seccionadores fusible en media tension

7/25/2019 seccionadores fusible en media tension

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Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipos SM-4 y SM-5 de S&C

Para uso con los Rellenos para Fusibles de Potencia Tipo SM

Distribucin Area (4.16 kV hasta 34.5 kV)


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APLICACIN

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia de S&CTipoSM son los idneos para la proteccin de transformado-res, bancos de capacitores y cables en subestaciones dedistribucin area en sistemas con capacidad de hasta

34.5 kV. Ofrecen las caractersticas de funcionamiento yla confiabilidad superior que se necesitan para proporcio-nar una proteccin dobleproteccin para el sistema deaguas arriba y proteccin para el equipo de aguas abajo.Como los dems fusibles de potencia de S&C, estos relle-nos fusibles incluyen elementos fusibles con diseo de

precisin en plata o en nquel-cromo que no se daan. Porconsiguiente, las caractersticas de tiempo corriente son

precisas y permanentemente exactaslo que garantizano slo un funcionamiento confiable y predecible, sinotambin la integridad constante de los planes cuidado-samente diseados para coordinacin de sistemas. La

precisin de las caractersticas de tiempo corriente y laresistencia de estos cortacircuitos fusibles de potencia

permiten que los dispositivos de proteccin de aguasarriba se ajusten para una operacin ms rpida de lo quesera posible con otros fusibles o interruptores en redesde potencia . . . lo que proporciona una mejor proteccin

para el sistema sin poner en riesgo la coordinacin.

Los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM se ofrecen con capacidades mxi-mas de corriente continua de 200, 300, 400y 720 amperes . . . y estn disponibles concapacidades de interrupcin de fallas desde28,000 amperes RMS asimtricos a 34.5 kVhasta 60,000 amperes RMS asimtricos a 4.16kV. Estos fusibles de potencia tipo SM estndisponibles en diferentes capacidades decorriente y en tres velocidades diferentes: laEstndar, la Lenta y la de Coordinacin deS&C. La amplia seleccin de capacidades decorriente y de velocidades disponibles per-mite una fusin pareja para lograr la mxima

proteccin y una coordinacin ptima.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM deS&C se pueden operar (es decir, abrirse o cerrarse cuandono estn conduciendo carga) utilizando una prtiga degancho o una prtiga universal equipada con diversos

aditamentos para manejo de fusibles. El CortacircuitoFusible de Potencia SM-4 de Apertura Vertical viene conun gancho de sujecin opcional para Loadbuster paraseccionamiento de carga plena a tensin mxima. Y paraque sea cmodo adaptarlos al diseo de la estacin, losCortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM se ofrecenen tres configuraciones de montaje, como se ilustra en las

pginas de la 12 a la 14.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM seofrecen con aisladores tipo columna de Cypoxy o de

porcelana. Cypoxy es la marca registrada de S&C para susistema de resina epxica cicloaliftica. Los aisladorestipo columna de Cypoxy no crean canales de conduc-cin superficial, se limpian solos, no se daan y renen o

superan los requisitos de resistencia elctrica o mecnicaque se establecen en la norma ANSI C29.9 (1983) para losaisladores tipo columna de resistencia estndar.

Los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM Marcan la Pauta en la Proteccinde Sistemas y Equipos


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La exclusiva tcnica de material slido para la interrup-cin de fallas en el interior del relleno Fusible de PotenciaTipo SM proporciona una proteccin contratoda la gamade fallas. Cuando se trata de proteger transformadoressencillos, la proteccin contra toda la gama de fallassignifica que los fusibles detectan e interrumpen todas lasfallas grandes, medianas y pequeas (hasta la corriente

mnima de fusin); ya sea que la falla se encuentre en ellado primario o en el secundario; con tensin de lnea alnea o de lnea a tierra atravesando el fusible, ya sea queel transformador est cerca del fusible o que est conec-tado con l a travs de cables desde un lugar alejado; eindependientemente de las conexiones del devanado deltransformador. Los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaSM son capaces de manejar toda la gama de tensionestransitorias de recuperacin que se asocian con estascondiciones. Y desarrollan una efectiva separacin ais-lante interna de alta resistencia dielctrica despus de lainterrupcin del circuito, evitando con ello las destructi-

vas reigniciones cuando se exponen a toda la tensin delsistema como las que se experimentan en los fusibleslimitadores de corriente despus de despejar en condicio-

nes de tensin de recuperacin.La fusin uniforme que se necesita para proporcio-

nar una proteccin superior contra las fallas en el ladosecundario es posible con los Cortacircuitos Fusibles dePotencia SM porque: utilizan elementos fusibles de platao de nquel-cromo pretensionado que no se daan conlas sobrecorrientes transitorias que pueden calentar alelemento casi hasta el punto de separacin; estn disponi-bles en varias velocidades que ofrecen caractersticas detiempo corriente especialmente adaptadas para protegera los transformadores contra corrientes de falla de muybaja magnitud; y debido a que poseen mrgenes de fun-cionamiento sustanciales de sobrecarga y capacidades desobrecorriente que son ms que adecuadas para resistir

las corrientes de energizacin de los transformadores ascomo las severas corrientes de energizacin con cargaen fro y con carga en caliente. La fusin pareja con losRellenos Fusibles de Potencia SM, en combinacin con suexcepcional desempeo en la interrupcin de corrientesde falla de baja magnitud, garantiza la mxima protec-cin para el transformador contra una amplia gama decorrientes de falla en el lado secundario, minimizando aslos esfuerzos trmicos y mecnicos que reducen su vidatil y que se asocian con fallas transitorias directas en lostransformadores.

