Control electrónico para reconectador y seccionalizador
Transcript of Control electrónico para reconectador y seccionalizador
CONTRÜL ELECTRONICO PARA RECONECTADT]R Y SEtrCIBNALIZADT]R
CARLCIS JULICI I"ICIRA)t
LUIS ALBERTO CHAVEZ AVILA
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CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOI"IA DE OtrtrIDENTE
DIVISION DE INGENIERIAS
FROERAI"IA DE INGiENIERIA ELECTRICA
cALI r 1.988lQf c.u.A.o16l BtBLtorEcA
1ililülütülütürüilüulüilil
¡nh¡tsiüld t,thttomo ó &rilntfDGe|l. ¡¡blioftco
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ECINTROL ELECTRONICCI PARA RECONECTADOR Y SECCIONALIZADOR
CARLOS JULIO I"IORAA
LUIS ALBERTO CHAVEZ AVILA
Trabajo de Girado presentado como requisitoparcial pera optar al tltulo de ingenieroelectricista.
Director : HERNANDO FL0REZ RICARDO
Ingeniero Electrónico.
CCIRFCIRACION UNIVERSITARIA AUTONOHA DE OtrCIDENTE
DIVISION DE INÉENIERIAS
FRCIE¡RAI"IA DE INGENIERIA ELECTRICA
cALI r 1.988
Nota de aceptación
FreEidente del jurado
Cali, de 1.988.
tl
DEDICATORIA
Nuestro sacrificio y esfuerao personal plasmado en este
proyecto lo erigimos a tres personas rnuy importantes y
especialeg en nuestra existencia, sin las cuales no
hubiera podido realizarse ásta mancomunada operación a
satisfacción nuegtra !
Cindy Vanessa Mnra
Diana Lorena Ehavee
Carlos¡ Mauricio l"lora.
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AGRANEC I PI I ENTNS
Los autnf ÉE e¡4pl'Ésan 5us agFadec ir¡rient'¡s a:
Ing. ANTFAL EDUARDO FEREZ í:EMCALI )
Ing. JAII'lE ISAJAR {El"lCALI }
F,=r Eu c'rlab':rac iún en la elabnnac iún de nuestro
pr'ryec to.
1V
TAELA DE CONTENIDO
INTRT]DUCtrION
1. CIRCUITO AUTC]MATICO DE RECCINEXIDN
1.1. FUNCION
1.3. CLASIFICACIAN
1.2.1. Por el nÉtmero de fátes.
1.2.1.1. Monofásicos
1.?.1.?. Trifásicos
1.2.3. 'De acuerdo a su control.
1.2.2.1. Hidraúlico.
1.3.?.?. Electrónico.
1.3.3, .For su medio de interrupción,
1.2.S. Í. Aceite.
1.?.3.?. Aire.
l.?.5.3. SF6 (Hexafloruro de azufre).
1 .3, LCICALI ZAtrII}N
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1.4. trRITERICIS DE APLICACION
1.4.1, Voltaje del sigtema.
1.4.?. Háxima corriente. de falla,
1.4.3. l"táxima corriente de cárga.
1.4,4. Hfnima corrier¡te de falla.
1.4.5. Coordinación con otros dispositivos.
L.4.6. Detección de fallas a tierra,
1.5. RANECI DE LOs CAR
1 .6. PRINCIPALES COIIRDINACIONES
1,ó.1. Coordinación EAR-fusible lado fuente.
1.6.?. CoordinaciÉn CAR-fusible lado carga.
1.á.3. Coordinación CAR-CAR,
1.ó.3.1. Con control hidraúlico.
1.ó.3.?. Con control electrónico.
1.ó.4. Accesorios pára controles electrónicos.
1.6.4.L, Accesorios de coordinación de se-cuencia.
1.6.4.?. Accesorios de disparo instantáneo,
1.ó.4.5. AccesorÍo de bloqueo instantáñEo.
L,6.4.4. Combinación de los accesorios debloquee y disparo instantáneos;,
1.ó.4.5. Accesorios de tiempo de iniciali¡aci6n dereccierres Éiucelsivos.
1.6.5. Intérvalo de reccierre.
1.6.é. Coordinación con Lrn circuito deinterrupción en aceite.
L.7. FROTECCION DE EONDUtrTCIRES
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?. SECCIüNALIZADORES
3.1, FUNCION
?.?. CLASIFICACION
?.?.1. Por el número de fases,
?.?.3. Por su control .
3. ?. ?, 1 . Hidratll ico,
?.1.?.3. Electrónico.
?,3. LOCALIZACIBN
2.4. CRITERIOS DE AFLICACION
?.4.1. Voltaje del sistema.
?.4.?,. l"láxima corriente de cargá.
?.4.S, l"láxima corriente de falla.
?.4.4. Eoordinación.
3.5. CT]ORDINACITINES FRINCIFALES
?.5.1. Coordinación de CAR-SCC (Con con-troles hi.draúlicos),
?.5.1.1. $elección de los niveleg de actua-ción.
?.S,1.3. Tiempo de inicialisación.
2.5.?, Coordinación CAR-StrC electrónicos.
3..5. ?.1. Seleccián dE' los niveles de actua-ción.
3.rq.?,?. Tiempo de inicialización.
?.5.3.3, Accesorios.
".5.5, Eoordinación CAR-SCtr-FUSIBLE,
?. 5.4. Coordinación CAR-SCC-CAR,
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?.5.5. Coardinación EREAI{ER-EiCC,
3. DISEI{O DEL Ct]NTRCIL ELECTRT]NICT] PARA REtrO-NEX I ON,
S.1. EENERALIDADES
3.?. TEENOLOEIA
S.2.1. Semiconductores.
s.2.?. TTL.
3. ?.3. Cl"l0s,
3.3.4. Tecnologia escogida,
3.3. CIRCUITO DE ACOPLE
3.3.1. Componente del circuito de acople.
.3.4. CIRCUITO SENSCIR
3.4.1. Componentes del circuito de operación.
S.4.2, Eomponentes del circuito de conmuta-ción.
S.4,3. Currvas de operación.
3.5. CIRCUITO DE DISFARO
5.5,1. Componente del circuito de dÍsparo.
3.ó. CIRCUITCI DE SECUENEIA
3.ó,1. Eomponentes del circuito de gecuencia.
3.7. CIRCUITT} DE RECONEXION
S.7.1. Componentes del circuito de recone-xión.
5.8. CIRCUITO DE INICIALIZACION
5.8.1. Componentes del circuito de iniciati-eación.
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3,9. CIRCUITCI trE BLOOUECI
:f ,9.1. Componentes del. circui'he de bloqueo.
3,10. UNIDAD DE FOTENCIA
5.1ü.1. Detección
3.1Ct.?. Apertnra y ci.erre
3. 11 . l'tCINTAJE
3 . 11 . 1 . Fuen te de a I irnern tac ión .
3.11.1.1. Componenteg de la fuente de alimen-tación.
3,1.1.3. Costos.
3.11.S, Condiciones de operación.
4. DISENO DEL CONTFTCIL ELECTRONICO FARASECCIONALI ZADOR
4.1. GENERALIDADES
4. ?. TECNOLC}GiIA
4..T. CIRCUITO DE ACOPLE DE CORRIENTE
4,4. CIRCUITS DE ACOF.LE DE VCILTAJE
4.4.L. Componenteg del circuito de acople devol taj e,
4.5" TIRCUITO SENSOR DE CORRIENTE
4. S,1. Eomponentes derl circuíto s;etnsor decorriente.
4.6. CIRCUITO DE COINCIDENCIA " Y tI
4.7. EIRCUITO DE SECUENCIA
4.7, J,. Componentes del circurito de secuencia.
4.8. EIRCUITO DE INICIALIZACION
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135
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139
139
141
1X
4.8.1. Eomponentes deI circltito de iniciali-zación.
4.1. trIRCUITCI DE FLOCIUEO Y DE DISFARO
4.9.1. Componeintes del circltito der bloqueo ydisparo '
4.1ü. HONTAJE
4.1O,1. Costos.
4, lC!,2. Fruebas¡ de aperación.
coNc|.-usiIoNEs
FI BL IO6RAF IA
141
143
143
145
L47
148
151
154
TABLA DE FIGURAS
Fag.
FIEURA 1. Secuteincia de operación tf pica deun CAR, 5
FIGURA 3, Currvas tiempo corriente tfpicasde un CAR. 5
FI6URA 3. Eoordinación EAR-fr-rsible ladafuente a travez de transformador. 18
FI6URA 4. Eoordinación con curvas tiempo-corriente Hntre CAR- y Lrn fusiblelado fuente a trave¡ de transfor-mador ?3
FIGURA 5. Coordinacid¡n CAR-f usible lado-carg{a. ?7
FIGURA &. Sigtema tlpico con coordinaciónCAR y f ursihle en el lado carga. 27
FIG¡URA 7, Cr..rrvas ti.empo-corriente pare lecoordinación del circuito de 1aFigura ó páFa un fusible de 3Ct 6. ?B
FIGURA EL Cur-vas tiempo-corriente para lacoordinación del, circuito de laFigurra 6 para Lrn fursible de 65A. ?9
FICiURA 9. Curvas tiempo-corriente para 1acoordinación del circuito de laFigr..rr.r 6 pará Lrn fusible 654. 3(r
XI
FIGLJRA ltl. Selección de bobinas pára coordi-nación de EAR, 36
FIELTRA 11. Curvas tiempo corriente para elejemplo der la Figltra 10. 37
FIEIURA 1?. Eoordinación de un trAR por se-cLrencia de op€*ráción, 37
FIGURA 13. Ejemplo de un sistema donde Eeconsideran los intervalos dec ierrei , tamaFlo de I as bobinas ysecuencia de operación, 38
FI{3URA L4. Ilr-rstración de coordinación conlas cLrrvas tiempo-corriente parala Figlrra 13. 38
FIGURA 15" Operación de un CAR con coordina-ción de secur¡rncia en el CAR deatráe. 4l
FIEURA 15. Operación de un CAR con coordina-ción de secuencia de el CAR deatrás. 43
FIEiURA 16. Eoordinación de secuensia con elaccesorio de disparo instantaneo. 43
FIEURA L7. Zonas de protección con el acce-sorio de bloqureo instantáneo, 51
FICiURA 18. Furnción del accesorio de tiempode i.nicial i=ación. Sa
FIGURA 19, llnrvas de un CAR y urn OCE 54
FIGURA 30, Coordínación básica EAR-secciona-lizador. 67
FIGURA ?1. Coordinación bágica con treESEtrtrIONALIZADORES- &7
FICiURA ?2. Coordinación con CAR electrónicoy aeccional,iaador. ó8
FIE¡URA ?3. Cr:ordinación CAR-SCC-FUSIELE 7r)
XTI
F Iüt-rltA 'J44. Co'=rdinac iün CAF1*:1CC-FLISIELE c'r¡lsecuenc ia I A-:fC e¡r el CAR. E.c':nrdinac iür'r CAR-SCC. C. cnnrdi-nac i'jn CAFt*5tC-tAR E'rn a{: cegnr iodetect¡rr de v*ltaje en el 5tC.
FIGURA I4E. C:':nrditrací'5n CAR-5CC-CAR, sÍnac ces'f,F in deüer t'rr de v':1ta j e eneI SCC.
F IrjlJRA 34C . C':':rr,linac i'5n CAR-SCC-CAR, c'fl1accEsúFin detector de vnlfaje eneI StC.
Dia'¡ranra de b1*ques del contrtr1ds rec'=nesiün.
Circuit,r de acaple utilizada ene1 digeffo.
Circuit,: de ac,rple real.
Diagnarrra f u¡rc innal del c i ncui tsgÉl.lsrf P.
fii rcui tu de 'f,perac i'5n del c Í rcui-tr: genEr:f .
Circuitr equivalente del transis-Lnr ':perand': en bage c':nrün.
Gráfica VCE csntra Vü1:.
tircuits de c*nnrutac i'1n.
Var iac i'5n de VüL cntrt t-a VCI: .
CurvaE caracterlgticas tietnpncnntra c$r r iente 'rbtenida= parael disell'¡ dsl c':trtrsl Faral'ÉElfne:t: ión.
tírcuit'='le dispar'r.
Ci. r'cui t* de secuenc ia .
Circuits de rec'rne¡:ión.
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FlGl..tftg 35.
FIGURA :"€..
FIGI-IRA T7.
FIGURA .:*.
FIGURA 3.3.
FIGIJRA 30.
FIGIJRA 31 .
FIGIJRA 3?.
FIGIJRA 3:].
FIGURA }4.
FIGURA É.5.
FIGURA 38.
FIGURA :37.
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F IGI-IFIA :Jü .
F I GIJF:A :-1F .
F IGTJRA rtü .
FIGUÍIA 4I .
FIGIJRA 43.
FIGIJIIA 4:].
FIüIJRA 44.
F ICURA 45.
F I GI-Ih:A 48. .
FIüURA 47.
F I GURA 4.9 .
FIGURA 43.
FIGIJRA .É$.
FIÉURA 51.
FIGUHA .5I.
F IGURfi 5:} .
f: IGURA 54 .
FIGI.IRA 55.
FIGIJRA 5É.
FIGIJRA 57.
tirsuit'= de inÍcialisaci,Jn.
Ci. rcui tn de hlnquea.
lJnidad de potenc ia.
Cnntn'rI de rec':¡re:,;i'5n EÉmFIet.'r.
Arte de1 circuÍts intpres* para elcnntr'rI de recúne¡':: iún.
F*'b* de la tar jeta de c ircuitoifrlF¡rÉE'3 cü11 1r:S Cnntp,:nentes.
F':t'r deI bast id'rr deI cqrtrt"rnlF,aPA neCnnel';i'5n.
Fuerrte de aI intentac i'Jn.
l'l'¡r-rtaje de pruebas para el cDt-l-tr':1 para EÉE c i':nal i=adnr .
Siagranra en E lnques 'Jel cuntr'¡1Fara EecE iorral i¡ad':r.
üirruits de acople de volf,aie.
Ci rcui tn de sÉnEüF de c'f l'r iente.
Circuit¿¡ ,le c':incidencia "Yt'
Circuitn de secuencia.
Ci rcui tn de inic ial ieac iün.
Circuit,¡ ,le blnqueo y ,le ,Jispar*.
F*t*grafla de la tarjeta mulüi-pt-r]prJs,i{.'f, C'3n 1,:E CÉtfiFrünentÉg.
East id'rr deI c'¡nt"rr'1 para el EÉcc i'rnali;:ad,:r l4E
l"l'=r-rüaje d* prueEa para eL FÉcú-nect,ador y Eeccisnali=ador diselladn 148
Cont r':1 de sÉc c intral isad,rr 143
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TAEL.A ;J.
TAELA }.
TAELA 4.
TAEL.A 5.
TAEILA É,.
TAÉLA 7.
TAEI*A E.
TAELA 3.
TABLA J *.
LIÉ'TA DE TAELAS
Facü,:re's H. para f usíble= err eI ladocarga y el.t El lad': f uente.
Farárrtetr':s,Jel tranEi=tt¡r 3N:3ü19.
\raI'rre= de Vü.|3 uÉl'l f unci'Jn de VL.
t/alcres 'le T' c'rnt'ra I para t),1 l'lF.
Val'¡reg de T c'¡ntra I para I 'ü FlF.
Val':reÉ ,Je T r':ntna I Para 4,7 f1F.
Va1,:neg de T c'=nt'na I para lfi t"tF.
Carercüerts3üicas dÉ3l E;CR tNl597.
Tabla de ver'lad de Ia c':mpuertaNAND de t17.
T;rbl.a de verdad 'le f;14.
Fa'f .
3:
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97
17
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LISTA DE ANEXOS
ANEXO 1. Caracterlsticas del circuito integradoeD4O66 cuatro interruptores bilaterales.
ANEXO 2. Earacterigticas del circuito integradoL¡'1324, amplif icador operacional de bajapotencia.
ANEXO 5. Car¡cterlgticas del circulto inteEredoCD4O49 Hexa-invertor.
ANEXO 4. CaracteristicaE del circuLto intagradoLl'lSSS temporizedor.
ANEXO 5. Caracterlsticas del circuito integradoCD4O22 contador divieor por ocho con sali-das decodificadas.
ANEXO ó. Caracterfgticas del circuito integradoCD4O93 cuatro compuertas NAND de dogentradas gchmitt trigger.
ANEXO 7. Control electrónico para reconectador yseccionalizador. Instruccioneg de manejo.
xvl
RESUMEN
Los sistemas¡ de distri buc ión donde sie apl iquten
rcrcorlcrct*rdores y gelccional isadores como protección de
respaldo a un dispositivo en uná subegtación r deben
obedecer- a Lrnas reglag de coordinacián para garantirar su
correrct,a oper'áción. Et sitio de ubicación de Ios
dispositivcs y los parámetros qLtct manejan son particulares
pará cada circlriter 1.a teorla presentada sin ger demasiado
¡lrof lrnda Erll sutf iciente pará c larif i.car al lector sLt
apl icaciún más acert¿rda,
tJn reconect¿rdor y Ltr¡ seccionali¡ador de control
electrónico const¿r de dos unidades separadas; la unidad de
potencier, donde se encLlentrar¡ los contactos prÍncipales
quur maneijarn la corri.ente de llnea, las bobinas de apertura
y cieirre que manejan Los mecanismosi respectivosr y una
serie der contactos aurxiliares para la operación del
control. La unidad de controlr ES Ia parte inteligente de1
:<vi i
{:'31-ljuilt':', c'lr-lgta de una gsrie 'le circuit'rE elect'rü¡ricns
ülue- pr':,lucen =ecuenc isg de ':perac i'5n, secuenc iag de
t.enrp':rizaciün, cupvas de ,:penaciün y dentás FrÉce5ü5 'fuÉ
l'¡acen que Esá l'Écrf,l.t{sctadnr 'f 5Écc i*nal i=ad,:n -
L;l tecn*l*gla errtpleada etr eI diselln de 1':g csntroles, Cl'lOS'
':¡f rece buena= p*sihilidades f retrte e 'rtrag, cümtf 5e verá
Él-t É1 degarrsll¿¡ del Pr':Yecün.
El diEefl': de la uniCad de cont,rol para nÉcüne]{:i'5n y Fara
gÉc c i'=na1 i=ac i,Jr"r inr,',f luc ra \¿aP i'fÉ f, i rcui t':s :
Circuitt',le acnple
Circuit': =sns':rCi.rcuit': de di-=pat'o
C.ircuit.': de g;ecue¡rc ia
Circuit,:' de inir:iaIisaciün
Circui t.,r,Js bl':quen
perifÉricos paFe darA'lerrt** de
f le:.:ib,i l idad'¡tr'':= cincuitng
aI c'rntr':1.
CaEe destacan quÉ lns digeff':g traüadr¡s en el proyect*
s'f,n Frp'rFiedad intelec tual de 1r¡E' p':nentes, Y f ue¡'':¡n
elab'rrad':s ¡Je asuerd': a 1g te'rrla rle ,:peraciün de cada
!.::V I I I
dispositivor les cLtrvas de operación tiempo-corriente
el control de recone>tión son prodt-tcto del desarrol lo
€*cLracic:nes matemáticas apl icadas a los parámetros
disefio urtili¡ados.
El fln del proyecto se centró ern el diseffo de los
controles, pero Éie nece:;itaron, las unirlades de potencia
pará mostrar ÉLt funcionamiento¡ estas se diselláron con
r-elé:¡ de poco manejo cJe corrierrte, pueato que las unidades
cfe controL sün independierntes de los rangos de trahajo de
las unidades de potencia.
Dicho de otra forma, las unidades de control r tienen
parámetros fijos de operación a los cuales debe ajustarse
la unidad de potencia.
en
de
de
XIX
INTRCIDUCCION
Lns recünectadnres y ÉeccionalieadoreE cnfno elementOe de
protección en redes de disünibuciün de energfa e1éctrica,
sgn utilisados cün mayDn fnecuencia en sisüemaE de 13.?
kilovol.tios y 34,5 kilovnltios, 5u fin pnimordial es el de
evitan salidas totales de un cincuito cuando ocunne una
falla en un sitin alejado de la sube=taciÉn, penmitiendo
aislar la enna con falla del resto del circuiüo.
La realisaci,Jn de Éste proyect,: üuvo su Dnigen en la falta
de inf nrmac i,Jn t eÉr i ca sobre f unc ionamiento de los cÉ11-
t"r'sl.es, hay teanla de cú¡tto se aplica, de cÉmo operar pEFo
}a inf nrmac iÉn técnica de crf,rnD f unc iona el contnol, É5
casi pnopiedad de LoE f abnicantes, Y hü €rncontranros un
libr,¡ de üexto que profundizara en el funcionamiento de un
contral eLectn'JnicD para FEconectador o Fara secc ional iza-
d¡rr, In cual nüg, mDtivÓ a profundizan en el func ionamiento
de Ésüos controleg.
?
En nuestro medin las ernpreEas del sectnr elÉctrico, EI'ICALI
y CVC, ,Jispot'ten de algunas unidades de reconectadores y no
muchas de sÉccionali¡adnnes, 5U apLiEaciÉn ÉE escaÉ¿,
üant,': que EI"ICALI pif,see varias unidades de cÉntnolÉg Fare
necDnectadores ÉLÉEt rÚnicos fuena de servic io Y
abandr¡nadsÉ, aunque Ia tecn,rl':gla de ÉsüaE unidadeg nc¡ eg
muy müdÉrna bien podnlan Eer utilizados.
La finaLidad de Éste FrÉyecto aI Pnofundisar en el
f unc isnamiento de Ios c'rntFoleg, trata de ac lanar las
vacins tecnol'5gic'ts s,f,bre la c,f,frlposiciün y disetlo de los
diferentes circuitas que lns cúnfonman.
El emplea de una tecnrlogla más actualieada incide en: }a
reduc c iún de cast,:; el iminac iÉn de cornponenües elec tro-
nrecánicEE; conf iabilidad; duraciÉn y meion respuest,a.
La pnoyecc iün sec ial del digeflo de l,rs controles pon
apontar conocirnientos sobne funcisnamiento y üpeneción van
dirigidas a las empresas del Eector elÉctrico que utilizen
Ésü'ts mecanÍsmns de prnteccÍün. A la UnivensÍdad Aut6norna
de Occidente en la cual quedar& un n¡ontaje para efectuar
pruebas a nivel. de Laboratorio, donde podrán los
estudiantes inüenesados analizar eI funcionamiento de los
c'rntrale:¡ y Eu interaciún para conndinación.
3
CIRCIJITO AIJTüFIATiCT] DE RECüNEXION (CAR)
I . 1 . Ft-tNglo*
Las sstadl=t i cers 'le f aI las el-l un sistema de dist r ibuc i'Jn
estat'leren que aFnn!{:imadarrtenüe e¡rtre el EO% y 95'l de las
f aIlas s,rr1 tentp*rales y cnn duraciün de utras p'fcüs cicl':s
'f segund':= . La aFrar i c i'1n ds disp':si t iv're capacÉ5 de
Fr'fvÉÉr un dispara y una recnner.:i'3n han eI intinad'=
pr':1,:ngadas sa1 ida= Et'¡ lnE sistentas cle dist r ibuc iün
elÉctríca, deEid': a las faLlas temporales 'f a c,rndici':nss
de Eobrec 'f ¡" ¡" i entsE nr':rnetrt ánÉag .
Un cirruitn aut.nntátic'f
tivn f,fi11 Ia suf icienüe
c innes an*rrrrales de
diEtribuc iún e1Éctrira
interrupc i'Jn de Ia
de Fecrrne:.::iún {CAR}, es un disposi-
intel igenc ia para nec'f,ntrcer cnndi-
f unc i'¡nanriento en ut.l c ircuito de
sensarrd'= g':brec'trr iente, tiernpo de
E'¡b¡'ecorr iente y pÉpmi tiendn ulta
rÉEne¡''Ji=ac i'5n de la 1f nea en f 'rnnta autnntática. Si la
falla resulta permanente el CAR ehrirá despuÉs de un
4
Éierto nünrero de opeacinnes {usual.nrente tnes o cuaünnr} y
de Ésf,a fonma aisla la gecci,Jn ctfn f alla de la pante
principal del Eistema.
Una ttpica Eecuencia de openaciún de un CAR pana una falla
permanente sÉ nruestra en la FIGURA * I . Aqut laE dns
primenas inüerrupciones de la corriente de falla 5ún
prngnarnadas En la curva nápida de las caracüenlsüicas de
tiempo cnnniente musünada en la FIGURA * 2' Las pnimenas
oFeFaE iones Éün lCI ¡nás nápidas posible para tratan de
clarificar Iag fallas temponalee antes de que ocurran
daflos en la llnea. Si las fallas pensisüen, las siguientes
$Feraci,:nes se prÉgnafnan en las cuFVaS temponizadas pana
penmit"in que l':s elemenüss cencan¡rs (fusibles) clanifiquen
Ia f alta, y de ésta f onma ge limit"a Ia =alida a une
pequetla pDPciün de1 sistema.
"Nstese que Fara una falla de 5O0 A la primena operaciÉn
rápida se ef ect,üa en O,O57 s. después de el üiempo de
cierne, la segunda operaciün tiene el misms tiempo y en
Ia misma curva rápida A, luego la tencena y cuanta
rrpenac iÉn demoran O, 5 s . y Ee ef ec túan en I'a curva
temponizada c, despuÉs de Ia cuanta inüerrupciÉn el. CAR
queda btoqueada y debe ser reenergizado en fonma manual.
5
o?EflActoilsg
trNtBRVAr.OA OB clÉFnt.
FIGURA I SECUENCIA DE CIPERACIT]N TIPICA DE UN CAR
6vB.,Bg
\t
FIGURA 3 CUFVAS TIEI'IFO-CTIRRIENTE TIFICAS DE UN CAR
E
I.3. CLASIFICACION
5e establecen tres tipos de claEif icaci,3n para los CAR.
I .?.1. De acuends aI nümerD de fases de eI cincuito a
pnotegen.
1 .2.1 .1 . Hnnofásicos:
5nn usad¡rs Fana prnüecciÉn de llneas mnnof ásicas comtr:
- Derivac iones ntonaf ásicas.
- Taps de un alimenüad'=r trif ásiro.
- Circultns trifágicos donde !a canga eE pnedominanüe-
nrente monof ásica. En el caEio de una fall.a f ase a tierna
Én f,rnma penmantente la fase puede aislanse y el giEüema
sigue nperando con las otras dnE.
l ?. I .3. Trifásicos.
Se uga dnnde la apentura de las tnes faEes es nequerida en
forma Fgrmanenüe en caso de falIa, pana pnevenin deteniono
en cargas tnifásicas. .
Lns CAR tnifásicss tienen dos modos de openaciÉn:
- l"lonr:,f ásicr¡s crn dispano ünif ásico pana bloquen. Consüa
de t reg unidades m'rnnf ásicas montadas en un tanque
gel-lE i I I.':: cr:]¡'t irrtenc'3nt3¡.:: i¡Jr-r nrecátrica para bloqueo
='=lanrenüe, cada f a:;e, 'f,psra independienternente para
disparn y c ierre F¡rt. s':,brec'f l"r iente, Ei alguna f ase
l lega a }a c'¡t-tdic iün ,Je bloque':, eI enlace mecánico
dispara las ':tras d'fs fases y las abne, egto previene la
F*Énergi=ac i'5n nr,:n':fáEira en car'Ja€i trifásicaE.
- Trif ásicns c,:n dispap'f, Trif ársicCI.
LüE cr:ntact¡¡= aEren y cierran Eintult'áneamente pnr cada
':peraciüt-t, '5a,J': que tienen un frlef,anisntn cc'ilrun.
l : . t. tle acuerd* a EU c':n{"r41 .
l .=.t.1 . Hidraúlicn.
5e c':nstruye crfrfirf, pante integral de eI CAR, se errtplea
pnir-rcipalmente Él'l lns CAR nronnf ásicüs y en algunos CAR
trifáEicng de t=aja p*tencia. En un CAR trÍfásic'= 1a
Eür'l.iente És sensada FÉp tres b':binas de disparn las
cualeg están crf,nectadas er.t serie crfn Log c,¡nüactns de1
CAR, V pue,Jen man*jar Ia E':]r'Fiente de Ilnea por encima de
Eus nanrJ':s. EstaE b¿rbi..nas snn intercambiables y def inen eI
rang,= de Errrl ienfe nonrinal y la caF,ac idad de interrupc i'3r'r.
La nrininra c,3r'l'ienfe que pr'rduce disparn puede del
E
ÉndÉn det 14016 al ?oo}l del Pa¡lg'f, de ctf,rrienüe no¡ninal
dependiendo del titrn de hobina utili=ada.
Cuando Ia ctrrriente alcanza o pasa eI valon de mlnim':
,Jisparo en ul-¡a n ntás fages,'una palanca es maneiada dentro
,le Ia b':bina 'le disparn pnr el efectn magnÉtico genenado
pün La c,f,nn iente de f a}!a, cenca del f inal de neconr ido
'Jescendente la pal.anca desencava Un mecaniSmo que deSopera
un resorüe canga,Jo FaFa La apentura, Y lss conüactos del
cAR abren. El tiempo de apenüuna va de 3,5 a 2,7 ciclos.
Cada f ase t ietre una hobina de disparo y eI mecanisms de
apertura es cumún para laE tneg faseE Para evitan disparo
rn,rnafásico en cangas trifásicas, la velncidad de openación
depende de eI val':r de cornienüe de falla.
La operaciün de cierre involucra Ia carga de eI resnrüe de
apErtuna, y 5e logra pnr un solenoide de cienre de alür¡
v,:1taje cünectado entre f ases por un ct¡ntactot'. cuando los
cnnüact¡rs del CAR están cennados, la palanca del solenoide
,le aFerüura está asegunada en la pnsic iÉn baia. Esüe
Eegurg se quita sirnult*neamente cDn la desopenación deL
regnrte de aFertura y Ia palanca llega a la parte supe-
risr. un nrificio en el centro de Égüa palanca nÚ5
,letermina el tienrpo quÉ tanda en I legan a la pante
supenior y nüs dá eI tiempo de cierre.
I
Cuand'= Ia palance del E,:len':ide 'le rierre alca¡r=a la cinra
d*1 l"Ecül'r idn r eI contac t*r errergi=.= Ia bobins de c ierre
de aLt': v*lta"i* y Ia palanca es enrpu.iada hacia abaj*. El
c':trtart'rr Ee desetrerqi¡a quitand'r el aLt'r vnltaje,
sinrult*neamente, a travÉ= de un nrecanisnrc' de enlace, I,:E
c,rtrtacf"ns de1 CAR cie¡'ran y a su veg eI regsrfe de
apÉl"t.ula es cargad'= F,al'a una lluÉva ':peraciün.
Fara *l nd,rnrer'= de ,=perac innes y Ia gecuenc ia se lngra
c':ntr':I p'rr d'rE r¡lecani5mÉ5 hidraúlicos separadns que e=tatr
*nla=adnr; rfiÉtráni cametrts .
É1 númer'r de nperaci,rneE nápidas y tempnrisadas se lngra
E'fn unEr b*nrba hidrar-jrlica, crJmrf tanrbiÉr-¡ el c'=nte'= de
'3FÉr"aciün*:3 y É1 t'l':quen. La t'nmba está enlauada c'fn Ia
palanc+ del snlennide 'le cierre y es enrpujada hacia abai':
c'rl1 cada ret':rna de 1a palanca. Fara ntás deüa11es
ref iérase aI ratAlag'r 3'É0-3S de la ]'lC.GRAI¡J-EDISDN de ahril
'JÉ 1 .977 .
1 .3.t.3. Electr'5nic':.
r*ntr'=l elertr'Jnico es nrás f le¡:ible y Esgul"'f y tantE¡iÉn
UrLiwruidrJ Aur!¡iá¡ilij ¡Ju tltridrnlt
üa¿ru Bi'irwxu
b-1
1 l'r
rfit= f ác i I de pr'rt'ar y aiu=tar. Está Én un gabinete
separa'J'r de 1':s cnntac t*rE, el c'=nt r':1 elec Lr,3ni co
crf,l-lver.lcionaL permite catnbios Él'r Ias caFáctenlEticas
t ienrpn-r'rrr iente, l.tiveles de disparn y secuetrc ia de
$FrÉr3C i':nes de c ierre.
La E'frriente de llnea pasa F,lr tres transf nrmadnres
E'st.piente del üiptr bushil.¡g situad,rE Én 1a unidad
p':tenc ia.
La c'rrl'iente secutrdar ia de Ést'3s tranEf 'rrrrradc¡res É5
l. levada al contrnl a un circuit'r 5ens'fP, 5i eI nivel
e:,;cede al vaItrr ntinint'= de c'fl'Fiente de disparü pr'fgFamadn,
la deüecciÉ'n de nivel y lng circuitns de tientpn EÉ
act ivan. De=puÉs de ult c':t'tc tierrrp': pr,:gnamad'r de lag
caracterl=t icag tierrtpn-c':rriente eL c ircuit,r de disparn
envfa la seffal 'Je ErpÉrtura a Ia unidad de p'=tencia, el
relÉ de secuetrc ia rf,FEFa ac tivandg el c i rcui t'¡ de c ierFÉ y
predispnniend': ur1 aval.lcÉ en e1 pFúgFama del. cnntrsl .
