + Rd

UC = RA × Id ≤ UL

Donde UC es la tensión de contacto y UL esla tensión de contacto máxima admisiblepor el cuerpo humano, en un entornodeterminado. Según el tipo de local, sedefinen tres valores de tensión deseguridad que no deben rebasarse(12 V, 25 V o 50 V):

v 50 V para los locales secos.

v 25 V para los locales húmedos.

v 12 V para los locales mojados (por ej.:para las obras en el exterior).

Estas tensiones, consideradas como nopeligrosas, provocan la circulación por elcuerpo humano de una corriente inferiora 25-30 mA (límite en el que se tieneposibilidad de parálisis respiratoria), vertabla 1.1 (página 9, capítulo 1).

L1L2L3N

RB RA

Fig. 2.3. Esquema TT.



Como la peligrosidad de la corrienteeléctrica va directamente asociada altiempo de circulación, se establecen trescurvas de seguridad que dan el tiempomáximo de paso de la corriente en funciónde la tensión de contacto (ver tabla 1.2 yfigura 1.5 en páginas 10 y 11 del capítulo 1).Así pues, los tiempos de respuesta de losdispositivos diferenciales residuales vienenimpuestos por estas curvas de seguridadpara las personas.

La tensión de contacto Uc se define comoel potencial que puede alcanzar una masametálica de un receptor, debido a undefecto de aislamiento en el mismo,respecto a otro punto simultáneamenteaccesible por una persona, generalmente latierra.

Tendremos que en este régimen TT latensión de contacto es igual a:

UC = Id RA

es decir UC = RA

RA + RB

· U

Donde U es la tensión fase-neutro, y se hadespreciado Rd. Así, la carcasa del receptorpuede alcanzar una UC peligrosa. A travésdel siguiente ejemplo veremos que en TT laintensidad de defecto correspondiente esdel orden de algunos amperios y sealcanza una UC elevada. La desconexiónserá pues obligatoria.

Ejemplo (fig. 2.4)Con U = 230 V, RA = RB = 10 Ω y Rd = 0.La intensidad de defecto (Id), será:

Id = URA + RB + Rd

Id = 230(10 + 10 + 0)

= 11,5 A

con lo que la tensión de contacto (UC) quese generará, será de UC = Id · RA:

UC = 11,5 A 10 Ω = 115 V

Dicha tensión es muy superior a la tensiónlímite UL y presenta peligro para laspersonas si éstas se exponen durante másde 0,2 s en un entorno seco y durantemás de 0,08 s en un entorno húmedo.

La corriente Id de 11,5 A es asimilable auna corriente de cortocircuito, pero es a lavez débil y fuerte; débil porque no disparaninguna protección convencional del tipointerruptor automático magnetotérmico, yfuerte porque pone en peligro a laspersonas. Por consiguiente, es precisoañadir al menos un dispositivo diferencialresidual (DDR) en cabecera de lainstalación.

La sensibilidad del diferencial que debeutilizarse debe ser tal que la tensión decontacto UC sea inferior a la tensión límiteconvencional UL, a saber:

In UL / RA

c La protección de los receptoreseléctricos y de los circuitosEl nivel del umbral de disparo de losdiferenciales necesario para la protecciónde personas en los esquemas TT es másbajo que el necesario para proteger loscircuitos magnéticos de las máquinas(motor) o para proteger contra incendios.Los DDR también pueden evitar, por lotanto, los daños en receptores motivadospor defectos de aislamiento. Simplementehabrá que tener la precaución, tal como seha dicho antes, de utilizar diferenciales de300 mA o menores.

c Incidencia del esquema TTen el conductor neutro

v Caso de una instalación bajo tensión.El esquema TT no tiene ningún efectosobre la protección y el corte del neutro, yaque la corriente de defecto de aislamientono atraviesa el conductor neutro (fig. 2.4).

RB RA

L1L2L3N

Id

11,5A 115V

RD

Fig. 2.4. Esquema TT. Defecto fase-masa.



v Caso de una instalación sin tensión.El seccionamiento del neutro es obligatorio.En efecto, en caso de sobretensión en laMT (fallo o descarga eléctrica deltransformador), el potencial del neutro seeleva y, por tanto, aparece un potencialmuy peligroso de varios cientos de voltiosaproximadamente entre el neutro y la tierrade utilización.

Por este motivo, una persona que opere enla máquina puede estar en contacto directocon el conductor de neutro a dicha tensiónelevada, lo que conlleva el máximo riesgo(fig. 2.5).

c Las normas de instalaciónConcretamente, la norma UNE 20460 tieneen cuenta este riesgo al imponer unseccionamiento sin tensión del conductorneutro. Si este seccionamiento quedagarantizado a través de una función decorte omnipolar, que realiza al mismotiempo el seccionamiento de las fases y elneutro, entonces aumenta la seguridad delas intervenciones sin tensión.

Es por tanto necesario garantizar elseccionamiento. Un interruptor automáticotetrapolar que permita realizar el corteomnipolar y el seccionamiento cumplenaturalmente todos los requisitos de lanorma UNE 20460.

c Utilización del régimen TTEste es el esquema de conexión a tierramás utilizado en España. En distribuciónpública está obligado por el REBT. Lasventajas que presenta son: no precisa deun servicio de mantenimiento de lasinstalaciones, permite ampliar sincomplicaciones especiales lasinstalaciones y en muchas ocasiones losdispositivos de protección diferencial paraeste régimen resultan más económicos.

2.3 Esquema IT(neutro aislado o impedante)

En este esquema nos encontramos que elneutro está aislado y no conectado a tierra,mientras que las masas están normalmenteconectadas a la tierra de la instalación(fig. 2.6).

Este tipo de esquema se puede aplicar ainstalaciones de Baja Tensión (BT).completas alimentadas por untransformador MT/BT, o bien de formaparcial a zonas o “islotes” reducidos dentrode una red de BT, alimentadas por untransformador de aislamiento separador.

Es obligatorio (ITC-BT-38) el empleo detransformadores de aislamiento eninstalaciones eléctricas en quirófanos ysalas de intervención para aumentar lafiabilidad de la alimentación eléctrica deaquellos equipos en los que la interrupcióndel suministro puede poner en peligro,directa o indirectamente, al paciente o alpersonal implicado.

L1L2L3NPE

L1L2L3N

Fig. 2.5. Esquema TT. Sobretensión transmitidapor el neutro.

Fig. 2.6. Esquema IT.



c La protección de personas contralos contactos indirectosEn funcionamiento normal (sin fallos deaislamiento), la red se conecta a tierra através de la impedancia de fuga de la red(fig. 2.7). Para un cable trifásico, porejemplo, esta impedancia se caracteriza porlos siguientes valores típicos de capacidad(C) y resistencia (R) de aislamiento:

C = 0,3 µF/km y R = 10 MΩ/km a 50 Hz

Tendremos pues una impedancia total delínea formada por dos impedancias (resistivay capacitiva). Puesto que la resultante de lasimpedancias en paralelo es prácticamentecapacitiva, podemos aproximarla a:

Zc = Xc = 1C ·

, con = 2f

En caso de fallo de aislamiento (fig. 2.8) ypara una tensión de 230 V suponiendo queRA = RB = 10 Ω, la corriente de defecto Idserá de:

Id = UO

(Zc+RA+RB) = 230

(3.450+10+10) = 60 mA

Por lo tanto, no hay riesgo deincendio. La tensión de contacto UC de lamasa del receptor a tierra será equivalente a:

UC = Id · RA = 0,06 10 = 0,6 V

Por lo tanto, no hay peligro para laspersonas.

No obstante, si se produce un segundodefecto de aislamiento fase-tierra en unafase distinta a la del primer defecto sin habereliminado el primer defecto, el comportamientode este esquema de conexión a tierra seráanálogo al de un esquema TN: esequivalente a un cortocircuito entre fases.El interruptor automático magnetotérmicode aguas arriba disparará. También sepueden originar sobretensiones en algunosreceptores si las cargas afectadas por eldefecto no están equilibradas, actuandocomo un “divisor de tensión”.

Puesto que la corriente de defecto dependede la longitud de las líneas, es necesariocomprobar que esta corriente sea superioral umbral de funcionamiento de laprotección magnetotérmica (fig. 2.9).

Al igual que para el esquema TN, si lalongitud de los circuitos es superior a Lmax

es necesario disminuirla, o bien aumentarla sección del conductor de protección(SPE), o bien instalar un diferencial de bajasensibilidad (de 1 a 30 A) para asegurar eldisparo instantáneo. Ver tablas en elcapítulo 5 (punto 5.8, página 81) con laslongitudes máximas de cable Lmax

admisibles para los diferentes interruptoresautomáticos magnetotérmicosMerlin Gerin.

L1L2L3N

ZC

PE

AB

L1L2L3N

R2R3 R1C2C3 C1

RB RA

L1L2L3N

Id

60mA

0,6V

ZC

PE

Fig. 2.7. Impedancia equivalente de una canalizacióneléctrica.

Fig. 2.8. Esquema IT. Defecto fase-masa.

Fig. 2.9. Esquema IT. Doble defecto fase-masa.



Para garantizar la continuidad de servicioes por tanto obligatorio, por el reglamento ypor norma, detectar y señalar el primer fallomediante aparatos específicos denominadosControladores Permanentes de Aislamiento(CPI), como el sistema Vigilohm de MerlinGerin, que además permite efectuar labúsqueda del defecto bajo tensión.

c Utilización del régimen ITEl régimen IT en España se emplea en unreducido número de instalaciones. Esterégimen posee la ventaja de que permitegarantizar la máxima continuidad deservicio y seguridad para las personas,aunque requiere la presencia de personalde mantenimiento y un cálculo preciso delongitudes máximas de líneas que nospermita decidir si hay que utilizar o no undiferencial para efectuar la correctaprotección en caso de segundo defecto.

2.4 Esquema TN

En este esquema el neutro deltransformador está conectado a tierra y lasmasas metálicas de los receptores estánconectadas al neutro. Existen tres variantesde régimen de neutro diferenciadas por unatercera letra:

Esquema TN-C: el conductor de neutro yel de protección PE son el mismoconductor (fig. 2.10).

Esquema TN-S: el conductor de neutro yel conductor de protección PE estánseparados (fig. 2.12).

Esquema TN-C-S: mixto, el esquemaTN-C debe situarse siempre aguas arribadel esquema TN-S.

L1L2L3PEN

L1L2L3NPE

En el esquema TN-S, la corriente de fugano circula por el suelo sino por el cable PEcon resistencia RPE. En el ejemplo de lafig. 2.11, el conductor de fase y elconductor PE son de cobre y tienen unalongitud de 50 m y una sección de 35 mm2.Calculemos la corriente de defecto:

donde RF = resistencia del conductor de fase,y RPE = resistencia del conductor de protección.

RF = RPE = ρ LS

= 0,025 50/35 = 32,14 mΩ

Id = 230 / (2 0,03214) = 3578 A

Esta corriente de defecto genera unatensión de contacto:

UC = RPE Id = 3578 0,03214 = 115 V

Esta tensión es claramente superior a latensión de seguridad UL. Por lo tanto, espreciso cortar obligatoriamente (fig. 2.12).

Fig. 2.10. Esquema TN-C. Fig. 2.12. Esquema TN-S.

Fig. 2.11. Esquema TN-S. Defecto fase-masa.

L1L2L3N

Id

PE

RF

UC

RPE

UO

UCRPE

RF

Id

UO

Id = UO

(RF + RPE )



En la práctica, todo se desarrolla como sise produjera un cortocircuito entre fase yneutro; el interruptor automático situadoaguas arriba dispara.

Puesto que la corriente de defectodepende de la longitud de las líneas, esnecesario comprobar que ésta sea superioral umbral de funcionamiento de laprotección magnetotérmica. En casocontrario, es necesario añadir un diferencialen cabecera de la instalación.

c La protección de las personas contralos contactos indirectosTal como hemos visto, la corriente dedefecto depende de la impedancia delbucle de defecto, la protección está asíasegurada por las protecciones desobreintensidad (cálculo/medidas deimpedancia de bucle).

Si la impedancia es muy grande y nopermite a la corriente de defecto dispararlas protecciones de sobreintensidad(cables de gran longitud), una solución esla utilización de los diferenciales de bajasensibilidad (In 1 A).

Por otra parte, este esquema no puede seraplicado cuando, por ejemplo, laalimentación se hace a través de untransformador cuya impedancia homopolares muy importante (acoplamientoestrella-estrella).

c La protección de los receptoreseléctricos y de los circuitosEn este esquema, los defectos deaislamiento son el origen de fuertescorrientes de defecto equivalentes a lascorrientes de cortocircuito. El paso deestas corrientes tiene como consecuenciaimportantes daños, como por ejemplo laperforación de las chapas del circuitomagnético de un motor, lo que conduce ala necesidad de cambiar el motor en lugarde ser rebobinado. Estos daños pueden serconsiderablemente limitados con lautilización de diferenciales instantáneos debaja sensibilidad (3 A por ejemplo), que soncapaces de reaccionar antes de que lacorriente alcance un valor importante.Resaltar que esta protección es tanto másimportante a medida que aumenta latensión de servicio pues la energía disipadaen el punto de defecto es proporcional alcuadrado de la tensión.

Las consecuencias económicas de talesdestrucciones eventuales deben serestimadas pues es un criterio a tener encuenta al elegir el ECT.

c Detección de defectos de aislamientoentre el neutro y el conductor deprotección (PE) o masas del edificioEste tipo de defecto transforma el esquemaTN-S en TN-C. Una parte de la corrientedel neutro (incrementada por la suma delas corrientes armónicas de rango 3 ymúltiplos de 3) pasa permanentemente porel PE y por las estructuras metálicas deledificio con dos consecuencias:

v La equipotencialidad del PE ya no estaráasegurada (unos pocos voltios puedenperturbar el funcionamiento de los sistemasinformáticos enlazados por bus que debentener la misma referencia de potencial).

v La circulación de una corriente por elinterior de las estructuras aumenta el riesgode incendio.

Los diferenciales permiten detectar estetipo de defecto.

c Detección de defecto de aislamientosin disparo y protección de bienesEn un esquema TN-S, ninguna regla deseguridad impone la vigilancia delaislamiento como para el esquema IT. Pero,todo disparo consecuencia de un defectode aislamiento produce pérdidas decontinuidad de servicio y muyfrecuentemente costosas reparacionesantes de restablecer la tensión. Es por esoque cada vez más frecuentemente lasexplotaciones solicitan dispositivos deprevención con el fin de intervenir antes deque la pérdida de aislamiento se transformeen un cortocircuito. Una respuesta a estanecesidad es el empleo de señalización, enTN-S, en las salidas críticas, mediantediferenciales con umbrales del orden de 0,5a algunos amperios que pueden detectarbajadas de aislamiento (sobre las fases o elneutro) y alertar a los responsables de laexplotación. Una gama especialmentediseñada para llevar a cabo esta función,entre otras, es el relé diferencial electrónicocon toroidal separado Vigirex RHU, RHUs yRMH de Merlin Gerin, que incorpora unapantalla para la visualización permanente dela intensidad de fuga a tierra y variosumbrales de alarma y disparo. Toda lainformación, además, la puede comunicar vía



bus a un sistema informático supervisor de lainstalación (a excepción del RHUs que nodispone de comunicación). En cambio losriesgos de incendio de origen eléctrico sonreducidos, y se evita la destrucción demateriales empleando diferenciales condisparo para In 300 mA.

c Incidencia del esquema TN-C en elconductor neutro (ver fig. 2.13)

v Caso de una instalación bajo tensión.La protección y el corte del PEN (neutro y PEconfundidos) no se puede realizar ya que,como conductor de protección PE, debesoportar todas las corrientes de defecto.

v Caso de una instalación sin tensión.No es posible realizar el seccionamiento delPEN. Ello obliga a realizar una conexión atierra sistemática y múltiple del conductorPEN para garantizar que se conserva laequipotencialidad.

c Utilización del régimen TNEl régimen TN en España se emplea en unreducido número de instalaciones. Laventaja de este régimen es que losinterruptores automáticos magnetotérmicosaseguran la protección, no solo contrasobrecargas y cortocircuitos, sino tambiéncontra defectos de aislamiento. Elinconveniente es que para realizar cualquierampliación de la instalación, es obligatoriocalcular para la nueva longitud de línea silos dispositivos magnetotérmicos actualesgarantizan la protección en caso de fuga atierra, si no es así será necesario añadirprotección diferencial.

Ver en las tablas del capítulo 5 laslongitudes de cable máximas admisiblesLmax en régimen TN para garantizar la

protección ante defectos de aislamiento,utilizando interruptores automáticosmagnetotérmicos Merlin Gerin.

A continuación vemos el métodoconvencional teórico de cálculo de laslongitudes máximas Lmax de cable enrégimen TN para garantizar elfuncionamiento instantáneo de laprotección magnetotérmica.

Se aplica la ley de Ohm a la salida denuestra instalación afectada por el defectode aislamiento tomando como hipótesisque la tensión entre la fase en defecto y elPE o PEN siempre es superior al 80 % dela tensión simple nominal. Este coeficientetiene en cuenta el conjunto de impedanciasde aguas arriba.

En BT, cuando el conductor de proteccióncircula junto a los conductores de fasecorrespondientes, es posible despreciar lasreactancias de los conductores frente a suresistencia; esta aproximación es admisiblehasta secciones de 120 mm2. Parasecciones mayores se sobredimensionarála resistencia según se ve en la tabla 2.1.

Sección (mm2) Resistencia

150 R + 15 %

185 R + 20 %

240 R + 25 %

Tabla 2.1. Sobredimensionamiento de la resistencia delos conductores.

La longitud máxima de un circuito enrégimen TN viene dada por la fórmulasiguiente:

En la cual:

c Lmax: longitud máxima en metros.

c UO: tensión simple, 230 V en redes230/400 V.

c : resistividad a la temperatura defuncionamiento normal:

v Para el cobre: 22,5 10–3 mm2/m.v Para el aluminio: 36 10–3 mm2/m.

c Ia es la corriente (A) de disparo magnéticodel interruptor automático (curva C = 10 In.B = 5 In. D = 14 In).

c m: Sf /SPE.

c Sf: sección de las fases en mm2.

c SPE: sección del conductor de protecciónen mm2.

L1L2L3PEN

Fig. 2.13. Esquema TN-C.

Lmax = 0,8 UO Sf

(1 + m) Ia

Principio defuncionamientode los dispositivosdiferenciales

3.1 Captadores ......................... 25

3.2 Relés de medida y disparo ... 28

3.3 Test de buen funcionamientode los diferenciales ............. 29

3.4 La tecnologíaSuperinmunizada multi 9 ... 31

3.5 La tecnologíaSuperinmunizadainfluencias Externas ... 40

3.6 La tecnologíaSuperinmunizada Vigirex ... 41

3

3 Principio de funcionamientode los dispositivos diferenciales


v Interruptores diferenciales ID multi 9.

v Interruptores automáticos combinadosmagnetotérmicos y diferenciales DPN Vigimulti 9.

v Bloques diferenciales Vigi multi 9y Vigicompact.

v Interruptores automáticos magnetotérmicosy diferenciales ultraterminales Eunea serieEurópoli.

O bien separado del diferencial:

v Relés diferenciales con toroidalseparado Vigirex.

c El relé de medida y disparoPuede ser electrónico:

v Relés diferenciales con toroidal separadoVigirex. Precisan alimentación auxiliar.

v Bloques diferenciales Vigicompact. Nonecesitan alimentación auxiliar.

O bien electromecánico:

v El resto de gamas (multi 9 y Európoli). Nonecesitan alimentación auxiliar.

c El dispositivo de maniobraExisten diferenciales que incorporan en elmismo aparato el interruptor que abreel circuito controlado:

v Interruptores diferenciales ID multi 9.

v Interruptores automáticos combinadosmagnetotérmicos y diferenciales DPN Vigimulti 9.

v Interruptores automáticosmagnetotérmicos y diferencialesultraterminales Eunea serieEurópoli.

Existen otros diferenciales que necesitande un dispositivo de disparo externoespecífico con el que se unenmecánicamente:

Los Dispositivos Diferenciales Residuales(DDR) están constituidos por varioselementos: el captador, el bloque detratamiento de la señal, el relé de medida ydisparo y el dispositivo de maniobra.

c El captador. Suministra una señaleléctrica útil en el momento que la suma delas corrientes que circulan por losconductores activos es diferente de cero.

c Bloque de tratamiento de la señal. Laseñal eléctrica leída por el captador debeser siempre tratada electrónicamente enmayor o menor grado para lograr elcorrecto funcionamiento del relé de mediday disparo, evitando al mismo tiempofuncionamientos o disparos no deseadosdel dispositivo diferencial. La señal tratadase envía al relé de medida y disparo.

c El relé de medida y disparo. Compara laseñal eléctrica ya tratada electrónicamentesuministrada por el captador paraposteriormente dar la orden de apertura alaparato de corte asociado o dispositivo demaniobra (con un posible retardointencionado en el caso de los diferencialesselectivos o retardados).

c El dispositivo de maniobra de aperturadel aparato (interruptor o interruptorautomático), situado aguas arriba del circuitoeléctrico controlado por el diferencial, sedenomina disparador o accionador.

Merlin Gerin ha desarrollado varios tipos dedispositivos de protección diferencial parabaja tensión que se incluyen dentro de lasdiferentes gamas que se pueden encontraren el capítulo 7 de esta Guía. Las diferentesformas de construir estos DispositivosDiferenciales Residuales (DDR) sediferencian por los criterios siguientes:

c El captadorPuede estar incorporado dentro del propiodiferencial:

Fig. 3.1. Esquema funcional de un diferencial electromecánico “a propia corriente” (tipo multi 9).

CaptadorBloque

de tratamientode la señal

Relé de mediday disparo

Dispositivode maniobra



v Bloques diferenciales Vigi multi 9 yVigicompact que deben acoplarseobligatoriamente a un interruptorautomático multi 9 o Compactrespectivamente.

Y un tercer tipo de diferencial que necesitade un dispositivo de disparo externo con elque se une eléctricamente:

v Relés diferenciales con toroidal separadoVigirex, que se conectan eléctricamentecon un interruptor automático (a través deuna bobina de disparo).

Como ejemplos de dos de los diferencialesmás habitualmente utilizados en bajatensión se puede ver:

v En la fig. 3.1, el esquema tipo funcional deun diferencial electromecánico tipo “multi 9”a propia corriente, es decir, que no precisade fuente de alimentación auxiliar.

v En la fig. 3.2, el esquema tipo funcionalde un diferencial electrónico tipo “Vigirex”que precisa de fuente de alimentaciónauxiliar.

A continuación se dará una visión generaldel funcionamiento y utilización de losdiferentes captadores y de los relés demedida y disparo existentes.Posteriormente se profundizará enaspectos particulares de la tecnologíaempleada en los dispositivos diferencialesmulti 9 y Vigirex de Merlin Gerin.

3.1 Captadores

En los circuitos de corriente alterna sepueden utilizar dos tipos de captadores:

c El transformador toroidal. Es el tipo decaptador más utilizado para medir lascorrientes de fuga.

c Los transformadores de intensidad(TI). Utilizados en AT y MT y en algunoscasos en BT.

c El transformador toroidalÉste envuelve la totalidad de losconductores activos y de este modo esexcitado por el campo magnético residualcorrespondiente a la suma vectorial de lascorrientes que circulan por las fases y elneutro.

La inducción en el toroidal y la señaleléctrica disponible en bornes delarrollamiento secundario del transformadores, por tanto, la imagen de la corrientediferencial residual.

Este tipo de captador permite detectar lascorrientes diferenciales desde algunosmiliamperios hasta algunas decenas deamperios. En el apartado 3.4 se verá elfuncionamiento exacto de los diferentestransformadores toroidales.

c Los transformadores de intensidad (TI)Para medir la corriente diferencial de uncircuito eléctrico trifásico sin neutro sedeben instalar tres transformadores deintensidad según la fig. 3.3. Este montajese denomina de Nicholson.

Los tres TI son generadores de corrienteconectados en paralelo. Hacen circular

Fig. 3.2. Esquema funcional de un DDR electrónico con “alimentación auxiliar” (tipo Vigirex).

I1 I2 I3

AIh

B

DR

Fig. 3.3. Montaje de Nicholson. La suma vectorial delas corrientes de fase da la corriente diferencial.

CaptadorBloque

de tratamientode la señal

Relé de mediday disparo

Dispositivode maniobra

Alimentaciónauxiliar



c Utilización de transformadorestoroidales separados. Casos particulares

v Alimentación de fuerte potencia.El montaje de Nicholson de los TI, que seráútil en BT cuando los conductores sonpletinas o cables de gran sección paratransportar fuertes intensidades, no permite,incluso utilizando TI exactamente iguales,regulaciones compatibles con la protecciónde las personas (umbral In UL/RA).Existen varias soluciones:

– Si la dificultad se presenta en uncuadro general justo a la salida deltransformador, es deseable:

i La puesta en servicio de untransformador toroidal en cabecera deinstalación sobre la conexión a tierra delneutro BT del transformador (fig. 3.4). Enefecto, según la ley de nudos de Kirchhoff,la corriente diferencial vista por (N) esestrictamente la misma que aquella vistapor (G) para un defecto que se produzca enla distribución BT, o

i La instalación de un toroidal encada salida, todos conectados enparalelo a un solo relé (fig. 3.5).

Efectivamente, con esta conexión cuandoel relé de medida (generalmente electrónicotipo Vigirex) para funcionar necesita tansólo una señal eléctrica de valor muy débil,es posible hacer trabajar los toroidalescomo “generadores de corriente”.Dispuestos en paralelo, suministran laimagen de la suma vectorial de lascorrientes primarias.

Este montaje está previsto por las normasde instalación. De todas formas, porrazones de selectividad es preferible utilizarun diferencial por salida.

– Si la dificultad se presenta con varioscables en paralelo por fase que nopueden atravesar todos un toroidal.

Es posible situar un toroidal sobre cadacable (que transporte todos losconductores activos) y disponer todos lostoroidales en paralelo (fig. 3.6).

Siempre se debe observar:

i Que cada toroidal ve n espiras encortocircuito (3 en la figura) que puedendisminuir la sensibilidad.

i Si las conexiones presentan diferenciasde impedancia, cada toroidal señalizaráuna falsa corriente homopolar. Un cableadocorrecto limita bastante estas falsascorrientes homopolares.

DR

1

N

G

2

3

MT / BT

DR

Fig. 3.4. El toro N proporciona la misma informaciónque el toro G.

entre A y B una corriente que es la sumavectorial de las tres corrientes, la cual es lacorriente diferencial residual. Esta corrientediferencial se medirá con un transformadortoroidal conectado a un relé diferencial DR(tipo Vigirex).

Este montaje, denominado de Nicholson,se utiliza normalmente en MT y AT cuandola corriente de defecto a tierra puede alcanzarvarias decenas o centenas de amperios.

Para su empleo se debe considerar laclase de precisión de los TI: con TI de clase5 % no se permite efectuar una regulaciónde protección de tierra por debajo del 10 %de su corriente nominal.

DR

Fig. 3.5. Instalación de un toroidal en cada salida,todos conectados en paralelo a un solo relé. Solucióncuando es imposible colocar un sólo transformadortoroidal en la línea de alimentación principal.



i Que este montaje implica para cadatoroidal que los bornes de salida S1-S2 semarquen en función del sentido decirculación de la energía.Esta solución requiere el acuerdo delfabricante del diferencial.

v Salida de fuerte potencia.Para que la “respuesta” del toroidal sea fiely lineal, se deben situar los conductoresactivos en el toroidal lo más próximosposible de su centro para que sus accionesmagnéticas se compensen perfectamenteen ausencia de corriente residual. Enefecto, el campo magnético desarrolladopor un conductor disminuyeproporcionalmente con la distancia. Segúnla fig. 3.7, en la que se tiene un malcentrado de los conductores, la fase 3provoca en el punto A una saturaciónmagnética local y no tiene, por tanto, unaacción proporcional. Ello puede ser causade disparos intempestivos. Es el mismocaso que si el toroidal se sitúa en laproximidad o en el mismo codo de loscables que envuelve (fig. 3.8). La apariciónde una inducción residual parásita va aprovocar, para las intensidadesimportantes, la aparición en el secundariodel toroidal de una señal que puedeocasionar un disparo intempestivo. Elriesgo es tanto más importante cuando elumbral del diferencial es débil en relación alas corrientes de fase, particularmentedurante un cortocircuito.

En los casos difíciles (si Ifase máx. / In, eselevado) dos soluciones permiten evitar elriesgo de disparo intempestivo:

i Utilizar un toroidal más grande que elnecesario, por ejemplo de un diámetrodoble al que justamente conviene para elpaso de los conductores.

i Situar una plancha en el toroidal.Esta plancha debe ser de materialmagnético para homogeneizar el campomagnético, ver fig. 3.9. Se debe situarentre el toroidal y los conductores; reduceel riesgo de disparos intempestivos debidoa los efectos magnéticos de las puntas decorriente.

Cuando se han tomado todas estasprecauciones:

– Centrado de los conductores.– Toroidal de gran dimensión.– Y plancha magnética,la relación

Ifase máx.

In

puede alcanzar un valor de hasta 50.000.

L u 2 Ø

Ø

Fig. 3.8. Distancia recomendada entre el toroidal y elcodo de los cables.

A3

1

2

Fig. 3.7. Saturación magética local debida al malcentrado de los conductores.

L u 2 Ø

Ø

Fig. 3.9. Colocación de plancha magnética.

31 2

31 2

Fig. 3.6. Disposición de los toros sobre los cablesunifilares en paralelo de gran sección.



3.2 Relés de mediday disparo

Por lo que se refiere al relé de medida ydisparo, los diferenciales se puedenclasificar en tres categorías tanto según sumodo de alimentación como según sutecnología.

c Según su modo de alimentación:

v “A propia corriente”.Este es un aparato en el que la energía dedisparo la suministra la propia corriente dedefecto. Este modo de alimentación estáconsiderado por la mayoría de especialistascomo el más seguro. En numerosos países,y particularmente en Europa, esta categoríade diferenciales se prescribe para lasinstalaciones domésticas y análogas (normasUNE-EN 61008 y 61009). Dentro de estetipo se engloban todos los dispositivosdiferenciales multi 9 de Merlin Gerin.

v “Con alimentación auxiliar”.Este es un aparato en el que la energía dedisparo necesita de un aporte de energíaindependiente de la corriente de defecto.Estos aparatos (generalmente deconcepción electrónica) no puedenprovocar el disparo salvo si estaalimentación auxiliar está disponible en elmomento de la aparición de la corriente dedefecto. Dentro de este tipo se incluyen los

relés diferenciales con toroidal separadoVigirex.

v “A propia tensión”.Este es un aparato con “alimentaciónauxiliar” pero donde la fuente es el circuitocontrolado. De este modo cuando elcircuito está en tensión el diferencial estáalimentado, y en ausencia de tensión, eldiferencial no está activo pero tampocoexiste peligro. Estos aparatos aportan unaseguridad adicional ya que estánconcebidos para funcionar correctamentecon bajadas de tensión hasta los 50 V(tensión de seguridad).

Este es el caso de los bloque Vigi,asociados a los interruptores automáticos“Compact” de Merlin Gerin.

También se realiza una distincióncomplementaria entre los diferencialessegún si su funcionamiento es o no de“seguridad positiva”.

Se consideran como dispositivos deseguridad positiva dos tipos de aparatos:

v Aquellos en los que el disparo dependede la corriente de defecto: todos losaparatos a propia corriente (tipo multi 9)son de seguridad positiva.

v Aquellos, más raramente utilizados, enlos que el disparo no únicamente dependede la corriente de defecto sino que sesitúan automáticamente en posición dedisparo (posición de seguridad) cuando yano se reúnen las condiciones paragarantizar el disparo en presencia de lacorriente de defecto (por ejemplo, unabajada de tensión hasta los 25 V, o bien,que un diferencial con alimentación auxiliartipo Vigirex pierda su tensión dealimentación).

c Según su tecnología:

v “Dispositivos electromagnéticos”(fig. 3.10).Estos dispositivos son del tipo “a propiacorriente”. Utilizan el principio delenclavamiento magnético. Una muy débilpotencia eléctrica (100 VA para algunos)es suficiente para vencer la fuerza deenclavamiento y provocar mediante unamplificador mecánico la apertura de loscontactos.

c Utilización de diferencialescon toroidal incorporadoSe debe destacar que los diferenciales contoroidal incorporado, tipo multi 9 oVigicompact por ejemplo, aportan unaóptima solución a los instaladores yusuarios puesto que es el fabricante quienestudia y pone en servicio las respuestastécnicas:

v Domina el problema del centrado de losconductores activos, y para lasintensidades débiles puede prever yrepartir varias espiras primarias alrededordel toroidal.

v Puede hacer “trabajar” el toroidal con unainducción más elevada para maximizar laenergía captada y minimizar la sensibilidada las inducciones parásitas (debidas a lasfuertes corrientes).



Están muy extendidos (son “de seguridadpositiva”) y son particularmente aptos parala construcción de diferenciales con unaúnica sensibilidad. La tecnología empleadaen los diferenciales multi 9 es de este tipo.

v “Dispositivos electrónicos”.Se utilizan sobre todo en el dominioindustrial puesto que la electrónica permite:

– Tener una potencia de adquisición muydébil.– Tener unos umbrales y temporizacionesprecisas y regulables (lo que permiterealizar de forma óptima la selectividad deldisparo).

En razón de estas dos características estántodos indicados para la realización de:

– Diferenciales con toroidales separados(del tipo Vigirex), los cuales se asocian ainterruptores automáticos de fuerte calibrey a contactores.– Diferenciales asociados a interruptoresautomáticos industriales hasta 630 A (tipoVigicompact).

La electrónica para funcionar necesita unacierta energía, a menudo muy débil. Losdiferenciales con dispositivos electrónicosexisten, pues, con diferentes modos dealimentación antes presentados bien “apropia tensión”, bien con “alimentaciónauxiliar”.

v “Dispositivos mixtos”(a propia corriente).Esta solución consiste en intercalar entre eltoroidal y el relé electromagnético undispositivo de tratamiento de la señal. Estopermite:

– La obtención de un umbral defuncionamiento preciso y fiel.– Obtener una gran inmunidad a lasperturbaciones o parásitos y a lostransitorios de corriente, respetando untiempo de funcionamiento compatible conlas curvas de seguridad. A título deejemplo, los diferenciales multi 9 del tipoSuperinmunizado (“si”) de Merlin Gerinson dispositivos mixtos.– Realizar diferenciales retardados.Un principio similar se utiliza en MT. Enefecto, hace varios años que en los centrosde suministro de energía eléctrica (centroMT/BT) el disparo necesitaba de una bateríade acumuladores, origen de muchosproblemas. La asociación de un dispositivoelectrónico a propia corriente y de un reléelectromecánico con enclavamientomagnético ha ofrecido una soluciónsatisfactoria a nivel de costes y de fiabilidadcon la supresión de la batería.

c Prescripciones de empleoLa UNE 20460, 531-2-2-2 indica para losdispositivos con alimentación auxiliar queno son de seguridad positiva: “se permitesu utilización si están instalados enexplotaciones vigiladas por personasformadas o cualificadas”.

3.3 Test de buenfuncionamientode los diferenciales

Un diferencial es un aparato de seguridad.Ya sea electromagnético, electrónico omixto, es muy importante que disponga deun dispositivo de test.

Aunque los dispositivos a propia corrientesean los más seguros, la incorporación dela seguridad positiva en los dispositivos a“propia tensión” o con “alimentaciónauxiliar” confiere a los diferenciales unamayor seguridad que no evita la realizacióndel test periódicamente.

Is

R

IP

EI

Ie

A

Fig. 3.10. La corriente de defecto, a través del toroidal,suministra la energía a un electroimán (EI) cuya partemóvil (la paleta A) se mantiene “pegada” por la atraccióndel imán permanente (IP). Cuando se alcanza el umbralde funcionamiento el electroimán anula la fuerza deatracción del imán permanente, la paleta móvil A,ayudada por un resorte R que acelera su rotación, abreentonces el circuito magnético y da la orden mecánicade apertura del interruptor del circuito controlado.



situación de If

1

2

3

I testR

Id

→

→

→

→

Test

Id

Ir

Itest

→Ir

→Id

→Itest= +

N

Fig. 3.11. Ciertas instalaciones pueden perturbar elcorrecto funcionamiento del circuito de test. Puedeque no se produzca el disparo si se tienen débilescorrientes de defecto Id con un ángulo determinado.Solamente se producirá el disparo si Ir es mayor que laintensidad de disparo If.

c Realizar el test periódicode los diferencialesDe hecho, la seguridad positiva perfecta,particularmente a nivel de defecto interno,no existe. Es por este motivo que losdiferenciales que utilizan una alimentaciónauxiliar se aconsejan para las instalacionesindustriales y gran terciario, y losdiferenciales a propia corriente para lasinstalaciones domésticas y análogas;decisión tomada de acuerdo con susposibilidades intrínsecas mencionadasanteriormente.

En todos los casos, el test periódico serecomienda para detectar un posibledefecto interno.

c La forma de realizar el testes importanteDebe tener en cuenta el hecho de queexisten siempre en una instalación eléctricacorrientes de fuga capacitivas a tierra y, amenudo, corrientes de fuga resistivas,resultado de un aislamiento degradado.La suma vectorial de todas estas corrientesde fuga (Id) se detecta mediante el captadortoroidal y puede perturbar el funcionamientodel test; esto es posible cuando el circuito detest es similar al mostrado en la fig. 3.11.A pesar de esto, este principio de testestá muy extendido puesto que verificael conjunto toroidal-relé-aparato de corte.

Las normas de fabricación limitan lacorriente de test, ello puede explicar uncierto número de no funcionamientos delos diferenciales al realizar el test, comodemuestra la suma vectorial (fig. 3.11) dela corriente de fuga (Id) y de la corrientede test (Itest).

Por ejemplo, las normas UNE EN 61008y UNE EN 61009 indican que la corrientede test no debe ser superior a 2,5 In paraun diferencial utilizado a la tensión máximade su rango de funcionamiento (porejemplo 400 V, si el rango es 230 a 400 V) y1,15 In si está alimentado a la tensiónmínima (en el ejemplo, a 230 V – 20 %).

El principio de test mencionadoanteriormente se utiliza para las tomas decorriente diferenciales (Európoli de Eunea)y para los interruptores e interruptoresautomáticos diferenciales (multi 9 yCompact de Merlin Gerin).

Respecto a los relés diferenciales contoroidal separado, se aplica el mismoprincipio, siendo el instalador quien deberealizar el circuito de test. Los relés de lagama Vigirex de Merlin Gerin tienenintegrada la función “test” y, además,controlan permanentemente la continuidaddel circuito de detección (conexióntoroidal-relé y bobinado del toroidal).

c La verificación del umbralde funcionamientoAún con mayor motivo que antes para eltest, la verificación del umbral de disparodel diferencial se debe realizar teniendopresentes las corrientes de fuga “naturales”o no del circuito aguas abajo que puedanatravesar el captador. Una buena medidase realizará siempre con todos los circuitosde aguas abajo desconectados.



3.4 La tecnologíaSuperinmunizada multi 9

A continuación se presenta la gama deprotección diferencial de Merlin Gerinincluida dentro de su familia multi 9 quemejora ampliamente la calidad de larespuesta de los dispositivos diferencialestradicionales a “propia corriente” gracias a laincorporación de la “tecnologíaSuperinmunizada” exclusiva de Merlin Gerin.Para poder comprender mejor la evoluciónque supone la tecnología Superinmunizadase analizará el funcionamiento de losdiferentes componentes de los dispositivosdiferenciales desde el más básico, eldispositivo clase AC, pasando por el clase Atradicional, hasta llegar a los másavanzados: el clase A Superinmunizado y elclase A Superinmunizado influenciasExternas .

En la figura 3.12 se observa que existendiferentes tipos de dispositivosdiferenciales que comparten una estructurafuncional común formada por tres bloquesbien diferenciados:

a) Bloque de captación de señal. Eltransformador toroidal.

b) Bloque de filtrado electrónico.

c) Bloque de relé de disparo.

Las diferencias entre ellos son básicamentelas siguientes:

c Los clase AC son los dispositivosestándar y los más habitualmenteutilizados.

c Los clase A estándar se diferencian delos AC en que utilizan un toroidal mejorado,más energético, e incluyen un bloqueelectrónico de detección de corrientesrectificadas o pulsantes.

c Los clase A Superinmunizados “si”, sediferencian de los clase A estándar en queposeen un toroidal aún más mejorado y unbloque de filtrado electrónico muyenriquecido.

c La nueva generación de proteccióndiferencial Superinmunizada influenciasExternas que además de incorporar latecnología Superinmunizada ofrece unaresistencia a los ambientes corrosivos sinequivalente en el mercado(ver apartado 3.5) en página 40.

a) Bloque de captación de señal.El transformador toroidalLa detección de la corriente de defectodiferencial se efectúa mediante untransformador de corriente toroidal,compuesto por un núcleo de materialferromagnético y un bobinado primario

Fig. 3.12. Dispositivos diferenciales multi 9.

S N

I entrante I saliente

I residual

Id

Filtradode altas

frecuencias Verificacióny orden de

disparo

Detecciónde

corrientesde fuga

pulsantes

Inmunizaciónbásica contratransitorios:

– onda tipo8/20 µs

– onda tipo0,5 µs, 100

kHzAcumulación

de energía

Superinmunizado

clase A “si”

clase A

clase ACEstanqueidad delrelé aumentada

yrevestimientoanticorrosión

2 Sistemas de filtrado electrónico1 Transformadortoroidal

3 Relé dedisparo

clase A

“si”



constituido por la(s) fase(s) y el neutro delcircuito a proteger. En la figura 3.13 sepuede observar la representación vectorialde intensidades en una red trifásica conneutro equilibrada (para una reddesequilibrada sería análogo, incluyendoen cada caso la corriente del neutro): si nohay defecto de fuga a tierra, la sumavectorial de todas las corrientes de dichocircuito es nula, pero cuando existedefecto de fuga de corriente de una fasehacia tierra, la suma vectorial de lascorrientes es igual a dicha corriente defuga If.

En caso de existir una fuga If, lascorrientes de las fases y el neutro inducenen el transformador toroidal, flujosmagnéticos desequilibrados, cuyaresultante no será cero, e inducirá en elsecundario del transformador toroidal unatensión ES que generará una corriente Ir,que dependiendo de su valor eficaz,puede provocar el disparo del relé deapertura de los contactos del dispositivodiferencial. En las figuras 3.14 y 3.15 sepuede seguir paso a paso, para un circuito

monofásico, el proceso de generación de lacorriente residual (Ir) en el secundario apartir de una corriente de fuga a tierra (If)que circule por el primario (es decir, por elcircuito que estemos protegiendo ennuestra instalación eléctrica).

El valor del flujo magnético generado ,dependerá del tipo de curva de histéresisque proporcione el material magnético queconstituye el toroidal.

Fig. 3.14. Generación del flujo magnético en el núcleo toroidal de un diferencial monofásico a partir de lacirculación de una corriente de fuga If en el primario del toroidal. Curva de histéresis.

Transformador toroidal

H(A · vueltas/m)

If = (IN – IR)

CA

t (ms)

(mA)

B(webers/m2)

Corriente de fugaprimaria

Curva de histéresis

Circuito eléctrico primario

Si se produce una fuga de corrientea tierra If en el primario (IN IR),ésta genera un campo magnéticoH no nulo que a su vez creaun flujo magnético en el interiordel núcleo ferromagnético.

En el caso trifásico If sería la sumavectorial de las tres fases y el neutro:If = IR + IS + IT + IN→ → → → →

Circuito magnético primario

H = N · If2 · · R

B = · H

= B · S

= N – R

(campo magnético)

(N = n.° de espiras primario)(R = radio medio toroidal)

(inducción magnética)

( = permeabilidad magnética)

(flujo magnético)(S = sección transversal núcleo toroidal)

En este caso (monofásico)

→→

N R (fase)

IN IR Arrollamientoprimario

R

N

INIr

IR

Arrollamientosecundario

R

ReceptorIf

Fig. 3.13. Red trifásica con neutro equilibrada.

IT→

IS→

IR→

IT→

IR + IS + IT = 0→ → →

IR + IS + IT = If = 0→ → → →

Sin defecto Con defecto

If→

IR→

IS→



Las curvas de histéresis son larepresentación de la energía que puede serinducida en un material por la corrientediferencial residual If. Cada material tieneuna curva de histéresis distinta.

La evolución de los materiales necesariospara fabricar diferenciales clase AC, claseA estándar o clase A Superinmunizada, esen definitiva la evolución hacia materialesmas energéticos, que son fundamentalespara poder mantener un óptimo nivel deprotección de las instalaciones eléctricas

que están experimentando actualmente ungran aumento en su complejidad. Acontinuación se puede ver cómo es lacurva de histéresis del material empleadopara elaborar cada tipo de diferencial.

c Toroidales clase ACSon utilizados por los diferencialesclásicos. Permiten tan sólo la detección decorrientes de fuga a tierra de tipo alterna.Son insensibles a las corrientes rectificadas(corrientes pulsantes), con o sin unacomponente continua.

Fig. 3.15. Generación de la corriente residual Ir a partir del flujo magnético generado en el núcleo toroidal.

H (A · vuelta/m) If (mA)

CA

t (ms)

1

B(webers/m2)

Fig. 3.16. Toroidal clase AC y corriente de fuga alterna.

Curva de histéresis Corriente residualsecundaria

H(A · vueltas/m)

Ir

CA

t (ms)

(mA)

B(webers/m2)

Transformador toroidal

Circuito magnético secundario = B · S

Por la Ley de Faraday en elarrollamiento secundario se induciráuna fuerza electromotriz:

(flujo magnético creadopor el primario)

(S = sección transversal núcleo toroidal)

Circuito eléctrico secundarioLa fuerza electromotriz Es hará quecircule una corriente Ir en el bobinadosecundario cuyo valor dependerá de laimpedancia de la totalidad del circuitoeléctrico secundario.Esta Ir, convenientemente filtrada,llegará al relé de disparo donde serácomparada con la sensibilidad In deldispositivo. Si es mayor que Indisparará.

N R

IN IR Arrollamientoprimario

IN IrIR

Arrollamientosecundario

R

ReceptorIf

ES

ES = –N · d

dt



Es muy conveniente que un diferencial seacapaz de detectar estas corrientes ya queson tan peligrosas como las alternas puesposeen la misma frecuencia y generanprácticamente la misma tensión decontacto.

Según se observa en el ejemplo de lafigura 3.16, una fuga de corriente alterna(CA) genera una variación 1, queposteriormente será capaz de crear unacorriente residual Ir suficiente en elsecundario que provocará el disparo del relé.Una fuga de corriente continua (CC)rectificada, o corriente continua pulsante, noposee componente negativa, ver figura 3.17.

En este caso el ciclo de histéresis del toro noes completo, sólo se trabaja sobre una mitaddel mismo, y el 2 generado es demasiadodébil como para crear una corriente residual Irsuficiente que pueda disparar el relé.

c Toroidales clase A estándarPermiten resolver el problema anterior deno actuación cuando se tienen fugas decorriente de tipo pulsante. Según se ve enla figura 3.18, la utilización de un núcleomagnético toroidal con la curva dehistéresis estrecha y más larga permiteaumentar 2; en este caso se generaráuna corriente residual Ir suficiente paraprovocar el disparo del relé. El núcleotoroidal que posee este tipo de curva dehistéresis está formado por una aleaciónferromagnética de mayor calidad que lautilizada en los clase AC, es un materialmás energético, con pocas pérdidas y débilinducción remanente. Este toroidal escapaz de generar un campo magnéticosuficiente para provocar el disparo del reléante defectos diferenciales cuya amplitudde onda (diferencia entre su valor máximo ymínimo), presente variaciones menores quelas necesarias para disparar los clase AC.

Fig. 3.17. Toroidal clase AC y corriente de fuga rectificada pulsante.


CC

t (ms)

2

B(webers/m2)

Fig. 3.18. Toroidal clase A y corriente de fuga rectificada pulsante.

CC


t (ms)

2 incrementado

B(webers/m2)



Es en definitiva más sensible a la intensidadde defecto que los clase AC ya que escapaz de disparar ante tres tipos de corriente:

v Corrientes de tipo alterno.

v Corrientes continuas rectificadas ocontinuas pulsantes.

v Corrientes continuas rectificadas ocontinuas pulsantes con corrientesuperpuesta de tipo continuo alisada dehasta 6 mA.

Cuando se prevea que las corrientesdiferenciales pudieran ser no senoidales, elREBT (ITC-BT-24) indica la utilización deinterruptores diferenciales de clase A queaseguran la desconexión ante este tipo defugas. De igual forma, la ITC-BT-38 indicala utilización de interruptores diferencialesde clase A y alta sensibilidad ( 30 mA) eninstalaciones eléctricas en quirófanos ysalas de intervención para la protecciónindividual de aquellos equipos que noestén alimentados a través de untransformador de aislamiento.

c Toroidales clase A SuperinmunizadosEl material magnético del núcleo toroidalmejora las propiedades de los clase Aestándar descritos anteriormente. Almaterial empleado para fabricar este tipode toroidales le bastan variaciones decorriente diferencial aún menores que enlos clase A estándar para inducir la mismaenergía necesaria para disparar el relé. Elloes debido a que posee una curva dehistéresis aún más estrecha y de mayorlongitud, con lo cual se acentúa todavíamás el fenómeno descrito en la figura 3.18

para los clase A estándar, con todavíamenos pérdidas. En la figura 3.19 secomparan las curvas de histéresis de los3 tipos de toroidales: AC, A estándar y ASuperinmunizado. Se puede apreciar quegeneran flujos magnéticos crecientesque a su vez inducen tensiones residualesE en el secundario también crecientes enfunción del tipo de toroidal.

b) Bloque de filtrado electrónicoLos sistemas de filtrado electrónico para eltratamiento de la señal eléctrica queproporciona el secundario deltransformador toroidal, es la parte que másha evolucionado en la nueva gama dedispositivos diferenciales clase ASuperinmunizados de Merlin Gerin.

Tal como se observa en la figura 3.12 de lapágina 31, los diferenciales clase AC tansólo poseen un circuito de inmunizaciónbásico contra transitorios. En su momento,para obtener un diferencial clase A a partirde un clase AC estándar, se le incorporó unbloque de detección de corrientes defuga continuas pulsantes que aportabauna importante mejora al diferencial:

v Mayor seguridad para las personas.

Ahora, además, se ha añadido dentro delbloque de filtrado electrónico un nuevobloque de superinmunización compuestopor un circuito de acumulación deenergía y un filtro de altas frecuencias,que aportan respectivamente clarasmejoras respecto a los clase AC y a losclase A estándar en los aspectossiguientes:

Fig. 3.19. Curvas de histéresis de los 3 tipos de toroidales: clase AC, clase A y clase A “si”.

B

H

Asi

A

AC

Asi A AC

Donde:

AC < A < Asi

↓

E = –N · ddt

↓

EAC < EA < EAsi



v Mayor autoprotección contra lainfluencia de las sobretensionestransitorias.

v Autoprotección contra la influencia delas fugas de alta frecuencia.

