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ET/5002 Fusibles de B.T. Fusibles de Cuchillas

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INDICE

1.- OBJETO 2.- ALCANCE 3.- DESARROLLO METODOLÓGICO

RESPONSABLE

FECHA

REDACCIÓN

REDACTOR

20/10/2005

VERIFICACIÓN

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA

20/10/2005

APROBACIÓN

DIRECCIÓN DE CALIDAD Y PROCESOS

20/10/2005

Recuerde que esta Documentación en FORMATO PAPEL puede quedar obsoleta. Para consultar versiones actualizadas acuda al Web

1.- OBJETO El objeto de esta Especificación Técnica es definir las características adicionales o complementarias a las establecidas en el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión de los fusibles de cuchillas o de sus partes componentes (base, portafusible, cartucho fusible), de manera que permitan su sustitución por otros que tengan las mismas características, con la condición de que sean intercambiables, en lo que concierne a sus dimensiones.

2.- ALCANCE Se aplica a los fusibles con cartuchos fusibles limitadores de corriente, de fusión encerrada y poder de corte igual o superior a 6 kA, destinados a asegurar la protección de los conductores de circuitos de corriente alterna y frecuencia industrial, en los que la tensión asignada no sobrepase 1.000 V, contemplados en las Especificaciones Técnicas ET/5014 "Cables unipolares para redes subterráneas de Baja Tensión" y ET/5020 "Conductores aislados, cableados en haz, para líneas aéreas de Baja Tensión" Esta Especificación Técnica no es de aplicación a los fusibles miniatura, que son objeto de las normas UNE-EN 60127-1, ni a los de cápsulas cilíndricas, ni a los fusibles del tipo D0.

3.- DESARROLLO METODOLÓGICO 3.1.- CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO EN SERVICIO Los fusibles a los que se refiere esta Especificación Técnica, se considerarán capaces de funcionar correctamente, cuando se cumplan las condiciones especificadas en la UNE-EN 60269-1, relativas a los apartados relacionados a continuación: a) Temperatura del aire ambiente (Ta) b) Altitud

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c) Condiciones atmosféricas d) Tensión e) Corriente f) Frecuencia, factor de potencia y constante de tiempo g) Condiciones de instalación h) Categoría de empleo i) Selectividad de los fusibles "gG" y "gM" Con carácter general, dichas condiciones se aplican asimismo a los ensayos.

3.2.- CARACTERISTICAS DE LOS FUSIBLES 3.2.1.- Tensión asignada Tensión que sirve para designar a la base o al cartucho fusible y a partir de la cual se determinan las condiciones de ensayo. En la tabla I se indican los valores de la tensión asignada en corriente alterna. TABLA I TIPOS Base

Cartucho fusible

Cuchillas

Cuchillas

TENSION ASIGNADA (V) 500

3.2.2.- Corriente asignada La corriente asignada de las bases de los distintos tamaños del tipo de fusibles especificado, se indica en la tabla II. TABLA II TIPO

Cuchillas

TAMAÑO

Corriente asignada de la base (A)

00

160

0

160

1

250

2

400

3

630

4

1000

La corriente asignada de los cartuchos fusibles, debe escogerse de los valores indicados en la tabla III.

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TABLA III TIPO

Cuchillas

TAMAÑO

Corriente asignada del cartucho fusible (A)

00

63-80-100-125-160

0

63-80-100-125-160

1

100-125-160-200-250

2

160-200-250-315-400

3

315-400-630

4

630-800-1000

3.2.3.- Corriente asignada del conjunto portador Salvo indicación en contra, la corriente asignada, expresada en amperios, del conjunto portador deberá escogerse en la serie de corrientes asignadas de los cartuchos fusibles. Para los fusibles "gG" y "aM", la corriente asignada del conjunto portador es la corriente asignada más elevada del cartucho fusible, con la cual está destinado a ser utilizada.

3.2.4.- Frecuencia asignada La ausencia de marcas relativas a la frecuencia asignada indicará que el fusible únicamente cumple las condiciones de esta Especificación Técnica para frecuencias comprendidas entre 45 Hz y 62 Hz.

3.2.5.- Potencia disipada asignada de un cartucho fusible y potencia disipable asignada para un conjunto portador En la tabla IV se refleja la máxima potencia disipada por los cartuchos fusibles tipo cuchillas.

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TABLA IV TAMAÑO

00

0

Corriente asignada (A)

1

2

3

4

Máxima potencia disipada (W)

63

7

10

80

7,5

11

100

7,5

13

14

125

10

15

17

160

12

16

21

21

200

22

24

250

23

26

315

27

26

400

34

34

630

48

48

800

67

1000

90

La potencia disipable asignada de las bases será, como mínimo, igual a la máxima potencia disipada por el cartucho fusible de mayor corriente asignada.