Son Superiores a los Fusibles Limitadoresde CorrienteLos Rellenos Fusibles de Potencia Tipo SM tienen ele-mentos fusibles de plata con devanado helicoidal queestn construidos sin soldadura y van rodeados de aire.Debido a esta construccin, el elemento fusible quedalibre de los esfuerzos mecnicos y trmicos, y del soportede confinamiento; y por lo tanto no sufre daosincluso

por las corrientes de energizacin que se acercan peroque no rebasan la curva caracterstica de tiempo corrientemnima de fusin del fusible. En contraste, los fusibleslimitadores de corriente tienen elementos fusibles que secomponen de varios alambres de dimetro muy fino, o

de uno o ms listones perforados o muescados, rodeadosde y en contacto con un material de relleno como arenade silicio. Debido a esta construccin, los fusibles limitadores de corriente son susceptibles a que se les dae eelemento debido a las sobrecorrientes que se acercan a lacurva caracterstica de tiempo corriente mnima de fusindel fusible. Este dao puede ocurrir en una o ms de las

siguientes maneras:f El elemento fusible se puede fundir, pero no se separacompletamente debido a que el metal fundido quedaconstreido por el material de relleno lo que puedeocasionar una resolidificacin del elemento con unrea seccional diferente.

f Uno o ms, pero no todos, de los alambres o listonesparalelos del elemento fusible pueden derretirse ysepararse.

f El elemento fusible se puede romper como resultadode la fatiga ocasionada por los ciclos de la corrienteque pueden provocar deformacin localizada por laexpansin y contraccin trmica.

Los daos a los elementos fusibles de los fusibleslimitadores de corriente, como se describe antes, puedencambiar o alterar las caractersticas de tiempo corrientelo que ocasiona una prdida de la coordinacin completaentre el fusible y los dems dispositivos de proteccincontra sobrecorrientes de aguas abajo. Adems, un elemento fusible daado de un limitador de corriente se

puede derretir por una corriente de energizacin que encondiciones normales no representara ningn riesgo

pero el fusible quiz no despeje el circuito debido a quehay un flujo de potencia insuficiente y el fusible seguira arqueando y ardiendo internamente debido al flujo decorriente de carga.

Debido a los daos potenciales para el elementofusible, ocasionados por corrientes de energizacin, y

debido a los efectos de las tolerancias de carga y demanufactura, los fabricantes de fusibles limitadores decorriente normalmente requieren que, al aplicar esosfusibles, se les hagan ajustes a las curvas caractersticasde tiempo corriente mnimas de fusin. A estos ajustesse les denomina zonas de seguridad o tolerancias deretroceso, y fluctan entre el 25% en trminos de tiempoy hasta 25% en trminos de corriente. ste ltimo puedeocasionar un ajuste de 250% o ms en trminos de tiempodependiendo de la gradiente de la curva caracterstica detiempo corriente en el punto en el cual se mida la zona deseguridad o la tolerancia de retroceso.

Ms an, la mayora de los fusibles limitadores decorriente, de manera inherente, tienen curvas caracters

ticas de tiempo corriente pronunciadas y relativamentederechas, las cuales, en combinacin con los necesariosajustes para la zona de seguridad o de la tolerancia deretroceso, obligan a seleccionar un fusible limitador decorriente con una capacidad de corriente considerablemente mayor que la corriente a plena carga del transformador y las de energizacin de carga combinadas, y tambin

para coordinarse con los dispositivos de proteccin delado secundario. El seleccionar capacidades de corrientetan altas para los fusibles ocasiona una reduccin de la

proteccin para el transformador y un posible deterioro

Proteccin para Transformadores con losCortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM


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de la coordinacin con los dispositivos de proteccin deaguas arriba. Asimismo, como los fusibles limitadores decorriente con capacidad de corriente alta normalmentenecesitan el uso de dos o tres fusibles de menor capaci-dad de corriente conectados en paralelo, uno se puedetopar con aumentos en el costo y en las necesidades deespacio.

Debido a que los fusibles de potencia de material slidode S&C incluyen elementos fusibles que no se daan, nohay necesidad de tener zonas de seguridad ni tolerancias

de retroceso . . . lo que permite una fusin ms pareja dela que es posible obtener con otros fusibles. Por eso tienenuna mayor capacidad de proteger al transformador contralos daos causados por fallas entre el transformador y eldispositivo de proteccin del lado secundario, y adems,de proporcionar proteccin de respaldo en caso de queel dispositivo de proteccin del lado secundario funcioneincorrectamente. Adems, su capacidad de fundirse mscerca de la corriente a plena carga del transformador faci-lita la coordinacin con los dispositivos de proteccin deaguas arriba al permitirles tener capacidades de corrientey/o parmetros ms bajos para responder ms rpido.

Otraventajade los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM se deriva del hecho de que no dependen de la ten-

sin, y por lo tanto se pueden aplicar a cualquier tensinde sistema que sea igual o menor a la tensin nominal delfusible. En contraste, los fusibles limitadores de corrientenicamente se pueden aplicar a tensiones de sistema deentre 70% y 100% de la capacidad que se especifique enla placa de datos. Ms an, los fusibles limitadores decorriente con frecuencia generan graves sobretensionesdurante la interrupcin del circuito que pueden provocaruna operacin espuria o incluso la destruccin de losdisipadores de sobretensiones o el malfuncionamiento delaislamiento del transformador.

Proteccin para Cables con CortacircuitosFusibles de Potencia Tipo SM

Una cuestin muy importante al planear los sistemas de distri-bucin subterrnea lo es la proteccin de los cables aislados.La preocupacin primordial al establecer dicha proteccin esla de evitar que el aumento de la temperatura del conductoren condiciones de cortocircuito exceda los lmites de tempe-ratura mximos permisibles especificados para el aislamientodel conductor. Este tipo de proteccin se puede alcanzar conuna seleccin cuidadosa de los tipos y de las caractersticas delos dispositivos de proteccin de aguas arriba. No hay necesi-dad de que los dispositivos de proteccin de aguas arriba les

proporcionen proteccin contra sobrecargasa los cables demedia tensin, debido a que los calibres de los cables por logeneral se seleccionan para conducir el nivel mximo previstode corriente de sobrecarga de manera continua.