Veamos a continuación cada uno de losbloques por separado:

c Bloque de detección de corrientes defuga continuas pulsantesEste circuito electrónico es elcomplemento necesario para lostoroidales clase A, que en el apartadoanterior se han descrito como lostransformadores toroidales adecuadospara hacer posible la detección decorrientes de fuga no sólo alternas sinotambién continuas pulsantes.

En los diferenciales clase A, además de untoroidal de un material especial, másenergético, capaz de detectar corrientescon menor nivel de ondulación que lostoroidales clase AC, se debe emplear uncircuito electrónico que trate la corriente ala salida del secundario del toroidal. Eltratamiento que efectúa este circuito es derectificación de la corriente, obliga a queel sentido de la misma sea siempre elmismo y adecuado para que el relé dedisparo trabaje siempre en el sentidocorrecto. Es decir que la corriente quellegue al relé de disparo siempre tienda aabrir el relé y nunca a cerrarlo.

Mediante este circuito se alcanza unaseguridad que evita un posible efectosecundario de las corrientes pulsantes sobreun diferencial clase AC: aparte de queeste dispositivo no es capaz dedetectarlas o si lo hace es con una energíainsuficiente para poder provocar disparo,con el peligro para las personas que ellosupone, puede ocurrir que la corrientellegue al relé de disparo y tenga lapolaridad inversa a la necesaria paraprovocar la apertura del relé, es decir,tiende a cerrar el relé en lugar de a abrirlo,con lo cual se produce el efecto debloqueo ante otras corrientes de defecto(alternas) que se puedan producirsimultáneamente. En este caso no seproduce el disparo ante ninguna de lasdos corrientes de defecto, ni la rectificadani la alterna, quedando en definitivabloqueado ante cualquier tipo de defecto.

Por todo ello es evidente la importancia deeste circuito para la seguridad de laspersonas, no sólo en los diferenciales claseA estándar, sino también en losdiferenciales clase A Superinmunizados.

c Autoprotección contra la influencia delas sobretensiones transitoriasTodos los diferenciales Merlin Gerin de lafamilia multi 9, tanto los clase AC como losclase A estándar, poseen un bloque deinmunización o autoprotección básicacontra las sobretensiones transitorias talcomo se exige en las normas de proteccióndiferencial correspondientes, la UNE-EN61008 para los Interruptores Diferenciales yla UNE-EN 61009 para los InterruptoresAutomáticos Diferenciales(magnetotérmicos con proteccióndiferencial incorporada o con bloquediferencial adaptable tipo Vigi). Además, enla norma CEI 1543 sobre compatibilidadelectromagnética para dispositivosdiferenciales, también se hace referencia alos ensayos de inmunidad que debensuperar los diferenciales. Todas estasnormas determinan que los aparatossuperen sin disparo, entre otros, losensayos siguientes:

v Sobreintensidad oscilatoriaamortiguada normalizada tipo 0,5 s/100 kHz, que corresponde de forma muyaproximada a la forma de la corriente quese fuga a tierra de forma transitoria a travésde las capacidades de aislamiento de lainstalación durante las sobretensiones quese producen siempre cuando haymaniobras de conexión/desconexión decircuitos capacitivos (todo circuito de unainstalación eléctrica BT tiene una ciertacapacidad de aislamiento entre fases y

Fig. 3.20. Onda de sobreintensidad de conexiónnormalizada tipo 0,5 s/100 kHz.

I máx.

10 µs (f = 100 kHz)

–60%

90%

10%

0,5 µs

t

I



tierra). Ver la forma de esta onda en lafigura 3.20. En las normas anteriores seindica que para la primera cresta de laonda el nivel mínimo a superar durante elensayo es de 200 A y no debe producirsedisparo.

v El ensayo ante onda de corriente dechoque normalizada tipo 8/20 s, que esconsecuencia de sobretensionesprovocadas por el rayo del tipo 1,2/50 s.Concretamente los aparatos clases AC y Aestándar instantáneos superan sin disparoel ensayo ante picos de corriente de 250 Atipo 8/20 s, y los selectivos de 3000 A. Enla figura 3.21 se puede ver la forma de estaonda tal como se define en la norma. Esteensayo es, en realidad, mucho másexigente para los dispositivos diferencialesque el anterior ya que esta ondatransmite mucha más energía que la onda0,5 s/100 kHz, ya que dicha energía esequivalente al área encerrada entre la curvade la onda y el eje horizontal. Por ello elensayo 8/20 s se suele tomar dereferencia mucho más habitualmente que el0,5 s/100 kHz.

La nueva gama Superinmunizada multi 9va más allá de los niveles mínimosanteriores exigidos en las diferentes normase incrementa de forma muy importante losvalores de protección obtenidos mediante elbloque de inmunización básico anterior.

La nueva gama Superinmunizada posee uncircuito de acumulación de energía,gracias al cual los nuevos diferencialesinstantáneos de la gama superinmunizadaven incrementada la protección de 250 Ahasta 3000 A según onda tipo 8/20 s, y enel caso de las versiones selectivas aumentade 3000 A hasta 5000 A, lo cual permite

superar sin disparo la gran mayoría desobretensiones transitorias provocadas pordescargas atmosféricas. Este circuito deacumulación de energía también permiteevitar el tipo de disparo intempestivo máshabitual: “el disparo por simpatía” odisparo simultáneo en cadena de variosdiferenciales, que será tratado en detallemás adelante en esta misma Guía, y que esdebido a las sobretensiones transitoriasoscilatorias amortiguadas del tipo 0,5 s/100 kHz visto anteriormente, provocadaspor maniobras de la red y transmitidascomo las anteriores por las capacidades delas propias líneas conductoras y por losfiltros capacitivos unidos a tierra de losreceptores electrónicos.

c Autoprotección contra la influencia delas fugas de alta frecuenciaEn las redes eléctricas de baja tensión,cada vez se emplean más receptores queincorporan circuitos electrónicos quegeneran corrientes de alta frecuencia (delorden de varios kHz), para ser utilizadaspor el propio receptor. Para evitar que seanreinyectadas al resto de la red de bajatensión este tipo de receptores sueleincorporar filtros capacitivos que envíanhacia tierra una parte importante de lacorriente no utilizada de alta frecuencia.Así, gracias a estos filtros, estos receptoresson conformes con la Directiva deCompatibilidad Electromagnética (CEM) deobligado cumplimiento. Algunos de losreceptores que tienen este comportamientoson, por ejemplo, las reactanciaselectrónicas para iluminación fluorescente,variadores de velocidad para motores,variadores electrónicos de intensidadluminosa, etc. El comportamiento de estosreceptores será analizado detalladamentemás adelante en el capítulo 6 deaplicaciones de esta Guía.

Al ser dirigidas hacia tierra estas corrientesde alta frecuencia son captadas por losdiferenciales, como cualquier otra fuga quese produzca en las líneas por debajo de undiferencial, y pueden llegar a afectar a larespuesta del relé de disparo de losdiferenciales clase AC o clase A estándarde dos formas diferentes, dependiendo dela intensidad eficaz de dicha señal de altafrecuencia, es decir, de la cantidad deemisores de alta frecuencia acumuladospor debajo de cada diferencial:

Fig. 3.21. Onda de corriente de choque normalizadatipo 8/20 s.

90%

50%

10%

8 µs20 µs

t

I

I máx.



La frecuencia a partir de la cual el filtro dealta frecuencia produce un bloqueoprácticamente total a la transmisión decorriente hacia el relé de disparo es de10 kHz. Veamos a continuación cómo yhasta qué nivel actúa este filtro de altasfrecuencias, para evitar los dos problemasmencionados:

Disparos intempestivosLa atenuación de las corrientes de fuga afrecuencias superiores a 50 Hz pero que noalcanzan el nivel de kHz, es decir defrecuencias que se pueden considerar“intermedias”, hace que un diferencialSuperinmunizado se comporte mejor que undiferencial clase AC o un clase A estándar,en las redes con presencia importante decorrientes armónicas. Tal como se verá enel capítulo 5 de esta Guía las corrientesarmónicas hacen que sean mayores lascorrientes de fuga capacitivas permanentespropias de toda red, aumentando el númerode disparos intempestivos de losdiferenciales estándar por esta causa.

Con la gama Superinmunizada sedisminuye el número de disparoshasta el nivel tolerado por la normaUNE 20572-2.

Es decir, no se puede evitar al 100 % queun diferencial dispare ante fugas decorriente con componentes armónicos de,por ejemplo, orden 3 (150 Hz), o orden5 (250 Hz), ya que a estas frecuencias lacorriente todavía es peligrosa para laspersonas, según la norma.

Riesgo de no disparo o cegadodel diferencialLa capacidad de actuación o de disparo delrelé de un dispositivo diferencial residualtradicional se ve influida por la frecuencia dela señal. Es decir, la respuesta del relé dedisparo depende de la frecuencia de lacorriente de fuga detectada por el toroidal.

v Disparos intempestivos, o

v Riesgo de no disparo del diferencial.

El filtro de altas frecuencias que incorporala nueva gama Superinmunizada evitaestos problemas sobre el relé de disparo.

Para las altas frecuencias, este filtro actúacomo un filtro “pasa-bajos”, asimilándosesu comportamiento a un circuito abiertocuanto mayor es la frecuencia, es decir, nose transmite la corriente de alta frecuenciahacia el relé de disparo (ver la figura 3.22).

No obstante, sigue siendo capaz detransmitir hacia el relé de disparo lacorriente a frecuencia industrial de 50 Hzgenerada por un posible defecto de fuga atierra verdadero que se produzcasimultáneamente a la perturbación de altafrecuencia. Así se garantiza en todomomento la protección para las personas yse minimizan al mismo tiempo loscomportamientos incorrectos del diferencial.

El comportamiento de este filtro se ajustaa las prescripciones de la normaUNE 20572-2, presentada en el primercapítulo de esta Guía, donde se especificanlos efectos sobre las personas de lacorriente alterna a frecuencias superiores a100 Hz. En ningún caso la atenuación delas corrientes de fuga a frecuenciassuperiores a 50 Hz realizada por el filtro, essuperior al que sería admisible según estanorma. En dicha norma se puede ver comoaumentan los niveles de corriente que sepueden considerar peligrosos para laspersonas al aumentar la frecuencia. Lascorrientes necesarias para disparar undiferencial superinmunizado son siempreligeramente inferiores a las consideradaspeligrosas para las personas en cadafrecuencia según la norma. Es decir, segarantiza la seguridad para las personas entodas las frecuencias, acercándose almáximo al límite admitido por la norma.

Fig. 3.22. Comportamiento del Filtro de Altas Frecuencias (FAF).

t t

Ientrada = Isalida

FAF

I50Hz I50Hz

Ientrada Isalida

FAF

IAF I = 0

Ientrada Isalida

Si Ientrada = IAF

Isalida = 0

t t



Al aumentar la frecuencia de la corriente seintensifica el fenómeno de bloqueo o“cegado” del relé de disparo. Depende deltipo de diferencial, según se observa en latabla 3.1.

Tipo de diferencial 50 Hz > 1 kHz > 10 kHz < 100 kHzID, 30 mA,clase AC OK Bloqueado Bloqueado BloqueadoID, 30 mA,clase A, “si” OK OK OK OK

En dicha tabla se ve que a partir de 1 kHz undiferencial estándar clase AC tiene riesgo deno disparo por bloqueo del relé de disparo.

Es decir, existe riesgo de no disparo sisimultáneamente a la corriente de altafrecuencia se tiene una fuga a la frecuencianormal de 50 Hz. En la misma situación undiferencial superinmunizado Merlin Gerinmantiene invariable su respuesta ante unposible defecto a 50 Hz con corrientessuperpuestas de hasta 100 kHz.

El origen del bloqueo o cegado es elsiguiente:Cuando el relé de disparo de un diferencialestándar recibe una corriente de altafrecuencia, la fuerza magnética creada porla corriente de alta frecuencia varía desentido con una rapidez tan alta que elmecanismo de disparo (paleta+muelle) no

S N S N

Sin defecto Con defectoFk←

Fk←

AA

d

Id = 0 Id = 0

Fk < FA

↓No se acciona la paleta

Si Fd

+ Fk > FA

↓Se acciona la paleta

A: flujo de atracciónd: flujo de defecto (de repulsión)

Fig. 3.23. Funcionamiento del relé de disparo.

la puede seguir debido a su propia inerciamecánica que requiere que la corriente quetiene el sentido adecuado para abrir lapaleta esté presente al menos un tiempodeterminado.

El resultado es que queda “pegada” lapaleta y no es capaz de responder(disparar) no sólo ante las fugas decorriente de alta frecuencia, que ya nosconviene pues no son peligrosas, sinotampoco ante fugas simultáneas decorriente a 50 Hz que sí son peligrosas.

Durante el bloqueo, en según quécondiciones, se puede llegar a percibirincluso una pequeña vibración producidapor este “equilibrio” de fuerzas. En la gamaSuperinmunizada se ha hecho lo másadecuado para evitar este problema en elrelé de disparo: no permitir que la corrientede alta frecuencia llegue hasta el mismointerponiendo un filtro de altas frecuencias.

c) Bloque de relé de disparoEn los diferenciales convencionales claseAC y clase A estándar el relé de disparorecibe señal eléctrica desde el toroidal deforma permanente. Esto puede producir losproblemas siguientes:

c Disparos intempestivos debidos a unapresensibilización originada por laspequeñas fugas permanentes de corrientea 50 Hz, que siempre existen.

Tabla 3.1. Comportamiento de un diferencial multi 9en función de la frecuencia.



contaminantes que los rodean tienenconsecuencias desastrosas en la propiaaparamenta y, por lo tanto, en la seguridadde las personas e instalaciones.

Los ambientes agresivos presentan unriesgo elevado para el correctofuncionamiento de los dispositivosdiferenciales. Un diferencial estándar, eneste tipo de ambientes, sufre una rápidacorrosión de su relé de disparo (figs. 3.24 y3.25) que impedirá la apertura del circuitoen caso de producirse un defecto deaislamiento. Por esta causa, al quedarinutilizado el dispositivo diferencial, lainstalación quedará sin un dispositivo quegarantice la seguridad de las personas(riesgo de electrocución) y de la propiainstalación (riesgo de incendio).

Merlin Gerin ha desarrollado una nuevageneración de protección diferencial queestá especialmente adaptada para serinstalada en aquellos ambientes en entornoshúmedos o contaminados por agentesagresivos (cloro, azufre, sal marina...).

c La nueva tecnología especialinfluencias ExternasLa principal innovación del nuevo diferencial está relacionada con la capacidad deestanqueidad del relé y concretamente delentrehierro que es la parte más sensible deldispositivo. La fiabilidad de este elemento escrítica ya que asegura la función de disparodel diferencial.

c Riesgo de bloqueo si esta señal fuera dealta frecuencia.

c Y sólo en el caso de los diferenciales claseAC, también se podría producir bloqueo si laseñal fuera una corriente pulsante.

En la gama Superinmunizada, gracias alcircuito de verificación y disparo, sólollegará señal al relé en el caso de que latotalidad de filtros descritos antes“autoricen” el disparo, y haya que realizar eldisparo del diferencial. Si la energía de lacorriente a la salida de todos los circuitosanteriores es demasiado reducida, el circuitode verificación y disparo no dará la señal deapertura al relé. Este circuito efectúa lagestión final del disparo. La intensidad desalida del circuito de verificación y disparollega al arrollamiento del relé de disparo,ver fig. 3.23 en página anterior, originandouna intensidad de campo magnético (H), elcual a su vez, en función de lapermeabilidad magnética del material queconstituye el núcleo férrico del relé dedisparo (), provoca una inducción delcampo magnético (B). Esta inducción, enfunción de la sección del relé de disparo, seconvierte en un flujo magnético () en elinterior del núcleo ferromagnético, quecreará una fuerza magnetomotriz Fd quepuede ser suficiente para vencer la fuerzade atracción magnética FA ejercida sobre lapaleta por un imán permanente (que tiendea atraer la paleta, es decir, a mantenercerrado el diferencial), originando finalmentela separación de la paleta que se veráayudada por la fuerza de un muelle Fk quepermite acelerar su rotación.

Dicho movimiento de la paleta abrirá loscontactos del diferencial. En la figura 3.23se puede observar el estado del relé encaso de no tener defecto y en caso de queexista un defecto suficiente para provocar eldisparo.

3.5 La tecnologíaSuperinmunizada influenciasExternas

En numerosos lugares, tales comopiscinas, industrias, puertos o campings,se ha observado que la acción fuerte yrápida de las sustancias corrosivas y

Fig. 3.24. Imagen superior de la parte móvil de un reléde disparo que no está afectado por la corrosión.

Fig. 3.25. Imagen superior de la parte móvil de un reléde disparo afectado por la corrosión.



La protección de las partes activas se hatransformado en inalterable gracias a unamayor estanqueidad del envolvente y unrevestimiento interno anticorrosión. Esteproceso de fabricación patentado garantizael mantenimiento en el tiempo de laeficacia de la protección diferencial dandocomo resultado una protección de laspersonas e instalaciones siempre operativaindependiente del entorno de la instalación.

El relé diferencial se ha diseñado con unadoble barrera de protección paraoponerse a la agresividad medioambiental:

v Estanqueidad del relé aumentada.La primera barrera se compone de uncordón de estanqueidad que cierra lasaberturas naturales del envolvente del relé(ver figura 3.26).

v Revestimiento anticorrosión.Por otro lado, los propios entrehierrosestán revestidos con un depósito decarbono tipo diamante (DLC Diamant LikeCarbone) conocido por su carácterinalterable (herramientas de corte, prótesismédicas...). Este revestimiento confiere unaalta resistencia a la corrosión de todas laspartes metálicas del relé diferencial(ver figura 3.27).

La colocación de este revestimiento serealiza mediante la técnica PACVD (PlasmaAssisted Chemical Vapor Deposition) quepermite realizar capas lo suficientementehomogéneas y finas.

De igual forma, los dispositivosdiferenciales incorporan la tecnología

Normativa.

Constructiva.

Ganancia de inmunidad a los disparos intempestivos con Vigirex.

Fig. 3.26. Envolvente estanca del relé de disparo.

Fig. 3.27. Detalle del revestimiento anticorrosión delrelé de disparo.

Fig. 3.28. Tolerancia de funcionamiento del umbral deprotección In.

Superinmunizada “si” consiguiendo lamáxima inmunidad tanto ante influenciasexternas como ante perturbacioneseléctricas.

3.6 La tecnologíaSuperinmunizada Vigirex

c Máxima seguridadLa protección de las personas contra loscontactos directos está garantizadamediante un tiempo combinado deinterrupción del circuito en efecto demenos de 40 ms.

Los relés diferenciales garantizan laprotección de las personas contra loscontactos directos al intervenir en menosde 40 ms cuando se ajustan con unasensibilidad de 30 mA y se asocian coninterruptores automáticos e interruptoresMerlin Gerin o Telemecanique de calibremáximo 630 A.

La protección de personas y de bienescontra los contactos directos se garantizamediante una medida de la corriente defuga optimizada.

La tolerancia de funcionamiento delumbral de protección In se reduce conrespecto a la norma de proteccióndiferencial.

Según la norma CEI 60947-2, el disparoinstantáneo debe producirse entre 0,5 y1 veces In. Los relés Vigirex disparanentre 0,8 y 1 veces In, aumentando así enun 60% la inmunidad a los disparosintempestivos (ver figura 3.28).



Curva de disparo en tiempo inversoDurante la puesta en tensión de loscircuitos, la curva de disparo en tiempoinverso permite evitar los disparosintempestivos debidos a las corrienteshomopolares transitorias cortas, generadaspor:

c Las corrientes transitorias importantes dedeterminados receptores (por ejemplo:motor, transformador BT/BT...).

c La carga de las capacidades entre losconductores activos y la tierra.

Filtrado en frecuenciaLos convertidores de frecuencia (porejemplo: variador de velocidad) diseñadoscon IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,transistor bipolar de puerta aislado)generan corrientes de fuga de altafrecuencia (HF) importantes.

En la utilización normal (sin defecto), estascorrientes de fuga de HF capacitivas quecirculan por los conductores de lainstalación no presentan peligro para elusuario. En general, los relés de proteccióndiferencial son sensibles a estas corrientesde fuga naturales de HF.

En caso de fallo de aislamiento aguasabajo del convertidor de frecuencia, lacorriente de defecto incluye componentesde corriente de alta frecuencia. Estascorrientes de defecto de HF no presentanlos mismos efectos fisiológicos en elcuerpo humano que las corrientes de50/60 Hz (ver figura 3.30).

El filtrado en frecuencia de los relésdiferenciales de la gama Vigirex estáestudiado para garantizar:

c Una protección máxima en caso de fallode aislamiento.

c Una continuidad de servicioparticularmente optimizada con este tipode receptor.

La medida rms de las corrientes de fugaa tierraGracias a la medida rms de las corrientesde defecto, los relés de proteccióndiferencial pueden medir todo tipo de señaly calcular su valor eficaz real y ponderadoen función del filtrado en frecuencia.

La medida rms de las corrientes de fugaa tierra, el filtrado en frecuencia, latolerancia del umbral de protecciónreducida y la curva de disparo en tiempoinverso integrados en los relés Vigirexoptimizan la protección de las personasy de los bienes y la continuidad deservicio.

Zona de no disparo.

Ganancia de inmunidad a los disparos con Vigirex = continuidad de servicio optimizada.

Zona de tolerancia reducida de la protección.

Zona de protección imperativa.

Filtrado en frecuencia

Tolerancia reducida enel umbral de protección

Medida rms dela corriente de fuga

Disparo atiempoinverso

Ganancia de inmunidad a los disparos intempestivos con Vigirex.

Curva 1: curva de disparo en tiempo inverso según la norma CEI 60947-2.

Curva 2: curva de disparo con umbral I = I∆n fijo.

Curva 3: corriente diferencial transitoria a la puesta en tensión de un receptor.

Zona de continuidad de servicio optimizada mediante la curva de disparo en tiempo inverso.

Zona sin disparo (curva 2).

Fig. 3.29. Curva de disparo en tiempo inverso.

Fig. 3.30. Filtrado en frecuencia.

Fig. 3.31. Resumen de la tecnología SuperinmunizadaVigirex.

Normas defabricación delos dispositivosdiferenciales

4.1 Normas aplicables a cadatipo de diferencial ............... 44

4.2 Evolución de las normasUNE-EN 61008y UNE-EN 61009 ................ 45

4.3 Principales característicasde las normas ..................... 45

4.4 Principales ensayosnormalizados ...................... 48

4.5 Ensayos de compatibilidadelectromagnética (CEM) ..... 52

4

4 Normas de fabricaciónde los dispositivos diferenciales


Tabla 4.1. Tabla resumen de normas de referencia para la fabricación de los Dispositivos Diferenciales Residuales (DDR).

Actualmente, a nivel mundial las normasson emitidas por la ComisiónElectrotécnica Internacional (CEI) y sonasumidas en Europa como norma europeapor el Comité Europeo de NormalizaciónElectrotécnica (CENELEC). Los dispositivosde protección diferencial se fabrican segúnlas normas específicas de producto quevan actualizándose de acuerdo con laevolución tecnológica con el objetivoañadido de homogeneizar las legislacionesde los diferentes países europeos.En este capítulo serán descritas lasprincipales características de losdiferenciales definidas por estas normas,así como alguno de los ensayos mássignificativos, incluyendo específicamentelos relativos a compatibilidadelectromagnética (CEM).

4.1 Normas aplicablesa cada tipo de diferencial

Existen varias normas de fabricación de losdispositivos diferenciales residuales,dependiendo de su tecnología y suaplicación. Estas normas establecen losparámetros de fabricación y característicastécnicas (ensayos, etc.) que deben cumplirlos aparatos, en función de su sector deaplicación, prestaciones deseadas, etc.A continuación, en la tabla 4.1,se presenta un resumen sobre qué Normade referencia se sigue para la fabricaciónde cada tipo de Dispositivo DiferencialResidual (DDR):

Tipo de DDR Normas de Título de la normareferenciaactualmenteen vigor

Interruptor UNE-EN 61009 Interruptores automáticos para actuar por corrientemagnetotérmico y diferencial residual, con dispositivo de proteccióndiferencial terminal contra sobreintensidades incorporado, para usos

domésticos y análogos.

Interruptor diferencial UNE-EN 61008 Interruptores automáticos para actuar por corrienteID de carril DIN diferencial residual, sin dispositivo de protección

contra sobreintensidades, para usos domésticosy análogos.

Interruptor automático UNE-EN 61009 Interruptores automáticos para actuar por corrientemagnetotérmico y diferencial residual, con dispositivo de proteccióndiferencial monobloque contra sobreintensidades incorporado, para usosde carril DIN domésticos y análogos.

Bloque diferencial UNE-EN 61009 Interruptores automáticos para actuar por corrienteadaptable a interruptor diferencial residual, con dispositivo de protecciónmagnetotérmico de contra sobreintensidades incorporado, para usoscarril DIN 125 A domésticos y análogos.

Bloque diferencial UNE-EN 60947-2 Interruptores automáticos con protecciónadaptable a interruptor incorporada por intensidad diferencial residual.magnetotérmico decarril DIN depotencia

Relé diferencial con UNE-EN 60947-2 Interruptores automáticos con proteccióntoro separado incorporada por intensidad diferencial residual.

Bloque diferencial UNE-EN 60947-2 Interruptores automáticos con protecciónadaptable para incorporada por intensidad diferencial residual.interruptoresautomáticos de cajamoldeada



4.2 Evolución de las normasUNE-EN 61008y UNE-EN 61009

En 1989 se creó la norma CEE 27 (basadaen la antigua norma doméstica para lasprotecciones diferenciales), verfigura 4.1. En 1993 se adoptaron lasnormas CEI 1008 y CEI 1009 para el restodel mundo. Las normas CEI 1008 yCEI 1009 constituyen la base de trabajo,en el ámbito europeo CENELEC, para lapreparación de las nuevas normas quetratan sobre los interruptores diferencialesID (CEI 1008) e interruptores automáticosdiferenciales (CEI 1009), que respondena las exigencias de utilización(doméstico y similar) específicasde cada país europeo.

El CENELEC aprobó las dos normas enmarzo de 1994 fijando las siguientes fechaslímite:

c Fecha límite de publicación de una normanacional idéntica 01.07.1996.

c Fecha límite de retirada de las normasnacionales divergentes 01.07.2000.

En España ambas normas fueronpublicadas por Aenor en 1996, antesde la fecha límite, denominándoseUNE-EN 61008 y UNE-EN 61009,respectivamente. La conformidad de losproductos con las especificaciones deestas normas garantiza la conformidad conlos requisitos esenciales de la Directiva73/23/CEE (Directiva de Baja Tensión)y con su modificación 93/68/CEE.

Estas dos normas, pese a ser aplicables entoda Europa, difieren en algún punto enalgunos países. En la tabla 4.2 se indicanalgunas de estas diferencias.

4.3 Principalescaracterísticas de las normas

Todas las normas de fabricaciónmencionadas al inicio del capítulo definenlas clases, valores de umbrales osensibilidades, así como curvas de disparopara los diferenciales:

c Diferenciales de clase AC, A o Ba elegir en función de la corrientea detectarLa corriente que circula en las redeseléctricas es cada vez menos senoidal, porlo que la norma general de proteccióndiferencial CEI 755 ha definido tres tiposde diferenciales: los de clases AC, A y B,según la corriente diferencial a detectar(ver fig. 4.2. en pág. 46).

v El clase AC, para las corrientes alternassenoidales.

CEE 27 EN 61008EN 61009

CEI 1008CEI 1009

1989 1993 1995 20031994 1996

UNE-EN 61008UNE-EN 61009España

Mundo

Europa

UNE 20383

Fig. 4.1. Evolución de las normas.

País Características específicas

Alemania, Sólo acepta dispositivosSuiza, Bélgica clase A.

Holanda, Autoriza tecnología con fuenteBélgica auxiliar de alimentación.

No considera el interruptordiferencial como un aparatode corte.

Irlanda, Acepta dispositivos sin corteReino Unido del neutro hasta 01/07/2010.

Tabla 4.2. Características específicas de algunos países.



v El clase A, para las corrientes alternassenoidales, continuas pulsantes, ocontinuas pulsantes con una componentecontinua de 6 mA, con o sin control delángulo de fase, que estén aplicadasbruscamente o que aumenten lentamente.

v El clase B, para las mismas corrientesque la clase A pero, además, para lasprocedentes de rectificadores:

– De simple alternancia con una cargacapacitiva que produce una corrientecontinua alisada.– Trifásicos de alternancia simple o doble.

c Sensibilidades (In)Las sensibilidades o corrientesdiferenciales de funcionamiento asignadas(In) están normalizadas por la CEI:

v Alta sensibilidad AS: 10-30 mA.

v Media sensibilidad MS: 100-300 y500 mA.

para DDR de clase:

AC

B

A

t

t

t

Id

Id

Id

Fig. 4.2. Corrientes de defecto detectables por cadaDDR previstas por las normas de construcciónde los diferenciales.

Tabla 4.3. Valoresnormalizados del tiempomáximo defuncionamientoy del tiempo de nofuncionamiento de undiferencial según normasUNE-EN 61008 yUNE-EN 61009.

Tipo In In Valor normalizado (en segundos) a:(A) (A) In 2 In 5 In 500 A

General o Todos Todos 0,3 0,15 0,04 0,04 Tiempoinstantáneo los los máximo de(G) valores valores funcionamiento

Selectivo > 25 > 0,030 0,5 0,2 0,15 0,15 Tiempo(S) máximo de

funcionamiento

0,13 0,06 0,05 0,04 Tiempomínimo de norespuesta

Es evidente que la AS se utiliza con másfrecuencia en protección contra loscontactos directos, mientras que las otrassensibilidades (MS y BS) se utilizan paratodas las otras necesidades de protección,contra los contactos indirectos (esquemaTT), riesgos de incendio y de destrucción delas máquinas.

En todas las normas de proteccióndiferencial se indica que el valor mínimoadmitido de la corriente diferencial de nofuncionamiento (Ino) es 0,5 In. Es decirque las normas admiten como margencorrecto de disparo de un diferenciala los valores comprendidos entreIn y 0,5 veces In.

c Curvas de disparoTienen en cuenta los estudios mundialesrealizados sobre el riesgo eléctrico,UNE 20572 o CEI 479 (ver capítulo 1 deesta Guía), y en particular:

v Los efectos de la corriente en el caso dela protección contra los contactos directos.

v La tensión límite de seguridad en el caso dela protección contra los contactos indirectos.

En el campo doméstico y análogo, lasnormas UNE-EN 61008 (interruptoresdiferenciales) y UNE-EN 61009(interruptores automáticos diferenciales)definen valores normalizados de lostiempos de funcionamiento (ver tabla 4.3que corresponde a las curvasde funcionamiento general instantáneo (G)y selectivos (S) de la fig. 4.3):

v La curva G para los diferencialesinstantáneos.

v Baja sensibilidad BS: 1-3-5-10 y 20 A.



v La curva S para los diferencialesselectivos del nivel de la temporizaciónmás baja.

Para los interruptores automáticosdiferenciales de potencia, los tiempos dedisparo figuran en el anexo B de la normaUNE-EN 60947-2. Ver tabla 4.4.

Todas estas normas definen el tiempomáximo de funcionamiento en función de larelación Id/In para los diferenciales contiempo de respuesta dependiente(habitualmente electromagnéticos).

Los diferenciales electrónicos utilizadossobre todo en la industria y el granterciario, tienen generalmente un umbral yuna temporización regulables y su tiempode respuesta es independiente de lacorriente de defecto, pero la nueva gamade diferenciales electrónicos con toroidalseparado Vigirex de Merlin Gerin es atiempo inverso (a mayor corriente de fugamenor tiempo de respuesta).

Es necesario recordar que la UNE 20460prevé los tiempos máximos de corte en loscircuitos terminales para los esquemas TNe IT. Para el esquema TT, el tiempo defuncionamiento de los diferenciales se elige

en función de la tensión de contacto, en lapráctica, los diferenciales de tipoinstantáneo (G) y selectivos (S) sonadecuados en los circuitos terminales paratensiones de red 230/440 V. La normaprecisa también que un tiempo de 1 s estáadmitido en esquema TT para los circuitosde distribución, con el fin de establecer losniveles de selectividad adecuados paraasegurar la continuidad de servicio.

Además de las características de la funcióndiferencial mencionadas más arriba, lasnormas de productos fijan también:

v La resistencia a los choques mecánicos ya las sacudidas.

v La temperatura ambiente y la humedad.

v La endurancia mecánica y eléctrica.

v La tensión de aislamiento, resistencia a laonda de choque.

v Los límites CEM.

Prevén también unos ensayos de tipo ycomprobaciones periódicas de calidad y delas prestaciones realizadas, bien por elfabricante, bien por organismoshomologados. Algunos de los ensayosrealizados por el fabricante se pueden veren el apartado siguiente. De este modo se

Tabla 4.4. Valoresnormalizados del tiempomáximo defuncionamiento de undiferencial según normaUNE-EN 60947-2anexo B.

Tipo In Valor normalizado (en segundos) a:(A) In 2 In 5 In 10 A

No temporizado Todos 0,3 0,15 0,04 0,04(instantáneo) los valores

Temporizado (1) > 0,03 0,5 0,2 0,15 0,15

(1) Valores suponiendo un tiempo mínimo de no respuesta (0,06 s).– El tiempo de no respuesta se define a 2 In y el valor mínimo admitido es de 0,06 s y el máximo de 1 s (paraprotección contra contactos indirectos).– Los valores preferenciales de tiempos de no respuesta a 2 In son: 0,06 - 0,1 - 0,2 - 0,3 - 0,4 - 0,5 - 1 s.– En caso de tiempo de no respuesta > 0,06 s, el fabricante debe comunicar la característica corrientediferencial - tiempo de disparo correspondiente.

1 2 5 10

10

20

50

100

200

500

t (ms)

Id / I∆n

500 A

G

S máx.Fig. 4.3. Curvas detiempo máximo defuncionamiento parainterruptoresdiferenciales einterruptores automáticosdiferenciales para usogeneral instantáneo Gy selectivos (S), segúnUNE-EN 61008y UNE-EN 61009.



Diferencial

Carga

Sin protecciónaguas arribaIm Im

Fig. 4.5. Ensayo Im.

garantiza al usuario la calidad de losproductos y la seguridad de las personas.Los diferenciales pueden llevar tambiénmarcas de calidad, por ejemplo: N deAenor en España.

4.4 Principales ensayosnormalizados

c Ensayos sobre ID e interruptoresautomáticos diferencialesLos principales ensayos de las normasUNE-EN 61008 y UNE-EN 61009 sedetallan a continuación.

c EnvolventeEste ensayo consiste en comprobar laresistencia al fuego de la envolventeplástica del DDR (ver a continuaciónensayo de “Resistencia al calor anormal yal fuego”):

v La envolvente debe resistir un hiloincandescente a 960 °C (ver descripciónensayo en pág. 50).

c Ensayo diferencialEste ensayo consiste en comprobar eldisparo del diferencial con una corriente deIn, 2 In y después 500 A, simultáneas aldefecto diferencial.

Este ensayo sirve para comprobar si eldiferencial dispara con fuga a tierra ysobrecarga simultáneas en la red (ej.: en unmotor trifásico se produce una fuga atierra, resultando una sobrecarga en lasotras fases).

c Poder de cierre y de corte diferencialasignado ImEste ensayo consiste en abrir o cerrar uncircuito con una corriente de fuga residualIm igual a 10 In con un mínimo de 500 A(ver fig. 4.4):

v Im es un valor asignado, definido por elfabricante, y aparece en el producto o en ladocumentación del producto.

v Este ensayo está realizado sin protecciónaguas arriba. El diferencial debe ser aptopara funcionar en condiciones normales alfinalizar el ensayo.

v Después del disparo por fuga a tierra, eldiferencial no puede volver a cerrarse siel defecto no ha sido eliminado.

c Poder de cierre y de corte asignado ImEste ensayo consiste en alimentar eldiferencial a una corriente Im igual a 10 Incon 500 A, como mínimo (ver fig. 4.5):

v Im es un valor asignado, definidopor el fabricante, y aparece en el productoo en la documentación sobre el producto.

v Este ensayo está realizado sin protecciónaguas arriba. El diferencial debe ser aptopara funcionar en condiciones normales alfinalizar el ensayo.

c Corriente condicional asignada decortocircuito Inc (sólo para ID,UNE EN 61008)Este ensayo consiste en comprobar elcomportamiento del diferencial con unacorriente de cortocircuito Inc y verificar laasociación del diferencial con unaprotección (magnetotérmico o fusible),aguas arriba (ver fig. 4.6):

v Inc es un valor definido por el fabricante.

c Corriente diferencial asignadacondicional de cortocircuito Ic(sólo para ID, UNE-EN 61008)Esta prueba consiste en comprobar elcomportamiento del diferencial con unacorriente residual de cortocircuito Ic(ver fig. 4.7):Fig. 4.4. Ensayo Im.

Diferencial

Carga

Sin protecciónaguas arriba

Im



v Ic es un valor definido por el fabricante.

c Condiciones de ensayoEste ensayo consiste en comprobar,durante las secuencias de ensayo (Im,Ic, Inc, etc.), que ningún fenómenoexterno (químico, térmico, mecánico,eléctrico, etc.) pondrá en peligro a losusuarios del diferencial en condicionesnormales de utilización (ver fig. 4.8).

c Resistencia a las perturbacioneselectromagnéticasEste ensayo consiste en comprobar lacapacidad del diferencial para limitar losdisparos intempestivos debidos a

sobretensiones transitorias, armónicospresentes en la red, sobretensiones demaniobra, etc.:

v El diferencial debe resistir la ondaimpulsional 0,5 s/100 kHz.

v Los diferenciales de Merlin Gerintambién resisten la onda impulsionalde corriente 8/20 s.

v El impulso 0,5 s/100 kHz es un impulsooscilatorio amortiguado muy semejante alas perturbaciones electromagnéticas quese producen habitualmente en las redes debaja tensión durante las conmutaciones yque circulan por las capacidades de la red.Ver apartado 4.5 de este capítulo para másdetalles sobre estos ensayos decompatibilidad electromagnética (CEM)y otros.

c Propiedades dieléctricas

a) Nivel de aislamientoEste ensayo garantiza el nivel deaislamiento entre las partes activas entre síy entre las partes activas y tierra. Consisteen verificar que, en caso de sobretensionestransitorias de tipo 1,2/50 s, el diferencialtiene un cierto nivel de aislamiento quegarantiza a los usuarios y a los operadoresla seguridad de la instalación.Nivel de aislamiento mínimo requerido:

v Entre partes activas: 6 kV máx.

v Entre las partes activas y la tierra: 8 kV máx.

b) Rigidez dieléctricaEste ensayo consiste en aplicar 2000 V(= 2 Ui + 1000), suministrando unacorriente mínima de 0,2 A entre losterminales de aguas arriba y aguas abajodel diferencial, en la posición de abierto.El ensayo demuestra que el diferencial secomporta como un aparato seccionadorque garantiza el aislamiento entre losbornes aguas arriba y aguas abajo.

c Tipo S o selectivosLas normas UNE-EN 61008 y 61009armonizan las características específicasde los diferenciales tipo S o selectivos.Para este tipo de diferencial se realizan dosensayos adicionales:

v Un ensayo que garantiza la resistencia alos disparos intempestivos de origentransitorio (ej.: sobretensiones de origenatmosférico, sobretensiones debidas amaniobras, etc.).

Película de polietileno(fenómeno químico)

Aparatoa ensayar

Carril DIN

Rejilla(fenómeno mecánico)

Fig. 4.8. Condiciones de ensayo.

Fig. 4.6. Ensayo Inc.

Diferencial

Protecciónaguas arriba

Carga

Inc

PE

Diferencial

Protecciónaguas arriba

Carga

N

F

Ic

Fig. 4.7. Ensayo Ic. Régimen TN.



Este ensayo se lleva a cabo con la ondaimpulsional de corriente de 8/20 s con unvalor mínimo de 3 kA cresta.

v Un ensayo para normalizar el tiempo deno respuesta del diferencial, tipo S, conuna corriente diferencial In, 2 In y 500 A.

El propósito de este ensayo es asegurarque los diferenciales de tipo S garanticenun nivel de selectividad de corrientediferencial con los diferencialesinstantáneos colocados aguas abajo paracualquier corriente diferencial In.Ej.: a In el tiempo de no respuesta es iguala 130 ms, a 500 A el tiempo de norespuesta es igual a 40 ms.

c Ensayo a –25 °CEste ensayo garantiza que el diferencial,sometido a bajas temperaturas ( 25 °C),mantiene las mismas prestaciones sinmodificar sus características nominales.Se aplica a los clase A.

c Resistencia térmicaEste ensayo comprueba el comportamientode los diferenciales asociados a dispositivosde protección magnetotérmicos aguasarriba. Este ensayo define el esfuerzotérmico máximo resistido por el diferencial asu corriente máxima In y a una sobrecargadeterminada. También define el esfuerzotérmico máximo resistido cuando seproduce un cortocircuito y está asociadocon una protección magnética.

c Fijación sobre el carrilEste ensayo asegura que el diferencialinstalado sobre un carril simétrico de35 mm resiste una fuerza de 50 N que seproduce durante la apertura o cierre manualdel diferencial, así como las fuerzas que sedan al conectar los cables en el diferencial.

c Resistencia al calor anormal y al fuegoLas normas prevén una prueba (yaadoptada por los interruptores automáticosmagnetotérmicos y, más en general, pormuchos aparatos de baja tensión), cuyoobjetivo es definir la calidad del materialaislante utilizado en la construcción deldiferencial, verificando su comportamientoante el fuego. En particular, se exige laprueba del hilo incandescente prevista enla norma CEI 695-2-1 (capítulos 4 a 10)bajo las siguientes condiciones:

v Para la partes exteriores en materialaislante de los ID necesarias para manteneren su posición las partes que transportan lacorriente y las partes del circuito deprotección, por el ensayo realizado a latemperatura de 960 °C ± 15 °C.

v Para todas las otras partes exteriores enmaterial aislante, por el ensayo realizado ala temperatura de 650 °C ± 10 °C.

El ensayo al hilo incandescente se realizapara asegurar que un hilo de ensayocalentado eléctricamente en lascondiciones de ensayo definidas noinflamará las partes aislantes, o que unaparte de material aislante que se puedainflamar en las condiciones definidas, acausa del hilo de ensayo calentado, quemadurante un tiempo limitado, sin propagar elfuego por llama o partes inflamadas o porgotas caídas de la parte en ensayo.

El aparato supera la prueba si se verificauna de las siguientes condiciones:

v No hay ninguna llama visible oincandescencia prolongada.

v La llama o incandescencia se extingueespontáneamente antes de 30 s desde laretirada del hilo incandescente.

c Fiabilidad con severidad de 28 díasde pruebaEs una prueba que sirve para verificar elcorrecto funcionamiento del diferencial altermino de 28 ciclos diarios de calor yhumedad que simulan condicionesambientales especialmente extremas,correspondiente a las solicitaciones mediaspor año de los aparatos. La prueba se basasobre lo previsto en la norma CEI 68-2-30.Después de la ejecución de los 28 ciclosdiarios a valores variables prefijados detemperatura y humedad, precedidode una condición inicial y seguido de unperíodo de restablecimiento de la condicióninicial, el interruptor diferencial verifica sutiempo de disparo ante una corrientediferencial y una carga de 1,25 In. El objetivode esta prueba es la de comprobar lafiabilidad del aparato en su función másdelicada (disparo diferencial), cuando puedaencontrarse en condiciones ambientalesprevistas o predecibles a lo largo de su vidamedia. El instalador debe garantizar elcorrecto funcionamiento del aparato durante



su funcionamiento instalándolo encondiciones razonablemente similares aaquellas previstas en la norma (grado deprotección adecuado, protección detemperatura y/o humedad no prevista,etc.). Además el usuario final debe verificarperiódicamente el funcionamientomediante el botón de prueba, el cualresulta útil para la conservación delmecanismo de disparo.

c Interruptor diferencial con disparo porsobreintensidad incorporado, montadopor el instalador (dispositivo diferencialadaptable)Esto se trata en el Apéndice G de la normaUNE-EN 61009-1; aquí se danprescripciones adicionales referentes almarcaje, la construcción y lacompatibilidad eléctrica y mecánica entreel bloque diferencial y el interruptorautomático al cual va asociado. Enparticular, el Apéndice G se aplica a losinterruptores automáticos diferencialesconstituidos de un interruptor automáticoconforme a las prescripciones de laUNE-EN 60898 y de un dispositivodiferencial conforme a las prescripcionesde la norma UNE-EN 61009 proyectadopara ser montado en el lugar de utilización,según las instrucciones del fabricante.

El dispositivo diferencial adaptable realizasimultáneamente la función de captaciónde la corriente diferencial y comparacióndel valor de esta corriente con el valor de lacorriente diferencial de disparo(sensibilidad, In) e incorpora undispositivo mecánico para accionar elmecanismo de disparo del interruptorautomático con el cual está asociado.

Además de indicarse las principalesprestaciones y características, en eldispositivo diferencial deben estarindicadas:

v La corriente nominal máxima delinterruptor automático con el que puedeasociarse.

v El símbolo:

Por seguridad y para evitar modificacionesinoportunas en el transcurso de la vida delaparato, en la norma se pide que:

v Debe ser posible montar el bloquediferencial tan sólo una vez.

v Cada vez que se desmonte debe dejarevidencia de daño permanente. Ejemplo:mediante rotura de alguna parte de la tapacubrebornes en los dispositivos Vigi multi 9.

Además, el interruptor automático y eldispositivo diferencial deben adaptarsefácilmente y de manera correcta, y eldiseño debe ser tal que sea imposible unmontaje incorrecto. Es deber del fabricantedar las instrucciones adecuadas para lainstalación y el funcionamiento de cadabloque diferencial.

El Apéndice G define cuáles son laspruebas adicionales que el dispositivodiferencial debe superar para garantizar laconformidad con todas las prescripcionesde la norma. Naturalmente el interruptorautomático y el dispositivo diferencial alcual se acopla, según la norma UNE-EN61009-1, debe llevar escrito el nombre delfabricante o la marca de fábrica.

c Comportamiento de los interruptoresautomáticos diferenciales encondiciones de cortocircuitoUn interruptor automático diferencial,según UNE-EN 61009, equivale alcorrespondiente interruptor automático(con iguales In, Icn e Ics), respecto alcomportamiento en condiciones decortocircuito. Sobre este aspecto, losvalores preferenciales de poder de cortenominal son los siguientes: 1500 A -3000 A - 4500 A - 6000 A - 10000 A -15000 A - 20000 A - 25000 Aanálogamente a lo especificado para losinterruptores automáticos magnetotérmicosen la norma UNE-EN 60898.

Al final del presente capítulo (páginas 54 y55) se pueden ver las tablas resumen delos principales ensayos normativos.



4.5 Ensayos decompatibilidadelectromagnética (CEM)

La Directiva Europea sobre CEM(compatibilidad electromagnética) obliga acontrolar los parásitos eléctricos y susefectos: un aparato no puede serperturbado ni perturbar a su entorno.En efecto, los fabricantes de todo equipoeléctrico deben cumplir ciertas normas deCEM. Los DDR se ensayan en términos decompatibilidad electromagnética (emisión ysusceptibilidad), según la Directiva Europeaque prescribe el respeto a un cierto númerode normas. Concretamente, en las normasUNE-EN 61008 y 61009 se prescribe elcumplimiento de la norma CEI 1543 titulada“Compatibilidad Electromagnética paraDDR para usos domésticos y análogos”.

En todo caso, las instalaciones eléctricasgeneran o transmiten perturbaciones, quepueden afectar en mayor o menor medidaa los diferenciales, y contra las cualeséstos se deben inmunizar, cumpliendo asílas normas respectivas. Estas perturbacionespueden ser permanentes o transitorias,

Fig. 4.9. Ondas de choque normalizadas de tensión y corriente.

alternas o impulsionales, de baja o de altafrecuencia. Pueden ser conducidas oinducidas, de modo común o diferencial,de origen interno o externo a los edificios.Una de las perturbaciones más importantesson las sobretensiones transitorias.

c Comportamiento ante sobretensionestransitoriasLos diferenciales pueden ser sensibles a lacaída de rayos, en particular sobre lasredes aéreas ya que están más sujetas aperturbaciones atmosféricas. En efecto,según la distancia del elemento generador,una red BT puede verse sometida a:

v Una sobretensión que aparezca entre losconductores activos y tierra, con laperturbación fugándose aguas arriba de losdiferenciales (fig. 4.9 c).

v Una sobreintensidad de la cual una partese fuga aguas abajo de los diferencialesa través de las capacidades parásitas(fig. 4.9 a).

v Una sobreintensidad que detecta eldiferencial y que se debe a unasobretensión del tipo anterior 4.9 c(fig. 4.9 b).

U

Umáx.

Umáx.

2

1,2 s 50 s

Resistencia a la onda de choquede tensión normalizada de1,2/50 s (según UNE-EN 61008y 61009):Con Umáx. = 6 kV entre fasesy 8 kV entre fases y masa.

t (s)

a) b)

c)

t (s)

Imáx.

10 µs (f = 100 kHz)

10 %

90 %

60 %

0,5 µsResistencia a la onda oscilatoriaamortiguada de corrientenormalizada de 0,5 s/100 kHz(según UNE-EN 61.008 y61009), con Imáx. = 200 A.

I

Imáx.

90 %

50 %

10 %

8 µs

20 µs

Resistencia a la onda de choquede corriente normalizada de8/20 s (según UNE-EN 61008y 61009) con Imáx. = 3.000 A paraaparatos selectivos S o R, 250 Apara los instantáneos.

t (s)

I



Se conocen las soluciones técnicas paraestos efectos y son utilizadas por losfabricantes de diferenciales, como porejemplo:

v Para los relés electromagnéticos, ladisposición de un filtro contra transitoriossobre el circuito de excitación del relé dedisparo.

v Para los relés electrónicos, la utilizaciónde un filtro pasa bajos al nivel de la entradade la señal.

Los DDR inmunizados contra estascorrientes parásitas están previstos por lasnormas de fabricación y se denominandiferenciales de tipo S o selectivos(In 300 mA). Pero Merlin Gerin proponeaparatos de alta sensibilidad e inmunidadreforzada, como los diferenciales de lagama multi 9 del tipo superinmunizado(con In 30 mA), o de la gama Vigirexcon toro separado.

Habiendo resuelto esta dificultad, la calidadde servicio de la instalación depende eneste caso tan sólo de la correcta elecciónde los aparatos.

c Influencia de la elección durantela concepción de instalacionesLos prescriptores e instaladores puedeninfluir durante la concepción de lainstalación en la consecución de unacorrecta compatibilidad electromagnética,especialmente durante la elección delrégimen de neutro. Por ejemplo, debensaber que en esquema TN varios tipos decorriente son la causa de lasperturbaciones por radiación en losmateriales sensibles:

v Durante un defecto de aislamiento,corrientes importantes circulan por el PE,por las masas de los aparatos y por lasestructuras.

v En esquema TN-C, son las corrientes dedesequilibrio de las cargas las que circulande forma permanente por las estructurasmetálicas de los edificios.

v En esquema TN-S, esas corrientes dedesequilibrio aparecen también durante undefecto de aislamiento entre el neutro y elconductor de protección. Además, estedefecto, no detectable por las proteccionesde sobreintensidad, cambia, de forma nodeseada, el esquema TN-S a TN-C.