Cuan,l'¡ la seTlal de cierrÉ ÉÉ enviada pnr eI cnntr':I a Ia
unidad de p,:üenc ia, 1':g cnntactns c iert" an y t1 Eol-l'ient"e
en la l lnea eg sengada nuevanrente. Cuand': el t,iempo de
peFrüs'r termina, el relÉ ds secuencia detiene el FFÉgrarfia
del cnntr'rl y EE iniciaLi=a. EI c':ntr'¡1 se bloquea
i.nnrediatanrente después del ültim* disparo Fr'fqranradn si el
tienrp* de Fepns'f nL1 ha terntinad':. Una ve= blnqueado, eI
de
de
II
contrúl n': puede enviar seflales de cierre haEta tants nn
sea activado en fnrma manual
Lps CAR c$n cnnürol electnúnico emplean un solenoide o un
roecanisms con mnton para cerran las cantacüoe de potencia.
La apÉrlura de los cantacüog se efectÜa Fün la
desoperaciün de u¡r Fesorte de dispann comandado desde el
cnntnsL. El negorte de diEparCI 5É ce¡ge cuando el
mecanisn¡r de cierre está activado.
I . ?.3. Fsr su medin de int"enrupc iɡr.
1 .2.3.1 . Aceite.
.Ée enrplea pafa extinguir el apcs y PnÉveen el aislarfiiento
básic':. Este mismo aceiüe se usa en los CAR con contrsl
hidrarjrlic': pana las f uncÍones de conten y temporÍzaciÉn.
1.?.3.?. Aine.
Tiene la ventaia de reducin el mantenimiento V pnoducir
ef ect'¡s mlnim,:s externog durante Ia intenrupciün.
l.?.3.3. SFE (Hexafloruno de azufre).
Disrninuye el tamaflo de la unidad de pnüenc ia '
1:
1 .:1. L{lTf,LITACIüN
:3e Fusden locsli=ar 1':s CAR eni
- Eut'Estac i'ftreE I Ci'=rrto elerr¡entn pr intar i': de prrrtecc iÉn.
- Ltr¡eaÉ: A una cierta distancía de Ia guhestacián, Fal'a
Eecc ionar la al iment"ac i'5n 'Je la l lnea y ademAs para
prevenir salidaE totales del cÍncuito cuands una falla
FenrlranÉnte 'lc';rr* cÉrca a La c'=1a del c i rcui tc¡ .
Taps i En l':E de may'f l' intp':rtatrc ia de lt:s al. intentadnrss
principale= para prntegenlas de interruFcinnes y =alidasdebidn a f al laE i.nternas.
1 .4. CRITERIOS ÉE AFLICACION
l.-a :rpr,rpia'Ja aplicaciün de 1':s CAR e:+igen c'fmü ntlnims seis
f ac tores a cD[lsiclera¡r ]
1.4.1. V':1ta-ie del siEterna
EI t-an,¡'3 de'¡sLtaje de1 CAR deh'e ser igual rf ntay,:r que el
v':ltaje del Eistema. Desde 13,3 t{v hasta 34,5 l{v. E'ln
c¡fmerc iales.
1.4.?. l'lá¡:inta c'rl't"ietrte de faIla.
La rrrá:':: irtra c{rrt. iente de falla se debe cÉl'l'fcÉlt ü dehe sÉF
t3
Ealcula,Ja para el. Funtn de ubicaciún. El nangn de inte-
rruFciün del cAR debe ÉeF igual 0 mayÉr a la máxima
cnrriente de falla en El punto de ubicaciün.
I .4.3. l'lá¡<ima cnl'Fiente de canga -
DebE seleccionanse igual ü rrayoF a la carEa del cincuiüs
En CAR'S cün conürol hidraüIico el rango de co¡riente
nominal Él-l Ia bobina serie de disparo se seleccisna igual
o un FücÉ mEnÉF quÉ Ia rnáxima conniente nominal , la bobina
pue,Je ser selec c ionada Fana La cürr iente pnesenüe de
ca¡ga, catga futura n capacidad de canga del tnansfsnmador
instalado.
I .4 . 4 . l"llnima cünn ient'e de f aI la.
La mlnima c,f,nr iente de f aIla se to¡na de eI f in del
cincuito dentrn de la znna de protecciÉn del, CAR Y debe
5eF sensada y despe j ada, genenalrnente es la mlnima
cünrienüe de disparo.
1.4.5. ConndinaciÉn con oünos dispositivos.
En el lado fuente y ladr: canga las caracterlsticas üiernpo-
cÉrFiente y secuencia de Dpe¡aciün se deben acomrrdan para
cu,:ndinar cÉn otros diEpositivos de pnoüecciün. Fostenior-
nrente se tratará con nrás deüal Ie.
1d
i .4. É. Detecc i'Jtr de f al lag a tierr*+.
Las faIlas a üier'ra son mÉn'fg EEvÉt"aE que lag fallag fage-
faEe ': trifAsicasr sinentbar,J'f EÉ estinta que un 9¡fJ6 de I¡ts
f al las G-'rn f ase a ti*rra, y c'f,n mayúr f recue¡rc ia f aI las
f áEu= a f,ierFa quÉ las f allas f aEe-f a=e a tierra. Debid': a
Ésl'¡ es inrpnrüante detectarIas y c':ntralarlas.
5e det'e de n,:tar que lag f al.lag a tierra Én sisten¡as
trifáEicrs si.n atErrisar, 1a c'f,t'Fiente 'le faIIa es *le
pequefla ma'Jnitud. En gisterrtag trif ásic*s que tietren t ierra
de haia intpedatrc ia, Ias f al las a tierra pueden prnduc ir
cúl'l'ienles de f al la nnüables, c'f,n magl-litud igual ü de
algun,r= mrjrl tipl':= rüay'f,I' quÉ Ia c,f,rF iente de carga . Las
f allas de ÉEta naturalera deben sÉnsat'E,e y EvacuarEe en eI
rúÉnr:'1. tienrpn p'r=ihle para prevenir n minimi=ar daflss Él-l
l*s *quipns.
Lng gisterrraE indust r iales errtplean f recuentenrente tres
f ;eses sin aterriear, É1 sigtema está e:+puesto a descangas
atmnsf énicas y adentás sabrecaletrtanrienüo en Las llneas de
t.ransnrisi'5n quÉ usualntente estañ c'fl.rectadas a transfOrma-
d'=res s':lidantenteg aterri=ad'rs. Un buen aterrisaje nD
s':larrte¡rte Fr'É]vb1e Ec'ft-¡clrúf a en el aÍslantientÉ del sistema,
Ein'r que tanth¡ÍÉn pr'rduc* Euf ic iente cúnniente durante
f al lag a t ierFa Fara perrni üir eI uso de equipas simples
Fapa Ia detecci.ün y sÉ,¡1se de &stss cnl'l'ietrües.
15
l-*s Eisternas subterránÉ'f,s s*tr bien aterrizad':s por Fazrf,¡'lÉ5
de sÉgul'idad, Y t'ambiÉn pueden producir c'f¡'Pientes de
fsI Ia aFrÉc iable= .
EL nrÉtods más c'frútln para Ia detecci'3n de fallas a tierra
el-t sistenras bien aterri=adnE clfnsiste el-l la detecci,1n de
s':t'rec'r¡'r iente residual en 1':g transf 'f,rntadnres de crf-
rriente cüneEtad':g a cada fase. El vect':r surfta de la
c,f,r'r'iente de ca,la f age en un sigterrta trif ásico puede 5eF
cel'cal.t,f, a cern. El dispnsi tivo prntec tnr nperará cuand'r la
c'f rFieüne resirJual de secuenf ia cÉ¡''f ge incrententa a un
c iert': valnr, ieual a. ut.t nivel =elecc ionadn Fara f aL lag a
tierra.
E1 sens'f, de f allas a tÍerra c*rn CAR trif ásic':g pequiere
c':':rdinac i*n crsn ulr fiAR nt':nnf ásicú ceFcanú en eI Lad':
cat. rJa. l-a cal ibrac iün de el mlnint': disparn a üierra en eI
CAR del lad': fuente debe sen sienrpre nrás grande quÉ la
má:<Írrra cüF¡"iente de carrla en eI rnayúF CAR m,:nofásics del
Lad':-carga.
De esta f,:rrrta 5e ase'_JLrra el bl':queo de un CAR etr el lad':
cáFga F,sl'a quÉ el nrecanisnr': de f sllas a üierl"a nü actüe Y
causÉ ulr hlnque'r en el CAR trifásic,f del ladn fuente.
T'anthiÉn, eL ntecanisnt'= de dispafü p'fF tierra se puede
ajustar FaFa tener un val'rr igual ü mÉnürr {uE eI núnrer':
l6
de 'fpenac iones rápidas de la gecuenc ia de disparo de
faseg. Si eI mecanigrno de dispara a tierna está calibnado
Fara f,ener dos nperaciones rápidas y el dispano por fage
f,iene una ope¡aciÉn nápida, una falla de fase dispondrla
'Je tienrpo pal-a 'fpeFar Én la cunva rápida del dispan,: a
tienna. DespuÉg de un disparo a t'ierra podrla ocurrin otno
disparo seguidn por }a nperaciün temponizada del disparo
püF fase.
1.5. RANGCI DE LO5 CAR
EL Fangü de uüiIiaación de Los CAR dado por los
fabricanteE debe incluir !
- Vnl,taie nnminal de nPeracid'n
- Vnltaje máHimn de diseflo
- EIL. Nivel básicn de aislamiento
- Frecuenc ia
- Cnrriente nominal
- l"llnirrra cÉFpient'e ,Je disparo
- Capacidad de internuPción
- Curvas de operaciün
Tip': de contr':I
- l'ledio de internupc iún
17
I .6. FRINCIFALES CtrBRDINACIONES
La aprnpiada aplicacci,Jn de un GAR en un Eisterna de dis-
tr ibuc ián eE mtg seguna si Ee üiene une conndinac i'Jn
apnopiada c'f,n Étros dispositivos de proüeccián.
L'rs principios de coordinaiün a seguir son:
- El dispositivo de protecciün deL lado canga debe
slarificar una falla penmanente o üemporal antes que el
dispositivo del lado fuente int"ennumpa el circuito
(fusible de enlace) dr npere el bloqueo de eI CAR.
- Las salidas pnovocadas PoF fallas penfnanentes pueden ser
restringidas a peque$les seccinnes del Eistema.
Estng principios influyen en la selecciÉn de secuencias
y curvas de openación de las dispositivos en lado fuente
y ladc' Eanga, y 5u local,isaciün dentno del' sistema de
disünibuciün. EI nümeno de dispositivos y 5u posiciún
,lenünr¡ del circuito scln pnopins y vienen detenminados
ppr la pnácüica. Lns ejemplas y necomendaciones citada1s
a cnntinuaciún neFrÉsentan una msdalidad de pnácticag
acepfadas.
LaE pr inc ipales c':nndinac ioneg de lns CAR con oürns
dispositivos de protecciün 5Énl
Fusible
Fusible
lado fuente
lada canga
en eI
en le
lÉ
Otrn
tlcE. circuit E'neaker)
t .6. I . Coondinac iün CAR-fusible fuente.
El fusible de enlace de el lado fuente de un CAR
generalnrente protege el siEtama de una falla interna del
transforrnador, ¡r proteje el. tnansformador de una f aIIa en
el harraie gecundario. Este anreglo se muestra en la
Figura Na. 3.
CAR
r.úiL
AI-*
:*fu,1.,-tF
^w,f2f¡¡oA?azc
FIGIJRA 3. Coordinación CAR-FUÉIBLE lado fuente a travezde un üransformador.
El CAR puede sen seleccionado para coordinar con eI
fusible de enlace pana que nÉ 5e intenrumpa el. circuiüo
FDp alguna falla en el lado carga del CAR. TodaE las
,lperac isnes del CAR debenán sen más rápidas que la del
fusible en su curva de mlnimo tiernpo de fundiciÉn.
l9
Egtc' Ee Logra con el empleo adecuada de
mulüipl icac iün Én las curvas de t iempo
prevenir daflss o f atiga en el' f usible.
un facton de
deL CAR Fana
La curva ,le tiempo-cornienüe puede ug¡arse para coondinar
eI ladn secundanio del cAR con el lado-fuenüe de el
fusible si eI mÉtodo se basa en I'a siguiente negla:
Pana la máxi¡na cnrFiente de falla (Ifmax) posible en el
punto de ubicacÍún del CAR, el mlnin¡o tiempo de fundición
(tfmin) del fusible en el lado fuente debe sen más grande
que el tiempo de clanificaciün de la falla en el cAR
(tcCAR) cuando usa las cunvas temporizadas multiplicadas
Für un factor ÉsFeclfico K. Este facton para varios
intenvalns de ciennÉ y secuencia de opereciÓn se enumeran
en la üabla l. La cunve de minimo üiempo de fundiciün del
fusihle debe desplaranse en el eie de copniente hasta un
valor penmitido pon la nelacÍÉn de ünansf on¡naciÓn n; asl
enüonces ¡rtf mÍnl l{tcCAR.
Siguiendo con el. ejernplo el fusible en el Lado de 46 Kv,
puede 5eF un 6Ó ES D un 8O E5. La cDnnient.e de cangA en
eL prirnario del transfonmadon eg de 36 Arnp. Et fusible de
6OES penmite una sobrecarga del 25O%, É1 ÉOES penmite
333fi. Las cunvas Fequeridas se muestnan en la figuna 4-
La cuFva tenrporisada C det CAR debe multiplicarse F$r 1.7
ütiiru J;¡l¡uiuci¡
:l{}
F'fFquE se usa ul'la secuel.lcia tA:C EüI.l t3ü ciclr:s de
intÉr',.-+1': de c ierre. Las curvas de mf nim': tierrtpo de
f undi c i'5n FaFa ln= f usit'le= EIIEE '¡ Ét)EE en el pr inrar i': del
t ranEf r-rf ntadrf p s'=n graf i cadaE sal idarrrente . La cn¿rrdinac i'3n
está basada en la cDr¡'iente Eecundaria de fal1a, las
cut.vas de rrrlnint* tierrtpn de f undici'5n s':n despla=adas a la
'l*recha p'f,F 1a relac i,Jtr ,le transf 'irrrrac iún t4EF"v/ 13,47kv) .
La currJa temp'rr isa,Ja C del CAR af ec tada F'f p eI f ac ü'¡r
intenEerta la Eurva desplarada del fugible en ?.OOO A,
in'liran':k' que el nr*¡':irrr': pr.lntr de cn'rrdi¡raciÉn está cÉt- ca a
la nrá:*: irrta E':rrl'iente de f alla que es de 1 .50ü A, y Ég
s¡rt igf ac tnr in para Ia c':¡rdinac iÉn. La curva C . y la del
fusibLe tlrfEFj =e j.ntersecta en S.Etlrl A, Ésta cq¡mbinsciÉn
tambiÉn sat i=f *ce Ia c':':rdinac Íün.
Si las cur"r,ag del CÉlR y el f usible sÉ intersecüan p,:rF
debaj,: de l.5rft-i A, el fusihle pndrfa clarificar }a falla
duranf,e Ia segun'Ja opet*aciün tentporisada del CAR. La cuFva
f inal gss¡-rgida depr=nde, enlnnces del. gradn de snbrec.arga
pernri t idn r El ÉfJE:i, ger f a recnmendabLe papa Éste
pnopüs i t,n .
1 . r;. f . C'¡nrdinac i'J¡-t CAR f usible del ladn cerga.
La crfÉr¡linac i'Jn nrá¡:irrra entre CAR y f usibl.e lado Eapga sÉ
':t't iene geneFalrrrente F'f r 1a cal ihrac i'J¡r del CAR a dns
:1
rf,FrÉT'rs i':nes rápidas =egr.lida F'f r dng üFeFaE iones
tentp':r izadas . La pr intera rrFÉFac i,Jn del CAR pernti te c lar i-
f icar cÉFcá del ,3tlf. de f al Las f,enrp':rales. La segunda
sFertura permi te c lap i f i csr 'rür': l rlfi . Antes de 1a fenceta
':perac iün, e1 f u=ible 'lehe f un'li r, interrumpiend': 1a
f al 1a r ras'f, c':ntrar i': se t nrna perntanetrte.
La c':*rdinac i,5n alcan=a un grad': mEn'fF CUandn unA
*peraci'3n rápida egtá EÉ,_fuida de tres tenrp'tnisadas. Esta
secuencia perrnite clarif icar el ::1ü}l de fallas temporales
Elr 1a prirrrera 'fpelac j.'5n de apertura! FÉFn generalntente se
usa cuan'lr' Ee i¡¡stalan secci,¡trsli¡ad'¡res auf,=rnáticns en
puntos i¡rterrrredi,:rs ente eI CAR y eI f ugible.
El trah,aj'r de Eecci'=nar un tranr'= crf,n f alla pan parüe del
fusible :;É Fierde cuando en el CAR se FrÉgranran tcldas las
'rFÉpar isnee rápidas 'f tadaE tentp':r i=adas. Tndas las
ÉF¡ÉFaf, inneg rápidas en eL CAR nn da¡r üiernpn para que eI
fusihle rlarif ique Ia falla, y t':daE diferidas hacen que
el f usitlle f unda en la primera s'fbrec'srriente.
Dns regla= de selecci'Jn gnbiennan eI uss de fusibles c,f,ffi'f
elenrentns de pr*tecci'3n en eI ladc¡ carga del CAR.
Fara t'-rd'rs l*E valr¡res p':sibles de c,ft'Fiente de f alla en
1s r'fna '1e pr':t,ecc i'5n deI f usi[:Ie, eI rüiEmD tientpo de
futrdici'Jn (üft.lIN) de el fuEible deEe ser rüayÉF que *1
tienrpn de clarificaci'3n del CAR, er1 lag curvas rápidas
3?
af Écüa,Jo por un f actnn de multiplicaciún (tf FIIN>KtcCAR) '
Esüe f ac tnn perrni üe adecuar el tiempo de c lan i f i cac iün de}
CAR ctrn eI tiempo de fundiciün FaFa pnevenin fatiga o daflo
en eI fusible.
TABLA l. Factpnes ,H" Fana fusibles en lado carga y enIado fuenüe.
FACTI]RE5 "8" FARA FUSIELE EN EL LADT} CARGA
i Tiernpo de i Una OPenac ion! cienne en i raPida! c ic los ! -------! ¡prumedin!Haximo
Dos CIpenaciones !
------::1*:------lPnonredio i Haximo ¡
?.5 - 3CI
E.l
90
l?CI
l r3
l r3
1,3
l r3
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l,?l,?I,?
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l r5
l r5
l r5
l rÉ
I ,35
I ,35
I ,35
Il
IIII¡¡IIIIII¡
FAGTCIRES "H" PARA FUSIELES LADCI FUENTE
i Tietnpo de! cienre en! ciclsI¡
i-------!?5¡30i6CI
Dos openacionÉsirapidas.D'=s operac iDneE'ternpor izada
Una openacionnapidaTres openac i .
_::1T:::::::--3,?3rl2r52r ll rEI '4I ,35
Cuatno op. ¡
temponi=a- !
das iI3
------:----- !
3,7 ¡
3,5 !
2,7 !
?,? !
l,g ¡
1,4 !
1,35 ¡
¡ 120I 340I EOü
II3IIIIII3
II
716?,1l,É5l17I ,45I ,35
t3
bt H$$$E$ $ $ $H$$ $
"$\ftNU)\,
$.tN
.8
.6
.l
.,
.2
.ot
FIGURA 4.cat. y un fusible en el lado-fuente a travezt,nanEsrrnadon.
corríenlq en auuperíogCo,:r,li¡raciün con curvas-tiempo cDFriente panaul'tde
La rnagnitud det f actor de multipl icac iÓn varta con el
t4
nünrertr de . ,rperaciones nápidas y el intArvalo de cienre
enüne 'tpenaciones rápidas. En Ia tahla I se tienen esügs
factones de acuerdo aI númÉPo de openaciones rápidas y eI
tiempn de cier¡E. El facüon es alto para permitin que en
el mÉnpn tiemp'l posible eI fuEible se enf Fie y penmiüin
a'lemás recontan el tiempn de c ierre en el CAR.
Fara todos los valones posibles de connienüe de falla en
Ia ztrna ,le protecciün del fusibLe, Él máximo üiempo de
clenif icaciün del fusible (tcf HAX) debe sen nrenor que el
tiernpo de clanificaciÉn temponizado del CAR, la gecuencia
Fnevista tn É1 CAR debe clanificanEe Fare dos o má5 opena-
ciones temporizadas, si las cunvas sol'l rl¡uy cenradas el CAR
putde dispananr ptro ¡econegtanla, Fetgrnando el senvieiD.
La negla unn egüablece la máxima Eürniente de coordina-
ciÉn, miÉnünas que la regla dü5 Éstablece la mlnima
cop¡i'ente de coondinagiÉn, Ia con¡iente máxima 5e dá en la
intersecciÉn de las cunvas de tfHIN y Küc CAR. Et mlnimo
puntü e5 la intensecciún de las cunvas tcf HAx Y üempnni-
zada del cAR. Si la curva de ücf HAx del fusible no
interEecta y se siüÜa pon debaio de }a curva temporizada
'lel CAR, el mfnimn punüo de cpordinaciún sená la mlnima
cüFniente de disParo en el CAR.
Et rango de cnordinaciüÉn Ee nota en eI siguiente Éiemplo.
35
Refierase a la figuna 5 Eün un fusible ?5T y un CAR de 70
A, openando en una seguencia 2A2B (Dos Dpereciones n|pidas
en A y dDs temponizadas en B), egte Fangp puede amplianse
tomandn la secuencia 3AZC, la cual reduce el mlnimo Punto
de caordinaciñn a l4OA, I Eea el nivel mlnimo de dispano
,Jel CAR (3OOx, de 7OA). Fana eI ejemplo 5e nota que eI
máximo punto de coondinaciÉn se sitúa en B?O A, y el
mlnimn punto de coordinaciÓn para la curva B es 30c A, Y
se toma la cunva C enüonceE Éste punto corresponde al
nivel mlnima de disPars del CAR.
Un eiemplo ttpicü s,e muegtra en Ia Figuna 6, !a corniente
,le f alla pCIsible en el punto de apLicaciÓn del CAR Y en
Ios terminales de cada alimentador tnifásictr son dadas. El
CAR esüá situads en el secundanio de la subestaciün, IoE
fusibles Fl y F? se ubican en eI punüo ABC ?9. Una falla
entre los puntos ABG ?9 y ABC 30 debe clanificanse por lag
DperacioneE rápidas del CAR y por el fusible F? cuando
empiezan lag tempon izadaE si la f aI t'a pensiste, dÉ Ia
misma forma se busca coondinaciün con el fusible Fl Y eI
cAR. Además el CAR debe clarificar fallas en tu zoma
ABC/?7 y ABC/39.
EI CAR seleccionado cumple los rÉquenintienüos necesaninE
cf,lmú s¡f,n: rangn de intenrupciün de 4.O0CI ampenios a 14.4
t{V, 1o que es suf iciente para interrumpin los l.5OO A, en
É1 sÉcr;ndap iCI de Ia suEegt*c i,i¡t'r. La crf,r'p ient e de canga Ég
de l:J$A r mÉn'fs quÉ l':= 14L] A, de rang'r 'jel CAR. (:CAR tipn
R ] , c,:nt r,¡1 hi,Jrául i c,:, rangn ,Je Ia babina ,Je disparo de
14rJ A, mfnirrra c'rt.riente de 'lisparo ?É0 A, pango ,le
interfuFci'3r'r de 4.rlÉü A, de la l"lC GRAlrr-EnISON. El nivel de
rrrlnin¡a cürriente de disF,arü dE SSrl A, permite s el CAR
sÉnsar eI nivel nrás bai'¡ de E'frFiente de falla en Ia =ona
de pr'=tecci'5n de Fl que eg de 34{'J A, en eI puntn ABC3I .
Lns pn=iEles fusibleg egcngidns para Fl son e¡rtre otros:
StlT n 4.tlT eI fusÍb1e Ft puede ser 65T. Lns fusibles c':nsi-
deradr's pueden in[errunrpir l19r] A y manejan Ia FeÉFÉc-
tiva c'=l'r'iente de carga . EI CAR 'rf l'ece 5 cunvas, ut-ta
rápida (A) y cuatrn diferidas (8, C, D, E) las fusibles
3tJT, 4tlT y É5T üienen las runt,as de tf l'lIN y tcf PIAX. Las
,,r*rr*= para Ésf,*s ,Ji=pr=itivos se graf ican en las f iguras
7, É, 9.; El-¡ e} CAR se usará una sÉcuencia de operaci'1n de
d':s disparos rápidns y d'=s dispanos tenrpor i=ados c'fn
tierrrp': de cierre de l3u siclos, debe tenerse en cuenta que
Ia curva rápi'5a A del CAR debe multiplicarse pon l ,:35.
?7
FIGURA 5. Conrdinaciún CAR-FUSIELE lado canga.
A
é
@
t600 vorT,.72OO/L247O VOtTs.ABC / 27
72%
€N
$v
s
Siste¡na tlpicafusibles en la
c'f,n cnrndinac ión CAR y doslado canga.
corrbnlz cantpriosl
FIGURA 6.
?É
¡D!Q
NNroso¡v
$.s\¡
I.8.6.5,4
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R
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.o5M.05
ootlI-l $sB $rE qF ggg ag
corrisafu canloedos) '
Cupvag üiernpo conriente Penadel cincuito de la Figuna E30 A.
la coondinaciúnpana un fusihle de
FIGURA 7.
'¡9
"$ñlÉsbIR.B-'¡¡tf.t
L.6.6.5.4
.5
.t.og
.06.06
04
.o!
.o8t I I ll ¡ ¡ t r ¡ ¡ t r I I iqn f;snrsg q3 f,gBcotticala Casryt¿6)
3g
FIGURA B. Cunvas tiempo corriente para ladel cincuito de la FÍguna 6 Pana40 A.
coordinac iÉnun fusibl.e de
.:_'| -'.,if-,..:i.:
. .¡,. ri. !'- -'- --_-:..,--- :.{
30
taa
I.6.6.¿
.1
,ú.06
.u
qR
"$¡isIlD!
$.s\,
@rsfuula Camycíu)FIGURA 9. Cunvas tiempn conrÍente pana
del circuitn de la Figuna 640 A.
la coordinaciónFana un fusible de
3l
La caordinación con el f usible de 3OT no serla I'a más
necan¡en,Jable puesto que 5u puntn rnáximo de cÚOrdinac iÉn
ErtA prá]qinto a 1 .0üO A, 1o que danla incentidumbne; a sl
É1 CAR puede clanificar antes que eI fusible g'e funda,
cÉmo }a conriente de falla Én Fl puede llegan a l . l9o A,
eI CAR yro trDdrta clanificar falla temponal Én É5te nango y
el fusible del grupa Fl aislarla de inmediato la secciün
EBn fal Ia.
El fusible 0QT, Fr¡rvee un puntü máxin¡o de cpordinaciún en
L4!CI A, suficiente Fana pennriüir que eI CAR clarifique en
Ia curva A, veáse }a figuna 8. Tsdas las curvas temponiza-
das están Fon encima de la curva tcf MAX del fusible Lo
que hace que eI punt$ mlnimo de coardinaciÓn Eea ?8Ü A.
(l"lfnirna c'rrriente de disparo) el. tercen tiempr de
Épenac iÉn, 'f 5ea Ia pr imera secuenc ia de openac iún
tenrpnn i=ada.
El fusible F?, 65T. da un Punto de máximo de coondinaciún
de ?.4O0 A, cDl.t la cunva I,35 x A. el punüo mlnimo de
coondinaciün para las curvas C, E y E es de 2BO A, la
cunva D ,¡f Fece un punto mfnimn de coondinaciún en 35O A,
para cünnientes de falla superiores a 35O A, Ia cunva D
causarla bloqueo e¡1 el CAR, !a curva B gie considera
bsrdelinea púr su proximidad a la curva de ücf FIAX. La
escogencia de Ia curva temponieada entre C y E no tiene
,::.?
inf 1u*nc ia Én la cn,=rdinac i'Jtr c'3n el f usible lado-carga
sinenrEargn Fara la s'=luc i'Jn ss debe tener en cuenfa Ia
pr':tecc i'5n deI lad'r f uente.
Fara ulra falla a t"ierra de 9$tt A, en el puntn É, el CAR
':perarla el.t la cupva rápida en ü.ü.5 5. ltü ciclns ü d'¡E
segundns nrás üarde e} CAR 'rperarla nuevantente y clarif ica-
rla Er'l ü,tJS s., si la falIa eg clsnif icada el CAR 5e
inicÍaIísa, Fer': gi Ia falla Fer=iste el CAR entpezarla su
'rperaci'5tuLentp'rri=ada c'ft-l Ia cuFva C y el fusibLe de 4tl T
clarificarla 1a falta Én rJ,33 si. rrtá:*: irrtr,, aislandn e1 nanral
AÉü/'¡9, EE restaura el serr¡icin al rest'¡ y pÉfmite al CAR,
inic iaI i=arge pal'a egtan I isüa a evacuar ¿rtra f alIa.
L É.:3. C':ordinac i'1n CAR-CAR.
La c,:nrdinaci,ln CAR-CAR ge crfnsigue printeramente p'f,r la
selecci,Sn de lns nán'J'ls de las b':binas de dispaF'r Fara ltrs
CAR hidrarirlic'=s 'r val'rres mf nim':g de col'Fi.ente de disparo
Fara 1':E CAR el.ectr'3¡riccts. La Eelecci'3n de Égtng vaLares
EÉ detennrina F'fp el e=tudio de las ca¡'Ercterlsticas tiempc'
c'f,1'l"iente de l'¡s CAR.
un FÉquel"imient': imp'rrta¡rte cuand'= se co'rrdina CAR-CAR eE
¡=1 tienrp,: ( c ic I,:s) Entre las curvas ¡JÉ Ins CAR pana una
cül.l.iente, la varieda'l de tip'=s CAR requieren valr¡nee de
t ienrp,:e ntltrim':= dif erentes entre cuPvas
üFeFaE i¡fr1{35 sinrul táneas .
FaPa pnevenir
I .É.3. r Cn':rdinac*n ent re CAR
nrente.
c'¡nt r':ladns hidraú1i ca-
Las caFacüerfsLicas tierrtpo-c':rriente de los CAR
hidrari¡Ii c'=e s'trn muy Eir¡ri lares Én Éu pendiente inversa. 5i
1c'E CAR inv,:Luc rad'r= tienen I'rs misrnns mecaniSrüDE de
tenrpurisaci'5n, sug sat.acterlEticas n'f s'fn muy similareg,
Ferü sür-t ÉEÉl1c ialmente FaFaIelns. Esto t iende a
*intpl i f i car 1a c':*¡rdinac Í'3t't.
En pequeflns CAR nr':nnfásiE'f,s y trifásicrrg el movintiento de
lae palancas el.t laE bnbinas serie f.cuandn eE acelenada p*r
el f lujn de una subrec':rrienüel, abne lns csnüactns del
CAR y carga el ¡'ÉErfrte de cierre. Cuando dns CAR de este
tipo esüán en serie, EDn separaci'5n de sus curvas T-C de
mÉn':'g de 'l':s cicl':s, Sienrpne ':currirA una operaciün
sinrul.tánea I y Far'á sÉFraracinneg ntaynres de l? ciclns no
hah'rá p'rsibi lidad de npenaci'3¡r sirrtulüánea.
Un ejenrtrl'r de Éste tipa de c,rarditraci'3n cnn CAR en serie
se nruestfa en la f igura lr}, e} rangc' de las babinas estt
dadn y la EecuÉllcia es:A-lC. las lLneas se bifurca¡r sn un
punto inüermedi': entre 1':E CARi las caracterlsticas T-C ee
nruestran er1 Ia f igura 1l . Fara una cnl"riente de f aLla de
}lr
i.(-Jr:i{J A, laE curvag rápi'laE A e=fán muy juntas, menos dE
d,rs cicl'==, Ésta Ealriente É11 *1 lad,r-carga del CAR de 5O
A, cauga que t'=dt¡E L,=s disp':sit ivt¡s úpÉnen simultánea-
nrente. La sÉpal'aciün e¡rüre las cul'vat tentporisadas pal'a
I .fJOü A. És aFf'f]*:irnadanrente de t,res ciclns entne las uni-
'Jadee de 5S y 7ü A, y dÉ siete ciclns para las unidades de
7* y lf-t6 p,, Ia operaci'ln sintultánea üanrbiÉn puede 'lcunrirÉn Las cul'vas tenrp*nizadas
Fara 5üü A, Ia EeFa¡'áci'Jn entre las curvas tempnnisadas de
lag unida,les,le 5r] y 7r-J A, es,Je 13,7 ciclos, y entre las
de 7tj y I0ü A, EÉ de tE,É ciclos. Fara este ¡rivel de
Erfrr.iente de falla puede e¡Eistir crf,Drdinaci'Jn pen$ pndrfa
e:*:ist.ir operac i,5n sitrtultánea en Las operac iones rápi'Jas
p'trp nn estar suf icietrtemetrte separada= sus cuFvag. Fat'a
una falla Fermal'lente de 5tl0 A, el-r eI lado de la canga de
Ia uni,Jer,J ,le 5ó A, las ,Jas printeras ÉFeraf,innes rápi,Jas
serlan girnultáneas y Luegn la unidad de 5ü4, nperarla
hasta bl':quearse y las 'rtras 5e inicialiuarlan F'lnque l1o
alcansan a ÉFenaF en f'rrnra tentp':rizada.