3.2.6.- Características tiempo/corriente, zonas tiempo/corriente El fabricante facilitará las características tiempo/corriente obtenidas en los ensayos que prescribe la norma UNEEN 60269-1 para tiempos de prearco superiores a 0,1 s, mediante curvas con escalas logarítmicas sobre las dos coordenadas, representando la corriente en abcisas y el tiempo en ordenadas. Las características tiempo/corriente indican el tiempo mínimo de prearco y el tiempo máximo de funcionamiento de los cartuchos fusibles. Bajo la normativa actual de fusibles de baja tensión, cuando están asociados varios fusibles, las zonas tiempo/corriente tienen que asegurar una selectividad con fusibles de corrientes asignadas en relación 1:1,6.

3.2.7.- Corrientes y tiempos convencionales Los tiempos y las corrientes convencionales de fusión y de no fusión se indican en la tabla V.

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TABLA V

63 < In ≤ 160

Tiempo convencional (h) 1 2 3 2

160 < In ≤ 400

3

400 < In ≤ 1000

4

Corriente asignada In (A) para "gG" In ≤

63

Corriente convencional Inf If

1,25 In

1,6 In

3.2.8.- Balizas Las balizas de los tiempos de prearco para los cartuchos fusibles "gG" y "gM", se ajustarán a los valores especificados en el apartado 5.6.3 de la Norma UNE-EN 60269-1.

3.2.9.- Zona de corte y categoría de empleo La primera letra indica la zona de corte: - Cartucho fusible "g" (cartucho fusible que puede cortar todas las corrientes). - Cartucho fusible "a" (cartucho fusible que puede cortar solamente una parte de las corrientes). La segunda letra debe indicar la categoría de empleo; dicha letra define con precisión las características tiempo/corriente, tiempos y corrientes convencionales y balizas. Así, por ejemplo: •

"gG" designa los cartuchos fusibles para uso general que pueden cortar todas las corrientes;

•

"gM" designa los cartuchos fusibles para la protección de circuitos motores y que pueden cortar todas las corrientes;

•

"aM" designa los cartuchos fusibles para la protección de circuitos de motores y que no pueden cortar más que una parte de las corrientes.

3.2.10.- Poder de corte asignado El poder de corte asignado de un cartucho fusible es indicado por el fabricante en función de la tensión asignada.

3.2.11.- Característica de limitación A petición del usuario, el fabricante debe facilitar la característica de limitación sobre papel a doble escala logarítmica, representando en abcisas los valores instantáneos más elevados de la corriente prevista, en kAef .

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3.2.12.- Características I t 2

Las características I t de prearco, para tiempos de prearco comprendidos entre 0,1 s y el tiempo correspondiente al poder de corte asignado, deben ser indicadas por el fabricante. Representan los valores más bajos susceptibles de producirse en servicio, en función de la corriente prevista. 2

Las características I t de funcionamiento que tengan como parámetros tensiones especificadas, deben ser indicadas por el fabricante para tiempos de prearco inferiores a 0,1 s. Representan los valores más elevados susceptibles de producirse en servicio, en función de la corriente prevista. 2

Cuando sean representadas bajo forma de gráficos, las características I t deben representarse con la corriente 2 prevista en abscisas e I t en ordenadas, utilizando escalas logarítmicas sobre las dos coordenadas.

3.3.- MARCAS Las marcas deben ser indelebles y fácilmente legibles.

3.3.1.- Marcas e indicaciones en los conjuntos portadores Las informaciones siguientes deben marcarse sobre todos los conjuntos portadores. •

Nombre del fabricante o marca registrada del mismo que permita una fácil identificación

•

Referencia de identificación del fabricante que permita encontrar todas las características previstas en el apartado 3.2 y apartados correspondientes

•

Tensión asignada

•

Corriente asignada

•

Clase de corriente y frecuencia asignada, si es necesario

•

Año de fabricación

3.3.2.- Marcas e indicaciones en los cartuchos fusibles Las indicaciones que deben llevar los cartuchos fusibles son: •

Nombre del fabricante o marca registrada del mismo que permita una fácil identificación

•

Referencia de identificación del fabricante que permita encontrar todas las características previstas en el apartado 3.2 y apartados correspondientes

•

Tensión asignada

•

Corriente asignada

•

Potencia disipada asignada

•

Clase de corriente y frecuencia asignada, si es necesario

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Año de fabricación

3.3.3.- Símbolos de indicación Las indicaciones relativas a la corriente asignada y a la tensión asignada, por ejemplo, pueden representarse como sigue:

10 A 500 V ó 10/500 ó

10 500

3.3.4.- Designación 3.3.4.1.- Designación de las bases B

= Base

CU00

= Tipo de cuchillas del tamaño 00

CU0

= Tipo de cuchillas del tamaño 0

CU1

= Tipo de cuchillas del tamaño 1

CU2

= Tipo de cuchillas del tamaño 2

CU3

= Tipo de cuchillas del tamaño 3

CU4

= Tipo de cuchillas del tamaño 4

Ejemplo: Base de fusible del tipo de cuchillas tamaño 1: B CU1

3.3.4.2.- Designación de los cartuchos fusibles F= Cartucho fusible CU00= Tipo de cuchillas del tamaño 00 CU0 = Tipo de cuchillas del tamaño 0 CU1 = Tipo de cuchillas del tamaño 1 CU2 = Tipo de cuchillas del tamaño 2 CU3 = Tipo de cuchillas del tamaño 3 CU4 = Tipo de cuchillas del tamaño 4 Ejemplo: Cartucho fusible del tipo de cuchillas tamaño 2, de 315 A: F CU2/315