Aspecto normalizado Descripción del ensayo CEE 27(*) Valor aportado

Envolvente Resistencia al calor y a la llama mediante Ninguno Seguridad de lasel ensayo del hilo incandescente (960 °C). instalaciones

Ensayos diferenciales Medidas más importantes. Ninguno Seguridad de lasEnsayos a In, 2 In,..., 500 A. instalaciones

Poder de cierre y de Operación a Im. Ninguno Ejecución de funcionescorte diferencial Valor fijado por el fabricante.asignado Im Ensayo realizado sin dispositivo de

protección asociado.

Poder de cierre y de Valor de Inc definido por el fabricante con un Ensayo simple Ejecución de funcionescorte asignado Im mínimo de 10 In o 500 A si 10 In es inferior. a 10 In

Poder de corte en el Valor de Inc fijado por el fabricante. Ensayo de Ejecución de funcionescaso de cortocircuito Este ensayo está realizado con un dispositivo ejecución conInc de protección asociado que puede ser un hilo de plata(sólo UNE-EN 61008) fusible o un interruptor. normalizado

Posición de Merlin Gerin Inc = Ic = 10 kAcon un fusible de 100 A.Se está haciendo una tabla de valores de Incen función de DPCC.

Poder de corte en el Valor de Ic fijado por el fabricante. Ninguno Ejecución de funcionescaso de cortocircuito Este ensayo se realiza asociado con unadiferencial Ic protección que puede ser un fusible o un(sólo UNE-EN 61008) interruptor.

Condiciones Para controlar las manifestaciones exteriores Ninguno Seguridad de lasde ensayo de los ensayos de cortocircuito, una película instalaciones

de polietileno y una rejilla se colocanpróximas al aparato. La película sirve paraapreciar las manifestaciones térmicas yquímicas, y la rejilla para las eléctricas.

Resistencia a Ensayo con la onda impulsional 0,5 s Ninguno Limitar los disparosperturbaciones 100 kHz. intempestivoselectromagnéticas

Propiedades Control de nivel de aislamiento y rigidez Ninguno Seguridad de lasdieléctricas dieléctrica. instalaciones

Nivel de aislamiento 6 kV entre neutroy fases conectadas, 8 kV entre fases y masa.Rigidez dieléctrica: 2 kV.

Seccionador El dispositivo está considerado como un Ninguno Aislamiento deaparato seccionador. funcionesActualmente no está definido ningúnproyecto de normalización, pero está enestudio.

Tipo S Se realizan ensayos adicionales. Ninguno Selectividad entreOnda 8/20 s a 3 kA cresta. diferencialesNormalización del tiempo de no respuesta.

Ensayo a –25 °C Ensayo de funcionamiento a baja Ninguno Adaptación altemperatura. ambiente

Resistencia térmica Ejecuciones normalizadas cumpliendo con Ninguno Seguridad de lasla VDE 0664 y BS 4293. instalaciones

Fijación sobre carril El aparato montado sobre el carril debe Ninguno Resistencia del cuadroresistir una fuerza de 50 N. de distribución

Resumen de los principales ensayos normalizados porUNE-EN 61008 y UNE-EN 61009

(*) CEE 27: Norma antigua aplicada anteriormente. Aquí se especifica hasta qué nivel se ensayaba en ella cadaaspecto.



Ensayos Norma de referencia Descripción/Resultado

Mecánicos

Índice de protección IP CEI 60529 IP40 en cara anterior, IP30 en el resto de lascaras e IP20 en los conectores.

Choque en parte frontal IK EN 50102 IK07 (2 julios)

Vibraciones Según Veritas y Lloyd’s De 2 a 13,2 Hz +/– 1 mm y de 13,2 a 100 Hz-0,7 g

Resistencia al fuego CEI 60695-2-1

Entorno

Calor húmedo sin funcionamiento CEI 60068-2-30 28 ciclos +25 °C/HR 95 %

Calor húmedo en funcionamiento CEI 60068-2-56 48 h categoría ambiental C2

Bruma salina CEI 60068-2-56 Ensayo KB gravedad 2

Grado de polución CEI 60664-1 3

CEM

Descargas electrostáticas CEI 1000-4-2 Nivel 4

Susceptibilidad irradiada CEI 1000-4-3 Nivel 3

Susceptibilidad conducidabaja energía CEI 1000-4-4 Nivel 4

Susceptibilidad conducidaalta energía CEI 1000-4-5 Nivel 4

Perturbaciones de radiofrecuencia CEI 1000-4-6 Nivel 3

Perturbaciones radioeléctricas UNE-EN 55011 Clase B

Resumen de los principalesensayos normativos para relésdiferenciales electrónicos contoro separado Vigirex

La norma de fabricación que especifica losensayos a efectuar sobre los relésdiferenciales con toro separado es laUNE-EN 60947-2. En la tabla adjunta sepueden ver qué ensayos se efectúanrealmente sobre los relés Vigirex deMerlin Gerin.

Instalacióny explotaciónde los dispositivosdiferenciales

5.1 Consejos generales deinstalación para proteccióncontra contactos directose indirectos ......................... 58

5.2 Selectividad diferencialvertical ................................ 62

5.3 Causas de funcionamientosanómalos ............................ 64

5.4 Selectividad diferencialhorizontal. Disparos por“simpatía” de losdiferenciales........................ 69

5.5 Empleo de los diferencialesen redes mixtas y decorriente continua ............... 73

5.6 Consejos particulares deinstalación para relésdiferenciales con toroidalseparado............................. 77

5.7 Coordinación entreinterruptores automáticosmagnetotérmicose interruptores diferencialesID ........................................ 78

5.8 Longitudes máximas delínea en regímenes TN e IT .. 81

5

5 Instalación y explotaciónde los dispositivos diferenciales


En este capítulo se abordarán diversosaspectos sobre la utilización práctica de losdiferenciales. Desde los consejos básicosde instalación, hasta las causas de losfuncionamientos anómalos que puedenpresentar, para llegar a las recomendacionesque permiten evitar estos problemas.

5.1 Consejos generales deinstalación para proteccióncontra contactos directose indirectos

A continuación se presentan una serie deconsejos de instalación que ayudarán adisminuir los riesgos que suponen loscontactos directos e indirectos con lacorriente eléctrica.

Consejos de instalación paramejorar la protección contracontactos indirectos

c Tomas de tierra, conductores deprotección y aislamiento de la red:

v Se debe asegurar una buena puesta atierra, tal que garantice la mayorcontinuidad de la corriente en caso dedefecto a tierra.

Para la conexión del cable de la red detierra del edificio con la pica de puesta atierra, se recomienda utilizar el método desoldadura autógena (por ejemplo:aluminotérmica), ya que gracias a laaleación metal-pólvora que incorpora, seobtiene una gran continuidad y mayor ciclode vida (fig. 5.1). También se recomienda lautilización de conectores tipo “ampact”para la conexión cable-pica, cable-cable.

v Para garantizar la continuidad de laintensidad de defecto debe distribuirse unalínea de tierra de sección suficiente, entredeterminados elementos o partes de unainstalación y uno o varios electrodos,enterrados en el suelo, con objeto deconseguir que en el conjunto de lainstalación no existan diferencias depotencial peligrosas y que, al mismo tiempo,sea posible el paso a tierra de las corrientesde defecto con el menor recorrido posible.

En la figura 5.2 se observa la distribuciónrecomendada por el ReglamentoElectrotécnico Baja Tensión en el que losconductores de protección de los circuitosson siempre derivaciones en paralelo deuna línea principal, así se consigue unaresistencia al paso de la corriente de fuga atierra mínima.

Recordamos las secciones mínimas deobligado cumplimiento por el REBT de losconductores de tierra (ITC-BT-18/3.2).

Tipo Protegido No protegidomecánicamente mecánicamente

Protegido Según apartado 16 mm2 cobrecontra la 3.4 16 mm2 acerocorrosión(*) galvanizado

No protegido 25 mm2 cobrecontra la 50 mm2 hierrocorrosión

Tabla 5.1. Secciones mínimas de los conductores detierra.(*) La protección contra la corrosión puede obtenersemediante una envolvente.

Soldadura autógena conalto punto de fusión

L 2 m

Cable de cobredesnudo

Fig. 5.1. Conexión a la pica de tierra.

Masas de losreceptores

Conductores deprotección

Línea principalde tierra

Puntos de puesta a tierra

Línea deenlacecon tierra

Electrodos

Toma detierra

Derivacionesde la líneaprincipal detierra

Fig. 5.2. Representación esquemática de un circuitode puesta a tierra.



Secciones de los Secciones mínimasconductores de fase de los conductoreso polares de la de proteccióninstalación (mm2) (mm2)

S 16 S (*)

16 < S 35 16

S > 35 S / 2

Tabla 5.2. Derivaciones de la línea principal de tierras(ITC-BT-18/3.4 e ITC-BT-19/2.3).(*) Con un mínimo de:c 2,5 mm2: si los conductores de protección noforman parte de la canalización de alimentación ytienen una protección mecánica.c 4 mm2: si los conductores de protección no formanparte de la canalización y no tienen una protecciónmecánica.

v Evitar la instalación de longitudeslargas de cable, dentro de lo posible, bajoun sólo diferencial con lo que al disminuirlongitudes disminuimos las capacidades deaislamiento de las líneas reduciendo así lasintensidades de fuga a tierra capacitivasexistentes en la instalación que pueden serde tipo transitorio o bien permanentes dealta frecuencia. Así pues, reducimos elriesgo de cegado o bloqueo de losdiferenciales y de disparos intempestivosque pudieran surgir.

v Mantener un aislamiento correcto. Esigualmente importante disponer en loscables de la instalación de un buenaislamiento ya que éste es un parámetroque también define la capacidad yresistencia de aislamiento de estas líneas.

Según el REBT (ITC-BT-19/2.9) lasinstalaciones deberán presentar unaresistencia de aislamiento al menos igual alos valores indicados en la tabla siguiente:

Tensión nominal Tensión de Resistencia dede la instalación ensayo aislamiento

corriente (MΩ)(*)continua (P)

Muy Baja Tensión deseguridad (MBTS)Muy Baja Tensión de 250 ≥ 0,25protección (MBTP)

Inferior o igual a500 V (excepto 500 ≥ 0,5caso anterior)

Superior a 500 V 1000 ≥ 1,0

Tabla 5.3. Aislamientos de los cables según el REBT.(*) Aislamientos indicados para longitudes del conjuntode canalizaciones y/o conductores inferiores a 100 m.

v El aseguramiento de una buenaconexión del conductor de tierra a lamasa del receptor es de vital importanciapara garantizar la continuidad del circuitode protección y conseguir así que cualquiermasa no esté sometida a tensionespeligrosas para las personas.

Deberá mantenerse esta conexión enemplazamientos secos o que no presentenexceso de humedad para la buenacontinuidad. A la toma de tierra seconectará todo el sistema de tuberíasmetálicas accesibles, cualquier masametálica de los receptores, bandejasmetálicas de tendido de cables, etc.

v Es necesario el aseguramiento de lacontinuidad del bucle de cables detierra, prestando especial interés en lasconexiones de los receptores al circuito detierras. Ver fig. 5.3. Debe comprobarsemediante ohmímetro el grado decontinuidad que presenta el circuito de

Tabla 5.4. Tabla de los límites superiores de laresistencia de la toma de tierra de las masas y que nose debe superar en función del ambiente (UL) y lasensibilidad del interruptor diferencial (In).

Valores de las resistencias de puestas a tierra máximas en función de la sensibilidad y la tensión máxima de contacto (UL)

Sensibilidad Resistencia máximaI∆n de la puesta a tierra

BB1 (UL = 50 V) BB2 (UL = 25 V)

3 A 16 Ω 8 Ω

1 A 50 Ω 25 Ω

500 mA 100 Ω 50 Ω

300 mA 166 Ω 83 Ω

30 mA 1660 Ω 833 Ω

0

3 IP

Fig. 5.3. Medida del aislamiento del bucle de tierras.



tierras y sus conexiones a las masasmetálicas, deben efectuarse medicionesperiódicas anotándose el valor de laresistencia observando su evolución en eltiempo. En caso de que aumenteexcesivamente deben tomarse las medidascorrectoras necesarias.

c Dispositivos de protección diferencialLa protección contra los contactosindirectos se realiza mediante dispositivosdiferenciales, manteniendo las condicionessiguientes según se vió en el capítulo 1 deesta Guía: En ambientes BB1 (secos):

En ambientes BB2 (húmedos):

En ambientes BB3 (mojados):

La elección de la sensibilidad del diferenciales función del ambiente y de la puesta a tierra.

v Protección de circuitos de distribución.Podemos obtener de la tabla 1.2 delcapítulo 1 de esta Guía los tiemposmáximos de contacto en función de latensión de contacto UC y organizar unadesconexión escalonada (selectividad portiempo); y en función de la intensidad defuga una selectividad amperimétrica. Verapartado 5.2 de este capítulo (página 62).

Si situamos interruptores diferenciales en elejemplo de la fig. 5.4:

– En A situaremos un diferencial de mediasensibilidad temporizado o selectivo.

– En B situaremos diferenciales de mediasensibilidad o alta sensibilidadinstantáneos.

v Protección de circuitos con gruposde masas unidos a tomas de tierraseparadas. Protección contra loscontactos indirectos con diferenciales encabecera de cada grupo de masas unidasa una misma tierra. Ver fig. 5.5.

La sensibilidad debe ser adaptadaa la resistencia de cada puesta de tierraindependiente RA2.

Fig. 5.4. Circuitos de distribución.

X

XX

DDRMS

DDRMSoAS

DDRMSoAS

A

B

v Protección mediante diferenciales dealta sensibilidad (AS). En la tabla 5.5 seespecifica dónde se deben colocarobligatoriamente los dispositivosdiferenciales de AS (In 30 mA) segúnREBT:

ITC Prescripción de diferenciales de 30 mA

ITC-BT-25: Instalaciones interiores en vivienda Protección contra contactos indirectos de todos los circuitosITC-BT-27: Instalaciones interiores en vivienda: Protección de aparatos eléctricos en volúmenes 1, 2 y 3locales que contienen una bañera o duchaITC-BT-31: Instalaciones con fines especiales: Protección equipos eléctricos en zona 2piscinas y fuentesITC-BT-33: Instalaciones con fines especiales: Protección de cada base o grupo de basesinstalaciones provisionales de obraITC-BT-34: Instalaciones con fines especiales: Todos los circuitos de alumbrado, luminarias de emergenciaferias y stands y tomas de corriente de < 32 A.

Protección de equipos eléctricos accesibles al públicoITC-BT-38: Instalaciones con fines especiales: Circuitos no protegidos por trafo de aislamientoquirófanos Serán de clase AITC-BT-42: Puertos y marinas para barcos Un interruptor diferencial por tomade recreoITC-BT-46: Cables y folios radiantes Un interruptor diferencial por cada circuito

Tabla 5.5. Novedades REBT 02: protección diferencial. Prescripción de uso de diferenciales de 30 mA.

In = 50 VRA

In = 25 VRA

In = 12 VRA



v Prevención en los locales con riesgode incendios. Protecciones diferencialesde sensibilidad 300 mA. Ver fig. 5.6.

Merlin Gerin, debido a las mayoresprestaciones que este tipo de diferencialesaporta en estos casos. Esta gama ofrece laprotección diferencial más avanzadaactualmente y que responde a laproblemática de las instalaciones dondeexistan gran cantidad de receptoreselectrónicos, tal como se explica en otrosapartados de esta Guía.

v Debemos realizar un control periódicodel perfecto funcionamiento de losdiferenciales para que estos actúen,con el umbral de funcionamiento quedeseamos, cuando realmente existandefectos de aislamiento. Por ello serecomienda pulsar el botón de test deldiferencial, como mínimo una vez al mes.

Consejos de instalaciónpara mejorar la proteccióncontra contactos directos

Además de los consejos para mejorar laprotección contra los contactos indirectos,también deben tenerse en cuenta lossiguientes consejos, incluidos en elReglamento Electrotécnico Baja Tensión enla instrucción ITC-BT-24, apartado 3, quenos permitirán obtener una mejorprotección contra contactos directos.

c Protección por aislamiento de laspartes activas de la instalación. Las partesactivas deberán estar recubiertas de unaislamiento permanente que no pueda sereliminado más que destruyéndolo.Pinturas, barnices, lacas o productossimilares no se consideran aislantessuficientes.

c Protección por medio de barreras oenvolventes. Las partes activas debenestar situadas en el interior de lasenvolventes o detrás de barreras queposean, como mínimo el grado deprotección IP XXB. Las superficiessuperiores de las barreras o envolventesque son fácilmente accesibles, debenresponder como mínimo al grado deprotección IP4X o IP XXD. Las barreras oenvolventes deben fijarse de manerasegura y ser de una robustez y durabilidadsuficientes para mantener los grados deprotección exigidos, con una separaciónsuficiente de las partes activas. Solamente

Fig. 5.5. Tomas de tierra separadas.

RA1 RA2

Fig. 5.6. Local con riesgo de incendios.

v Protección cuando una masa no estáunida a tierra. (Tolerado sólo coninstalaciones existentes, antiguas, y enlocales secos cuando no es posible realizarpuestas a tierra.)

Protección diferencial complementariacontra los contactos directos condiferenciales de corriente residual de “altasensibilidad” ( 30 mA) sobre la partecorrespondiente (fig. 5.7).

Fig. 5.7. Circuito con una masa no unida a tierra.

v Para receptores electrónicos, serecomienda la utilización de diferencialesdel tipo superinmunizado multi 9 de



debe ser posible suprimir barreras, abrir oquitar partes de los envolventes, medianteel uso de llaves o herramientas, cortandotensión o bien si existe una segundabarrera que posea un grado de protecciónIP2X o IP XXB que no pueda ser quitadamás que con la ayuda de una llave o unaherramienta y que impida todo contactocon las partes activas.

c Protección por medio de obstáculosque impidan todo contacto accidental oacercamiento con las partes activas de lainstalación. Esta medida se limita a loslocales de servicio eléctrico sólo accesiblesal personal autorizado. Los obstáculospueden ser desmontables sin la ayuda deuna herramienta o de una llave; noobstante, deben estar fijados de formasegura y resistir a los esfuerzos mecánicosusuales que pueden presentarse en sufunción.

c Protección por puesta fuera dealcance por alejamiento de los locales deservicio eléctrico sólo accesibles alpersonal autorizado. Las partes accesiblessimultáneamente, que se encuentran atensiones diferentes, no debenencontrarse dentro del volumen deaccesibilidad.

El volumen de accesibilidad de laspersonas se define como el situadoalrededor de los emplazamientos en losque pueden permanecer o circularpersonas, y cuyos límites no pueden seralcanzados por una mano sin mediosauxiliares. Por convenio este volumen estálimitado conforme a la figura 5.8,entendiendo que la altura que limita elvolumen es 2,5 m.

Fig. 5.8. Volumen de accesibilidad.

c Protección complementaria pordispositivos de corriente diferencial-residual; para complementar las otrasmedidas de protección contra loscontactos directos se recomienda instalarun dispositivo de corriente diferencial-residual de alta sensibilidad (≤ 30 mA).Cuando se prevea que las corrientesdiferenciales puedan ser no senoidales, losdispositivos de corriente diferencial-residual utilizados serán de clase A,concebidos para asegurar la desconexiónpara corrientes alternas senoidales asícomo para corrientes continuas pulsantes.La utilización de tales dispositivos noconstituye por sí mismo una medida deprotección suficiente y requiere el empleode una de las protecciones citadasanteriormente.

5.2 Selectividad diferencialvertical

El objetivo general de la selectividaddiferencial es coordinar las proteccionesdiferenciales de tal manera que, en caso dedefecto en un punto de la instalación, tansólo dispare la protección diferencial máscercana a dicho defecto, y no lo hagacualquier otro dispositivo diferencialsituado en otro punto de la instalación. ElREBT indica en la ITC-BT-24, apartado 4.1,que en el caso de instalar variosinterruptores diferenciales en serie, losinstalados en cabecera deberán sertemporizados con el fin de obtenerselectividad.

La selectividad vertical en particular esaquella que define el funcionamiento dedos protecciones dispuestas en serie sobreun circuito (fig. 5.9).

DR

DR

Da

Db

Fig. 5.9. Selectividad vertical.

2,50 m

S

S

Límite de volumen de accesibilidad

0,75 m

1,25

m

1,25 m

S = Superficie susceptible de ocupación por personas.



Teniendo en cuenta los imperativos defuncionamiento de los diferenciales, asícomo las normas de fabricación de estosaparatos, la selectividad vertical deberácumplir siempre dos condiciones, laamperimétrica y la cronométrica:

c Amperimétrica puesto que, según lasnormas, un diferencial debe actuar entreIn e In/2. En la práctica, se requiere unarelación de In (aguas arriba) 2 In(aguas abajo).

c Cronométrica puesto que todomecanismo necesita un tiempo para actuar,por pequeño que sea: se requiere unatemporización o retardo voluntario en eldispositivo aguas arriba.

La doble condición de no disparode Da para un defecto aguas abajo deDb es, por tanto:

In (Da) > 2 In (Db)

y

tr (Da) > tr (Db) + tc (Db) o lo que es lo mismo

tr (Da) > tf (Db)

con:tr = retardo del disparo = tiempo de norespuesta.tc = tiempo entre el instante de corte(tiempo de arco incluido) y aquel en el queel relé de medida da la orden de corte.tf = tiempo de funcionamiento, desde ladetección del defecto a la interrupción totalde la corriente de defecto.

Los relés electrónicos retardables puedenpresentar un fenómeno de memorizacióndel defecto por su circuito de umbral.

tr tc

tm

tc

tm

tc

tr

(a)

(b)

(c)

Fig. 5.10. La temporización de un diferencial aguasarriba debe tener en cuenta el tiempo de corteasociado al diferencial aguas abajo, así como eltiempo de memoria del relé aguas arriba.

Se debe, entonces, considerar un “tiempode memoria” tm (fig. 5.10) para que nodisparen después de la apertura delaparato aguas abajo:

tr (Da) > tr (Db) + tm

Pueden encontrarse dificultades en lapuesta en servicio de la selectividad ya quese debe distinguir entre interruptoresautomáticos diferenciales y relésdiferenciales, puesto que:

c El interruptor automático diferencial sedefine con el tiempo de retardo tr.

Vigirex RH

tr = 15 ms

tc = 30 ms

tf = 45 ms

Vigicompact

tr = 60 ms

DR

DR

Fig. 5.11. Dos ejemplos de selectividad cronométrica,asociando un interruptor automático diferencial detipo Vigicompact y un relé Vigirex (Merlin Gerin).

Vigirex

tr = 60 ms

tf < 140 ms

Vigicompact

t = 200 ms

DR

DR



5.3 Causas defuncionamientos anómalos

Las corrientes de fuga

La norma UNE 20460 define comocorriente de fuga a la corriente que circulahacia tierra directamente o a través deelementos conductores en un circuitoeléctricamente sano. Existen 2 tipos decorrientes de fuga, no peligrosas, que noson debidas a defectos de aislamiento:

a) Corrientes de fuga permanenteEstas corrientes son debidas a:

– Las características de los aislantes.– Las frecuencias de las corrientesempleadas.– Los condensadores de los filtroscapacitivos.

b) Corrientes de fuga transitorias odebidas a perturbacionesEstas corrientes son generadasprincipalmente por:

– Sobretensiones de maniobra.– Sobretensiones atmosféricas (rayos).– Puesta en tensión de circuitos que poseenuna elevada capacidad respecto a tierra.

Cuando un diferencial dispara debido a queha detectado uno de estos defectos, queno suponen ningún peligro, se habla dedisparos intempestivos ofuncionamientos anómalos.

c El relé diferencial se define en tiempo defuncionamiento neto o temporizado a unvalor t, el cual corresponde al tiempo quetranscurre entre la aparición del defecto yla orden de apertura del dispositivo decorte (fig. 5.11).

Se deben entonces calcular los tiempostf y tr (o t) sucesivos (a 2 In) paracada diferencial, remontándose por ladistribución terminal hacia el origen de lainstalación.

La selectividad amperimétrica ycronométrica vienen relacionadas por lasfiguras 5.12 y 5.13 que corresponden a lascurvas de disparo de interruptoresdiferenciales Merlin Gerin.

Hay dos tipos de selectividad vertical:

c Selectividad totalEn la selectividad total, el dispositivocolocado aguas arriba tiene siempre menorsensibilidad y mayor retardo que elcolocado aguas abajo.

c Selectividad parcialEn la selectividad parcial, el dispositivocolocado aguas arriba tiene unasensibilidad menor y un tiempo de retardomayor que el colocado aguas abajo perosólo hasta cierto umbral, a partir del cualcualquiera de los dos dispositivos podrádisparar.

B

A

Fig. 5.13. Detalle de las curvas de disparo.

t

tfA

tnfA

tfB

tnfB

I∆B I∆A Id

A

B

I∆B2

I∆A2

instantáneos

corriente de fugaeficaz ld (mA)

0,030,05

0,15

0,37

0,20

1

10

100

1000

3000

mA

1000

mA

300 m

A

instantáneos

selectivos

30 m

A10

mA

tiempo

de disparo (s)

300030030 100010

sensibilidad nominalIn del dispositivo

500

500 m

A

Fig. 5.12. Curvas de disparo de diferenciales multi 9.



Además, alguna de estas corrientes defuga también pueden producir el efectocontrario, es decir, puede insensibilizar ybloquear al diferencial haciendo imposiblesu disparo si simultáneamente se produceun defecto de aislamiento que sí supongapeligro.

A continuación se verán los diferentes tiposde corrientes de fuga, qué problemasproducen sobre los diferenciales y cómosolucionar dichas anomalías.

c Corrientes de fuga a 50-60 HzEn el proceso de estudio de unainstalación, conviene considerar laslongitudes de los diferentes circuitos y losequipos que dispongan de elementoscapacitivos conectados a tierra. Así mismo,es deseable dividir la instalación con objetode reducir la importancia de ambosparámetros.

Cabe considerar que los filtros antiparásitoscapacitivos (obligatorios según la DirectivaEuropea sobre la CEM), dispuestos sobrelos microordenadores y otros aparatoselectrónicos, generan en monofásicocorrientes de fuga permanentes a 50 Hz,del orden de 0,3 a 1,5 mA por aparato.

Estas corrientes de fuga se suman si estosaparatos están conectados sobre unamisma fase. Si los aparatos estánconectados sobre las tres fases, estascorrientes se anulan mutuamente cuandoestán equilibradas (suma vectorial).

Esta reflexión es tanto más importantecuando los diferenciales instalados son dealta sensibilidad. Para evitar los disparosintempestivos, la corriente de fugapermanente no debe rebasar el 30 % deIn en esquema TT y TN, y el 17 % de Inen esquema IT.

En la tabla 5.6 a se puede observaren qué porcentaje de ocasionesson causa de disparos intempestivosde diferenciales cada uno de los aparatossiguientes, debido a la acumulaciónde sus propias corrientes de fugapermanente:

Aparato %

Aparato de iluminación 21

Motor 17

Material informático 17

Frigorífico 16

Aparato electrodoméstico 16

Sistema de calefacción 9

Caja registradora 4

Y en la tabla 5.6 b se da el valor de lacorriente de fuga permanente aproximadapara cada tipo de aparato:

Tipo de aparato Valor

Fax 0,5 a 1 mA

Impresora < 1 mA

Estación de trabajo

informática 1 a 2 mA

Terminal informático 0,3 a 1,5 mA

Fotocopiadora 0,5 a 1 mA

Aparato electrodoméstico

clase 1 < 0,75 mA

Aparato de iluminación

clase 1 < 1 kVA < 1 mA

De cara a limitar estas corrientes de fugapermanentes hay que tener en cuenta losconsejos siguientes:

v Utilizar, en la medida de lo posible,aparatos con clase de aislamiento II.

v Utilizar aparatos que incorporen unaseparación galvánica en su alimentacióneléctrica, como por ejemplo, untransformador separador.

v En el momento de realizar el diseño de lainstalación hay que efectuar un balance delas corrientes de fuga previstas en cadacircuito. El RBT indica en la ITC-BT-24 quese deberá instalar un mínimo de uninterruptor diferencial por cada 5 circuitosen vivienda. En definitiva hay quefraccionar la instalación en partes losuficientemente pequeñas para que lacorriente de fuga acumulada en ellas seainferior al 30 % de la sensibilidad de losdiferenciales que la protejan.

Tabla 5.6 a. Causantes de disparos intempestivos.

Tabla 5.6 b. Corrientes de fuga permanentes.



c Corrientes de fuga transitoriasEstas corrientes se manifiestan en lapuesta en tensión de un circuito quepadezca un desequilibrio capacitivo(ver fig. 5.27 del apartado 5.4,página 72), o durante una sobretensiónen modo común. Los DDR de tiposelectivo (In 300 mA) ySuperinmunizados (In = 30 mAy 300 mA), así como los DDR ligeramenteretardados, evitan los disparosintempestivos. Los efectos que produceneste tipo de corrientes serán tratados enmayor profundidad en el apartado 5.4, yaque son el origen del tipo de disparointempestivo más habitual: el disparo por“simpatía”.

c Corrientes de fuga de altasfrecuenciasLas cargas más perturbadoras, en términosde CEM, son, por ejemplo, losrectificadores con tiristores, donde losfiltros incorporan condensadores quegeneran una corriente de fuga de altafrecuencia que puede alcanzar el 5 % de lacorriente nominal.

Contrariamente a las corrientes de fuga de50-60 Hz donde la suma vectorial es nula,estas corrientes de alta frecuencia no estánsincronizadas sobre las tres fases y, deeste modo, su suma constituye unacorriente de fuga neta. Para evitar losdisparos intempestivos o el bloqueo de losdiferenciales, debido a estas corrientes dealta frecuencia, los diferenciales debenestar insensibilizados a las corrientes dealta frecuencia (equipados con filtrospasabajos); éste es el caso de losdiferenciales industriales Vigirex y de losdiferenciales del tipo multi 9Superinmunizado de Merlin Gerin.

c Corrientes debidas al rayoSi la instalación dispone de un limitador desobretensiones, se debe evitar situar eldiferencial sobre el camino de fuga de lacorriente generada por el rayo (fig. 5.14),en caso de que eso no fuera posible, sedeberá instalar un diferencial retardado(o selectivo) o Superinmunizado.

Regímenes de neutro

Cuando en la instalación se incorporanfuentes de alimentación de reserva, sedebe estudiar la protección de las personasy de los bienes para las diferentesconfiguraciones de la instalación, puestoque la posición del neutro en relación a latierra puede ser diferente.

La alimentación, aunque provisional, deuna instalación con un grupo electrógenorequiere la interconexión de la masa delgrupo con la red de tierra existente paracualquier régimen de neutro. En esquemaTT, por ejemplo, es necesario poner a tierrael neutro del alternador, sin lo cual lascorrientes de defecto no alcanzarían elumbral de disparo de los diferenciales.

Cuando la instalación en esquema TTdispone de un Sistema de AlimentaciónIninterrumpida, SAI, es necesaria unapuesta a tierra del neutro aguas abajo deéste, para asegurar el buen funcionamientodel diferencial, pero no es indispensable parala protección de las personas puesto que:

c La instalación se convierte en esquemaIT y el primer defecto no es peligroso (vercapítulo 2 de esta Guía).

c La probabilidad de que se produzca unsegundo defecto de aislamiento, durante elperíodo de funcionamiento limitado por laautonomía de las baterías del SAI, es muyreducida.

Fig. 5.14. Instalación con protección contrasobretensiones transitorias. Si el ID se encuentra entrela acometida y el limitador (A) deberá ser selectivo oSuperinmunizado. En caso contrario (B) deberá ser unID estándar.

Fuga de corrientegenerada porel rayo Limitador de

sobretensionestransitorias

A

DR

B

DR



Comportamiento de losdiferenciales frente acomponentes continuas

Los equipos receptores cada vez tienen másdispositivos electrónicos rectificadores quepermiten un funcionamiento adaptado a susnecesidades (ver también el apartado 5.5).

Por otro lado, estos dispositivos rectificadorestienen la desventaja de que deforman laonda sinusoidal de corriente, debido a locual ésta ve incrementado su contenido enarmónicos (ver subapartado siguiente).

En el caso de una fuga a tierra aguas abajode estos dispositivos rectificadores, lacorriente de defecto, que fluye a través delos diferenciales, tiene una componentecontinua que puede insensibilizarlos hasta elextremo de que no disparen (ver apartado3.4 del capítulo 3 de esta Guía). Lainsensibilización depende del tipo dedispositivo que detecte y mida la corrientede defecto. Para evitar los inconvenientesque pueden resultar de estas situaciones, sedividen los diferenciales en tres categorías:AC, A y B. Según el tipo de corrientespresentes en cada instalación montaremosel diferencial de la clase adecuada:

c Clase AC: el funcionamiento correcto segarantiza sólo si la corriente de defecto esalterna sinusoidal.

c Clase A: el funcionamiento correcto segarantiza si la corriente de defecto esalterna sinusoidal, o bien es continuapulsante, la cual puede o no contener unacomponente continua de valor no mayor de6 mA, con o sin control del ángulo de fase,que sean aplicadas bruscamente o queaumenten lentamente.

c Clase B: se garantiza el funcionamientocon cualquier valor de componente continua.

Influencia de las corrientesarmónicas en los diferenciales

c DefiniciónLos armónicos (fig. 5.15) son señales detensión e intensidad de frecuencia n vecesla frecuencia fundamental (50 Hz), y existencomo consecuencia de cargas no lineales,

como son los receptores con electrónicaincorporada.

Estas señales de frecuencia n vecesla fundamental, sumadas a lafundamental (50 Hz) generan una señaldeformada no senoidal con un período derepetición definible. Esta señal resultantedependerá de la frecuencia de losarmónicos o su rango. El rango de unarmónico es el número de veces lafrecuencia fundamental de 50 Hz en que sepuede descomponer su frecuencia.

Los armónicos pueden clasificarse en tresgrupos:

v Directos: 3K+1.

v Inversos: 3K-1.

v Homopolares: 3K.

Siendo K la frecuencia de 50 Hz.

c EfectosLos diferenciales se ven afectados enmayor o menor grado por los efectos queprovocan los armónicos, que por tenerfrecuencias elevadas (múltiplos de 50 Hz)aumentan el riesgo de circulación decorrientes de fuga por las capacidades deaislamiento de los cables de la red y de losreceptores, y por lo tanto aumenta elriesgo de disparo intempestivo. Este efectopuede verse agravado por la presencia dearmónicos homopolares (que presentanfrecuencias múltiplos de 3 de lafundamental), pudiendo afectar también alcomportamiento del diferencial.

Estos armónicos homopolares (fig. 5.16)se caracterizan por no presentar desfaserespecto a la frecuencia fundamental ydebido a esto, tanto en sistemasmonofásicos como en trifásicos estosarmónicos retornan por el conductorneutro de la alimentación.

Vemos que los armónicos de las tres fases,R, S, T se sumarán en el conductor neutro

= +

Fig. 5.15. Deformación de la señal por efecto de losarmónicos.



para equilibrar el sistema trifásico. Esteefecto puede provocar un calentamientoexcesivo en el conductor neutro comoconsecuencia de las sobrecargasgeneradas por los armónicos, lo cualademás de un aumento de pérdidas en loscables, puede influir en un aumento de losdisparos intempestivos.

c Generadores de armónicosExisten varios y diversos, pero los queinfluyen sobre los diferenciales por sergeneradores de armónicos homopolaresson, entre otros:

v Lámparas de descarga, balastoseléctronicos.

v Informática.

v Máquinas soldadura.

v Etc.

v Lámparas de descarga.En estos receptores (fig. 5.17) se tiene unatasa de armónicos de tercer rango (150 Hz)muy elevada, con lo que el riesgo deproblemas en las instalaciones esimportante.

Este problema puede verse agravado eninstalaciones donde el neutro sea comúnpara varios circuitos. Para reducir losefectos de los armónicos sería convenienteuna mayor división de cargas en varioscircuitos (varios neutros), colocandoademás protección diferencialindependiente en cada uno de ellos enlugar de sólo en cabecera, con lo que

evitamos sobrecargas y disparosintempestivos no deseados en lasinstalaciones.

v InformáticaObservamos que estas cargas (fig. 5.18)generan una muy alta tasa de armónicostanto homopolares (rango 3) como defrecuencias impares, sobre todode rangos 5 y 7.

Estos valores tan altos se deben a laelectrónica presente en estos receptoresque rectifican la señal para su propiofuncionamiento. Al igual que en el ejemploanterior, es conveniente realizar unadivisión de cargas en varios circuitos demanera que evitemos problemas en elneutro y por consiguiente en losdiferenciales.

Nota: en los cuatro ejemplos,Fc es el Factor de cresta y se calcula,

Fc = Corriente de crestaCorriente eficaz

THDI = Tasa de distorsión armónica en corriente. Es elresultado del valor eficaz de los armónicos respecto alvalor eficaz de la fundamental.

Fase R

I1

Fase S

I2

Fase T

I3

H1H3

H1H3

H1

H3

Fig. 5.16. Los armónicos de rango 3K forman sistemaspuramente homopolares.

Esquema de principio

FIs

N

FL

Corriente Is absorbidaS = 22 kVA Fc = 1,7 THDI = 53 %

Espectro armónico en corriente51 % H3, 11 % H5, 8 % H9...

100806040200

H1

H3

H5

H7

H9

H11

Fig. 5.17. Composición de armónicos en unainstalación, con lámparas de descarga.



Fig. 5.19. Composición de armónicos en unainstalación con máquinas de soldadura.

v Máquinas de soldaduraEste tipo de receptores (fig. 5.19) tambiénconsume corriente rica en armónicos,especialmente de rango 3. Estosarmónicos se presentan de maneratransitoria con una duración aproximadaentre 20 y 50 períodos.

v Estudio de televisiónEn estos recintos encontramos receptores

diversos como microinformática,receptores de TV e iluminación.

La combinación de estos receptores en unmismo espacio origina armónicos(fig. 5.20) cuya deformación de la señalfundamental es muy apreciablepredominando los armónicos homopolarestercero, séptimo y noveno.

En estos casos se aconseja, además de lamayor división posible de circuitos, lainstalación de filtros antiarmónicosque eliminen los problemas derivadosde las corrientes armónicas.

5.4 Selectividad diferencialhorizontal. Disparos por“simpatía” de los diferenciales

Una de las causas más habituales dedisparos intempestivos de diferenciales esel coloquialmente denominado “disparopor simpatía”. Estos disparos consisten enla apertura simultánea de uno o variosdispositivos diferenciales que protegensalidas en paralelo de la misma instalación.En este caso se puede decir también quese ha perdido la selectividad horizontalentre diferenciales.

Este fenómeno se debe principalmente alas corrientes de fuga que circulan a travésde las capacidades de las instalaciones.

Corriente Is absorbidaIs = 341 A Fc = 1,92 THDI = 58 %


100806040200

H1

H3

H5

H7

H9

H11

H13

H15


Esquema de principio

v

Is L r

D

CR U

Corriente Is absorbidaS = 8,5 kVA Fc = 2,4 THDI = 93 %

100

50

0

H1

H3

H5

H7

H9

H11

H13

H15

H17

Fig. 5.18. Composición de armónicos en unainstalación con receptores informáticos.

Corriente Is absorbidaS = 14 kVA Fc = 1,9 THDI = 54 %


100806040200

H1

H3

H5

H7

H9

H11

H13

Fig. 5.20. Composición de armónicos en unainstalación con receptores informáticos y lámparas dedescarga.



Estas capacidades pueden tener dosorígenes:

c Las capacidades de aislamiento de losconductores eléctricos (cables).

c Los filtros capacitivos (condensadores)conectados a tierra de los receptoreselectrónicos existentes en las instalaciones.

Cuando en una instalación se generancorrientes de fuga de alta frecuencia otransitorios de corta duración, hallan pocaresistencia de paso a través de lascapacidades anteriores. Los cables, por suconstitución, presentan una parte activa(conductor) y una parte no activa (aislante).Si este cable se encuentra al lado de unconductor de protección (cable de tierra),las únicas resistencias o impedancias queexisten entre la parte activa y tierra, son elaislante de los conductores activo y deprotección (este aislante actuará comodieléctrico ) y el aire (ver fig. 5.21). Estaconstitución es análoga a la que presenta uncondensador, que contiene un dieléctricoentre las armaduras o partes conductoras.

Por lo tanto podemos decir que un cable,respecto a tierra, presenta el mismocomportamiento que un condensador(ver fig. 5.22). Cuanto mayores sean laslongitudes de los cables en lasinstalaciones, mayores serán lascapacidades de dichos cables respecto atierra repartidas por toda la instalación.

Cable defase

Cable deprotección

Fig. 5.21. Conductor activo y tierra.

Fig. 5.22. Cables, corte longitudinal.

AislanteAire

La capacidad de las líneas depende de lasección de éstas y de sus longitudes, asícomo del tipo de aislante o dieléctrico quepresenten por fabricación (ver fig. 5.23).

Fig. 5.23. Capacidad de las líneas

Circulación de corrientes de altafrecuencia permanentes o transitorias

Equivalencia a condensador plano

C = · S · 10–5

36 · · e (F)

C = f (radio, longitud)

Donde:S = superficie en cm2.e = separación entre placas en cm. = constante dieléctrica relativa.

Fig. 5.24. Impedancia capacitiva xc y corrientecapacitiva Ic.

Como capacidades que son, la impedanciaque presentan respecto a tierra, variará enfunción de la frecuencia de la corriente. Asítenemos que a mayor frecuencia, laimpedancia capacitiva disminuirá, con loque las corrientes de fuga capacitivas atierra aumentan (ver fig. 5.24).

xc = 1C

= 1C2f

Ic = Vxc

Ic = V · C · 2 f

Por lo tanto, en instalaciones dondetengamos receptores que generencorrientes de fuga permanentes de altafrecuencia, éstas circularán en su mayorparte por las capacidades hacia tierra pararetornar por el neutro del transformadorque cerrará el circuito con las fases. Elvalor de estas corrientes de fugacapacitivas, por lo tanto, dependerábásicamente del valor de las capacidadespresentes en cada instalación y de lafrecuencia de la misma corriente.

Estas capacidades también presentan elmismo comportamiento ante fugas



transitorias de muy corta duración (delorden de s). Estas fugas transitoriaspueden ser originadas por sobretensionesde varios tipos (origen atmosférico,conexión de circuitos, fusión de fusibles,etc.), y su comportamiento es similar a unaalta frecuencia permanente, aunque sea demuy corta duración.

Estas fugas que retornan por lascapacidades de los circuitos, puedencircular de forma desequilibrada y con unaintensidad eficaz lo bastante elevada comopara originar disparos intempestivos de lasprotecciones diferenciales.

Como se decía al inicio de este apartado,este fenómeno puede provocar el disparointempestivo simultáneo de variosdiferenciales que protegen circuitos enparalelo, que estén instalados aguas abajode un mismo embarrado o línea, con lo queno queda garantizada la “selectividadhorizontal”.

La selectividad horizontal pretendegarantizar que únicamente dispare eldiferencial que se ve sometido al defecto ofuga, sin perturbar el comportamiento delos restantes diferenciales que estén enparalelo con éste. Estos dispositivosdiferenciales pueden tener unos tiempos deretardo tr idénticos entre sí. No obstante, laselectividad horizontal puede verseperturbada por los efectos de lascapacidades en las instalaciones queoriginan los disparos por “simpatía”.

Dos ejemplos:

c Caso 1 (fig. 5.25)La apertura de Db, situado sobre el circuito dealimentación de un receptor R que puedagenerar una sobretensión (ej.: soldadura),provoca una sobretensión sobre la red.Esta sobretensión implica sobre la salida A,protegida por Da, la aparición de una corrientecapacitiva a tierra. Esta corriente puededeberse a las capacidades parásitas de loscables o a un filtro capacitivo puesto a tierra.Una solución: el diferencial de Db puede serinstantáneo y el de Da debe ser temporizado.

Se debe considerar que, para unaconfiguración tal, la temporización deldiferencial (Da) es indispensable puestoque, a la puesta en tensión del circuito A,

las capacidades (parásitas o no) provocanla aparición de una corriente diferencialoscilatoria amortiguada (fig. 5.26).

A título indicativo, una medida efectuadasobre un gran ordenador que dispone deun filtro antiparásitos pone de manifiestouna corriente de estas características:

v 40 A (primera cresta).

v f = 11,5 kHz.

v Tiempo de amortiguamiento (66 %):5 períodos.

c Caso 2 (fig. 5.27)Un defecto franco de aislamiento en la fase 1de la salida B pone esta fase al potencial de

Da Db

(A) (B)

R

DiferencialDiferencial

Fig. 5.25. La presencia de capacidades bajo la salidaA puede provocar:c La apertura de Db, el disparo de Da, y/oc la puesta en tensión de la salida A, el disparo de Da.El empleo de los diferenciales temporizados esnecesario muchas veces para paliar los disparosintempestivos provocados por las sobretensionesgeneradas por rayos o por maniobras de aparatos.

t

I

Fig. 5.26. Onda de corriente transitoria que seproduce en el momento del cierre de un circuitofuertemente capacitivo.



Db

Da

DR

(A)

(B)

DR

1

2

3

red extensa

Cp Fig. 5.27. En presenciade un defecto en elcircuito B, Da puede abriren lugar de Db. El empleode los diferencialestemporizados esnecesario para evitar losdisparos intempestivosen las salidas en buenestado.

tierra. La corriente capacitiva suministradapor la salida A, de gran longitud, va aprovocar “por simpatía” el funcionamientodel diferencial correspondiente Da. Estefenómeno se produce en todos losregímenes de neutro, pero afectaprincipalmente a las redes en esquema IT.

Estos dos ejemplos demuestran que esnecesario temporizar los diferenciales delas salidas de gran longitud o quealimenten filtros.

En resumen, para evitar estos problemases muy recomendable tomar lassiguientes precauciones a varios niveles:

v Cuando se esté proyectando una nuevainstalación donde vayan a tener querepartirse líneas de cable muy largas parapoder llegar hasta los receptores(iluminación, tomas de corriente,alimentación directa de receptores, etc.),es muy conveniente realizar la máximasubdivisión posible de circuitos a fin deacumular el menor número de metros decable por debajo de un solo diferencial,pudiéndose llegar a tener en muchos casosun diferencial para proteger cada circuito.

v Limitar, en la medida de lo posible, elnúmero de receptores electrónicos queincluyan filtros capacitivos conectados atierra, por debajo de cada diferencial. Encircuitos para alimentar tomas informáticas,por ejemplo, hay que minimizar el númerode líneas por debajo de cada diferencial.

v Para disminuir o eliminar el número dedisparos intempestivos en instalaciones yaexistentes, en la mayoría de ocasiones no

es posible tomar las precaucionesanteriores. En estos casos es aconsejablela sustitución de los dispositivosdiferenciales que ocasionan los problemaspor los dispositivos especializadosde última generación de Merlin Gerin:la gama de protección diferencialSuperinmunizada de multi 9 y Vigirex RH,que está autoinmunizada para evitar losdisparos intempestivos originados por lascorrientes de fuga que circulan por lascapacidades de la instalación: lascorrientes de alta frecuencia y lascorrientes transitorias de alto nively muy corta duración.

Para efectuar la protección de cabecera decircuitos de potencia, el relé diferencial contoro separado Vigirex RHU de MerlinGerin es la solución que actualmentepermite conseguir la máxima continuidadde servicio para la protección de circuitoscapacitivos, ya que dispone de la máximaautoprotección contra disparosintempestivos.

v En los casos, cada día más habituales, enque se requiera una muy alta continuidadde servicio en la instalación, es muyaconsejable proyectar de entrada lacolocación de dispositivos diferencialesSuperinmunizados multi 9 y Vigirex RHen las salidas más conflictivas y VigirexRHU en cabecera, además de habertomado las dos primeras precaucionesanteriores (limitar los metros de cable y elnúmero de receptores electrónicos pordebajo de cada diferencial).



5.5 Empleo de diferencialesen redes mixtasy de corriente continua

Un defecto de aislamiento encorriente continua es menospeligroso que en corriente alterna

Algunos experimentos efectuados(tabla 1.1, página 9) han demostrado queel hombre, para las corrientes débiles, esalrededor de 5 veces menos sensible a lacorriente continua que a la corriente alterna50/60 Hz. El riesgo de fibrilación ventricularno aparece hasta más allá de 300 mA.

Las normas de instalación UNE 20460 yCEI 479 han establecido una relación dealrededor de 2, teniendo en cuenta elhecho de que, en la práctica, las corrientesde defecto son direccionales pero nosiempre alisadas.

Este hecho se ilustra en la fig. 5.28,desarrollada a partir de la tabla 1.2de la página 10.

Cabe considerar que un rectificador trifásico,alimentado por una tensión alterna de 400 Ventre fases, genera una tensión de contactodirecto de 580 V en continua, que correspondea un tiempo de corte máximo de 0,3 s.

Las normas de fabricación de losdiferenciales consideran la existencia decorrientes no alternas. Definenparticularmente las clases, presentadas enel punto 4.3, pág. 45, y describen losensayos correspondientes.

100 230 40050050100 200 250 300 400 500

1

2,5

5

0,2

0,3

0,5

0,75

0,04

0,080,1

200 V CAV CC120

tensiónde contacto

t (s)

Fig. 5.28. Curvas de seguridad establecidas a partirdel tiempo máximo de corte de un diferencial fijadopor la UNE 20460.

y

y

y

90°

135°

Fig. 5.29. Formas de onda de las corrientes de ensayode los diferenciales de clase A.

A título de ejemplo, los interruptoresdiferenciales de clase A deben funcionarpara Id 1,4 In en todas las corrientes defuga que correspondan a la fig. 5.29. Eneste caso, con o sin la superposición deuna corriente continua alisada de hasta6 mA, la corriente de defecto se aplicabruscamente o bien aumentándolalentamente de 0 a 1,4 In en 30 s.

Los diferenciales que satisfacen estosensayos son de clase A y se identificancon el símbolo siguiente, marcado sobre sucara anterior.

Las corrientes de defecto reales

Corresponden a la imagen de las tensionesque existen entre el punto de defecto y elneutro de la instalación.

La forma de onda de la corriente dedefecto es raramente la misma que la de latensión o la corriente aplicada,suministrada a la carga. Las tensiones ycorrientes de defecto de tipo continuo puro(tasa de ondulación nula) son muy inusuales.

c En el ámbito doméstico, la distribución ylos rectificadores electrónicos incluidos enlos receptores son monofásicos; éstoscorresponden a los esquemas identificadosde A a F en la fig. 5.30 de la páginasiguiente. Los diferenciales de tipo Aaseguran la protección de las personas. Entodo caso, para el esquema B no detectanla corriente de defecto, salvo si su apariciónes súbita. A destacar que el montaje E estácada vez más extendido puesto que se sitúaen la entrada de alimentaciones muy



f

N

R

A/Máquina de soldadura ovariador de luminosidad.