En ücagi':tres egFeciales cuand': l'¡s CAR tienen la bnbina
serie del nrismo Fan'JÉ, La canndinaci'5n puede llevarse a
cab': nrediante Ia cnlabnraciün de diferentes secue¡rcias de
nperac iün. La f Ígura l3 ntuestra un eiempla donde las
Enbinas 'le disparn s'fn del rnism'= Fang'f, lü(J A, el CAR.l
t i-srre ::ecuenc ía 'lA-3C y É1 CAR. ? tiene gecuet-lc ia 3A-3F.
una f aL la Én É1 punt,f, f: pr':duc irla una operac i'3n
sinrultánea en primera instancia, eI CAR 3 c$mFleüa 5u
segunda 'rpÉraci'Jn rápida anteg que ÉI CAR I pueda efecüuar
5u Fr in¡er dispar,:r terrrp,:r izadn - Éi Ia f aL la eg FermanÉl.tte
eI CAR : se hlnquea p'frque la operaciün en la cunva
tenrpnri=a'la E es ntág rápida que la C, s'E asume que eriste
nrá= de l: cicl'fs entne las culvaÉ E y C para eI nivel de
f aI1a.
l-lna f alLa en el punto t'i, permanetrte, debe blnquear eI CAR
I, ahora si es Élt F ent'rnces eI alimentadnr pnintaria suf t'e
una breve interruFc i'ln ante ,le ser c larif ica'la FÉr el
CAR ?.
En CAR más grandes que 1'=s anterir-.¡res, dsnde se utiliaa un
selennide Fara eL c ierre y la carga del rss'lnte de
apepüura, eL nrlnirrra lienrpa pÉrmisihle ent re lag curvas T-C
es eI rrrisrn': que Fara 1':s CAR pequeffns. Fara men'rs de d'=s
c ic l*s hay openac i'5n simulüánea. Cuando están separadas
más de nchs ciclns la pnsibilidad de operaciÉn sin¡ultánea
É!j renr':ta, las ,:tras cül-lsiderac in¡-leE de conrdinac i,5n de
I':s CAR pequetl*s E'=n vALi'1,:s para L'=s grandes.
En }a Figuna 13 Ee uti l j.ra un CAR trif ásirr¡ Én la
subestaci'5n y se c':':¡rdina cun un CAR trif ásicCI llnea ahaj'f,
F6
en eI puntÉ de hifurcaciÉn. Et CAR I es de 14t) A y el
CAR 3 es de 70 A, las dos CAR tnabajan en secuencia ?A-?B
y Eusi cunvas se muestren en la Figuna 14. Núüese que en
lns dos dispanos, rápidos hay probabilidades de openaciün
simultánea pana una connienüe de I.OOO A. En las üempori-
zadas no hay probabÍIidad de disparo Eimultáneo pon tenen
45 cÍclos de separaciün. Fara c$Fnientes de falla de 5OOA,
}a difenencia de !a curva A de laE doE unidade5 es de ls,E
ciclos, entonces úperanla primero e} CAR 2 si la falla es
en :¡u Lad,:-canga.
FIGURA 10. $elecciÉn de bnbinas FaFa cosndinaciÉn de CAR.
:J7
FItitJRA I I . Curvas tienrp* c'frriettüe para eI ejenttrl': de laFigura lü.
tooA
HgesEN.N+r
FIGURA 13. ü'=,=rdinaci'Jn de CAR pnr Eecuel.tcia de operaci'3n.
3B
FIGURA I3.
@ü'Bah(AlFIGURA 14. Intnnducci¡5n de cnardinaciün con las cunvag
tiempo-conniente para la Figuna 13.
Ejemplo de unintervalos deEecuencia de
sistema dondec iere, tamallo
operac ión.
consideran lnslas bobinas y
5ede
tr
sH
$.s1¡
t0o651t
s R ñgñ$tg
1 .8.3.I. Cnnr'litrac i'Jn etrtre üAR'E
.j¡.f,
cür'¡ c':ntr':1 elec t r'Jni c': .
L':s CAR cÉ1.t contr':l
EuE cáracterlgtisag.
elec trúnico '=f ¡'Écei1
La E¡f,rf,I'dinaci'1n ge
un anrpl in rang{l
ef ectúa c'fn:
La nrlninra c'frriente de 'Jisparo
Le mlntina c¡rrl'iente de dispar'r
Las curvas üienrpo-corr iente
La secusncia de ':perac'5n.
Intérval':s de c ierre.
Accesnr i,:s de apI icac i'Jt't.
fallas a f,ierra.
f all.as ent're f ases.
en
en
La cc,n,linaci'5n Ee l':gra si el. CAR lad'r EaP'Ja puede 'f,perar
mág rápi,Jur que É1 CAR lads fuente. El tiemp': de clari-
f icaci,Jn ntás una ciepta t':lerancia de1 CAR lad': car'Ja debe
EÉr mÉltrfp que eL tienrp'r 'Je respuesta mÉnÉs' una üi¡lerancia
,lel CAR Ia,l,r fuente. tC carl + tnl1{ TC carZ - tnl?' tjna
gula ,_Jenepal para rnordinaci'Jt-¡ Ee lngra F¡ür rnediÉ I'a
mlninra c,rt. Fiente 'Je ,lispaf'f, y las curvas tientpr¡-c'tnnietrte'
,JespuÉ= que han si'Jn establec idas las condic i':nes de
v,:1taje, E,frriente y caFacidad de interrupcÍ'Jn. Hay que
tener en cuenta que la ntlnima ErfrFiente ds disparo n'f,
,leEe alterar la Eapaci'la'J 'le c'fl'Fisnte norrrinal del CAR' En
l,:s CAR hi,Jrarll icog Ia minirna c'fl'riente de disparo Y 1a
cüpl.ient.e 'le cal'ga estan nelacinnadas pnr ger pf'ftriedad de
I.a E,nbilre selie de 'Jisparo, el1 los CAR el'ectrAnic'rs 5'fn
in,Jepen,JienteE, gittenth,aPErf, Ia rnlni.nta c'frl'ient'e de dispar'r
-------'-I li"i, rnl ; ,.i i';; .,', .i 'I 'r i;ri " :,!
,i . ,,,, li',,, i.:ri i.j. .. . - :--'- - - ",-l¿
40
puedÉ Ésc'fgÉF5e pana fnanÉiaF picos de }a c¡¡rniente de
Ea¡ga del sistema, É üambiÉn, Escsgense papa que eI CAR
RFE¡É pa¡a EÉprienües de falla en !a zona de prnüecciún.
Cua¡rdo alguna pnatecciün contna f al.las temporalels 5e ubica
enüne el CAR de la subestaciÉn y Ia carga, El CAR de la
subestac iÉn debe tener aI rfienü5, una Dperac iÓn 1o más
rápida tr,fsibte. El CAR lado cange cosndinanla con el del
Lad': fuente si tiene el. mismo Ó rnás númeno de úepnaciones
rápidas.
Las cunvas üemporisadas pueden escgge¡se Pare que el CAR
la'Jo carga se bloquee en caso de una falla permanente sin
que La unidad de atnás dispane despuÉs de 5u openaciÉn
rápida. Los disparns simultáneos pueden sen eliminados por
1a apnnpiada Eelec c i,3n de curvas y el uso de los
accÉsüpios electnónicús pana la secuencia de coordinaciÉn.
I .6.4. Accessrios pana cnntnoles elecünónicog.
El meinramienta de Ia flexibilidad y coondinaciün se logra
pÉF el empleo de cÍertos accesorios en los contnoles
electrÉnicos. Estos accegsnios complican el egtudicr de
cCIordinaciÉn peno benefician la calidad del sigtema. Los
principales acce=Drios snn:
n1
I . É, .4 . I . Accesnr in rle cnnrditrac iün de gecuenc ia (AC5) '
Est.e acces'fr-i* pernrite nrejoFan La c'ft.ttinuidad deL sBrviciF
en llneas prate';idas can CAR en 5erie, previene disparCIs
rápi,Jr-,= É11 l*s tAR de delante cuand'¡ Ia falla Ée puede
clarificar cún lus CAF de atrás. E¡r la figura 15' dtrs CAR
Eün cu¡va5 rápidas simi l.ares están tÉnectados en seriÉ,
ul.¡a f al la pernranente en É1 punttr F or igina dispanns
sinrultá¡ens elt las EuFVas; rápidas, ó aul'¡quÉ l.tcr tuvieran
'Jisparos simultáne':s p,:n tener cut"vas rápidas dif enent'es
{: f i'Jura l5A } en las operacianeE tentporisadas eI CAR I
artuarla d'¡s vÉces el.t Ia f,ulva rápida anües que el CAR 3
clarifique la falla, dand': nrigen a d'rs intenrupcinnes
rnrtas al al imenüadop pr itrc ipal . La apenac i,5n cÉ¡1 eI
aE ce::'rl'io de c'r,=nditrac i$n de gecuenc ia f igura 15C, ÉI CAR I
súlan'rentÉ cuetrta las operaci¡f,neÉ rápidas del CAR 2 sin
disparar. Cuandp ÉmFiesatt }as 'rperaci':nes temporizadas en
ÉI f;AR t la secuenc ia de rperac i'Jn del CAF 1 debe haber
avanead'f tanthiÉn hacia Las ':peraci':nes üenrporisadas para
evitar que Éste dispare en las curvas rápidas y dÉ Ésta
f ':rr¡ra ss obvian intert"uFcianes en las =':na de pr,rtecciÉn
del CAR l. Dich* de of,ra f'¡rnta el CAR I detecta la falla E
inicia Eu secue¡rcia de npenaci'Jn sin dÍsparar Én las
'fFePac i'rnes rápidas.
La f unc i'5n de Ia E,3rf Fdinac iún
r ap i das s': I anre¡r te , ag I c $m'=
sÉcuenc Ía en rf,FgnaE i':neE
núnrer,: de operac ir¡neg que
de
e1
43
Ee pugden col3rdinap Ée determinan FDF el núrnenn de
Dpenacianeg napidas pnúglamadas en eI CAR del lads-fuente.
Las cunvas tiempn-conriente usada en Égte CAR deben fener
una re5Fuesta más lent,a que las curvas üiempo-conFiente
nápidas del CAR lado-canga.
groceEc)
FlocrlEo
FIGIJRA 15. 0penac iúnen el CAR
CAR cnn conrdinaciún de secuenciaatrag.
dede
cI
cARr ¡\ ! *o.ro*c¡^D.: \_> opEclcroN u¡aoog| : ¡LcaErlooPERrco¡ fccr¡oniosr.
coop,Dtr¡¡clo¡ oEgEcr'sltcA2N2B ¿¡DllgfD--
CAR,2
A
T|¡¡rñ, +
oPgF¡cior¡ eo.¡ ^EGGsoBio
x'ooeolr¡c'ou oE sacrtcr¡q
FIGURA t5t. OperaciÉnde el CAR
CAR con coondinacián de secuenciaaünas.
@zzrEtffE cln*zios)
CnnrdinaciÉn de secuenciadispano instantáneo.
43
dede
t
t@fi!o
rD
JO
e,1
2
¡.t
.t
.2
.l.ol.03
$ n!g IFIGURA I6. con el acEesorio de
44
l.É.4.?. Acceg':ri'r de dispar'r instantáneo (ADI).
Fana grandes niveles de cDFFiente de faLla, El accesonio
Fara disparo instantáne,: exüiende el nango de coüFdinac iÉn
del CAR con Lns dispüsitivos de pnotección del lado-
f uente. Fon e¡rc ima de un prÉdeterminado valúr de Ia
c¡rrniente de falIa Ésüe accespnio penrnite aI control pasar
de 1a openación cDn laE curvas tienrpo-conriente a un
disparo instantáneo sin el tiempo que dernora en acüuan Ia
Eunva rápida. Egtos disparos pueden p¡ograma¡Ee cuando la
cünniente de falla excede a un múltiplo de la corniente
mlnima de disparo. Dns Fangss de mültiplos son
trabaj ables:
I .- 1,4;
2. - '5,F.i
"¿,Ei
I I,2;
5r 6;
?,2,4 i
4i
l6j
7:
E;
EI accesonio puede progFamarse Pana actuan en una ü
varias úFeraci':neg de Ia secuencia. Los mülüiplos pana los
dispanns a üierFa nÍl tienen que 5er necegianiamente I,¡s
mis¡ntrs de las dispanÉs; enüre fases, paFá cEnFientes de
falLas FDr debaio del mültiplo de dispano instantAneo el
disparo se ef ec t üa Eon las carac üen lsf i cs tiemp+r-
c0Fr iente.
Figuna l6 rnuestra un ejemplo de coondinacián con el ADI
se uti I iza un nrülüiplo de 4, el CAR dA disparos
La
si
45
insüant-áneÉE para cúFrientes pon encima de I .ÉOO A, (4 x
400) E)4tendiendg el. Fango de ca16¡dinaciÉn hasta 7.OOO A;
sin eI ADI el rango de c'rDrdinaciün llega a ?.OOO A.
I .6.4.3. Acces,:rios de blnqueo instantáneo (AEI).
EI conüFol gana f lercibilÍdad si 5e le provee el ABI, eI
cuat. permite que el. control. autornáüicarnenüe conte 1a
gecuenc ia de openac i'5n cuando encuenüna una f al la pün
encima de un nivel. Este accesorio minimiza el efecto de
gnan magnitud en los c iÉrrÉ5 con fal 1a cuando 1a
pnobabilidad ¿* =*" FÉFroanente es alüa y la coondinaciÉn
cülr ntros apanatos n'f s;e requiera. EI AEI Dpena de la
nrisr¡a manena que ADI. Se escoge un múlüiplo de connienüe
mlnima de dispano del migmo Fango y valon de1 lisüado
anterinn. Este accesr¡nia puede calibnarse para una
ÉFeraci,5n de Ia secuencia ü paFa dos o t'nes oFenaciones de
Ia gecuencia antes de bloqueanst y debe lncalizarEe dnnde
una cÉFFiente de gpan magnitud tenga pnobabilidad de
acurrin.
1.8.4.4. Cpmbinaciún de los acceEoniosbloquen instantáneos.
dispano
Esta combinaciÉn puede Fntveen ünes zonas de pnoüecciÉt't
corno se muesür'a en la f iguna 17 . La znna ünes es cubierta
46
poF Ia secuencia de operaci'5n del cAR 2N2C, cDn coondi-
nac i'5n CAR-FIJSIÉLE paFa f al lag en F?. Con el dispano
ingtantáneCI y mr}lüipla de 4 veces Ia cÉnnienüe mlnima de
disparo, las f a}Las en. Ia zona dos donde el nivel de
E'fnriente escede loE | .EOO A, se podnlan ceugan cuatro
üFeracinneg instantáneas. Sinembango, coondinandn con el
Eeccionalizadar sÉ timitanfan a tnes, ei eL seccianaliza-
don se dispong Fara tres spenaciones en fallas en Fl. Fana
fallas muy cencanag aI CAR en }a aona l, donde }a magniüud
de cÉnF iente e5 aL ta y puede causaF dafloE Én lps
cnnductones y en lns equip':s de subest'aciün, el bloqueo
automático puede cnrtar la gecuencia de operacián. Aqul
se puede esicoger un müItiplo de 16 pana ampliar a 6.400 A,
eI bloqueo instanüánep y calibrarse Fara una openaciün.
Cuandn la probabilidad es alta se puede calibrar pana dos
üperacinnes el AEI.
1 .8.4.5. Aceesor ios de tiernpo de inic ial izac iÉn de nec ie-FrEE 5u5É5ivns.
E:eüiende la protección que 5e le puede dan a la lfnea
entre eI CAR de atnás y el CAR del lado-carga. Esüe
accesor in pernrite aI CAR de aünás inic ial izanse
cnmpletamente en un conto periÓdo de tientp':, üan baiú cDmD
cinco o diez segundos despuÉs de una genie de reciennes.
Nsrmalmente, eI t ienrpo de ini c ial Ízac iün aPranca con 1a
&7
FrirüÉl"a ':'FeracirS[rr adem*g puede ÉÉF 1n suf icientemetrte
larg,: Fapá ac'ffirfdarss a ul-14 =Écuel.tc ia EümFleüa de
'rperacÍ'5n. C'rt: el accesúPi'r ÉEte tierrrpn Empie=a cada vet
que eI CAR cieF¡'a en un nivel 'le cüFl'iente menür que la
nrlninra rrfnrienLe de dispara.
Dos tip,=s de t ienrpn de ini c ial ieac iún 5e mueÉtFan Én Ia
f igura 17 . tJna f aIla tenrp':ral ücul"rt y es c larif ícada
de=puÉs de las dns 'rperaci'=tres rápidas. El tiempn de
inic iaL ieac i*n t:TOI ) n':rr¡tal arFanca ct:l.t 1a prÍnrera
'fFÉreci'5n y dura l:* Éegundog, el accÉg'f¡'i': del TDI sensa
que na hay E'ffriente de falla despuÉ= del segund'r ciet.Fe y
'JespuÉs de '!ü gegund':g itriciali=a el cüntrül -
Cuandn d':s CAR E'fn c':nrdinad,:s en serie y el dispar,r
sinrulüáne'f rf,currÉ en las cuFvag rápidas '5 cuands eI CAR 'le
atráE sÉ F,rügFárúa Fel"a üFet.ar Én las rurvas rApidas antss
'Je iniciar eI CAR de adelanf.e 5u 'fFeFacíün f,empnrisada,
ento¡'rcÉs eal CAR de atr$s denr,:rarla en lLegar a la pnsici'5¡'t
'le rÉFrf,gr:, ErfpriAtrd'fse el rÍesg': de que se presente una
f alla er1 su E'fna y Et CAR ÉF,eFE f uena de gecuencia,
perrJiÉrrrJrrse t,r,l* t ipn ,5e crrnr,Jinac iAIr.
C*n el acceÉ'fFi'l se perrrtite un rápido net'rrtrs al nepnsn si
:;E cunrplen dos c':t'tdicionesl
4fi
- tlure el CAR estÉ ce¡'rad'f
tue etr ÉÉÉ mürüÉntü la crfrFiente es3üÉ nnrnralizada.
tu*rn'ln at're el CAF: lad': carga presenüa una secci'5n de
I lr"rea sin f alla hac ia at.rás, pÉrr¡itiend'r que el CAR lado
f uente ini c ial i=e . El üierrrpn de netardn para PeF¡fgü selec-
cinnadn Frara usal' cnn eI accestf,rio pue'Je sen más grande
quÉ el rnay'rf intérval': 'le cierre de algün dispnsit,ivn Én
el lad'= fuenüe ü carlJer c,:tr eI cual el CAR estÉ en
C':l'rrdinaC i'5t't.
1 .8 .5. Itrt,erval': de tec ierne.
EL tiemp': quÉ un CAR enrplea FaFa una aFent,ura por sübre-
cÉFrient.e y É1 ci.e¡.ne (n'r se Epnsideran las operaciones de
b1'=queo j se Érf,1-tÉEÉ crf,Iüü ÉI inüÉrvalo de rec ierne. Lng
cnntactns É11 Ia unidad rle p'rtencia FÉFmanece¡1 abiet'fns
durante Éste tientpa.
En tndos 1':s CAR m'rnnfáEic':s y pequeflüs CAR ürifásic'rs c'fn
c,rnt rnl hidrar.lrl i co ÉEte intÉnval.É es f i jrl, ¡.ttf, E'É puede
gelecc i':nar ni mUcho mÉT1'fs ajusüar. Ega Ég, unA Ca¡'acf,e-
rlstica particular de cada ntndel':i pr:r ejentpln:
49
TIFE DE CAR DE LAl"lC 6RA|¡J EDISON
TIEI,IFO DELINTERVALO
ls
l rs
l r5
2E
l r5
HySH
4H, V4H, 6H, VÉH
L
D, FV
E,4E
5
5
En los grandes CAR trifAsicos eI intÉrvalg nonmal es de
dos segund'fs, Y con un accesoFio de temponizaciün puedÉ
quedan O,Ss - 2s - ?s, para ünes Dpenacinnes. En los CAR
EDn ctrntF¡f,l elecünÉniEo É5te tiempo puede pnogramarse a
gusto. Puede llegan a tal punto que el mlnimo tiempo
posibLe g,É 1e llama inEtantánErr, hasta inténvalos tan
largas como 5CI segundtrs.
L':s f actnres que intervienen en el tiempo de cienne gon:
- Recierre inEtant'áneo, es el tiernpo más conüa que demoran
abientos los conüactas, dá opontunidad a motores de
permanecen cargados en las aplicaciones i¡rdugtniales y a
otnas cargas a las cuales nD e:; aconseiable extenderlÉ
La apentuna. Debe sen usado en el pnimen inténvalo de Ia
secuencia! algunas desventaias prodnlan seF:
,i ,,, ¡.¡ I j
5ü
a. - N'r dá el tiempo suf ic iente Fara c larif ican f al las
transitnrias, taLes cümü una Fame de un ánbol en conüacto
c'rn la llnea ü llneas muy junüas en tiempo hümedor !fá5É5
i':nizados de1 arco que deja Ia falla pueden no haben
desaparec ido.
Intenvalo de dos (.?, segundns: Es bastante comrln,
penmite más tiempo para c Larif ian las fal las
transitsnias y la diEipaciún de ga:ies ionizados. Un tiempo
de dos segundas penmite la nponüunidad de que un motor no
Ee pare, tambiÉn permite más tiempo Pana enfnian los
fuEibles del ladn carga.
Intervalo de cinco (5) segundos: Se usa a menudo enüne
'f,pÉFaciones temponizadag del CAR de subesüaciün pena
permitin un meinr enfniamiento de los fusibles de alta,
con lCI cual Ee logna que la temponización del CAR esté
cercana aI mlnimo üiempo de fundiciün de los fuEibles'
Los intÉnval.os mayones de c inco segundos ( | O, I 5
segundos) generalmente son usados si la pnotecciÓn de
atrág es un CIIL CIRCUIT EREAI{ER para danle oportunidad
al diEcs de llegan al nÉpnso pl,enamenüe.
Al.gunos eiemplns de intÉnvalog de nec ienne Ée dan
cnntinuaciün: Secuencia ttpica de CAR de lfnea cuando
proüecciü¡r de atnás es otro CAR.
a
Ia
Il'lT'-I E ii s
3s-tE tg
Cnn un f usible de alta itrv'rlucra'fu tlt operacinnes rápidas
y d':s letrtaE) .
INT-"8-EE
?E-':s 5'z
Cnn un OCE atrás {:: náFid'=s, t let'rtng}
IFIT-Í 5 - 15 E
? E - :r s l5 s
Lr]g, intÉrvalnE de c ierPÉ rftayrlreg a d'¡E segundos Se entplean
snlament* despuÉs de una npenaciún tentpnrisada, EI
intÉnvalCI de dns seguttdaE o el instantáneo 5É entplean
de=puÉs de una *perac i'3n ráPida.
FIGI-|RA 17 . E':nas de protec c i,Jn cat.t el ac cegor ir deb1'='fue': it-tgtantál-lerf .
5:
I ":t-{-lEL"rEMeo Ds l--tt--.| .*'áor¡tCtALt-AGtor¡ I I lIlClAL¡llACl'
ef:r¡C¡fOr¡i ItarE¡tgoDE connoLDE on looi'¡¡5c¡¡u-,tc¡o¡ txlqrutAclo¡corregonio ortras:c.io
e¡ui A¡$rt.
AüEFTO
A A
II
I'tArr¡A¡laA|rCltAf r¡^
II
¡oo¡ LcoE P3JAD¡lAf¡r¡.} .
r|Érnno
FlüuftA 1E. Func i'5n del acces'¡ri': de tientpn deinic ÍaI irac inn.
.|..8.É. C,:,rrdinacit¡n cr--rn ul.t circuito de intenrupciún Enaceite (0CB].
La c'r'rrdinac i'Jtr CDn un ÉCE ocuFnÉ c'lmunnrentÉ en ul.ta
subssüaci,1n, '1,:¡n'le eI OCE es eI aparato de atrás. Dns
¡rr'rhlerrras dsben ger cnnsiderad'rg cuando ge co':rdinan cDn
53
éstos aparatos. Un OCE abre y clarifica algunos ciclns
despuÉs del disparo del nel,É de sobnecsnniente, Y el relé
del tlCE tiende a integnan el üiempo de clarificaciÉn del
CAR. Esta es, eI tiempo de neposo del nelé es usualmente
largo, y si una sobnec¡f,nriente de f alla es neaplicada
antes que el nelÉ llegue al neFoso, gucede que Ee adelanta
e1 dispano.
En la Figuna 1E se muestnan la caFactenfsticas de dse
aparatns indicandc¡ Ia posibilidad de coondinaciün. La
cunva del CAR es puesta en las caracf,enlsticae de un tlCE.
Fana cÉngervar la coondinac iÉn, afiada tiempo a 1a
clarificaciün del CAR (24 + ?E pana une secuencia de
cuatno dispanos) para desannollar una cunve acur¡ulativa.
Si Ésta cunva está pon debaio del relÉ, Ia coondinaciün
estA asegunada, pero si en algün punto excede a Ie del
nelÉ, la coordinaciün puede sien más bien determinada como
sigue:
La posibilidad de coandinaciÉn pon un análisis de datos de
operaci'}n detenmina eI efecto de integración de tiempo
durante la interrupción del cincuito. Pon eiemplo, un CAR
con secuencia 2A - ?C con intervalos de cienre de dns
segundns y un OCB con una cuFva exünemadamenüe invensa
calihnade pana 3OO A. de Eelección mlnirna y palanca * 5,
Éte relay requiere apnoximadamente 0,6 s. para cernan los
54
oú
c,intactos en l.Or]ü A. y 3Ct segundns pana Feposo pleno.
5i el viaie del relÉ es menor que el IOO% de su necornido,
el OCB no ee digFana; su análisis de coordinaciÜn es Eomfl
sigue:
tod651
I
2
,\,o.t
S:íH.r
.9
.2
.t.oE
.6.06,O*
.@
.q2
twun CAR y
qunFIGURA 19. CurvaE de
ANALIgIS DE CCIORDINACION
Tiernpa de clanif icaciÉn delCAR pana I.OOO A. cunva A
Tiempo de clanificaciÓn delCAR pana I.OOO A. cunva C
Retnnnn del relÉ en el intenvalo de
Viaie del. reLÉ durante la openacián
c lenFe
A
55
O.035 s.
O.300 E.
6.7%
5.8,6
El relÉ se repÉne en el prirner recienre delcAR 6.7%
Viaie del relÉ dunante la segundaDperación de A
Retnrno del rel.ay en el segundo cienre
EI nelé se FÉFone crlmFletamente en eI segundo
Viaie del rel.É duranüe la PrÍmenaDpÉnaciÉn de C.
Reünnna del relÉ en eI tercer necienre
Viaje neto del relÉ dunanüe la pnimenaDperec iÉn de C
Viaie del rel.ay dunante la segundaopereciün Ée C
Tr¡üal viaie de relÉ despuÉs de lasegunda Dpenac irin de C
Fpn tanüo el CICE nc alcanza a DFerer y É1
blaqueo.
5. E}l
5.9%
6.7y'
c ierne.
sofl-
8.7%
43.3Y'
50Í
93.3%
I lega
5E
1 .7 . PRT]TECCIBN OE CONDUCTtrRES
La magniüud y dur*aciün de una conriente de f alla, asl comct
el tamafio y tipn de el. conductnn deüenminan Ia neacciün
del conductor a el esfuerzo elécünico. La cubienta de el
conductor ofnece una alta posibilidad de que el conducfnn
se querrre en el sigtema. un arco puede egtablecer un punto
dÉbiI en eI aislamiento y romperlo pon concentraciün de
cal'¡r . Fara una misma crf,nPiente de f aI Ia un conductsn
desnudo ge cÉrnponüa meisr, ya que el arco tiene üendencia
de viaiar hacia Ia fuente y tambiÉn puede sen movido p'fn
eI viento.
El arcü puede sen extinguido antes que el calenüamiento
debil.iüe eI c,¡nductor y cambie la nlgidez mecánica del
mism,: a c*¡n,lii iones inseguras. Los CAR con tiempo de
c larif icac iÉn de 2 y medio c ic los ú menos ofnecen
protecciún efectiva cnntna quemadunas provocadas por altas
cÉFnientes de falla.
T,:dns Los dispnsitivoE dehen openan en cunvag más rápidas
que La cunva de dafto de loE conductsres, ninguna curva
temporizada ofnece pnotecciÉn a el conducton, un mÉtodCI
FaFa nbiener pnotección completa pana el conducüor
nequiene un sacnificio en la coordinaciÉn, ya que cuatna
'f,Fenaci¡¡nes nápidas protegen los conductores y aislan 1a
E7
fa}la, FreFo nn dan tienrpo a que }p= fusibles sectoricen la
f al la.
Otro mÉüode es eI empleo de EÉccionalizadores¡ corl la
misi,ln de intenrumpin todas las sobnecangas en eI lads
carga de el, CAR calibnado Fana Dpenan nápidamente, eEtn se
discut,iná en el capltuLo de seccisnalizadores.
5É
?. SECC I ONAL I EADORES
3. I FUNCION
Un seEcianal,izador e5, un dispositivo de protecciÓn qug
auüomáticamente aisla secciones con falla en Eistemas de
distribuciÉn. Normalmente va acgrfipafladg de un CAR o un
OGE, y no puÉde intennurrlpin corniente de falla. El
ÉÉccionalizadnr efecüd¡a contes de openaciones de los
elementns de atnás durante las fallas. DespuÉs de un
númeno preseleccionado de inüennupciones de corrientes de
falla y mientras el disposiüivo anterion está ahiento, tI
seccípnalisador abre, aislando su zúna de pnotpcciün. Esfo
penmite aI dispositivu antenion cerrar en condiciones
nonmales, Ei La falla es temporal el seccionalizadon debe
aut,:máticanrente inicial.i=anse y Preparanse para un nutvü
cnntee de faIlas posteriones.
El Eecc innal i=adon
c'f,Fr iente .
(SCC) no tnabaja cün Éunvas t iempo-
55
?.3. CLASIFICACIEN
?.?.1 . Pnn el númena de f ases.
a- l'lonofásicCIs
b- TrifáEic':s
?.2. ?. Fnn su control
t.?.?.1. - Hidnáulicn.
Enrpleados en SCC monofásicos y pequeflos SCC tnif ásicoE, 5u
c'=ntnol es panüe integral de la unidad de potencia. Este
üipo de csntnol Eensa sobnecorrientes pon bobinas
cFnÉc t,adas Én ser ie con La I f nea. Cuando una
snbnecnnliente apanece, utla palanca se acciona y anme el
mecanismo de conten. El conüadon Ée compone de una cámana
donde se bombea aceite, despuÉs de un ciento nümeno de
üperaciones de bomhea, el mecanismo de apertuna libera un
ressrte que hace abrin lss cnntactos de potencia, siu
cierne debe efectuanse en fonma manual.
3 . ?. 7.2.
.5e usan
fácil de
- Elecünúnico.
en grandes 5CC trifásicos. Es más flexible, mág
aiustar y nf Fece mayúr segupidad. Per¡nite cambios
t-, iir¡. .t,i I j l-.r . i..,
-.-.il
6ü
en el nivel de cnnniente.
La cnrriente de llnea Ésr Éensada por tranEformadones de
Egnriente ubicadnE en Ia unidad de poüencia y enviada a la
unidad de cÉntr'rl .El contnol del SGC electnánico es eI
encargado de las Éndenes de apentuna para la unidad de
poüenc ia.
E.:3. LT]CALIEACION
Dado que los SCG no npet"an con cunvas üiempo-corriente gu
localidad puede ser:
- Delante de un CAR o Eneaker
Entne 1a= dispositivos de pnntecci6n que üengan curvas
de operac ián las cual,eg son cencanas en tiempo. Esüo eE
viüal en un sitio donde un FaEo adicional en la coc¡ndi-
naci'5n nú es posible a prActica
En taps que cuando enünan debe pneveninse la coondina-
ciün ctrn lss f usibles.
?.4. CRITERIOS DE AFLICACIITN
Los siguient,es cniterios de deben cnnsideraFse FaFa Ia
apl icac i,3n de los SCC.
EI
3.4. 1 . V,=l taje del. sisüema.
El 5CC debe tener en nangg igual o rraypn al del Eistenra
(generalmente el voltaie de fase)
2 .4 .'2. Máxima c'f,Fn iente de canga.
N'= es f actar limitante puesto que el SCC trabaja en serie
c'fl1 un diapositivo de pnoüecciün en el lado fuente y 5e
caondina con É1, la cDFriente nominal debe ser igual D
mayor que La EÉrFiente de carga del cincuito.
? .4 .3. Háxima c'f,Fn iente de f al Ia.
Debe cünücÉrEe o debe cal.culanse, el nangn momentáneo debe
sen igual o nrayol que la máxima cÉrriente de falla. EI
tiempo de despeie de la f alla en el disposit,ivo antenion
ns debe ercceden eI nango de tientpn del $CC.
2.4 .4. Coordinac iÉn.
La caordinaciún con otnns dispositivos de protección en el
lado fuente y en el lado canga deben actuar corfio se vená
en el postenior desanollo.
3.5. COORDINACIT]NES PRINCIPALES
Los siguienües princ ipios de coondinac iün
nbsenvar en la aplicación de LnE SCC.