Los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM deS&C instalados en postes de salida de alimentadores oen las terminaciones de los cables del alimentador en lassubestaciones de distribucin proporcionan una protec-cin excelente para los cables aislados porque operancon extrema rapidez, y porque se ofrecen en una ampliaseleccin de capacidades de corriente y con caractersticasde tiempo corriente que son permanentemente exactas y

precisas . . . con estos beneficios adicionales:

f El aumento de la temperatura del conductor despusde una falla se minimiza con la rpida operacin del

fusible, lo que permite el uso de conductores uno o doscalibres ms pequeos que los que se necesitan para losinterruptores automticos que operan con ms lentitud lo que se refleja en ahorros considerables; y

f El dispositivo de proteccin de aguas arriba se puedeajustar para que opere ms rpido y para que al mismotiempo se siga coordinando con el Cortacircuito Fusiblede Potencia Tipo SM. Asimismo, los CortacircuitosFusibles de Potencia Tipo SM proporcionan aislamientoselectivo nicamente de las fases que tengan falla de

los alimentadores trifsicos que estn abasteciendo acargas monofsicas, a diferencia de la operacin anti-discriminatoria de los interruptores automticos, la cualdesconecta del sistema a las tres fasesincluso en lasfallas monofsicas.


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Los interruptores automticos (y sus relevadores aso-ciados) generalmente se utilizan en los casos en quela capacidad de reconexin de los interruptores auto-mticos resulta una ventaja, como las aplicaciones queimplican lneas areas las cuales tienen una incidenciarelativamente alta de fallas transitorias y permanentes.Sin embargo, esta funcin de reconexin no es ni tilni conveniente en los sistemas de distribucin subterr-nea con cables aislados en las que los conductores vandirectamente enterrados o en el interior de conductos. Laincidencia de fallas en esta clase de sistemas es baja, y lasfallas que rara vez llegan a ocurrir no son transitorias yocasionan daos significativos que nicamente se agrava-ran con una operacin de reconexin automtica.

Proteccin de Bancos de Capacitorescon Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM

Adems de la proteccin para transformadores y paracables, los Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SMson ideales para la proteccin de los bancos de capaci-tores en las estaciones. Estos cortacircuitos fusibles de

potencia tienen una capacidad considerable de cargapico continua, lo cual permite el uso de capacidades de

corriente ms pequeas de las que sera posible usar conlos eslabones fusibles para distribucin, fusibles de poten-cia de otras marcas o fusibles limitadores de corrienteysin arriesgarse a tener operaciones no deseadas del fusi-ble, las cuales se deben a las corrientes de energizacino de desenergizacin de los bancos de capacitores. Esta

fusin pareja con los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM garantiza un aislamiento rpido de los bancos decapacitores que tengan fallas, lo que protege al sistemacontra las interrupciones innecesarias.

Otras Consideraciones de AplicacinLa descarga de los Cortacircuitos Fusibles de PotenciaTipo SM es dielctricaa diferencia de la explosinaltamente ionizada de los fusibles tipo expulsin queutilizan tubos portafusible con recubrimiento interno

de fibra de vidrio. Por consiguiente, es posible utilizartolerancias elctricas estndar a tierra y entre las fasesadyacentes . . . definitivamente una ventajapara muchasaplicaciones en estaciones en las que el espacio puedeser primordial. (Para ver las recomendaciones de lasdistancias de montaje, consulte el Boletn de Datoscorrespondiente de S&C). Adems, debido a la seleccinde las configuraciones de montaje, se pueden adaptar

varios diseos de estacin utilizando los CortacircuitosFusibles de Potencia Tipo SM.

Para obtener recomendaciones detalladas de la apli-cacin e informacin tcnica adicional, incluyendo lascaractersticas de tiempo corriente de fusin mnimay de despeje total, los factores de ajuste de precarga y

de temperatura ambiente, as como las capacidades decarga, consulte a su especialista en fusibles de S&C mscercano.


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El Elemento FusibleLos Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM de S&C

poseen caractersticas de funcionamiento y de calidadque los hacen especialmente idneos para la proteccincontra fallas en sistemas de distribucin desde 4.16 kVhasta 34.5 kV. Los fusibles estn disponibles en una ampliagama de capacidades de corriente y caractersticas detiempo corriente, lo que posibilita una fusin pareja para

lograr la proteccin mxima y una coordinacin ptima.La exactitud inicial y sostenida de sus caractersticas detiempo corriente de fusin garantiza que se pueda confiaren que estos fusibles van a funcionar exactamente cuandodeben hacerlo y lo que es igualmente importante queno lo hagan cuando no deben. Esta precisin permanentese logra principalmente con el diseo y construccin delelemento fusible.

Construccin que No se DaaLos Cortacircuitos Fusibles de Potencia de S&C tienenelementos de plata o de nquel-cromo pretensionadoscon estas caractersticas: (1) se forman con troqueles de

precisin para darles dimetros muy exactos, y (2) estn

construidos sin soldadura, y fijados a sus terminales con

CONSTRUCCIN Y OPERACIN

soldadura amarilla. Sus caractersticas tiempo corrientede fusin son exactas, con una tolerancia total de slo10% en la corriente de fusin, comparado con la toleranciade 20% de muchos fusibles (20% y 40% respectivamente,en trminos de tiempo). Y sus caractersticas de diseoy construccin garantizan que se ajustarn a sus caracte-rsticas de tiempo corriente no slo inicialmente, sino de

manera sostenida . . . ni el tiempo, ni la corrosin, ni lavibracin, ni las sobrecorrientes que calientan al elementocasi hasta el punto de separacin, afectarn las caracters-ticas de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia de S&C.