Id

ωt

Id

ωt

B/Televisión,cargador de baterías,etc.

Id

ωt

Id

ωt

C/Regulador de luminosidad,soldadura de arco.

D/Aparatos domésticoscon motor (universal).

f

N

R

f

N

R

Id

ωt

E/Televisión, microordenadores,fotocopiadoras, microondas.

F/

f

N

M_

Id

ωt

f

NR

f

NR

Fig. 5.30. Forma de las corrientes de defecto, detectadas sobre la alimentación monofásica de los rectificadores,cuando hay un defecto de aislamiento en la salida positiva.



Fig. 5.31. Forma de las corrientes de defecto, detectadas sobre la alimentación trifásica de los rectificadores,cuando hay un defecto de aislamiento en la salida.

G/Rectificadores para:c Máquinas de soldar.c Electroimanes.c Electrólisis, etc.

H/Rectificadores regulados para:c Redes de CC industriales.c Electroforesis.

J/Variadores de velocidad para motor CC.

K/Cargador de baterías estacionarias para:c Redes auxiliares CC.c Onduladores.

La corriente de defecto es “pulsante” para bajas velocidades y muy próxima a la corriente continua para velocidades elevadas.

En este esquema, la bobina de alisado (L) arrastra la conducción (cíclica y por pares) de los tiristores de manera que el punto de defecto (+) o (–) está junto, eléctricamente, al relé del neutro; por lo cual una corriente de defecto continua es casi pura.

1

2 R

3

(+)

(–)

(–)

1

2 R

3

(+)

1

2

3

(+)

M_

(–)

(+)

1

2

3

(–)

L

Id

ωtN

Id

ωtN

Id

ωtN

+

–

defecto en (–)

defecto en (–)

defecto en (+)

defecto en (–)

defecto en (+)

defecto en (+)

La corriente de defecto en (+) sigue el límite superior de las zonas de conducción. Del mismo modo, la corriente de defecto en (–) sigue el límite inferior.

Ver comentario en página 76.



321

(A)

N

(B)

+

–

N

311 V

i1

i2RB RA

Da

Db

Fig. 5.33. La corriente de defecto mantenida en lasalida del rectificador (sin apertura de Da) puede cegar(o bloquear) el diferencial colocado en B.

empleadas en los electrodomésticos (TV,microondas...), pero también en materialesprofesionales (microordenadores,fotocopiadoras...).

c En la industria se encuentran la mayorparte de los rectificadores trifásicos(esquemas G a K de la fig. 5.31).

Estos montajes pueden generar unacorriente de defecto continua con una débiltasa de ondulación:

v Montajes G y HEl montaje G suministra la tensiónrectificada con una débil tasa de ondulaciónpermanente y, por tanto, corrientes dedefecto difíciles de detectar por losdiferenciales. El montaje H, en cambio,genera corrientes de defecto pulsantes y,por tanto, visibles por los diferenciales. Peroes equivalente al montaje G cuando laconducción es a plena onda.

v Montaje JEste montaje es muy frecuente ycorresponde, particularmente, a losvariadores de velocidad de los motores decorriente continua.

Debido a la fuerza contraelectromotriz ya la inductancia de los motores, se generancorrientes de defecto más lisas que enlos montajes G y H precedentes. En todocaso y para cualquier ángulo deconducción de los tiristores, losdiferenciales situados aguas arriba de losvariadores de velocidad deben ser capacesde asegurar la protección. En algunoscasos se pueden emplear diferencialesestándar adaptando la regulación de suumbral In.

A título de ejemplo, la fig. 5.32 representa lasensibilidad de un diferencial, de tecnologíaelectrónica, en función de la tensión desalida del variador aplicada al motor.

v Montaje KCon este montaje, un defecto sobreel circuito continuo no produce unavariación de flujo magnético

dd t

en el seno de los captadores

magnéticos de los diferenciales, que severán entonces “cegados”. Este montaje,a menos que se utilice un transformadoren lugar de un autotransformador, es

peligroso pues los diferenciales de claseAC y A no pueden funcionar.

Si la alimentación (A) del rectificador no estávigilada por un diferencial, o si estediferencial ha sido mal elegido o estáinoperante por una razón cualquiera, eldefecto de aislamiento, existente sobre laparte continua, permanece sin disparo de Da.

Pero entonces, si un defecto se producesobre otra salida B, la corriente de estedefecto es igual a: i1 + i2... Y no es seguroque el diferencial situado en esta salida,si es de tipo AC, funcione para el umbralregulado. Por este motivo, la normaUNE 20460 (apartado 532-2-2-1-4) estipula:“Cuando materiales eléctricos, susceptibles

Caso particular: el retornode corriente continua

Examinemos qué sucede cuando unsegundo defecto se produce en la partealterna de una red que dispone de unrectificador, que sigue el montaje G, vistoanteriormente (ver fig. 5.33).

Fig. 5.32. Evolución de la sensibilidad de un diferencialelectrónico colocado aguas arriba de un rectificadorde tiristores.

Sensibilidad

50 %

15 %

20 %

100 %

100 %

Ud/Udo

Defecto de corriente alterna sinusoidal

Motor cargado

Motor en vacío



empleadas en losPor regla general, en los diferencialesintegrados (tipo multi 9 o tipoVigicompact) no hay precaucionesparticulares a tomar salvo verificar lasdimensiones de los diferentes aparatos.En cambio, en la gama de relés electrónicoscon toroidal separado (Vigirex), esnecesario efectuar la instalaciónrespetando las reglas siguientes:

c A través del toroidal sólo deben pasartodos los cables activos:

v En TT (fig. 5.34).Las 3 fases y el neutro. Tomar las 3 fases siel neutro no está distribuido.

v En TN (fig. 5.35).TNC: no funciona un diferencial en TNC.TNS: las 3 fases y el neutro. No introducirel cable de protección PE en el interior deltoroidal. Tomar las 3 fases si el neutro noestá distribuido (poco frecuente).

v En IT (fig. 5.36).Tomar las 3 fases y el neutro. 3 fases si elneutro no está distribuido.

c Líneas con fuertes puntas de corrientede arranqueEn los cables que puedan estar sometidosa sobreintensidades transitorias (arranquede motores, puesta en tensión detransformadores...) deben considerarsevarias precauciones de aplicación muysimple; su eficacia es acumulativa:

v Colocar el toro en una parte recta del cable.

v Centrar el cable dentro del toro.

v Utilizar un toro de diámetro claramentesuperior al del cable ( 2 veces).

Cuando las condiciones seanparticularmente severas, la utilización deuna plancha de acero dulce enrolladaalrededor del cable mejorarásustancialmente la inmunidad (fig. 5.37).

Fig. 5.34. Instalación de un Vigirex en un esquema TT.

Vigirex no

N N

PE PEN

TT

Vigirex no

N

PE

PENTNS

PE

Fig. 5.35. Instalación de un Vigirex en un esquema TNS.

de producir corrientes continuas, seinstalen aguas abajo de un dispositivodiferencial, se deberán tomar precaucionespara que, en caso de defecto a tierra, lascorrientes continuas no perturben elfuncionamiento de los diferenciales y nocomprometan la seguridad.”

Por tanto, se recomienda:

c Una correcta elección de los diferencialessituados justo aguas arriba de un sistemarectificador.

c Utilizar en el resto de la instalacióndiferenciales de clase A.

5.6 Consejos particularesde instalación de relésdiferenciales con toroidalseparado

Fig. 5.36. Instalación de un Vigirex en un esquema IT.

Vigirex

N

IT

d1

dT

N y 3 fases

dT 2ddT 1,4 d1

d

Fig. 5.37. Utilización de plancha de acero dulce entreel conductor y el toro.



5.7 Coordinación entreinterruptores automáticosmagnetotérmicos einterruptores diferenciales ID

Elección del calibre o corrienteasignada del interruptordiferencial. Protección del IDcontra sobrecargas

La corriente asignada Ind del ID se elige enfunción de la corriente de empleo delcircuito previamente calculada, teniendo encuenta los coeficientes de utilización Ku yde simultaneidad Ks.

c Si el interruptor diferencial está situadoaguas abajo de un interruptor automáticomagnetotérmico y en la misma línea(fig. 5.40), las corrientes asignadas de losdos elementos pueden ser iguales: Ind In1,aunque es muy recomendable sobrecalibrar

Fig. 5.40: interruptor diferencial aguas abajo de uninterruptor automático.

X

X X X X

In1

Ind

Precauciones:v No saturar los TI con una corrienteprimaria excesiva.

v Los umbrales se multiplican por larelación de transformación. Por ejemplo TI1000/1 umbral mínimo 30 A (para 30 mA).

v La regulación de la sensibilidad del reléserá: In 10 % In. Donde In es lacorriente del primario del TI. Así se evitanlos problemas de imprecisión del TI.

v Considerar In del TI aproximadamente un10 % mayor a la real para tener en cuentalas tolerancias de medida de TI y evitar asílos disparos intempestivos.

c 2.º montaje: en cabecera de instalación,la suma de las corrientes en los cablesactivos es idéntica a la corriente que circulaen el cable que conecta el transformador atierra. Se puede montar el toro en estecable, normalmente de menor tamaño(1 cable en lugar de 4), cuando seaimposible montar los toros en los cablesactivos (fig. 5.39).

Montajes particulares

Cuando los toros, incluso los de diámetromáximo, no pueden ser instalados (juego debarras, cables demasiado voluminosos...) esnecesario realizar alguno de los montajessegún los esquemas siguientes.Habitualmente se utilizan para cabecera deinstalaciones de potencia elevada, ocircuitos secundarios de gran potencia.Según la posición de las salidas a controlar,puede realizarse uno de los 2 montajessiguientes para resolver el problema.

c 1.er montaje: se instalan TI en cadasalida y se interconectan entre sí enparalelo, respetando la polaridad(ver fig. 5.38). La suma, hecha de estaforma, representa la imagen de la suma delas corrientes primarias.

Precauciones:v En TNS, no pasar el cable de protecciónPE por el interior del toro (ver fig. 5.39).

v Esta solución sólo es válida paraprotección de cabecera de instalación.

Vigirex

Vigirex

Fig. 5.39. 2.° montaje.

Vigirex

Toro

T1

Fig. 5.38. 1.er montaje.



Fig. 5.41. Interruptor diferencial, aguas arriba de ungrupo de interruptores automáticos.

X

X X X X

Ind

In1 In2 In3 In4

el interruptor diferencial respecto almagnetotérmico de forma que Ind 1,4 In1.

c Si el interruptor diferencial está situadoaguas arriba de un grupo de circuitosprotegidos por interruptoresmagnetotérmicos del mismo número depolos que el ID (fig. 5.41), la corrienteasignada del interruptor diferencial Ind seelige en función de:

Ind Ku · Ks (In1 + In2 + In3 + In4)

Protección de interruptoresdiferenciales contracortocircuitos

Uno de los factores determinantes para laelección del interruptor diferencial es lacoordinación con el magnetotérmicocolocado aguas arriba para lograr unacorrecta protección contra cortocircuitos.

interruptorautomáticomagnetotérmicomulti 9

ID multi 9

Fig. 5.42. Protección correcta contra cortocircuitos.

Interruptor diferencial ID multi 9 bipolar o tetrapolar

Tabla 5.7. Coordinación entre interruptores automáticos magnetotérmicos e interruptores diferenciales ID multi 9.

Tipo de ID Interruptor Interruptor diferencial IDdiferencial IDc

2P (230 V) 2P (230 V) 4P (400 V)

Calibre (A) 25 40 25 40 63 80 100 25 40 63 80 100

Interruptor iDPN 6 6 6 6 6 6

automático iDPN N 10 10 10 10 10 10C60N 10 10 20 20 20 10 10 10C60H 15 15 30 30 30 15 15 15

multi 9 C60L 20 20 50 45 30 25 20 15NC100H 6 6 5 5 10 10 10 7 7 7 5 5C120N/C120H 10 10 10 10 10 7 7 7 7 7NG125N 10 10 15 15 15 15 7 15 15 15 15 7NG125H 10 10 15 15 15 15 15 15 15 15NG125L 10 10 15 15 15 15 15 15 15 15 10

Compact

NS100 6 6 6 6 6 4 4 4 4 4NS160 6 6 6 6 4 4 4 4

Los dispositivos diferenciales tienen unaresistencia a las corrientes de cortocircuitolimitada, por tanto deben estarsiempre protegidos contra loscortocircuitos que se puedan produciraguas abajo, mediante un magnetotérmico.

La correcta protección de un diferencial serealiza mediante la asociación, aguasarriba, de un interruptor magnetotérmico enserie (fig. 5.42). Así, cualquier defectoaguas abajo del diferencial será vistotambién por el magnetotérmico. En casode instalar el interruptor magnetotérmicoaguas abajo del diferencial, éste quedaríasin protección alguna en el caso de que elcortocircuito se produjera en un puntoentre el diferencial y el magnetotérmico.

La tabla 5.7 indica el valor máximo de lacorriente de cortocircuito, en kA eficaces,para el cual el diferencial está protegido,gracias a la coordinación con elmagnetotérmico colocado aguas arriba.



Ejemplo de coordinación entreinterruptores automáticos e ID

Supongamos un circuito de entrada a uncofret (fig. 5.43), en el cual la intensidad decortocircuito Icc en las barras de entradaes de 20 kA, alimenta unos receptorescuyas intensidades de empleo sonrespectivamente de 32, 20 y 10 A enmonofásico a 230 V.

El régimen de neutro de la instalación es TT.La salida situada en el cuadro aguas arriba,y que alimenta a este cofret, está protegidapor un interruptor automático C120Nbipolar.

C120Ntetrapolar

ID

C60N32 A

C60N20 A

C60N10 A

20 kA

Fig. 5.43. Esquema unifilar del ejemplo propuesto.

C120Ntetrapolar

ID 63 A

C60N32 A

C60N20 A

C60N10 A

20 kA

C60N63 A

Fig. 5.44. Solución propuesta para una correctacoordinación entre interruptores automáticosy diferenciales.

¿Qué interruptor diferencial ID seescogerá para proteger la entrada delcofret?c Se escogerá un interruptor diferencial IDde calibre 32 + 20 + 10 62 A, es decirun ID de al menos 63 A.

c Resistencia a los cortocircuitos del ID de63 A asociado al C120N: se ve en las tablasanteriores que es de 10 kA, lo cual no essuficiente para poder resistir hasta los 20 kAnecesarios.

c Se escogerá un interruptor tipo C60N(instalado en serie y aguas arriba del ID)para proteger al diferencial de un posiblecortocircuito en las barras de entrada delcuadro secundario. En las tablas anterioresobservamos que la resistencia a loscortocircuitos del ID de 63 A asociado conun C60N (aguas arriba) es de 20 kA, lo cualsí es correcto (fig. 5.44).



Régimen de neutro TN. Longitudes máximas de cable

P25MRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 V,en esquema TN.

C60N/L, C120HCurva BRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 V,en esquema TN.

C60N/H/L,C120H,NG125N/H/LCurva CRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 V,en esquema TN.

C60LMA,NG125LMACurva MARed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 V,en esquema TN.

C60N, C120H,NG125NCurva DRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 V,en esquema TN.

Sfases calibre (A)mm2 0,16 0,24 0,4 0,6 1 1,6 2,4 4 6 10 16 20 251,5 694 416 260 173 104 69 41 26 20 162,5 694 434 289 173 115 69 43 34 274 694 462 277 185 111 69 55 445 (2 × 2,5) 868 578 347 231 138 87 69 55

Sfases calibre (A)mm2 10 16 20 25 32 40 50 63 80 1001,5 120 75 60 48 38 30 24 19 15 122,5 200 125 100 80 63 50 40 32 25 204 320 200 160 128 100 80 64 51 40 326 480 300 240 192 150 120 96 76 60 4810 800 500 400 320 250 200 160 127 100 8016 800 640 512 400 320 256 203 160 12825 800 625 500 400 317 250 20035 875 700 560 444 350 28050 800 635 500 400

Sfases calibre (A)mm2 1 2 3 4 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 1251,5 600 300 200 150 100 60 38 30 24 19 15 12 10 8 6 52,5 500 333 250 167 100 63 50 40 31 25 20 16 13 10 84 533 400 267 160 100 80 64 50 40 32 25 20 16 136 600 400 240 150 120 96 75 60 48 38 30 24 1910 667 400 250 200 160 125 100 80 63 50 40 3216 640 400 320 256 200 160 128 102 80 64 5125 625 500 400 313 250 200 159 125 100 8035 875 700 560 438 350 280 222 175 140 11250 800 625 500 400 317 250 200 160

Sfases calibre (A)mm2 1 2 3 4 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 1251,5 429 214 143 107 71 43 27 21 17 13 11 9 7 5 4 32,5 714 357 238 179 119 71 45 36 29 22 18 14 11 9 7 64 571 381 286 190 114 71 57 46 36 29 23 18 14 11 96 857 571 429 286 171 107 86 69 54 43 34 27 21 17 1410 952 714 476 286 179 143 114 89 71 57 45 36 29 2316 762 457 286 229 183 143 114 91 73 57 46 3725 714 446 357 286 223 179 143 113 89 71 5735 625 500 400 313 250 200 159 125 100 8050 893 714 571 446 357 286 227 179 143 114

Sfases calibre (A)mm2 1,6 2,5 4 6,3 10 12,5 16 25 40 63 801,5 100 100 100 80 42 40 26 17 10 7 52,5 167 167 167 133 69 67 44 28 17 11 94 267 267 267 213 111 107 70 44 28 18 146 400 400 320 167 160 105 67 42 27 2110 667 533 278 267 175 111 69 44 3516 853 444 427 281 178 111 71 5625 667 439 278 174 111 8735 933 614 389 243 156 12250 877 556 347 222 174

Nota: el funcionamiento de la protección magnética está garantizado para Im ± 20 %. Los cálculos han sidoefectuados en el caso más desfavorable, es decir, para Im + 20 %.

Factores de corrección a aplicar a las longitudes de las tablas siguientes para redes a 400 V entre fases(1)

m = Sf/Spe 1 2 3 4cable de cobre 1 0,67 0,5 0,4cable de aluminio 0,62 0,41 0,31 0,25(1): Para las redes a 237 V entre fases, aplicar un coeficiente 0,57 suplementario.Para las redes 237 V monofásicas (entre neutro y fase), no aplicar este coeficiente.

5.8 Longitudes máximas delínea en regímenes TN e IT

Las siguientes tablas dan las longitudesmáximas, en metros, de los cables en losesquemas de conexión a tierra TN e ITprotegidos contra los contactos indirectosmediante interruptores automáticos

magnetotérmicos. Para instalacionesdonde se superen estas longitudes decable por debajo del magnetotérmicodeberá reforzarse la protección contracontactos indirectos mediante el empleode un dispositivo diferencial, habitualmentede media o baja sensibilidad además delmagnetotérmico.



NS80H-MARed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema TN.

NS100N/H/LBloque de relés tipoTM-GRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema TN.

NS160N/H/L aNS630N/H/LBloque de relés tipo MARed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema TN.

NS100N/H/LBloque de relés tipo MARed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema TN.


Sfases calibre (A)(mm2) In (A) 2,5 6,3 12,5 25 50 80

Im (A) 15 35 35 88 75 175 150 350 300 700 480 11201,5 333 143 143 57 67 29 33 14 17 7 10 42,5 556 238 238 95 111 48 56 24 28 12 17 74 889 381 381 152 178 76 89 38 44 19 28 126 1333 571 571 227 267 114 133 57 67 29 42 1810 952 952 379 444 190 222 95 111 48 69 3016 1524 1524 606 711 300 356 152 178 76 111 4825 947 1111 476 556 238 278 119 174 7435 1326 1556 667 778 333 389 167 243 10450 952 1111 476 556 238 347 14970 1333 1556 667 778 333 486 208

Sfases calibre (A)(mm2) In (A) 100 150 220 320 500

Im (A) 600 1400 1200 1950 1760 2860 2560 4160 4000 65001,5 8 4 4 3 3 2 2 1 1 12,5 14 6 7 4 5 3 3 2 2 14 22 10 11 7 8 5 5 3 3 26 33 14 17 10 11 7 8 5 5 310 56 24 28 17 19 12 13 8 8 516 89 38 44 27 30 19 20 13 13 825 139 60 68 43 47 29 33 20 21 1335 194 85 97 60 66 41 46 28 29 1850 278 119 139 85 95 58 65 40 42 2670 120 133 82 91 56 58 3695 180 111 124 76 79 49120 156 96 100 62150 108 67185 128 79

Sfases calibre (A)(mm2) In (A) 16 25 40 63

Im (A) 63 80 80 1251,5 79 63 63 402,5 132 104 104 674 212 167 167 1076 317 250 250 16010 529 417 417 26716 847 667 667 42725 1042 1042 66735 1458 1458 93350 2083 133370 1867


Im (A) 15 35 35 88 75 175 150 350 300 700 600 14001,5 333 143 143 57 67 29 33 14 17 7 8 42,5 556 238 238 95 111 48 56 24 28 12 14 64 889 381 381 152 178 76 89 38 44 19 22 106 1333 571 571 227 267 114 133 57 67 29 33 1410 952 952 379 444 190 222 95 111 48 56 2416 1524 1524 606 711 300 356 152 178 76 89 3825 947 1111 476 556 238 278 119 138 6035 1326 1556 667 778 333 389 167 194 8550 952 1111 476 556 238 278 11970 1333 1556 667 778 333 389 16795 528 226120 667 286150 724 310185 856 367









NSA160NBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema TN.

NS100N/H/LBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema TN.

NS160N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema TN.


Im (A) 1000 1000 1000 1250 12501,5 5 5 5 4 42,5 8 8 8 7 74 13 13 13 11 116 20 20 20 16 1610 33 33 33 27 2716 53 53 53 43 4325 83 83 83 67 6735 117 117 117 93 9350 167 167 167 133 13370 233 233 233 187 187

Sfases calibre (A)(mm2) In (A) 16 25 40 63 80 100

Im (A) 190 300 500 500 650 8001,5 26 17 10 10 8 62,5 44 28 17 17 13 104 70 44 27 27 21 176 105 67 40 40 31 2510 175 111 67 67 51 4216 281 178 107 107 82 6725 278 167 167 128 10435 689 233 233 179 14650 333 333 256 20870 467 359 29295 487 396


Im (A) 1000 1250 1250 1250 1000 2000 1250 25001,5 5 4 4 4 5 3 4 22,5 8 7 7 7 8 4 7 34 13 11 11 11 13 7 11 56 20 16 16 16 20 10 16 810 33 27 27 27 33 17 27 1316 53 43 43 43 53 27 43 2125 83 67 67 67 83 42 67 3335 117 93 93 93 117 58 93 4750 167 133 133 133 167 83 133 6770 233 187 187 187 233 117 187 9395 317 253 253 253 317 158 253 127120 400 320 320 320 400 200 320 160150 348 348 348 435 217 348 174185 514 257 411 205240 512 256300 615 307






NS100N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoSTR22SE/GERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 V enesquema TN.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de reléscorresponden a:Ir = 0,4 y 1 In.Im = 2, 5 y 10 Ir.

EjemploPara un bloque de reléstipo STR22SE 100 A:c Ir = 0,4 100 = 40 Av Im = 2 40 = 80 Av Im = 5 40 = 200 Av Im = 10 40 = 400 Ac Ir = 1 100 = 100 Av Im = 2 100 = 200 Av Im = 5 100 = 500 Av Im = 10 100 = 1000 A

NS400N/H/L aNS630N/H/LBloque de relés tipoSTR23SE/STR53UERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 V enesquema TN.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de reléscorresponden a:Ir = 0,4, 0,63 y 1 InIm = 2, 5 y 10 Ir

Im (A) 32 80 160 200 400 500 1000STR22SE 40 A c c c c cSTR22SE 100 A c c c c cSfases (mm2)

1,5 163 65 33 26 13 10 52,5 272 109 54 43 22 17 94 435 174 87 70 35 28 146 652 261 130 104 52 42 2110 1087 435 217 174 87 70 3516 1739 696 348 278 139 111 5625 2717 1087 543 435 217 174 8735 3804 1522 761 609 304 243 12250 5435 2174 1087 870 435 348 17470 3043 1522 1217 609 487 24395 2065 1652 826 661 330120 2609 2087 1043 835 417150 2835 2268 1134 907 453185 3351 2681 1340 1072 535240 4174 3339 1669 1335 668300 5017 4013 2006 1605 802

Im (A) 128 200 320 500 640 800 1000 1250 1600 2500STR22SE 160 A c c c c cSTR22SE 250 A c c c c cSfases (mm2)1,5 41 26 16 10 8 7 5 4 3 22,5 68 43 27 17 14 11 9 7 5 34 109 70 43 28 22 17 14 11 9 66 163 104 65 42 32 26 21 17 13 810 272 174 109 70 54 43 35 28 22 1416 435 278 174 111 87 70 56 45 35 2225 680 435 272 174 136 109 87 70 54 3535 952 609 380 243 190 152 122 97 76 4950 1361 870 543 348 272 217 174 139 109 7070 1905 1217 761 487 380 304 243 195 152 9795 2585 1652 1035 661 516 413 330 264 207 132120 3265 2087 1304 835 652 522 417 334 261 167150 3544 2268 1418 907 709 567 453 363 283 181185 4189 2681 1675 1072 837 670 536 429 335 214240 3339 2087 1335 1043 834 667 534 417 267300 4013 2508 1605 1254 1003 802 642 501 321

Im (A) 320 504 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 6300NS400 c c c c c c c cNS630 c c c c c c c c cSfases (mm2)35 386 242 152 97 76 61 49 39 30 1950 543 345 217 132 109 87 70 56 43 2870 761 484 304 195 152 122 97 79 61 3895 1033 656 413 264 207 165 132 107 83 52120 1304 829 522 334 261 209 167 135 104 66150 1417 908 567 363 283 227 181 144 113 72185 1675 1064 670 429 335 268 214 170 134 85240 2087 1325 834 534 417 334 267 212 167 106300 2508 1592 1003 642 501 401 321 254 200 127






NS100N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoSTR22MERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 V, enesquema TN.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de relés estánentre los valores máximoy mínimo de Ircorrespondientes a:Ir = 0,6 y 1 InIm = 13 Ir

NS400N/H/L aNS630N/H/LBloque de relés tipoSTR43MERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 V, enesquema TN.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de relés estánentre los valores máximoy mínimo de Ircorrespondientes a:Ir = 0,6 y 1 InIm = 13 Ir


Im 312 390 520 624 650 780 1040 1300STR22ME 40A ccccc cccccSTR22ME 50A ccccc cccccSTR22ME 80A ccccc cccccSTR22ME 100A ccccc cccccSfases (mm2)1,5 17 13 10 8 8 7 5 42,5 28 22 17 14 13 11 8 74 45 36 27 22 21 18 13 116 67 54 40 33 32 27 20 1610 111 89 67 56 54 45 33 2716 178 143 107 89 86 71 54 4325 279 223 167 139 134 111 84 6735 312 234 195 187 156 117 9450 446 334 279 268 223 167 13470 624 468 390 375 312 234 18795 847 635 530 508 424 318 254120 803 669 642 536 401 321150 872 727 698 581 436 349185 1031 859 825 687 515 412240 1284 1070 1027 856 642 514300 1543 1286 1235 1029 772 617

Im 1170 1716 1950 2860STR22ME 150A ccccc ccccc cccccSTR22ME 220A ccccc cccccSfases (mm2)1,5 5 3 3 22,5 8 5 4 34 13 8 7 56 19 12 11 710 32 20 18 1216 51 32 29 1925 80 51 45 3035 112 71 62 4350 161 101 89 6170 225 142 125 8595 305 193 169 116120 356 243 214 146150 387 264 232 158185 458 312 275 187240 571 389 342 233300 686 467 411 280

Im 2665 3900 4160 6500STR43ME 320A ccccc ccccc cccccSTR43ME 500A ccccc cccccSfases (mm2)35 46 31 29 1950 65 45 42 2770 91 62 59 3795 124 85 79 51120 157 107 100 64150 170 116 109 70185 201 137 129 82240 250 171 160 103300 301 206 193 123





m = Sf/Spe 1 2 3 4cable de cobre neutro no distribuido 1 0,67 0,5 0,4

neutro distribuido 0,6 0,4 0,3 0,24cable de aluminio neutro no distribuido 0,62 0,41 0,31 0,25

neutro distribuido 0,37 0,25 0,19 0,15(1) Para las redes a 237 V entre fases aplicar, además, el coeficiente 0,57.Para las redes a 237 V monofásicas (entre fase y neutro), no aplicar este coeficiente.

Factores de corrección a aplicar a las longitudes de las tablas siguientes para cables a 400 V entre fases(1)

Régimen de neutro IT. Longitudes máximas de cable


C60LMA,NG125LMACurva MARed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

P25MRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

C60N/L, C120N/HCurva BRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

C60/N/H/L,C120N/H,NG125N/LCurva CRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

C60N, C120N/HNG125N/LCurva DRed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = Spe, UL = 50 Venesquema IT, neutro nodistribuido.

Sfases calibre (A)mm2 0,16 0,24 0,4 0,6 1 1,6 2,4 4 6 10 16 20 251,5 905 603 362 226 151 90 60 36 22 18 142,5 1006 603 377 251 151 100 60 37 30 244 966 603 402 241 161 96 60 48 385 (2 × 2,5) 754 503 302 201 120 75 60 48

Sfases calibre (A)mm2 10 16 20 25 32 40 50 63 80 1001,5 104 65 52 42 33 26 21 17 13 102,5 174 109 87 70 54 43 35 28 22 174 278 174 139 111 87 70 56 44 35 286 417 261 209 167 130 104 83 66 52 4210 696 435 348 278 217 174 139 110 87 7016 696 556 445 348 278 223 177 139 11125 870 696 543 435 340 276 217 17435 761 608 487 386 304 24350 870 695 552 435 348

Sfases calibre (A)mm2 1 2 3 4 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 1251,5 522 261 174 130 87 52 33 26 21 16 13 10 8 7 5 42,5 870 435 290 217 145 87 54 43 36 27 22 17 14 11 8 74 696 464 348 232 139 87 70 56 43 35 28 22 17 14 116 696 522 348 209 130 104 83 65 52 42 33 26 21 1710 870 580 348 217 174 129 109 87 70 55 43 35 2816 556 348 278 223 174 139 111 88 70 55 4425 870 543 435 348 272 217 174 138 109 87 6935 761 609 487 380 304 243 193 152 122 9750 870 696 543 435 348 276 217 174 139

Sfases calibre (A)mm2 1 2 3 4 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 1251,5 373 186 124 93 62 37 23 19 15 12 9 7 6 5 4 32,5 621 311 207 155 104 62 39 31 25 19 16 12 10 8 6 54 497 331 248 166 99 62 50 40 31 25 20 16 12 10 86 745 497 373 248 149 93 75 60 47 37 30 24 19 15 1210 828 621 414 248 155 124 99 78 62 50 39 31 25 2016 662 397 248 199 159 124 99 79 63 50 40 3225 621 388 311 248 194 155 124 99 78 62 5035 870 543 435 348 272 217 174 138 109 87 7050 776 621 497 388 311 248 197 155 124 100

Sfases calibre (A)mm2 1,6 2,5 4 6,3 10 12,5 16 25 40 63 801,5 87 87 87 58 36 29 23 14 9 5 42,5 145 145 145 96 60 48 38 24 15 9 74 232 232 232 154 96 77 61 38 24 15 126 348 348 232 145 116 91 58 36 23 1810 579 386 241 193 152 96 60 38 3016 618 386 309 244 154 96 61 4825 604 483 381 241 151 96 7535 845 676 534 338 211 135 10550 763 483 302 193 151









NS80H-MARed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

NS160 aNS630N/H/LBloque de reléstipo MARed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

NS100N/H/LBloque de relés tipoTM-GRed trifásica a 400 V,puesta al neutro,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

NS100N/H/LBloque de reléstipo MARed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.


Im (A) 15 35 35 88 75 175 150 350 300 700 480 11201,5 290 124 124 49 58 25 29 12 14 6 9 42,5 483 207 207 82 97 41 48 21 24 10 15 64 773 331 331 132 155 66 77 33 39 17 24 106 1159 497 497 198 232 99 116 50 58 25 36 1610 1932 828 828 329 386 166 193 83 97 41 60 2616 3092 1325 1325 527 618 265 309 132 155 66 97 4125 2070 2070 823 966 414 483 207 242 104 151 6535 2898 2898 1153 1353 580 676 290 338 145 211 9150 4140 1647 1932 828 966 414 483 207 302 12970 2305 2705 1159 1353 580 676 290 423 181


Im (A) 600 1400 1200 1950 1760 2860 2560 4160 4000 65001,5 7 3 4 2 2 2 2 1 1 12,5 12 5 6 4 4 3 3 2 2 14 19 8 10 6 7 4 5 3 3 26 29 12 14 9 10 6 7 4 4 310 48 21 24 15 16 10 11 7 7 416 77 33 39 24 26 16 18 11 12 725 121 52 60 37 41 25 28 17 18 1135 169 72 84 52 58 35 40 24 25 1650 241 104 121 74 82 51 57 35 36 2270 104 115 71 79 49 51 3195 156 96 108 66 69 42120 136 84 87 54150 94 58185 111 68

Sfases calibre (A)(mm2) In (A) 16 25 40 63

Im (A) 63 80 80 1251,5 69 54 54 352,5 115 91 91 584 184 145 145 936 276 217 217 13910 460 362 362 23216 736 580 580 37125 906 906 58035 1268 1268 81250 1811 115970 1623


Im (A) 15 35 35 88 75 175 150 350 300 700 600 14001,5 290 124 124 49 58 25 29 12 14 6 7 32,5 483 207 207 82 97 41 48 21 24 10 12 54 773 331 331 132 155 66 77 33 39 17 19 86 1159 497 497 198 232 99 116 50 58 25 29 1210 1932 828 828 329 386 166 193 83 97 41 48 2116 3092 1325 1325 527 618 265 309 132 155 66 77 3325 2070 2070 823 966 414 483 207 242 104 121 5235 2898 2898 1153 1353 580 676 290 338 145 169 7250 4140 1647 1932 828 966 414 483 207 242 10470 2305 2705 1159 1353 580 676 290 338 14595 459 197120 580 248150 630 270185 744 319




NSA160NBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema IT, neutrono distribuido.

NS100N/H/LBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

NS160N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoTM-DRed trifásica a 400 V,cable de cobre, Sf = SPE,UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.


Im (A) 1000 1000 1000 1250 12501,5 4 4 4 3 32,5 7 7 7 6 64 12 12 12 9 96 17 17 17 14 1410 29 29 29 23 2316 46 46 46 37 3725 72 72 72 58 5835 101 101 101 81 8150 145 145 145 116 11670 203 203 203 162 162


Im (A) 190 300 500 500 650 8001,5 23 14 9 9 7 52,5 38 24 14 14 11 94 61 39 23 23 18 146 92 58 35 35 27 2210 153 97 58 58 45 3616 244 155 93 93 71 5825 242 145 145 111 9135 338 203 203 156 12750 290 290 223 18170 406 312 25495 424 344


Im (A) 1000 1250 1250 1250 1000 2000 1250 25001,5 4 3 3 3 4 2 3 22,5 7 6 6 6 7 4 6 34 12 9 9 9 12 6 9 56 17 14 14 14 17 9 14 710 29 23 23 23 29 14 23 1216 46 37 37 37 46 23 37 1925 72 58 58 58 72 36 58 2935 101 81 81 81 101 51 81 4150 145 116 116 116 145 72 116 5870 203 162 162 162 203 101 162 8195 273 220 220 220 275 138 220 110120 348 278 278 278 348 174 278 139150 378 189 302 151185 446 223 357 178240 445 222300 535 267








NS100N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoSTR22SE/GERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 V enesquema IT, neutro nodistribuido.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de reléscorresponden a:Ir = 0,4 y 1 InIm = 2, 5 y 10 Ir

EjemploPara un bloque de reléstipo STR22SE 100 A:c Ir = 0,4 100 = 40 Av Im = 2 40 = 80 Av Im = 5 40 = 200 Av Im = 10 40 = 400 Ac Ir = 1 100 = 100 Av Im = 2 100 = 200 Av Im = 5 100 = 500 Av Im = 10 100 = 1000 A

NS400N/H/L aNS630N/H/LBloque de relés tipoSTR23SE/STR53UERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 V enesquema IT, neutro nodistribuido.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de reléscorresponden a:Ir = 0,4 , 0,63 y 1 InIm = 2, 5 y 10 Ir



Im (A) 320 504 800 1250 1600 2000 2500 3150 4000 6300bloque de relés STR23SE / STR53UENS400 c c c c c c c cNS630 c c c c c c c c c cSfases (mm2)35 331 210 132 85 66 53 42 34 26 1750 473 300 189 121 95 76 60 49 38 2470 662 420 265 169 132 106 85 68 53 3495 898 570 359 230 180 144 115 93 72 46120 1134 720 454 290 227 181 145 117 91 58150 1233 782 493 315 246 197 158 125 98 62185 1457 925 583 373 291 233 186 148 116 74240 1814 1152 726 464 363 290 232 184 145 92300 2181 1385 872 558 436 349 279 221 174 111

Im (A) 32 80 160 200 400 500 1000STR22SE 40 A c c c c cSTR22SE 100 A c c c c cSfases (mm2)1,5 142 54 28 23 11 9 52,5 236 91 47 38 19 15 84 378 145 76 60 30 24 126 567 217 113 91 45 36 1810 945 362 189 151 76 60 3016 1512 580 302 242 121 97 4825 2363 906 473 378 189 151 7635 3308 1268 662 529 265 212 10650 4726 1811 945 756 378 302 15170 2536 1323 1059 529 423 21295 3442 1796 1437 718 575 287120 4348 2268 1815 907 726 363150 2465 1972 986 789 394185 2914 2331 1165 932 466240 3629 2903 1452 1161 560300 4362 3490 1745 1396 698

Im (A) 128 200 320 500 640 800 1000 1250 1600 2500STR22SE 160 A c c c c c cSTR22SE 250 A c c c c c c c cSfases (mm2)1,5 35 23 14 9 7 6 5 4 3 22,5 59 38 24 15 12 9 8 6 5 34 94 60 38 24 19 15 12 10 8 56 141 91 57 36 28 23 18 15 11 710 236 151 95 60 47 38 30 24 19 1216 377 242 151 97 76 60 48 39 30 1925 589 378 236 151 118 95 76 60 47 3035 825 529 331 212 165 132 106 85 66 4250 1179 756 473 302 236 189 151 121 95 6070 1651 1059 661 423 331 265 212 169 132 8595 2240 1437 898 575 449 359 287 230 180 115120 2830 1815 1134 726 567 454 363 290 227 145150 3082 1972 1232 789 616 493 394 315 246 157185 3642 2331 1757 932 728 582 466 373 291 186240 2903 1814 1161 907 726 580 464 363 232300 3490 2181 1396 1090 872 698 558 436 279













NS100N/H/L aNS250N/H/LBloque de relés tipoSTR22MERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.Los valores del umbraldel corto retardoindicados para cadabloque de relés estánentre los valores máximoy mínimo de Ircorrespondientes a:Ir = 0,6 y 1 InIm = 13 Ir

NS400N/H/L aNS630N/H/LBloque de relés tipoSTR43MERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.Ir = 0,6 y 1 InIm = 13 Ir

Im 2496 3900 5330 6500STR43ME 320 A ccccc cccccSTR43ME 500 A ccccc ccccc cccccSfases (mm2)35 42 27 20 1650 61 39 28 2370 85 54 40 3395 115 74 54 44120 145 93 62 56150 158 101 74 60185 187 119 87 71240 232 149 109 89300 279 179 131 107

Im 312 390 520 611 715 780 1040 1300STR22ME 40 A ccccc cccccSTR22ME 50 A ccccc cccccSTR22ME 80 A ccccc ccccc cccccSTR22ME 100 A ccccc cccccSfases (mm2)1,5 15 11 9 7 6 6 4 32,5 24 19 15 12 11 18 7 64 39 30 23 20 17 16 12 96 58 46 35 30 25 23 17 1410 97 76 58 49 42 39 29 2316 155 121 93 79 68 62 47 3725 242 190 145 124 106 97 73 5835 339 265 204 173 148 136 102 8150 485 379 291 247 212 194 145 11670 679 531 407 346 296 271 204 16395 921 721 553 470 402 368 276 221120 1163 910 698 594 508 465 349 279150 1264 1011 758 645 551 505 379 303185 1195 896 763 652 597 448 358240 1116 950 812 744 558 446300 1342 1142 976 894 671 537

Im 1170 1716 1950 2860STR22ME 150 A ccccc ccccc cccccSTR22ME 220 A ccccc ccccc cccccSfases (mm2)1,5 4 3 2 22,5 6 4 4 34 10 7 6 46 16 11 9 610 26 18 16 1116 41 28 25 1725 65 44 39 2635 90 62 54 3750 129 88 78 5370 181 123 109 7495 246 167 147 100120 310 211 186 127150 337 239 202 138185 398 271 239 163240 496 338 297 203300 596 406 358 244








C801N/H/LBloque de relés tipoST25DE-ST35SE-ST35GE-ST35ME-STR45AERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

C1001N/H/LBloque de relés tipoST25DE-ST35SE-ST35GE-ST35ME-STR45AERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.

C1251N/HBloque de relés tipoST25DE-ST35SE-ST35GE-ST35ME-STR45AERed trifásica a 400 V,cable de cobre,Sf = SPE, UL = 50 Ven esquema IT, neutro nodistribuido.


Ir = 0,4 (320 A) Ir = 0,5 (400 A) Ir = 0,63 (500 A) Ir = 0,8 (640 A) Ir = 1 (800 A)I magn. (A)(1) mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx.

(1,5 Ir) (10 Ir) (1,5 Ir) (10 Ir) (1,5 Ir) (10 Ir) (1,5 Ir) (10 Ir) (1,5 Ir) (10 Ir)480 3200 600 4000 750 5000 940 6400 1200 8000

Sfases (mm2)25 158 24 126 19 101 15 80 12 63 935 221 33 176 26 141 21 113 17 88 1350 315 47 252 38 202 30 161 24 126 1970 441 66 353 53 282 42 225 33 176 2695 599 90 479 72 383 57 306 45 239 36120 756 113 605 91 484 73 386 57 302 45150 822 123 657 98 526 79 419 61 328 49185 971 145 777 116 621 93 496 73 388 58240 1209 181 968 145 774 116 617 90 484 79300 1454 218 1163 174 930 139 109 109 581 87

Ir = 0,4 (400 A) Ir = 0,5 (500 A) Ir = 0,63 (630 A) Ir = 0,8 (800 A) Ir = 1 (1000 A)I magn. (A)(1) mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx.


Sfases (mm2)25 126 19 101 15 80 12 63 9 50 535 176 26 141 21 112 17 88 13 71 1150 252 38 202 30 160 24 126 19 101 1570 353 53 282 42 224 34 176 26 141 2195 479 72 383 57 304 46 239 36 192 29120 605 91 484 73 384 58 302 45 242 36150 657 98 526 79 417 62 328 49 263 39185 777 116 621 93 493 74 388 58 310 46240 967 145 774 116 614 92 484 72 387 58300 1163 174 930 139 738 110 581 87 465 69

Ir = 0,4 (500 A) Ir = 0,5 (625 A) Ir = 0,63 (787,5 A) Ir = 0,8 (1000 A) Ir = 1 (1250 A)I magn. (A)(1) mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx. mín. máx.


Sfases (mm2)35 141 21 113 17 90 13 71 11 56 850 202 30 161 24 128 19 101 15 81 1270 282 42 226 34 179 27 141 21 113 1795 383 57 307 46 243 36 192 29 153 23120 484 73 387 58 307 46 242 36 194 29150 526 79 421 63 334 50 263 39 210 31185 621 93 497 74 394 59 310 46 248 37240 774 116 619 93 491 73 387 58 309 46300 930 139 745 111 591 88 465 69 372 55

Aplicaciones de losdiferenciales enfunción del receptor

6.1 Iluminación fluorescente ... 94

6.2 Iluminación con variaciónelectrónica ........................ 95

6.3 Instalaciones conreceptores electrónicos:informática y otros ............ 95

6.4 Variadores de velocidadelectrónicos para motores .. 96

6.5 Arranque directo demotores ............................ 97

6.6 Redes de BT muy extensasy/o con muchos receptoreselectrónicos ...................... 98

6.7 Redes de BT en zonascon alto índice queráunico(rayos) ............................... 99

6.8 Centros de proceso dedatos (CPD) ...................... 100

6.9 Cálculo de las proteccionescontra los contactosindirectos de viviendasunifamiliares adosadas ..... 102

6.10 Cálculo de la proteccióndiferencial en una red dealumbrado público............ 107

6.11 Elección de la proteccióndiferencial en función dela aplicación ...................... 110

6.12 Esquema de una instalaciónindustrial ........................... 112

6

6 Aplicaciones de los diferencialesen función del receptor


En este capítulo se verá en primer lugarcómo elegir el tipo y cantidad dediferenciales en función del tipo de receptorque estemos protegiendo. Concretamentese tratarán los casos de 8 receptoresy configuraciones específicos.

Después se proponen 2 ejemplos decálculo completo de las proteccionesdiferenciales en 2 tipos de instalaciones:una vivienda unifamiliar adosada y una redde alumbrado público. Y finalmente sepresenta, a través de un esquema eléctrico,un ejemplo de la instalación de un pequeñotaller industrial, en este esquema se puedeobservar gráficamente qué tipo dediferencial hay que utilizar en cada puntode la instalación.

6.1 Iluminación fluorescente

c Con balastos tradicionalesCuando tenemos una instalaciónfluorescente formada por balastosferromagnéticos convencionales, es decir,inductancias con o sin compensar, éstaspresentan picos de corriente al encendido,provocando en ocasiones disparosintempestivos del diferencial. Estas puntasde encendido se suman en el caso de tenervarios circuitos protegidos por un mismodiferencial, lo que puede crear riesgo dedisparos intempestivos en los diferencialesclase AC estándar en instalaciones a partirde aproximadamente 20 balastos por fase.

La aportación de la gama de clase ASuperinmunizada multi 9 de Merlin Gerin,disminuye sustancialmente el riesgo dedisparo intempestivo gracias al circuito deacumulación de energía, “absorbiendo”

Area no empleada que, en parte, es enviadahacia tierra. Es una corriente de AF que serácaptada por el diferencial. En los diferencialesestándar, su acumulación puede llegar a bloquearel relé de disparo.

Rectificador Filtro

GeneradorAF

a varios kHzOndulador

Fig. 6.1. Funcionamiento básico de un balasto electrónico.

estas puntas (ver capítulo 3 de esta Guía).Esta aportación de la tecnologíasuperinmunizada permite lainstalación de hasta aproximadamente50 balastos por fase sin riesgo de disparo.

c Con balastos electrónicos de altafrecuenciaLas instalaciones con un número excesivo debalastos electrónicos pueden provocar dosproblemas sobre los diferenciales estándar:

v El riesgo de disparo intempestivo.

v Cegado o bloqueo del diferencial.

Ver esquema básico de funcionamiento enla figura 6.1. El riesgo de disparointempestivo se debe a los transitorios dedesconexión de una zona con balastos,que pueden provocar disparos de otraszonas con balastos todavía conectados.Esto se debe a que en el momento de ladesconexión se producen descargas entrelas capacidades de los balastos a través delas masas conectadas a un punto común,tierra, que pueden provocar lasensibilización definitiva, y enconsecuencia el disparo intempestivo deun diferencial estándar que proteja a otroscircuitos capacitivos (ver “disparos porsimpatía” en capítulo 5 deesta Guía).

El otro problema es el riesgo de cegado obloqueo del diferencial. Esto se debe altratamiento de la señal por parte delbalasto electrónico. Estos generancorrientes de alta frecuencia (de entre 20 y40 kHz aproximadamente) que o bien soninyectadas en la red o bien se fugan atierra, estas fugas no presentan peligropara las personas. Si cualquiera de ellas



alcanza un nivel importante, puedenprovocar el bloqueo del relé de disparo deun diferencial estándar.

Los diferenciales de la gamaSuperinmunizada multi 9, gracias alcircuito de acumulación de energía,minimizan el riesgo de disparo intempestivo ygracias al filtro de altas frecuencias anulan elriesgo de cegado del diferencial, ya que éstese comporta como un filtro “pasabajos”. Asípues, la señal de alta frecuencia quedaatenuada total o parcialmente impidiendo quellegue a inactivar la paleta móvil del relé dedisparo (paleta del relé) (ver fig. 6.3). Por ello,al igual que en el caso anterior la tecnologíasuperinmunizada permite instalaraproximadamente hasta 50 balastoselectrónicos por fase.

6.2 Iluminación con variaciónelectrónica

Los variadores de intensidad luminosa odimers también pueden presentar el mismoproblema anterior con las altas frecuencias,sobre todo cuando se están variandopotencias de más de 5000 W de iluminación.

En instalaciones donde hayan varios tiposde receptores que puedan producir altasfrecuencias, aunque la potencia de cadareceptor no sea muy grande, se iránsumando los efectos de cada receptor enla línea, pudiéndose producir el problemadel bloqueo del diferencial.

Así pues, se recomienda en estos casos lainstalación del diferencial tipoSuperinmunizado multi 9 de MerlinGerin, mucho más resistente gracias a laaportación del filtro de altas frecuencias.

6.3 Instalaciones conreceptores electrónicos:informática y otros

En estas instalaciones el fenómeno que seproduce es la presencia de corrientes defuga a tierra a 50 Hz permanentes en cadareceptor. Son fugas que son necesariaspara el correcto funcionamiento del propioreceptor y que se tienen siempre que ésteesté en marcha (ver fig. 6.2).

Fig. 6.3. Principio de funcionamiento de un diferencial superinmunizado multi 9 de Merlin Gerin.

Fig. 6.2. Principio de funcionamiento básico de laalimentación para electrónica.

Rectificador

0,3 a 1,5 mAa 50 Hz

PlacaelectrónicaC

Para estar en conformidad con la DirectivaEuropea de compatibilidadelectromagnética (CEM), muchosfabricantes han incorporado filtrosantiparásitos a sus componentesinformáticos o electrónicos.

S N

I entrante I saliente

I residual

Id

Filtradode altas

frecuencias Verificacióny orden de

disparo

Detecciónde

corrientesde fuga

pulsantes

Inmunizaciónbásica contratransitorios:

– onda tipo8/20 µs

– onda tipo0,5 µs, 100

kHzAcumulación

de energía

Superinmunizado

clase A “si”

clase A

clase ACEstanqueidad delrelé aumentada

yrevestimientoanticorrosión

2 Sistemas de filtrado electrónico1 Transformadortoroidal

3 Relé dedisparo

clase A

“si”



Estos filtros son básicamentecondensadores conectados a masa através de los cuales circulan corrientes defuga permanentes a 50 Hz del orden de 0,3a 1,5 mA por aparato dependiendo del tipoy de la marca (ver ejemplos en capítulo 5).