ñ?
deben
- La corriente mlni¡na que ocesione conteo en el' SCC puede
sen el EOl( de Ia mfnima Enrriente de dispano del
dispositivo antenior. Para controleg hidráulicos, debe
uÉerse el mismo FanEÉ de bobinas en genie. La mlnirna
corniente de disposiciün debe sen I,6 veces el nango de Ia
bobina de! SCC, para permitin una adecuada coondinaciÉn
E'rn la mlnima cornienüe de disparo del CAR.
- Los SCC no equipadsE con sens;or de fallas a üienra se
conrdinan c':n la mtnima corniente de falla fase=fase, gi
se dispone con el mlnimn disparo a üienna 5e puede
úcasionar erroreg de conüeo pnr corrientes de magnetiza-
c iün y de neenergizac iün.
- EI 5GC puede cal.ibnarse pana que actúe en una openaciÉn
rnenÉE que eI disposiüivo ant,enion. EEta negla se aplica
cuandn hay varios 5CC Én senie, entonces las unidades se
calibran para una, dos y tres operaciones menü:i que el CAR
de atrás.
- Los üiernp'rs de apertura y neconexlón del dispositivo
antenion deben conndinarse cpn eI tiempo de inicializaci$n
de1 SCC.
63
- Los SCC trifágicog se linritan
tunas trifásicas.
pára coordinan con aFeF-
3.5. r C,¡ordinac iün CAR - SCC ( Gon controles hidráu-
licos).
Cnmn los 5CC n'f, üienen curva de operac ión como lns
f usibles, Ésüa coondinaci'5n nü nequiere un estudio de
curvas. Una aplicaci,5n tlpica 5e muestra en Ia f iguna *!CI.
Et CAR anterion está calibrado pana cuaüno oFeraciones,
estas oFeraciones pueden ser una combinación de rápidas
seguidas pon temporizadas. El ECC se calibna a tres
cnnteos.
EÍ una fal,la permanente ocunne delante del SCC Ésüe puede
despejar la faL La en la tercer apentuna deI CAR,
peninitiend': que Ésüe neenengice la secciún sin f alla.
5i adic ionalrnente sÉ añaden SCC en serie 5e pueden
cal ibrar EDmo ln mueEtna la f iguna *?l . Una fal, la delante
del ültimo SCC hace funcionar eI CAR, y los üres $CC
cuentan la fat ta. Sin embango el SCC Ee aisla y despeja la
falla y los SCC A y E deben inicializanse.
2.5. I . I . Selecc iÉn de log niveles de actuac iún.
Las bobinas de dispars de los SCC con contnol hidráulico
E4
E,3n Eimi lares a la de ltre CAR ctrn co¡rtnol hidráulico.
Tienen un rango de coFFienüe nomit.tal y de disparo, pera
aÉegunan La co'=ndinaciún. El nango de la corniente de
disparo en el SCC es de 1,6 veces Ia conniente nominal.
En eI ejemplo se nota que el CAR cún una bobina de 50 A y
lOO A para dispano debe cnondinan con una bobina de 50 A y
gCI A Fara disparo en el SCC.
?.5. t . t. 'Tiernp,= de inic ial izac ión.
L':s SCC c'rn csntrol hidnáulico no üienen la forma de
vanian el tiempo de iniciali=acián. EEte tiempo es fiio y
depende de La viscocidad del aceite en el mecanismo y a 5u
vÉr es funcián de la ternpenaüura. Cuando un SCC se dispone
Fara tnes conte':s, El tiempo t,:üal acumulado CTTA) de eI
dispositivo anüenion esi la suma total de tiempos de cienre
y apertura asl: RC l+F3 +RC ? +F3 en segundos. Si el SCC
egüá . predispuegto pana dos conüeos serA entonceg RC I +
Ft. 5i el SCC se predispone Fana un conteo no hay
necesidad de üenen en cuenta eI tiempo de inicÍal.izaciÉn.
?..5. ?. Conndinac i,5n CAR-SCC (Con contnal electrünico) .
?.5. ?. I Selecciün de niveles de actuaciAn.
CAR y ECC con canürol electrünicocnardinaciün del
8.5
requiepe que el rangü de cÉr¡iente nominal del SCC 5ea
igual D nayrf,n que la cünFiente de caFga en el punto de
ubicaciün y que Ia mlnima cDnFiente de actuaciün 5É
seleccione en nelariün a Ia rntnima conniente de disparo
del CAR. Por eienrtrlo, en el sistenta mü5¿nado en }a f igura
3? pnoyected6 ppn un CAR trifásicp en la subesüagión' la
mlnima cúFpiente de dispaFo es de 2Éü A y la cÜnpiente
de caFga es de l3o A. El $CC tiene un rango de l4o A pana
cDrl*iente nnminal, 1a m1¡rima corFiente de actuación del
SCC es eI EOJ( de }a mlnima cüFniente de dÍsparo del CAR o
sea ??4 AMF.
3.5 . ? -?. Tienpn de ini c ial izac iÓn.
Lns SCC eIÉctr'5nicos pueden ajustanse a cualquien tiemprr,
los mlnimos tiernpns üienen nangos del ÉFden de 3O; 4S; 90
segundos. Fon eientplo, asuma que eL CAR üiene secuencia lA
3D con 5, 1.5 y 30 segundos de intenvalos de cieFne, / el
ECG se calibra a treg cnnüeog.
RC t y RC ? son 5 y l5 segundos nespectivamente; FZ y FB
se tornan cün 1a mlnima cDrr iente de disparo s sea
apno:<imadamente É segundos cada uno. El tiempo toüal
acunruladn sená enüonces ¡ls S+$+5+15=3.2 segundÉs¡ UIl fientpo
de 45 segund$s pana inicializaciÉn pndrla empl'earsÉ-
EE
3.5. ?.3. Accegnnios.
- Deüecton de voltaje.
Penmite aI SCC crrntan galamente las openacioneE de un
dispositivo en eI lads fuente, cuando el voltaie del
Eisüema nú está presente en el. SCC despuÉs que un
disposiüivn de pnotección en el lado fuente clarifica una
f a11a.
- Restnicciún de cDnpiente enengizante.
Esüa accesonio incrementa eI nivel de corFienüe actuante
de el SCC a un md¡ltiplo pneseleccionado de la calibnaciün
original (?;4;6;F veces) pan un tiempo especlfico que
puede ser 5; lO; l5 n ?CI ciclos.
La idea Es no penmitin contan cÉrno falla las entnadas del
sistema o la enengización de un transfonmadon.
- Sensn de fallas a tienna.
Este accesorio aseguna el conten de todas las fallas a
tienra interrumpidas poF los dispositivoE de atrás. La
mlnima coFFienüe de fal.la a tierra actuante no debe e¡en
mÉnün qur Ia mfnirna csnriente de carga del SCC.
E7
DOgII|ASOAür$rraoD|¡?AE looA
¡o|Dlr¡LtaloAn|xrrroDll.fiur3lt¡l-A
FIGURA ?O. CosrdinaciÉn básica CAR - SECCIIINALIEADOR.
OOBEE EOA
rgoxflot
tooA?aRA "tc?¡nD
FIGURA 31. CosndinaciÉn báeica Eon ünes seccionalizadores.
c,13
2244 DE Agn,ACION2AZD
"fi\ r,rtrttüo D¡spAno
FIGURA ::. CnnrrJitrac iütrI i =a,J'tr .
con CAR electrünicÉ Y seccÍsna-
'J .5.3. Cnrndinac iür'r CAR - SCC FugIÉLE.
HI FiCC y el fusible deEen c'=ot'dinarse c¡n el CAR. La
s*cuencia del CAR se puede modifican hasta ahtenen la
aFl.'fpiada ÉFgraci'1n para desFejar ul-¡a f a1la delanüe del
f usiEle EL-tmÉ ge nrueEtra En la f igura 33. 5t el CAR tiene
una sÉcuel.tcia de d'rE disparos rápidos y dos t,entpnnizad'rs,
el. ECC cntrtarla dü5, É11 las d':s pninrenas 'fperaci':nes
rápidas del cAR y cnntarla Ia te¡*cera vÉz cuand': el
fuEible se fundar e¡t la. prirnera 'fFeragi'Jn tempnniuada, el
c':nte': del :]CC lleganla a su pun['= de aperüuna y abniria
slr una itradecuada c'l'rrdinac i'5n.
É'3
$i el CAR ut i l isa un disparn rápidn y t res tentp':rizadnE
f igura t4A eI ECC cuenta Ia printera ':peraciün rápida, el
fusiEle funde El'l }a pninrera operaci'5n t,emporirada
(:segunda nperac iün de1 CAR) . Aqut eI 5CC negistra d'rs
c,:nte,:s cuan,lo la f aIla ya ha sid,¡ clarif icada y pet.ma¡lÉce
sin *perar , EI CAR y eI I;CC deben ini c ial isanse .
Fara pn'Jer emplr:ar }a secuenc ia de doE dispanns nápidos Y
,1,:s üemporieedng Er1 1a coordinaciÉn CAR-5CC-FUSIELE 5e
necesiüa que el SCC ter-rga el accesüFiu de nestricciÉt't de
vnl taj e .
3..5.4 . Gn':rditlac ión CAR - SCC -
La figura E4E ilustra un esquema
CAR un SCC Y 'ltr"'r CAR. 5i el
'Jetecciün de vsltaje firJuFa 34C,
ladr' car';a del gCC.
CAR.
de co':rdinac i,Jt-t c{¡n ul.r
F-CC está equipado cÉr¡1
permite usar un CAF en el
Los ÉCC É'f,1-l crntrnl hidnáuLica nn pueden usanse En Ésta
conf iguraci,3n, da'ln que sÉlametrte previenen É1 blaquen sin
cr¡ntat'.
".5.5. Cnnrdinac i'Jn EREAHER- 5CC
L,:= Fr inc ipins de c':nrdinac i'Jn uti l izadns Fara conrdina.n
ul-t CAR y un .5Ct se pueden aplicar para co'=rdinar u¡'l
Epeaker crfl.t ul'l 5CC. Gerreralnre¡rte, el SüC hidráulicu l.¡ü 5e
i\J
u5a Far'.1 Etftf,r'linal' ctfl.1 breaker Fürque l':s t'iempns tfpicns
'le rec i Ét" l'e EÉl-l l argns .
FIGTJRA ':3. Carndinaci,Jn CAR -SCC - FU$IELE.
T'D¡JTAC¡O¡I
FIGiJRA 344. C'=*r.dinaci'Jn CAR - ECC - FUÉIBLE cún ÉÉcLten-cia 1A 3C EN EL CAR.
SUEESTAC| TI fU'¡EIE
toA2A2C
50ArcoxTsog
71
_lL]E
tuaÉllAoror{
FI6URA :48. f,':ordinac i,5n CAR- ECC- CAR, sin accÉgüFl
detect'=r de v'¡lta,ie en el 5CC.
3CC Cor DETECCI-oll DEWLTA'E.
FIGURA , 4C. Ca':rdi¡'raci'5n CAR - 5CC- CAR, cÉn accesÉritrdetec tor de v'rlüaj e en el ECC .
7?
3. DISEfiITl DE CBNTROL ELECTRCINICT] PARA RECONECTADOR
3. I . GENERALIDADE.S
Ef contnol electnÉnicü pana FÉconectadon consta de varios
circuitss o blaques funcionales que detenminan secuencias,
tiempos y conl Levan a Ia apertuna o c ienne de los
contactos que maneian la conniente de llnea.
La Figuna 2.5 muestna un diagrama en bloques de l'¡s
cincuiüos que c,¡nf onman el contnoli el f uncionamiento del
conünnl es; c$mÉ sigue I cuando en eI detecton de
snbnecorriente pasa un nivel de corrienüe caFat de acüivan
eI contnol , el circuito de acople tnansfonma la sellal de
corFiente en una seflal de valüaie y la plica snbne el
circuita senson; según la magnitud de la sobneconniente,
debe respnnden de acuerdo a unas culvat de openaciÉn
pnopias tienrpo-corrienüe y habiliüan eI circuiüo de
dispann que pnnduce la npenasiún del mecaniErno de apertuna
y abre lns csntactos de lfnea; a su vezr el sengon activa
-13
el ciFEuÍtn de secuencia prnduciendp Los siguientes Pa5'f5.
- Activa el circuiüo de reconexiün.
- Activa el circuito de inicializaciün.
- Provoca un avance en eI cincuiüo de selecciün de curvaE
de nperaciün.
IL ----u!!qrDJEj-99!E- - --r
Diagrama en bloques del contnol parereconexiün.
FIGURA 35.
74
El circuito de necone¡qiún suminigtra I'rs intÉnval.os de
cienre, F sea, atrliEe una demora a !a Eeflal de neconexiÉn
Én la bobina del cierre. El cincuito de inicialización se
activa al. trrimen dispano y Perrflanece activo en el
tnanscursa de un cientn üiempo; 5t el circuito de bl.oqueo
no se act,iva en Éste üiemFo, el circuito de inicializaciÓn
repone eI elemento secuenciador a eiu posiciÓn oniginal.
Una vez cernadns suE contactos luego del
el detectpn es cFuzedo nuevamente pon
llnea y pueden suceder dos cosa:i:
- Que La conniente norntalice, castf en el
iniciaLizador esFera un t"iempo y neptrne
nnrmal idad.
pnimer dispano,
Ia conriente de
cual el cincuito
el contnol a La
- Que la cnnriente de falla pensista, lD que obliga a otro
disparo con una nueva cunva de openaciAn y un avance en el
c ircuiüo gecuenc iadnr .
La cantidad de disparos pnognamada en e} control antes de
bloqueo, genenalmente hasta cuaü¡'o dispanos, obl iga
al c i ncui ta de bloquen a {¡perar si eie al canza esta
FFr3gramaciünr cürt lo que el contnol no rÉpone y debe seF
manualmente desblaqueado .
:3. ?. TECNOLOGIA
Pana el diseflo
posibi l idadEs c,rn
mencadn.
75
del contnol g¡e anal izanon variag
cornFünentes de f ácil congecución en el
É.?. I . Semiconductaneg
EI emplen de semiconductones pera el desanrollo deI
cnntrol nfrece ventaiasi en algunos circuitoE, pero eE
desventajoso en '=tros. El cincuito sensor, el circuito de
inicialieaciün, de reconexiün, y eI cincuito de bloqueo
son de f áciI desanrollo, más na el cincuit,¡ de secuencia
aI que necesaFiamente hay que adicionanle elemenüos
electromecánicos.
Entre Las ventaias podemos citan:
- Los niveles de voltaie maneiados s¡on nelaüivamenüe
al tos .
- Buena velocidad de nespuesta.
- l{angen alt,: de tempenatura.
- FáciL consecuciün.
Desvenüajes I
- El consunro de c'f,rrienüe es alto.
7F.
- La cantidad de dispnsitivns que scl uüilizan en el
diseffn, rÉdunda en espacios, el contnol queda s¡rbnecargadn
de eLernentüs.
- Ferrnite el empleo de partes electromecánicas Euietas a
desgaste.
- Ns sr¡n inmunes al nuido.
3.2. ?. T. T. L.
La tecnalogla TTL (Lágica Tnansiüor Transiton) ofrece
buenas posibilidades de disefls en el cincuito secuenciador
aI na penmitir partes elecüromecánicas, Y tambien en los
c i ncui t os de ini c ial izac iün y de reconexiün, máE ncl en e}
sens'f,F y l':s cincuitog de disparo por tener bajo vnlt,aje
de operac i¡Jn.
Ventajas del empleo TTL
- Euena vel':c idad de nespuest"a
- Fác i L consecuc ifin
- Reducci'Jn de espacios, In que penmite el mr¡ntaje en une
snla tarjeta.
- Bajo cansumo de Eorrienüe, ln que conLleva a fuenües más
ectrnümicag¡.
77
Desventajag del .entplerr TTL
- Para lns circuiüos de dispano se necesiüa fuente
auxiliar de mayon voltaie.
- No presenta inmunidad alta al nuido.
- Deben utili=arse conmuüadorÉs mecánicos¡.
3. ?.3. Ct{U5
La tecnnlngfa Cf"lCI5 (Metal. Oxido Silicio complementario)
of nece La meior posibil.idad en el disefl'f pana todos las
circuitos exrepto pana el sensor.
Venüaias del empleo CHOS
- La disipaciÉn de potencia es mlnima, del orden de IOnl¡J
- La velocidad de nespuesta es altlsima, del orden de ?O a
5O ns.
- H*s econórnica que las dns tecnologlag anteniones.
Puede utilizar una Eula fuente, EiE puede tnabaian desde
tnes voltios hasüa quince voltios.
- Una cornpuerüa }ágica CPICIS es FDn Io menos cinco veceg
más pequefla que la compuenta companable TTL.
- Proporcionan inrnunidad de ruido ssbne 1.5 V.
Desventaj as de CFIBS
Fracticamente ninguna
7#
3.2.4. tecnnlc'gla escogida.
C¡rnsidenanda las üecnologlas anüen iones síe dec idiÉ
uti 1 i=an dss t ipos de tecnologfa con excelenteg
resultados: traFa el circuito sensor y los circuitos de
dispano s,e util.iza tecnologla de EemiconductoreE, el nest'¡
de circuitos se implemento en CHOS, advinüiendn que todt¡s
los Eomponentes se consiguen en eI mercado local.
3.S. CIRCUITCI DE ACOFLE
El circutio de acnple necibe la seflal de un ünansformadon
de conriente p':n el cual pese la corniente de llnea y Ia
entnega aI cincuitu sensnn en fnnma de voltaie. La salida
del cincuito de acople es vista pon el cincuito senstrn
csmo una fuente de v':1üaje variabl.e que llamarernos VL.
En la figuna Í6 se muestna el diseño del cincuito de
acople.
:+
IL
FIÉURA 3É. Circuita de acaple utilizado en el diseflo
79
En eI casú de ser un sisüema trif Asico, EíE necesiüan ünes
circuit¡ls cuya enürada es tomada de tres tnansfonmadones
de crf,nriente, y Ia salida de l¡ls circuitoE es común, dÉ
Égf,a manera eI circuitu sensor es; independiente de Ia
csnfonnraciún del sisterna. Dicho de oüna forma, 85 siEtemas
tnifásicos se utilizan tnes circuiüos de acople
independientes, y sus salidag forman una sola fuente VL
que vanla eu valor de acuendo a los ca¡nbios individuales
de cada circuitn. Se compontan como tnes fuentes de
vnltajE vaniable cünectad':s en paralelo, donde el valor en
bnnneg es la de rr¡ayor vnltaie.
3.3.1 . C,rmpotrenües del cincuitn de acople
FRI Rectif icad'=n ¡n'rnüfasico, un amperin.
Cl Condensador electrolltico, 47 MF-4CI V
Rl Resistencia, ZOt){) ohmios, l/2 watt
Cuando la conFiente en eI secunadanio del tnanstonrnador
detector de sobrec,¡nniente e5 alta, EiE uüiliza un
tnansfonmadon de acople, como 1o muestra la figuna 27.
En eI diseñe nü se uüiliza éste tnansfonmadon puesto que
la corrienüe de secundanio Én el transfonmadon de
c'rnpiente es baja, de1 onden de los miliampenios.
iiniwni&rl {u;'Jiiüitlr¡ d0 Otdómñ
DrPto üiblrut';co
FIGURA .l7. Circuit': de acople real .
La f igura 27 muestra un circuit,r
nnminales pana cincuitog reales,
de pequeflo valon en Paralelo col.t
madnn de acople, pana pnoducin
de la crf,rrie¡'¡üe de 1lnea.
EC}
PRI IDc
de acople en condicioneE
siendo R una resistencia
eI pnimanio del transfon-
un voltaie que es funcián
I¡-IsIp
u¡
-¡lE
o
E
TIgaÉ
il l"
Vp = Ip (R + r / Rxn) donde r es la nesistencia shmica del
transfonmadon de acople, haciendo n({R entonces Vp = IpR,
y el. voltaie en eI secundanin del ünasf nrntador de acople
es Vs = Vp/A donde A es la relaciün de transfnnmaciün'
t
rn *l:f
¡ uilEA
#lr l-. rGl ;
primena condiciün y snbre la cual Ee nefenenciant el
gl
cincuÍta sÉns'rr es: quÉ eI valtaje VL mlnimo que onigine
un disparrs sea de 3,5 vnltios.
Cuand': une cúrniente de llnea a tnavez del transfonmadon
de c'f,rriente exc ita el c ircuiün de acople V 5u sal ida
alcanza 3,5 voltios, será Ia mfnima cornienüe de disparo Y
su cálcu1o depende de las caractenlsticas de disello del
circuitD senEan, eI cual analizane¡nos a continuaciün.
3.4. CIRCUITO SENstrR
El cincuiüo sensor cansta de dos panfeg:
- Circuito de openaciün
- Circuiüo de c¡:nntuf,ac i,5n
El circuiün de openación se encanga de suministnan las
cunvas canacterlsticas tiernpo-carniente (T-C) del
contnol , y es activado pon eI vol.taie mlnimo de dispano
proveniente del circuito de acople y por una seTtal del
cincuito de conmutcián.
El circuiüo de conmutaciÉn es un conmutadon elecünÉnics
que penmanÉce "cernado" hasta que el voltaie mlnimo de
disparo pnoveniente del cincuiüo de acnple 1o "abne". La
figura 3E muegtne un diagnama que sinve pana explican el
funcionamiento del circuito senson.
B3
FUITTE OE GONiCilIEYARI.IBLE
|L cncufioocDIEPIiO
CRGUITO DEcorlrTtcu
FIGURA 2É. Dia-qnama f uncionaL del circuito sensor
El cincuito de openaciün es análogo a une fuente de
coFFiente consüante c,f,n un valon dependiente de VL; Én
cnndic innes nnnmales el c incuito conmuüadon está
"ceFFado" . Cuandn una corniente É¡'l l.lnea hace que el
valtaje VL en el circuiüo de acople tome el mlnimo valon
de disparo, eI cincuito conmutadon "ebFe" Y la coFniente
de La fuenüe ÉE aplicada F un condenEadtrF, el cual
c':miensa su régimen de carga en f orma exponencial . En un
detenminado valnr de canga del condensadan se envia una
gefial aI cincuitn de disparo.
EI tiempo que denrora eI circuits de úperaciÉn en envian la
seltal aI circuito de disparo depende principalmente deI
l3:3
vAlrf,F 'Jel c,:ndensad*r C, git=trd': Ft"'fp'fl"c j.':nal aI tiempO de
re=puesta. Fara nbtener dif eretrtes Eur\ras' de disparo hasta
cün cambiaF el val'rr del c,:ndensadar.
3 .4 . I . Cnrnptnenües del c i ncui üo de üpÉrac iÉn -
Ql Transistor 3N3Ol9 cuya5 caracterlsticas 5e dan en La
teE la t
Rt Registellc ia ' 56 . {tt-Jt} '=hrni'¡g , 1 /? watt'
Rl? Resisüencia, l.*{-}rl 'rhntioE, l/t watt
CI I Circuitn integrad'r l"lfi l406É cuatr': interruptore=
hilaüeraIeg, sus paránretrns y 5u conf iguraciñn
siÉ dan eL ane]{:'= 1 .
CA, CF, CC, CS tnndensadnnes, 5u valor 5É analira
p':ster iarnretrte.
COI , C0':, CO3, t04, Cnnntutadot.Ég de una vla cuaür':
pnsic io¡res.
Err La f igura 19 es,tá e} diseffo del c ircuito de 'fpenac í'1n.
La segunda c'fndici'Jn de disef{r3 apalÉce aL asignar val'f,F a
la f uetrte de alintentaci'3n V cuyo calon É5 ent'¡nceg l3
vnlfi':s.
É4
aL cncurTo DE utPrio
FI€URA 29. Circuito de OperaciÉn del cincuito senEor.
ECG 39É * :N:3ü1'!
NPN, 5i, arrlF,lificad':r
ve 1':c i dad .
I ineal , cn¡urutadnr
135
al ta
6anan-c ia.Conr ien-
te.Hfe
E{¡
base cnmún,
pernti te eI
V':1 t'a j eje
C':1ec-tor
base
45(t
VnItaje
r;,:1ec -tsp
enrisor
:35C!
V':1tajeEaseen¡ isrf l'
7
ünrr i-enüe.l"la:+ i ma
CnIector.IctA)
1
Disi-pac i*nFnten-c Ía.r¡ráp: ima(lrr)
1ü
Freq.
( l'lHz )
15
TAELA :. FarárrtetruE du=l transister ?N:3015
El tranEistÉr r¡1 ':'FÉra el.t una
cuandn el circui'bo c':nnrutad,rn
sigui.ente anáI igis ntatenrát ic'r:
C':r-r ref erenc ia a la f igura 3{)
conf igunac i'5n de
está "cel'l'ad,f"
se tiene que
VL = VEE + Ie (:R3 + r]
siend* r 1a neEístenc ia i¡rt"erna del tnansist':r
Ie = r.VL-VErE] / (R3+F)
Ic = HfLrIe
#b
V =V{:t'+Icñ.J
vcb = v - Hrb l'j!-:-Ii::i:-R3+F
Es c,:¡lr,eniente que eI val,=t'de R3 sea bai'f, p':nque asl eI
vr¡ltaie vrb es casi igual el de la f uente v y el rÉgim'Étr
,Je carga ,JeI cnt.t,JenEa,lnr entpieZa Én Un punt-o alt"o, t'azül'l
quÉ justifica ÉscÉgef un valor baie de vL FaFa nrlnimo
,Jisparo, EI hechn que la cürriente de emisol' É5 pequella Y
suce,le ln anteni,:r. Cuan'ln VL t':r¡ta un val'':r aFFÉciahle, 1á
crf,l.riente ,le Ér¡1 i5ú1" ps r¡randÉ y É1 rÉ'Jimen de Earga del
c,:n,lensa,J,¡r etnpie=a En un val':n más bain }legalrdO aI punt'n
de dispar* mAg ráPi'5o.
cuan,J,: el cünnrutadL-rn "abl.E" ÉffiFiesa e1 réginten de carga
,lel c,rndensa,lür, ntatemáticanrenüe se É11:prega asl I
Circuit': equivalente deIbaEe crnrtln.
t,ra¡rsist,or oPerand* enFIGURA 3'].
#7
1
$ = Vcb + Ic R3 -F-----c
IcVcb = t/ IcR:3- t
c
c 'lt cÉnt'f, Ir eE c'fnÉtanfe
pat.á t = ü; Vcb = \,1 - Ic R3,:=ea É1 canrnuta.dÉ¡"'cernadü",
Fara un val'¡r' de t cualquiera
vcb=v-Ic{/r:}+t/c}
::i EÉ graf ic;r Vcb vs t se nbtiene una cunva enponencial
rümL1 La nt'=strada en la f igura 3l , ÉI ntlt.tinto val':r que ünnta
VüF equivale a -VFE que es el punt,:,1e corte de1 transistnr
y n': puede f lui¡' nrás c'fl*l*iente.
I
t
7
c
2
I
oVÉ=o¡
FIGTJRA :31 .
ttrr.tilt2tl
-tL.III
v-ItI!
lo
Grafica de Vcb contra f
ecuac iones c':n lgs
O,.5 v VL = 3,5 v
E,g
valares de diselto se
\¡f =12v Hfb=O,9Desarnol lando las
tiene: cÉn VBE =
üfpicn
n = SE tlpico
Ie = 53,57 mA Ic = 48,7,1 rnA Vcb = I I ,95 v
La üencena condición de disefio implica seleccionen el
volüaie cslecünn-base pare disparr:.
De acuerdn c,f,n Ia f igura 3l el voltaje colector-base pana
dispan': más apropiadn es cuando Vcb = - VBE ; o sea cuando
el tranEisüor se corta y nD hay más fluio de corriente aI
cnndenEadon. El rÉgimen de canga del condensadon viene
dads F':n:
Vcbi Vcbff,= cR3
Ic /C
Fana Vcbi = 11,95 v Vcbf = -$,5 v Rg = l.Ol)CI ohmios
y tomands cuatnn valanes diferentes de C :;e FuÉden
gnafican las cuatnn cunvas tielnpo-corrienüe en función de
la corriente de cnlecton; CA, CE, CC, CD tienen valones de
CA
CB
cc
CD
o,l l"lF
l,o l"lF
4.,7 t'lF
IO HF
É9
Es convenienfe e]{FFesaF
funciün de Ia Etrrriente
necesiüanros lns cáLculos
conmutador, por tanto
graf icanan más adelante.
Ia cÉl-F iente de col.ec tor en
de llnea, peno paFa hacerlo
de cDnFienüe del circuito
las cunvas de operaciÉn se
Comn sün cuatna cnndensadores, 5E implemento con cuatro
conmutadores de una vla y cuatrs posiciones, lá forma de
seleccionar un condensadon de los cuatnn pasihles en cada
disparn. Lss conmutad'fnes CCIl , COZ, CO3, C04, están
alambnados cÉmo Ee indica en la figuna ?9. Además Ia
secuenc ia de gelecc i¡5n de disparo 1a dá el c ircuiüo
secuenciadon, a traves del circuito integrado CIl, que 5e
cnnfonma p,ft. cuatr,: internuptones bilatenales, Ia seflal
del c incuita secuenc iadon, S, entna poF una de Ias
cnmpuertas y eL interrupüon se hace csnducton, conectando
el condensadon corFespondiente a uno de los conmutadoreg
tCI para cerrar el circuiüo de openaciÉn.
Pon ejemplo, bajo condiciones nsminales el circuito
secuenciador actúa sobre el intenrupton A en CIl,
cslocanda un prtencial p':sitivo sobne Ia entnada 13. El
intenruptor A baia Éu resistencia (refiÉnase al anexo l)ll
de 10 ohmins a cenca de lOCI ohmi,fs y cierra el circuito
del condensadpn CA a travez de COl. N&tese la flexibitidadque le dan las conmutadones C0 aI diseTlo, pues COI hubiese
UnirmirioJ duirjii¡¡iu J¿ tliu.fu¡is i:
9rl
pÉdid'f, EelecciDnar cualquiera de Lns cuatno condensadones
Cada una de las puentas de los intennuptones A,B,C,D entll
se conectan al cincuitn secuenciadsr, dÉ fonma que el
cincuito secuenciadnn se encanga de Eeleccionan a cada uno
de Los inüennuptores de CII y operanlo Fane cambian }as
curvas de operaciÉn en cada secuencia de oPeracián, segun
La pnngramación de Iss CO.
E .4 .-¿. Cnmponenetes de1 c Í rcui to de conmutac iún
La figura 32 muestra eI cirEuito de conmuüaciün, 5u
con semiconductones y circuitosconstnucción se proyectÉ
inüegnados CHOS.
FIEURA 3? Cincuito de Canmutaciún
'31
!-':s elentent$= que cs¡tf ':rrrtan sl cincuitn de conmuüaci,5n s'rn
ql,(,13 trangiEt'fres !N3L1.|9, Eus carafterísticas en Ia tabla
R4 Ée:;igtetrc ia 56. üüü 'fhfilios, 1 ./4 waüt'
RE Resisf,etrcia I'5.Ü0{t ,rhn¡i,=E, 1/4 r¡att
RÉ Registenc ia 95. Ot-r(l ohnti¡:E, 1 ./4 t¡¡att
R7 Registenc ia t. Cttl0 nhmi'rs , 1/4 r*att
RS Resisf,enc ia 1.7ü+ ':hmiog , 1/4 watt
Hg Resistenc ia ? . tlrl0 ,:hminE, I /4 t¡¡att
Rlü Regi=tencia l.ÉOO nhmi'=9, 1/4 uratt
El Dind'r zel'lÉp 5, I vol üi¿¡, un amper io
htl Diud'¡ de us'= general lStl ntA
CI? Circuit': irrtegrado, Ll"l 3?4 cuatr': antplificadares
DFEFac i,=naleE ,le E,aia potenc ia, su c,:nf igunac ión
y parántetr'rs se dan en eI anÉ:{:D E
El c ircuit'r de c':nntutac i,Jn al igual que el c ircuits de
üFepaciún gensa lag variacinnes de volf,aie ds1 circuito de
ac,rple, VLr Érf,I.t un tra¡rsist'fr nperando en base csmún. Esüa
c':nf igurac i'5n eE üüi I p$t"quÉ la cÉl'l'iente de cnlecfor es
ca=i i'gual a la crf,Friet-rte de ernisnr y Ésta a 5u ve:¡ É5
f u¡'rc i'5n de VL.