Varilla de arqueo

La serie de palancasreduce la fuerzadel resorte hasta la

intensidad correctapara pretensionar elelemento fusible Elemento fusible

de alambre denquel-cromo

pretensionado

Terminal inferior

Elemento fusible de nquel-cromo que no se daa paracorriente baja que va en los Rellenos Fusibles de PotenciaSM con capacidad de 1, 2 y 3E amperes. En estascapacidades el alambre de nquel-cromo es demasiadofino para soportar toda la fuerza del resorte. Un conjuntode palancas en efecto multiplica la resistencia a la traccindel alambre para permitir el pretensionamiento deseado sinponer en riesgo la seguridad del elemento fusible.


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Las caractersticas de construccin que se ilustran acontinuacin hacen que los elementos fusibles de S&Cseana prueba de daoscon estas ventajas:

1. Proteccin superior para los transformadores. LosRellenos Fusibles de Potencia Tipo SM hacen posiblela fusin cerca de la corriente a carga plena del trans-formador, proporcionando con ello proteccin contrauna amplia gama de fallas del lado secundario.

2. Mayores niveles de continuidad en el servicio. Se elimi-nan las operaciones innecesarias del fusible.

3. Estrecha coordinacin con los dispositivos de pro-teccin contra sobrecorrientes . . . la cual se puedelograr debido a la exactitud inicial y sostenida de loselementos fusibles. Y porque no se necesita aplicarleszonas de seguridad ni tolerancias de retroceso alas caractersticas de tiempo corriente nominales paraevitar que el elemento se dae.

4. Ahorros de operacin. No hay necesidad de cambiarlos fusibles acompaantes cuando exista la sospechade daos despus de una operacin del fusible.

Elemento fusible

de alambre denquel-cromopretensionado

Varilla de arqueo Varilla dearqueo

Uniones consoldadurade plata

Terminal inferiorTerminalinferior

Uniones consoldadurade plata

Alambre tensor

Elemento fusible dealambre de plata, en

devanado helicoidalpara absorber lavibracin mecnica y

el impacto calorfico

Elemento fusible de nquel-cromo a prueba de daos paraRellenos Fusibles de Potencia SM con capacidad de 5E y7E amperes. Cuando se necesita que opere, el alambre denquel-cromo pretensionado se debilita abruptamente y sesepara antes de que cambie su seccin transversal.

Elemento fusible de plata a prueba de daos paraRellenos Fusibles de Potencia SM con capacidad de10E amperes y mayores. Estas capacidades emplean laconstruccin con alambre tensor de elemento fusible deplata, el cual no se daa con las sobrecargas o las fallastransitorias que se aproximen a la corriente mnima defusin.


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El Relleno Fusible de PotenciaEl relleno fusible de potencia se compone del elementofusible, las varillas de arqueo y un agente de materialslido para extincin de arcos que van en el interior deun tubo fibra de vidrio y resina epxica con devanado defilamento.

El elemento fusible va conectado en uno de susextremos a travs de un puente de transferencia decorriente a la frula inferior del relleno fusible de

potencia. En el otro extremo, el elemento fusible vaconectado a la varilla de arqueo principal, la cual seextiende hacia arriba a travs del barreno principal delrelleno fusible de potencia hasta la terminal superior.

La varilla de arqueo auxiliar, que es de acero inoxi-dable, va enroscada a la terminal superior y se extiendehacia abajo a travs del barreno escalonado de dimetro

pequeo y a travs de una abertura en el puente de trans-ferencia de corriente. Esta varilla auxiliar no conducecorriente de carga alguna porque, en su seccin de dime-tro reducido, est aislada del contacto de arqueo auxiliar.

Terminal superior para fijar elconjunto del resorte y el cable

Tapn del tuboportafusible adheridocon cemento al tubo defibra de vidrio y resina

epxica

Tubo externo de filamento de

fibra de vidrio y resina epxica

Varilla de arqueo auxiliar deacero inoxidable

Agente de material slido paraextincin de arcos

Varilla de arqueo principal de cobre con recubrimiento de

plata; en condiciones de fallasmoderadas a altas, el arco esextrado a travs del barreno

principal

Parte escalonada del barrenoauxiliar el dimetro amplioretrasa la extincin del arco hastaque se haya alcanzado unaseparacin suficiente para evitar el

reencendido en el barreno principal

La seccin reducida de lavarilla de arqueo auxiliarllevaun aislamiento para evitar quehaya una trayectoria paralela de

corriente de carga

Contacto de arqueo auxiliar en condiciones de fallas bajas, el

arco se transfiere a este punto yes conducido a travs del barrenoauxiliar

Elemento fusible

Frula inferior formadamagnticamente en tubo defibra de vidrio y resina epxica

Puente de transferenciade corriente


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Conjunto del Relleno Fusible de Potencia y del Tubo Portafusible

Conjunto del resorte y del cable el resorte de aceroinoxidable proporciona una elongacin del arco a altavelocidad en el interior del portafusible de potencia tipo

SM cuando el relleno fusible tipo SM opera. El cable decobre en el interior del resorte conduce la corriente decarga (y de falla)

Relleno Fusible de Potencia SM que se cambiadespus de una operacin de despeje de fallas

Anillo de tiro

Cubierta exterior de porcelana

Frula con recubrimiento de plata

Frula con recubrimientode plata

Argolla de levantamiento

Cubierta contra lluvia

Tuerca de fijacinhexagonalfija la unidad

de relleno en su lugar Portafusibles SM-41

1Los portafusibles SM-5 son parecidos.