Cuando hay varios receptores de este tipo enuna misma fase, las corrientes de fuga sesuman. En el caso trifásico las fugas de unafase y otra pueden anularse dependiendo delo equilibradas que estén las fugas que seproduzcan en cada fase. Estas fugas puedenpresensibilizar a un diferencial de forma quecualquier transitorio adicional, como arrancaruno o varios ordenadores del mismo circuito,por ejemplo, pueda provocar un disparointempestivo del diferencial.

Esto es así porque sabemos que undiferencial puede disparar entre 0,5 y 1 In,pero cuando las fugas permanentesalcanzan un valor de 0,3 veces dichasensibilidad In, un transitorio adicionalpuede provocar un disparo intempestivo deun diferencial estándar.

Ejemplo: ID 2/40/30 mA; el 30 % de susensibilidad es 9 mA, con 6 PC por fase(1,5 mA cada PC), tenemos que para másde 6 PC por fase existirá riesgo de disparointempestivo.

Este riesgo es el que se presenta en eldiferencial convencional clase AC. Perola gama Superinmunizada multi 9 deMerlin Gerin, gracias a su comportamientofrente a los transitorios, está especialmenteindicada para estas instalaciones concomponentes informáticos, permitiendo unmayor número de aparatos (aunque no esaconsejable más de 12) bajo un mismodispositivo diferencial sin que se produzcandisparos intempestivos.

Otro fenómeno que se puede presentar eninstalaciones con electrónica es lapresencia de defectos reales de corrienterectificada, es decir, cuando tenemos unafuga en una parte del receptor electrónicodonde la señal está rectificada y tratadapara su propio funcionamiento (fig. 6.4).

En el caso de producirse un defecto deaislamiento en la parte de corrientecontinua rectificada, un diferencialtradicional clase AC no lo detectará eincluso podrá llegar a quedar bloqueado

Fig. 6.4. Defecto real dentro de la electrónica.

Fig. 6.5. Un toroidal clase A es más energético que unclase AC.

clase AC

clase A

CC

If (mA)

t (ms)

H

B

Rectificador

PlacaelectrónicaC

Ifuga rectificada

debido a este tipo de corrientes y no podrádisparar si simultáneamente hay otrodefecto en corriente alterna. Estascorrientes son tan peligrosas como lasalternas pues generan casi la mismatensión de contacto con lo cual esimprescindible detectarlas y disparar.

Los diferenciales Superinmunizados deMerlin Gerin son de clase A mejorada deúltima generación, lo cual asegura uncomportamiento excelente ante corrientesrectificadas (o pulsantes) con o sincomponente continua (fig. 6.5). Esto sedebe al transformador ferromagnético deldispositivo, el cual es más energético,capaz de producir una inducciónmagnética suficiente para provocar disparoante defectos de reducido valor eficazcomo son las corrientes pulsantes.

6.4 Variadores de velocidadelectrónicos para motores

Los variadores de velocidad son etapas depotencia que incorporan mucha electrónicapara su funcionamiento de regulación delmotor. El principio de funcionamiento básicode un regulador de velocidad es el que sepresenta en el esquema de la figura 6.6.

Estas cuatro etapas diferenciadas (filtroRFI, circuito rectificador, alisamiento ycontrol-generador de altas frecuencias) sonlas que intervienen en el tratamiento de laseñal. La etapa que puede originar



L-C

FiltroRFI

Rectificación

RC

Control

PWM

3

Fig. 6.6. Esquema base de funcionamiento de un variador Altivar de Telemecanique.

disparos intempestivos es la del filtro RFI(fig. 6.7). Este filtro básicamente es del tipoL-C, y viene impuesto por la norma deCEM para disminuir las perturbacionesprovocadas por el bloque de control, quegenera pulsos de anchura variable para elcontrol de la velocidad del motor, y lo hacea alta frecuencia (a varios kHz). Con el filtroRFI una gran parte de las altas frecuenciasoriginadas se deriva a tierra impidiendo quese reinyecten en la red.

Además, a través de la capacidad del filtroRFI y otras capacidades del variadortambién conectadas a tierra, habrá uncierto nivel de corriente de fuga permanentehacia tierra a 50 Hz, tal como se vio en elapartado anterior, que habitualmente vieneindicada por el fabricante.

Ambas corrientes de fuga, la de 50 Hz y lade alta frecuencia, se superponen y segúnel valor que alcancen pueden sensibilizar aun diferencal estándar provocandodisparos intempestivos durante elfuncionamiento del variador.

Ante esto, un diferencial clase AC estándartiene un gran riesgo de disparo intempestivo.Este riesgo se disminuye con la instalaciónde las gamas Superinmunizada multi 9 oVigirex de Merlin Gerin que, gracias al filtrode altas frecuencias y al circuito deacumulación de energía que ambosincorporan, evitan el disparo que puedeprovocar el variador.

En muchas ocasiones, a pesar de todo, nose podrá mantener la sensibilidad de 30 mApara efectuar la protección diferencial de estetipo de receptores, y habrá que recurrir aaparatos de 300 mA instantáneos o inclusoselectivos (temporizados). En estos casoshabrá que reducir al máximo la resistencia detoma de tierra de la instalación para poderseguir garantizando la protección depersonas en caso de contactos indirectos.

Fig. 6.7. Filtro RFI de altas frecuencias. Esquema porfase.

Ifuga

Altafrecuencia(varios kHz)

In

C

Ifuga A.F. >> Ifuga 50 Hz

Ifuga

50 Hz

L

6.5 Arranque directode motores

Los motores asíncronos, que son los másampliamente utilizados, presentan en elmomento del arranque un pico de corrienteabsorbida debido a la inducción del propiobobinado del motor de entre 6 y 10 veces(o más) la intensidad nominal del motor. Laduración de este primer pico es de 30 msaproximadamente, depende mucho del tipode arranque (fig. 6.8).

I/In

N/Ns

6

5

4

3

2

1

00 0,25 0,5 0,75 1

Fig. 6.8. Pico de I de arranque.



2.° disparopor simpatía(incorrecto)

Da Db

CL1

CL2

CL3

CC

Ra Rb

diferencial diferencial

1.er disparo o aperturamanual (correcto)

F1

F2

F3

N

Las puntas de arranque de valoreselevados pueden provocar el disparointempestivo de un diferencial estándar.

En el caso de utilizar diferencial de carrilDIN, si el pico de corriente en el arranquees mayor de 6 veces la intensidad nominaldel diferencial será conveniente lautilización de dispositivos diferenciales dela gama Superinmunizada multi 9 deMerlin Gerin.

Si las puntas fueran superiores a 10 vecesla intensidad nominal, además de lautilización de la gama Superinmunizada,sería conveniente el uso de arrancadorescon los que disminuimos esta intensidadde pico en el arranque.

Así pues, la gama superinmunizada aportauna reducción importante en el riesgo dedisparo intempestivo en el arranque demotores gracias al circuito de acumulaciónde energía, actuando éste como“amortiguador” de estos picos de corriente.En cualquier tipo de diferencial de carril DINsi sobrecalibramos el diferencial en relacióna la intensidad nominal del motor, tambiénse puede lograr evitar los disparosintempestivos en muchas ocasiones.

En el caso de tener que efectuar laprotección diferencial de motores depotencia elevada, se tendrán que utilizardiferenciales del tipo relé electrónicocon toro separado. En este caso segúnsea el valor de la punta de arranque habráque seguir las diferentes recomendacionesde instalación de este tipo de aparatosdadas en el capítulo 5. Se recomiendaemplear relés diferenciales de la nuevagama superinmunizada Vigirex de

Merlin Gerin especialmente resistentes aeste tipo de perturbaciones.

6.6 Redes de BT muyextensas y/o con muchosreceptores electrónicos

En instalaciones con líneas de BT muyextensas o con muchos receptoreselectrónicos, se pueden producir fenómenosde “disparos por simpatía” (verapartado 5.4 del capítulo 5 de esta Guía).

Estos se deben a las sobretensiones más omenos importantes, que pueden serproducidas por maniobras en la red,disparos de un automático en otro circuito,fusión de un fusible, etc. Todas lascapacidades repartidas en una instalación(filtros electrónicos de los receptores), juntocon las propias capacidades de los cables(mayores cuanto más extensas sean laslíneas), conducen una corriente de fuga atierra transitoria a cada cambio brusco detensión. Esta corriente de fuga transitoria(de s), es la causa principal de disparosintempestivos.

En la figura 6.9 se puede ver cómo setransmite de una parte a otra de la red lasobretensión transitoria a través de lascapacidades. Si en las instalaciones setienen receptores electrónicos, éstossuelen tener filtros capacitivos conectadosa tierra. Estas capacidades habitualmenteson mayores que la de aislamiento de loscables, con lo cual suelen ser la causaprincipal de disparos por simpatía, másque los propios cables.

Fig. 6.9. Generación de un disparo por simpatía.



Los dispositivos diferenciales de la gamaSuperinmunizada multi 9 de Merlin Gerinson los más adecuados para evitar losdisparos intempestivos provocados poreste fenómeno al presentar una altainsensibilización ante este tipo de fugas.

Para minimizar los disparos intempestivosde dispositivos diferenciales carril DIN anteun rayo se aconseja la utilización de“limitadores de sobretensiones transitorias”(por ejemplo el modelo PRD de la gamamulti 9 de Merlin Gerin, ver fig. 6.11),situándolo aguas arriba de la proteccióndiferencial de alta sensibilidad (In 30 mA).

Esta problemática se presenta muyhabitualmente en los diferenciales de carrilDIN clase AC convencionales, mientrasque con la gama Superinmunizadamulti 9 de Merlin Gerin queda minimizadoel riesgo de disparo por simpatía, graciasotra vez al circuito de acumulación deenergía.

6.7 Redes de BT en zonascon alto índice queráunico(rayos)

Cuando un rayo cae en las proximidadesde un edificio la red se ve sometida a unaonda de tensión que genera corrientes defuga transitorias a través de lascapacidades de la instalación (capacidadde los cables y de los filtros) (fig. 6.10). Enfunción de la intensidad y la distancia delrayo, y de las características de lainstalación, estas corrientes de fugapueden producir un disparo intempestivo.

Fig. 6.12. Protección diferencial y protección contra sobretensiones tipo rayo, correctamente coordinadas.

Clase AC300 mA, selectivo

N Fase

Diferencial A

o

Superinmunizado multi 9300 mA, selectivo

Limitadordesobretensiones

PRD

Protecciónmagnetotérmica

Protecciónmagnetotérmica

Clase AC30 mA, instantáneo

Superinmunizado multi 930 mA, instantáneo

o

Diferencial B

Cuadro deprotecciónde lainstalación

Fig. 6.10. Transmisión de una sobretensión provocadapor un rayo. En modo común y en modo diferencial.

Fig. 6.11. Limitador de sobretensiones transitoriasPRD de la gama multi 9 de Merlin Gerin.

En la figura 6.12 se ve cómo se debeconectar este dispositivo (PRD) en unalínea monofásica, y las características quedeben tener los diferenciales tanto si sesitúan aguas arriba o aguas abajo de dichodispositivo PRD. En cualquiera de los dospuntos, A o B, siempre tendrá unarespuesta mucho mejor (no disparo) unmodelo Superinmunizado multi 9 deMerlin Gerin que un diferencial estándar.



6.8 Centros de procesode datos (CPD)

Esta aplicación es un caso particular devarios de los puntos tratadosanteriormente. Le dedicamos este apartadoespecífico ya que en un centro de procesode datos, CPD, se acumulan varias de lasconfiguraciones anteriores.

En este tipo de instalaciones esprimordial la continuidad de servicio(para evitar pérdidas de informacióny de tiempo de reinicializacionesde los sistemas informáticos) yevidentemente, como en todo tipode instalación eléctrica, es básica laseguridad de las personas.

Por ello la protección diferencial debe serespecialmente “robusta” o insensible a lasnumerosas perturbaciones que puedendarse en ellas, pero capaz de seguirgarantizando la máxima seguridad para laspersonas. Esta, por sus característicasespecíficas, veremos que es un tipo deinstalación donde se podrán dar el máximonúmero de recomendaciones de elección einstalación de diferenciales, consejos quetotal o parcialmente se podrán y deberántener en cuenta para otras instalacionesmás simples, pero que también puedenpresentar problemas que siempre sepodrán resolver correctamente.

c Los CPD son redes eléctricas donde setienen muchos receptores electrónicos:

grandes ordenadores, sistemas dealimentación ininterrumpida (SAI’s),ordenadores personales, impresoras,pantallas, etc. Este tipo de receptores sonla causa de los tres fenómenos siguientesque hacen que aumente mucho laposibilidad de disparos intempestivos delas protecciones diferenciales:

v Presentan fugas permanentes a 50 Hz,que serán muy importantes en la cabecerade los circuitos principales. Por ejemplo, lacorriente de fuga permanente a tierra quepuede presentar un gran ordenador, si sufuente de alimentación no está totalmenteaislada galvánicamente del resto deinstalación, es del orden de 3 a 4 mA.

v Además, todos los condensadoresunidos a masa de los filtros electrónicos decada uno de estos receptores a través delos cuales se producen estas fugas a 50 Hz,son un camino a través del cual sevan a cerrar posibles picos de corrientestransitorias provocadas por la conexión ydesconexión de otros circuitos, rayos, etc.

v Estos receptores también suelen introducirtasas de armónicos muy elevadas en lainstalación, que al ser corrientes defrecuencias bastante superiores a lafundamental, fugan con mayor facilidadhacia tierra a través de las capacidadesde la red y de los propios receptoreselectrónicos.

RecomendacionesPara evitar estos problemas deben tomarselas medidas siguientes al mismo tiempo:

Sala de ordenadores del Hong Kong Bank.



v Utilizar, en todos los casos que seaposible, diferenciales de alta sensibilidad(30 mA o menos), instantáneos, para laprotección de los receptores terminales (esdecir, si por debajo ya no hay másprotecciones diferenciales).

v Según las fugas permanentes de losreceptores a alimentar, si utilizamosdiferenciales clase AC o clase A estándar,no acumular nunca más corriente de fugapermanente que el 30 % de la sensibilidaddel diferencial. Con lo cual hay que calcularmuy bien cómo se subdividen los circuitos,saber siempre qué receptor habrá al finalde cada circuito, con lo cual podremoscalcular cuántos circuitos podremosconectar bajo cada diferencial.

v Utilizar preferentemente diferenciales declase A capaces de detectar no sólo lasfugas de corriente alterna sino también lasfugas de corrientes continuas pulsantes,que son las que se tienen en un aparatoelectrónico cuando en su interior se produceun accidente o defecto de aislamiento.

Los clase A son mucho más seguros que losdiferenciales habitualmente utilizados, queson clase AC, ya que éstos son incapaces dedetectar fugas de corrientes pulsantes.

Al tener una frecuencia de 50 Hz, si suintensidad eficaz y su tensión son lobastante elevadas, las corrientes pulsantesson casi igual de peligrosas para laspersonas que la corriente alterna normal conlo cual es necesario detectarlas y cortarlas.

v Se recomienda utilizar preferentementediferenciales del tipo Superinmunizadomulti 9 de Merlin Gerin por variosmotivos: son diferenciales clase A muchomás evolucionados que los clase Aestándar, en su interior incluyen un filtro dela señal captada que los hace mucho másresistentes a los tres problemas anteriores:admiten más fugas permanentes a 50 Hz(más circuitos), soportan picos decorriente transitoria transmitidos a travésde las capacidades de las instalacionesmucho mayores que un diferencial normal,atenúan mucho más que un diferencialnormal los efectos de las corrientesarmónicas.

c En este tipo de instalación se ocupa unasuperficie elevada que hay que iluminar.

Por ello en esta clase de locales, así comoen las oficinas normales, actualmente cadavez se emplea más iluminaciónfluorescente controlada mediantebalastos electrónicos, básicamente por elahorro que suponen en consumo deenergía eléctrica y en prolongación de lavida de las lámparas. Tal como hemos vistoanteriormente, este tipo de receptorespueden provocar problemas de disparosintempestivos o bien de bloqueo de losdiferenciales debido a los fenómenossiguientes:

v Durante su funcionamiento envíancorriente de fuga a tierra a alta frecuencia(entre 5 y 40 kHz), muchos balastosbajo un solo diferencial lo puedenbloquear por acumulación de fugas a altafrecuencia.

v Tienen condensadores (filtroscapacitivos) unidos a tierra, debido a loscuales se pueden producir disparosintempestivos durante las conmutacionesde zonas con balastos electrónicos.

RecomendacionesPara evitar estos problemas deben tomarselas medidas siguientes, muy parecidas alcaso anterior:

v Conectar como máximo el número debalastos recomendado anteriormente bajocada diferencial estándar clase AC.

v Utilizar preferentemente diferencialesclase A, en lugar de clase AC, ya que es unreceptor electrónico.

v Se recomienda utilizar preferentementediferenciales del tipo Superinmunizadomulti 9 de Merlin Gerin por los motivosanteriores.

c Son instalaciones climatizadaspermanentemente. Con lo cual se sueleninstalar máquinas de aire acondicionado depotencias elevadas, que evidentementeincluyen motores con sus correspondientespuntas de corriente al arranque, y enocasiones se regula su velocidad mediantevariadores electrónicos. Los problemas queexisten en este caso son de disparosintempestivos debidos a:

v Puntas de corriente en el instante inicialdel arranque (sobre todo en el caso delarranque directo).



v Filtros capacitivos por donde se fugancorrientes a 50 Hz y a alta frecuencia en elcaso del variador de velocidad.

La acumulación de fugas propias sumada aposibles transitorios que circulen por estascapacidades pueden provocar el disparodel diferencial.

RecomendacionesPara evitar estos problemas deben tomarselas medidas siguientes:

v Para evitar los problemas del arranquedirecto inicial, en el caso de utilizarinterruptores diferenciales de carril DIN seaconseja sobrecalibrarlos respecto laintensidad nominal del motor. Y paraarranques especialmente duros, estohabitualmente no es suficiente y serecomienda utilizar diferenciales del tipoSuperinmunizado multi 9 de Merlin Gerinpor su importante inmunización contratransitorios.

v Para evitar los problemas del arranquedirecto inicial, en caso de utilizar relésdiferenciales electrónicos con toro separadoes conveniente seguir los consejos deinstalación del capítulo 5 de esta Guía.También para arranques especialmenteduros, esto habitualmente no es suficiente yse recomienda utilizar los relésdiferenciales de protección y medida deúltima generación del tipo Vigirex RHU yRMH de Merlin Gerin.

v Para el caso de variadores electrónicosde velocidad, se aconseja directamente elempleo de los diferenciales más resistentesen cada categoría:

– Para el caso de potencias pequeñas seaconseja utilizar diferenciales de carril DINdel tipo Superinmunizado multi 9 deMerlin Gerin por su importanteinmunización contra transitorios y filtradode altas frecuencias.– Para el caso de potencias elevadas seaconseja utilizar relés diferencialeselectrónicos con toro separadoSuperinmunizado del tipo Vigirex deMerlin Gerin.

c Suelen ser redes bastante extensas enmetros de cable acumulados.

Este parámetro no sólo afectará al propioCPD sino que, en algún caso en que esta

zona no esté perfectamente aisladagalvánicamente mediante transformadoresseparadores del resto de la instalación, sepueden ver afectados otros circuitos delresto de la instalación: los disparosintempestivos por “simpatía” seránmucho más habituales. Estos sondebidos a:

v Las capacidades de la propia red decables son elevadas y los transitorios deconexión, etc., se pueden transmitir através de las mismas provocando laactuación del diferencial.

Recomendacionesv Para evitar estos problemas es necesariono acumular mucha longitud de cable (omuchos circuitos cuyas longitudes sesuman entre sí), bajo cada diferencial, nosólo del CPD sino del resto de instalación.

v Se recomienda utilizar preferentementediferenciales del tipo Superinmunizadomulti 9 de Merlin Gerin pues soportanpicos de corriente transitoria transmitidos através de las capacidades de lasinstalaciones mucho mayores que undiferencial normal. Para la corrección deproblemas de disparos intempestivos eninstalaciones ya existentes es la soluciónmás adecuada (técnica y económicamente).

6.9 Cálculo de lasprotecciones contralos contactos indirectosde viviendas unifamiliaresadosadas

Clasificación de las zonasen función de la humedad

Cuando abordamos cualquier proteccióndiferencial, lo primero que hay que saber esla clasificación de la zona que queremosproteger y ésta será función de lahumedad.

En la fig. 6.13 vemos las curvas deseguridad vistas en el capítulo 1 según lahumedad de cada zona. En ella se tienen laszonas BB1 (UL = 50 V) para lugares secos,BB2 (UL = 24 V) para lugares húmedos yBB3 (UL = 12 V) para lugares mojados. Las



gráficas nos dan los tiempos máximosadmisibles para las tensiones de contacto.

La clasificación según la humedad de cadaestancia de la vivienda del ejemplo que sepresenta, que consta de dos plantas, es lasiguiente:

c Planta baja:

v Zona BB1: iluminación de todas lasestancias.v Zona BB2: jardín, servicio, cocina y terraza.v Zona BB3: piscina y baño.

c Primer piso:

v Zona BB1: iluminación de todas lasestancias.v Zona BB2: terraza.v Zona BB3: baño.

Puesta a tierra

La zona más compleja, para cumplir lasprescripciones contra los contactosindirectos, corresponde a la BB3, cuyatensión de contacto límite (UL) se sitúa enlos 12 V.

c El cálculo de la puesta a tierra se debedimensionar para poder cumplir lascondiciones BB3:

v En un régimen TT la protección debe serun interruptor diferencial de altasensibilidad, In 30 mA.

v Sabemos que los interruptoresdiferenciales de alta sensibilidadinstantáneos desconectan en muchomenos de 300 ms, a efectos prácticos eneste ejemplo consideraremos que disparanen 100 ms.

c Tensión de contacto UC.

En la fig. 6.13 podemos encontrar latensión de contacto máxima en localesBB3, 12 V y para un tiempo máximo decontacto de 0,1 s que tarda el diferencialen desconectar, UC = 55 V.

c La resistencia de puesta a tierra delcentro de transformación, segúninformación de la compañíasuministradora, es de RB = 10 .

c Resistencia de puesta a tierra de lainstalación RA.

A partir de los datos anteriores podemoscalcular la resistencia de puesta a tierra dela vivienda RA y a partir de ella toda suconfiguración:

Suponemos que las mediciones del terrenonos dan una resistividad de 350 •m.

Si disponemos la configuración de puesta atierra de la fig. 6.14, vemos que su valorcumple con la resistencia de tierra deseada.

Cálculo de las protecciones

Zona BB3

c La resistencia total de puesta a tierraA la resistencia de tierra anterior, debemosañadirle la resistencia de la línea de uniónal cuadro de protección de la vivienda, másla de éste a la toma de contacto másalejada.

0,01

0,02

0,04

0,060,080,1

0,2

0,4

0,60,81

2

4

68

10t (s)

10 12 20 30 5060 80100 300200 500 U (V)c

corriente alterna (CA)corriente continua (CC)

BB3 BB2 BB1// / /

Fig. 6.13. Curva del tiempo de contacto máximo (t)en función de la tensión de contacto (UC), de acuerdoa UNE 20460.

UC = RA · Id = RA · U0

RA + RB

= 55 V

RA = RB

U0

UC

– 1 = 10 Ω

230 V55 V

– 1 = 3,14 Ω



v Resistencia de la unión de la toma alcuadro:

– L = 4 m, S = 16 mm2 (Cu), ρCu = 156

Ω⋅ m

Resistencia: R1

v Resistencia del cuadro al baño de laplanta 1.ª:

– L = 10 m, S = 4 mm2, ρCu = 156

Ω⋅ m

Resistencia: R2

v Resistencia total de la puesta a tierra:

RAT = RA + R1 + R2 = 3,08 + 0,0045 + 0,045 == 3,13

c La intensidad de fuga será:

c El tiempo de desconexión será:

Al ser mayor de 10 veces In:

t(inst) = 30 ms

c La tensión de contacto será:

UC = Id · RAT = 17,5 A · 3,13 = 54,775 V

En la fig. 6.13 vemos que en la curva enlocales BB3, 12 V, para una tensión decontacto UC = 54,775, el tiempo máximo decontacto es de 100 ms aprox. Losdiferenciales propuestos por nosotrostardan sólo 30 ms en desconectar, más de3 veces menos.

Zona BB2Procederemos de forma análoga que en elcaso anterior.

c Resistencia total de puesta a tierraEl valor de la resistencia de la unión de latoma de tierra al cuadro de protección de lavivienda es el mismo: R1 = 0,0045 .

v Por otro lado, el valor de resistenciadel cuadro general al jardín (el másalejado), será:

– L = 15 m, S = 2,5 mm2, ρCu = 156

Ω⋅ m

Resistencia: R3


RAT = RA + R1 + R2 = 3,08 + 0,045 + 0,108 == 3,233



v Para un aparato de 30 mA (T01):


t(inst) = 30 ms


UC = Id · RAT = 17,38 A · 3,233 = 56,19 V

Si colocamos cinco configuraciones, del tipo 40-40/8/88 (según método estándar de puestas a tierra), enparalelo tendremos:

4

5

1

2

3

Fig. 6.14. Configuración de las puestas a tierra de lavivienda unifamiliar adosada.

= 584 veces In

= 579 veces In

Id

In = 17,51

0,03

RA = R40–40/8/88

5 =

15,4

5 = 3,08 Ω

R1= LS

= 156

Ω ·m · 4 m16 mm2

= 0,0045 Ω

R2 = LS

= 156

Ω ·m · 10 m4 mm2

= 0,045 Ω

Id = U0

RAT + RB

= 230 V3,13 + 10

= 17,51 A

R3 = LS

= 156

Ω ·m · 15 m2,5 mm2

= 0,108

Id = U0

RAT + RB

= 230 V3,233 + 10

= 17,38 A

Id

In = 17,38

0,03



En la fig. 6.13 podemos encontrar en lacurva de la tensión de contacto máxima enlocales BB2, 25 V, que para una tensión decontacto UC = 56,19 V, tiempo máximo decontacto es de 0,4 s. Los diferencialespropuestos para estos valores tardan adesconectar 30 ms, trece veces menos.

Zona BB1Igualmente procederemos de la mismaforma en este caso.

c Resistencia total de puesta a tierraTendremos también R1 = 0,0045 .

v Resistencia del cuadro general aldormitorio de matrimonio de la 1.ª planta:

– L = 20 m, S = 2,5 mm2, ρCu = 156

·m

Resistencia: R4

R4 = LS

= 156

·m · 20 m2,5 mm2

= 0,143


RAT = RA + R1 + R4 = 3,08 + 0,045 + 0,143 == 3,268



v Para un aparato de 30 mA (T01):


t(inst) = 30 ms


UC = Id · RA = 17,34 A · 3,268 = 56,67 V

En la fig. 6.13 podemos encontrar en lacurva de la tensión de contacto máxima enlocales BB1, 50 V, que para una tensión decontacto UC = 56,67 V, tiempo máximo decontacto es de 3 s. Los DDR propuestospara estos valores tardan a desconectar30 ms, cien veces menos.

Una vez obtenidos estos valores, estamosen disposición de obtener unas primerasresoluciones.

ResolucionesLas protecciones adecuadas serán:

c Zona BB1: interruptor de alta o mediasensibilidad, 30 mA o 300 mA. Noobstante, optaremos por la instalación delID de alta sensibilidad según lo marcado enla ITC-BT-25 del REBT en el que se indicaque se debe garantizar que todos loscircuitos queden protegidos con unasensibilidad máxima de 30 mA, para asípoder colocar en cabecera del cuadrogeneral de distribución un IDcon In = 300 mA y un retardode t = 150 ms (selectivo). De esta maneracumplimos la selectividad vertical entrediferenciales marcada en la ITC-BT-24.

c Zona BB2: interruptor diferencial de carrilDIN de alta sensibilidad de 10 o 30 mA.Cabe recordar que cualquier instalación dealumbrado bien sea público o privado(jardín) debe cumplir las prescripcionesmarcadas en la ITC-BT-09 (instalacionesde alumbrado exterior). Además, otraposibilidad para realizar la protección paralos circuitos de esta zona sería mediante lautilización de interruptores diferencialesmagnetotérmicos de alta sensibilidad de10 mA de la gama Európoli de Euneaindividuales para cada circuito.

Estos aparatos incorporan la proteccióncontra sobrecargas y cortocircuitos ytambién contra corrientes de fuga a tierra,y su instalación, que puede efectuarsecerca del receptor a proteger, se puederealizar empotrado en la pared o en zócalode superficie. De esta manera, podemosproteger los circuitos (o sus tomas decorriente) por separado, sectorizando yminimizando el riesgo de falta decontinuidad de servicio.

c Zona BB3: interruptor diferencial de altasensibilidad de 10 mA cumpliendo lasprescripciones marcadas en la ITC-BT-31(instalaciones con fines especiales:piscinas y fuentes) y la ITC-BT-26(instalaciones en locales que contienenbañera o ducha).

En definitiva si optamos por usarexclusivamente aparatos de proteccióndiferencial para montaje en carril DIN tipomulti 9 de Merlin Gerin, el esquemaquedaría como en la figura 6.15.

= 577 veces In

Id = U0

RAT + RB

= 230 V3,268 + 10

= 17,34 A

Id

In = 17,34

0,03



Fig. 6.16. Esquema unifilar del cuadro de protección con aparamenta multi 9 e interruptores diferencialesmagnetotérmicos de Eunea, según el estado del cuerpo humano en la vivienda.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

PIA’s

BB1 BB2 BB3

IDIn = 30 mA

IDIn = 10 mA

IDIn = 300 mAt = 150 ms (selectivo)

ICP-M

RA = 3,08

Cuadro General de Protección

Ilum

inac

ión

Pla

nta

baj

a

Ilum

inac

ión

1.er p

iso

Coc

ina

(Pla

nta

baj

a)

Ser

vici

o (P

lant

a b

aja)

Jard

ín (P

lant

a b

aja)

Terr

aza

(Pla

nta

baj

a y

1.er p

iso)

Pis

cina

(Pla

nta

baj

a)

Bañ

o (1

.er p

iso)

Fig. 6.15. Esquema unifilar del cuadro de protección con aparamenta multi 9, según el estado del cuerpohumano en la vivienda.

IDIn = 30 mA

Pero si optamos por la protecciónincluyendo para la zona BB2interruptores magnetotérmicosdiferenciales de Eunea, el esquemaeléctrico quedaría como enla figura 6.16.

En las figuras 6.17 y 6.18 comprobamosque los efectos de las corrientes al pasopor el cuerpo humano, en caso de contactodirecto, en cada zona BB1, BB2 y BB3 sonreducidos, quedando garantizada laseguridad de las personas.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

PIA’s

I. Aut.

BB1 BB2 BB3

IDIn = 30 mA

IDIn = 300 mAt = 150 ms (selectivo)

ICP-M

RA = 3,08

Cuadro General de Protección

Ilum

inac

ión

Pla

nta

baj

a

Ilum

inac

ión

1.er p

iso

Coc

ina

(Pla

nta

baj

a)

Ser

vici

o (P

lant

a b

aja)

Jard

ín (P

lant

a b

aja)

Terr

aza

(Pla

nta

baj

ay

1.er p

iso)

InterruptoresmagnetotérmicosdiferencialesEurópoliIn = 10 mA

Pis

cina

(Pla

nta

baj

a)

Bañ

o (1

.er p

iso)

I. Aut.



Fig. 6.17. Comprobación del efecto de la corriente, en el caso de corte de la conexión a toma de tierra y conprotecciones de interruptores diferenciales de 10 y 30 mA, en zona BB3.

0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000

mA10

20

50

100

200

500

1 000

2 000

5 000

10 000

ms

Du

raci

ón

del

pas

o d

e la

co

rrie

nte

t A B C2C1

1 2 3

Corriente que pasa por el cuerpo IB

4

Id = 227 mA

30 mA

10 mA

40

30

1

4

2

3A Umbral de percepción

B Umbral de no soltar

C1 Umbral de fibrilación

Umbral de probabilidad de fibrilación, 5 %

C2 Umbral de probabilidad de fibrilación, 50 %

Sin percepción

PercepciónEfectos reversiblestetanización muscularPosibles efectosirreversibles

1

4

2

3

Sin percepción


0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000

mA10

20

50

100

200

500

1 000

2 000

5 000

10 000

ms

Du

raci

ón

del

pas

o d

e la

co

rrie

nte

t A B C2C1

1 2 3

Corriente que pasa por el cuerpo IB

4

Id = 227 mA

300 mA

30 mA

150

30

1

4

2

3A Umbral de percepción

B Umbral de no soltar

C1 Umbral de fibrilación

Umbral de probabilidad de fibrilación, 5 %

C2 Umbral de probabilidad de fibrilación, 50 %

Sin percepción


1

4

2

3

Sin percepción


Fig. 6.18. Comprobación del efecto de la corriente, en el caso de contacto directo y con protecciones deinterruptores diferenciales de 30 y 300 mA, en zonas BB1 y BB2.

6.10 Cálculo de la proteccióndiferencial en una redde alumbrado público

Según lo marcado en la ITC-BT-09 delreglamento, las líneas de alimentación a lospuntos de luz y control estarán protegidas

con interruptores diferenciales con unasensibilidad como máximo de 300 mA,siendo la resistencia de puesta a tierracomo máximo de 30 Ω. No obstante, seadmitirán interruptores diferenciales desensibilidades superiores, en función de laresistencia de tierra, según lo marcado enla siguiente tabla:



Sensibilidad Resistencia de puesta a tierra

300 mA 30 Ω500 mA 5 Ω

1 A 1 Ω

Para la protección diferencial delalumbrado público, debemos considerar elcaso más desfavorable: cuando exista unafuga un día de lluvia y una persona sinprotección para la lluvia, y bajos susefectos, reciba un choque eléctrico. Enestas condiciones debemos considerar quela vía pública es zona BB3.

Cálculo de la protecciónen Zona BB3

c El cálculo de la puesta a tierraSe debe dimensionar para poder cumplirlas condiciones BB3:

v En un régimen TT la protección debe serun interruptor diferencial de altasensibilidad, In < 30 mA.

v Sabemos que los interruptoresdiferenciales de alta sensibilidadinstantáneos desconectan en muchomenos de 300 ms, a efectos prácticos eneste ejemplo consideraremos que disparanen 100 ms.

c Tensión de contacto UCEn la tabla de tensiones de contactoadmisibles del capítulo 1 podemosencontrar la tensión de contacto máximaen zonas BB3: 12 V y para un tiempomáximo de contacto de 0,1 s que tarda elDDR en desconectar.

UC = 55 V

c La resistencia de puesta a tierra delcentro de transformaciónSegún información de la compañíasuministradora es de RB = 10 .

c La resistencia de puesta a tierra de lainstalación RA

A partir de los datos anteriores podemoscalcular la resistencia de puesta a tierra delalumbrado público y a partir de ella toda suconfiguración:

Siempre que la resistencia de puesta atierra RA sea inferior o igual a 5 Ω seadmitirán interruptores diferenciales desensibilidad máxima 500 mA (ITC-BT-09).

c La resistencia total de puesta a tierraA la resistencia de contacto a tierradebemos añadirle la resistencia de la líneade unión al báculo o brazo.

Suponemos que las mediciones del terrenonos dan una resistividad de 100 ·m.

Si disponemos de una toma de tierralongitudinal siguiendo la zanja para loscables de alimentación, será adecuadoutilizar una cable trenzado de acerogalvanizado, de 95 mm2, el cual podremossoldar, a la autógena, a cada báculo.

v Resistencia de la unión de la toma alCGBT:

– L = 2 m, S = 35 mm2 (He), ρ He = 110

Ω⋅ m

Resistencia: R1

v Resistencia de la toma de cada columna:

– L = 1 m, S = 35 mm2, ρ He = 110

Ω⋅ m

Resistencia: R2

v Resistencia total de la puesta a tierra deun punto de luz será:

RAT = RA + R1 + R2 = 0,182 + 0,057 + 0,0286 == 0,2676



v Para un aparato de 30 mA:

Tabla 6.1. Sensibilidad de las protecciones en funciónde la resistencia de puesta a tierra.

UC = RA · Id = RA · U0

RA + RB

= 55 V

RA = RB

U0

UC

– 1 = 10 Ω

230 V55 V

– 1 = 3,14 Ω

Id = U0

RAT + RB

= 230 V0,2676 + 10

= 22,40 A

= 746 veces In

R = 2ρL

= 2 ⋅ 100 ⋅m1100 m

= 0,182

Id

In = 22,40 A

0,03 A

R1 = LS

= 110

Ω⋅ m · 2 m35 mm2

= 0,057

R2 = LS

= 110

Ω⋅ m · 1 m35 mm2

= 0,0286




t(ins) = 30 ms



t(ins) = 30 ms



t(ins) = 30 ms


UC = RAT · Id = 0,2676 Ω · 22,40 A = 6 V

Efecto de las pérdidaspermanentes

En este tipo de receptores debemos teneren cuenta el efecto que genera laexistencia de fugas permanentes de lasreactancias de las lámparas del alumbradopúblico.

c Las pérdidas permanentes por la red:

Id(perm.–L) = (1,5 mA / 100 m) · L (m) =

= (1,5 mA / 100 m) · 1.100 m = 16,5 mA

c Las pérdidas permanentes por equipo dereactancia lámpara, podemos considerar1 mA punto de luz. Suponemos 40 puntosde luz:

Id(perm.–P) = 1 mA · 40 ud = 40 mA

c Las pérdidas permanentes totales:

Id(perm.–T) = Id(perm.–L) + Id(perm.–P) =

= 16,5 mA + 40 mA = 56,5 mA

c Los interruptores diferenciales no puedentener unas fugas permanentes mayores a lamitad de su sensibilidad y Merlin Gerinrecomienda que nunca superen el 30%de In:

Id(pem.–T) < 0,3 · In

c Los interruptores diferenciales de 300 mAo 500 mA son aptos para estascondiciones de fuga permanente. En elcaso de utilizar un interruptor diferencial de300 mA:

0,3 · 300 mA = 100 mA > 56,5 mA

Por lo tanto, una solución será la deproteger mediante un interruptor diferencialde 300 mA.

Pero si optamos por subdividir los circuitosen ocho ramales de 5 lámparas cada uno,tendremos la opción de instalar proteccióndiferencial de 30 mA.

ramal7,1 mA < 10 mA = 0,3 · In

Teniendo en cuenta esta últimaconsideración podemos proponer ya unesquema de protección con dispositivosdiferenciales residuales (fig. 6.19).

Finalmente, las protecciones adecuadasserían:

c Ocho diferenciales de alta sensibilidd de30 mA protegiendo cada uno 5 lámparas.

c Reaseguramiento de la protección encabecera: interruptor diferencial de 300 mAretardado o selectivo, t = 150 ms, en seriecon un interruptor automático seccionador.

Fig. 6.19. Reaseguramiento de la protección, ID de300 mA retardado t = 150 ms, en serie con uninterruptor automático seccionador.

IDIn = 30 mAinstantáneos

IDIn = 300 mAselectivo

= 74,6 veces In Id

In = 22,40 A

0,3 A

= 44,8 veces In Id

In = 22,40 A

0,5 A

56,5 mA8

= 7,1 mA de Id permanente por



6.11 Elección de laprotección diferencial enfunción de la aplicación

Una vez elegida la sensibilidad, calibre ypolaridad de la protección diferencial hayque valorar por un lado las posiblesperturbaciones de la red y por otro elambiente al que estará expuesto eldiferencial, es decir, las influencias externasy así poder definir la gama más adecuadapara cada aplicación.

Influencias eléctricas

Los tipos de perturbaciones que hacenrecomendable el uso de interruptoresdiferenciales Clase A Superinmunizadosson:

c Corrientes de fuga permanentes a 50 Hz.

c Corrientes de fuga a altas frecuencias.

c Corrientes de fuga con componentes decontinua.

c Receptores y fenómenos que generanpuntas de corriente.

La tabla 6.1 resume y ejemplifica losriesgos derivados de dichasperturbaciones.

Influencias externas

En determinadas condiciones, algunosambientes corrosivos pueden provocar eldeterioro de los diferenciales con elconsiguiente no disparo del diferencial. Lasinfluencias externas que hacen necesario eluso de diferenciales Clase A son:

c Humedad.

c Humedad y ozono o cloro.

c Ambientes húmedos y salinos.

c Compuestos químicos diversos.

c Azufre y sulfuro de hidrógeno.

c Hidrógeno, óxido de nitrógeno y otrosgases procedentes de combustión.

Corrientes de fugapermanentes a 50 Hz

Corrientes de fugapermanentes a altafrecuencia

Corrientes de fugapermanentes concomponente continua

Receptores y fenómenosque generan puntas decorriente

Instalaciones conordenadores, impresoras,aparatos de ofimática, Hi-Fi,vídeo...

Iluminación fluorescentecon balasto electrónico,reguladores de intensidadluminosa...

Variadores de velocidad,electrónica de potencia...

Conmutaciones en la red deBaja Tensión, arranque demotores o descargasatmosféricas

Disparointempestivo deldiferencial


y/o

No disparo deldiferencial


Pérdida decontinuidad deservicio


La seguridad delas personas noestá asegurada


Proteccióndiferencialclase A Super-inmunizada “si”

o

Proteccióndiferencialclase A “Super-inmunizadainfluenciasExternas”

Tabla 6.1. Elección de la protección diferencial en función de las influencias eléctricas.* Problemas que se pueden producir si se utiliza un diferencial estándar clase AC.

La tabla 6.2 resume y ejemplifica losriesgos derivados de dichas influenciasexternas.

En función de la previsión de influenciasexternas, presencia de sustanciascorrosivas o contaminantes y la

perturbación de la red eléctrica, podremosseleccionar el tipo de protección diferencialmás adecuado en cada caso.

La tabla 6.3 resume la elección deldiferencial en base a los parámetroscitados en este apartado.

!

Perturbación eléctrica Ejemplo de receptores que Problemas* Riesgo Solucióngeneran la perturbación Merlin Gerin



Influencia externa Ejemplo de aplicaciones Consecuencias Riesgo Solucióny lugares expuestos Merlin Gerin

Humedad

Humedad y cloro

Ambientes húmedos ysalinos

Compuestos químicosdiversos

Azufre y sulfuro dehidrógeno

Hidrógeno, óxido denitrógeno y otros gasesprocedentes de combustión

Depuradoras y balnearios

Locales técnicos depiscinas, industriaagroalimentaria

Puertos, astilleros, fábricasde curtidos e intalacionescercanas al mar

Industria química

Siderurgia

Industria petroquímica

Corrosión

Bloqueo del relédiferencialestándar

No disparo deldiferencial

La seguridad delas personas noestá asegurada

Proteccióndiferencialclase A“Super-inmunizadainfluenciasExternas”

Tabla 6.2. Elección de la protección diferencial en función de las influencias externas.

!

Redperturbada

Redlimpia

Proteccióndiferencial

clase A kSuperinmunizada

“si”

Proteccióndiferencialestándar

clase AC a


clase A k

“SuperinmunizadainfluenciasExternas”

+Protección

complementariaapropiada en armario

o cofret estanco

+Puesta en

sobrepresiónde la envolventerecomendada

Tabla 6.3. Tabla resumen para la elección de la protección diferencial y envolvente.


clase A k


+Protección

complementariaapropiada en armario

o cofret estanco


clase A k


AF1 AF2 AF3 AF4

+

– – +Atmósfera limpia Atmósfera

polucionada

Influ

enci

as e

léct

ricas

s en

la r

ed

Presencia de sustancias corrosivas en el ambiente



motor

In = funciónresistenciatoma detierra

N123

compresor

sierratorno máquinaherramienta

Alimentaciones fijasC60 + Vigi C60 siIn = 300 mA sselectivo

MasterpactNW32

Transformador

MasterpactNW16Vigirex RHU

In = 30 A500 ms

Grupo electrógeno

CompactNS800

TN-S

TT

ID si4 polos63 A300 mAselectivo

DPN N Vigi si16 A, 30 mA

321N

Vigirex RHUIn = 250 A500 ms

VigicompactNS160HIn = 10 A300 ms

VigirexRH99In = 100 ms

líneas de alimentacióninformáticas

6.12 Esquema de una instalación industrial



N123

iluminación fluorescente(electrónica), zona oficinas

tomas de corriente paraaparatos portátiles

extractores de aire

máquinaherramientaportátil

ID si2 polos40 A30 mAinstantáneo

IDClase AC2 polos40 A300 mAinstantáneo

ID Clase A2 polos40 A30 mAinstantáneo

IDClase A2 polos40 A30 mAinstantáneo

En este ejemplo se presenta el esquemaparcial simplificado de una instalaciónindustrial. El objetivo es mostrar de formagráfica qué tipo de protección diferencialse debe situar en cada punto de unainstalación con una potencia instalada muyelevada.

En este tipo de instalaciones los aparatosde protección que se utilizan abarcandesde la intensidad más elevada(interruptores automáticos de bastidorabierto tipo Masterpact o de cajamoldeada Compact), hasta la máspequeña (automáticos de carril DIN multi 9o ultraterminal Eunea).

Para cada nivel, Merlin Gerin dispone de laprotección diferencial que se adapta mejortécnicamente a cada uno de los aparatosde protección anteriores y también al tipo ycantidad de receptores que se tengan encada salida de la instalación. En el próximocapítulo se hallará una muy completadescripción de los mismos.

Los criterios seguidos para utilizar los tiposde diferenciales del esquema se puedenhallar en los apartados precedentes delpresente capítulo.

Los diferentes envolventes del sistema Prismay Pragma permiten instalar todos los tipos dedispositivos diferenciales deMerlin Gerin.

Cuadro situado en zona húmeda

GamasMerlin Gerinde proteccióndiferencial

Tablas de elección .................... 1167.1 Interruptor automático

magnetotérmico diferencialultraterminal gama Unicade Eunea .......................... 124

7.2 Interruptor diferencialID multi 9 ......................... 126

7.3 Interruptores automáticosmagnetotérmicosdiferenciales monoblocDPN Vigi multi 9 ............... 132

7.4 Bloques diferencialesadaptables Vigi C60multi 9 .............................. 135

7.5 Bloques diferencialesadaptables Vigi iDPNy Vigi DPNc ...................... 140

7.6 Bloques diferencialesadaptables Vigi C120multi 9 .............................. 144

7.7 Bloques diferencialesadaptables Vigi NG125multi 9 .............................. 148

7.8 Gama de telemandos y deauxiliares para dispositivosdiferenciales residualesmulti 9 .............................. 152

7.9 Nueva gama de relésdiferenciales electrónicosVigirex de toroidalseparado........................... 154

7.10 Toroidales y accesorioscomunes para toda lagama Vigirex .................... 168

7.11 Bloques diferencialesadaptables Vigicompact .. 171

7.12 Curvas de disparo de losdispositivos diferencialesMerlin Gerin ..................... 173

7.13 Comportamiento en funciónde la frecuencia de losdispositivos diferencialesMerlin Gerin ..................... 177

7.14 Potencias disipadas ......... 1807.15 Resistencia a vibraciones

y choques ......................... 182

7


Gamas Merlin Gerin de protección diferencialTabla de elección ID y DPN Vigi

Gama Unicade Eunea

ID multi 9residencial

IDc“funcióncabecerade grupo”

Página

Clase A AC

Temporización Instantáneos Instantáneos

2

N.° de polos

Calibres (A)

Sensibilidad(mA)

Auxiliares

Características ID multi 9 terciario

ClarioCompatible con sistema

1+N

AC A A “si”

SelectivosInstantáneos Ins. Ins. Selectivos Ins. Sel.

AC A “si”

Instantáneos

1+N

2 2 2 2 2 2 2

4 4 4 4 4 4 4

6

10

16

10

25

40

30

25

10

30

300

500

40

63

80

30

300

500

100

300

25

40

63

30

300

500

80

300

500

100

300

63

80

300

500

100

300

40

63

80

300

500

100

300

25

40

63

30

300

40

63

30

300

25

40

63

30

40

80

100

300

63

300

500

40

63

80

300

500

100

300

25

40

63

30

40

63

300

25

40

30

300

25

30

40

30

OF, OF+OF/SD, MX, MX+OF, MN, MNx, MSU (OFS: contacto auxiliar obligatorio para acoplarlos auxiliares al ID)

124 126 126 127

A



DPN N Vigic

AC

Instantáneos Selectivos

3P+N 3P+N

25 y 40

30

300

25 y 40

300

OF, SD, OF+OF/SD, MX, MX+OF, MN, MNx, MSU

132 132

Sel.

1+N

40

300


i DPN Vigi

AC

Instantáneos

1+N

10 a 25

30

300

132


DPNa Vigi

A

Instantáneos

1+N

10 y 16

10

132


DPN N Vigi “si”

A “si”

Instantáneos

1+N

6 a 40

30

300

132


Gamas Merlin Gerin de protección diferencialTabla de elección bloques Vigipara C60, C120, NG125, iDPN y DPNc

Vigi C60, Vigi C120

Página

Clase AC

Temporización

Características

OF, SD, OF+OF/SD, MX, MX+OF, MN, MNx, MSU (estos auxiliares se pueden montar a la izquierda de los magnenotérmicos C60 o C120al mismo tiempo que el bloque Vigi a su derecha)

A A “si”

Instantáneos Sel. Ins. Sel. Ins. Sel. Ins.

N.° de polos

Calibres (A)

Sensibilidad(mA)

Auxiliares

2

3

4

2

3

4

2

3

4

2

3

4

2

3

4

2

3

4

2

3

25

10

30

300

40

30

300

63

30

300

500

125

30

300

500

25

40

30

300

125

30

300

500

63

30

300

500

25

40

30

300

63

30

300

500

125

30

300

500

63

300

1000

125

300

500

1000

25

63

30

300

125

30

300

500

63

300

125

300

500

1000

25

40

63

30

125

30

300

500

63

300

125

300

1000

25

40

63

30

40

63

30

125

30

300

135 y 144


Vigi NG125

OF, SD, OF+OF/SD, MX, MN: para NG125SDV, MXV: para Vigi NG125

AC A A “si”

Sel. Ins. Ins. Sel.Reg.Ins./Sel.

Reg.Ins./Sel./Ret.

Ins.

4

2

4

2

3

4

2

3

4

2

3

4

3

4

3

4

3

4

3

4

25

40

63

30

125

30

300

63

300

63

300

1000

125

300

1000

63

30

300

63

30

300

63

125

30

300

63

300

1000

125

300

500

1000

63

125

300

500

1000

3000

125

30

125

300

500

1000

3000

A

148

Reg.Ins./Sel./Ret.

Vigi i DPN Vigi DPNc

AC A A “si” AC A A “si”

Instantáneos Ins. Ins. Ins. Sel.