EI ampl if icador 'rpÉpac innal A de CI2 trabaia cürll¡f
comparadnn de voltaie, al pnsÍci,:t-tst' ul-l vnltaie de
ref erenc ia, VREF, Elr Ia etrtrada p':sit iva del atnpL if icadnn
3t
ÉpÉraci':'n;rl, g,á}n se nhtierre c':rrdiciün 'Je cambin en 5u
sali,Ja cuan,J,: La entra,Ja negativa ge mueve pün encima ü
F'fF debaj'= del VREF. .5e uti L i='3 eI invers'fr p'f F que Eu
f unc i,:nanrient,o ü-¡s anál*g'r a un cnnrnutadnr prúgraneda para
rfuÉ 'rpÉFe a ul'l cír=rt'r val':r de v':It'aie'
El r,*ltaje de referencía VREF viene dadn p'rr RÉ y El
VREF=V-VT1
El vnltaje del disd'¡ Eel.leF El es de 5' I V, entoncesl
VREF = É,9 v
El vnltaje en Ia entrada negativa
VL y m*terrráti*:arnentÉr se t'ietre que
v'¡lt.aje É11 la entrada negativa se
de CI3 tA) eE funciÉn
cuanda VL = E,S v t
e:{:Ff eÉa cDmrf,:
de
e'I
= \,t - Ic RECI:
=i.endn Ie = 53,57 nrA Ic = 4E,ll mA RE = 95.$OS ohmiCIs
tJ = 7,4 v; es eI valon te'5nic': para que el*:ista cambiocit
Én la EaI ida de CIIA. Nnrrnalntetrte Ia sal ida de CI3 t,iene
polenc ial de t ierfa D sea "ü" 1'5gico cuanda Ia enf rada
negativa üiene l3 v, cuan'Jo baia y alcansa eI nivel de
referencia, su salida car¡tbia a p,:tenciaL p':siüÍva de 13
v'=lüi'=s ': sea t':nra eI val':r de Ia f uenüe. El lransistor (¡S
':1.::
LrÉF$:t¡tÉcgr E'f,rted'f cuand{r CI: 'bi.etre valnres por etrcinra 'Jel
,le ref erenc ia y envla la seftat VSUI al c i rcui üo de
':peraCi'5n en el nrigr¡r'r EÉflscrl"; Ee dicg qUe el C'fnmutad':'1"
esta "rÉr'l'ad'f". Cuandn el v':ltaje En la enürada negativa
tonra ul-r valnr F,'rF deb,aj¿¡ del v':Ltaie de ref erenc ia, sI
trangi=tr'r ü13 se satura inhihiendn Ia seflal V$l¡J hacia el
circuit': de operaciün, Én Éste ntnnrent': 5É cortsidera
"abiÉl*t,'3" eI circuit': c':nntutadnr.
El Ci':d'= l¡]1 EÉ Ét-lca¡'ga de bl,:quear la seffal
.c j. rcui t* de nperac iün cuands t13 est* en
gráf i ca de VL c':trtra V nt':Etrada en lacr3
;tc*¡lada FDr 1':s 'Jalntsg nt':gt rad'rs Ell Ia
ErpFÉEia E'3t¡l'3 EaÉ el c,rl.taie en V cuand*¡CI:
va Él"r aunrentn.
VÉt¡J hac ia eI
c':ndur i*n, 1a
f igura 3:3 y
tabla 3, se
el v'rltaje VL
FIGI-IRA 33 variaci'Jn de VL c':ntna VcI3
É¡"r f unci'3tr de VL
t3V
24
TAELA 3. Valones de V en funciün de VCIz L
VL or5 l ro l r5 2,5 3,O
I I ,23 lU^,47 9,7ú B, I E 8,94CI?
VL 3,1 ?,2 3r3 3'4 3r5 4r5
s, oo 7 ,87 7 ,72 7 ,57 7 ,41 8,6.5 5,9CI?
a
3.4.3. CurvaE de operación
Vcbi - VcbfCnn Ia ecuacÍün t =-----r- - C Rg se pueden
lclcgnafican las cunves de operaciñn tiempo-conlienüe para
cuatno valones de condensadon. Es conveniente entonceg
ei4presan la conriente de colectüF en É1 transitsn Ql del
ciFcuito de Épenación en funciAn de la conniente de llnea
y de Ésüa f on¡na obüener curvas de ü contra I.
Para E]4pres;ar Ic en funcíún de I es necesanio Fecunnin a
une Eenie de =iurtituciones en las ecuaciones de los
cincuiüo= del sens¡ür y eI ciFcuiüo de acúple, Fefiérase a
las f igunas 7E y 3CI A cont inuac iÉn e;e l isüan las
ecuac iones necesan iag I
V
55
VL.V VL-VbEIc = Hfb Ie i Ie EE j Ie = --------D
Ql Ql = -!-E-- Q3 R4R?
IL=Ie +Ie ;I = VL/RI ; I =I +IlQIQZI
2I5
DCL
ID= Í7, s s( RMs )
En el. disefto está que RZ = R4 y pon üanüo Ie = Ie calQI Q2
culands la registencia de carga equivalente en funciün de
Ios panametnos del cÍrcuiüo de acople.
IL=?Iea
Ic = Hfb IL/?.
dando a IL en función de I pon medio de las ecuacisnesDC
VL IDc RlRL= ; IL=--F------
IL RI +RL
I Rl -O,5DC
IL = entnncesRl 4 0,5 R3
I Rl - 0,5DC
Ic=hfb xO,5Rl * 0,5 R:
Haciendo I función de la corniente de llnea I.DC
58,
?\./7T = o116 a IDc a7
Donde a es Ia relaci'Jn de tnangfor¡naciún de corriente y
t),16 eg la ef iciencia del mismo.
?\/2--ñ o,16 a IRI - o'5
tüIc=hfb xO,S
Rl + o,5 R?
Dandn lt¡s val.nnes del diseño
-5 -6Ic = S,7ü x lü I - 7,.5 x lO
Reempla=ando en Ia ecuaciü¡r original para t
(VeBi - VcBf) Ct = ---------:;- --:;-- = cR3
3,76 x l5 - 7,5 x I5
Para los paráfiietros de disetto escogidos
r, = ---------ll:f-:---- r oo0 c-5 -6
3,78 v. l5I - 7,5 x lO
6naf icando t contna I pana val.ones de C asl .
CA = l),1 l'lF
CE = l,O HF
CC = 4,7 l'lF
CD=ICI HF
97
5e obtienen las cunvas; caFacterf=ticas de operación en
fnnma üe$rica que serAn las pnesentadas en eI proyecto. En
las tabl.as 4, 5, 6, 7, se dan los valoreg para cada
gráf ica.
TABLA 4. Valoreg de T VS I para O,l MF
or5 l,o 1,5 ?,ü 2r5 3rO 3,5 4rO 4,5
o, I I O,CI41 CI,CI19 o,ol4 o,ül I o,oo9 o,oCIE CI,oCI6 o,CIos
TABLA 5. Valones de T VS I pana l,O l'lF
0r5 l ro 1,5 2,0 ?,5 3rO 3r5 4r0 4r5
o,ll o,04l 0,olB o,CII4 o,oll 0,o09 o,0o8 o,006 o,oo5
I
t5, ü 5,5
0,0CI69 CI,0Él
E,ü 6, 5
o, o.sE o, 051
F:i
TAEILA F.. Val'=reg ,Je T VE; I p;lra 4 - 7 t'lF
1 fl.5 l,ü 1,5 :,ü !,5 3,O 3,5 4'ü 4'5
t 5, 17 I ,941 1 , l9 o, s5 o, É7 i],55 O,4A O,4O ü ',:Js
F.rü €.'55,+
ü,31
qc
ü, IFi ü, 16 o,':4
TAFLA 7. Valnres de T V5 I Para 1Ü PIF
Ér5 1,fJ l r5 3, tJ ?,5 É,ü :3,5 4, t-¡ 4,5
t1l,ü4,173,5;i1,,9:31,4:1l,llü,99Ó,86'1'7É
E, ü É,55,ü
ü, EÉ
5,5
ü,6.| rJ, 5É Ct,51
En lag gti áf icas 'le la f iguna E4 Ée apFec ia que Ia
Eelecc i'Jn 'le un deterntinadn vall:r de C'fndÉnsadüP ÉE'
pr'fpüpc i,:traL al tienrpn de 'rperac i'1n Ésperadü, 5É preÉent an
,l,rE curvas rápi'Jas f':rntadaS pnr lús c¡fndÉnsadores de 0,1
l'lF y 'Je 1,+ t"lF y d¡rg EuFVas terrtp':riradas fnrnradas por los
f,ül-lrjenEa'J,rres ,Je 4,7 PtF y 1ü I'lF 'fue 5e l lamaran en
r.l
f.?
t.l
gce8ortl¡¡
Fq?
o5
o{
o.á
02
ot
F IGURA 34. Curvas característi casobteni da para el di señoxión.
ti empo contradel control
corri entepara recone-
F9
adelant*
É, C, n.
l;rg curv35 'l* 'fFe:'ac irjn tienrpn-cnrriente A'
3.5. CIFICIJIT'O DE DISFARE
El rircuiü,= 'je 'Jisparif, artlFlifica la seflgtl de disparo, VD,
qurs envla eI circuit': 'le 'fFÉraEiün en eI sÉnsül' y la
transnrite a un RELE que 5e encarga de Ia apert'ura de la
I lnea.
:3.5.1. Cnnrpntretrtes del circuitc, de 'Jispara
oEL Cnqr|ToDE @ERICIOfl
I. GNGUTODE SEUEXCII
¡ L¡ AOEilAOE DIEPATO
FIGIJRA 35. Circuit': de 'Jis¡rarn
lüü
Rl I Resistenc ia de 47O .0CICI ohmi'=s, I /3 watf,
Rl2 Resistencia de 1OCI nhmios, 1/?. watt
r¡13 Diodo de usn genenal, l5O mA
lrJS Diado de uso genenal, l5O mA
CI3 (B) Cincuito integnado, L]'l 324 con 4 amplif icadones
oFenacionales de baia potencia, ven anexo 2
SCRI Rectificadon de silicio, cnntnolado. ?Nl5g7, ven
Tabla É.
C? Cnndensadnr cerárnico 0,1 HF 40 v
La tercera condiciÉn del diseflo vista en 3.4.1 . cuando se
escogiü el punto de dispano en 0,5 voltios. El amplifi-
cadon DFenaEianal E deI circuito integnado CI2 al igual
que rn cincuita de conmutación del sensioF, tnabaia comD un
invenssr detecton de cnuce y su voltaie de nefenencia És
Ia üienra, adernág se añade la nesistenc ia Rl I para
FF'fFDrcic'nale histÉnisis y evitar flucüuaciones en los
valores de voltaje cencanos al nivel de acüuación. La
salida deI amplificador operacional E esüará a üienra
siempre, hagta que a tnavez del diodo de bloqueo l¡l? Ia
EeflaL VO pnocedente del, cincuito de operación en el senson
cambie y haga csnducüor a l¡12, obligando al amplif icadon
'fpeFeci'¡nal a cambian eI volüaje de salida a un nivelpnsitivn y de peso gatilla aI SC.FI y lo activa.
Los componentes adyacent.es al SCRI como son l¡I3, Rl?
sirven FaFa evitar el, ca¡nbin brusco de voltaie debido
yC?
ala
1 {"¡1
crfnmutaci,5l.l! ü Éüa É1 ,lv./'lt que pu*dÉ sel' n':civ': paFa eI
elerr¡entú El ÉtRi aI c,:t-t,luc i r pernri t'e 1a energi=ac i'5n de
la b,=bina quE ¡f,pÉra ÉL mÉcanisnt'3 'Je apertut'a en la unidad
,Je p,:tencia y ,je pae* EÉnera }a seflal necÉsaPia para que
eI circuit,¡ ,le secuencia inicie 5u 'fFÉraciün, a Ésta getlal
Ia l lamaremos seTtal VD5.
TAELA S. Caracterfstic¿ts del SCRI , 3N1597
t,:rr ientede
u':nduc c i'rnl"l$:¿ i nta
(A]
C,:t* t' i ent e'lgpuerf,a
l'llninta(ntAl
V'rltajede
puertal"ll n i nta
.{.v}
.|,5
Fllnirna c'r dv/dtrrienfe V/FISde reüenc iün.
r. mA)
3ü
:1. E. CIRTIJITO NE SECUÉNCIA
El circuitn de ÉetuÉncia es el encargad': de:
La EecuÉncia ,le las curvag ,Je operaci'5n üienrpo-corrie'nt'e
en el c i rui t': sensr¡n .
l{]3 30
I rl3
La secuenc ia
'fpÉFac ioneg.
l':s tiernpns necsne:<iÉn entre
La visual i=ac iÉn de Ia Eecuenc ia de operac iún.
Enviar la geflal
inic ial izac iün.
anFanquÉ al c i rcui to
Ferrnitir la eelección de las operaciones deseadas.
En Ést e c i rcui to la tecnologla CFIO$ muestra todas sus
ventaiaE: penmitir que un elemento nesponda en fonnta
secuencial a las excitaciones nequiere muchos componentes
y algunas partes electnsmecánicas cün la tecnologfa de los
Eenriconductores, EFr la tecnologla TTL se consgiue con
FocDs elementos, FEFrf,, g¡É neceEi tan manei adores de
c'3r¡*iente Fara lss circuitos de cange, la tecnologla Cl'10$
propic ia un c incuit,r: integrado que maneia secuenc ia y
tienen buena cangabilidad, ta1 es el cae¡o del cincuito
integrado que se utilizü pana el secuenciador.
Excepta en lng Eecuenc iad,:nes elecürornecánicas, lDE
secuenciadones e1ecf,rünicÉs necesitan que los pulsos de
e¡;c it,ac iÉn esten bien c'¡nf ¡rpmadas, para eviüan
cünnimientos Eecuenciales debidn a nebntes de conmutacián
en el circuits de disparo n ruidos cincuitales.
I *;i
:1.É.1. C*rrtp':t-rent'es del circuit'* 'Je secuencia
R]3 Resisüenc ia de t. rl{ {l tlhming , 1/?' wat't'
R]4 ReEiEtenc ia de :.7üü nhmi':g , 1 /7. t¡¡att
R15 ReEist.enc ia de 3. (lüO ohntios, I /t wat"t
RlE FiesiEtencia de:.ÉC!ü shntins, l/'J wat't'
C3 Cnrr'lengadnp electrnlltic': lll l'lF 4tl v
t4 CL-rndensad'fF ceránticn $,1 f"lF ltl0 v
t5 Co¡rdetrsa'l,fr cerár¡ticn ü,1 l"lF ltltl v
L-Dl a LI]4 Bi':dc'E ,le' entisiün IuntinÉ54, 3t) rrrA
CI4 Ci rcui t,r integra,Ja, CD4rl49, He]*:a'-inve¡"9'¡r , paráme-
lrt:g en el ál.tel¿ln 3
cI4 Ci rcui tn integra,Je, LFl555, temprr i=adar, vÉr ane:Eo 4
CI-5 Circuit,,¡ integrarJr:r, CD4ü338¡'1, contad'=t' divison F'rF
ochn con salidas decndif icadas, ane]'':'f 5
C05 Cunrrlutadnr uns vla cuat'r': pnsici':ne--'
Et ii-l,,,El*s,f r B 'JeI c incuita integradü cI3, e1 c ircuitn
integra,Jn CI4 y sus el.entetrt':S e¡*üern,:g se Encargan de
cnnf Él. maF el pulsu apl Í cadn a 1a ent nada del elernent''l
Er3cuenc iadCIr .
1ü4
DGL c|iq,|fomc|tL|z.
DEL CIRCUITO DEDISF¡RO
ALG|RqÍ10 rREOOÍTEXTOX
AL CIiGUITO OEREOoilEr(|O¡l
AL CIRGUIÍO DEtxrctlLlzlc¡oll
AL CIRCU¡TO DEoPEiACtOtl
{
{
3
rL cncufoOE BI¡(|E
FIGURA 3É. Cincuiüo de secuencia
I (-i.5
!--a Eecue¡rcÍa i'5gica ,le apÉFaciün *nrpiesa cú1.t Ia sellal VBS'
6¡n l.r3p¡fÉü hay utr "o", Ia gali'la 'le} in*¡er5*r cI-3D es "l'f
E1 circuit* integra'J* CI4 trabaia EÚntrf, ul-1 circuitt:
fr1,:'t1':'ÉELab Ie Euyü t iempn de respuÉsta está dada FÜF
*-= l,I RC ,1,:n,Je R es R14 y C es C3, pana excitar É1
circuitn nron,:estable hay que C'f,I'fcar un "$¿' Én ÉU entl'adar
t*rnrin*cl ,1,=s j cuan'lD se Früduce un dispann simultt¡rearne'nt'e
É1 $tecal.tisrún rle apertura abre y el c irEuitn de gecuenc ia
Ee activa. asl:
La 5,eflel VDS carrrbia de "O" a "1", La salida del inversan
raÉ e[¡ "ürt y É1 Eirguit': r¡l¡fnüÉstable Cafilbia Eu sa].idA ds
'¿Ú,' Er '' 1r, Egt,e egtadÉ 1&gi co e:qc i ta É1 Elf,nf,ad'f,P
Eecuenc isI CI5 cuyü f utrc i'rnarrrienta es cüril'f sigue: En
EÉte¡l'f ,Je FEFügü '= 'le FrrimÉra Fügiriún la salida 5l en É1
t+:rminal d*rs esta* etl "1" , las ütnas salidas, '5? a SE
rEtgÉ et-r ,,ú,,, e1 indicar vig,ual. LDl est,ará encendidt¡ en
laE secuenc ia ,Je nperar i'Jn 'NORI'IAL" ; ctrl'l É1 f lanc'= de
=uhi,la ,le un puls'r actuatrte Én el terminal de etrtrada l4'
se Frt.'f,duce un ava¡.tcÉ en la secuencia. EI terrninal u¡-ln
eg¡fcia,l* a la geffal .5":l 5e activa, 1á geflal 51 Éambia a
'f(!" y lag dernáE Eali'las siguen iguales, É1 indicadtfl.
visual ,le secuet.tcia aFraga la p*siCi'Jn 'NORI"IAL" y enciende
ÉI LED 'Je FPimÉF 'Ji.spara. 5i ge siguÉl-l pFEsÉntandü puls':=
en la entra,la, gÉcuÉnc ialntente sus sal ida= S van Earübiandif,
de estad'r.
I (-iLi
EL c ircuit¿r integra,Jn C14 se Er'lcarqa de ntatreiar La etrt'nada
,Jg1 c ircuiü,: Erlcual.lE ia'l':r CI5, c'rnf nrntand': puls'fs
rula,Jra,ln=, cül-l ul-i tientp'r de duraci'jn de ü,-¿97 segundns.
Hsf,ns puls,rs ,lebr=n 5,er rtren'rre5 que eI ntás pequetlg de lr:s
intÉrvalns ,le rec'f,nel,;ir5n Y ntaytfl'És que sI tiempo 'Je
aFrertupa. ,le 1':E c,rntaCtas que manÉia¡'l la c'f,Fltient'e de
1ltrea. Fara er¡itar agl que eL rr=t"r'be nrechnic': sf ect'uadn
p,f,r la b,:bi¡ra ,je aperf,ura caus'e f alsas DFeraci'¡nes de
Eecuenc ia.
L:t rua¡"ta c,:t-t,lic i'Jn de diseff'tr 5e presenta al def inir el
rrlel'lúr intÉrvaln 'JEl recrfnÉ:{i'jn que sepá de dns segundns.
El t ientp,r 'Je aFertura de lng cnnt'actos
cicl'rs, 4uÉ É5 ul-l valnr baEtatrt'e :;Égul'Ú,
parantet r':s I
5e
en
tnrna En I ü
bage a éstoE
t = 1,1 v; Rl4 r': C:3 = O,1l37 =
lrl cicl':g = ü,18É s.
t], l6É E *:. tJ,397 s .q. t s.
L¡rs salid*E del snnüadnr gecuencial manejan:
L':s in'Jic¿rdoreti Iurrrinosng LIll a LD , 4uÉ siguen 1a
secuel.tc ia de operac i'5t't.
- Las gefiales gl a É4 FaFa cotlnrutat la Eecuencia
di=panns en el circuit,: de nperac'Jn en el 5Én5'ft. .
lü7
- Las setlales Cl a C3 paFa activar loE cincuitos de tiempo
de necnnexiün.
- La seflal AI quÉ arnanca un conten de üiempo Fana la
inic iaL izac iÉn.
- La señal EL que posiciona la canüidad de dispanos antes
de bloqueo, a tnavÉ= del conmutadon COS.
El conüadon secuencial necibe }a sef{al I pnoveniente del
cincuito inicializador y lo normaliza, tenminal I5 de
CI5. Ncl intenesa tn que posic f ón estÉ el. ccntad,f,n
secuencial aI recibÍr Ia seflal I pana posicionarse en su
estado de "NCIRl"lAL" ú see con Sl activado.
3.7. CIRCUITO DE RECONEXIBN
Luego de un dispano, la condiciün que hace que contnsl
t,:me su ne¡mbre de reco¡recton está en éste cincuito.
En Éste contrnl se definen los tÍempos de reconexiün asl:
Dos segundns para el primer cienne
Dns segundos para el segundn cierne
Tres segundos para eI üercen cienne.
1üÉ
3.7 .1. Conrponent,es del c incuittr de reconexiún
RA, RB, RC Resistencia. de val.sn a escogÉn,t egün tiempo
de reco¡re,'ción.
Rl7 Resistencia I .ÉO0 ohmios, l/?. t¡ratt
RI E Resistenc ia ?.7OO ohmioE, I ./? watt
Rl9 Resistencia ?.OOO ohmios, l/? watt
R?0 Resistencia l0O ohmios, l/? waüü
CE Cnndensador elecürollico t? l'lF 40 V
C7 GondenEador electnollico lO MF 4i) V
Cg Condensadnr cerámi co, O, I 1'1F I OO V
Cg Condensador cerámico, O, I HF IOO V
lrf4 Diodo de ugo genral l5O mA
hr.s Diodo de ugo genral l5O mA
SCR! Rectificadon controlado de silicirJ, ?N1597
CIE Circuite i¡rüegnado, ]'lCl41166, cuatro inüernuptones
bilaterales, anexo l.
Cl7 Cincuito integnado, FlCl4093, cuaüno compuentas NAND
doE entradas Echmitt trigger Anexo 6.
CIÉ Circuiüs integnado, LM555, temponi=adon, anexo 4
FULI Fulsadsr, normal abiento
tü5
+ Gr DEL CnCUtfOÍuui- sEctnctlDoi
a
FI6URA 37. Cincuitt¡ de neconexiÉn
i rr,,i""il.i:i :l
ii¿- - -- -
. i.'rit i,¡1..
.. --. :¡
';;'tt:i:' :i
]. .L í:J
ff: :l Í::i.r-r:.: r-rj. i.:Í:i i.*{::*ü¡'-s.c:l'+ fl:l'7 (:: (;Jn *i..t*.ltr-ri fi$rnpt-t¡*r't¿ts f.lf\i{l}
i:rc:: hmitt {:r-iqqsr', cJ*l at:t..iÉ+r'tJt: á .[et l::rc¡ur,* "9'7¡ quér üü]n Ltrl
t-*lrmin¿¡I tjt* t:*rttr,l,cl*t p*:*i.cir:r't*tJt:: en t.ill{:l "1."n t+¡.|. *tr"cl
h.s:r'mi.rr+rl cie¡ errti''acl.:r,¡clJ.* aclmi.te rJns; c:¿rmbiuso tJr: J'orma qL.tÉ
fiir.i t;:h.L*r i:jtp viÉrrjad c¡i-te*l "+ (::r¡¡'nfJ fi;g! inl.teFtra er1 la l'abIa 9! l.i
cJi.fe¡-e'r*ier ccrl Lrná crfínLtuterrta hlANn nclrrlli¡L rro radi.ca t*ri Íilt
r-t+*¡::i.iest,*t tJt* gali.tl;lo Éirlor Hil {:$lno 1a e'fErctua.
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tl(nr'-{$ n¡::{::i.m.i.z*r'el dj"r*i.lfin y 1--r¿r[:;r-j{ür- en Areati; donde 1¿r 1"1"1.-
ncl l::iredq+,, F-$t-aÍ¡i árs:+as iricl.LryE?l-r¡ interfacea corr am¡:l.i.fi.ca'-'
düi-r*si tiper-crcinnel:i y L{"r-¡e"rg, de transmigj.6n" convergj.ór-: de*
r¡ivt.'rler; lúqin,J:ri y *pmr-a*i.ón I j.rreal .
FidernAsi ti*,lne l as s,iclt-tientr.*t¡ verl{:¿rj.+:;
Al. ta irnpedanci.*
[.],a ruc ts¡ r'1. *i t i t: a:;
*lE+ err{::r-.qd¿'ir {
ha l anceacla*,
1:tshrnic¡g t.lp.irns )
ein tr-ad,a y sia l ida
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dr:
l-r:si t".inbr-aLeg s*n tf.gti.u,nm*ntsl r,i.rn*:Lriü:ns G*rl t-tnS voltins
rll
Los uffrbrales son tfpicamente simÉtnicos en 0,5 voltios
6nan inmunidad al nuido, tlpics O,7 valtioE
Eain cnnsumo de potencia aün en tnansiciones.
Los Cl"lCI.5 schimtt triggen introducen histénisis, o Eea, la
diferencia en nespuesta a cambios en la entrada en drs
dinecciones. Un ruido que atravieze el umbnal de un
c':mpanadon puede causan mül tiples transi c iones en 5u
galida, sii eI tiempo de nespuesta del companador es menor
que el tiempo de l,¡s efecüos espúFeos. Un schimtü tnigger
tiene dos ur¡bnales: Un efecto espüneo ntAs grande que la
difenencia de urnbnal causa mulüiples tnansicionesr corl lO
v'rltias de openacÉn, hay una dif enencia de umbral tf pica
de 3,6 vr:Itios, las var iac iones espúneas en el u¡nbral
deben ser mayores pana pnoducir intenferencias en Ia
sal Ída, cúmo egte nivel es alto 1a posibi L Ídad de
interfÉFenc ias es relaüivamente baio.
Cuando eI circuits secuenciadon cambia su salida normal a
Ia prirnena EÉcuencia pnnque hubo un dÍspano se sucede lo
siguiente en el cÍncuito de reconexiün.
Ls seftal Cl procedente del c ircuito de secuenc ia actú¡a
s'rbne Ia puerta del intennupüon bilatenal A en CI6 y 1o
"Eienra". Un potencial positivo inicia la cange deL
condensad,rr CE atravÉz de RA, siempne y cuando la selial
11:
INC qu* inhibe eI c ierre y prncede de un 'iuegn de
c,:ntact,:g au¡:iliares,Je la b':Eir-ra de operaciütr la perntÍfa'
EI v,:ltaje,Je rf,Fel"aciün para cI7 t¡s de apr'::+inradanrent'e 6,'i
r.,¡lti,:s, según la curva 'Je histÉrisís del at.teF:n 6, Luegn
para alcan=ar Éste v':ltaie eI c'=ndensador cÉ se carga a
ra?'rn de:
Vc-V{. l-e
t = - RC ln (
t /Rc
-II:v
d'¡nde Vc
NAND de
segund*=
f. = 135
equivale al v,:Itaie 'le l'rist.Érisis de la curnpuerta
CI7, Fara C= ttl'lF, ÉI t'iempo t debe gel d':s
entonceg RA es 'Je lÉ5.0üt--¡ '¡hmias apFL-lHimadamente.
3 -É l? - E.?rr: I ü p: 33 P: 1{l ,'{: I n ----- 'tt
t := I ,5'33 g
tuan,l,: Ia sali,Ja ,Je IC7 Carnbia de t'1" a "ü" el mOnnegtabls
f nrnr,e,ln el.t CIE se activa y pel'nral.tece asl durante O,t57
Eequn'lr3É, 5uf iciente para c'fl.15,iderar 1a operaci'5n 'le ÉüR}
y envier Ia s,ellal 'Je cierre a la b':hina FssFÉct"iva' Adentás
5e Fl"rfvÉE un ,JispnEitiv': de cíerne ntanual, FUL l, que
actr,¡a sl y E,f 1,: Ei el c ircuit'r EecuÉnc iad*r egf,a en Ia
pneic i'Jn "N0RI'IAL" .
St el c,¡ntr'r1 etrvla c j.erre y en la b*bina sigue presente
r13
La cÉFFienüe que Drigina dispanos, El circuito secuencia-
don avansa en =lu función, conecta¡rdo el segundo intAnvalo
de recnnexión, al igual que en el antenion pero acotando
'fue la seflal INC se Éncarga de descangan completamente el
condensadon CE dunante la acciÉn de aperüuna para suprimin
La carga reEidual.
El üenceno y último intÉrvalo se efectúa y el contnol
puede FaEaF a bloqueo luego de otno dispano, Ó, Iuego de
un tienrpo se inicializa. Cuands el control se bloquea la
seflal de blrqueo EL pnocedente del cincuito de bloqueo
inhibe la acci'Jn del monsegüable y la bobina de cierre nD
puede enengizanse permaneciendg abierüa, hasüa que sea
manualnrente activada eI contnol .
Fara el t.encer intÉnvalo de c ierre se uti I izan tneg
segundos, entonces RC debe ser apnoximadamente lAS.OOO
oh¡¡rios.
3.8. CIRCUITO DE INICIALIZACII]N
EI cincuito de inicialiuaciün ernanca s;u openación siempne
quÉ el cincuito de secuencia ca¡nbie su pnimera salida
"NORI'IAL" a Ia siguiente, o sea inmediatamente despuÉs del
pnimen dispano en una secuencia de operación.
114
tL cticulfooESEqrE¡|ctl
FIGURA 38. Cincuito de inicializaciün.
1 't5
3.Fj.I. ünnrpnnentes del circuit'= de inicialigaciÉt't
R'I] Regisüenr Ía 'Je ?.7üü 'rhn¡i'¡s , 1/7 wat'f
R?Í Resistenc ia de I r) . üllrl l(nhrni'rs, I /l t*aüt,
R'J:3 ReEisterrcia de I .FüO ,rhmi':s, 1/2 u¡at't
Clü fj':ndensadnr electrnLltico 3l l'lF 4ü v
Cl l Cnndensad'rr cerámicn ü,1 l"lF lüü v
Cl2 C'rndensadur cenántic,r (¡,1 FIF IOtl v
t¡JE Di':do de usn general , l StJ ntA
l¡J7 Dindn de uls': general , 15O ntA
CI3 Circuit"n integrad'r, CD4ü49, E:'':ail-lvEnsDl"És
CI7 CircuÍ+-o integnado, CD4ü93, cuatrü c'f,mpueltas NAND
schrrritt tri,¡ger
CI9 Ci rcui to integrado, Lt"1555, tempor izadan
Ft-lLI FulsadÉr, ttt¡rntal abiert'¡.
La seflal AI, {.arranque de irric iaL izac i'Jn} se hace presente
cuandc, can¡bia eI csntador Eecuencial su Ealida d¡rs; atravÉ¡
'JeI invergor A dE CI3 empieza la carga del condensador
ü1C!. La getrerac i'5n de la seflal se prnduce en f ¡=rnra
i,lÉntica a c'3m'r s'E geneFa en É1 cincuit'l de recunexiút't la
seflaL de c ierre.
EI tienrpn pal.a que la crffnFuerta E de cI7 active el
circuit,: rnstrnestablE f'¡rrnadn en CI9 es de 3EE (tientpo ,Je
inicialÍ=aci'3n). El üiempo acüivo deI nr':nnegüahle eg de
llb
ü, 1 1 Éer¡undrf5. La real intetrtac i'Jn intnoduc ida pÉr eI
inverE,=t' É ,Je tI3 y el ,Jin'l'f l¡JÉ sirve Fara descargar eL
cnn,lensa,l,rn Clü una vet que eL cir"Cuit'= munrregtable 5e
act i.ve. A1 inic iar la seftal I al c ircuiüo secuenc iador, 1a
seflal AI prccedente 'Je Éste deraparere, sinn se descarga
Cl0 tntalnrente al ir-riciar una nueva 5Écuencia el tientpa de
inic ial i=ac iün es ntAs c':t'ttr.
El tierrrP'r de inic ial izac i'3n depende de dt¡s f ac tsres I
prinrern, 1a suma t"ntal de intÉrval.'=s de cierne, Fara
¡ruestrn ca5ü 5'-Jl1 siete segun,Jos, Y I':s disparos en eI
mf¡rinr,: nivel ,Je c'f,rrienüe, PDP criterin si una falla l-lif
llega aL blnque,: ,JespuÉs de hacer rf,peFan al csnürol una ü
más vecÉs, ,Jebe cnnsi,Jerarse que el Eísüenta despejá la
f aIla y nDpmal iu'5 tntalnte¡rte despuÉE de 1Éc¡0 c i c 1ÚÉ D 5ea
3ü se,¡un,Jo=. Nuegtnn c':ntlsl qued'j t'rabaiandc¡ en 43
segundÉs, Ésüe paránretrD l'lü ss crlticc' en el diseflo.
C':n FUL
b1'=quen.
se inicia!.isa en f nrma manual luega ul-l
3.9. CIRCUITCI DE 6¡trrlr_rEo
E1 c i rcui t,: ,le bloquen sunrinigt ra las seflales de
i¡rhihici'5n a InE cÍrcuit'rs de inicialisaciñn y de
reconexiün. Tnma gu enürada deL conmutad'rr cü5, En el'
117
c i ncui to de gecuenc ia dc'nde
determinado nümer,: de DFeraciones,
dispano hasta cuaüno disPanos.
Ee preselecc iona
que puede ir desde
un
un
3.9. I
R?4
LD5
cI3
Componentes del circuita de bloqueo
Resistencia de 2.O00 shmios, l/? watt
Dindn emison de luu, 30 mA
Cincuit': integrado, CD4049, Eiexa invenEon.
tL cncuno oErtrcr^Llzft|oi
lL cllcurf1o DEiEcollcxrofl
FIGURA 39. Circuito de bloqueo
oEL C|¡CUTTOSECUE¡ICIA
El conmuüadon COS de
rf,peracignes deseadas,
la Figuna 36 dá paso
cuando la secuencia
aI nümero de
alcanza Égta
c¡3
I lÉ
trüsic ión, un "1" es apl icadü a Ia entrada de los
invensores E y F de CI3, 5u salida en "O" actúa en los
punüos de inhÍbiciün de los monoesüables fonmados pon CI8
y CI9. AdemáE por LDE y R?4 se pnesenüa una señal visual
de hloqueo, eue indica cuando eL contnol alcanzü el
blnqueo y debe sen desbloqueado en forma manual.