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Interrupcin de las Fallas en los RellenosFusibles de Potencia Tipo SMLa interrupcin rpida y eficaz de las fallas se logra en losRellenos Fusibles de Potencia SM despus de que elelemento fusible se derrite mediante la elongacin delarco a alta velocidad en el interior de uno de los dos barre-nos, y por la eficiente accin desionizante de los gasesque libera el agente de material slido para extincin dearcos. La elongacin del arco se logra mediante la accindel conjunto del resorte y del cable que est alojado enel interior del portafusible. Las ilustraciones siguientesmuestran la manera en que el arco es conducido por elbarreno que mejor se adapte para interrumpir la fallasegn su magnitud particular.

El barreno principal tiene el tamao para alojar el arco(y la generacin de gases) que se asocian con las fallasque fluctan de 1,000 a 60,000 amperes. En las fallas de1,000 amperes o menos, el barreno auxiliar de dimetroreducido proporciona un contacto ntimo entre el arco yel agente extintor de arcos, para garantizar una extincineficaz del arco.

Independientemente del nivel de la falla, el alto ndicede recuperacin dielctrica supera la severidad de la

tensin transitoria de recuperacin de cualquier circuitodonde se aplique el SM.

Interrupcin defallas bajas

Interrucinde fallasmoderadas aaltas

1 2

3a

3b


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Interrupcin de Fallas Bajas (hasta1,000 amperes)

1 La sobrecorriente derrite al elemento fusible de plata,luego se transfiere al alambre tensor, que se volatilizainstantneamente. El arco se inicia segn se ilustra.

2 Tanto la varilla de arqueo principal como la auxiliarson conducidas hacia arriba por el conjunto delresorte y del cable en el portafusible. Despus deun recorrido de aproximadamente , la seccin

inferior (no aislada) de la varilla de arqueo auxiliar seengancha con el contacto auxiliar momentneamenteacortando el arco.

3a El arco se reinicia en el barreno de dimetro reducidocuando la punta de la varilla de arqueo auxiliar recorreaproximadamente una pulgada (en cuyo momento lapunta pasa del contacto auxiliar).

4a La seccin de dimetro amplio del barreno auxiliarretrasa la extincin del arco hasta que se logra unaseparacin suficiente para evitar el reencendido enel barreno principal. Adems, la punta de la varilla dearqueo principal adelanta a la punta de la varilla dearqueo auxiliar con aproximadamente una pulgada garantizando an ms que el arco no se transferir denuevo al barreno principal.

5a Despus de que la varilla de arqueo auxiliar harecorrido aproximadamente media carrera, se haproducido suficiente desionizacin como para extinguirel arco.

Interrupcin de Fallas Moderadas aAltas

1 La sobrecorriente derrite al elemento fusible de plata,luego se transfiere al alambre tensor, que se volatilizainstantneamente. El arco se inicia segn se ilustra.

2 Tanto la varilla de arqueo principal como la auxiliarson conducidas hacia arriba por el conjunto delresorte y del cable en el portafusible. Despus deun recorrido de aproximadamente , la seccin

inferior (no aislada) de la varilla de arqueo auxiliar seengancha con el contacto auxiliar momentneamenteacortando el arco.

3b La varilla de arqueo auxiliar que momentneamenteproporciona el nico camino para la corriente de fallade magnitud moderada a alta rpidamemnte sederrite en la seccin reducida y se separa de la puntade arqueo de una pulgada. Cualquier arco que seinicie en el barreno auxiliar no puede persistir debido ala trayectoria de alta resistencia (de acero inoxidable)y rpidamente se transfiere a la varilla de arqueoprincipal, que tiene menor resistencia, en el barrenoprincipal.

4b El arco se alarga al tiempo que la varilla principales conducida hacia arriba para entrar al barrenoprincipal. La amplia circunferencia del barreno principalproporciona una mayor exposicin de la superficie delagente extintor de arco a los efectos trmicos delarco, aumentando as la generacin de los gasesdesionizantes que apagan el arco.

5b Despus de que la varilla de arqueo principal hayarecorrido aproximadamente media carrera, ya se haproducido suficiente desionizacin para extinguir elarco.

4a 5a

4b 5b


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BASES DE MONTAJE PARA EL CORTACIRCUITO DE POTENCIA TIPO SM

Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM-4 y SM-5, Estilo Vertical

Seguro del portafusibles deacero inoxidable con tope de acerogalvanizado, proporciona una fijacinefectiva y segura del tubo portafusible

1 Se muestra el Cortacircuito Fusible de Potencia SM-4; el CortacircuitoFusible de Potencia SM-5 es parecido.

2 Se ilustra el soporte completo; las partes vivas se pueden surtir porseparado.

3 Cypoxy es la marca registrada del sistema de resina epxicacicloaliftica de S&C. Cypoxy no forma canales de conduccin superficial,se limpia solo y soporta las condiciones climatolgicas . . . la integridaddel aislamiento nunca se pone en riesgo.

Las zapata terminal de bronce, condos orificios,acepta una amplia gamade conectores. (El fusible de montajeparalelo utiliza zapatas terminales dealuminio)

Base acanaladaformada en acerogalvanizado dede espesor tiene varios orificiosy ranuras de montaje

para facilitar lainstalacin

Los contactos superior e inferiordel soporte son de cobre con

un espeso recubrimiento deplata.Los contactos estnbifurcados para proporcionar un

contacto de cuatro puntos encada frula y estn reforzadoscon una horquilla de acerogalvanizado, de de espesor

y muelles de acero inoxidablepara garantizar un mnimo deresistencia elctrica en los puntos

de transferencia de corriente

Aisladores se ofrecen en variosestilos de porcelana y de Cypoxy

de S&C

Cubierta protectora contra lluvia funciona por gravedad minimiza laentrada de agua cuando el portafusible

se deja colgando en apertura (loque no se debe hacer ms que enperiodos de tiempo breves)

La bisagra de bronce fundidocuenta con amplias superficies de guaen las caras internas para proporcionarle al fusible una accin efectiva de

autogua durante la apertura y el cierre; tambin cuenta con una zapataterminal de dos orificios la cual acepta una amplia variedad de conectores