140 140

1+N

3

3+N

25

40

30

300

1+N

3+N

25

40

30

300

25

40

30

300

25

40

30

300

40

300

OF, SD, OF+OF/SD, MX, MX+OF, MN, MNx, MSU(estos auxiliares se pueden montar a la izquierda

de los magnenotérmicos iDPNal mismo tiempo que el bloque Vigi a su derecha)


Gamas Merlin Gerin de protección diferencialTabla de elección Vigirex 0

Relés de protección (1)

RH10 RH21

El conjunto de productos de la gama Vigirex esde clase A y cubre la clase AC

FuncionesProtección b bSeñalización local b bSeñalización a distancia cable a cable – –Señalización a distancia a través de la comunicación – –Visualización de la medida – –CableadoContinuidad de servicio óptima b bSeguridad óptima (seguridad positiva) b bMontajeSobre carril DIN b bEmpotrado b bTensión asignada de empleo1 rango de tensiones de 12 a 48 V CC b b6 rangos de tensiones de 12 a 525 V CA b b4 rangos de tensiones de 48 a 415 V CA – –Umbrales de regulaciónDefecto (In) 1 umbral fijo instantáneo por referencia

a elegir de 0,03 A a 1 A2 umbrales conmutables predefinidos0,03 A o 0,3 A

Alarma – –

Prealarma – –

TemporizacionesDefecto Instantánea Instantánea para In = 0,03 A

1 temporización conmutableinstantánea o 0,06 s para In = 0,3 A

Alarma – –

Prealarma – –

Visualización y señalizaciónDe la presencia de tensión (LED y/o relé) (5) b bDel rebasamiento del umbral de defecto (LED) b b

de alarma (LED y relé) – –de prealarma (LED y relé) – –

De la corriente de fuga y de las regulaciones (digital) – –Test con o sin basculamiento de los contactos de salidaLocal b bA distancia cable a cable b bA distancia cable a cable de varios relés b bA distancia a través de la comunicación – –ComunicaciónCapacidad para la supervisión (bus interno) – –Características

154 154Toroidales diferencialesToroidales A, O, Merlin Gerin b bToroidales diferenciales rectangulares Merlin Gerin b b

(1) Relés con contacto de salida con rearme manual local después de defecto.(2) Relés con contacto de salida con rearme automático tras la desaparición del defecto.(3) Para utilizar obligatoriamente con un RMH (multiplexado de los 12 toroidales).(4) Para utilizar obligatoriamente con un RM12T (multiplexado de los 12 toroidales).(5) Según el tipo de cableado (continuidad de servicio óptima o seguridad óptima).


0

Relés de señalización (2)

RH99 RHUs o RHU RH99 RMH

(3)

b b – –b b b b– b b b– b salvo RHUs – b– b –

! 12 circuitos de medida (4)

b b – –b b – –

b – b –b b b b

b – b –b – b –– b – 220 a 240 V CA

9 umbrales conmutables predefinidos de 0,03 A a 30 A

1 umbral regulable de 0,03 A a 30 A

– –

– 1 umbral regulablede 0,015 A a 30 A

9 umbrales conmutables predefinidos de 0,03 A a 30 A

1 umbral regulable/salidade 0,03 A a 30 A

– – – 1 umbral regulable/salidade 0,015 A a 30 A

9 temporizaciones conmutablespredefinidas instantánea de 4,5 s

1 temporización regulable instantánea de 5 s

– –

– 1 temporización regulableinstantánea de 5 s

9 temporizaciones conmutablespredefinidas instantánea de 4,5 s

1 temporización regulable/salidainstantánea de 5 s

– – – 1 temporización regulable/salidainstantánea de 5 s

b b b bb b – –– b b b– – – b– b – b

b b b bb b b –b b b –– b salvo RHUs – b

– b salvo RHUs – b

154 154 154 154

b b b bb b b b


Gamas Merlin Gerin de protección diferencialPanorama de la oferta

Interruptor diferencial ID multi 9 e IDc “función Cabecera de grupo”

c Protección diferencial para todo tipo de aplicaciones.

c Clases AC y estándar: protección de circuitos estándar en aplicaciones terciarias eindustriales.

c La versión Superinmunizada clase A “si” está destinada a instalaciones con receptoreselectrónicos y/o con puntas de arranque importantes. Evita disparos intempestivos ybloqueos del diferencial.

c La versión Superinmunizada influencias Externas es la solución idónea paraaquellas instalaciones en ambientes con cloro y otros gases corrosivos, entornoshúmedos y salinos o entornos industriales que impliquen combustión.

c Los IDc están adaptados para la protección en “Cabecera de grupo”: los bornes deconexión aguas abajo están en la parte superior derecha del aparato para una conexióndirecta con los peines Clario.

Interruptor magnetotérmico y diferencial monobloque DPN Vigic, iDPN Vigi, DPNa Vigi y DPN N Vigi multi 9

c Ofrecen protección magnetotérmica y diferencial en un solo aparato monobloque.

c Indicados para casos con falta de espacio en los cuadros, aplicaciones, etc.


c Los DPN Vigic están adaptados para la protección en “Cabecera de grupo”: losbornes de conexión aguas abajo están en la parte superior derecha del aparato para unaconexión directa con los peines Clario.

Bloques diferenciales Vigi iDPN y Vigi DPNc multi 9

c Añaden la función de protección diferencial a los magnetotérmicos iDPN.

c Clases AC y A estándar: protección de circuitos estándar en aplicaciones terciarias eindustriales.


c Los Vigi DPNc están adaptados para la protección en “Cabecera de grupo”: losbornes de conexión aguas abajo están en la parte superior del aparato para unaconexión directa con los peines Clario.

Bloques diferenciales Vigi C60 y Vigi C120 multi 9

c Añaden la función de protección diferencial a los magnetotérmicos C60 y C120.



c La versión Superinmunizada influencias Externas es la solución idónea paraaquellas instalaciones en ambientes con cloro y otros gases corrosivos, entornoshúmedos y salinos o entornos industriales que impliquen combustión.

AplicacionesGamaInterruptor magnetotérmico y diferencial ultraterminal. Gama Unica de Eunea

c Protección ultraterminal junto a los receptores en vivienda, terciario e industria.


AplicacionesGamaBloques diferenciales Vigi NG125 multi 9

c Añaden la función de protección diferencial a los magnetotérmicos NG125.

c Protección diferencial para cabecera de cuadros secundarios o para salidas de bajapotencia de cuadros generales.

c Permite la regulación de sensibilidades y retardos para efectuar la selectividaddiferencial.



Relé diferencial con toro separado Vigirex

Relés RH

c Protección adaptable a cada red.

c Permite la selectividad vertical en varios niveles.

Relés RHU

c Protección adaptable a cada red.

c Incorpora pantalla para visualizar la corriente de fuga.

c Permite comunicación con el bus interno Digipact.

Bloque diferencial Vigi caja moldeada Vigicompact

c Protección diferencial adaptable a interruptor automático de potencia de cajamoldeada tipo Compact.

7 Gamas Merlin Gerinde protección diferencial


7.1 Interruptor automáticomagnetotérmico diferencialultraterminal gama Unicade Eunea

Funciones y descripción

Los interruptores automáticosmagnetotérmicos diferencialesultraterminales gama Unica de Euneacumplen la función de protección contrasobrecargas, cortocircuitos y contactosindirectos integrados en un mismo aparato.Presentan un polo protegido (fase) y otro sinproteger (el neutro) destinado a laprotección de una carga eléctricaalimentada por una línea fase-neutro, contrael peligro de un cortocircuito por la acciónmagnética, o de una sobrecarga por laacción térmica. Existe una versión queincorpora además la protección diferencialy se ofrece también la versión sólomagnetotérmica de 1 polo. Este tipo deaparato no se instala en cuadro eléctricosino que es para instalación repartida. Sepuede utilizar tanto en el sector terciario-industrial como en la vivienda, y permiteefectuar la protección lo más cerca posiblede la utilización.

El aparato presenta en su cara frontal uninterruptor manual que permite la maniobrade conexión y desconexión del circuito asícomo el rearme en caso de disparo. Asípues, tiene dos posiciones diferenciadaspor el marcaje “I”, cerrado, y “O”,

abierto. Los aparatos que incorporanprotección diferencial, poseen también en lacara frontal un botón de test para lacomprobación periódica de la proteccióndiferencial. Estos aparatos magnetotérmico-diferenciales son clase A, con lo queprotegen tanto contra corrientes de defectoalternas como continuas pulsantes.

El interruptor instalado sobre pared verticaltiene un grado de protección IP41.

El aparato debe utilizarse en locales secosy sin polvo, con una temperatura ambientecomprendida entre –5 °C y 40 °C. Sepuede instalar tanto empotrado como ensuperficie, en el primer caso utilizandola caja de empotrar Unica, con unaprofundidad de 40 mm o las cajasUnica System, y en el segundo casomediante cajas de superficie Unica System.En ambos casos se usan las placasestándar de la gama Unica. También sepueden instalar en cajas MET-4.

Características técnicas

La conexión se realiza mediante bornesde tornillo completamente protegidos(IP2X) con placas de presión dentadasy tornillos imperdibles, con capacidadpara dos conductores de hasta 2,5 mm2

cada uno.

Las características eléctricas que poseentanto la gama de protecciónmagnetotérmica-diferencial como elinterruptor magnetotérmico son:

Características técnicas Interruptores magnetotérmicos- Interruptores magnetotérmicosdiferenciales

Tensión asignada de empleo(VCA) 230 230

Calibres In (A) 6 610 1016 16

Poder de corte según normas: UNE-EN 61009 1500 A y 3000 A (para In 10 y 16)

UNE-EN 60898 1500 A y 3000 A (para 1+N, 10 y 16 A)

Curva de disparo magnetotérmico Curva C Curva C

Ejecución Bipolar con un Dos versiones: unipolar ypolo protegido bipolar con un polo

protegido

Sensibilidad diferencial (In) 10 mA –

Tabla 7.1. Características eléctricas de la gama Unica de Eunea.



Conexionado eléctrico

La instalación debe realizarse de acuerdocon la normativa en vigor.

Comprobar que la sección de losconductores sea suficiente para laalimentación de la carga prevista, y enningún caso debe ser inferior a 1,5 mm2.

Apretar correctamente los tornillos de losbornes de conexión. Una conexión

defectuosa provoca calentamientosexcesivos, con el consiguiente riesgo deincendios.

Normativa

Los aparatos que incorporan proteccióndiferencial y protección magnetotérmicason conformes con la UNE-EN 61009, y losaparatos que incorporan sólo protecciónmagnetotérmica son conformes con lanorma UNE-EN 60898.

Tabla resumen de la gama de protección disponibleen la serie Unica de Eunea

Calibres (A)

6

10

16

N.° de polos Referencia Polar

U3.610.18

U3.611.18

U3.612.18

Sensibilidad

10 mA

10 mA

10 mA

1 polo + neutro

Calibres (A)

6

10

16

N.° de polos Ref. Polar

U3.654.18

U3.655.18

U3.656.18

N.° de polos

1 polo 1 polo + neutro

Tabla 7.2. Referencias para protección magnetotérmica-diferencial.

Referencia Marfil

U3.610.25

U3.611.25

U3.612.25

Ref. Marfil

U3.654.25

U3.655.25

U3.656.25

Ref. Polar

U3.613.18

U3.614.18

U3.615.18

Ref. Marfil

U3.613.25

U3.614.25

U3.615.25

Tabla 7.3. Referencias para protección magnetotérmica.



7.2 Interruptor diferencial IDmulti 9


Los Interruptores Diferenciales ID multi 9,para instalar en cuadros eléctricos sobre carrilDIN, están especialmente concebidos para laprotección de las personas y los receptoreseléctricos en presencia de defectos deaislamiento. Son aparatos autónomos que novan asociados mecánicamente a ningúndispositivo de corte, ya que empleando supropio sistema de corte son capaces deinterrumpir el suministro de corriente quecircule por el circuito.

c ID Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Son productos certificados por AENORconforme a la norma UNE-EN 61008.Incluye diversos modelos hasta 100 A,instantáneos o selectivos de 10 a 500 mA.Admiten auxiliares eléctricos, accesoriosdiversos, presentan inmunidad básicacontra disparos intempestivos: hasta 250 Acresta para los instantáneos y 3 kA crestapara los selectivos, según onda de corrientede choque tipo 8/20 s. Además, son aptosal seccionamiento, tienen indicadormecánico rojo de defecto diferencial,incorporan botón de test y la conexión porbornes de caja es para cables flexibles dehasta 35 mm2, o rígidos de hasta 50 mm2.

Existe una versión especial de los ID claseAC, para líneas trifásicas a 400 V sinneutro. La aplicación más habitual de estemodelo especial es la alimentación demotores trifásicos a 380 o 400 V CA sinneutro accesible. Este modelo también sepuede utilizar en líneas trifásicas con neutro230/400 V CA.

c ID Clase AÉstos aseguran la desconexión del circuitoante corrientes diferenciales residuales,

alternas senoidales y corrientes rectificadascon o sin componente continua, quepueden aparecer tanto progresivamentecomo de forma brusca. Estánespecialmente concebidos para laprotección de circuitos con receptoreselectrónicos que incorporen rectificación dela señal senoidal.

El resto de características que presentanlos ID Clase A son idénticas a los deClase AC.

c ID Clase A Superinmunizado “si”Este modelo es una evolución muyimportante de la Clase A, ya que además,tal como se ha descrito en el capítulo 3 deesta Guía, incorpora una electrónica internade autoinmunización mucho másavanzada, que permite anular los efectosque provocan sobre un ID clase AC y claseA estándar, las perturbaciones de altafrecuencia (cegado o bloqueo deldiferencial) gracias a un filtro “pasabajos”que bloquea la transmisión de estas altasfrecuencias hacia el relé de disparo, eincorpora un circuito de acumulación deenergía que aumenta enormemente lacontinuidad de servicio en presencia detransitorios en la red, con lo que se aseguraque el disparo del ID clase A “si” seefectuará únicamente cuando exista unacorriente de defecto a 50 Hz peligrosa paralas personas y los receptores.Además de incorporar las característicasde los ID Clase A, hasta un calibre de100 A, los ID “si” presentan una mayorresistencia a los disparos intempestivosgracias a la electrónica deautoinmunización: 3 kA cresta para losinstantáneos y 5 kA cresta para losselectivos, según onda de corrientetransitoria tipo 8/20 s.

c ID Clase A Superinmunizadoinfluencias ExternasEste modelo es una evolución importantedel Clase A Superinmunizado “si”.

Los ambientes agresivos presentan unriesgo elevado para el correctofuncionamiento de los dispositivosdiferenciales. Un diferencial estándar,en este tipo de ambientes, sufre una rápidacorrosión de su relé de disparo queimpedirá la apertura del circuito en casode producirse un defecto deaislamiento.



La gama posee idénticas prestacionesque la gama “si” ante perturbacioneseléctricas, y además evita el riesgo de nodisparo del diferencial debido a la corrosióninterna en determinadas aplicacionesexpuestas a atmósferas corrosivas talescomo: compuestos de cloro, ozono,azufre, óxidos de nitrógeno, sal marina,humedad.

IDc “Cabecera de grupo”

La gama de interruptores diferenciales IDcincluye algunas versiones de ID, en clasesAC y A “si”, particularmente adaptados parala protección en “Cabecera de grupo”: losbornes de conexión salida se sitúan en laparte superior del aparato para unaalimentación directa de los peines Clario.

Tabla resumen de la gama disponible de ID multi 9

(1) No admite auxiliares e incluye señalización de disparo.(2) Versión selectiva.(3) ID especial para líneas trifásicas de 400 V sin neutro.(*) Modelo certificado por AENOR.

N

R

T

N

2

1

N

T

N

6

5

2

1

4

3

N

R

T

N

2

1

N

T

N

6

5

2

1

4

3

R

1

2

N

N

T

N.° de polos Sensibilidad Calibre Referencias

(mA) (A) ID Clase AC ID Clase A ID Clase A “si” ID Clase ASuperinmunizado

Instantáneos2 polos 10 25 – 23008* – – – –

30 25 (1) 15249* 23009* – 23249 23523* 2330030 40 (1) 15261* 23014* – 23253* 23524* 2330730 63 – 23018* – 23258* 23525* 2335230 80 – 23020* – – – –300 25 – 23011* – 23251 – –300 40 – 23016* – 23255* – –300 63 – 23021* – 23261* – –300 80 – 23030* – – – –300 100 – 23034* – – – –500 25 – 23012 – – – –500 40 – 23017 – – – –500 63 – 23022 – – – –500 80 – 23026 – – – –

4 polos 30 25 – 23038* – – 23526* 2337730 40 – 23042* – 23303* 23529* 2337930 63 – 23047* – 23308* 23530* 23383300 25 – 23040* – – – –300 40 – 23045* – 23306* – –300 63 – 23049* – 23312* – –300 80 – 23054* – – – –300 100 – 23056 – – – –500 25 – 23041 – – – –500 40 – 23046 – – – –500 63 – 23051 – – – –500 80 – 23055 – – – –

Selectivos s

2 polos 300 40 – – – – 23361* 23314300 63 – 23028* – – 23363* 23355300 80 – 23032* – – 23372* –300 100 – 23035 – – 23323 –500 63 – 23029* – – 23375 –500 80 – 23033* – – – –

4 polos 25 – – 23205 (3) – – –300 40 – 23062* 23206 (3) – 23387* 23398300 63 – 23066* 23207 (3) – 23392* 23401300 80 – 23069* 23209 (3) – 23394* –300 100 – 23059 23210 (3) – 23342 –500 40 – 23063* – – 23405 –500 63 – 23067* – – 23407 –500 80 – 23070* – – 23409 –

Interruptores diferenciales IDc “función Cabecera de grupo”Instantáneos1 polo + neutro 30 25 – 21780 – – 21784 –

30 40 – 21782 – – 21786 –300 25 – 21781 – – – –300 40 – 21783 – – 21785 (2) –



Características eléctricas ID Clase AC (1)

N.° polos 2 y 4Calibres In (A) 25, 40, 63, 80, 100

Sensibilidad adiferencial In (mA) 10, 30, 300, 500, 300 S , 500 SPoder de cierre y de corte diferencial asignado Im (kA) calibres 63 A: 630 A; resto: 10 · InPoder de cierre y de corte asignado Im (kA) calibres 63 A: 630 A; resto: 10 · InCorriente condicional asignada de cortocircuito Inc (kA) 10Corriente condicional diferencial asignada 10de cortocircuito Ic (kA)Norma de fabricación UNE-EN 61008, EN 61008, CEI 1008Índice de protección IP20 en el borne/IP40 en la cara frontalClase de aislamiento II en cofret o con cubrebornesAuxiliares OFS + gama estándar C60Tensión asignada de aislamiento Ui (V) 500 V CATensión asignada de empleo Ue (V) 230/415 V CATensión mínima de funcionamiento del botón 115 V CA entre fase y neutrode test (V CA) (2)Tolerancia de la tensión de alimentación –20 % +10 %Frecuencia de utilización nominal 50/60 Hz

Protección contra los disparos intempestivos, compatibilidad electromagnética (CEM)

Resistencia a la onda de corriente 250 A para instantáneos, según UNE-EN 61008-61009de choque tipo 8/20 s (3 kA para “si” y )

3 kA para tipo S, según UNE-EN 61008-61009(5 kA para “si” y )

Resistencia a la corriente de conexión oscilatoria 200 A, según UNE-EN 61008-61009amortiguada tipo 0,5 s/100 kHz (> 200 A para “si” y )Resistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 61008 (10 In para “si” y )directo de un motor

Protección contra otras perturbaciones, compatibilidad electromagnética (CEM)

Protección contra las sobretensiones de alimentación especificación Merlin Gerin:230/415 V CA –20 % +10 %

Resistencia dieléctrica según UNE-EN 61008Resistencia de aislamiento según UNE-EN 61008/CEI 1000-8/CEI 1000-9Tensión de choque 1,2/50 s según CEI 1000-4-5 y CEI 1543

modo diferencial: 4 kV cresta bajo 2 Ωmodo común: 5 kV cresta bajo 12 Ω

Campos magnéticos:Inmunidad a las perturbaciones conducidas según CEI 1000-4-6 y CEI 1543de altas frecuenciasInmunidad a las perturbaciones de altas según CEI 1000-4-3 y CEI 1543frecuencias radiadasTransitorios rápidos en ráfagas según CEI 1000-4-4/1543, 4 kV crestaDescargas electrostáticas según CEI 1000-4-2/1543

En el aire 8 kV / contacto directo 6 kV

Interruptor diferencial ID multi 9


(1) Características correspondientes a los modelos clase AC que admiten auxiliares.(2) Tensiones límite aplicables entre fase y neutro (el neutro es siempre el borne izquierdo).



ID Clase A ID Clase A Superinmunizado “si” IDc Clase AC/Clase A “si”ID Clase A Superinmunizado “función Cabecera de grupo”Influencias Externas

2 y 4 2 y 4 1P+N25, 40, 63 25, 40, 63, 80, 100 ( : hasta 63 A) 25, 40

30, 300 30, 300 S , 500 S ( : 30 y 300 S ) 30, 300, 300 Scalibres 63 A: 630 A; resto: 10 · In calibres 63 A: 630 A; resto: 10 · In 1calibres 63 A: 630 A; resto: 10 · In calibres 63 A: 630 A; resto: 10 · In 110 10 610 10 6

UNE-EN 61008, EN 61008, CEI 1008 UNE-EN 61008, EN 61008, CEI 1008 UNE-EN 61008, EN 61008, CEI 1008IP20 en el borne/IP40 en la cara frontal IP20 en el borne/IP40 en la cara frontal IP2/IPxxBII en cofret o con cubrebornes II en cofret o con cubrebornes II en cofret o con cubrebornesOFS + gama estándar C60 OFS + gama estándar C60 OFS + gama estándar C60500 V CA 500 V CA 500 V CA230/415 V CA 230/415 V CA 230 V CA115 V CA entre fase y neutro 115 V CA entre fase y neutro 115 V CA entre fase y neutro

–20 % +10 % –20 % + 10 % –20 % + 10 %50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz


Características comunes para todos los interruptores diferenciales ID




Características mecánicas ID

Tipo de bornes de caja o mordaza, con estrías, con lengüeta antierror queno permite introducir cable con el borne apretado

Tipo de tornillo Pozidriv (plano-estrella)destornillador plano de 6,5 mm o PZ n.° 2

Par de apriete máximo 3,5 NmDiámetro del acceso a los tornillos 8 mmCapacidad de los bornes ID: cable flexible hasta IDc: cable flexible hasta

35 mm2 o rígido 10 mm2 o rígidohasta 50 mm2 hasta 16 mm2

Modo de fijación sobre perfil DIN 35 mmsobre cuadro con 2 tornillos

Resistencia al arranque del carril 100 NAutoextinguibilidad 960 °C, 30 s sobre partes aislantes conectadas

a tensión según CEI 695-2-1.650 °C, 30 s sobre partes aislantes noconectadas a tensión según CEI 695-2-1

Resistencia mecánica choques: 15 g según CEI 68.2.27sacudidas: 3 g según CEI 68.2.6

Endurancia mecánica en vacío: 20000 ciclos según UNE-EN 61008(n.° de maniobras) en carga: 10000 ciclos según UNE-EN 61008

con In 0,9por accionamiento del botón de test: 20000 ciclos según UNE-EN 61008por corriente de defecto: 20000 ciclos según UNE-EN 61008

Peso (g) 2 polos: 2104 polos: 430

Resistencia al entorno

Temperatura de utilización clase AC: –5 °C a +60 °Cclases A, A “si” y A : –25 °C a +60 °C

Temperatura de almacenaje –40 °C a +80 °CCalor húmedo según UNE-EN 61008Tropicalización ejecución 2 (95 % de humedad relativa a 55 °C

según CEI 68.2.30)Influencia de la altitud según UNE-EN 61008


Calibre (A) 25 °C 30°C 40 °C 50 °C 60 °C

25 32 30 25 23 20 40 46 44 40 36 32 63 75 70 63 56 50 80 95 90 80 72 65 100 123 120 117 105 90

El dispositivo de protección térmica contra sobrecargas (interruptor magnetotérmico), situado aguas arriba delinterruptor diferencial debe tener en cuenta los valores de calibre del ID indicados en la tabla siguiente. Aquí sepuede ver cómo varía la corriente máxima admisible por un interruptor diferencial en función de la temperaturaambiente en que éste funciona.

Decalaje por temperatura de ID



Utilización de ID en redestrifásicas sin neutro

Para mantener el correcto funcionamientode los interruptores estándar diferencialesen todos sus aspectos, cuando se utilizanen redes trifásicas sin neutro deben tenerseen cuenta los conexionados siguientes.

Si no se siguen exactamente estosconexionados se tendrá inactivo el botón detest, que es una parte fundamental paraasegurar el correcto mantenimiento del ID.El botón de test del ID debe pulsarse almenos una vez al mes, para asegurar uncorrecto funcionamiento del aparato cuandotenga que disparar ante una corriente defuga real. Por norma (UNE-EN 61008) esobligatorio que funcione el botón de test.

Caso 1: red sin neutro con 220 a 240 V CA entrefases.

Cable aislado de cobre de1,5 a 2,5 mm2.

salida

entrada

entrada

salida

Caso 2: red sin neutro con 380 a 415 V CA entrefases.

salida

entrada

entrada

salida

Resistencia

I∆n R (mA) (Ω) 30 2400 300 270 300 s 320

Valores de la resistenciaR a utilizar, con potenciade 4 W a 380 V CA.

Esquemas de conexión para ID estándar

Si no se utiliza la resistencia aquí indicada, a la salida del diferencial, sino solamente un puente con cable,corremos el riesgo de destruir la resistencia de test interna del diferencial a corto plazo y además, al pulsar elbotón de test, circulará una corriente de defecto superior a la admitida por la norma.

1A 1B

2A 2B

c Existen también ID Clase ACespeciales, para las instalacionestrifásicas 400 V sin neutro accesibleInternamente el test se realiza entre dosfases. Evita tener que conectar al ID laresistencia externa para realizar el test enlíneas trifásicas sin neutro, lo cual, comoen esta página se ve, es necesario para losdiferenciales estándar de 4P utilizados enlíneas 400 V entre fases sin neutro(ver ref. pág. 127).

N

T

N

6

5

2

1

4

3

Esquema interno de los ID clase AC especiales parainstalaciones trifásicas sin neutro.



7.3 Interruptores automáticosmagnetotérmicosdiferenciales monoblocDPN Vigi multi 9


Los interruptores magnetotérmicosdiferenciales DPN Vigi (monobloc) seutilizan para realizar la protecciónmagnetotérmica y diferencial en un sóloaparato. Todos ellos son compatibles conel sistema Clario.

c iDPN Vigi Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Son productos conformes a la normaUNE-EN 61009. Incluye modelos de4 calibres en 1P+N: 10, 16, 20 y 25 A,en 30 o 300 mA. Admiten auxiliareseléctricos y accesorios diversos. Presentaninmunidad básica contra disparosintempestivos: hasta 250 A cresta.

Dispone de dos manetas: la negra principaly una blanca.

Si dispara por defecto magnetotérmicosólo desciende la negra y si lo hace pordefecto diferencial bajan las dos. El rearmede la maneta negra arrastra a la blanca.Incorpora botón de test y la conexión porbornes de caja es para cables flexibles orígidos de hasta 16 mm2.

El interruptor automático magnetotérmicodiferencial monobloque iDPN Vigi multi 9,para instalar en cuadros eléctricos sobrecarril DIN, efectúa la protección completade los circuitos de distribución terminal(sobreintensidades, cortocircuitos ydefectos de aislamiento), con una anchurade tan sólo 36 mm. Ofrecen protección depersonas contra los contactos indirectos ycomplementaria contra contactos directos(30 mA), así como protección de lasinstalaciones contra el riesgo de incendio(300 mA). La versión 30 mA es selectivacon los dispositivos diferenciales selectivosID o Vigi 300 mA situados aguas arriba.

Son productos conformes a la normaUNE EN 61009.

Su aplicación principal se presenta cuandose precise de protección magnetotérmica ydiferencial en un espacio muy reducido.

c DPNa Vigi Clase ALos DPNa Vigi Clase A estánespecialmente concebidos para dar

Tabla resumen de la gama disponible de DPN Vigi multi 9 N.° de polos Ancho en Sensibilidad Calibre Referencias

pasos de (mA) (A) iDPN Vigi DPNa Vigi DPN N Vigi9 mm Clase AC Clase A Clase A “si”

unipolar 4 10 10 – 19304 –+ 10 16 – 19305 –neutro 30 6 – – 19631

30 10 21615 – 1963230 16 21616 – 1963430 20 21617 – 1963530 25 21618 – 1963630 32 – – 1963730 40 – – 19638300 6 – – 19641300 10 21625 – 19642300 16 21626 – 19644300 20 21627 – 19645300 25 21628 – 19646300 32 – – 19647300 40 – – 19648

N 1

N 2

R



respuesta a aquellas instalacioneseléctricas que requieran una protección demuy alta sensibilidad. La gama comprendelos calibres de 10 A y 16 A, con protecciónmagnetotérmica curva C, 4500 Ade poder de corte, y sensibilidad de10 mA instantáneos. Posee una solamaneta y no admite auxiliares.

Presenta inmunización básica contra losdisparos intempestivos debidos a lassobretensiones transitorias (rayos,maniobras en la red, etc.).

c DPN N Vigi Clase A Superinmunizado “si”Esta gama es superinmunizada por lo queestá particularmente adaptada paraasegurar la óptima protección ycontinuidad de servicio en instalacionesque presenten:

v Riesgo de disparos intempestivos de losdiferenciales convencionales provocadospor rayos, iluminación fluorescente,maniobras bruscas de la red, etc.

v Riesgo de no disparo de los diferencialesconvencionales en presencia de defectopor bloqueo o cegado debido a:

– Presencia de altas frecuencias en la red.– Presencia de componentes continuas(diodos, tiristores, triacs, etc.).– Bajas temperaturas.

El modelo DPN N Vigi “si” dispone dedos manetas: la negra principal y unablanca.

Si dispara por defecto magnetotérmicosólo desciende la negra y si lo hace pordefecto diferencial bajan las dos. El rearmede la maneta negra arrastra a la blanca.

Este modelo permite acoplar los mismosauxiliares eléctricos que las gamas C60 e

ID, y diversos accesorios de identificacióny enclavamiento.

c DPN Vigic Clase ACLos interruptores magnetotérmicosdiferenciales DPN Vigic se utilizan pararealizar la protección magnetotérmica ydiferencial combinada en “Cabecerade grupo”. Son aparatos de trespolos + neutro.

Esta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Incluye modelos de 2 calibres: 25 y 40 A,con protección magnetotérmica curva C,6000 A (según UNE-EN 61009) y 10 kA(según UNE-EN 60947-2), instantáneos oselectivos en 30 o 300 mA. Admitenauxiliares eléctricos y accesorios diversos.Presentan inmunidad básica contradisparos intempestivos: hasta 250 A cresta.

Dispone de dos manetas: la negra principaly una blanca.

Si dispara por defecto magnetotérmicosólo desciende la negra y si lo hace pordefecto diferencial bajan las dos. El rearmede la maneta negra arrastra a la blanca.Incorpora botón de test y la conexión porbornes de caja es para cables flexibles orígidos de hasta 16 mm2.

Tabla resumen de la gama disponible de DPN Vigic N.° de polos Ancho en Sensibilidad Calibre Referencias

pasos de (mA) (A) DPN Vigic9 mm “función Cabecera de grupo”

tripolar 12 30 25 21771+ 40 21773neutro 300 25 21775

40 21776300 S 25 21772

40 21774

NN

T



Características eléctricas iDPN Vigi Clase AC DPNa Vigi Clase A DPN N Vigi Clase A “si”N.° polos 1P + N 1P + N 1P + NCalibres In (A) 10 a 25 10 y 16 6 a 40Sensibilidad diferencial In (mA) 30, 300 10 30, 300

Poder de corte Icn = Im (kA) 4,5 y 6 4,5 6Normativa aplicable UNE-EN 60947-2 y UNE-EN 61009 / UNE-EN 61009 /

UNE-EN 61009 EN 61009 / CEI 1009 EN 61009 / CEI 1009Curva C C CÍndice de protección IP20 en bornes / IP20 en bornes / IP20 en bornes /

IP40 en cara frontal IP40 en cara frontal IP40 en cara frontalClase de aislamiento II en cofret o cubrebornes II en cofret o cubrebornes II en cofret o cubrebornesAuxiliares acoplable todos los auxiliares no admite gama estándar C60

de gama Clario, C60, IDTensión asignada de aislamiento Ui (V) 400 V CA 440 V CA 440 V CATensión asignada de empleo Ue (V) 230 V CA 230 V CA 230 V CATensión de test U (V) 102 a 255 V 102 a 255 V 102 a 255 VTolerancia de la tensión de alimentación –20 % +10 % –20 % +10 % –20 % +10 %Frecuencia de utilización nominal 50/60 Hz 50/60 Hz 50/60 Hz


Resistencia a la onda de corriente de choque 250 A para instantáneos, según UNE-EN 61008-61009 (3 kA para “si”)tipo 8/20 s 3 kA para tipo S, según UNE-EN 61008-61009 (5 kA para “si”)Resistencia a la corriente de conexión 200 A, según UNE-EN 61008-61009 (>200 A para “si”)oscilatoria amortiguada tipo 0,5 s / 100 kHzResistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 61008 (10 In para “si”)directo de un motor


Protección contra las sobretensiones especificación Merlin Gerin:de alimentación 230 V CA –20 % +10 %Resistencia dieléctrica según UNE-EN 61009Resistencia de aislamiento según UNE-EN 61009 / CEI 1000-8 / CEI 1000-9Tensión de choque 1,2/50 µs según CEI 1000-4-5 y CEI 1543


Campos magnéticos:Inmunidad a las perturbaciones conducidasde altas frecuencias según CEI 1000-4-6 y CEI 1543Inmunidad a las perturbaciones de altasfrecuencias radiadas según CEI 1000-4-3 y CEI 1543Transitorios rápidos en ráfagas según CEI 1000-4-4/1543, 4 kV crestaDescargas electrostáticas según CEI 1000-4-2/1543


Características mecánicas y resistencia al entornoTipo de bornes de caja con lengüeta antierrorPar de apriete máximo 2 Nm - tornillo mixto plano-estrellaCapacidad de los bornes cable rígido hasta 16 mm2

Autoextinguibilidad (según CEI 695-2-1) 960 °C partes aislantes con tensión650 °C partes aislantes sin tensión

Endurancia mecánica en carga: 10.000 ciclos, según calibrePeso (g) 190Temperatura de utilización –5 °C a +60 °C –5 °C a +60 °C –25 °C a +60 °C

Interruptores automáticos magnetotérmicos diferenciales DPN Vigi multi 9



Nota: Las características técnicas de DPN Vigic son idénticas a las de Vigi DPNc. Ver página 143.





7.4 Bloques diferencialesadaptables Vigi C60 multi 9


Los bloques diferenciales adaptablesVigi C60 multi 9, para instalar en cuadroseléctricos sobre carril DIN, añaden la funciónde protección diferencial contra defectos deaislamiento a los interruptores automáticosmagnetotérmicos C60. Están concebidoscomo auxiliares de los automáticos C60 de2, 3 y 4 polos, por lo cual los bloques Vigi noposeen ningún dispositivo de corte propio,sino que, en presencia de una corrientediferencial residual, el bloque Vigi C60 actúasobre el mecanismo de apertura deldispositivo de corte magnetotérmico al cualva asociado, el C60.

La asociación del bloque Vigi C60 alautomático C60 se efectúa mediante unsencillo clip rotativo incorporado en su parteinferior. Se ofrecen tres versiones: hasta25 A, 40 A y 63 A, presentan tambiénprotección contra sobrecargas ycortocircuitos ya que van asociados a unmagnetotérmico, son aparatos de muy fácilinstalación ya que no precisan cableado.Sea cual sea el tipo de circuitos y receptoresa proteger, incluso los más complejos,podemos encontrar una solución adecuadadentro de las tres gamas de Vigi C60 multi 9de Merlin Gerin:

c Bloque Vigi C60 Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Son productos conformes a la normaUNE EN 61009. Incluye modelos de3 calibres: 25, 40 y 63 A, instantáneos oselectivos en 30, 300 o 1000 mA. Admitenauxiliares eléctricos y accesorios diversos.Presentan inmunidad básica contra

disparos intempestivos: hasta 250 A crestapara los instantáneos y 3 kA crestapara los selectivos, según onda decorriente tipo 8/20 s. Además poseenrearme simultáneo o independiente delautomático a través de una maneta propia(blanca) independiente de la del interruptorautomático magnetotérmico C60, poseetambién un indicador mecánico rojo dedefecto diferencial, incorpora botón de test yla conexión por bornes de caja es paracables flexibles de hasta 25 mm2 o rígidosde hasta 35 mm2.

c Bloque Vigi C60 Clase AÉstos aseguran la desconexión del circuitopara corrientes diferenciales residuales,alternas senoidales y corrientes rectificadascon o sin componente continua, que puedanaparecer tanto progresivamente como deforma brusca. Están especialmenteconcebidos para la protección de circuitoscon receptores electrónicos que incorporenrectificación de la señal senoidal. El resto decaracterísticas que presentan los Vigi C60Clase A son idénticas a los de Clase AC,excepto que los Clase A se ofrecen sólo ensensibilidades de 30 y 300 mA.

c Bloque Vigi C60 Clase A “si”Esta versión superinmunizada del bloqueVigi C60 es una evolución muy importantede la versión Clase A estándar anterior.Responde satisfactoriamente en aplicacionesen las que pueda existir riesgo de disparosintempestivos de los diferencialesconvencionales clase AC o clase A estándar,provocados por rayos, líneas con muchosreceptores electrónicos acumulados,iluminación fluorescente controladaelectrónicamente, maniobras bruscas de lared, etc. Además evitan el riesgo de nodisparo de los diferenciales convencionalespor bloqueo o cegado debido a la presenciade altas frecuencias en la red, presencia decomponentes continuas y bajas temperaturas.

c Bloque Vigi C60 Clase ASuperinmunizado influenciasExternasEste modelo es una evolución muyimportante del Clase A Superinmunizado“si”, como se ha descrito en el capítulo 3.

Los ambientes agresivos presentan unriesgo elevado para el correctofuncionamiento de los dispositivos



diferenciales. Un diferencial estándar, eneste tipo de ambientes, sufre una rápidacorrosión de su relé de disparo queimpedirá la apertura del circuito en caso deproducirse un defecto de aislamiento.

La gama posee idénticas prestacionesque la gama “si” ante perturbacioneseléctricas y además evita el riesgo de nodisparo del diferencial debido a la corrosióninterna en determinadas aplicaciones

Bloque Vigi C60 2 polos

expuestas a atmósferas corrosivas talescomo:

v Compuestos de cloro.

v Ozono.

v Azufre.

v Óxidos de nitrógeno.

v Sal marina.

v Humedad.



Montaje del bloque diferencial Vigi C60

+ =

Interruptorautomático C60

Bloque diferencialVigi C60

Interruptor automáticodiferencial C60



Tabla resumen de la gama disponible de bloques Vigi C60 multi 9

3 1

T

2 4

3 1 5

T

2 4 6

3 1 5

T

2

7

4 6 8

3 1

T

2 4

3 1 5

T

2 4 6

3 1 5

T

2

7

4 6 8


(mA) (A) Vigi C60 - Clase AC Vigi C60 - Clase A Vigi C60 “si” - Clase A Vigi C60Superinmunizado Clase A

Instantáneos

2 polos 10 25 26508 – – –30 25 26509 26743 26747 2670030 40 26537/26504(1) – 26761 2670130 63 26611/26506(1) 26773 26774 26702300 25 26511 26745 – –300 40 26539/26505(1) – – –300 63 26613/26507(1) 26775 – –500 63 26614 – – –

3 polos 30 25 26518 26750 26751 –30 40 26540 – 26764 2669130 63 26620 26784 26789 26721300 25 26522 26752 – –300 40 26542 – – –300 63 26622 26790 – –500 63 26626 – – –

4 polos 30 25 26531 26757 26756 2670330 40 26543 – 26767 2670430 63 26643 26798 26799 26705300 25 26533 26759 – –300 40 26545 – – –300 63 26645 26800 – –500 63 26646 – – –

Selectivos S

2 polos 30 25 – – – –30 63 – – – –300 25 – – – –300 63 26552 26616 26779 267061000 63 26554 – – –

3 polos 30 25 – – – –30 63 – – – –300 25 – – – –300 63 26561 26631 26794 –1000 63 26563 26632 – –

4 polos 30 25 – – – –30 63 – – – –300 25 – – – –300 63 26570 26648 26804 267311000 63 26572 26650 – 26677

(1) Referencias para uso a 130 V CA.



Características eléctricas Vigi C60 Clase AC

N.° polos 2, 3 y 4Calibres In (A) 25, 40, 63

Sensibilidad diferencial In (mA) 10, 30, 300, 500, 300 S , 1000 SPoder de corte Icn = Im (kA) idéntico al poder de corte del automático

al cual va asociadoNorma de fabricación UNE-EN 61009/EN 61009/CEI 1009Tensiones límite de funcionamiento Vigi C60 130 V: 102 V;del botón de test (V) Vigi C60 230/400 V: 176 VÍndice de protección IP20 en bornes/IP40 en la cara frontalClase de aislamiento II en cofret o con cubrebornesAuxiliares gama estándar C60Tensión asignada de aislamiento Ui (V) 500 V CATensión asignada de empleo Ue (V) 130...230/400 V CATolerancia de la tensión de alimentación –20 % / +10 %Frecuencia de utilización nominal 50/60 Hz


Resistencia a la onda de corriente de choque 250 A para instantáneos, segúntipo 8/20 s UNE-EN 61008-61009 (3 kA para “si” y )


Resistencia a la corriente de conexión 200 A, según UNE-EN 61008-61009oscilatoria amortiguada tipo 0,5 s / 100 kHz (>200 A para “si” y )

Resistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 61008directo de un motor (10 In para “si” y )


Protección contra las sobretensiones de alimentación especificación Merlin Gerin:230/415 V CA –20 % +10 %

Resistencia dieléctrica según UNE-EN 61009-1Resistencia de aislamiento según UNE-EN 61009 / CEI 1000-8 / CEI 1000-9Tensión de choque 1,2/50 s según CEI 1000-4-5 y CEI 1543


Campos magnéticos:Inmunidad a las perturbaciones conducidas de altas frecuencias según CEI 1000-4-6 y CEI 1543Inmunidad a las perturbaciones de altas frecuencias radiadas según CEI 1000-4-3 y CEI 1543Transitorios rápidos en ráfagas según CEI 1000-4-4/1543, 4 kV crestaDescargas electrostáticas según CEI 1000-4-2/1543


Bloques diferenciales Vigi C60 multi 9




Vigi C60 Clase A Vigi C60 Clase A Superinmunizado “si”Vigi C60 Clase A Superinmunizado influencias Externas

2, 3 y 4 2, 3 y 4 25, 63 25, 40, 63

30, 300, 300 S 30, 300 S– –

– –– –

– –– –– –– –– –– –50 Hz 50 Hz

Características comunes para todos los bloques diferenciales Vigi C60




Características mecánicas Vigi C60

Tipo de bornes de caja o mordaza con estrías, con lengüeta antierror queevita introducir cable con el borne apretado

Par de apriete máximo 3,5 Nm; excepto calibre 25 A: 2 NmDiámetro de acceso a los tornillos 8 mmCapacidad de los bornes calibres 25 A: cable rígido hasta 25 mm2

calibres > 25 A: cable rígido hasta 35 mm2

Modo de fijación sobre perfil DIN 35 mmsobre cuadro con 2 tornillos

Resistencia al arranque del carril 100 NAutoextinguibilidad 960 °C, 30 s sobre partes aislantes conectadas

a tensión según CEI 695-2-1.650 °C, 30 s sobre partes aislantes noconectadas a tensión según CEI 695-2-1.

Resistencia mecánica choques: 15 g según CEI 68.2.27sacudidas: 3 g según CEI 68.2.6

Endurancia mecánica en vacío: 20000 ciclos según UNE-EN 61009(n.° de maniobras) en carga: 10000 ciclos según UNE-EN 61009

con In 0,9por accionamiento del botón de test: 20000 ciclos según UNE-EN 61009por corriente de defecto: 20000 ciclos según UNE-EN 61009

Peso de C60 + bloque Vigi C60 (g) 25 A 40 A 63 A 2 polos 220 + 120 220 + 120 220 + 150 3 polos 340 + 180 340 + 180 340 + 210 4 polos 450 + 180 450 + 180 450 + 210

Resistencia al entorno

Temperatura de utilización clase AC: –5 °C a +60 °Cclase A y A “si” y A : –25 °C a +60 °C

Temperatura de almacenaje –40 °C a +70 °CCalor húmedo según UNE-EN 61009Tropicalización ejecución 2 (95 % de humedad relativa a 55 °C

según CEI 68.2.30)Influencia de la altitud según UNE-EN 61009


7.5 Bloques diferencialesadaptables Vigi iDPNy Vigi DPNc

Para la protección diferencial en “salidas”,un interruptor magnetotérmico diferencialse construye asociando un interruptorautomático iDPN con un bloquediferencial Vigi iDPN. Algunosinterruptores magnetotérmicosdiferenciales en “salidas” también estánigualmente disponibles en versiónmonobloc: éstos se denominaniDPN Vigi (sólo 1 P+N) ver apartado 7.3.Para la protección diferencial en

“Cabeceras de grupo”, un interruptorautomático diferencial se construyeasociando a un interruptor magnetotérmicoiDPN un bloque diferencial Vigi DPNc(1+N y 3+N).

Algunos interruptores magnetotérmicosdiferenciales “Cabecera de grupo” tambiénestán disponibles en versión monobloc:éstos se denominan DPN Vigic (3+N).Ver apartado 7.3.

Bloques diferenciales Vigi iDPN

Los bloques diferenciales Vigi iDPN seutilizan para realizar la protección



diferencial en “salidas” asociadas con uninterruptor automático iDPN.

El relé de disparo de corriente residual eselectromecánico y funciona sin fuenteauxiliar.

Todos los bloques Vigi asociables a losinterruptores automáticos iDPN disponende elementos antierror en calibre y númerode polos que hacen imposible cualquierasociación incorrecta a un interruptorautomático (conforme al anexo G de lanorma UNE-EN 61009).

c Bloques Vigi iDPN Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Son productos conformes a la normaUNE-EN 61009. Incluye modelosde dos calibres: 25 y 40 A, en 30 o 300 mA.Admiten auxiliares eléctricos y accesoriosdiversos. Presentan inmunidad básicacontra disparos intempestivos: hasta 250 Acresta.

c Bloques Vigi iDPN Clase AÉstos aseguran la desconexión del circuitopara corrientes diferenciales residuales,alternas senoidales y corrientes rectificadascon o sin componente continua, quepuedan aparecer tanto progresivamentecomo de forma brusca. Estánespecialmente concebidos para la

protección de circuitos con receptoreselectrónicos que incorporen rectificaciónde la señal senoidal. El resto decaracterísticas que presentan los Vigi iDPNclase A son idénticas a los de Clase AC.

c Bloques Vigi iDPN Clase A “si”Esta versión Superinmunizada del bloqueVigi iDPN es una evolución muy importantede la versión clase A estándar anterior.Responde satisfactoriamente enaplicaciones en las que puedan existirriesgos de disparos intempestivos de losdiferenciales convencionales clase AC oclase A estándar, provocados por rayos,líneas con muchos receptores electrónicosacumulados, iluminación fluorescentecontrolada electrónicamente, maniobrasbruscas de la red, etc. Además, evitan elriesgo de no disparo de los diferencialesconvencionales por bloqueo o cegadodebido a la presencia de altas frecuenciasen la red, presencia de componentescontinuas y bajas temperaturas.

Bloques diferenciales Vigi DPNc“Función Cabecera de grupo”

Los bloques diferenciales Vigi DPNc seutilizan para realizar la proteccióndiferencial en “Cabecera de grupo”asociadas con un interruptormagnetotérmico iDPN.

El relé de disparo de corriente residual eselectromecánico y funciona sin fuenteauxiliar.

Todos los bloques Vigi asociables a losinterruptores automáticos iDPN disponende elementos antierror en calibre y númerode polos que hacen imposible cualquierasociación incorrecta a un interruptorautomático (conforme al anexo G de lanorma UNE-EN 61009).



Tabla resumen de la gama disponible de bloques diferencialesVigi iDPN y Vigi DPNc

N

T

N

N

N

T

NN

T

NN

N

T

N

N

N

NN

T

NN


(mA) (A) Vigi iDPN Vigi iDPN Vigi iDPN Vigi DPNc Vigi DPNc Vigi DPNcClase AC Clase A Clase A “si” Clase AC Clase A Clase A “si”

Instantáneos

1P+N 30 25 21681 21685 21689 21741 21745 21749300 25 21682 21686 21690 21742 21746 2175030 40 21683 21687 21691 21743 21747 21751300 40 21684 21688 21692 21744 21748 21752

3P 30 25 21695 21699 21703 – – –300 25 21696 21700 21704 – – –30 40 21697 21701 21705 – – –300 40 21698 21702 21706 – – –

3P+N 30 25 21709 21713 21717 21755 21759 21763300 25 21710 21714 21718 21756 21760 2176430 40 21711 21715 21719 21757 21761 21765300 40 21712 21716 21720 21758 21762 21766

Selectivos S

1P+N 300 40 – – – – – 21753

3P+N 300 40 – – – – – 21767




Vigi iDPN y Vigi DPNcN.° polos 1P+N; 3P; 3P+N (Vigi DPNc: 1P+N y 3P+N)Calibres In (A) 25, 40Sensibilidad diferencial In (mA) 30, 300 (Vigi DPNc: 300 S )

Poder de corte Icn = Im (kA) idéntico al poder de corte del automático al cual va asociado

Normativa aplicable UNE-EN 61009, EN 61009

Indice de protección IP20 / IPxxB

Clase de aislamiento II en cofret o con cubrebornes

Tensión asignada de aislamiento Ui (V) 400 V CA

Tensión asignada de empleo Ue (V) 230/400 V CA

Tensión de test U (V) 2P: 102 a 255 V3 y 3P+N: 112 a 456 V

Frecuencia de utilización nominal 50 Hz


Resistencia a la onda de corriente de choque 250 A para instantáneos, según UNE-EN 61008-61009 (3 kA para “si”)tipo 8/20 s 3 kA para tipo S, según UNE-EN 61008-61009 (5 kA para “si”)Resistencia a la corriente de conexión 200 A, según UNE-EN 61008-61009 (>200 A para “si”)oscilatoria amortiguada tipo 0,5 s / 100 kHzResistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 61008 (10 In para “si”)directo de un motor


Protección contra las sobretensiones especificación Merlin Gerin:de alimentación 230/415 V CA –20 % +10 %Resistencia dieléctrica según UNE-EN 61009Resistencia de aislamiento según UNE-EN 61009 / CEI 1000-8 / CEI 1000-9Tensión de choque 1,2/50 µs según CEI 1000-4-5 y CEI 1543




Características mecánicas y resistencia al entornoTipo de bornes de caja con lengüeta antierrorPar de apriete máximo 2 Nm - tornillo mixto plano-estrellaCapacidad de los bornes cable rígido hasta 16 mm2


Endurancia mecánica en carga: 10.000 ciclos, según calibrePeso (g) 1P+N: 90

3P, 3P+N: 165Temperatura de utilización clase AC: –5 °C a +60 °C

clases A y A “si”: –25 °C a +60 °C



7.6 Bloques diferencialesadaptables Vigi C120 multi 9


Los bloques diferenciales adaptablesVigi C120 multi 9, para instalar en cuadroseléctricos sobre carril DIN, añaden lafunción de protección diferencial contradefectos de aislamiento a los interruptoresautomáticos magnetotérmicos C120. Estánconcebidos como auxiliares de losautomáticos C120 de 2, 3 y 4 polos, por locual no poseen ningún dispositivo de cortepropio, sino que, en presencia de unacorriente diferencial residual, el bloque VigiC120 actúa sobre el mecanismo de aperturadel dispositivo de corte magnetotérmico alcual va asociado el C120.