3.ICI. UNIDAD DE PCITENCIA
La unidad de pot,encia presentada e5 e'{slusiva PaFa Éste
digeftn; ÉI funci':namiento del control con una unidad de
potenc ia di f erente, exige carnbios en el diEef{o Pare
acondici':narge a los parámetnos de openaciün de dicha
unidad.
La u¡ridad de potenc ia conrprende laE f unc iones de
detecciün, apeFtura y cienne de la 1lnea.
3.1CI.1. Defecciün
La detecciÉn det cnntnol eg monofásica, 5É utilizó un
trnasfonmadc¡r de corniente cnmencial csn una nelaciÉn
?0CI/5; cincs voltampeions, clase D con nucleo üonoidal.
Como la seflal maneiada es extremadamente pequeña hubo
necesidad de modificanlo, cambiando su relaciÓn de
transf ,¡rmac ión aumentando el nümeno de espi nas. EI
119
transfnrmador nehobinado quedo con 23O vueltas de alambre3
esmaltado de O,6 mm de sección. 9e ürabaia con dos
vuelüas en eI pnimanio, ptrn 1o cual la relación de3
lranformación. A es de 8,7 x lO Con las pnuebas
adicionales de cortocincuito y de cincuito abierto, ÉÉ
calculü }a eficiencia. Para que en Él control el voltaie
VL alcance 3,5 voltios se necesitan dos miliampenios en la
entrada del circuito de acople, la cúrriente de contocir-
cuito cuando Ia cornient-e de llnea es de 1,5 Ampenios eE
de l?,5 mA., por tants Ia ef iciencia es O,16'; ésüe valon
se utiliu6 para lers cáIcult¡s de lag curvas de openaciün.
3. lO.?. Apertura y cienne
La apertura y eI c ienne cnmprende dos bobinas y sus
csntacüos auxilianes, dú5 juegos de Ésüos cantactoE en Ia
bnbina de cienre sie ut'ilizan pana contactos de poüencia.
Lns c'fmFonentes utilizados 50n:
RE5
cr3
tJB
l¡J9
l¡lt 0
AF
Resistencia de l5O ohmios, l/?
CnndenEador Électnol ltico 1OCIO
Diedo de uss general , | 5O n¡A
Diodo de usn general , l5O mA
Diodn de uso general , l.5O mA
Bsbina l? vnltios, dos juegos
ampenios.
wafü
HF4Ov
de contacüos pana dos
ffiI Orom iibliotcco I
1.;::t.t
pal'A tf,Ehtf, arirFel. ltf,g'
LLI Llave de d':g P'35ici'f,t.lÉs;
TI I Transfsrrrradnt de cül'l'ien*-e
Lab':bit-tg,JgcierreClHalenergizarali¡rtentalallneaen
el la,J,¡ c;rl'Ea at'ravé= 'Je 1':s c':trtact'¡s CIE3 y CIEü' FaPa
queleb'rbina'lecierreÉnÉrgi=g,Jebecuntplirgeque:Ia
llavu- LLI eEt.É en F'f,giciün 'le cennada' ct3l1 Ésta llave se
pue,Je abrir ls 1ltrea ntanualrrrenfe e inhibin la ut-ti'Jad de
F*t.e¡rcia;r]UEIah,rbina,leapÉl.turaAFest.Égit.tenergÍ=ar,le 1,: cnnt rar i,= 5u c'¡nfac t,: AF-l 11É perrni ti r ta 1a
'3peFsc i'5n ,le la b'rhitra ds c lÉl. FÉ '
La t¡nbina ,Je cierre pue,3e üperarEÉ F'fr une acciún del
circuit,t ,le Fr={:r:rnÉ:.::iñtr ü p,:r e1 pulsadar FULl de ciet.re
manual t:VÉr F igura :37 I ' Utra vÉ:l qLte la seffal C IR
pr,rce,Jenfe,JelSCR=enelcircuiü*derec'f,1'1É:{:iünÉÉ
presenta:seener'Ji=ayalenergizal'sÉ'losc'rntact':sÜIEt
'¡ üIE.'l c,:nec lan le I f nea aI la'l'= carga ' El canlac t'¡ CIEI
abrey,lesactivaelFiCR?,Ét-tt'fnceElabnbina'Jeciet"re
que,Ja ÉnerEÍsaCa a travÉg 'Je F:5 gue Euministra 1a
c'rrt. ietrte ,le ret'encifitr, {Éü mA aFr'f}::imadantetlt'e} '
131
ctE2{^\ !
Lt¡lE^Lloo Frt¡tTE
¡L GNGU¡ÍOOE iEGOT|tTFT
url¡L|DO Ctrar
AL GEUITO0c tooptc
FIGURA 40. Unidad de poüencia.
13?
En nesurnen, lá bnbina de cierne 5e al.imenta con el SCRZ y
peFmanece enengiuado a tnavÉz de R25, eEtD se hace con el
fln de evitar eI tnabaio contlnuo del SCR, el valon de
disell'¡ pana R25 es de 150 ohmos suf ic ienüe Para que
cinculen los BO mA de sostenimiento.
Una vez alimentado el lado fuente, É1 detecton envla las
variaciones en la conFiente de Ilnea al circuito de
acople, si Ia coFrienüe en llnea excede eI punto mlnimo de
disparn, rl circuito de disparo envla Ia setlal VDS a la
Ernbina de apentura AP. Una vez enengizada a tnavÉz del
SCRI (Ven figuna 35), es necesanio que 5e manüenga
enengizada solamente el. tiempo que demore su contacto AP-?
É11 desenergizan Ia llnea üoüalmente hacia el lado cange,
Ésto se consigue cün eI condensador Cl3 que fuÉ calculado
para que Ia bobina penrnanezca O,35 segundos operada. Esüe
tiempo debe ser mayon que el tiempo de apentuna de los
cantactog, se tomó corno parámetno de diseño lO ciclos, Y
menon que el úinimn intÉrvalo de necanexión que es dos
segundos.
O,166 s { O,3.5 { ? s.
Ésf,e tiempo nos aseguna que el contacto AP-Z desenengiza
totalmente la bobina de cienne CIE y la Iifiea queda
abierta. Adicionalmente el contacf,o API suministna
seflal INC que si nve para inhibi r el arranque de
1.:3
ternpori¡ación para Ia rec.onexiÉn hasta que la Itnea esüÉ
completamente abÍerta V adicisnalmente descarga el
c,:ndensadon CÉ que f orma pante del cincuito de tiempo en
1a recnnexión.
En La Figura 4l se muestnan I'as unidades de
potenc ia intenconectadaE .
contnol
3.t1. IfCINTAJE
En base al diagnama de }a Figura 41, 5e efectuaron
alüernativas pana montan los componentes eri una tarieta,
se escogiÉ !a tÉcnica de cincuito impnesa, pana lo cual gie
,lieeflo eI ante c'f,mü 5e vé en la Figura 42. Consiste en
,Jibujan en escala unp a ur¡o el montaie de Los componentes
en un área detenminada e inüenconecüanIns con llnea de
acuerdo aI diseflo. EI Fag;D a seguiF cün eI arte fué
llevanlo a impresiün fotomecánica, tnabaio efectuado en Ia
f abr lc a de c i ru i tns i mpresos CCIl'IFEL .
En e} cincuito impneso se llevÉ a cabo el montaie de üodss
Los cÉnlFonentes. El conectan de acople utilisado permite
aÍslar la tanieüa de tados los element,os extennos, la foto
de ta Figura 43 muesüra La tarieta de cincuito impreso con
tadoE los componentes monüadoÉ.
cr2LI l2.r
PRI-+DE 7II
__ r) o+
DEL CIRCUITOO€ FUEÍITE
o-5 --lI:
2421
-1
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Fr¡r!|al:Cl c¿
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I
I
conPoRAcpil irtlYERstfARlA AlrTomA E o6DEl
FACULTAD DE NGETEHA ELECYiFA
COI{TROL ELECTRO]IICO PARA RECO]IECTADO
DIAGRATA DE IIITERC/O]IEKOOI
PROYECTO: CAil¡8 .¡. IOlfLUIS ALBERTO CHAVEZ
REVISO: HERiIAT{DO FLOREZmNoxg I DE I
CONECTOR
L clx;upo g,LFr¿!!tr!_ _
t:',
FIGL,RA 4 2. Arte del circuito impreso para el cc'nt,rol derecüne:-::iün.
FI6t-,FlA 4:]. F':t.': ,Je 1a tar jeta de c ircuita irrtpre=n cc'11 lnsc r:rrrrt-113l-1el'1t É5 .
FI6I-JRA 4.4. East i,J':r de1 r':rl-lt t. r:, 1 de rec':'nel:: i'Jn
1':b
El nr,sntaje ,le los corrrp'f,nenteE e:*ltennoS ss efectuú en un
baElidt¡s ,le aceFo ins:<idable conro se vÉ en la foto de la
figura 44, en la parte superiüF izquierda 5e ubicü la
hnbina ,Je apertuna AF, QUE maneia la cnnriente de Ilnea, y
cuatro punt,rs de bornes para las conexi¡fnes Én eI lado
Eanga. E¡-¡ eL f retrüe parte superior izquienda 5E ubicarsn
1,:E viEuali=a,lnres de se¡uengia y bloque*, má5 abaio en un
f nndo ,le acrl l icl= 5E dispuso lnE comutadores de selecciün
,le cuPVaE ,Je ,:peracián, l,fg,' pulsadores de "INICI0" y de
,CIERRE I'IANUAL' i ].A I lAVE dE "APERTIJRA NANUAL" Y UN
di.agrar*a de las curvas de operaci'5n.
En el interi,:r de1 bastÍdor s,e ubicÉ el transformador de
cÉrFien[e, }a fuente de alimentaciÉn y }a üanief,a de
circuito impres,: cÉl'l 5u respectivo c¡rnect6n, el calibre
'Jel cable ,le cnne¡ciún es ?3 A|¡JG en csloreg variadns, É1
cable que maneia la ctrrriente de lfnea es cal.ibre 12.
3.ll.l. Fuente de alimetrtaciün
EI diseTln de Ia fuente de aLimentacián s,e implememfÉ c'fl1
un reguladop pü5iüivo de I ? v,:1tios, un anrFerini un
transfnnnrador de vnltaie de l?CI/13 v, 50ü mA' I'nE
disposif,ivcls .5e manüaron En una üarieta de cincuit'o
impresn nrulüipropúsito. En la Figura 45 se vÉ el diagnama
de la fuenf"e.
fFIGURA 45. FuentF_de al imenüac ión
3.ll.l.l. Componenües de Ia fuente de alimentaciün
Transfonmadon de voltqi: l?OlI2 v, 5OO
Rectif icador monof ásico onda conrpleta,
GondenEador cenámico, O,l l'lF, lO0 v
Condensador élecürolltico lO.OO0 l'lF, l6 v
137
amper.io
neEulador positivo
la ned de alüerna con la
y eviüan que existan
nonmal funcionamiento de
TI
PRI
cr
c?
crt
mA
un
FI
Cincuiüo integnado, HCZBI?CT,
12 v, un amperio.
Fusible, 5()O mA.
Fara garanüizar un desacoPle de
salida de conriente conttnua
tnansienües que puedan afectan el
l3s
Los circui{;t,s integrad':s, Es necÉganio que eL condensadon
C3 sÉa 'le gran valor É Eapacidadr D en 5u defect,o se
necesita una bateria E$necüada en paralelo que pueda
amnrtiguan los ef ect¡:s transitonins . produc id':s Én Ia
É'fnrúutaci'Jn de la llnea de cDPrienüe altenna.
En el circuit': irnpreso de Ia f uenüe de alimentaciÉn 5e
nrnrntÉ además llrs siguientes cúrilppnentes del contnol; La
resÍEtenc ia RÉ5, La bohina de apertuna AP, y el'
condensad'l¡" Cl3.
3.ll.t. Cclstns
Los cnstas deI cincuito elecürÉnicD pana neconexiÉn snn:
Cincuitss
LPIS?4
cD4049
Lt"l555
cD403Z
cn4üEE
MC4066
t"tcTBl ?cT
integrados Valor unitarinFesns
?üü
130
l0r)
6üCI
?üü
1 süCI
150
Valon t.oi,aIPesús
?üo
130
3CIO
600
?oo
30CIo
r50
129
TranEigtünes Y srn's.
?N3CI1 I
3Nl 597
É0
I r]0
Registencias varias
Condensad,:res vaning
Tnansfonmadon de vnlüaie, l?0/l3v
Transformadnr de cDFFienüe IOO/5 A
Rel.És de l3 vol.f ios
Diodos y LEDS
Circuito impreso
c':nec tnnes
LIave
Fulgadores
Acrllico
t'rnmutad$reg FDn vla cuatr': posiciones
Caja basüidt¡r
Toüal
.? . I t .'.3 . Co¡'¡di c itrnes de openac i'5n
Con el nrsnta j e terminadn lae
quedar':n asl i
C':nn iente nominal de I ir1ea,
condi c ioneg de tnabajo
180
300
I 00CI
r ooo
8?O
1 2000
I go0
1 000
4000
l6ll
5CI0
320
?ooo
r ?5CI
4CIOO
$ 34.8CI0
Untrrai&d lulonomo ds 0tdd¡rtrü
0c9ro 8ib¡iolcco
In = ü,55 ampenios de
130
conriente alterna.
Connienüe mlnima de dispano, Id = 1,55 A
Volüaje de openaciún V ; = 120 vottioE de cgrrienüe alternaAC
Disposic iün: Honofásica
Fnecuenciai 6O Hz
Tiempo de inicializaciÓn: 38 s
Intervalo de neconexiÉn: ?,3si 2,3si ?,5 s.
Las pruebas se efectuanon como carga bombillos de 6O y IOO
vatios cuya reEipectÍva connientes es de O,55 Y O.,93
amperios; IoE disparos se efectuañ de acuerdo al montaie
de la Figuna 4É.
LITEAr20Y. I
FIGURA 46. Hontaie de pnuebas para el control dereconexión.
@¡rfioLtG "r1ld
la rsl
)-,-- ( ),-*t* ( roo
1:ll
DI5ENO DEL TONTRI]L ELECTRI]NICTI PARA
5ECCIONALISADCIR
4. I . GENERALIDADES
Este c'¡ntrol al igual que eI de recone:ción se divide en
E'l':ques operativns que basicanrente f ijan Eecuencias de
nperac i'1n. En sl eI contrpl es más simple, puÉs nú
necesi f a resp':ndel a Eurvas de *perac iún, el diseflcr
presentadn Ileva sens'fl de vol.üaje¡ esto es: para poder
c':ntar ur-ta '=perac i,jn necesi ta que el<ista una
enhr"ecsnr iente Fúr enc inra del nivel ac tuante y que
Ínnrediatanrenüe el v,¡ltaje de La llnea caiga a cero.
La nperaciün del c*rtiunta se detaLla a continuacíün:
Un niveL de cüFFiente p*r encima de un valor determi¡rado
hace que eI c ircuit': de acnple de E'f,rriente varie EuÉ
panámetrns de s.alida y Et:a n'rtad': en eI circuitr¡ sensül',
quien Ee encarga de habilitar una Entrada en eI circuit':
de coindidenc ia "Y" . 51 mientras EstÉ presente Ésta seltal
4.
13?
el .circuito de acople de voltaie detecta que Éste cae a
cerü, BÉ agrupan las dos cgndiciones necegarias para que
e1 cincuiüo ,Je coincidencia activÉ el circuito de
secuencia. EI circuiüo de secuencia inicia su ciclo de
openaciones hasta Ilegan a un detenminado nuúepo de
Eperaciones en eI cual 5e bloquea y pnoduce aPertura en Ia
Lfnea. Et circuito de secuencia üambiÉn se encanga de
inicializar el circuits secuenciadon cuando ha empeuado
una oFenación y nú termina en bloqueo-
-'lI
I
I
I
_l
I
I
I
|l'xD^o$lgfErc+
LwtL Dl 99s!ol
FIGURA 47. Diagrama en bloque5 del contnol para teleccio-nal izadar .
r
J
DE¡EGTü OE
conilgxTE
CINGUITO OE
D|3PArc
cncufo oEAOOPLE
coitrcxfE
133
4.2. TECNOLT]GIA
Se emplearon Las mismas üecnologlas tratadas en el
caplf,ulo antenior, desde luego 5É escogieron dos tipos de
tecnolngla para el disefio: la tecnologla 'de semicon-
ductores y La tecnologla CI'|OS.
4.3. CIRCUITCI DE ACCIPLE DE CORRIENTE
Circuitalmente eE idÉntico al cincuito de acople traüado
en el capltulo 3.3; el migmo que utiliza el contrDl de
reconexión, Figuna 26.
4.4. CIRCUITTT DE ACOPLE CIE VOLTAJE
La funcÍün de ésüe cÍrcuiüo es la de indicar al cincuiüo
de coincidencia cuando hay voltaie en la llnea y cuando
nÉ.
En Ia Figuna 48 se desüaca el cincuiüo de acople de
voltaje.
4.4.1. Gomponenües del circuito de acople de voltaie
134
.fr| ^L crtcurflo
oE ooiErocilcn
FIGURA 48. Cincuito de acople de voltaie
PRA Puente rectificador monofásico, un ampenio
RZ Resistencie, 2.OOO ohmios, 1/2, watt
CA CnndenEador eleEtnollüico 47 nF 4O v
CTI Cincuito integnado, CD4O49, hexainvensor, anexo 3
EI detecton de voltaie apl ica una setlal con un nivel
apnopiado aI cincuitp de acople de voltaie quien a 5u Vez
aplica un nivel lÉgico de Presencia o ausÉncia de voltaie
aI circuiüo de coincidencia. Ef detector utilizado es un
transformador de volaje llO/12 v., 500 mA.
El nivel de presenEia de voltaie en el inversnr A del
circuito integrado CII egi ¿'Ü" y el de ausencia eEi "1"
fonmando la Eeffal VY.
-ü-Dt-T)
rgz ¡2
135
4.5. CIRCUITTI$ SENSOR DE CORRIENTE
rL cncuro oEcdrcDctcn
oEL CmunoDE OOIfGffiI¡
FIGURA 4.9. Circuito senson de corFiente
4.5.I
R3
R4
R5
R6
R7
RÉ
c3
Cnmponentes del cincuito sensor de EonFiente
Resistenc ia
ResiEtenc ia
ResiÉtenc ia
Resisüenc ia
Resigtenc iaResistenc ia
Condensadon
55.OOO ohmiog, lf? watt
l5.OOO ohmios, 1/? watt
95.OOO ohmios, l/2 waüt
2.7CIO ohmios, lf? uaüü
?.OOO ohmios, lfZ tratt
l00.OOO ohmios, lfZ watt
electnolltico, 22 l"lF 4O v
c4
QI
E1
cIlrIt
c13
13É
C'f,ndÉnsad'f,1" EeFAmi c'r, ü, I t'lF I ütl v
Tnansigtor, lN3ü19, vÉr tabLa 2
Di':do tener 5,.| v 1/2 A
tircuiüs inf,egnado, CD4íJ49, He¡:a-inveFsÉtl' ane¡*o 3
Circuitn integrado, Ll'l 334. amplif icadt¡r openaci'¡nal
de baja p':tencia, ane¡ca ?
Circuiün inüegnado, Ll'15.55, ternporieadnn, ane:{o 4
E1 f unc innar¡rients del c i rcui tp sensnF eE igual aI
utiLi¡ad': Én el cincuitl- de conmutaci*n en eI circuitir
sens'f,F del c':ntr,:l FaFa FeEDnectadnr estudiado En eI
caplüu1'r 3.4.7., 1a seflal que maneja el amplif icador
ÉFepacinnal A de CI3 que trabaia c¡fmn invens{¡r comparador
de v,¡Iüaje Ée apLica aL invensor C del CII Fara que
di=pane eI m':n':estable, cuya salida aplica la seflal IY al
circuittr de c':incidencia "Y'¿
El tiempn que duna la sef{aL IY, depetrde del mayüF tiemp,r
que pueda denr'rran en di=parar el contnol FaPa el.
¡'Ésür-lÉc tad':n ¡ ü gea, cuandn ef ec üüa un dispann en una
cupva tenrpcrizada c'fn el ntitrimo nivel de crfnnient'e
dispann. Se t,:mü 7,4? segundos, a Éste tiempo se Ie dá eI
n'¡mbre de "tienrp,= de menroria de 'fpenaci'5n de1 cincuito d¡
atráE"r en Ésüe tienrpo deben llegan las seTlales aprnpiadas
1fr7
IY y VY al circuito de coincidencia 'Y' para contar une
openaciÉn, sl el circuito de coincidencia acüúa anües de
cpncluir eI üiempo de memoria envla la EeñaI INY al
monoestable CI3 Y 1o inicializa¡ Érl Éste momento debe
haber desapanecido el voltaie en la llnea Y no será
posible que el cincuito senson reacüive el rnonoesüable.
4.F.. CIRCUITII DE COINCIDENCIA "YX
^L c|iqlro
G SEUElc|r
cl4
FIGURA 50. Circuito de coincidencie "Y"
1::B
ft9
Rrü
c5
cItcI4
ReÉi.stenc ía 4.70tl ':hnti,:s , 1/7 wat't
Resistencia l OtJtJ 'rhntins, 1/l uratü
C,rndensad':r electr'¡l1ticn' l0 HF 4ü v
Circuito integrad':, CD4049, He¡ca-invergor ane¡:o 3
Cincuitn integradn, CD4CI53, cuatrü compuentas NANÍI
schnri üf, t r igger, anexs 6
Cc¡n referencia a Ia Figura 5(r, las seffales IY y VY
prncedentes de los cincuitnE de acople de voltaie y de
c'fpriente FeEpecüivarnente, snn aplicadas a las entradas de
Ia E'f,mFuÉr'ta FIAND A de CI4, cua¡rds las seftaleg coinciden
Él-l "l'¿ Ia saLida de CI4 cantbia de "l" a r'ü'2 y pnoducen lag
siguientes seffaLes: 5Énal g quÉ activa eI cincuit'=
Eecuenciad':r; y atrlicand,¡ una dem':ra de 47 ms por medio de
Fg y C.5 Ia seflal INY que inic ial i=a eL mo¡roestable del
circuit'= gengar y suspende la seffal IY.
Cuand'r la seTlal IY y VY nn coincidsn en "l" Ia salida
CI4 egt¡¡rt en '¡ I " c'rmü se vÉ en la tabLa de verdad de
cümFuePta NAND en Ia Tabla 10.
TAELA lC¡. Tabla de verdad de CI4.
de
1a
I SALIDA i(3) I (3) !
IYiVY{l ) !
1:39
4.7 . CIRCUITO DE SECIJENCIA
OCL CNGUITO DEnlcrl|.rzrc|o¡l
lL cncrrToDg ¡t|FnLtzlcn|
FIGiJRA 5l . CircuiLs de secuencia
4.7.1. Cnmpnnentes del circuitn de secuencia.
CII Circuiütr inüegrado, CD4rlI3, contadnr divison psr
sch,:. cnn salidas decadif icadas, anexn 5
ilni-nrirlol i:¡i'r¡lritlto ds 0(ci'Jmh
llq¡t'¡ ill"¡l¡¡ls(ü
lL ctRcu|looc or3PAio
140
cfil Conmut.adon de una vla, cuatro posiciones.
El funcionamiento del cincuito inüegnado CIS se explicó en
3.6.t. ptrr üanüo discutiFemos la funciün de sus Ealidas.
En eEtado "NORI{AL" o inicial la salida dos de CIS tiene un
"1" pür tanto la seflal Cl'l puede posibiliüar la operaciún
de cierne manual de llnea c$mo Ee verá ¡nás adelanüe, Ésüa
misrfta salida a travéz del invensor E de1 CII aplica un "Q"
lógÍco aI circuito de inicializaciÓn y no posibilita 5u
aperación, las otras salidas estan en "O" y no efecüúan
ningún trabaio.
Cuando se sucede el primer conteo, Ésta Ealida baia a 'O'
É inhabilita la openaciün de cierre manual, eI circuito de
inicialización E,e activa Por que hubo cambio en la Ealida
del inversar B de CII y empieza el conteo de tiempo Fara
inic ial izac ión. La sal ida uno de CI$ que ca¡nbiü a " l "
habilita eI cincuito de disparo sl y solo si el conmutador
CCIl eetá en esüa posiciÓn, dE lo contranio debenán
sucedens,e más cDnteos haEta llegan a la posiciün del
conmutadon asociado con la salida activada y asl envla la
gellal D al, cincuito de disParo.
5e hace
c i ncui to
ree en-.
pnesente además la sen$l INI procedente del
de inicializaciún para Fosibiliüar 5u inicio bien
forma manual o en forma automática luego de una o
l4l
mas openacioneE de conüeD que n0 finalizen en bloqueo.
4.8. CIRCUITO DE INICIALIZACITIN
rL cnqrÍ1ooG t:crrcf,cl¡
DCL Cnc|rmtOC ILOEUEO
FIGURA 52. Cincuif,o de inicializaciÓn
4.8. l
Rll
Componentes del circuiüo de inicialiuación-
Resistencia ?.7OO.OOCI ohmios, l/2 watü
R13
R13
'J1
C:3
c4
cIlcI4
c16
lAA
Resiste¡rc ia l0. Orlü ':hnti':s , | /2 watt
Resietencia l.Firlü nhnti'¡s, 1/? watt
Dind'¡ de usn general, l5ü ntA
C':ndensador elecünnl.lüico, :? l'lF 4S v
Condenga,lar cerárni ctl, O, I HF I OCI v
Ci rcui t': integnadn, CD4O45, Hev:a-invers'f,r anexs 3
CÍ rcui t'r integnad'r, CD4O93 . cuaüro compuentas NAND
schrrritt f¡ir3!fÉF, anepjü 6
Circuitn integnad'=, Lfl555, t"emponizadnn, anexo 4
Cuands EÉ produce el primen c':nüeo de una Eecuencia la
gella} I pr'=cedente de Ia salida cuatro de CII habilita Ia
carga ,le} cnn,Jensa,lar CE atravÉz ,Je La nesistencia Rl l,
cuand'= eI t':¡rdensador adquiere 6,2 v han transcurrido I .3
minuüoE, la c'smpuerta NAND hahilita el monoesfable fonmadn
Für CIE y sus elenrentns adiunt,:s pnnduciendo un Ímpulso
F,,¡sitiv* de CI,11 s., que i¡rcializa el cinEuit':
Éecuen{:iadCIn y adenrás a üravÉs del invensor E de CII y el
dindCI l¡Jl descarga el. condensador CE para que el siguiente
tienrp,: de inicialiuaci'3n en una nutva operaciÉn nÉ se
ac'flte debidn a carga residual en CE.
5i la secuencia de *peracián llega hasta el bl':queo, tl
circuit,¡ 'le blaquea aplica la seffal 'Je bloiues EL a la
entrada inhibidora del nr':nnest,able y si, éste recibe Ia
nrden de an¡'anque 'Je CI4, nrf, resp,:ndenA. .5e dice entnnces
que el cüntFDl e5üá bloqueado. 5u desbloquÉo se pnoduce
forma manual a tnavÉz del pulsadon PUl, éEte g;e encarga
originar la seflal INI que iniciatiza el contnol '
4.9. CIRCUITO DE BLCIQUETT Y DE DISPARO
143
¡L GNCU|ÍODErircrlL|zrc|cl
en
de
FIGURA 53. Cincuito de bloqueo y de dispano
4.9.1. Componenües del cincuito de bloqueo y de disparo
Rl4 Resigtenc ia 2. OOO ohmios , 1 f 2 t*att
Rl5 Registenc ia I OO ohmios, I /2 uratt
144
Rl6
Rl7
tr?
(2, Q3
crr
FU?
LLI
Resistencia 2.OOO ohmioE,
Resisüenc ia 1SCI ohrnios,
Dindo de uso genenal, l50
TnansiEton, ?N3CI19.
tlzt/2mA
watt
watt
Circuito integrado, CD4O49, Hexa-inversor
PuIsador, normal abiento
Llave de dos Posiciones
La seflal de disparo'y de bloqueü procedente del con¡nutador
CUI en el circuito de secuencia es la misma. Se produce
cuando eL elemento secuenciadon CIS acüiva la salida
geleccionada en el conn¡utadon COI -
La seflal D es "1" que hace conducir a Q3 a travéz de la
resisüencia de polarizaciÓn Rl6, cuando Q3 Eonduce,
cortocincuita Ia bobina de apertuna AP y se desenergiza,
simultáneamente a travÉz del invenson F de CII se envla la
Eeflal de bloqueo EL al circuiüo inicializadon.
Pana renran la bobina de apentuna AP eg necesaFio que eL
control estÉ en la posición inicial para que la Eeñal CH
procedente de la salida dos de CI$ haga conducton eI
ünansiEüor Q?, a travez de la resistencia de polarizaciÓn
Rl4 y eI pulsador PULz que 5É denomina "CIERRE HANUAL". La
lLave LLI s,irve pana desenengizan la bsbina en f on¡na
manual, pe¡a Ia fonnecüa operación del conürol 5e debe
sifuar Én
Ia bnbina
1a
¡10
145
posici'5n de cerrado, pues la posiciün abiento
energiza y la ll¡rea pÉrrranÉce abierta.
4. 10. l"loNTAJE
El nrontaie de Lns cÉrnponÉntes se implententÓ en una tarieta
,Je c ircuito impres': multÍprop'5sito, con 5u neEiPectivo
csnect':r F,ara exteriores. Este tipo de tarieta es
Eupremanenüe econr5miccr y su empleü sÉ neduce a pequeflos
cincuitsg, en la fotn de la Figuira 54 se apnecia el
c ür nesp'f,ndiente ntontaj e .
FIGI-,RA 54. Fotngraf ia de Ia tarieta ntüItipnoposito conlos compnnentes
l4ñ
EI t,ast i'J*r ¡net*l icn enrpleadn p&l"a c':ntener el crrnt.r':1 de
recr:'l'le:x: i*l'1 eg utilirad'¡ Frara c't¡rte¡rEr É=te 'rtr': contr*1 .
E1 basti'J'=r" el-l su interi':r c':trtÍene 1a tarjeta irnpresa y
sus periféric':=, el.t su frente ge hi=': una divisi,5n 'Je
espaci* a la nritad de fnrrrta que el lad,: irquierd'f es
':cupada p'fr l*E r*andog del cantr':l para rec*ne:<i,1n y Ia
parte derecha etlcuentra 1,:s ma¡rd':s para eI
EÉcci,r¡ra1i=ad,:,r.
Hn la p;rrte sup*ri*r derecha se encuettt¡'a dispuesta la
t¡*bine de l ltrea y d':s puntos para barneg de entrada lado
f uente y sal ida lad':' carga, trláE aEai': 5e encuenürart
s lavad':g las visual i:sadares de gecuelrc ia, en el telün de
acrllic'f sE enruentranl el'rnnntuta,lnr de "NUÍ'IERO DE
üFERACIONEE" el Fulsad':1f de "INICIO I'IAN[-!AL" y dÉ "CIERRE
["IAN{_JAL,,, 1¡t 11ar.e 'le ,,ApEftTt_lRA l"lANl_lAL" Él-l 1a f nt': de }a
i:igura 5.5 se nrueEtra el bastid,rr crf,l-t lrrs c,:n¡and':s para el
sef,c i'¡tral izad':.t"
FIGt-lRA 55. Eastid,:r de1 c'rtrtr'¡1 para sec E in¡ral i=ac i,3n
147
La f uente 'le alimetrtaciün es
c'=ntrnl de rscnnexiÉn y sus
casü de utiliearge otra fuente
1a nrisnra que al imenta
c,rmentar ios gon váL idos
de alimentaciÉn.
aI
en
4.1ü.1. C'rstns
Los cnst':s 'le f abricaci'Jn
Ci rcui ü':s integnad':s
Lt't3?4
cD4ü49
cD4ü33
Lf't555
cD4ü93
Transistnres
:N:3fJ1g
RegiEtenciag varias
C¿rndensadsres var i':s
se neparten asf i
Valnr utri üan ioFes':s
3CIü
13CI
60ü
10s
?ü0
Valon f,otalPes,¡s
?oo
130
6(]0
300
?Or)
ECI lÉ0
1 000
r o00
830
I ?OOü
I É00
I üOO
160 .
500
g?o
150
rt I B.850
Transf ornrador de voL tai e, I 3O/ I ?v
Transf,rrntad'rr de cúrriente tOO/5 A
Rel& de 13 vol.üios
Di'rdt¡s y LED'S
Conec tores
Llave
Fulsadones
Cnnr¡rutadareg de cuatr{1 p'=sici,¡nes una vta
Toüal
4 . I CI. ? . Pruebag de openac i,Jn
Una vez montadn el cnntrol,
quedanon asl I
Cnrriente nrminal, Ini
Corriente mlnÍma de disparrr, Id
Vnltaje de operaciÉn
Fnecuenc ia
Nd;rner,¡ de faseg
Teimp'r de iniciali=aciÉn
14É
partmetros nominales
0,55 A
1,35 A
1?O v
6O Hz
I
I ,3 rninutng
Ef rnsnüaie de Ia Figuna 5E se utili=ó para ef ectuar las
pruebas, sE pr'rb'5 cada uno de ltrs pasos en el con¡nutadnn
,le "NtJl'lER0 DE OPERAüIONES" E,f,n resultado Eatisfacüünia,
bloqueando segün La pnsiciün eL lado carga y permaneciendo
activ': el. lado f uente.
l'lontaie de pnuebas pana elsec c i.o¡raL isadnr disefladr:s .