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3.4.- CONDICIONES NORMALIZADAS PARA LA CONSTRUCCION. ENSAYOS Los fusibles objeto de esta Especificación Técnica se construirán de acuerdo con las condiciones normalizadas especificadas en la UNE-EN 60269-1 y la UNE-EN 60269-2+A1+A2, sometiéndolos para su homologación, a las listas de ensayos completos de tipo de las citadas normas UNE.

3.5.- DIMENSIONES Las medidas de las bases para fusibles de cuchilla serán las indicadas en la figura 1 y tabla VI.

Figura 1 TABLA VI Tamañ o

a

1) 5)

b

1)

c

4)

mín.

mín.

mín.

00

20

20

0

23

1

24

2 3 4

28 35 45

d ± 0,25

Para

e ± 0,5

Rosca

tornillo

3

Orifcio pasante 9

M8

M8

10

20

3

9

M8

M8

10

25

4

11

M10

M10

12,5

25 30 40

4 5 8

11

2)

11

2)

14

3)

M10

2)

M10

2)

M10

3)

M10

2)

12,5

M10

2)

15

M10

3)

20

1) Dependiendo de las características constructivas se permiten mayores dimensiones de a y de b o formas distintas, por ejemplo redondeadas o circulares, siempre que se mantengan las dimensiones de d y e. 2) Se permite M12 con orificio pasante de 14 mm. 3) Se permite M16 con orificio pasante de 18 mm. 4) La dimensión c puede ser inferior, siempre que se soporte el esfuerzo mecánico producido al conectar los conductores sin deformación de la conexión. Los tipos con rosca deben cumplir las prescripciones relativas al par de torsión.

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5) La dimensión a debe existir, como mínimo, en la parte superior de la conexión.

3.6.- UTILIZACION El proceso para determinar las características del fusible a utilizar para protección de cables, puede resumirse en los siguientes aspectos: a) Determinación corriente asignada (In ) para la protección contra sobrecargas. b) Verificación de la protección contra cortocircuitos. a) Protección contra sobrecargas Debe verificarse, según UNE 20460-4-43, que: Ib ≤ In ≤ Iz I2 ≤ 1,45 Iz siendo: Ib =

Intensidad utilizada en el circuito

Iz =

Intensidad admisible del cable en la instalación a estudiar

In =

Corriente asignada del fusible

I2 =

Corriente convencional de fusión (1,6In )

y sustituyendo I2 por su valor, en función de corriente asignada, se obtiene:

In ≤

1,45 Iz ; 1,6

es decir, la corriente asignada del fusible debe ser menor que la intensidad máxima admisible del cable a proteger; lo que constituye la primera regla de oro de la elección de fusibles. b) Protección contra cortocircuitos En primer lugar debe comprobarse que la intensidad máxima de cortocircuito prevista sea inferior al poder de corte del fusible, que es la segunda regla de oro en la elección de fusibles. 2

2

A continuación verificar que I t (fusible) < I t (cable) para las condiciones de: -

Máxima corriente de cortocircuito, en función de la intensidad máxima de cortocircuito queda determinada generalmente el valor de la sección mínima de cable a instalar. Al ser el fusible un dispositivo limitador de corriente, la condición enunciada se cumplirá sin problemas.

-

Mínima corriente de cortocircuito (Icm), que permite determinar la longitud máxima protegida de la red. Representa el valor mínimo de la corriente de cortocircuito (protegida), obtenido por la intersección de la curva característica tiempo/corriente de fusión del fusible y la correspondiente a la capacidad térmica del cable, calculada a partir de las intensidades máximas de cortocircuito admisibles en el cable en función de la duración del defecto.

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La corriente mínima de cortocircuito se calcula en base al caso más desfavorable, es decir, cortocircuito faseneutro, por lo que el fusible, que está calibrado para proteger la fase, debe proteger asimismo el neutro, que es normalmente de sección inferior. La determinación de la longitud de red protegida viene dada por la fórmula:

Lfn =

F * Ufn ; ( R f + Rn )* I cm

donde: F

=

Factor reducción tensión de cabecera debida al cortocircuito (0,9)

Ufn = Tensión fase-neutro, en V Rf

= Resistencia unitaria del conductor de fase, en Ω x m

Rn

= Resistencia unitaria del conductor de neutro, en Ω x m

Icm = Corriente mínima de cortocircuito protegida por el fusible en el cable de neutro, en kA