La asociación del bloque Vigi C120 alautomático C120 se efectúa sin ningún tipode tornillería, mediante un sencillo cliprotativo incorporado en su parte inferior. ElVigi C120 posee cables rígidos para laconexión eléctrica directa con elmagnetotérmico C120 y se sirve con uncubrebornes para poder aislar la conexiónefectuada. Son productos conformes a lanorma UNE-EN 61009 y se ofrecen en unsólo calibre de 125 A adaptable a todos loscalibres de la gama de interruptoresautomáticos C120 de 10 a 125 A. Suconcepción es muy similar al bloque VigiC60 multi 9, ofreciéndose también en tresversiones para poder adaptarse a todo tipode instalaciones:

c Bloque Vigi C120 Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoría de las instalaciones existentes,con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal, obien electrónicos que incorporen fuente dealimentación con aislamiento galvánicocompleto del resto de instalación.

Se ofrecen las sensibilidades de 30, 300,500 y 1000 mA, con versiones instantáneasy algunas selectivas.

Admiten los mismos auxiliareseléctricos de la gama C60 (ver apartado7.8 de este capítulo). Presentan inmunidadbásica contra disparos intempestivos:hasta 250 A cresta para los instantáneos y3 kA cresta para los selectivos, según ondade corriente tipo 8/20 s.

Además permiten el rearme simultáneo oindependiente del automático a través deuna maneta propia blanca independiente dela del interruptor automático C120. Dichamaneta blanca posee además un indicadorrojo que al descender la maneta señalizaque ha disparado la parte diferencial.Incorpora botón de test y la conexión porbornes de caja es para cables flexibles dehasta 35 mm2 o rígidos de hasta 50 mm2.

c Bloque Vigi C120 Clase AEsta versión asegura la desconexión delcircuito para corrientes diferencialesresiduales, alternas senoidales y corrientesrectificadas con o sin componente continua,que puedan aparecer tanto progresivamentecomo de forma brusca. Estánespecialmente concebidos para receptoreselectrónicos que incorporen rectificación dela señal senoidal. El resto de característicasson idénticas a los de clase AC.

c Bloque Vigi C120 Clase ASuperinmunizado “si”Esta versión supone una evoluciónimportante de la clase A estándar anterior.Responde satisfactoriamente incluso enaplicaciones en las que puedan existirriesgo de disparos intempestivos de losdiferenciales convencionales anteriores,provocados por rayos, maniobras en la red,etc. Además evitan también el riesgo de nodisparo de los diferenciales convencionalespor bloqueo debido a muy bajas temperaturaso a la presencia de altas frecuencias ocomponentes continuas en la red.

Bloque Vigi C120 2 polos Bloque Vigi C1203 polos




Tabla resumen de la gama disponible de bloques Vigi C120 multi 9

3 1

T

2 4

3 1 5

T

2

7

4 6 8

3 1

T

2 4

3 1 5

T

2

7

4 6 8

Montaje del bloque diferencial Vigi C120

+ =

Interruptorautomático C120

Bloque diferencialVigi C120

Interruptor automáticodiferencial C120

3 1 5

T

2 4 6

3 1 5

T

2 4 6

c Bloque Vigi C120 Clase ASuperinmunizado influencias ExternasEste modelo es una evolución muyimportante de la clase A Superinmunizado“si”, como se ha descrito en el capítulo 3.

Los ambientes agresivos presentan unriesgo elevado para el correctofuncionamiento de los dispositivosdiferenciales. Un diferencial estándar, eneste tipo de ambientes, sufre una rápidacorrosión de su relé de disparo queimpedirá la apertura del circuito en caso deproducirse un defecto de aislamiento.

La gama posee idénticas prestaciones quela gama “si” ante perturbaciones eléctricasy además evita el riesgo de no disparo deldiferencial debido a la corrosión interna endeterminadas aplicaciones expuestas aatmósferas corrosivas tales como:

v Compuestos de cloro.

v Ozono.

v Azufre.

v Óxidos de nitrógeno.

v Sal marina.

v Humedad.


(mA) (A) Vigi C120 - Clase AC Vigi C120 - Clase A Vigi C120 “si” - Clase A Vigi C120Superinmunizado

Instantáneos

2 polos 30 125 18563 18572 18591 –

300 125 18564 18573 18592 –

500 125 18565 18574 18593 –

3 polos 30 125 18566 18575 18594 18676

300 125 18567 18576 18595 18677

500 125 18568 18577 18596 –

4 polos 30 125 18569 18578 18597 18602

300 125 18570 18579 18598 18678

500 125 18571 18580 18599 –

Selectivos S

2 polos 300 125 18544 18581 18556 –

500 125 – 18582 – –

1000 125 18545 18583 18557 –

3 polos 300 125 18546 18584 18558 –

500 125 – 18585 – –

1000 125 18547 18586 18559 –

4 polos 300 125 18548 18587 18560 18600

500 125 – 18588 – –

1000 125 18549 18589 18561 18601



Características eléctricas Vigi C120 Clase AC

N.° polos 2, 3 y 4

Calibres In (A) 125 A

Sensibilidad diferencial In (mA) 30, 300, 300 S , 500, 1000 SPoder de corte Icn = Im (kA) idéntico al poder de corte del automático

al cual va asociadoNorma de fabricación UNE-EN 61009/EN 61009/CEI 1009

Temperatura de utilización (°C) –5 / +60

Tensiones límite de funcionamiento del botón de test (V) 2p: 195 a 456; 3 y 4p: 112 a 456Índice de protección IP20 en bornes/IP40 en la cara frontalClase de aislamiento II en cofret o con cubrebornesTensión asignada de aislamiento Ui (V) 500 V CATensión asignada de empleo Ue (V) 230/415 V CAFrecuencia de utilización nominal 50/60 Hz


Resistencia a la onda de corriente de choque 250 A para instantáneos, segúntipo 8/20 s UNE-EN 61008-61009 (3 kA para “si” y )


Resistencia a la corriente de conexión 200 A, según UNE-EN 61008-61009oscilatoria amortiguada tipo 0,5 s / 100 kHz (>200 A para “si” y )Resistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 61008 (10 In para “si” y )directo de un motor


Protección contra las sobretensiones especificación Merlin Gerin:de alimentación 230/415 V CA –20 % +10 %Resistencia dieléctrica según UNE-EN 61009Resistencia de aislamiento según UNE-EN 61009 / CEI 1000-8 / CEI 1000-9Tensión de choque 1,2/50 µs según CEI 1000-4-5 y CEI 1543




Características mecánicas y resistencia al entorno (comunes)

Tipo de bornes de caja con lengüeta antierror aisladaPar de apriete máximo 3,5 Nm - tornillos mixto plano-estrellaCapacidad de los bornes cable rígido: hasta 50 mm2

cable flexible: hasta 35 mm2

Autoextinguibilidad (CEI 695-2-1) 960 °C partes aislantes con tensión650 °C partes aislantes sin tensión

Peso (g) 2 polos: 325; 3 polos: 500; 4 polos: 580Temperatura de utilización clase AC: –5 °C a +60 °C

clases A, A “si” y A : –40 °C a +60 °C





Vigi C120 Clase A Vigi C120 Clase A Superinmunizado “si”Vigi C120 Clase A Superinmunizado influencias Externas

2, 3 y 4 2, 3 y 4 ( : 3 y 4)

125 A 125 A

30, 300, 300 S , 500, 500 S , 1000 S 30, 300, 300 S , 500, 1000 S ( : 30, 300, 300 S y 1000 S ).

Características comunes para todos los bloques diferenciales Vigi C120



7.7 Bloques diferencialesadaptables Vigi NG125 multi 9


Los bloques diferenciales Vigi NG125multi 9 añaden la función de proteccióndiferencial a los interruptoresmagnetotérmicos NG125. Están concebidoscomo auxiliares de los automáticos NG125de 2, 3 y 4 polos, por lo cual los Vigi NG125no poseen ningún dispositivo de cortepropio, sino que, en presencia de unacorriente de fuga a tierra el Vigi actúa sobreel mecanismo de disparo del NG125. Lasprotecciones que realiza son:

c La protección de personas contracontactos indirectos.

c La protección complementaria de personascontra contactos indirectos (30 mA).

c La protección de las instalacioneseléctricas y los receptores contra losdefectos de aislamiento.

Son productos conformes a la normaUNE-EN 60947-2, anexo B.

Admiten auxiliares eléctricos y accesoriosdiversos. Además poseen rearmeindependiente del automático, incorporanbotón de test de funcionamiento, posibilidadde disparos remotos a través del auxiliarespecífico bobina de disparo MXV yseñalización de defecto con el auxiliar SDV.Se tienen calibres de 63 A y 125 A en 3y 4 polos, y 63 A en 2 polos.

Sea cual sea el tipo de circuitos yreceptores a proteger, incluso los másactuales, podemos encontrar una soluciónadecuada dentro de las dos gamas debloque Vigi NG125 multi 9:

c Bloque Vigi NG125 Clase ACEsta clase de protección asegura ladesconexión del circuito para corrientesdiferenciales residuales, alternassenoidales, que puedan aparecer tantoprogresivamente como de forma brusca.Esta clase responde satisfactoriamente enla mayoria de las instalaciones existentes,

con predominio de receptores resistivosque no puedan alterar significativamente eltipo de señal de defecto alterna senoidal.

Incluye diversos modelos, en 2, 3 y 4 polos,con calibre de 63 A, instantáneos en 30o 300 mA.

c Bloque Vigi NG125 Clase AEstos aseguran la desconexión del circuitoante corrientes diferenciales residuales,alternas senoidales y corrientes rectificadascon o sin componente continua, quepuedan aparecer tanto progresivamentecomo de forma brusca. Estánespecialmente concebidos para laprotección de circuitos con receptoreselectrónicos que incoporen rectificación dela señal senoidal.

Una de las características másdiferenciadoras que presentan los VigiNG125 Clase A es que ofrecen una versiónregulable que permite realizar hasta3 niveles de selectividad, ya que la gamapresenta una gran flexibilidad tanto ensensibilidades (30, 300, 1000, 3000 mA)como en retardos (Instantáneo, Selectivo,Retardado).

La versión I/S/R incorpora umbral deprealarma regulable asociado a un contactode salida para señalización a distancia.

c Bloques Vigi NG125 Clase A “si”Esta versión superinmunizada del bloqueVigi NG125 es una evolución muyimportante de la versión clase A estándaranterior. Responde satisfactoriamente enaplicaciones en las que pueda existir riesgode disparos intempestivos de losdiferenciales convencionales clase AC oclase A estándar, provocados por rayos,líneas con muchos receptores electrónicosacumulados, iluminación fluorescentecontrolada electrónicamente, maniobrasbruscas de red, etc. Además evitan elriesgo de no disparo de los diferencialesconvencionales por bloqueo o cegadodebido a la presencia de altas frecuenciasen la red, presencia de componentescontinuas y bajas temperaturas. Completodel resto de instalación.



Tabla resumen de la gama disponible de bloques Vigi NG125 multi 9

N.° de polos Sensibilidad Imáx. Referencias

(mA) (A) Vigi NG125 - Clase AC Vigi NG125 - Clase A Vigi NG125

“si”

2 polos 30 63 19000 19010 –

30 63 – 19008 (1) –

300 63 19001 19012 –

300 63 – 19009 (1) –

300 S 63 – 19030 –

1000 S 63 – 19031 –

3 polos 30 63 19002 19013 –

300 63 19003 19014 –

300 S 63 – 19032 –

1000 S 63 – 19033 –

300 a 3000 I/S/R 63 – 19036 –

300 a 3000 I/S/R 63 – 19053 (2) –

30 125 – 19039 19100

30 125 – 19050 (2) –

300 a 1000 I/S 125 – 19044 –

300 a 3000 I/S/R 125 – 19047 19106

300 a 3000 I/S/R 125 – 19055 (2) –

4 polos 30 63 19004 19015 –

300 63 19005 19016 –

300 S 63 – 19034 –

1000 S 63 – 19035 –

300 a 3000 I/S/R 63 – 19037 –

300 a 3000 I/S/R 63 – 19054 (2) –

30 125 – 19041 19101

30 125 – 19051 (2) –

300 125 – 19042 –

300 a 1000 I/S 125 – 19046 –

300 a 3000 I/S/R 125 – 19049 19107

300 a 3000 I/S/R 125 – 19056 (2) –

2 4

T1 3

2 4

T1 3 5

6

2 4

T1 3 5 7

6 8

(1) Tensión de empleo: 110-220 V CA.(2) Tensión de empleo: 440-500 V CA, sin función prealarma.

Montaje del bloque diferencial Vigi NG125

+ =

Interruptor automáticomagnetotérmico NG125

Bloque diferencial VigiNG125

Interruptor automáticodiferencial NG125



Características eléctricas Vigi NG125 Clase ACN.° polos 2, 3 y 4Calibres In (A) 63Sensibilidad diferencial In (mA) 30, 300

Retardos posibles fijos instantáneos

Poder de corte Icu = Im (kA) idéntico al del automático al cual va asociadoNorma de fabricación UNE-EN 60947.2, anexo BTemperatura de utilización (°C) –5 / +60Tensiones de funcionamiento del botón de test (V) 2p: 195 a 456; 3, 4p: 109 a 456Índice de protección IP20 en bornes / IP40 en la cara frontalClase de aislamiento II en cofret o con cubrebornesAuxiliares gama estándar NG125Tensión asignada de aislamiento Ui (V) 690 V CATensión asignada de empleo Ue (V) 230/415 V CATensión asignada impulsional Uimp. 8 kVTolerancia de la tensión de alimentación –20 % +10 %Frecuencia de utilización nominal 50/60 Hz


Resistencia a la onda de corriente de choque 250 A para instantáneos, segúntipo 8/20 s UNE-EN 60947-2, anexo B (3 kA para “si”)

3 kA para tipo S, según UNE-EN 60947-2,anexo B (5 kA para “si”)

Resistencia a la corriente de conexión 200 A, según UNE-EN 60947-2, anexo Boscilatoria amortiguada tipo 0,5 s / 100 kHz (>200 A para “si”)Resistencia a la corriente tipo de arranque 6 In, según UNE-EN 60947-2,directo de un motor anexo B (10 In para “si”)


Protección contra las sobretensiones especificación Merlin Gerin:de alimentación 230/415 V CA –20 % +10 %Resistencia dieléctrica según UNE-EN 60947-2, anexo BResistencia de aislamiento según UNE-EN 60947-2, anexo BTensión de choque 1,2/50 µs según CEI 1000-4-5 y CEI 1543




Características mecánicas y resistencia al entorno (comunes)Tipo de bornes de caja con lengüeta antierror aisladaPar de apriete máximo cal. 63 A: 3,5 Nm, tornillos plano 6,5 o pz 2

cal. 125 A: 6 Nm, tornillo Allen 4Capacidad de los bornes cal. 63 A: flex. hasta 35 mm2, ríg. hasta 50 mm2

cal. 125 A: flex. hasta 50 mm2, ríg. hasta 70 mm2


Peso (g) 2p 3p 4pfijo 250 410 450regulable – 750 800

Bloques diferenciales Vigi NG125 multi 9


(1) El modelo I/S/R posee un umbral de prealarma regulable entre el 10 % y el 50 % de la sensibilidad regulada en el Vigi NG125.(2) Se ofrecen algunas versiones a tensiones de empleo especiales, ver tabla pág. 147.



Vigi NG125 Clase A Vigi NG125 Clase A Superinmunizado “si”2, 3 y 4 3, 4 63 y 125 63 y 125fijos: 30, 300, 300 S , 1000 S fijos: 30regulable I/S: 300, 500, 1000regulable I/S/R: 300, 500, 1000, 3000 (1) regulable I/S/R: 300 a 3000fijos: Instantáneos o Selectivos (60 ms) fijos: Instantáneosregulables I/S: Instantáneo o Selectivo (60 ms)regulables I/S/R: Instantáneo, Selectivo (60 ms) o Retardado (150 ms) regulables I/S/R: Instantáneo, Selectivo (60 ms) o Retardado (150 ms)idéntico al del automático al cual va asociado idéntico al del automático al cual va asociadoUNE-EN 60947-2, anexo B UNE-EN 60947-2, anexo B–25 / +60 –25 / +602p: 195 a 456; 3, 4p: 109 a 456 3, 4p: 109 a 456IP20 en bornes / IP40 en la cara frontal IP20 en bornes / IP40 en la cara frontalII en cofret o con cubrebornes II en cofret o con cubrebornesgama estándar NG125 + (SDV y MXV los regulables) gama estándar NG125 + (SDV y MXV los regulables)690 V CA 690 V CA230/415 V CA (2) 230/415 V CA8 kV 8 kV–20 % +10 % –20 % +10 %50/60 Hz 50/60 Hz

Características comunes para todos los bloques diferenciales Vigi NG125



OFS

7.8 Gama de telemandos y deauxiliares para dispositivosdiferenciales residuales multi 9

Telemandos para C60+Vigi yC120+Vigi

Es posible incorporar un mandomotorizado, o telemando, a la izquierda delos interruptores automáticos diferenciales,con Vigi, o los interruptores automáticossin Vigi de las gamas C60 y C120, parapoderlos gobernar a distancia. Existen dosmodelos de telemando, Tm para la gamaC60 (de 0,5 a 63 A) y Tm para la gamaC120 (de 10 a 125 A). Requieren una tensiónde mando de tipo mantenido para mantenercerrado el automático.

Es apto para aplicaciones de mando decircuitos en los que se realicen un bajonúmero de maniobras. Una aplicaciónhabitual de estos dispositivos es el rearmea distancia, tras un disparo diferencial o porsobreintensidad, de interruptoresautomáticos diferenciales de difícil acceso.En estos casos se recomienda evitarsiempre rearmar un número elevado deveces sobre defecto: la utilizaciónsimultánea de bloques Vigisuperinmunizados ayudará a lograrlo yaque permiten reducir mucho los disparosdiferenciales intempestivos (innecesarios).

Referencias:Tm para C60 1-2 P: 18310.Tm para C60 3-4 P: 18311.Tm para C120 1-2 P: 18312.

Auxiliares para ID, DPN N Vigi“si”, Clario, C60+Vigi y C120+Vigi

Los auxiliares eléctricos permiten el disparoo la señalización a distancia de losautomáticos C60, C120, ID, iDPN/N,iDPN N Vigi e iDPN Vigi “si”.

Siempre se montan en el lado izquierdo delaparato correspondiente. El máximonúmero de auxiliares que se puedeincorporar al mismo tiempo es elcorrespondiente a 6 pasos de 9 mm(54 mm). En caso de incorporar bobinasy contactos al mismo tiempo, debencolocarse primero junto al automático lasbobinas, y a su izquierda los contactos.

Los auxiliares son los siguientes:

c Auxiliares de señalización a distancia.Conformes a la norma UNE-EN 60947-5-1:

v Contacto OF (ref. 26924): contactoconmutado que indica si el automático o eldiferencial correspondiente está abierto ocerrado.v Contacto SD (ref. 26927): contactoconmutado que indica si el automático o eldiferencial ha disparado por defecto.

c Contacto OF+OF/SD (ref. 26929): doblecontacto conmutado que permite realizarlas dos funciones descritas antes OF y SD.

Posee dos contactos internos:

v Superior: OF.v Inferior: SD u OF.

La función del contacto inferior se eligemediante un conmutador rotativo situadoen el lateral derecho. La funciónseleccionada queda indicada en la caradelantera.

Al igual que en el caso del contacto SD,posee un indicador mecánico rojo deactuación en el frontal.

c Contacto auxiliar OFS (ref. 26923): estecontacto hace de adaptador para podercolocar el resto de auxiliares anteriores enel ID. Es, por tanto, de uso obligatorio en elID. Al mismo tiempo, por sí mismo, es uncontacto tipo OF.

OF OF+OF/SD

Telemando Tm C120para C120 de 2 polos.

SD



Auxiliares para NG125 +Vigi NG125

Los auxiliares eléctricos para las gamasNG125 con o sin el bloque diferencial VigiNG125 incorporado, realizan las mismasfunciones descritas en la página anterior.Físicamente son diferentes a los utilizadospara el resto de gamas multi 9, y por lotanto poseen otras referencias comerciales.Las principales características diferenciadorasrespecto a las descritas antes son:

c Se montan todos a la izquierda delmagnetotérmico NG125, que acepta comomáximo una bobina y dos contactos auxiliares.

c Los contactos auxiliares son siempredobles contactos conmutados (con doblefunción fija o conmutable): OF+OF, OF+SD,OF+OF/SD (conmutable).

c Los bloques Vigi de calibre 125 A y losde 63 regulables admiten dos auxiliaresespecíficos que se insertan en su partesuperior:

v SDV: contacto de señalización a distanciade disparo por diferencial.v MXV: bobina de disparo a distancia através del bloque Vigi (igual función queMX+OF normal pero que permite ahorrarespacio lateral).

Los auxiliares más habituales son:

c Contacto OF+OF: ref. 19071.

c Contacto OF+SD: ref. 19072.

c Bobina MX+OF a 220-415 V CA: ref. 19064.

c Bobina MN a 220-240 V CA: ref. 19067.

c Bobina MNS a 220-240 V CA: ref. 19068.

c Contacto SDV (NA): ref. 19058.

c Bobina MXV a 110-240 V CA: ref. 19060.

c Auxiliares para disparar a distancia.Conformes a la norma UNE-EN 60947-2:

v Bobinas MX y MX+OF: puesto a tensiónprovoca el disparo y la apertura delautomático al cual está asociado:

– Equipado de un contacto de autocorte.– Equipado con un contacto O+F paraseñalizar la posición “abierto” o “cerrado”del automático (MX+OF).

v Bobinas MN y MNx: cuando la tensiónde alimentación baja por debajo del 35 %al 70 % de la nominal, provoca el disparo yla apertura del automático al que estáasociado. Entre tanto impide el rearme delautomático hasta que la tensión sereestablezca a su valor nominal defuncionamiento. Su aplicación principalpodría encontrarse en paros de emergenciamediante pulsador y seguridad en circuitosque alimentan varias máquinas, impidiendola puesta en marcha no controlada demotores.

La versión MNx actúa sólo por acciónvoluntaria sobre pulsador normalmentecerrado y no dispara por bajada o pérdidade la alimentación auxiliar.

v Bobina MNS (ref. 26963 para 220 a240 V CA): idéntica a la bobina MN perotemporizando su disparo 200 ms.

v Bobina MSU (refs. 26479 a 255 V y26979 a 275 V): asociadas con losautomatismos iDPN, C60, C120 o bien conlos diferenciales ID y los interruptores I-NA,disparan el automático o el diferencial encaso de sobretensión permanente quepuede producirse por:

– Corte de neutro por obras u operacionesde mantenimiento.– Errores de conexión.– Presencia de armónicos.

La aparición de sobretensionespermanentes dentro de las instalaciones deBaja Tensión produce:

– Destrucción o deterioro prematuro de losreceptores.– Disminución de la seguridad y protecciónde las personas. OF+OF OF+SD MN MXV SDV



7.9. Nueva gama de relésdiferenciales electrónicos detoroidal separado

Función

Los relés Vigirex, a través de su toroidalasociado, miden la corriente de fuga atierra de una instalación eléctrica.

La gama de los relés Vigirex permite:

c La protección diferencial (RH10, RH21,RH99).

c La señalización (RMH + RM12T o RH99).

c La protección diferencial y la señalización(RHUs y RHU).

Utilización

La gama Vigirex responde a lasnecesidades de protección y demantenimiento para todos los niveles de lainstalación. En función de los relés, seintegran en redes de BT alterna en régimende neutro TT, IT o TNS con tensiones dehasta 1000 V y frecuencias comprendidasentre 50/60 Hz y 400 Hz.

Los relés Vigirex de protección estánadaptados para funcionar con el conjuntode la aparamenta eléctrica del mercado.

Relés de protección diferencial

Los relés de protección provocan el cortede alimentación de la red supervisada conel fin de proteger:

c A las personas contra los contactosindirectos y, de modo complementario,contra los contactos directos.

c Los bienes contra los riesgos deincendios.

c Los motores.

Los relés controlan la apertura delinterruptor automático al que estánasociados cuando se supera el umbral desensibilidad de la corriente de fuga I∆n.Según los relés, el umbral de sensibilidad

I∆n puede ser fijo, ajustable o conmutable,y la visualización de la superación delumbral se puede realizar mediantevisualización digital del valor de la corrientemedida o mediante LED.

Este disparo puede ser instantáneo otemporizado. Algunos aparatos permitenregular esta temporización.

Los relés de protección memorizan eldefecto diferencial. Después de eliminar eldefecto, el relé vuelve a estar listo parafuncionar, tras el rearme manual delcontacto de salida.

Relés tipo RH

Vigirex se presenta en una gama completapara responder a todas las necesidades deinstalación y mantenimiento.

Toda la gama se presenta en dosformatos:

c Carril DIN (3 módulos = 54 mm).

c Empotrable (72 × 72 mm).

Las principales características técnicasque presentan estos relés son:

c 6 tensiones disponibles:

v 12/48 V CC - 12/24 V CA 50/60 Hz.v 48 V CA 50/60 Hz.v 110/130 V CA 50/60 Hz.v 220/240 V CA 50/60/400 Hz.v 380/415 V CA 50/60 Hz.v 440/525 V CA 50/60 Hz.

c Relé de disparo con o sin enclavamiento,según modelo.

c Contacto adicional para cableadoopcional con seguridad positiva.

c Toroidales de diámetro 30 y 50 mmencliquetables en relés de carril DIN.

c Toroidales asociados tipo A cerrados, OAabiertos o rectangulares.

c Control permanente de la conexión toro/relé.



La gama de relés RH de proteccióndiferencial, está compuesta por:

RH10

c Sensibilidad y temporización fijas.

c Las sensibilidades disponibles son:0,03 A / 0,05 A / 0,1 A / 0,15 A / 0,25 A /0,3 A / 0,5 A / 1 A.

RH21

c Dispone de 3 posiciones:

v 30 mA instantáneo.v 300 mA instantáneo.v 300 mA selectivo.

RH99

c Sensibilidades y temporizacionesregulables.

c 9 sensibilidades (de 0,03 A a 30 A).

c 9 temporizaciones (de 0 a 4,5 segundos)adaptada a todos los niveles de instalación.

Relés de señalización

Los relés de señalización permitensupervisar un descenso deaislamiento eléctrico debido alenvejecimiento de los cables o a laextensión de la red.

La medida permanente de la evoluciónde las corrientes de fuga permite planificarlas acciones de mantenimientopreventivo identificando las salidasimplicadas. El aumento de estas corrientesde fuga pueden conllevar la parada de laexplotación.

La señalización se controla mediantela superación de un umbral de lacorriente de fuga. Según el relé, elumbral puede ser regulable oconmutable y la visualización de lasuperación del umbral se puederealizar mediante la visualización digitaldel valor de la corriente medida omediante LED.

Esta señalización puede ser instantánea otemporizada. Algunos aparatos permitenregular esta temporización.

Los relés de señalización nomemorizan el defecto diferencial, elcontacto de salida se rearmaautomáticamente tras la desaparición deldefecto.

Dentro de este tipo de relés nosencontramos con el RH99 y el RMH +RM12T.

RH99Las principales características del RH99 deseñalización:

c Señalización local y a distancia.

c Montaje sobre carril DIN o empotrable.

c 9 umbrales conmutables predefinidos de0,03 A a 30 A.

c 9 temporizaciones conmutablespredefinidas de instantánea a4,5 segundos.



RMHEl Vigirex RMH es un aparato adaptado atodos los niveles de la instalación.

Presenta:

c Capacidad de controlar hasta 12 salidas(mediante 12 toroidales).

c Posibilidad de regulación muy amplia entiempo y en sensibilidad.

c Varios modos de instalación.

c Una visualización y un controlpermanente de la corriente de fuga a tierra.

c Una tecnología de análisis de corriente através de microprocesador.

Precisión de la medida:

c Medida rms de las corrientes de fuga atierra.

c Filtraje en frecuencia.

Una sensibilidad apropiada:

El Vigirex RMH puede regularse a cualquierumbral con pasos de 1 o 100 mA.

c Umbral de prealarma I pre-al.: de 15 mAa 30 A.

c Umbral de alarma Ialarm.: de 30 mA a30 A.

Una temporización adecuada:

c Temporización anterior al disparo de laprealarma t pre-al.: de 0 a 5 segundos.

c Temporización anterior al disparo de laalarma t alarm.: de 0 a 5 segundos.

Relés de protección y señalización:RHU y RHUsLa gama de relés RHUs es exactamenteigual que la RHU, salvo en que no disponede comunicación.

Con esta gama (RHU y RHUs) se puedevisualizar:

c Corriente de fuga.

c % de la corriente de fuga respecto a I∆n.

c Parámetros regulados.

c Corriente de fuga que ha causado eldisparo.

c Corriente de fuga máxima medida.

Las posibles regulaciones que se tienencon los RHU y RHUs son:

c I∆n de 0,03 a 30 A.

c Temporización: De instantánea a4,5 segundos en pasos de 10 ms.

c Relé de prealarma y de alarma.



MERLIN GERIN

Vigirex

RH10P

1A/inst

Test no trip

Test

Reset

RH10 con contacto de salida con rearme manual local tras fallo

Red para proteger BT 1.000 V RH10M RH10P

Montaje en carril DIN Montaje empotrado

Sensibilidad 0,03 A - instantánea

Alimentación de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC 50/60 Hz 56100 5620048 V CA 50/60 Hz 56110 56210de 110 a 130 V CA 50/60 Hz 56120 56220de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 56130 56230de 380 a 415 V CA 50/60 Hz 56140 56240de 440 a 525 V CA 50/60 Hz 56150 56250











Sensibilidad 0,5 A - instantanea


Sensibilidad 1 A - instantánea




"on" = trip

"off" = no trip

ResetTest

Modif

MERLIN GERIN

Vigirex

RHU

AmA

alarm

fault

I%(I n )

max

I alarm

t alarm (s)

I n

t (s)l

RH21 con contacto de salida con rearme manual local tras defectoRed a proteger BT 1.000 V RH21M RH21P


Sensibilidad 0,03 A - instantáneaSensibilidad 0,3 A – instantánea o temporizada de 0,06 sAlimentación de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC 50/60 Hz 56160 56260

48 V CA 50/60 Hz 56161 56261de 110 a 130 V CA 50/60 Hz 56162 56262de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 56163 56263de 380 a 415 V CA 50/60 Hz 56164 56264de 440 a 525 V CA 50/60 Hz 56165 56265

RH99 con contacto de salida con rearme manual local tras defectoRed a proteger BT 1.000 V RH99M RH99P


Sensibilidad de 0,03 A a 30 A – instantánea o temporizada de 0 a 4,5 s


RHUs con contacto de salida con rearme manual local tras defectoRed a proteger BT 1.000 V RHUs

Alarma: sensibilidad de 15 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 4,5 sDefecto: sensibilidad de 30 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 4,5 sAlimentación monofásica 48 V CA 50/60 Hz 28576

de 110 a 130 V CA 50/60 Hz 28575de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 28573de 380 a 415 V CA 50/60 Hz 28574



"on" = trip

"off" = no trip

ResetTest

Modif

MERLIN GERIN

Vigirex

RHU

AmA

alarm

fault

I%(I n )

max

I alarm

t alarm (s)

I n

t (s)l

RHU con contacto de salida con rearme manual local tras defecto(con comunicación)Red a proteger BT 1.000 V

RHU

Alarma: sensibilidad de 15 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 5 sDefecto: sensibilidad de 30 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 5 sAlimentación monofásica 48 V CA 50/60 Hz 28570

de 110 a 130 V CA 50/60 Hz 28569de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 28560de 380 a 415 V CA 50/60 Hz 28568

RH99 con contacto de salida con rearme tras la desaparición del falloRed para controlar BT 1.000 V RH99M RH99P


Sensibilidad 0,03 A - instantáneaSensibilidad de 0,1 A a 30 A - instantánea o temporizada de 0 s a 4,5 sAlimentación de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC 50/60 Hz 56190 56290

48 V CA 50/60 Hz 56191 56291de 110 a 130 V CA 50/60 Hz 56192 56292de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 56193 56293de 380 a 415 V CA 50/60 Hz 56194 56294de 440 a 525 V CA 50/60 Hz 56195 56295

RMH y multiplexor RM12TRed para controlar BT 1.000 V RM12T RMH


Prealarma: sensibilidad de 15 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 5 sAlarma: sensibilidad de 30 mA a 30 A - instantánea o temporizada de 0 a 5 sAlimentación monofásica de 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz 28566 28563



Relés Vigirex RH10 RH21

Características generalesTipo de red para supervisar: BT alterna/Tensión de la red 50/60/400 Hz 1.000 V 50/60/400 Hz 1.000 VEsquema de conexión a tierra TT, TNS, IT TT, TNS, ITClasificación de tipo A, AC según CEI 60947-2 c cTemperatura de funcionamiento –35 ˚C/+70 ˚C –35 ˚C/+70 ˚CTemperatura de almacenamiento –55 ˚C/+85 ˚C –55 ˚C/+85 ˚C

Características eléctricas del producto según CEI 60755, CEI 60947-2 y EN 60947-2, UL 1053Alimentación: tensión asignada de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC 50/60 Hz/CC c c

de empleo Ue 48 V CA 50/60 Hz c cde 110 a 130 V CA 50/60 Hz c cde 220 a 240 V CA 50/60/400 Hz c cde 380 a 415 V CA 50/60 Hz c cde 440 a 525 V CA 50/60 Hz c c

Rango de funcionamiento Ue: de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC del 55% al 120% Ue (1) del 55% al 120% Ue (1)en tensión 48 V Ue 415 V del 55% al 110% Ue del 55% al 110% Ue

Ue > 415 V del 70% al 110% Ue del 70% al 110% UeCategoría de sobretensión IV IVTensión asignada soportada al impulso hasta Ue = 525 V CA Uimp (kV) 8 8Consumo máx. CA c 4 VA c 4 VA

CC c 4 W c 4 WInsensible a los microcortes y 60 ms c cTiempo máx. de intervención por corte de toroidal (según la norma CEI 60947-2) c cRango de medida de corriente Rango de medidas – –de fuga Precisión de la medida – –

Tiempo de refresco de la visualización – –Detección de la corriente de Umbral I∆n 1 umbral fijo 2 umbrales conmutables 0,03 A o 0,3 Adefecto 0,03 A - 0,05 A - 0,1 A - 0,15 A

0,25 A - 0,3 A - 0,5 A - 1 ARango de detección de la corriente de defecto 80% I∆n al 100% I∆n 80% I∆n al 100% I∆nTemporización ∆t instantánea instantánea para I∆n = 0,03 A

1 temporización regulableinstantánea o 0,06 s para I∆n = 0,3 A

Umbral de regulación ∆t 0 s 0 s 0,06 sTiempo máx. de no funcionamiento a 2 I∆n – – 0,06 sTiempo máx. de funcionamiento a 5 I∆n 0,015 s 0,015 s 0,13 s(sólo relé diferencial)Tiempo combinado máx. a 5 I∆n (4) 0,04 s 0,04 s 0,15 sRegulación sin conmutadorContacto de salida inversor con enclavamiento inversor con enclavamiento

Alarma Umbral I alarma – –

Rango de detección de la corriente de alarma – –Temporización ∆t alarma – –

Umbral de ajuste de ∆t alarma – –Tiempo máx. de no detección con 2 I alarma – –Tiempo máx. de detección de 5 I alarma – –Ajuste – –Contacto de salida – –Histéresis – –

Test con o sin conmutación Local c cde los contactos de salida y A distancia mediante cable (10 m máx.) c crearme (Reset) de los contactos A distancia mediante cable en varios relés (10 m máx.) c cde salida tras defecto A distancia a través de la COM – –Vigilancia automática Del enlace de toroidal/relé permanente permanente

De la alimentación permanente permanenteDe la electrónica permanente permanente

(1) Del 80% al 120% Ue si Ue < 20 V.(2) –15% en la puesta en tensión.(3) < 10% de I∆n: visualización 0 y > 200% de I∆n: visualización SAT.(4) Tiempo máximo de desaparición de la corriente de defecto en asociación con un interruptor automático Merlin Gerin de calibre ≤ 630 A.

Relés de protección. Con contacto de salida con rearme manual local después de defecto



RH99 RHUs y RHU

50/60/400 Hz 1.000 V 50/60/400 Hz 1.000 VTT, TNS, IT TT, TNS, ITc c–35 °C/+70 °C –25 °C/+55 °C–55 °C/+85 °C –55 °C/+85 °C

c –c cc cc cc –c –del 55% al 120% Ue (1) –del 55% al 110% Ue del 70% al 110% Ue (2)del 70% al 110% Ue –IV IV8 8c 4 VA c 4 VAc 4 W –c cc c– del 10% (3) al 200% de I∆n– ± 10% de I∆n– 2 s9 umbrales conmutables 1 umbral regulable0,03 A - 0,1 A - 0,3 A - 0,5 A - 1 A - 3 A - 5 A - 10 A - 30 A de 0,03 A a 1 A por pasos de 0,001 A

de 0,015 A a 1 A por pasos de 0,1 A80% I∆n al 100% I∆n 80% I∆n al 100% I∆ninstantánea para I∆n = 0,03 A instantánea para I∆n = 0,03 A9 temporizaciones conmutables predefinidas 1 temporización regulableinstantánea de 4,5 s instantánea de 5 s por pasos de 10 ms0 s 0,06 s 0,15 s 0,25 s 0,31 s 0,5 s 0,8 s 1 s 4,5 s 0 s 0,06 s ∆t– 0,06 s 0,15 s 0,25 s 0,31 s 0,5 s 0,8 s 1 s 4,5 s – igual que RH990,015 s 0,13 s 0,23 s 0,32 s 0,39 s 0,58 s 0,88 s 1,08 s 4,58 s 0,015 s

0,04 s 0,15 s 0,25 s 0,34 s 0,41 s 0,6 s 0,9 s 1,1 s 4,6 s 0,04 s igual que RH99conmutador tecladoinversor con enclavamiento inversor con enclavamiento– 1 umbral regulable

de 0,015 A a 1 A por pasos de 0,001 Ade 0,015 A a 1 A por pasos de 0,1 Acon 0,015 A < I alarma < 30 A

– 80% I alarma al 100% I alarma– 1 temporización regulable

instantánea a 5 s por paso de 10 ms– 0 s 0,06 s ∆t– – ídem que I∆n– 0,015 s ídem que I∆n– teclado o bus interno– normalmente abierto sin enclavamiento– desactivación de la alarma al 70% del umbral I alarmac cc cc c– c (RHU únicamente)permanente permanentepermanente permanentepermanente permanente



Relés de protección. Con contacto de salida con rearme manual local después de defecto

Relés Vigirex RH10

Características técnicas del producto según CEI 60755, CEI 60947-2 y EN 60947-2, UL 1053 (continuación) Características de los contactos de salida Corriente nominal térmica (A) 8 según la norma CEI 60947-5-1 Carga mínima 10 mA a 12 V Corriente asignada de empleo (A) Categoría de empleo AC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC13

24 V 6 6 5 5 6 248 V 6 6 5 5 2 –110 V 6 6 4 4 0,6 –220-240 V 6 6 4 4 – –250 V – – – – 0,4 –380-415 V 5 – – – – –440 V – – – – – –660-690 V – – – – – –

Visualización y señalización De la presencia de tensión (LED y/o relé) (1) cDel rebasamiento del umbral de defecto (LED) c de alarma (LED y relé) –De la corriente de fuga y de las regulaciones (digital) –

Precinto de los ajustes: tapa precintable que permite el test y el reset local c Comunicación Capacidad para supervisión por bus interno – Características mecánicas del producto Empotrado DIN Dimensiones 72 × 72 mm 6 pasos de 9 mm Peso 0,3 kg 0,3 kg Clase de aislamiento (CEI 60664-1) Cara anterior II II

Salida de comunicación – – Índice de protección IP (CEI 60529) Cara anterior IP40 IP40

Otras caras IP30 IP30Conectores IP20 IP20

Choque en parte frontal IK (EN 50102) IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) Vibraciones según Lloyd's y Veritas de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm

y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g Resistencia al fuego (CEI 60695-2-1) c c Entorno Calor húmedo sin funcionamiento (CEI 60068-2-30) 28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95% Calor húmedo en funcionamiento (CEI 60068-2-56) 48 h 00 Categoría ambiental C2 Bruma salina (CEI 60068-2-52) Ensayo KB gravedad 2 Grado de polución (CEI 60664-1) 3 Compatibilidad electromagnética (2) Descargas electrostáticas (CEI 61000-4-2) Nivel 4

Susceptibilidad irradiada (CEI 61000-4-3) Nivel 3Susceptibilidad conducida baja energía (CEI 61000-4-4) Nivel 4Susceptibilidad conducida alta energía (CEI 61000-4-5) Nivel 4Perturbaciones de radiofrecuencia (CEI 61000-4-6) Nivel 3Perturbaciones radioeléctricas (UNE-EN 55011) Clase B

Poder calorífico 3,52 MJ 4,45 MJ Toroidales y accesorios Toroidales Toroidales de tipo A, OA c

Toroidales rectangulares cpara I∆n 500 mA

Cables Enlace de toroidales-relés por par trenzado estándar cno incluido

(1) Según el tipo de cableado (continuidad de servicio óptima o seguridad óptima).(2) Compatibilidad para el conjunto de relé + toroidal.



RH21 RH99 RHUs y RHU

8 8 810 mA a 12 V 10 mA a 12 V 10 mA a 12 VAC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC13 AC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC13 AC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC136 6 5 5 6 2 6 6 5 5 6 2 6 6 5 5 6 26 6 5 5 2 – 6 6 5 5 2 – 6 6 5 5 2 –6 6 4 4 0,6 – 6 6 4 4 0,6 – 6 6 4 4 0,6 –6 6 4 4 – – 6 6 4 4 – – 6 6 4 4 – –– – – – 0,4 – – – – – 0,4 – – – – – 0,4 –5 – – – – – 5 – – – – – 5 – – – – –– – – – – – – – – – – – – – – – – –– – – – – – – – – – – – – – – – – –c c cc c c– – c– – cc c c

– – c (RHU únicamente)Empotrado DIN Empotrado DIN Empotrado72 × 72 mm 6 pasos de 9 mm 72 × 72 mm 6 pasos de 9 mm 72 × 72 mm0,3 kg 0,3 kg 0,3 kg 0,3 kg 0,3 kgII II II II II– – – – IIIP40 IP40 IP40 IP40 IP40IP30 IP30 IP30 IP30 IP30IP20 IP20 IP20 IP20 IP20IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) IK07 (2 julios)de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm de 2 a 13,2 Hz ± 1 mm de 2 a 13,2 Hz ± 1 mmy de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 gc c c c c

28 ciclos +25 °C/+55 °C/HR 95% 28 ciclos + 25 °C/55 °C/HR 95% 28 ciclos + 25 °C/+55 °C/HR 95%48 h 00 Categoría ambiental C2 48 h 00 Categoría ambiental C2 48 h 00 Categoría ambiental C2Ensayo KB severidad 2 Ensayo KB severidad 2 Ensayo KB severidad 23 3 3Nivel 4 Nivel 4 Nivel 4Nivel 3 Nivel 3 Nivel 3Nivel 4 Nivel 4 Nivel 4Nivel 4 Nivel 4 Nivel 4Nivel 3 Nivel 3 Nivel 3Clase B Clase B Clase B3,52 MJ 4,45 MJ 3,52 MJ 4,45 MJ 10 MJ

c c cc c c

c c c



Relés de señalización. Con contacto de salida con rearme después de la desaparicióndel defecto

RH99M

RH99P

RMH

RM12T

+

Relés Vigirex

Características generales

Tipo de red para supervisar: BT alterna/Tensión de la redEsquema de conexión a tierraClasificación de tipo A, AC según CEI 60947-2Temperatura de funcionamientoTemperatura de almacenamiento

Características eléctricas del producto

Alimentación: de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CC 50/60 Hz/CCtensión asignada de empleo Ue 48 V CA 50/60 Hz

de 110 a 130 V CA 50/60Hzde 220 a 240 V CA 50/60/400 Hzde 380 a 415 V CA 50/60 Hzde 440 a 525 V CA 50/60 Hz

Rango de funcionamiento en Ue: de 12 a 24 V CA - de 12 a 48 V CCtensión 48 V Ue 415 V

Ue > 415 VCategoría de sobretensiónTensión asignada soportada al impulso hasta Ue = 525 V CA Uimp (kV)Consumo máx. CA

CCInsensible a los microcortes 60 msTiempo máx. de intervención por corte de toroidal (según la norma CEI 60947-2)Rango medida corriente de fuga Rango de medidas

Precisión de la medidaTiempo de medida de un circuitoTiempo de medida de los 12 circuitosTiempo de refresco de la visualización

Alarma Umbral I alarma

Rango de detección de la corriente de alarmaTemporización ∆t alarma

Umbral de regulación de ∆t alarmaTiempo máximo de no detección de 2 I∆n (2 I alarma para RMH)Tiempo máximo de detección de 5 I∆n (5 I alarma para RMH)RegulaciónContacto de salidaHistéresis

Prealarma Umbral I prealarma

Rango de detección de la corriente de prealarmaTemporización ∆t prealarma

PrecisiónRegulaciónContacto de salidaHistéresis

Test con o sin conmutación Localde los contactos de salida

A distancia cable a cable (10 m máx.)A distancia cable a cable en varios relés (10 m máx.)A distancia a través de la COM

Vigilancia automática Del enlace de toroidal/reléDel enlace de toroidal/multiplexor RM12T y RM12T/RMHDe la alimentaciónDe la electrónica

(1) Del 80% al 120% Ue si Ue < 20 V.(2) –15% en la puesta en tensión.



RH99 RMH y RM12T asociados

50/60/400 Hz 1.000 V 50/60/400 Hz 1.000 VTT, TNS TT, TNS– ––25 ˚C/+70 ˚C –25 ˚C/+55 ˚C–55 ˚C/+85 ˚C –55 ˚C/+85 ˚C

c –c –c –c cc –c –del 55% al 120% Ue (1) –del 55% al 110% Ue del 70% al 110% Ue (2)del 70% al 110% Ue –IV IV8 84 VA 8 VA4 W –c cc c– de 0,015 A a 60 A en 12 circuitos de medida– ± 10% de I alarma– < 200 ms– < 2,4 s (< n × 200 ms si n toroidales)– 2 s9 umbrales conmutables 1 umbral regulable/circuito0,03 A - 0,1 A - 0,3 A - 0,5 A - 1 A - 3 A - 5 A - 10 A - 30 A de 0,03 A a 1 A por pasos de 0,001 A

de 0,015 A a 1 A por pasos de 0,1 A80% I alarma al 100% I alarma 80% I alarma al 100% I alarmainstantánea para I alarma = 0,03 A instantánea para I alarma = 0,03 A9 temporizaciones conmutables predefinidas: instantánea de 4,5 s 1 temporización ajustable/circuito

instantánea de 5 s por pasos de 10 ms0 s 0,06 s 0,15 s 0,25 s 0,31 s 0,5 s 0,8 s 1 s 4,5 s 0 s otras temporizaciones– 0,06 s 0,15 s 0,25 s 0,31 s 0,5 s 0,8 s 1 s 4,5 s 0,2 s 0,2 s + ∆t alarma0,015 s 0,13 s 0,23 s 0,32 s 0,39 s 0,58 s 0,88 s 1,08 s 4,58 s 2,4 s 2,4 s + (1,2 3 ∆t alarma)conmutador teclado o bus internoinversor inversorsin desactivación del contacto de alarma al 70%

del umbral I alarma– 1 umbral regulable/circuito

de 0,015 A a 1 A por pasos de 0,001 Ade 1 A a 30 A por pasos de 0,1 Acon 0,015 A I prealarma I alarma 30 A

– 80% I prealarma al 100% I prealarma– 1 temporización regulable/circuito

instantánea de 5 s por pasos de 10 ms– 0/-20% para todas las regulaciones– teclado o bus interno– de cierre– desactivación del contacto de prealarma

al 70% del umbral I de prealarmac c y confirmación (Reset) de la memorización de la

visualización (digital y LED) de la alarmac –c –– c y confirmación (Reset) de la memorización de la

visualización (digital y LED) de la alarmapermanente permanente– permanentepermanente permanentepermanente permanente



Relés de señalización. Con contacto de salida con rearme después de la desaparicióndel defecto

RH99M

RH99P

RMH

RM12T

+

Relés Vigirex

Características eléctricas del producto (continuación)Características de los contactos de Corriente nominal térmica (A)salida según la norma CEI 60947-5-1 Carga mínima

Corriente asignada de empleo (A) Categoría de empleo24 V48 V110 V220-240 V250 V380-415 V440 V660-690 V

Visualización y señalización de la presencia de tensión (LED y relé)del rebasamiento del umbral de alarma (LED y relé)del rebasamiento del umbral de prealarma (LED y relé)de la corriente de fuga y de los ajustes (digital)

Precinto de las regulaciones: tapa precintable que permite el test y el reset localComunicaciónCapacidad para supervisión por bus internoCaracterísticas mecánicas del productoDimensionesPesoClase de aislamiento (CEI 60664-1) Cara anterior

Salida de comunicaciónIndice de protección IP (CEI 60529) Cara anterior

Otras carasConectores

Choque en cara anterior IK (EN 50102)Vibraciones seno Lloyd’s y Veritas

Resistencia al fuego (CEI 60695-2-1)Características ambientalesCalor húmedo sin funcionamiento (CEI 60068-2-30)Calor húmedo en funcionamiento (CEI 60068-2-56)Bruma salina (CEI 60068-2-52)Grado de contaminación (CEI 60664-1)Compatibilidad electromagnética (1) Descargas electrostáticas (CEI 61000-4-2)

Susceptibilidad irradiada (CEI 61000-4-3)Susceptibilidad conducida de baja energía (CEI 61000-4-4)Susceptibilidad conducida de alta energía (CEI 61000-4-5)Perturbaciones de radiofrecuencia (CEI 61000-4-6)Perturbaciones radioeléctricas (UNE-EN 55011)

Poder caloríficoToroidales y accesoriosToroidales Toroidales de tipo A, OA

Toroidales rectangularespara I∆n 500 mA

Cables Enlace de toroidales-relés por par trenzado estándarno suministrado

(1) Compatibilidad para el conjunto de relé + toroidal.