FIGURA 56. Fecontctador y el
t.Gry.cr2Ltla
c¡ t-Act r-D
Ct-5 co.oaz
-o3o
aont¡L^DOCriaa
^ Pll
r rlt
Ioooooootoooooo
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COR PO R AC lofl ttrllvERsl TARTA AUTOI{OilA DE O@tftEilTE
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA
CONTROL - ELECTRONICO PARA SECCIONALIZADORDIAGRATA DE INTERCOilENON
ESCALA: SIl{PROYECTO: CARLOS.¡. }IORA
LUIS ALOERTO CHAVEZ D¡BUJO N9 t DE I
OOTECTOR PC
t17---vF
I
| ¡¡?tr?URl
T{J-l
I
150
cENCLT-I$IONE5
se 1a rÉE'lpi Iac i'1n teúr i ca Eabre f unc i,=nanrientn Y
apliraci,Jn tratada en lns capftulCIs uno y dns, anntarnss
1':= giguiente= aEFÉc t':s de impnrt'anc ia.
La sal i,la tntal de un gist err¡a de distr ibuc i,5n de
energla elÉstrica p'=r ul.ra falla tranEit'nria y aün FÚF
ul.ta f aIIa pÉl'frlanente aleiada de Ia suhestaciün ocasiona
nr,:Iestn= cortes del f tui'Jc' a'1 os usua¡'i':s, FeFD mAs
gravÉ aün É5 Ia pÉndida eco¡rünri ca Én la efirp¡'e5á
electrif ica'J,rra y Ia ':caEisna'la a la industrial pÉF eI
,leteri,:rs 'le pt.,f,Eegc¡E que bietr podrlan evitanse c':n el
*nrple,= adecuad'¡ de rÉcrf,nectad,:reE y Seccinnalizad'rreg'
?- . Un estudi'r de c':nndinac i,3n de prrrtec c ic'neg que
inv':luCre FÉc'rnÉctad'rneg y secC ional i=adnres dehe
hacerEe Él'l f nrnta F,art icular Fara cada sistema, Ia
t*pr_rg¡¿11* de cada red y Ia c'=h'ertura de log
'Jit¡.:'t'=.it.i."'':j=. qu* r:rlj ';r]ürt':lit:grn h*c*tt r;i=i quÉ intp:':=ih'1*
f ':1i.rfr;:i!'. ul-¡ lTrrt.t,,jr¡.['; '¡i-rs :Ef: *rp.l. iÉ1..1+ il f]uErLquigr sigt*me.
l.:¡ .:,,,n'i ir".:¡i"i ¡¿r!"r ,'-l¡: r!r''r'i+.É,r'r-i':l-iÉ:i É1*Et¡"if: a= Cr:1!'1 üttl-'ttl'tfIi-É1 i;ti..' ¡ ¡
l?i*:i:: t.i'lt-ríÍ,:t '=- íri.jlT, r"rg¡i1!;¿jr;llfr r-lt.t* 1;J"t tf;f,::liri'=tfale= Cül-l
c!:'rii.l"!:ti hi,lr':ujr l ic':, 1t vÉl's,Eit i 1i,:lEul , tr:nf iahi l ida'J '
nr.=l-iinL'r*ri:i i i'l;r'l t-1¡:, 'l.i ¿:rretr ':l isrLiÉi'311 .
i.,li!#.r rjr:i.I f irr;i¡.L i;::.lld,:' g1 i j.glgTlr::.r ¡le L{lE c':nt}'üi13= F r':puÉgjt':rE
¡",¡-';¡J¡=,¡¡¡¡-1r::¡ f'{ir':i{'..r-¡'-."' I -.-- .-'i.-¡¡¡i'ltttr¿g {:r::!l-1gLt.,¡=i*tfg1g;¡...: :...: r.J Ej | ! i:..,¡ ::¡ ;..1 iJ if r., i3 i.. i::. | .i. i5
= = .i ;.-i rl .L i:l
ü1. *tuE:1É':' 'lÉ¡ ,:li=F-"::;itj.v'r:l it-tt*1frad':r= Cl{Ü:i Él-r s1 'li:;e{'1':.'
r:JEl i:: !::!:"i+-.t''r-1 i.{.:l= fi;rr¡i F:!i":¡LLaüt:ir:il-'1t¡:; *1r!i:: 'L.ri*a= É= ÉLlFl'en'lEt-
rt'r'irl'l L.#r vÉ'r-r'[:.;E j r3lljr:ir t3l-1 t¡{:'::}llr-:!r¡i1;t '¡ *5!:}¿ic it::}. É]. flr:iüt rt:1 purSr::li*
i.*:rluü :i .".,cr- .:r l..ll.¡ii LrÉt¡lt"rÉ:fl¡t '!:.*rt".i *'1.;i üi LJl,rit--r {:: ':'=t r:r l.lt} Erg
E;i:_:lnif ir+,'1. j.v':'. 1.1.*';¡arrC':' á '=Ér rri*s. c;:rt'á 1¿r ilnirl¿rd ,lE
i:]r:'i:.ill'it::¡.;r FIL:'lt ,l.r--E Ir:rÍr'rFIif:rrlr:fE fii*{: ;tl-ligff¡t::rE tJÉ tFett'uf';r Y
i i*r'i'*: .
:: . i-er fu*lrtr= Lir+ .--rLir¡r*r-rtErr: i'Jn uti.!i.s;r':l* debr:i []l'¡-ivs*l' ser1i,l¿r
i'--'i-rÍ;.tÍil-lt*, 'Jg 1* C':-rl-lt-.1-';*l-'i{l lrU¡É C :¡.t:l. rÉ€ gl-¡ i.;il t..¡tf i':1.=d ,le
pt: l:.rlf.. t i. ll r:r t: ;:1'::i i. ¡].ri"!.llil l. l' Erli {:.r::.¡ I' l-lr::¡-i .
!i* 1*= ,1 Íf*'r''¡i-rte* c:ii'cLiit.r:=. sÉl:15']l-Es; de cr::1"!'i*nt* tr:'l-l
l''3i#ptJeE;t.:i ::lg {:.i.g¡rriF': *3:}::[iü'iiÉl-tü iEl]. c rÉhifr'¡ii= qur* f:li
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::iE¡¡yi,;g,l;.rt* *iÉr- t r,::ini i': {:¡::lri l.l'::'1 .
l'li: ii i'.:i'* lii.rl :i. -¡::rrr grFif il¡. r €r t.u'$ t;e r v i. t: !3 f¡iEtl'luá I :;:i:: I --J754-;::
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F;!'!::!rl.t3i: '!:.ir"rt-l-- g.FrFEr.f F.'!:.U= :rFJF:'i j.C:tt:¡.':¡T'lf: :i tr:i¿rl'cingt ir:'l-1 .
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A N E X 0 No. 1
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO CD-4066
.'CUATRO II{TERRUPTORES BILATERALESU
o@(o(ooItog=o(o(ootloo
WlNational"úSemiconductor
CD4O66BM/CD4O66BC Quad Bilateral Switch
General DescriPtionThe CD4O66BM,CD4O66BC is a quad b¡lat€ral swltch
intended tor the transmission or mutliplexing ol ana'
log or digital s¡gnals. lt is pin-for'pin compatible with
có¿oteeMlcoa016Bc. bul has a much lower "oN"fesrstance. ancl "ON" resistance ts retatively constant
over the inpul-signal range.
Features3VtofSV
0.45Voo (tYP.)
*7.5Vp¿¡¡
804ARo¡¡ = 59 (tYP.)
¡ "oN" fesrstance ftat ovef peak'tGpeak signal tange
¡ Exrremelt h¡gh control input impedance t0t2 O ltyp'¡
0.1 nA (lYP.)
@ V99-Vss=10V,T¡=25'C
-5OdB (tYP.)
@ lr¡ = 0.9 MH4 R¡ = 1 kQ
¡ Extremely low "OFF"sw¡tch leakage
I Lowcrosstalkbelween swilches
r Wide supplyvoltage ranger H¡gh noise immunityr Wide range of d¡gital anct
analog sw¡lchingrON" resislance for 15v operation
r Matched "oN" fesistanceover 15V signal Inpui
I Frequency response, swltch "ON" tl0MHz (typ')
ApplicationsI Analog signal swltchingrmultlplor|no
. Signal galing
. Squelch control
. Chopper
. ModulatorrDemodulator'. Commutat¡ng swttch
I Digltal slgnat sw¡ichingrmultiplex¡ng
¡ CMOS logic implementatlon¡ High "ON","OFF''output voltage ratio
r High degree linearity
65ttB (lYP')
@ l¡" = 10kHz, R¡ = f0kQ
0.1% distorlion (tYP.)
@ l¡s = 1kHz, V¡s = 5Vp-p'
Vgs-Vss=10V,F¡=10kQ
Schematic and Connection Diagrams
¡bsolute Maximum Ratings(Notes I rnd 2)
Recommended Operating Corditions(Note 2i
VOD S{¡FIY vol¡GVIN Inptrl Voltlgp
fS St8.F Tm!úñ¡ro R¡ngrpD Prc¡¡g. D¡sigrtmfL Lad Thpñt c lsotdcr¡n9. lo Ecdó31
-O.sv to +l8v{5V ro VDD + O.sV
€'C to +tEdC500 mW
30dc
VDD 9Jgoly volúlpVIN Inpr¡i Volt ¡ETA Op"rartn9 Tmpcrr¡¡rr R¡n9E
cD¡ts68MCD¡I{F6BC
3V lo l5vOV ro V99
-át c to +125'c{ff C to +85. C
i -¡soc I zsoc i tzs"c i
-r+#tniü
i Min I l¡i¡r i Min i Typ ! tit¡r |ilin I I||t I
' io.zs I i o.or ¡o.zs ¡ 'l z.s ig, io.s | :o.or io.s i i rs l¡,¡i lt.o . io.or lr.o : ist i¡A
i gignrl Inntrnd Outnr;_l-: r lvc=voo,V¡5-V5rovp9 | | i i ¡ I I i, lVoo-sv i lryqi i:ty lryi i:lrlllvoo-rov I l* | I 1n isoo i | ?s ir¿
iVDD-rsv i lrui im lr*i i32ornanorua"oN"R6,3t¿nc€ i".=,orotob$ | i ! i i . ! i
Barreenrny2ol ivc=voo,v¡g=vssrovps i , i i I I i i4surcher lvee=rov i I . ¡ to i i i i !' ivoo=tsv I i , i5 i ; io''rrs tnpurorou¡purt-cakasivc=o i itt i to.l itso i i tsm I na
Sw¡rch"OFF" lvls=lSvrndov, ; i : : ' I t
,--- ivos=ovsndlsv i : : ' ' i i
i Control lnpr¡t¡ i
DC Electrical Characteristics cD4o66BM (N¿le z)
Prr¡rrt r I crnc¡t¡st!
i
IOD Ouic¡c2nt Dcvtce Currcnt i vDD' 5vlvDD. t0vlvnn= t5v
V|XC High LpÉl Inpr¡l Voltagp
llN Inout Currlnl
VILC Low Llvcl lnprrl Volr4€ V¡g - Vgg and VggVOS = VDD ¡nd VSS
lts = rto¡¡Avoo= svvoo= lovvoo = lsvvoo - svVoo = tov (see nore 6lvDD = t5vvDD-vSS=lsvV99)v¡glV5gvpg)vglV55
3.57.0r 1.0
1.5
3.04.0
l0.r
3.57.O
11.0
2.254.56.75
2.755.5&25
rto-5
r.5304.0
r0.1
3.57.O
r1.0
1.5304.0
tt.0
vv
vv
pA
DC Electrical Character¡st¡cs cD¡ro66Bc (Nore 2)
j <ooc i zsoc I as"c iPrrr¡rrt¿r : C¡r|dit¡o$ trritt
i Min I Max I Min I Typ I Mrx I fVlin i M¡x !
IDD Ou¡ennt Dcvice Cur¡ent VDo = 5vvoo= rovVoo " tsv
.1.0
2.O
4.0
0.01o.010.0r
1.0 i
2.0 ¡
4.0 :
7.51530
t¡A¡A¡¡A
5-161
c)tr'¡cotg)E=.otrt¡C)oo)Eo
E
DC EtectriCal CharacteristiCs (cont'd') cD¡o56Bc ¡ttote ?
ARg¡ A"ON" R6ist¡nc.8.t*.n AnY 2 ol¡l Ssitch¡¡
l¡S Inpr¡r or OtnPst !¡¡k¡gPgflit
'l'oFF"
RL= lokorob";fELvcc' vDD, vls - vss to vDDvDD - lovvDD - lsvvc-o
vlLC Lowl¡rtl lnFrtVolt¡gelv¡5*Vssand v99
ltS = tl0¡¡AVgp = 5V 2.25 1.5
¿1.5 3.08.75 4.0
2.755.5&25
!1tr5 1(¡.3
i VgD - ¡gY lSé notc 6l
I vOD = 15v
i vee - vs5 - tsvlv99>v¡5>v55ivDD>vC>vSS
oECO@oItog
=E@@oItoo
_
AC ElgCtdcal ChafactgfiStiCS T¡ = 25t, tr = t, = 2ons and vss = 0v unlsss othorwise specilied
Pal¡nro? @rditbn¡ I Min
tPHL, tPLH
rPz)+rPzL
tPHZ, tPLZ
;""*..'r^ D"t* T,t* Signat i vg - Voo, Cl - fi pF ' (Fbun
' )
lnput to S¡gnrl Output I R¡ = 20Ot
lvDD=5vI veP - 10vrvDD= 15vI
Proprgation Dclav fimc i I r- ' 1'O rO, ct- ' $ 9F ' lF$pns 2
25t5r0
553525
r2560
50
Conrol lnBrtto Stgnsl ittú 3l
Output H¡gh lmPeolnce to I V99 = 5Y
l-og¡c¡l l,rve! i v99 - 1gY
i vsP - l5v
Propa!É¡on Delav Trr* i ^,- = t 'O tn, a¡ = $0 pF' lFigum 2
Conttol InPUt to Signs! lttú 3¡
Output l-og¡cal L.rGl to I VOO = SVH¡gn lmp.dtnce i VOO - tOV
I v99- 15uI
Sine tfveve Diston¡on i Vg = yOO = 5V, VSS = -5VI RL - 10 kn, V¡5 = 5 VP-P, f = 1 kHz'
, lFigure 4)
Frcqucncy Rcspone-Switch i UC = uOO = 5V, V55 = -5V'"ON" (Frequsncv at -3dB) i nl = I tn' VIS = svp-p'
i 20 Loslg Vo5/VOS(lkHz)-dB'i (Figurc 4)
lltttü
i
5-162
Ii
AC Electrical Characteristics (conrinued)Tr = 25qC, tr = tr = 20 ns and Vss = OV unless otheruise not6d
Feedthrough - Switch "OFF"(Frequency at -$clB)
Crosstalk Between Any TwoSwitches (Frequency at -$dB)
Crosstalk Control Input tos¡grlll output
Maximum Cont¡ol Ingut
Voo = 5.0V, V66 = Vss = -g.Ql/.Rr- = 1 kQ, Vs = 5.0V¡p, 20 Logro,V6s/V¡5 = -$Qdl, (F igurc 1)
Voo = Vc¡r, = 5.0 Vl Vsg = V6¡q = -g.Q !,Rr- = 1 k9, Vsr¡l = 5.0 Vep, 20 Logro,Vosrey'Vs{r¡ = -il dB, (F ¡gurc 5t
Voo = l0V. Rr- = l0ke, R¡¡ = 1.0kg.V66 = l0V Sgt,ars Wave. C¡ = lflpF(Figun 6t
R¡=1.0kQ, Cl=f)pF, (Figure 7)Vos(o = %Vos(1.0kHz)
S¡gnal Input Capactance
S¡gnar Output Capacitanca
Feedthf ough capacitanceControl lnput Caoacitance
6.0&08.5
8.0
6.0
0.5
5.0
MHzMHzMHz
^trpF
pF
pFl¡ül: "Absolute Ma imum Ratinós" are thos€ yatues beyond which the sefely ot th€ device cannot D€ guaranr"ec. rn"y arllii"tl to imply lhat the devices should be op€rated at the!¡e timits. Ths tabíes of ,.R€commended ofirating c.o¡ro¡tidns,' anc&ctdcat Charactéristics" provido cond¡tions fotaclual deyice ogerailon-
2 VsS = 0 V unless olherrise spectli6d.
I l.:. devices shoutd norS connected to circuits xilh the powÉr ..ON,..
*.f"l1i"Xt??there is approlmatelv 5 pF of prob€ and iig capac¡lancs ¡n rho ourput; however. rhis capaclance i! inctuded in cL
ll * v'" 's the Yo¡tage at the in/out p¡n and vos i3 thA yoltago at thc outrin f,in. vc i3 the vottage al thc contfot ;nput.lüe Conditions for V¡¡6:a) V¡g=Vop, ¡OS=standard 8 series 16¡ b| V¡g=gy, lot=3tandard g series t6¡.
otrt¡o(D(DE
=oI5o(DcD@o
Test Circuits and Switching Time Wavefoms'"'J_i_"-#+::--hl-f;F-=
t-t T#h **t.r¡-lw,ffi.r.{-+tI L r¡ lJ-qTlT'-
Ynr¡ ;
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-'._. r
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tlcu¡C atzr, Ur¿ñcrrb drrfrrCúc¡gora (l¡u.r
..--------------l_.IYr )rs \
FIGURE t. ¡¡g, 9Lt{ ltagr¡rbr Odrv fim S¡nJ ftrpür rc S¡n.a (¡l'ú¡rtzH
f|l-r¡
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ttLz
ql
't.-,l.* 'x,' lY---l r l-
FIGUñE ¿ 9¿¡¡ g¡¿ Prop¡tri.n O.t v frar Gcnt¡ot o g¡rrl Orrgur
tzt
5
-i q¡ l.
t¡
5-rdl
C'o@@ottclC)
=E@@otoo
AC Test Circuits and Suritching Time Waveforms (cont'd.)
FIGURE a. Sim ll¡n Oiroii¡' F tqr¡.rEt
vC - vDD ld ali¡|ffi¡o¡ rnd lruqumv rÉoonE t6l¡Vg . V55 lor tlrdthrqro 1"|l
Reou ¡nd Fi.rthndl
FIGUnE t Ctütrlk B.rñi AnV fm Süillft-
q.r.-i > q,ilrr
vo!lC
!Y
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FTGUiE 6. Grct¡lk: C!.rltol Intur to tlgn l Outpsl
FIGUñE ?. X¡¡¡mn Coi¡roa |t¡l¡l Fttucy
--l .l- -.1 .Frr ¡rffi\ | '-'"+': -\J \-i--' !t------!
I
tl,9l*'.t ot
5-16¡l
Typical Performance Characteristics' "Oftl" Rsirttn n llignrl
Volt|e.lq TA = 25iC
{-r-r-¡¡t¡.3¡SlciAL Y0tlrGE {v6l Ol
"Oil" Rc¡l|E !. FsrEttonof fmp.r.tun fqvOO - vSS- 10V
-t-a{-l ! 2 a ¡ I_ gGtAL yorf^cÉ tvtc tvt
Special ConsiderationsIn applications whefe separate poMref sources are usedto drive Vgg and the signal inpur, the VOD currentcapabilitv should exc¿ed V69iR¡ {R¡ = effectiveexternal load of the 4 CD4066BM/CD4(Xi6BC bilateralr,yitche6l. This provision avoids any permanent currentflow or clamp action on the VDD suppty rvhen porer isapplied or removed from CD4066BMrcD4O66BC.
In certain applications, the óxternal load.resistor c¡rrentmav include both Vgg and signal-line componens- fo
"Of{" Rci¡t¡s r r FuEl¡onol Tmp!.rtun lcV¡g-V53=¡5Y
-t-¡{-¿0ta¡lSlGill, Y0l,frGE tY6l fVl
"OlI" Fai¡t¡rE r a FurElionol Tmgrraun lcvgg-v55-5Y
lr ¡t_tiiilI |',/, l^ . +tls
n i¡lil' j{-l r¡..rr c
I vr lu,'-fl1l!l
tl I
-¡-.a{-t ! t.5 ¡SUI?LY V0LlAtE lV6t lYl
avoid drawing VOD current when ¡¡irclr current flows¡nro rerminals I , 4, 8 or 1 |, tha yoltage drop across tñebidi¡ectional s¡itch must not exc¿éd 0.6V at T¡ < 25"C,or 0.4V ar T¡ ) 25"C (c¿tculated trom Rg¡¡ value:shornl-
No VDg curent will flow ürough RL it the switctlcurrent flows ¡nto terminals 2, 3,9 or 10.
3to? lto5
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A 1{ E X 0 llo. 2
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO
,' AIIPLIFICADOR OPERACIOI{AL DE
INTEGRADO 1M.324
BAJA POTEilCIA II
(\|ootN
=J<\f
ñc{rü(oq!=r'7 J
=¡<$\fNNo|g={e$rüNNi
55 1
m$S*?#lducror
general descriptionTh€ LMl24 ¡erier consisr ol fo¡r independent, highggrn, an¡ernally frequency compensated ogerational airplifrers wtrich ryere designeci spec¡fically ¡coperat! fr.xna 5rn9l? Fx¡rer suppty oye. a wide rane ol vottagp3.Operation from splir power srpplier ir atso possibteJnJtlre low porver ¡upply qlrrent drrin ir independenr of thamagn¡tude of the power ru¡rply voltage.
Appücation ¡rca¡ inclucle tran¡dluer emplifiers, dc geinbtocks and ¡ll the cor¡vcn¡imst op ¡mp c¡ro¡rts niidtnorv.c.n bc r¡ore eas¡ly ¡mplemmted in siñgle powa¡{rpply ¡ytcms. For e¡¡mple, óc LMl24 ,".L
"an t"d¡rectly oper.red off of rhe st¡ndard +S Voc órvelsupply vottegÉ wñich ¡s used in digitat ,v.t"-r;"d ;,,i
easily _provide the required int¿rlece alectron¡c! without
reguiring the edd¡tior¡al tlS Voc power supplie¡.
unique characterist¡cs¡ In the linear mode the input common-mode voltaoe
rcagE ¡nclude5 ground end the output vohage can atlswtng to gfounc, even though opGfa¡ed from only asrngte povyer ¡uFly voltage.
r The unity gain cross frequency i¡ tempe¡üurecompensaGd.
. The ¡npur bias cr¡rml is aho temperaturecompensatld.
¡Itemperalure compensatedlWide power supply range:
Single supply 3 Veg to 30 Vocor dual supplies Sl.S Voc to ll$ V;
Very low supply!currenl c,ra,n (gm¡Al _ essentiallfIndependent ol supply vot¡agre {l mW/op amp ¡t+5 Voci
'i':f¡:t
r Low inpul biasrng currenl 15 nApgItempe¡ature :ompensatedl
. Low rn-r¡ut ottse¡ vottage 2 mVo"- and offsel curren! sn¡[I Inpu¡ common-mode voltage range ¡ncludes grourtd
¡ O¡fferential input yoltage range cqual to tbe pow¡rsupplv voltagp
r L¿¡9e output voltage O Ve6 to V. _ l.S Vocswrng
Operationa I Amp lifiers/Búffers
rrú124nm224rL?ú32+, uinz+ul¡ttzz4MLtúgz4L,tm,zsoz.low porrer quad operaüonal ámñl¡fú;'
advantages. Elimtneter n¿cd lor duat suppli6 .I Fgur inlernally comoensaed op amF in r
. Aliow5 dlregtly ¡ensing near GND end Vsu¡ drcgoes ro GND
¡ Competible wrth alt torm¡ of lqgic
.¡ Power dra,n suitable for batrery operation
features¡ Intemally f¡equÉncy coflrpemil€d fo, unity g6in¡ Lergpdcvolragegein , fOOúr Wide brndwidth {uniry gain) 1 MHz
singh
tt9tr
't:t-r :
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fn+alrtJ.t.;[,:
l;.
[,,t.:'t¡l¡t:
]f*!f;fi.l
IL
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tL-
connect¡on diagram
Du.Hr.l_i!r ¡rl Fh FÉit
(}dr ltsntbr LttAaD, LM|ZaAD,Lú;¿¿aD or lrfr2:I4ADS- 1ls prk¡r. Dt4E
O!ú.r ñturnbr LIlzaF. Lú7?{, AFLtrr¿.aF ü LWEIaAFEr tS P-frF Ft4A
Schemat¡C diagram (Eacrr Amptificr)
*It
Orórr ll_umbt LMt2¡tt, L¡|rZaAr,Lni¿¿tu, L|,'¿¿aaJ, LM32¡U,
LtEtzaAJ B LM2Sa,Sro fitS p-ke¡ Jf 4A
(hr tumbr Ltfi¡zaf{, LtBila^ror LM2SIll{
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The ¡inous ol the packagE h¡ya been dg3igned tosimplify FC borrd layouts. lrwcrting inpuG are adfacenrto output¡ for all of rhe lmplifiers snd the outpuls haveel¡o becn Cac.d at the corncrs of ü€ prckagE lpins l,7, 8, ¡nd 1¿ll.
h¿car¡tior¡ ¡hor¡ld bG trk o to in¡¡¡re thrr the porrerr¡¡pply fo. rhc ¡ntcgretcd c¡sa¡¡t nsver bccorñe¡ rewrsedan pol¡r¡ty or üat óe unit b not in.dvcrtlntly in¡t¡llcdb¡d(w.rü ¡n a trsr ¡od(et |3 ü unlim¡tcd currlnt $¡rgEürough ür rcrrllr¡nt forw¡rd diode within thc lC cq¡ldc*sc ftrsirq of the irrumrl @nduc-¡or¡ .nd rc¡ult in adgtroyei unit.
trrge difftrrnüal ¡npr¡r uoltaps can bc casily *conr-modrtrd md, ts inptJt d¡fferlnt¡al volt¡ge prot€ct¡ondiodc¡ en mt neede4 no largc inpr¡t c¡¡r¡ents rc¡ulttroñr lÍF diffcrur¡üel ¡npur yoltlges. The diffecnt¡alinpú yol"ge rnly be largEr tf¡an V+ withour d.mqingthe da¡ce. hotect¡on ¡hould be providcd to preyent the¡npur votrqE¡ from going negative more thrn {t.3 Vp6(at 25"C1. An inpr,¡r damp diode with r rcsistor to irúlC input tcrminal can be used.
To rctlr¡cc the poü,Gr ¡l¡ppty q¡rrent dr¡in, ü¿ ¡nplificnhava ¡ d¡s¡ A omput stage for small signal lerel¡ wtricfiooflvcrt3 b ar.¡¡ I in a large signel modc, This allorv¡ thertnplif¡lr¡ to boü ¡ource ¡nd sink brgE ot¡tpr¡t cr¡rrrnt¡"Thcr:fom boü NPN and PNP .xtern¡l currrnt boosttr¿rsifoE Grn bc u¡éd to ext!¡rd ttre powcr cafb¡lity ottll bcrc ¡r¡dif¡ers. The ostprrt üolrags nerd3 ¡o rr¡seapproxarñtlly I diode drop above ground to bias theondripuln¡c¡l PNP tran¡istor for outpur cürrcnt iinking.ppl¡cations.
For ec applicarions, whe|r the load is capacitirelycouded to the ourput of the amplifier, e resistor should
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Capacitiye load¡ which arc ¡pp¡ild d¡rlctly ¡o thc outpr¡lof th€ rmplifier rcduc¿ the loop nability ma4tn. Vrluesof 5() pF can be ¡ccommodared using tña wo¡¡t-cse no¡rinvening unity gain coonection. Largn clccd loop gainso¡ r$i3tive asolation 3hould bc.rrcd il trFr loedc.pacitanc€ must be driven by rhe amplifier.
The btas network of tñe Litt2¡¡ cstabhshes ¡ drainq¡rrent whicfi ir ¡ndepcndrDt of üc m¡gniEde of thepower supdy voltagp ovrr th€ rilg! of fror 3 V96 to30 voc.
Ortpr¡t rtton cirqr¡ts r¡ther to gfot¡nd or to thc pos¡tivcpoürer 3.¡pply ¡tror¡ld be of ¡horr 6!il durat¡on" Unit¡can bc de$roved, ñot ü ¡ rrrrlt of the ihort c¡rq¡irorrrent causir¡ truttl fui¡n& buf rethcr duc to úre lerg:increase in lC drip di¡¡ip¡üon wh¡att rill c.u¡e lvcnudf¡ilure due to c¡cessive i¡ncrion cmpretura. PuningdiEct ihonr¡rq¡its on mor€ üan one .mplificr rt r ümewill inc?eas¿ üre tot¡l lC poyver dis¡ip¡tion ro de¡t¡ucrivelerrel¡, if not properly protecrcd witfr rxternrl diss¡p.tionlimitrng resistors in serirs wiü the outpur leads ol rheamplifiers, The larger value ol outfJt t(xrroe crrrrenlwh¡ch 15 available at 25'C prov¡des a la¡ger output c!r..ent capab¡lity at elevaEd ¡emper¿nures (s€e typcalperforrr¡ance cñarrcter¡sticsl then a srandard JC op amp.
The circr¡its prescn¡od in the sestlon on typ¡crt lpplications cmphesiza opor¡tion on only e sirplc pgwcr:upplyvoltrg!. lf Gomplermntary pow"r supglies are ¡v¡il¡ble.rll ol the ¡trnd¡rd op rmp c¡rq¡iü can be u¡ed. Ingeneral, ¡ntroducing r pceudogrouncj la birs voltagpreference ol Y'l2l w¡ll ¡llow operation aboye and belowthis value in single power supply systems. Many ¡ppt¡cation cjrsJits are shown which take advantrge of th€ w¡deinpul cDmmon-mode yoltagp range which includesground. In most cases, input b¡asing is not r€guired end¡nput yol¡ages whici range to gro¡¡nd can easiiy oeaccommodated.
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3-r09
AtEX0llo. 3
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO CD-4049
" HEXA - IIlVERSoR ''
TVlNational'úsemiconductorCD¿t()49MrCD¿tO¿tgG Hex lnverting Bufferóó,ióéóEm'óomsodc Héi Non.Inverrins Buffer
General DescriPtionThese hex buffers are monolithic comptem€ntary MO-S
óiuró-sl int"gt"ted circuits constructed w¡th N' and P-
chann€l enhancement mode transistors' These devices
featur€ logic l6vel conversion using only on€ supply
voltage üo;). The inDut signal high level MH) can exc€€o
iñ" v"r .,íóirv voitage when these cjevices are used for
üo¡""ü*r "tá"ersio-ns.
Th€se devices aro iniended for
us-e as hex buff€rs, CMOS to DTUfTL convert€rs' or as
ó-f¡Oé "u""nt
drivers. and at Vee = 5'0V' they can drlv€
Jirectly two DTUTTL loads over lh€ furl operat¡ng tem'
p€rature range.
I O¡rect dr¡Y€ to 2 TTL loads at 5'0V ov€r tull tempera'
turg lange. H¡gh source and s¡nk curron| capability
r Special input protoction pem¡ts ¡nput voltages greater
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Applicationsr CMOS hex inverterrbulferr CMOS to OTUTTL her conv€rter
¡ CMOS current "sink" or "source" driver
¡ CMOS high'to{ow togic l€Yel convoder
o05oF(o3o0Do5r0.o(}c,5oF('ro@
=o05ooloao
Connection Diagrams
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v-tntlneut voltlgc {lsv ro +l8v
vór¡fvo¡t g".i¡nYOútDstP¡n {)5VtoV99+OS-vrs-ircn¡c r¡mp¡rr¡m n¡tt* +slc to +t5dCli Prcto¡r Dldcüon Eü) nW
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vtH - vDD. vlL - 0'
ltol < I BA
voo - svvoo - tovvDD = 15v
¡lO¡< I ¡¡AvDD'5v. vO = 0.sv IvDD = lov. vo' lv
IvOO - tsv, vO'= t.5v
Illor< t |¡A IvoD.sv. vo'1.5v
IvDD' to\'' vo - 9\'
Ivoo. rsv, vo- 13.5v I t
vDD - 5v. vo = 4.sv | 3'tvoo.rov,"o:?Y_ | l-oVDD = tsv. vo: r3i5v I l1'0..
vDo - 5v. Vo - o.sv I o'o
voD=lov,vo=tv | 80
vDD = l5v, vo' r'sv I l2'0
vtH = vDD. VIL - 0V
vDD' 5r'. vo'o.¡v I 5 6
vDD - tov. vO= O.5v I t2
voc = t5v. vO = t-5v I 35
vrH = vDD, VIL = 0v
vDD = sv, vo = 4.5v I -t.3vDD = tov. vo - 9.5v | -2.6
voD - r5v. vo - 13.5v | -8 0
vDo = lsv. vlN = ovvDo = rsv, Vtlij = l5r'
dld,cd io crclcd lñ¡¡ Yalua tor cxtcndcd pGriod¡ of ümr
5-l¿08
Electrica I Characteristics co¿o¿ec,cD,G'oBc (Note 2)
PARAIIETER cof{DtrtoNs<ro"c 25'C 85'
UN¡TSf\ilf{ MAX Mtf{ rYP Íax iilfi¡ MAX
Ouignt Ddie Cul.cnt
Lil LdC Outg¡t Voltrgtr
H¡qh Lr.r Outrt Vdl¡q.