Desconexin (Apertura de 180) Estilo Vertical 12(Se ilustra el modelo de 14.4 kV, con aisladores tipo estacin de Cypoxy3)


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Anillo de tiro de bronce esgrande y de fcil acceso . . . se

gira para abrir el seguro

Montaje ParaleloCortacircuito Fusible de Potencia SM-52(Se ilustra el modelo de 14.4 kV)

Frula superior conrecubrimiento de plata

Cubierta exterior de porcelanasobre el tubo de fibra de vidrioy resina epxica

Frula inferior conrecubrimiento de plata

Portafusible conjuntodesmontable que contieneRelleno Fusible de PotenciaSM-4 o SM-5

ESTILOS DE MONTAJE Y CAPACIDADES DISPONIBLES

Estilo Tipo deFusible

Capacidades

kV Amperes, RMS

Nom. Mx. NBAI Mx. Interrupcin 1(Sim.)

Desconexincon Apertura

de 180

Vertical

SM-4

7.214.42534.5

8.317.02738

95110150200

200E200E200E200E

15 60012 500

9 4006 250

SM-5

7.2 7.2

14.414.42534.5

8.3 8.3

17.017.02738

9595

110110150200

400E720E`

400E720E`300E300E

26 00026 000

34 00025 00020 00017 500

1 Consulte las tablas de las pginas 17 y 18 para tener

informacin adicional y detallada sobre las caractersticas deinterrupcin.

` Fusibles paralelos


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Aisladores . . . seofrecen en variosestilos de porcelana y

de Cypoxy2 de S&C

Desconexin (Apertura de 90) Estilo Invertido1(Se ilustra el modelo de 14.4 kV)

ESTILOS DE MONTAJE Y CAPACIDADES DISPONIBLES

EstiloTipo de

CortacircuitoFusible

Capacidades

kV Amperes, RMS

Nom. Mx. NBAI Mx. Interrupcin 1(Sim.)

Desconexin conApertura de 90

InvertidaSM-5

7.214.42534.5

8.317.02738

95110150200

400E400E300E300E

26 00034 00020 00017 500

1 Se ilustra el soporte completo; las partes vivas se pueden surtir porseparado.

2 Cypoxy es la marca registrada del sistema de resina epxicacicloaliftica de S&C. Cypoxy no forma canales de conduccin superficial,se limpia solo y soporta las condiciones climatolgicas . . . la integridaddel aislamiento nunca se pone en riesgo.

Cortacircuito Fusible de Potencia Tipo SM-5, Estilo Invertido

Base acanalada formada en acerogalvanizado de de espesor tienevarios orificios y ranuras de montaje para facilitarla instalacin

La zapata terminalde bronce, condos orificios,aceptauna amplia gama de

conectores

La cubierta contra lluvia cubre con

efectividad el extremo de expulsin delportafusibles para evitar la entrada de agua

Portafusible conjuntodesmontable que

contiene el RellenoFusible de PotenciaTipo SM-5

La bisagra de broncefundidocuenta conamplias superficies

de gua en lascaras internas paraproporcionarle al fusible

una accin efectivade autogua durantela apertura y el cierre;

tambin cuenta con unazapata terminal de dosorificios la cual acepta

una amplia variedad deconectores

Frula conrecubrimientode plata

Anillo de tiro de bronce esgrande y de fcil acceso . . . se

gira para liberar el mecanismo delseguro

Cubierta exterior deporcelana sobre eltubo de fibra de vidrioy resina epxica

Argolla de levantamientode bronce parainstalar y desinstalar elportafusible

Los contactos del soporte dellado del seguro y la bisagrason de cobre con un espesorecubrimiento de plata. Loscontactos estn bifurcados

para proporcionar un contactode cuatro puntos en cadafrula y, estn reforzados

con una horquilla de acero

galvanizado, de de espesory muelles de acero inoxidable,

para garantizar un mnimo deresistencia elctrica en lospuntos de transferencia de

corriente

Frula conrecubrimientode plata

1 Consulte la tabla de la pgina 18 para tener informacin adicional ydetallada sobre las capacidades de interrupcin.


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15

MANEJO DEL CORTACIRCUITO DE POTENCIA TIPO SMLos Cortacircuitos Fusibles de Potencia SM en los Estilosde Desconexin con Apertura Vertical de 180 y deDesconexin con Apertura Invertida de 90 se han dise-ado de tal manera que las operaciones de apertura y decierre se puedan realizar utilizando cualquier prtiga tipoestacin para interrupcin o con una prtiga universalequipada con la Herramienta de Manejo adecuada de S&C.

Adems, los portafusibles de potencia Tipo SM estilodesconexin estn equipados con un anillo de tiro y/ouna argolla de levantamiento para facilitar el manejo con

prtiga aislada para quitar o para cambiar el portafusibleTipo SM. Los Cortacircuitos de Potencia Tipo SMnoestndiseados para tareas de seccionamiento en vivo (exceptoen el caso especial que se detalla en la siguiente pgina) y

no se deben abrir cuando estn bajo carga. Para ver unadescripcin completa de las Herramientas de Manejo deS&C para uso con los Fusibles de Potencia Tipo SM, con-sulte el Boletn Descriptivo 851-30 de S&C.

Nota: La instalacin y el retiro de los portafusibles de los Cortacircuitos Fusibles de Potencia TipoSM-4 con capacidad de 34.5 kV, y tambin de losCortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM-5 con

capacidades de 25 kV y de 34.5 kV, se deben realizar amano debido al significativo peso de los portafusibles pero nicamente hasta despus de que el fusiblehaya sido desenergizado y correctamente aterrizadosegn los procedimientos locales de operacin.