RMH y RM12T asociadosRH99

RMH RMH + RM12TRM12T

8 8 – –10 mA a 12 V 10 mA a 12 V – –AC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC13 AC12 AC13 AC14 AC15 DC12 DC13 – –6 6 5 5 6 2 6 6 5 5 6 2 – –6 6 5 5 2 – 6 6 5 5 2 – – –6 6 4 4 0,6 – 6 6 4 4 0,6 – – –6 6 4 4 – – 6 6 4 4 – – – –– – – – 0,4 – – – – – 0,4 – – –5 – – – – – 5 – – – – – – –– – – – – – – – – – – – – –– – – – – – – – – – – – – –c c – c LEDc c – –– c – –– c – –c c – –

– c – –Empotrado DIN Empotrado72 × 72 mm 6 pasos de 9 mm 72 × 72 mm – 12 pasos de 9 mm0,3 kg 0,3 kg 0,3 kg – 0,42 kgII II II – –– – II – –IP40 IP40 IP40 – IP40IP30 IP30 IP30 – IP30IP20 IP20 IP20 – IP20IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) IK07 (2 julios) – IK07 (2 julios)de 2 a 13,2 Hz ±1 mm de 2 a 13,2 Hz ±1 mm de 2 a 13,2 Hz ±1 mm – de 2 a 13,2 Hz ±1 mmy de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 g y de 13,2 a 100 Hz - 0,7 gc c c – c

28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95% 28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95% – 28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95%48 h 00 Categoría ambiental C2 48 h 00 Categoría ambiental C2 – 48 h 00 Categoría ambiental C2Ensayo KB severidad 2 Ensayo KB severidad 2 – Ensayo KB severidad 23 3 – 3Nivel 4 – Nivel 4 –Nivel 3 – Nivel 3 –Nivel 4 – Nivel 4 –Nivel 4 – Nivel 4 –Nivel 3 – Nivel 3 –Clase B – Clase B –3,52 MJ 4,45 MJ 10 MJ – 14 MJ

c – c –c – c –

c – c –



7.10 Toroidales y accesorios comunes para toda la gama Vigirex

Toroidales

Relés asociadosRelés de señalizaciónRelés de protecciónUtilizaciónPara trabajos nuevos y ampliacionesPara renovación y ampliacionesCaracterísticas generalesTipo de red para supervisarTensión de aislamiento UiToroidal cerradoToroidal abiertoTemperatura de funcionamientoTemperatura de almacenamientoIndice de protecciónCaracterísticas eléctricas del productoRelación de transformaciónResistencia a la corriente de cortocircuito trifásica Icw 100 kA/0,5 sResistencia a la corriente diferencial decortocircuito (CEI 60947-2 en kA eficaz) I∆w 85 kA/0,5 sCategoría de sobretensiónTensión asignada soportada al impulso Uimp (kV)Caracterización de los toroidalesCorriente asignada de empleo Ie (A)Sección máx. admisible por fase de los conductores (mm2 cobre)Características mecánicas del productoTipo de toroidalToroidal TA30Toroidal PA50Toroidal IA80Toroidal MA120ToroidalSA200Toroidal GA300Toroidal POAToroidal GOAToroidal rectangularToroidal rectangularCableadoSección de los cables (mm2) para una resistencia R = 3 Ω0,220,7511,5Tipo de montajeEncliquetado en relé Vigirex (montaje posterior)En carril DIN simétrico (montaje horizontal o vertical)En panel pleno o perforado o chapa perfiladaEn cableEn juego de barrasCaracterísticas ambientalesCalor húmedo sin funcionamiento (CEI 60068-2-30)Calor húmedo en funcionamiento (CEI 60068-2-56)Bruma salina (CEI 60068-2-52)Grado de polución (CEI 60664-1)Poder calorífico (MJ)

(1) Para I∆n u 500 mA.(2) De 0,5 a 2,5 mm2.

Toroidal cerrado de tipo A: IA80.

Toroidal abierto de tipo OA: GOA.

Toroidal rectangular.



Toroidal cerrado de tipo A Toroidal abierto de tipo OA Toroidal rectangular

RH99, RMH RH99, RMH RH99 y RMH (1)RH10, RH21, RH99, RHU y RHUs RH10, RH21, RH99, RHU y RHUs RH10, RH21, RH99, RHU y RHUs (1)

c – c– c –

BT 50/60/400 Hz BT 50/60/400 Hz BT 50/60/400 Hz1.000 V 1.000 V 1.000 Vc – c– c ––35 ˚C/+70 ˚C –35 ˚C/+70 ˚C –35 ˚C/+80 ˚C–55 ˚C/+85 ˚C –55 ˚C/+85 ˚C –55 ˚C/+100 ˚CIP30 (conectores IP20) – IP30 (conectores IP20)

1/1.000 1/1.000 1/1.000c c cc c cIV IV IV12 12 12

TA30 PA50 IA80 MA120 SA200 GA300 POA GOA 280 × 115 470 × 16065 85 160 250 400 630 85 250 1.600 4.00025 50 95 240 2 × 185 2 × 240 50 240 2 × 100 × 5 2 × 125 × 10

Dimensiones Ø (mm) Peso (kg) Dimensiones Ø (mm) Peso (kg) Dimensiones interiores (mm) Peso (kg)30 0,120 – – – –50 0,200 – – – –80 0,420 – – – –120 0,590 – – – –200 1,320 – – – –300 2,230 – – – –– – 46 1,300 – –– – 110 3,200 – –– – – – 280 × 115 13,26– – – – 470 × 160 21,16

Longitud de enlace máx. (m) Longitud de enlace máx. (m) Longitud de enlace máx. (m)18 18 –60 60 10 (2)80 80 10 (2)100 100 10 (2)

TA30, PA50 – –TA30, PA50, IA80, MA120 – –TA30, PA50, IA80, MA120, SA200 POA, GOA –IA80, MA120, SA200, GA300 c– – c

28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95% 28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95% 28 ciclos +25 ˚C/+55 ˚C/HR 95%48 h 00 Categoría ambiental C2 48 h 00 Categoría ambiental C2 48 h 00 Categoría ambiental C2Ensayo KB severidad 2 Ensayo KB severidad 2 Ensayo KB severidad 23 3 40,98 1,42 3,19 3,89 7,05 – 8,02 16,35 –



Captadores

Toroidales cerrados de tipo ATipo ∅ interior (mm)TA30 30 50437PA50 50 50438IA80 80 50439MA120 120 50440SA200 200 50441GA300 300 50442

Toroidales abiertos de tipo OATipo ∅ interior (mm)POA 46 50485GOA 110 50486

Toroidales rectangularesDimensiones interiores (mm)280 × 115 56053470 × 160 56054

Nota: Enlace captador-relé: cables trenzados no suministrados (ver el capítulo “Instalación yconexión”).



c ME: fijo en sensibilidad (0,3 A) y entiempo:

v Apto para calibres de 100 y 160 A.

c MH: regulable en sensibilidad de 0,03a 10 A y en tiempo de 0 a 310 ms:

v Apto para calibres de 100, 160 y 250 A.

c MB: regulable en sensibilidad de 0,3 a30 A, y en tiempo de 0 a 310 ms:

v Apto para calibres de 400 y 630 A.

7.11 Bloques diferencialesadaptables Vigicompact

Para interruptores automáticos CompactNS100 a NS630. La protección diferencialse obtiene por el montaje de undispositivo diferencial residual Vigidirectamente en los bornes inferiores delaparato. Después de la adaptación del Vigi,se conservan todas las característicassiguientes del interruptor automático:

c Conformidad con las normas.

c Grados de protección, aislamiento declase II en la cara anterior.

c Seccionamiento con corte plenamenteaparente.

c Características eléctricas.

c Características de los bloques de relés.

c Formas de instalación y conexionado.

c Accesorios de señalización, medida ymando.

c Accesorios de instalación y conexionado.

Calibre Tensión(V)

Referencias

3P 4P

ME 100/160 29212 29213

MH 100/160 220/440 29210 29211440/550 29215 29216

MH 250 220/440 31535 31536440/550 31533 31534

MB 400/630 32455 32456

Adaptador 100/250 – – 29214de bloqueVigi de 4Psobre 400/630 – – 32457aparatode 3P

BloqueVigi

Tabla resumen de la gama disponible de bloques Vigi para Compact NS




Bloques Vigi para Compact NS

Conformidad con las normasc CEI 947-2 anexo B.

c Decreto del 14 noviembre 1988.

c CEI 255-4 / UNE 21136 y CEI 801-2 a 5:protección contra los disparosintempestivos debidos a lassobretensiones pasajeras, rayos,conmutaciones de aparatos en la red,descargas electrostáticas, ondasradioeléctricas.

c CEI 755: clase A. Insensibilidada las componentes continuas de hasta 6 mA.

1 regulación de la sensibilidad, 2 regulación de la temporización (que posibilita la protección diferencial selectiva),3 precinto que impide el acceso a las regulaciones, 4 botón de test que permite la verificar regularmente el disparo simulando undefecto diferencial, 5 botón pulsador de rearme (necesario después del disparo por defecto diferencial),6 placa de características, 7 alojamiento para el contacto auxiliar SDV.

c Funcionamiento hasta –25 oC, siguiendola norma VDE 664.

Señalización a distanciaLos Vigi pueden incorporar un contactoauxiliar para la señalización a distancia deldisparo bajo defecto diferencial.

AlimentaciónLos Vigi se alimentan por la tensión de lared que protegen. No necesitan pues deninguna alimentación exterior.

Funcionan incluso con sólo presencia detensión entre dos fases.

Dimensiones y pesos NS100 - NS160 NS250 NS400 - NS630dimensiones 3 polos 105 236 86 135 355 110L H P (mm) 4 polos 140 236 86 180 355 110peso (kg) 3 polos 2,5 2,8 8,8

4 polos 3,2 3,4 10,8

Dispositivos diferenciales Vigi ME Vigi MH Vigi MB residualesnúmero de polos 3, 4 (*) 3, 4 (*) 3, 4 (*)para Compact NS100 N/H/L

NS160 N/H/L

NS250 N/H/L

NS400 N/H/L

NS630 N/H/L

Características de la protección diferencialsensibilidad I∆n (A) fijo regulable regulable

0,3 0,03 - 0,3 - 1 - 3 - 10 0,3 - 1 - 3 - 10 - 30temporización retardo intencional (ms) fijo regulable regulable

< 40 0 60(**) 150(**) 310(**) 0 60 150 310tiempo total < 40 <40 <140 <300 <800 < 40 < 140 < 300 < 800de corte (ms)

tensión nominal (V) CA 50/60 Hz 200...440 200...440 - 440...550 200...400 - 440...550

(*) Los bloques Vigi 3P se adaptan igualmente sobre los interruptores automáticos 2P.(**) Cualquiera que sea el escalón de temporización, si la sensibilidad está regulada a 30 mA, no se aplica ningún retardo en el disparo.

vigi

200 / 440 V - 50 / 60 Hz

2 4 6

1 3 5

T

NS 250

before dielectric testremove th is cover

avant test diélectriqueenlever ce couvercle

N

310

150

60

0

0,03 ( ∆t = 0 )

vigi MH3

1

0,3

∆t(ms)

I∆n(A)

10

HS

T R

1 2 3 4 5 6 7



7.12 Curvas de disparo de los dispositivos diferencialesMerlin Gerin

Curvas de disparo para dispositivos diferenciales multi 9:ID, DPN Vigi, bloques Vigi Clario, Vigi C60, Vigi C120

instantáneos

corriente de fuga

eficaz ld (mA)

0,03

0,05

0,15

0,37

0,20

1

10

100

1000

3000

mA

1000

mA

300 m

A

instantáneos

selectivos

30 m

A10

mA

tiempo

de disparo (s)

300030030 100010

sensibilidad nominal

In del dispositivo

500

500 m

A

ccccc Regla práctica para conseguir selectividad entre diferenciales

Recordemos que las 2 condiciones deaplicación práctica para conseguirselectividad diferencial son:

1) sensibilidad:In aguas arriba > 2 In aguas abajo .

2) tiempo:Tiempo de no disparo aguas arriba 1,2 vecesel tiempo total de apertura del aparato aguasabajo .

A B

A

B

A

B



Curvas de disparo para la gama Vigi NG125 multi 9

Curva de disparoVigi NG125I∆n = 300 mAinstantáneo

Id/I∆n

0 1 2 4 50

50

100

150

200

250

300

350

400

500

450

t (ms)

3 6 7 8 9 10

Curva de disparoVigi NG125I∆n ≥ 300 mAtipo S (60 ms)

0 1 2 4 50

100

200

400

600

700

3 6 7 8 9 10

300

500

Id/I∆n

t (ms)

Curva de disparoVigi NG125I∆n = 30 mAinstantáneo

10 50 100 150 200 2500

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

t (ms)

300

Id (mA)



0 1 2 4 50

200

400

800

1200

1400

3 6 7 8 9 10

600

1000

t (ms)

Id/I∆n

Curva de disparoVigi NG125I∆n ≥ 300 mAtipo R (150 ms)

Los bloques diferenciales regulablesofrecen la posibilidad de ajustar el retardodel tiempo de disparo:

v Instantáneo (I).

v Selectivo (S): 60 ms.

v Retardado: 150 ms.

Gracias a este retardo, si un aparato deuna derivación aguas abajo (ID, Vigi C60,

ccccc Selectividad diferencial utilizando Vigi NG125

Vigi C120 o interruptor automáticodiferencial (DPN Vigi Clario) detecta undefecto diferencial, el interruptorautomático NG125 situado en la partesuperior del cofret no dispara, garantizandola continuidad de servicio del resto de lainstalación.

Esta tabla indica la regulación del NG125,en función del aparato de abajo, para tenerselectividad (total) ante defecto diferencial.

Curvas de disparo para la gama Vigirex RHUCurvas tipo de disparo a 50 Hz con temporización nula.

10 100 1.000 10.000 100.000 1.000.0001

10

100

1.000

10.000

100.000

Tiem

po d

e di

spar

o (m

s)

Corriente de fuga eficaz Id (mA)

Curvas deizquierda aderecha

curva 30 mAcurva 300 mAcurva 1 Acurva 3 Acurva 10 Acurva 30 A

Abajo Arriba: Vigi NG125

Selectivo (60 ms) Retardado (150 ms)

300 mA 1000 mA 1000 mA 3000 mAgama tipo 500 mA 3000 mA

DPN Vigi 30 mA, inst.

ID 300 mA, inst.

Vigi C60/C120300 mA S

1000 mA S



RHU

k × I∆n

I∆n 30 mAI∆n 30 A

5

4

3

2

1

010 50 1000 f(Hz)100

k × I∆n

5

4

3

2

1

0

10 50 1000 f(Hz)100

RH10, RH21 y RH99



0,5

1,5

10 50 60 90 150 250 350

1

2

2,5

400

1234

K

frecuencia (Hz)


7.13 Comportamiento enfunción de la frecuencia delos dispositivos diferencialesMerlin Gerin

Los dispositivos diferenciales de MerlinGerin se pueden utilizar en redes a 400 Hzo más.

c A 400 Hz, el circuito de test de losdiferenciales puede dejar de funcionar alaccionar el botón de test.

De acuerdo con los estudios y normasinternacionales (CEI 479-2), el cuerpohumano es menos sensible al paso de la

corriente a 400 Hz, por lo que, a pesar de lamenor sensibilidad con la frecuencia de losdiferenciales, los aparatos clase A garantizansiempre la protección de las personas. Elmétodo de selección de los diferenciales a400 Hz es pues, la misma que a 50 Hz.

c Es importante destacar que lasensibilidad en mA del dispositivo variaráen función de la frecuencia de la red.

Las siguientes curvas representan (parafrecuencias a partir de 10 Hz), la relación Kentre la sensibilidad a una frecuenciadeterminada y la sensibilidad a 50 Hz:

Clase Calibre N.° curva(A) sensibilidad (mA)

10 30 300

IDAC 25 2 1 1

25-40 – 1 163-80-100 – 2 1

A 25-40-63 – 3 2

ID si e IDA, si todos – 4 –

todos los tipostodos – – 2

4 3

2

1

S

K = In(f)In (50 Hz)



4

0,5

1,5

10 50 60

K

90 150 250 350

1

2

2,5

400

123

frecuencia (Hz)

Clase Calibre N.° curva(A) sensibilidad (mA) sens. (A)

10 30 300 1 A

Vigi C60 2, 3 y 4P

AC 25 2 1 – –40-63 – 2 – –

A 25-63 3 3 2 –

Vigi C60 siA, si todos 4

todos los tipostodos – – 2 2

Vigi C60 multi 9

4 3

2

1

S

K

0

15

5

10

frecuencia (Hz)5010 100 400 100060

4

3

2

1

1 clase AC2 selectivos s3 clase A4 límite de seguridad de personas marcado por la norma CEI 479-2

1234

Vigi C120, Vigi NG125 multi 9

0,5

1,5

10 50 60 90 150 250 350

1

2

2,5

400

48

K

frecuencia (Hz)

Clase Calibre N.° curva(A) sensibilidad (mA)

30 300

DPNa VigiAC todos 8 8

DPN N Vigi siA, si todos 4 4

DPNa Vigi, DPN N Vigi “si” multi 9

4

8



10 100 1.000 10.0000

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

frecuencia (Hz)

Sensibilidad In mínimaSensibilidad In máxima

K

Vigicompact NS tipos ME, MH y MB



7.14 Potencias disipadas

La tabla siguiente indica la potencia disipada por polo en vatios para la aparamenta multi 9funcionando a la corriente nominal

In (A) 0,5 1 1,6 2 2,5 3 4 5 6

potencia (W)

Protección magnetotérmica

iDPN/iDPN N 1P+N (1) 2,3 2,1 2,2 2,6 3,2

iDPN/iDPN N 3P y 3P+N (1) 6,9 6,3 6,6 7,7 8,7

iDPN Vigi (1) 2,3 2,12 2,28 2,65 3,38

C60 2,2 2,3 2,5 2,4 2,4 3

C60L-MA 3 2,5 2

C120

NG125

NG125L-MA 3

C32H-DC 1,6 1,3 1,8 2,6

P25M (1) 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5

Protección diferencial

ID

IDc

Vigi iDPN 1P+N (1) 0,005 0,02 0,046 0,082 0,184

0,003 0,012 0,026 0,047 0,106

Vigi iDPN 3P y 3P+N (1) 0,003 0,013 0,029 0,051 0,115

Salida por abajo

Vigi DPNc 3P+N (1) 0,004 0,016 0,035 0,063 0,142

Salida por arriba 0,003 0,011 0,024 0,042 0,095

Vigi C60 0,001 0,002 0,005 0,01 0,012 0,02 0,03 0,07

Vigi C120

Vigi NG125

Control y mando

CT, iCT

TL, iTL

BP

V 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

CM

I

(1) Potencia disipada por aparato.

30 mA

300 mA

30 mA

300 mA



6,3 10 12,5 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125

2 3,3 3,5 4,8 4,9 6,9

4,8 9,2 9,6 9,3 9,6 15

2,51 4,61 5,55 5,5 8,74 14,3

2 2,6 2,9 3 3,5 4,6 4,5 6,6

2,6 3 3,5 4,6 5,5 4,5

1,7 2,3 2,65 2,7 3,3 3,2 3,5 3,9 4,5 5,6 7

2 2,5 3 3,2 3,5 4 4,7 5,5 6 7 9

2 2 2,5 3 3,2 3,5 4 5,5

1,5 2,1 2,1 2,4 3,1 4,2

7,5 7,5 7,5 7,5 7,5 7,5

1,3 2,88 3,81 6 9

1,3 2,88

0,512 1,311 2,048 3,2 3,84 6

0,294 0,752 1,175 1,836 3 4,7

0,319 0,816 1,275 1,992 3,264 5,1

0,394 1,008 1,575 2,461 4,032 6,3

0,263 0,672 1,050 1,641 2,688 4,2

0,076 0,19 0,30 0,49 0,77 1,2 0,77 1,21 1,89 3

1,3 2 3

0,1 0,3 0,5 0,7 1,2 1,8 2,8 4,5 1,6 2,5 4

1,3 1,3 (1P-2P) 1,6 (2P) 1,6 (2P) 4,2

1,6 (3P-4P) 2,1 (3P-4P) 2,1 (3P-4P)

2 4

0,3

0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

0,3

0,28 0,72 0,5 1,5 2,3 3,7



7.15 Resistenciaa vibraciones y choques

Toda la gama de interruptores automáticosy diferenciales Merlin Gerin se somete auna prueba de vibraciones industrialesconforme a la norma UNE-EN 60068.

Las especificaciones de estos ensayos sonlas siguientes:

c La corriente que atraviesa el aparato es0,8 veces la corriente de regulaciónnominal.

c Las vibraciones se aplican en las tresdirecciones.

c Interruptor automático abierto y luegocerrado.

c Gama de frecuencias: 2 a 80 Hz.

c Amplitud total de las vibraciones:2 mm pico.

c Aceleración a 25 Hz: 2,5 g.

Procedimiento de ensayo:

c Barrido del margen de frecuencias (deHertz a Hertz, t = 5 minutos).

c La frecuencia más crítica (o bien 25 Hz)se aplica durante 1 hora.

En el conjunto de la gama Merlin Gerinlos resultados de los ensayos son lossiguientes:

c No se produce aflojamiento alguno de lostornillos y conexiones.

c El aparato no se deteriora.

c No se producen actuacionesintempestivas del dispositivo deprotección.

Límites de utilizaciónvibraciones choques(UNE-EN 60068-2-6) (UNE-EN 60068-2-27)

tipoiDPN 3 g 15 gC60/C120 6 g 30 g/11 msNG125 3 g 15 gID 3 g nivel S2 30 g/11 ms

8.1 Introducción a laproblemática y susprincipales aplicaciones .... 184

8.2 Sistemas de reconexiónautomática Merlin Gerin ... 184

8.3 Aplicaciones de reconexiónmediante el TransmisorTelefónico BidireccionalTTB ................................... 202

8Sistemas dereconexiónautomáticaMerlin Gerin

8

8 Sistemas de reconexión automáticaMerlin Gerin


8.1. Introducción a laproblemática y susprincipales aplicaciones

Cada vez más crece en importancia lanecesidad de una continuidad de servicioen las instalaciones, de manera que elsuministro eléctrico se interrumpa el menortiempo posible, y únicamente cuando seanecesario.

Uno de los motivos que produce lasinterrupciones de suministro eléctrico, sonlos llamados disparos intempestivos de lasprotecciones de la instalación (interruptoresmagnetotérmicos y diferenciales).

Para solventar esta problemática, MerlinGerin ha diseñado distintas soluciones dereconexión automática, basándose siempreen los principios de máxima seguridad.

Es conveniente recalcar que el mejorsistema de reconexión automáticaes aquel que actúa lo menos posible.Por esta razón se recomienda lautilización de interruptores diferencialesSuperinmunizados “si” y queaseguran una reducción de los disparosintempestivos, y por lo tanto un númerode reconexiones inferiores.

Esta tecnología está disponible en todaslas versiones de bloques Vigi para C60,C120 e iDPN, así como en todos los relésde toro separado Vigirex de Merlin Gerin.

Los sistemas de reconexión automáticaestán especialmente concebidos parainstalaciones no vigiladas o de difícilacceso y donde se precise la máximacontinuidad de servicio preservandosiempre una máxima seguridad y evitandoante todo desplazamientos costosos encuanto a tiempo y dinero.

A continuación se citan algunos ejemplosde instalaciones donde es convenienteinstalar sistemas de reconexiónautomática:

c Redes de comunicación:

v Estaciones repetidoras de telefonía fija ymóvil.v Estaciones repetidoras de radio ytelevisión.

c Estaciones de medida y control:

v Transporte de gas.v Embalses.v Estaciones meteorológicas.

c Sistemas de alumbrado:

v Alumbrado público, zonas de reposo enlas autopistas.v Túneles, parkings.v Semáforos.

c Instalaciones agrícolas: riego automático,bombeo de agua, etc.

c Cajas y bancos, en especial los cajerosautomáticos.

c Sistemas de señalización en carreteras,ferrocarriles, aérea.

c Entornos industriales: cámarasfrigoríficas, unidades de control, etc.

8.2. Sistemas de reconexiónautomática Merlin Gerin

Las soluciones de reconexión automáticaMerlin Gerin se basan en tres relés decontrol: el ATm (ref. 18316), el ATm3(ref. 18306), y el ATm7 (ref. 18307).

Características de los relés dereconexión automática ATm,ATm3 y ATm7

c Principios de funcionamientoEn ambos casos los sistemas que sederivan han sido diseñados para garantizarsimultáneamente la máxima seguridad ycontinuidad de servicio de la instalación.

En este sentido, el concepto defuncionamiento de cualquiera de lossistemas Merlin Gerin es el siguiente:

v En caso de producirse un defectotransitorio, el sistema rearma después deun tiempo T1 sin más consecuencias. Noobstante si se supera el número máximo dedefectos transitorios durante el tiempo T2(llamado tiempo de ciclo o de reset), elsistema se bloquea y ya no efectúa ningúnotro rearme.


v Si después del tiempo T2 (se cuenta apartir del primer defecto), no se hasobrepasado el número máximo dedefectos transitorios, el sistema se resetea,y pone a cero sus contadores de defectos.

v En caso de producirse un defectopermanente, el sistema se bloqueaindependientemente de lasparametrizaciones ajustadas, justodespués del primer intento de rearme.

Consecuentemente, se evitan los rearmessucesivos frente a cortocircuitos o fugas decorriente permanentes, y por lo tanto seobtiene un sistema de reconexiónautomática seguro.

Todos los relés de reconexión automática(ATm, ATm3 y ATm7) disponen de uncontacto para señalizar a distancia lasituación de bloqueo del sistema.Ver figs. 8.1 y 8.2 en pág. 188.

c Número de salidas controladasEl ATm permite ejecutar la reconexiónautomática para 1 salida de protecciones(magnetotérmica y/o diferencial).Aparamenta multi 9 en 2P hasta 125 A y en4P hasta 63 A.

El ATm3 permite ejecutar la reconexiónautomática para 3 salidas de protecciones(magnetotérmica y/o diferencial).Aparamenta multi 9 en 2P hasta 125 A y en4P hasta 63 A.Compact NS hasta 630 A.

El ATm7 permite ejecutar la reconexiónautomática para 7 salidas de protecciones(magnetotérmica y/o diferencial).Aparamenta multi 9 en 2P hasta 125 A y en4P hasta 63 A.Compact NS hasta 630 A.

c Tratamiento de los defectosEl relé ATm trata los defectos en modogeneral. Es decir no efectúa ningunadiferenciación en función de si el defectoproducido es de tipo diferencial omagnetotérmico.

No obstante, sí que determina como ya seha explicado en los “principios defuncionamiento”, si el defecto producido estransitorio (intempestivo) o permanente.El ATm3 y el ATm7 tratan los defectos en

modo general o en modo diferenciado,según se configure.

En modo diferenciado, permiten ajustar unnúmero máximo de rearmes en función desi el defecto producido es de tipodiferencial o magnetotérmico.

Por ejemplo, 2 rearmes en caso de defectomagnetotérmico y 8 rearmes en caso dedefecto diferencial.

Para implementar el modo diferenciado,deben utilizarse los relés de proteccióndiferencial de toro separado Vigirex,empleando 2 entradas para cada salida(por ejemplo I1, I2 para la salida 1). Cadauna de ellas se conecta al auxiliar SD(defecto magnetotérmico) y al contactodel Vigirex (defecto diferencial)respectivamente. Tanto para el ATm3 comopara el ATm7, se utilizan las 3 primerassalidas (O1, O2, O3) para funcionar enmodo diferenciado.

c Control del estado del sistema:

v ATm.

El estado del sistema se controla medianteel led naranja situado en el frontal delaparato. Ver fig. 8.1 en pág. 188:

– Pulsaciones rápidas: el sistema está OK,no se ha producido ningún disparorecientemente.– Pulsaciones lentas: las proteccionesestán disparadas o se han producidodisparos recientemente. El ATm estácontrolando todas las secuencias de lareconexión automática.– Fijo: el sistema está bloqueado y ya norearmará más.– Apagado: el sistema de reconexiónautomática está fuera de servicio.

v ATm3 o ATm7.

El estado del sistema se controla mediantela pantalla digital situada en el frontal delaparato. Los mensajes aparecen encastellano. Ver fig. 8.2 en pág. 188.Mediante los menús (botón de diagnóstico)se puede acceder a la siguienteinformación:

– Estado de las salidas.– Tipo de defecto que se ha producido.– Valor de todos los contadores de



defectos (transitorios, permanentes,magnetotérmicos, diferenciales).

En definitiva, con los relés ATm3 y ATm7 sedispone siempre visualmente de toda lainformación relativa a los disparos que sehan producido.

c Inhibición del sistemaEn ocasiones puede interesar inhibir elsistema de reconexión automática, porejemplo durante operaciones demantenimiento o presencia de personas enla instalación.

Cuando el sistema está inhibido, noproducirá ningún rearme en caso dedisparo de las protecciones.

Con el ATm, el sistema de reconexiónautomática puede inhibirse mediante:

v El potenciómetro situado en el frontal delaparato (localmente).

v Orden eléctrica mantenida (a distancia).Ver fig. 8.1 en pág. 188.

Con el ATm3 y ATm7, el sistema dereconexión automática puede inhibirsemediante:

v Los menús que aparecen en el displaydel aparato (localmente).

v Orden eléctrica mantenida (a distancia).Ver fig. 8.2 en pág. 188.

c Reset del sistemaEl reset del sistema es la puesta a cero delos contadores de defectos que determinansi se debe o no bloquear el sistema.

Con el ATm, el sistema de reconexiónautomática se resetea mediante:

v El potenciómetro situado en el frontal delaparato (localmente).

v Orden eléctrica impulsional (a distancia).Ver fig. 8.1 en pág. 188.

Con el ATm3 y ATm7, el sistema dereconexión automática se reseteamediante:

v Los menús que aparecen en el displaydel aparato (localmente).

v Orden eléctrica impulsional (a distancia).Ver fig. 8.2 en pág. 188.

c Funciones adicionales de los relésATm3 y ATm7:

v Cuando la tensión retorna después de uncorte de la alimentación, el ATm3 (y ATm7)cierra el circuito de potencia al cabo de Rsegundos. Esta temporización a la puestaen tensión (R) es parametrizable desde losmenús en el display del aparato. Estacaracterística del ATm3 (y ATm7) evita losfuertes transitorios de arranque cuandotodas las cargas del sistema se alimentansimultáneamente.

v Los relés ATm3 y ATm7 disponen de unafunción opcional para realizar 2 rearmesadicionales en caso de bloqueo delsistema por defecto permanente general odiferencial. El primer rearme adicional seefectúa al cabo de T3 min., y el segundorearme adicional al cabo de T4 min.después del primero. Esta función esespecialmente útil en caso de producirsedisparos diferenciales originados por lapresencia de humedad, y para aquellasinstalaciones con una elevadísimanecesidad de continuidad de servicio.

v Los relés ATm3 y ATm7 disponen de unaentrada (Y3) para forzar un último rearme adistancia (mediante orden eléctrica) encaso de bloqueo del sistema.Ver fig. 8.2 en pág. 188.

v Existe la posibilidad en los relés ATm3y ATm7 de utilizar un cartucho dememoria “EEPROM” (ref. 18314).Mediante este cartucho se puedeguardar la parametrización y copiarlaa otros relés ATm3 y ATm7.Ver fig. 8.2 en pág. 188.

Nota: Tanto los mandos motorizados Tmpara automáticos multi 9 como lasmotorizaciones MT para Compact NSdisponen de un sistema mecánico en elpropio aparato que puede inhibir elcumplimiento de las órdenes eléctricas derearme.


De este modo, se asegura que enoperaciones de mantenimiento porejemplo, no se pueda rearmar el circuito depotencia. Unicamente se podrán cerrar lasprotecciones de forma manual.

Adicionalmente, los mandos motoresaceptan un enclavamiento mecánicomediante candado para imposibilitar al100% el rearme manual en caso denecesidad.

Tabla resumen de características del ATm, ATm3 y ATm7

ATm ref. 18316 ATm3/ATm7 ref. 18306/18307

Número de salidas controladas 1 3/7

Tratamiento de los defectos General General o diferenciado (*)

Tiempo antes de rearme T1: 30...300 seg. T1: 30...9.999 seg.

Tiempo de ciclo completo (tiempo de reset) T2: 12...120 min. T2: 10...999 min.

Número de rearmes autorizados en casode defecto eléctrico general N: 0, 1, 2, 5, 10 NDE: 0...10

Número de rearmes autorizados en casode defecto eléctrico magnetotérmico – NDE-SD: 0...3

Número de rearmes autorizados en casode defecto eléctrico diferencial – NDE-V: 0...10

Tiempo para rearmes adicionales en casode bloqueo del sistema por defectopermanente general o diferencial – T3, T4: 10...999 min.

Temporización de la salida a la puestaen tensión – R: 0...999 seg.

Magnetotérmico asociado multi 9 multi 9 y/o Compact NS

Tipo de parametrización Mecánica mediante Digital mediante menúspotenciómetros en castellano

Control del estado del sistema Mediante led en el frontal Mediante pantalla digitaldel aparato

Señalización a distancia de la situaciónde bloqueo del sistema Sí Sí

Reset del sistema Local mediante Local mediante menús o,potenciómetro a distancia mediante orden

eléctrica

Inhibición del sistema Local mediante potenciómetro Local mediante menús o,o, a distancia mediante a distancia medianteorden eléctrica orden eléctrica

(*) Tratamiento diferenciado de los defectos en función de su tipología: magnetotérmico o diferencial.



Partes constituyentes de los relés ATm, ATm3 y ATm7

Fig. 8.1. ATm.

Fig. 8.2. ATm3.


Parametrización de los relés ATm3 y ATm7

A continuación se presentan las distintasetapas de parametrización de los relésATm3 y ATm7. A modo de ejemplo, se

contemplan las diferentes opciones paraconfigurar la salida 1. El proceso esidéntico para las otras salidas.

Fig. 8.3. Etapas de parametrización ATm3 y ATm7.



c Sistemas de reconexión automáticaMerlin GerinEn este apartado se presentan, en formatode tabla, las principales soluciones dereconexión automática de Merlin Gerin.

Cada solución se identifica mediante uncódigo (RM1, RD2, RMD4...), y tieneasociada una ficha esquemática defuncionamiento, en la cual se presentan losesquemas de conexionado y los principalesparámetros que deben configurarse.

c Esquemas de conexionadoEn este capítulo se presentan todos losesquemas de las soluciones Merlin Gerinpara la reconexión automática.

Todos los esquemas muestran elconexionado y material necesario parareconectar una única salida. Para el ATm3 yATm7, un único relé será capaz dereconectar más de una salida, combinandodistintas soluciones si es preciso.

Solución RMD1.

i

i i

i

i

i

i

i

i i

i

i

i

i

ATm ref. 18316. ATm ref. 18306.


Reconexión magnetotérmica RM1

parametrizaciones ajustadas, justo después del primer intento de rearme.En caso de producirse un defecto permanente, el sistema se bloquea independientemente de las

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera N durante T2, el sistema se bloquea.

Contacto de señalización de defecto SD.Relé de reconexión automática ATm.

Elementos de protección:Interruptor automático tipo iDPN, iDPN N, C60,

T1: tiempo antes de rearme.T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).N: número de rearmes autorizados.

Elementos básicos del sistema Parametrización

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto magnetotérmico permenente (p. ej. un cortocircuito) de un defecto magnetotérmico transitorio.

Comentarios

C120.

Mando motorizado Tm.



En caso de producirse un defecto permanente, el sistema se bloquea independientemente de las parametrizaciones ajustadas, justo después del primer intento de rearme.

permenente (p. ej. un cortocircuito) de un defecto magnetotérmico transitorio.

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.

Si se han configurado T3, T4, el sistema procede a dos rearmes adicionales, en caso de defectopermanente.

No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera NDE durante T2, el sistema se bloquea.

Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto magnetotérmico

en caso de defecto permanente (opcional).

R: temporización a la puesta en tensión.

caso de defecto permanente (opcional).T4: tiempo antes del segundo rearme adicional

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7.

NDE: número de rearmes autorizados.

T3: tiempo antes del primer rearme adicional en


T1: tiempo antes de rearme.

Contacto de señalización de defecto SD.

T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo iDPN, iDPN N, C60, Tratamiento de defectos: general SD.Elementos de protección: Tipo de magnetotérmico: multi 9.


C120.




Si se han configurado T3, T4, el sistema procede a dos rearmes adicionales, en caso de defecto permanente.

permenente (p. ej. un cortocircuito) de un defecto magnetotérmico transitorio.

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera NDE durante T2, el sistema se bloquea.

Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto magnetotérmico


T4: tiempo antes del segundo rearme adicional en caso de defecto permanente (opcional).

T3: tiempo antes del primer rearme adicional encaso de defecto permanente (opcional).

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7. NDE: número de rearmes autorizados.

Motorización MT. T1: tiempo antes de rearme.Contacto de señalización de defecto SD. T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo Compact NS. Tratamiento de defectos: general SD.Elementos de protección: Tipo de magnetotérmico: Compact NS.






Elementos de protección: T1: tiempo antes de rearme.Interruptor automático tipo iDPN, iDPN N, C60, C120.


Interruptor diferencial tipo Vigirex.N: número de rearmes autorizados.

Mando motorizado Tm.Bobina de disparo MX.Relé de reconexión automática ATm.

Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto diferencial permanente de un defecto diferencial transitorio.



Reconexión diferencial RD1




permanente de un defecto diferencial transitorio.

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera NDE-V durante T2, el sistema se bloquea.

Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto diferencial


T4: tiempo antes del segundo rearme adicional en caso de defecto permanente (opcional).

T3: tiempo antes del primer rearme adicional encaso de defecto permanente (opcional).

Contacto de señalización de defecto SD.NDE-SD = 0: rearmes por def. magnetotérm. aut.

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7.Bobina de disparo MX.

NDE-V: rearmes por defecto diferencial aut.


Mando motorizado Tm. T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo iDPN, iDPN N, C60,C120.

Tratamiento de defectos: diferenciado SD +

Interruptor diferencial tipo Vigirex.

Elementos de protección: Tipo de magnetotérmico: multi 9.


Vigirex.





En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera NDE-V durante T2, el sistema se bloquea.

Si se han configurado T3, T4, el sistema procede a dos rearmes adicionales, en caso de defecto permanente.

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto diferencial permanente de un defecto diferencial transitorio.


Comentarios


caso de defecto permanente (opcional).

T4: tiempo antes del segundo rearme adicional

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7.T3: tiempo antes del primer rearme adicional en

Contacto de señalización de defecto SD.NDE-SD = 0: rearmes por def. magnetotérm. aut.Bobina de disparo MX. NDE-V: rearmes por defecto diferencial aut.

T1: tiempo antes de rearme.Motorización MT.T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo Compact NS. Tratamiento de defectos: diferenciado SD +Vigirex.Interruptor diferencial tipo Vigirex.

Elementos de protección: Tipo de magnetotérmico: Conpact NS.





Elementos de protección: T1: tiempo antes de rearme.Interruptor automático tipo iDPN, C60, C120. T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).Interruptor diferencial tipo bloque Vigi. N: número de rearmes autorizados.

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto general permanente de un defecto general transitorio.


la aparamenta en el cuadro:

Mando motorizado Tm.Contacto de señalización de defecto SD.

Para averiguar si el defecto es de tipo diferencial o magnetotérmico hay que observar directamente

Relé de reconexión automática ATm.

Comentarios

Si la maneta blanca del bloque diferencial Vigi está caída, el defecto es de tipo diferencial.Si la maneta blanca del bloque diferencial Vigi está arriba, el defecto es de tipo magnetotérmico.


Reconexión magnetotérmica + diferencial (gen.) RMD1




Si la maneta blanca del bloque diferencial Vigi está arriba, el defecto es de tipo magnetotérmico.

Para averiguar si el defecto es de tipo diferencial o magnetotérmico hay que observar directamente la aparamenta en el cuadro:Si la maneta blanca del bloque diferencial Vigi está caída, el defecto es de tipo diferencial.


permanente de un defecto general transitorio.

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios supera NDE durante T2, el sistema se bloquea.

Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto general


T3: tiempo antes del primer rearme adicional en

T4: tiempo antes del segundo rearme adicional

Contacto de señalización de defecto SD. NDE: número de rearmes autorizados.Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7.

T1: tiempo antes de rearme.Mando motorizado Tm. T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo iDPN, C60, C120. Tratamiento de defectos: general SD.Interruptor diferencial tipo bloque Vigi.




caso de defecto permanente (opcional).

Reconexión magnetotérmica + diferencial (gen.) RM2



permanente de un defecto general transitorio.


Comentarios

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto general

Relé de reconexión automática ATm.

Contacto de señalización de defecto SD.Bobina de disparo MX.




Interruptor diferencial tipo Vigirex.N: número de rearmes autorizados.

Elementos de protección: T1: tiempo antes de rearme.


Reconexión magnetotérmica + diferencial (gen.) RMD3



caso de defecto diferencial permanente (opcional).T4: tiempo antes del segundo rearme adicional en

de un defecto transitorio, y un defecto magnetotérmico de un defecto diferencial.

En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios magnetotérmicos supera NDE-SV durante T2, el sistema se bloquea.

Comentarios

Si se han configurado T3, T4, el sistema procede a dos rearmes adicionales, en caso de defecto diferencial permanente.


Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto permanente


Si el n.° de defectos transitorios diferenciales supera NDE-V durante T2, el sistema se bloquea.

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7. T3: tiempo antes del primer rearme adicional en

caso de defecto diferencial permanente (opcional).

Contacto de señalización de defecto SD. NDE-SD: rearmes por defecto magnetotérm. aut.

Bobina de disparo MX. NDE-V: rearmes por defecto diferencial aut.


Mando motorizado Tm. T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).


Tratamiento de defectos: diferenciado SD + Vigirex.

Interruptor diferencial tipo Vigirex.



Reconexión magnetotérmica + diferencial (dif.) RMD4


Si se han configurado T3, T4, el sistema procede a dos rearmes adicionales, en caso de defecto diferencial permanente.


En caso de producirse un defecto transitorio, el sistema rearma tras T1 sin más consecuencias.No obstante, si el n.° de defectos transitorios magnetotérmicos supera NDE-SV durante T2, el sistema se bloquea. Si el n.° de defectos transitorios diferenciales supera NDE-V durante T2, el sistema se bloquea.

Este sistema de reconexión automática está diseñado para diferenciar un defecto permanente de un defecto transitorio, y un defecto magnetotérmico de un defecto diferencial.


Comentarios

caso de defecto diferencial permanente (opcional).

caso de defecto diferencial permanente (opcional).T4: tiempo antes del segundo rearme adicional en

Relé de reconexión automática ATm3 o ATm7.T3: tiempo antes del primer rearme adicional en

Contacto de señalización de defecto SD.NDE-SD: rearmes por defecto magnetotérm. aut.Bobina de disparo MX.NDE-V: rearmes por defecto diferencial aut.

T1: tiempo antes de rearme.Motorización MT.T2: tiempo del ciclo completo (tiempo de reset).

Interruptor automático tipo Compact NS. Tratamiento de defectos: diferenciado SD + Vigirex.Interruptor diferencial tipo Vigirex.

Elementos de protección: Tipo de magnetotérmico: Compact NS.


Reconexión magnetotérmica + diferencial (dif.) RMD5



8.3. Aplicaciones dereconexión mediante elTransmisor TelefónicoBidireccional TTB

Reconexión manual por teléfono

En aquellas instalaciones que se exijamáxima continuidad de servicio, pero enlas cuales no se desee incorporar unsistema de reconexión automática, puedeser muy interesante la opción de poderrearmar las protecciones por teléfono sinnecesidad de desplazarse.

Para ejecutar esta aplicación, se utiliza elTransmisor Telefónico Bidireccional TTB.

En la página 203 se adjunta el esquema deconexionado.

El principio de funcionamiento es elsiguiente:

c Cada vez que se produce un defecto, elTTB llama al usuario para avisarlo.

c Si el usuario lo desea, puede dar la ordenal TTB para que rearme el sistema.

Es conveniente insistir en que el TTB no esun elemento inteligente, y que por lo tantoni reconoce el tipo de defecto ni reconectaautomáticamente. Se trata de unareconexión a distancia manual y ejecutadavoluntariamente por el usuario.

Del mismo modo, el sistema no sebloqueará en caso de defecto permanente,pues el usuario siempre podrá ordenar unareconexión.

Señalización a distancia delbloqueo del sistema por teléfono

Una forma eficaz y cómoda, para recibir elaviso del bloqueo del sistema dereconexión automática, es mediante unallamada telefónica.

Con el Transmisor Telefónico BidireccionalTTB se puede recibir una llamada cuandoel sistema se haya quedado bloqueado.

En la página 203 se adjunta el esquema deconexionado.

Para realizar la señalización a distanciatelefónica, se conecta la salida delcontacto de señalización a distancia delATm (borna 28) o ATm3 (borna ALARM) a laentrada de alarma del TTB.

De este modo, cuando el sistema quedabloqueado, el TTB interpreta que se haproducido una alarma, y empieza a llamar alos números de teléfono que previamentese han configurado (fijos o móviles).Cuando se descuelgue el teléfono, seescuchará:

“Alarma 1 activada ... para validar pulse #”.

Nota: Es imprescindible para poderimplementar esta solución, que en lainstalación exista una línea telefónicaanalógica convencional asociada con unnúmero de teléfono.

En caso de disponer únicamente decobertura GSM ( telefonía móvil ), seránecesario instalar un convertidor de señalGSM-analógica compatible con el TTB.


c Señalización a distancia del bloqueo del sistema por teléfono

c Reconexión manual por teléfono

Para más información sobre el Transmisor Telefónico Bidireccional TTB solicitar manualref. 16430.

Esquemas de conexionado

9.1 Protección diferencial BT ... 206

9.2 Reconexión automática .... 207

Glosario

9


9 Glosario

9.1. Protección diferencial BT

Aislamiento:Disposición que impide la transmisión deuna tensión (y el paso de una corriente),entre un elemento normalmente en tensióny una masa o la tierra.

Conductores activos:Es todo aquel conductor implicado en latransmisión de la energía eléctrica incluidoel conductor neutro, en corriente alterna, yel compensador en corriente continua. Noes conductor activo el conductor PEN cuyafunción “conductor de proteción” (PE) esprioritara sobre la función “neutro” (N).

Conductores de protección(PE o PEN):Conductores que, según está prescrito,unen las masas de los receptores eléctricosy ciertos elementos conductores con latoma de tierra.

Contacto directo:Contacto de una persona con las partesactivas de los receptores eléctricos(conductores y piezas que normalmenteestén bajo tensión).

Contacto indirecto:Contacto de una persona con masasmetálicas puestas accidentalmente bajotensión (generalmente como consecuenciade un defecto de aislamiento).

Corriente de defecto Id:Corriente resultante de un defecto deaislamiento.

Corriente de fuga:Corriente que, sin que exista un defecto deaislamiento, regresa a la fuente a través detierra o del conductor de protección.

Corriente diferencial residual:Valor eficaz de la suma vectorial de lascorrientes que recorren todos losconductores activos de un circuito en unpunto de la instalación eléctrica.

Corriente diferencial residual defuncionamiento If:Valor de la corriente diferencial residual queprovoque el disparo de un dispositivodiferencial. Según las normas de fabricación,a 20 ºC, y para un umbral de sensibilidad dedisparo fijado a In, los dispositivosdiferenciales en baja tensión deben cumplir:In / 2 < If < In.

Defecto de aislamiento:Ruptura del aislamiento que provoca unacorriente de defecto a tierra o uncortocircuito a través del conductor deprotección.

Dispositivo diferencial residual (DDR):Aparato cuya magnitud de funcionamientoes la corriente diferencial residual,habitualmente está asociado o integradoen un aparato de corte.

Electrización:Aplicación de una tensión entre dos partesdel cuerpo de un ser vivo.

Electrocución:Electrización que provoca la muerte.

Esquema de Conexión a Tierra (ECT):A veces se denomina también “Régimen deNeutro”.

El Reglamento Electrotécnico de BajaTensión y la norma UNE 20460 oficializantres esquemas de conexión a tierraprincipales que se definen como lasconexiones posibles del neutro de la fuentey de las masas, a la tierra o al neutro.Posteriormente en dicha norma se definentambién las protecciones eléctricas paracada uno de ellos.

Fibrilación cardíaca:Es una disfunción del corazón quecorresponde a la pérdida de sincronismode la actividad de sus paredes (diástole ysístole). El paso de la corriente alterna porel cuerpo puede ser una de las causas quemotiven esta disfunción. La consecuenciaes el paro de la circulación sanguínea.

Masa:Parte conductora susceptible de sertocada y normalmente aislada de las partesactivas, pero que puede alcanzar unatensión peligrosa como consecuencia deun defecto de aislamiento.

Régimen de neutro:Ver Esquema de Conexión a Tierra.

Tensión límite de seguridad (UL):Tensión UL por debajo de la cual no existeriesgo de electrocución.


9.2. Reconexión automática

Defecto diferencial:Derivación de corriente directa o indirectaentre fase y tierra, producida por unapérdida de aislamiento.

Defecto magnetotérmico:Sobrecorriente producida por unasobrecarga o cortocircuito.

Defecto permanente:Disparo de la aparamenta de protección(magnetotérmicos o diferenciales) por undefecto real en la instalación.

Defecto transitorio:Disparo intempestivo de la aparamenta deprotección (magnetotérmicos odiferenciales) sin que exista un defecto realen la instalación.

Inhibición del sistema:Supresión de la función reconexiónautomática, en caso de disparo no serearmarán las protecciones.

Reset del sistema:Puesta a cero de los contadores dedefectos, habilitando el relé para realizar unnuevo ciclo de reconexión completo.

Temporización a la puesta en tensión R:Tiempo que esperan los relés ATm3 y ATm7antes de cerrar el circuito de potencia,cuando retorna la tensión después de uncorte del suministro eléctrico, evitando deeste modo los transitorios originados porlas cargas a su puesta en tensión.

Tiempo T1:Tiempo que esperan los relés ATm, ATm3, yATm7 para dar la orden de rearme despuésde producirse un disparo de la aparamentade protección.

Tiempo T2:Tiempo de ciclo o de reset. Si transcurre eltiempo T2 sin que se alcance el númeromáximo de disparos configurado, elsistema se resetea.

Tiempo T3:Tiempo que esperan los relés ATm3 y ATm7para dar una primera orden de rearmeadicional en caso de bloqueo del sistemapor defecto permanente general odiferencial. (opcional)

Tiempo T4:Tiempo que esperan los relés ATm3 y ATm7para dar una segunda orden de rearmeadicional en caso de bloqueo del sistemapor defecto permanente general odiferencial. (opcional)

Tratamiento de los defectos en mododiferenciado:Cuando se produce un disparo, los relés dereconexión automática actúan en funciónde si el defecto producido es diferencial omagnetotérmico.

Tratamiento de los defectos en modogeneral:Cuando se produce un disparo, los relés dereconexión automática actúanindependientemente de si el defectoproducido es diferencial o magnetotérmico.

Documents

Gu%C3%ADa Protecci%C3%B3n Diferencial