,[ Lfl Ldcl f n*, Vtr.g.lCO4{lg)BC Oñlv,
,rL r-il Ldal lñPur VolEg.
ICD¡{}I9C Onlv}
rfi High Lad Inst Voar.gl
lCfNo3oBC OnlYl
YH H¡qr Ldq tñput Voll.FICC4O49C Oñlvl
':L Ld Ldd outqt cu.rln¡i (¡rm¡lIII
[tl xig. L-"r or.¡rr, curr-,i ftoc atII
ir ¡np.r, cu.r"n,
voo = 5vvoD = lovvOO = lsv
VtH - VOO, VtL 'OV,:lo¡< I !aVgg - 5V
vpg - IOV
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VtH = vOO. VtL = Ov,
lO¡< t cAVDO.5VVoo' lovvOO - lsv
lO¡< | sAvoo-5V, vo=0.5vvoo- lov. vo= lvvoo - lsv. vo'1.5vlor< I ¡tA
voo - 5v, vo = ¿.5v
voo' tov, vo - 9vvDD - lsv' vo' 13.5v
'loi< | ¡¡AvDo-5v. vO-¿.5vvoo' lov. vO - 9vvoo' tsv. vO = l3'5v
'lor< | r¡AvDo'5v. vo = o'svvDo' lov. vO' lvvOD - l5v' vO' t.sv
VtH - vOO, VtL = OV
vOO'áv. VO=0.¿vvOO. tOv, vO'O.5vVOO' l5V, r,/O'l'5V
vrH = voo, vll'ovvoo = 5v' vO'¿ 6vvDD. rov, vO'9.5VvOO - lsv' vO' l3'5v
voo = l5v, vlN'ovvoo = l5v. V¡¡' l5v
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oo5o5(o3ooso5(o.ooc,5o5(¡o@3o0Fo(¡oEo
oEoroorto(J
Ed¡orf)to\toooo)aortooEoaoÉoo
AC Bectrica I Charactedstics ccro4eM,co¡o¡sc
TA = 25"C, Cl = SO pF, RL = 20Ok,r¡ = tf = 20 ns, unle¡s othcnvise ¡pccitild.
AC Electrical Characteristics
PARATETET COTD¡TIONS Mtlú TYP JAX UNITS
Propagarion Dchy Tima Frgh-to.Lor Lcvcl
Propagerion Dclay Trme Lrür-toHigh La,6t
tTHL Transrtron Trme High.to.Low Lael
tf LH Transirion Trme Low-to-Hrgh L;vcl
Cll¡ lnout C¡p¡cit¡nce
voo'5vVDD' lovVDD - lsv
V99 - 5vVDD = tovVgp. 15v
vDD = 5vVoD = lovVDD' tsv
vDD = 5vvpg = IOV
Vgp = l5V
Any lnput
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ns
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pF
TA = 25'C, Cl = SO pF, RL = 2OOk, tr - tl= 20 ns, unless orherwis€ spccified.
PARAMETER cotDtTroNs iltN TYP mAx ufutTs
Propagatron Deiey Trme High-to-Low Larel
Propagation Delay Trme Low-to-High Lrvcl
ITHL Transition T¡me High-ro-Low Lael
ITLH Transition Time Low.ro-High Lael
Cttrl InputCapacitance
Vpp = 51t
VoD = lovVDD = lsvvoo'svVoD = lovVoD = tsvvDD = 5V
' VDD = lovv99 = l5V
V¡p = 5vvpg = lOvVpp = lSV
An\ inpul
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pF
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A1{EX0 llo. 4
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO LM-555
"TEIIPORIZADORN
o¡oto|o
=totolf)
=,$:#'tftü:.i
wlNational Industrial/Automotive/FunctionalUSetñ-¡COndUCtOf Blocksl Telecommunications
tM555/fü556C ümorgernral desoipüonTh! Lil555 b ¡ highlv st.bt! drY¡c. for ¡rncrrtir¡ecur& ü¡rr dclry¡ o¡ ccill¡tion. Addiümal ltrminel¡rrc proi¡tcd fc tri¡g:ring or rcranir¡ if dc¡ircd ln ücün¡ ócl¡y tnooe ol ofr¡t¡on. ülG tinr b preci¡ely con'
trolhdb'y qr Grtlrn¡¡ rc¡i¡to. .nd crptcitor. For artable
opcñtidt ¡ t| Gc¡llrtot,ttr frcc running fflquctÉY lnddury ¿acl! rc &lr¡tlly co¡rtrolled w¡th two lxtcmalr6¡¡tor¡ rrd qre capritq' Tl* c¡ra¡it ltt Y bc tt¡ggerrd
lnd fG¡Gt oo fall¡q f,lYetorr'É, f|d ¡h! qnpur citc{,itcrr ¡o¡Íc! or ¡ink up to 2(D mA or drivt TTL ci¡q¡it¡.
featuresr Dir*tndarÉnt fot SESSíNE 55r Timing from mic¡o¡econds through hosr¡¡ orr¡t!3 h boú¡ .slrblc .nd monostrblc mod.3
. M¡ustablc dülY cvclc¡ Or¡tprr cln ¡(t¡ro! or ¡ink 2ü) mA. orrtpui and ¡upplv TTL comPatiblc
¡ Tcmperat¡¡c rrt¡ilitY bttlcr tñan O-msS p.r "C
¡ Nomally on end nonnrlly off output
appl¡cat¡onsr Prcci3aon t¡m¡ngr Put¡. grncrttiont S.qcnt¡¡l üm¡rtg. Tim. ddry ¡Encrf¡dtr Pr¡l¡e w'xlth modul¡ümr Pul¡¿ posit¡on modul¡üm¡ Linerr r8mp 0pnrnrtor
schematic diagram
connect¡on diagrams Dud-h¡.imB4r
tlrtrl Cr E¡rlc
DEEIIITG¡
Trft30t0
cortiotY!rr^3t
Itt YEt
(Hrr ltunbrr LM555H. Lil555CHS¡ l¡S P¡kr¡r HO8C
let|iln¡¡
DtSte|or¡
cofinotYOrflst
T0|Yülfr.r fa0mb.r LtúE5tcil
a¡GPd¡rl|6lOrdGr túnb.i LX55i, o? LU555G,
S.. ftls P-fr¡r JoEA
9-26
absolute maximum. ra!1119s : '
SupplY Vott¡¡: :
Powcr Di¡¡rprno lNd! llOpernin! TcmPcrrtrrc RmPr
LMs55CLil555
Storg TemPcrrture Rengr
i.Jit.rt..clsoldcrin¡'l0:c@nd¡l'
i
elettrical characteristics Ír¡
. i +l8VBü)mW
o'C to +20'c{6lC to +125"C
{S"C to +t50oCsoc
C, V66 '+5V to +l5V' unlc¡¡ ot?rcrui¡e ¡p'cif¡cd)
odlDfTlo¡fsPAñATEfE¡
Sutpiy Voltrt
S¡991Y C¡¡ttñr
TiminCErq,lM|rtñiüd Adttftitr ilü TFfrúre
AEs&a tr f'tnF'lucftifl rth 9¡991v
frnrr¡ Erro. Arr-lctnfud A@rfvDi¡fl wtth TcñFr|tÚEA6rrar dr Tcn9ctttucDrifi with SúttCY
ThrEhotd Volr.F
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fr¡trr C{rmt
Rdt Voft.gt
BÉt O¡rñr
ThúüñoF Cmnr
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FIGU¡E¿ moÉt¡trf.r¡i '¡Dr¡riq üc timiog ctdc ürtrn ü! q¡Uit*tr¡t¡, ttcfurtücr rpplca$on of e trigger pr¡hr rlll rtt ¡fbt rhe
cirq¡iL Homvcr tl¡e ci¡o¡ir cm bc lrltütingüb üíEby rtr ¡pptir¡t¡dr of t rI!'tiÉ traa''fo dr !|Crtrrrnin¡l lpin ¡l). The or¡tg¡r witl üc¡r rrÚnir ir low
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Wtrcn ürc timer i3 connecd in fñc ¡mno¡table mode
lnd triggÉGd with a cont¡nuor¡s Pr¡l¡a tr¡¡n, thc q¡tputn¡l¡e widrh crr be modutatcd bY ! ¡¡gnd ¡pplictl to pin5. Figun 8 Crow6 tt* c¡rqrit. &d añ Figare 9 arr rcrncw¡vsform rxamples.
ld.¡r ttl- hilr-. nr.Udy b¡-acrrD
¡. 'Ila:.3.bt
FIGURi g, ltb nidü ¡butrd
rutsE PoslTlof{ MODUI¡TOR
This lppl¡cat¡on u¡c¡ th¡ t¡m.t conncctld for rt¡blcoperl¡on. t ia Figurc fO, rirh e modulttlng t¡gnllagain rpplied to th! conttol voltlg: t rminal. Thc pt¡l¡cposiüqr v¡ric¡ witñ tt* Dodul.t¡ñg signal' sine lñethrlshold voltegr end h¿ncr üe tirr d.l¡y i¡ vrricd.Figun ll ¡f¡o*¡ thc w¡clfofm¡ g:nerated for r tiatglcwdq modulrtion signal.
FIGUFE 10. hb ?taóo noó¡lúa
lE.t fal-:bSrlthil.Urtr bl-.4-rnDr¡ 'uEl. - lrt¡3.8
FIGUñE tt. hb Pdüd mo.¡¡lüI
LINEAR RATUIP
Uvhen thc putlup r6¡stor. R^, in thr monct¡blc cirq¡iti¡ rcd¡ccd by ! const¡nt o¡llrrt ¡outcc. ¡ line¡r ¡mrp i¡
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p|n h¡ü a¡ ¡h. ¡ünc r¡ p|ü¡6, t¡ . 0.6StFor ür outtr¡t lor lr ir ro .
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ADDITIO]ÚAL IN FORMATIOTI
¡¿ccr¡tr? ponr erpply byprsir¡ ir mesry to protrctlsoc¡ud circr¡ity. llin¡mum rlcommlndit i¡0.1¡¡F ¡np.rdlrl with lr¡F d€¿?#h"
l-owGr ompaattor twrg: timc crr bc ¡ lcr¡ r lecwtrn pin 2 b drivcn futly\ t¡qrd forü¡prin¡" Tf¡blim¡ú üc rnsto'túac g¡b. ü.tü to lq¡r mini¡rum.
tlclry ü¡nc ¡lst to q¡tgut ¡ 0.r87la ryp¡cd. Iiaim¡¡¡tf.¡lt pul¡. r¡rtü r¡¡st br O.3¡¡, tyÉcrl.
P¡n t q¡rnnt shdrc¡ wiüin tr! rr út üc arput(F n 3, yotr¡3:.
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l- t,.
=ü.(rl t.¡Cn i,i(rl !-olj
iI'
t"
i.*IFtl[Í¡t,
i¡t.
AtEX0llo. 5
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO CD-4022
" CONTADOR DIVISOR POR OCHO CO]I SALIDAS TIECODIFICADAS'
7ÍINational'gsemiconductorcD4ú17 BM / C D401 7 BC llec ad e co u nte r/ D ivi de r with
10 Decoded OutPutscwazzeM / C D 40 2Zec D iv i de- by€ co u nte r/ D ivi de r with
8 Decoded OutPuts
General DescriPtionThe CD40I7BMtCD4O17gC is a S*tage divrde-bv'lO
John¡on counter with l0 deco<led outpub 'nd
a carry
out bit.
The CD4O22BM!CD4O22SC is a 4*ragle divide-bv'8
Johnrcn counter with 8 decodcd outpl¡ts rnd ¡ carry-
out bit.
Th6e counters are deared to thelr zero count W a
togical "1" on their re¡et llne' These counters are ao'
""-n""d o,, the positive edg|e of the clock signal when the
clock enaole signal is in the logicsl "0" state'
The config.rration ol the CD40l7BM/CD40178C and
CO4O22BM I CD4022BC permits medrum speed operatton
and assures a hezard free'counttng sequence' The 1018
decoded outputs are normalty in th€ loghal "0" state
and go to the logicái "7" l.a|ie only at their respectrve
t¡re-s¡ot. Each decoded output rerna¡ns high lor 1 full
clock cvcle.'The carry€ut signat Gompleres a full cycle
for every lO/8 clock inpr¡r qcles and is used as a ripple
carry signal to any succeeding ¡tagel'
Features¡ W¡de ¡upPly voltagE rangE
I High noise immunttY
¡ LotY powerTTL competib¡lrtY
t MediumspeedoPeratton
¡ Lo{, power
r Fully statrc operation
ApplicationsI Automollve¡ lnstrumentatron! Medical eledrontcsr Alarm sys¡emg
¡ lndr.¡strial elec{fon¡G¡ Remote rÉtenng
3.0v to lsv0.45v99 (t¡el
fan out of 2driving 74Lor I driYing
7¡tLs5.0 rfiz ltyP.)
with lOV VgPlqwhp.l
Connection Diagrams
co40rtBDr¡d{n{íB rd Ftrr Prl|¡t
cD4o22BOsd{n{¡m ¡nd Flf P¡ck¡g!
DTCOSED OUI?UT T'
IECODEo oul'w a-
DECOOEO OU¡'UI A'
DECODED OUT'UI 7
oEco¡rfD out?lrt t-
D¡C0080 ouDur ?"
DECOOE¡' OUI?U' 3'
YDo
iE¡Éf
BLOCT
cl.ocf ¡tl¡l¡
B¡nnY{t¡,t
DECooED ourtltf ?'
oEcottED 0ul'Ur -r'
D[Col¡llt 0tff'ut'?
DEC0Df¡ 0rrltltt -r'
DECODED OUT'UI .l'
IECODE0 ouftut ?-
DEC00E0 0urtÜr'l'
DECODTO OUYTIT Í'
tc
oECooED Olrttul 3'
Yoo
nEsft
cL0cx
cr.ocf E¡r¡L:
a¡BiYaul
otco¡Eo 0t lttlt {-
oEco0ED outtÜt'7'
Vss
otr,50{E=otr,5o{@
-ootr,5oNNE
=otr,5oN]\'oo
5-53
¡DD
oEN(\|oItoo=ENNcItclC)
C'ohctloo=@t\oItcl(.)
Absolute ltlaximum RatingslNote | ¡nd 2l
VOD.b Su,pty VotugrVtN lrTur Votrry!Tg Stm¡: Trpcntu¡a R.ñeaPp Prfe6 DisiDrrion
<t.5 rD+tB vDC{.E ro VDD +OS VDC
-€5-C ro +t5O'C
+3 tD +t6O to V9¡
{5"Co-{o'c to
TL L¡d TütFr.run tsotrbrir¡, lO t@ad¡l
PAFATETCi
Oic€nt Da¡eO¡rrcnt
|,ff LÉd Oúrpsr Volr¡gr
flx)mW3tD'C
vtL
V¡x
lot
lo¡
I tt{
vot
VOX Higñ La.l Our![|r Votr¡gE
Lm Lml Ingur Vottrgt
H¡gh Ldd InFUr Vot¡.g!
Lú Ldt Or¡tAÁ CJrrlnf
High Ldd or¡r¡lr Curcñr
Input Cutrmt
?AñAilETEN
IDO O¡¡st Dcvrr O¡rrrnr
VOL Lü Lmt Oubur Votrrgc
vDo'5vvDo'tovvDD' tsvllgl< ¡.¡¡vDD - ¡vvoD'tovVDD - t5vl16l< l.q¡Avoo'5vVoD - ¡ovvDD' t5v
llOl< l.q¡AVOO 'SV, vO - O.sv q 4.SVvDD - lov, VO. tOV o, g.Ov
VDD - rsv, VO - r.5V d t3.SV
llgl( t.ot¡AVDO.SV. Vg-O-5Vor4.5VVOO . roV, VO = r.Ov d g.OV
VDO - rsv, VO . t.5V or t35VVOD-5v, VO.O.rVvDO ¡ lov. vo - O.sVVDD. t5v, vO. t.6v
aVDD - 5V, vO. ¡-6vvDO - tov, Vo - g-Sv
vDD. rsV. vO. r3.SV
vDD - rsv, vtN. OvVDD. l5V, VtN - ISV
vDD - svvoD = tovvoo' l5vllor< l.OrAvoD = 5vVDD = lovVDD = lsvllOl< r-q¡Avoo - svvDD - ¡ovVDo = tsv
DC Efectrical characteristics cr¡.rorzBc, cD4oz2Bc(Nore 2)
n40
80
0.05
o.05
o.o5
r50gbqD
o.05
o.05
0.05
o.5
l.o5.0
0o
0
5
t0t5
IAúA
vv
a.95
9.95
r4-95
a.95
9.95r4.95
I
Recommended Operating(Noa 2l
VDD.b SuFty VotofrVIN hFrr VolsrerT¡ Ogrrrtiry Trnrguun Rrn¡
cDtotTEtr, cDt{Iz:¡BMco¡t{¡tt8c, cD¿t&¿tBc
DC Efectrica¡ Characteristics cD¡ror7BM, cDelzlul(Nore 2)
3.5
7.O
t t,0
0.6¡l
t.64.2
-o.2s
<r.62
-t.8
3.5
7.O
It.o0.51
t3&a
4-2<r.5
-1.5
0.3
o.5
r-0
0
0
o
a
r0t5
o.88
2-25
8¡{t35{.9-3.5
-ro{to{
a57.0
l|.0o36o,9
2.a
<l.ra<r.3s
-t. I
VOH Hqh Ld"t o¡npur Votrg.
5-51
Electrical Charactedstics (Cont'd.) ¿r(}l7BC, 4,,22BC 1U:re 2)
'ABATETERcotDtTrofts
{o'c É"c ts'c rrilt¡xt¡ I/\X It¡r TVP TAX xtll tA)(
lol-
roH
Lü Lrd Inrur Volt¡F
H¡gh Lrd Intr¡t Volr4r
Low Lad o¡¡r¡ut Csrrtnr
H¡gh Ldd Ourpur C¡rE nt
Ingrt Curronr
llol< l.BAVDD.5V, VO-O.sVd¡.5VVDD - lorv, VO - r.0v q 9.0VvDD - 15V, VO . l.5V r t3.5V
ll9l< t.O¡AVOO. ¡V. VO. O.5v r a.svVOO. lov, VO. t.ov q 9.0vvDD. lsv. vO - l.5v q 13.5v
VOO. SV, vO. O.¡vvoo. ¡0v, vo. o.svVOD. 15V. vO. r.sv
VDD.5v. VO - ¡.SVvDD. lov, vO.9.5vvDD - rsv. vC. 13.5v
VOO . lsv, VtN .0t/VDD . l5v. VtN. t5V
3.57.O
I t.0
o.5?
1.3
3.6
4.2{.5-l 4
r.53.O
4.0
{1.3o.3
3.5
7.0
r 1.0
O¿|.
l.t3.0
<¡.r6<)4-1.2
0.E8
2.25
8.8
<¡.36-{.9-3.5
-ro{ro{
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3.0
a.0
-o.3
0.3
3.5
7.O
I r.0
0.36
0.9
2.a
<).12
{.3-t.0
r.53.0
4.0
-r.0t.0
ñAnAt¡A
DAñAr¡A
trA
tta
iloú l; "Abolutt Mr¡imm Rrt¡n¡l" rc ihor! valu6 bryond wñich tñr sfrty ol tha abvbr mmt b! gurlntaad, ürcy rr! mr n;mt ro ¡nptyrhat th. drvi6 shoula, ba op(frtld ¡t tfrac lim¡ú. fh. tdr of "Rcomndd Oprnt¡nl @nd¡rion¡" ánd ,'El¡crnc¡t i)rrrrcrrnbr,' prwióctconditiom lor *turl ddica oFtcrlt¡on,
fúot 2: VSS - 0V untc othruie rFx¡fird.
AC Elgctrical Charactgdstics T¡=25.c. c¡-=sr)pF, Rr=200k. r¡6¡ an{r rrcr=2ons. unress orherwrsespecifiecl
PARAMETEN oorolTro¡s xr¡{lTYpl¡tAxlu¡trsilocÍED oPERAllOflr
@Catv Oul Lrr vDo = sv
VDD = IOV
voo = tsv
v¡¡. sv I
vDD. rov I cr = t5 orvDD. l5v IVoD =5vVDD. IOV
voo = lsv
voo'5vVDD = rovVDD = lsvvDD = 5vvDD = lovvoo = tsv
vDD = 5V I Meaurcd wr.vDD = 10v I R*oect ro Carrr
VDD = lsv I Outur Lrm
VDD = 5vvDD = lovVDD = t5v
vDD = 5vvDD = lovVDD = 15V
VDO = 5v
voD = lovvoo = ¡5v
¡tt5
r5t)
r30
210
85
70
IF2úrr50
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50
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r25.E35
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2gag,t70t¡o
rüI)a(!xm
Cüry Our Lrc
D@dcorrr Lrc
lLH. ITHL Tra¡il¡m Trm C¡r¡v Oui¡d Dccodc Out LrG
¡TLH| 36o
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C)ENNcÉclo
=oNNottoC)
C)ot\oItoo
=6t\otc¡o
AC Electrical Characteristics tcontd.)Te = ZS"C. Ct = 50 pf, R¡ = 2ü)k, t¡g¡ and r¡1 ¡ = 20 ns, untess otherryise src¡fied.
'AñAilEfENFESET O'CñATIOil
IPHL
C¡rrv Out Lrñe
DÉoór Our Lrnca
iyy¡ MrñrruD R6a Pula
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50
Timing DiagramscDaortB
cr0c¡,r^.., /-\
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-,-'
-J
.r ,-l.roa1'l-f.fa- trr_ /f,T ¡r7/Ta /-1
¡rr ,-l
il|l-l
C$V¿
4!B¡a^ta, ñ
-r l-l
?. rT ,a." /_;\ rJ". ra rtrr' /-\ ff
vDD' svVDo = tovvoD = lsvv¡i¡'sv Ivoo. lov I C! ' l5 p¡vDD. lsv IvDo. 5v ivDD. ¡Ov
VDD' l5r'
voo = 5vvoo'lovvDD'tsvvDD' 5vvDD = rovVDO - l5v
*a
iltt-¡u: r
otr'¡o{E=oc,¡o.¡{E-C)oI5oNNE=otr'5o19NEo
a-
cüoztB
ó't lc!'
cD40ttB
EúUr ¡O [.rOOtl¡lu ¡O 1.3¡O
logic Diagrams
t¡nl B.l. ¡Inrmrn ¡.¡¡0
A tl E X 0 1lo. 6
CARACTERISTICAS DEL CIRCUITO INTEGRADO CD.4O93
'.CUATRO COI.IPUERTAS IIAÍ{D DE DOS EÍ{TRADAS SCHIiIITT
TR I GGER
WlNational'úsemiconductor
CD¿$93BM/CD¡I{)938C Quad 2-lnput NANDSchmitt Trigger
General DescriptionThe CDIOO{¡8 consists of four Schmitt-trigger circuits.Each c¡rcult funct¡ons as a 2-input NAND gate withSchmitt-trigger act¡on on both inputs. The gate sw¡tchesat d¡fterent points for pos¡tive and n€gatiye{oing signals.The difference between the positive (Vr*) and the nega-tlve voltags (t4-¡ is OefineO as hysteresis vottage (VH).
All outDuts hay€ equal source and sink currents andconform to standard 8-series output driv€ (see StaticElectrical Characterist¡csl.
No llmit on input rise and fall tim€
Standard &series outgut dr¡v€
Hysteresis r,oltage (any input) Ta = 25'CTypical Voo=5.0V Vx = 1.5V
Ves = 10V Yx = 2-2VVoo = 15V Yx=2.7Y
r Schmitt-trigger on each inout with no €xt€rnalcomgonenls
t No¡s€ ¡mmun¡ty greater than 50%a Equal source and sink curr€ntg
Guaranle€d Vx=0.lVoo
Applicationst Wav€ and puls€ shapers¡ Hlgh-noiseenvironmont systemsr Monostable multlv¡bratorsr Astable multlyibrators¡ NAND togic
otr'5o(9CrtE
=otr,5o(o(tEo
Connection Diagram
it,; o::ii..i E:;1:'l ci,¡i."-r g),::Í''i e
i'll. i aIrl-i ClüF¿ C'L'IJ\lÍ+t{
=:ni,l.:l @
rj.{ E"¡irti'i tr¡ijii ()l',ri',f.i
f i " "i;..
DC $F9lY voltt¡r (vOO)
lrEur voll'fp lv¡N'Storsgr TáriFnturo Rm6 ff5)P¿cktlt Elir¡if t¡on lPDlL-d i.rrrrr"tu. tsoror¡r¡' rO ¡cond¡) mLl
-O5 b +!8 vDC-{t.5lo vDD +0.5''DC
45.9 ¡e +1! f C
Absotute Maximum Ratings{Notcc I rrd 2}
Recommended OPerat¡nglNote 2)
Vpp rl SuPlv V<frrPVIN Ingi¡r VolLgzTa Optrtrne Trnr¡tÚ3 Rrngl
CD¡IOg3BMcD40q¡8c
Smr|yY3(fc
¡o0l!v
-E cb<úc
DC Electrical Characteristics cD4re3BM (Note 2)
F',ir'i
PANAMETEñ
cond¡tions Íor *sal dsic¡ oFsatton
ftlot 2: vSS = Ov unlls otheruis ¡pÉil¡ed'
ll¡\¡
llotrl:.,AbeoluteMrximumRdingE"üethosavaluesbyond.wh¡chthc3alctYofthedwicrenmlbegutnnt'rd;lhGyrrunotÍrrrrt'thrt rñc .rc{is ú-,o * oa-jj'i ;;iñrrr-Th. rdt" or ..n}'."Jiiá opcrati¡rg condit¡o*';"--ne "er-r'¡ttl ctr¡rrt¡riric¡-F
4.95
9.95
ta.95
t.53.0
a.5
2.65
5.35
E.l
o.35
0.70
r.20
o.36
0.9
2.1
-0.36<).9
23¡¡.65
6.9
3.5
7.0
r0.5
2.0
4.0
6.0
2.25it.5
6.75
3.5
7.0
r0.5
2.O
a.0
6.0
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9.95
14.95
1.5
3.0
4.5
2-75
5.5
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t.0t.5
0.51
1.3
3.¿
0.5r
-l.3-3.4
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1.8
a.1
6.3
J.J
6.2
9.0
t.52.2
2.7
0.88
2-25
8.8
-0.88
-2.25-8.8
-ro{ro{
¡1.95
9.95
r¿1.95
1.3
2.45¡t.35
2.755.5825
0.5
l.orq
o.6¡l
1.6
1-2
-0.64
2.25
4.5
6.75
3.65
7-t 5
r0.65
2-35¡t.30
6.30
vDD' svVDD' rov
VDD' tsv
VtN. VDD. llOl< l,¡A
vDD = svVDD = lovVDo = t5v
VrN = !SS, ll?l< l,¡A
VDD = 5vvDD = rovVDD = lsvllg'( &AVOC=SV. vO=45VvDD = rov' vO = 9v
VDO = tsv vO = 13 5V
l16r( lrAVDD = 5v. vc = o'sv
vOD = lov' vO = rvvDD=15v,Vo=r'5v
vDD = svVDD = 10V
VDD = lsv
vtN = vDD
vDD = 5V. Vo'0¡vvDD = lov' vo = 0'5v
vDD = l5v. vo = l'5v
vrN = vssvDD = 5v' vo = l'6vvDD=tov.VO=9svvDD :r5v. vo = r3'5v
voD = lsv. vlN = ov
vDO = tsv, Vtt¡ = t5v
O¡icent Datce Cu¡r:nt
Lil Lilt Outdl volr¡gl
HrÉt Ldll OurPut Voltagr
l,legatiy?-Going Threshold ! olr¡gÉ
fAny InP.¡rl
Poítrv"'Golñg Thrcslp¡d voluge
(Any ¡nsl'
Hytc.6is lvT+ - vT-r(Anv lnÉti
Lw LÉrl Outrrt Currenl
Hrgh Ldet Ou¡dn Curenl
lnIlt Cur,enr
5-198
tns
vDcvoc
25'c3s"c
atls
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IA
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v
v
II
DC Electrical Charactedstics cD¡roe3Bc flore a
PARATETER coilDlTrorrs-a{¡'c 25"c +t5-c
uf,rTs¡lrfr tAx lilf{ fYP fitAx ultJ sax
IDD
voL
voH
vT+
IOL
loH
Ill.
Ourcsnt DdieCumr
Loú La?l OutFrr volr.F
Hrgñ LcY?l Orl!¡l VoluF
Negar,w. Go¡ng Th.6holó Vollrg:
{ Anv InIpl !
Po¡itiveco¡ng Thr6hold Volbg.lAnV Input)
Hvsler6r! (VTa - VT-lAnv Inill/
Lor Lñel OutDut Curren:
H'gh Le"l Outqt C¡rrcnr
In$l CJden:
vDD - 5vvDo - rovVDD' t5v
vtN'vDD, llO!'- lr¡A
voD'svvDD - lovvDo = tsv
VtN - VSS lloi< t¡¡A
vDD - 5vVDD'rovVDD = rsv
ItO' < lr¡AvDD = 5v. vo = ¡.5vVDD - rov. vO.9vvDo' rsv. vO = tg.sv
lloi < lr¡AvDD = 5v. vo.0.5vVDD = lov. VO - lvvDD=lsv.vO=r.5v
voD = 5vVDD = tovvDD' rsv
vtN = vDD
voD = 5v vo = 0.4v
vDD= rov.vO=o5vVoo'tsv,vo=tsvvrN = vssVDD = Sv. VO = ¿.6v
vDD = rov. vO = g.sv
vDO = t5V. vO. 13.5v
VOD = tsv. VI¡,t = 0vvDD = l5v. VIN = lsv
4.t 5
9.95
r4.95
rl2.45
4.35
2.7555425
o.5
r.0t<
o.52l?
3.6
-o-52
-t.3-3.5
t.02.O
4.0
0.05
o.05
_0ó5
2.25
4.5
6.75
3.6
7.15
r0.65
2.35
4.3
6.3
{.30.3
¡.959.95
r4.95
3.0
a.5
2.75
5.5
a.25
0.5
t.or.5
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-I.1-a.0
0
0
0
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r.84.1
6.3
336-2
9.O
1.5
2.2
2.7
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2.24j
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-o.88-2.25
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2.O
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5-35
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r.2{)
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3.5
7.O
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2.O
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6-0
-1.0.1.0
trapA
,IA
mA
mA
DA
mA
mA
mA
¡tAIA
AC Electrical Characteristics ]m33.1;3'"?ll*;--. Input t,, t=20ns,
I lJ3::l3l l lrl,Tl:rrHL.trLH | 'L.nri,'nr,-* | ve¡=sr I I 1' | :l | *
| | l:'=::) | I T i Y | "'| | VDD=tst | | 4c I to I *
c¡rt I Av.rae?rntrrcapacrtme I I I uo I tt I or
co^ | p^-.n,*,-'^^n'^""n."ce | | | 2a | | pF
5-199
otr,5e@CDE=otr'Do@C'TDo
il
ANEX0 No. 7
CONTROL ELECTRONICO PARA RECONECTADOR
Y
SECCIONALIZADOR
.. INSTRUCCIONES DE MANEJO II
OPERACION DEL RECONECTADOR
1 . Conectar al imentaci ón a 1 10 V AC.
2. Conectar carga equivalente a 1 bombilla de 60 vatios(Inominal ) en bornes rojo y negro del lado carga.
3. Conectar en paralelo a la carga a través de una cuchiI la seccionadora otra carga equivalente a dos bombil los
de 100 vatios como mínimo.
4 . Encender equ i po.
5. Asegurarse que Ia IIave de " apertura manual" esté en
pos i ci ón cerrada .
6. Pulsar "inicio" y verificar que encienda el Led "normal".
7. Seleccionar la cantidad de operaciones con la perilla" No. de 0peraci ones para Bl oqueo".
8. Con las perillas de primero a cuarto disparo escoger lasecuencia de operación.
9. Pul sar "cierre", verificar energización en el l ado carga.
10. Cerrar la cuchilla seccionadora y verifique disparos en
los " indicadores de secuencia I' de acuerdo a la progra-mación.
11. Si hay "bloqueo", abra la cuchilla y vuelva al punto 6.
12. Para probar la inicialización automática, produzca dispa-ros sin llegar al bloqueo y esperar retorno a posiciónt'normal t' .
OPERACION RECONECTADOR - SECCIONALIZADOR
l. Efectúe una conexión entre los terminales del ladocarga del reconectador a los bornes del lado fuentedel secci onal izador.
2. Conecte carga equivalente a un bombillo de 25 vatiosa los bornes del lado carga del reconectador.
3. Conecte carga equivalente a un bombillo de 25 vatiosal borne I ado carga del seccional izador.
4. A través de una cuchi I I a seccionadora conecte cargaequivalente a dos bombillos de 100 vatios mínimo, en
paral el o con I a carga prev i sta en 3.
5. Encienda.
6. Sel eccione en el reconectador: secuencia y operacionespara bloqueo de acuerdo con las instrucciones de opera-c i ón del reconectador.
7 . Pul se " Inicio" y "Cierre" en el reconectador.
8. Seleccione el "No. de 0peraciones para Bloqueo" en el se-ccional izador. Una menos que en el reconectador.
9. Pul se "Inicio" y " Cierre" en e'l seccional izador.
10. Manipule la cuchilla para producir'l os disparos, verifi-cando la secuencia en los indicadores visuales.