Manejo de los Portafusibles de Apertura Vertical de 180 SM-4 Bases de Montaje con capacidad de 25 kV eInferiores

Apertura del fusible: el liniero utiliza un ganchoacoplado a una prtiga, el cual se engancha enel arillo superior del portafusible de PotenciaTipo SM, para desconectarlo de los contactos

superiores del Cortacircuito de Potencia TipoSM, jalando hacia abajo y llevndolo hasta laposicin de apertura total.

Desmontaje del portafusible dePotencia Tipo SM: El liniero utilizaun gancho acoplado a una prtiga, elcual lo engancha en el arillo inferiordel portafusible de potencia TipoSM para desmontarlo, separndolode los contactos inferiores delCortacircuito de potencia Tipo

SM, al empujarlo hacia arriba paraelevarlo y posteriormente bajarloal piso.


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Seccionamiento con carga delCortacircuito de Potencia Tipo SM a travsde la Herramienta LoadbusterLos Cortacircuitos Fusibles de Potencia Tipo SM-4 (De

Apertura Vertical a 180) se pueden operar con la herra-mienta porttil para abrir con carga de S&C, siempre ycuando la parte viva superior del cortacircuito de potenciaTipo SM-4 cuente con los ganchos opcionales para poderutilizarla. La herramienta porttil Loadbuster hace que sea

posible realizar seccionamiento a plena carga a la tensinmxima del sistema, as como el seccionamiento de lascorrientes magnetizantes asociadas y corrientes de cargade la lnea. No es necesario instalar adicionalmente cuchi-llas desconectadoras monopolares tipo Loadbuster, ni inte-rruptores de carga tipo Alduti en serie con el Cortacircuitofusible de potencia Tipo SM-4 para abrirlo con carga. El

procedimiento de apertura con carga del Cortacircuito dePotencia Tipo SM-4 con la herramienta porttil Loadbusterse observa en las ilustraciones de la derecha.

La eliminacin de las cuchillas desconectadoras conec-tadas en serie y el evitar la necesidad de tener una herra-mienta Loadbuster o mecanismo de interrupcin en cadaCortacircuito Fusible de Potencia SM-4 dan como resultado

una apariencia notable, mejorada y ahorros en los costosinmediatos. Debido a que la unidad de interrupcin seencuentra en la herramienta Loadbuster y slo se nece-sita una Loadbuster por cada camioneta correspondiente las ventajas del seccionamiento de carga universal y debajo costo estn disponibles en cualquier lugar del sistemade distribucin. El Boletn Descriptivo 811-30 de S&C haceuna descripcin completa del concepto Loadbuster.

ENGANCHAR: Coloque la prtiga frente al CortacircuitoFusible de Potencia Tipo SM-4 y fije el ancla de laherramienta Loadbuster en el gancho de fijacin que esten las partes vivas superiores del portafusible de potenciaTipo SM-4; luego, enganche el gatillo de la herramientaLoadbuster en el arillo superior del portafusible de

potencia Tipo SM-4.

JALAR: Con un jaln firme y parejo hacia abajo de laherramienta Loadbuster hasta su mxima longitud se abre el portafusible de potencia Tipo SM-4 en formanormal, al tiempo que la corriente es derivada a travs dela herramienta Loadbuster. En un punto predeterminadode la operacin de su apertura, la herramienta Loadbusterse dispara, abriendo con carga de manera efectiva.

DESENGANCHAR: La herramienta Loadbuster sedesengancha quitando, primeramente, su ancla delgancho de fijacin que esta en las partes vivas superioresdel portafusible de potencia Tipo SM-4, manteniendoenganchados el arillo superior del portafusible de potenciaTipo SM-4 y el gatillo de la herramienta Loadbuster.Luego, la herramienta Loadbuster se utiliza para guiar al

portafusible de potencia tipo SM-4 hasta la posicin deapertura total despus de lo cual, se desengancha elgatillo de la herramienta Loadbuster, del arillo superiordel portafusible de potencia Tipo SM-4 con un simplemovimiento giratorio.

1

2

3

1

2

3

Operacin del Cortacircuito Fusible de Potencia Tipo SM-4 con la herramienta Loadbuster (Apertura Vertical a 180)equipado con gancho opcional para la utilizacin de la herramienta porttil para abrir con carga Loadbuster.


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Capacidades de Interrupcin ante fallasde CortocircuitoLas capacidades que se muestran en las pginas 17 y 18son, por definicin, las capacidades mximas de interrup-cin de los Cortacircuitos Fusibles Tipo SM se enumerantomando como base la tensin plena de lnea a lneaen un solo Cortacircuito Fusible Tipo SM. Obviamente,

este es solamente un criterio de funcionamiento de losCortacircuitos Fusibles Tipo SM. Estos CortacircuitosFusibles de potencia Tipo SM tambin han sido riguro-samente probados con toda la gama de corrientes defalla, desde la falla ms baja hasta la ms alta no sola-mente en fallas primarias, sino tambin en fallas del ladosecundario desde el punto de vista del lado primario deltransformador y en todas las condiciones reales decircuitos. En todas las pruebas de S&C, se hace un nfasisespecial para establecer y controlar los parmetros delcircuito para simular condiciones tan severas como lasque se encuentran en el campo. Esto implica pruebas entodos los niveles de asimetra y concordancia del ndicedel aumento de la tensin transitoria de recuperacin delcircuito de prueba con respecto al que se encuentra en

CAPACIDADES DE INTERRUPCIN

las aplicaciones reales en campo. Este ndice de aumentodepende, a su vez, de las condiciones de prueba cuidado-samente establecidas en el laboratorio para obtener lasfrecuencias naturales y las amplitudes tpicas realistas dela tensin transitoria de recuperacin.

Las capacidades de interrupcin ante fallas de corto-circuito que se enumeran en las columnas 3, 4 y 7 de estastablas han sido determinadas de acuerdo con los procedi-mientos que se describen en la Norma ANSI C37.41 (1988)

Adems, con respecto al requisito en dicha norma de reali-zar las pruebas con circuitos que tengan una razn X/R deal menos 15 (que corresponde a un factor de asimetra de1.55), las pruebas de S&C se realizaron bajo la condicinms estricta de X/R = 20, que corresponde a un factor deasimetra de 1.6. Partiendo del reconocimiento de que haymuchas aplicaciones en las que la razn X/R es menossevera que el valor de 15 que especifica la norma, se listancapacidades de interrupcin simtrica ms altas en lascolumnas 5 y 6 de X/R = 10 y 5, respectivamente.

CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE POTENCIA SM-4 Capacidades de Interrupcin Ante Fallas de Cortocircuito de 50/60 Hertz

kV , Nominal Amperes, RMS, de Interrupcin MVA, deInterrupcin,

Simtrico Trifsico,Basado enX = 15R

SM-4 Sistema Asimtrico

Simtrico

Basado enX = 15R

Basado enX = 10R

Basado enX = 5R

7.2

2.42.4/4.16Y

4.87.2

27 50027 50027 50025 000

17 20017 20017 20015 600

18 80018 80018 80017 100

22 00022 00022 00020 000

70125145195j

14.4

7.24.8/8.32Y12

7.2/12.47Y

25 00025 00020 00020 000

15 60015 60012 50012 500

17 10017 10013 70013 700

20 00020 00016 00016 000

195225260270

7.62/13.2Y13.814.416.5

20 00020 00020 00020 000

12 50012 50012 50012 500

13 70013 70013 70013 700

16 00016 00016 00016 000

285300310j355

25

7.2/12.47Y7.62/13.2Y

13.8

20 00020 00020 000

12 50012 50012 500

13 70013 70013 700

16 00016 00016 000

270285300

14.416.523

14.4/24.9Y

20 00020 00015 00015 000

12 50012 500

9 4009 400

13 70013 70010 30010 300

16 00016 00012 00012 000

310355375405j

34.5

2314.4/24.9Y

27.620/34.5Y

34.5

15 00013 90012 50010 00010 000

9 4008 7007 8006 2506 250

10 3009 5008 5006 8006 800

12 00011 10010 0008 0008 000

375375375375j375j

En las capacidades de interrupcin en 50 hertz de los CortacircuitosFusibles de Potencia SM-4 de 7.2 kV que se aplican a 8.32 kV o menos,multiplique los valores que se muestran por 0.9.

j Capacidad nominal.


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CORTACIRCUITOS FUSIBLES DE POTENCIA SM-5 Capacidades de Interrupcin en Cortocircuito de 50/60 Hertz

kV , Nominal Amperes, RMS, de Interrupcin1 MVA, deInterrupcin,

Simtrico Trifsico,1Basado enX = 15R

SM-5 Sistema Asimtrico

Simtrico

Basado enX = 15R

Basado enX = 10R

Basado enX = 5R

4.16_2.4

2.4/4.16Y60 00060 000

37 50037 500

41 00041 000

48 00048 000

155270j

7.2

2.42.4/4.16Y

4.87.2

44 50044 50043 50041 500

28 00028 00027 00026 000

30 50030 50029 80028 500

35 60035 60034 80033 200

115200225325j

14.4(capacidades

50/60 Hz)

7.24.8/8.32Y

127.2/12.47Y

40 00040 00040 00040 000

25 00025 00025 00025 000

27 40027 40027 40027 400

32 00032 00032 00032 000

310360520540

7.62/13.2Y13.814.416.5

40 00040 00040 00040 000

25 00025 00025 00025 000

27 40027 40027 40027 400

32 00032 00032 00032 000

570600620j715

14.4(capacidades

60 Hz)

7.24.8/8.32Y

127.2/12.47Y

55 00055 000

55 00055 000

34 60034 600

34 60034 600

34 60034 600

34 60034 600

34 60034 600

34 60034 600

430500

720750

7.62/13.2Y13.814.4

54 00054 00054 000

34 00034 00034 000

34 00034 00034 000

34 00034 00034 000

780815850j

25

7.2/12.47Y7.62/13.2Y

13.814.4

32 00032 00032 00032 000

20 00020 00020 00020 000

21 90021 90021 90021 900

25 60025 60025 60025 600

430455480500

16.523

14.4/24.9Y

32 00032 00032 000

20 00020 00020 000

21 90021 90021 900

25 60025 60025 600

570795860j

34.5

2314.4/24.9Y

27.620/34.5Y

34.5

28 00028 000

28 00028 00028 000

17 50017 500

17 50017 50017 500

19 20019 200

19 20019 20019 200

22 40022 400

22 40022 40022 400

695755

8351000j1000j

1 Estas capacidades aplican siempre y cuando el Cortacircuito de

Potencia, el portafusible y el relleno fusible de potencia sean compatibles(se identifica por la flecha en la placa o etiqueta de datos). Respecto alas capacidades de interrupcin que se apliquen a diseos anteriores,

vea el Boletn de Datos 201-190, pgina 4.

_Se aplica a los rellenos fusibles de potencia de 4.16 kV en portafusiblesde 7.2 kV, en sistemas con capacidad de 2.4 o de 2.4/4.16Y kV. Nota: Para

un relleno fusible de potencia con velocidad de coordinacin en 7.2 kVen un portafusible de 7.2 kV utilizado en una base del montaje de 7.2kV, en sistemas con capacidad de 2.4 o de 2.4/4.16Y kV, consulte lascapacidades que se enumeran para el Cortacircuito Fusible de PotenciaSM-5 de 7.2 kV.

jCapacidad nominal.


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Boletn Descriptivo242-30SOctubre 16, 2000

seccionadores fusible en media tension

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