11 - SISTEMA DE COMANDO Y PROTECCIÓN (continuación)
11.5 - CONCEPCIÓN DE LOS TABLEROS
Del esquema en bloques surge natural la división de tableros por funciones, y la concepción de cada uno dependerá evidentemente de la función que se le asigne.
La alimentación eléctrica de los distintos circuitos que cumplen las variadas funciones obliga a cierta clasificación, que según la importancia del sistema puede reducirse o ampliarse.
- comando de cierre - apertura
- señalización (tensión oscilante)
- auxiliares de protecciones
- automatismos
- alarmas
Frecuentemente de tipo mímico, quizás merezca ser realizado de tipo mosaico. En él se tienen:
- manipuladores, predispositores, para comando y señalización de interruptores y seccionadores
- indicadores de posición para señalización de interruptores y seccionadores de línea o de tierra.
- mímico de la instalación
- instrumentos indicadores, para que el operador tenga noción del estado de carga de la instalación
- conmutadoras voltimétricas y amperométricas
- indicadores de posición de los conmutadores de los transformadores
- pulsadores o llaves de control del regulador del transformador.
- cuadro de alarmas
- pulsadores de aceptación de alarmas, anulación de las mismas, prueba de lámparas.
- indicadores luminosos, presión de aire, etc.
El tablero puede ser de tipo abierto o cerrado, y debe prever las posibilidades de acompañar el desarrollo de la estación.
Los paneles de protección se utilizan cuando el número de elementos que los componen para cada unidad funcional lo justifican.
A título de ejemplo puede citarse:
- protecciones de distancia de líneas equipadas con recierre unipolar y vinculación del otro extremo con teleprotección.
- protecciones de barras, con dispositivos de ensayo y monitoreo de servicio, incorporados.
Los relés serán modulares, en racks de ejecución normal, y contendrán a la totalidad de los componentes de protección, fuentes de alimentación, conmutadores, accesorios de ensayo y monitoreo, y estarán totalmente cableados hasta borneras.
El acceso puede ser frontal y/o posterior, los relés abisagrados para inspección y/o mantenimiento.
La llegada de cables es normalmente por la parte inferior, pueden requerir alimentación auxiliar para calefactores, y/o ventiladores.
Las características específicas como función, rangos de ajuste, sensibilidad, etc., son objeto de estudios y especificaciones particulares en cada caso, desarrolladas por la ingeniería básica.
A continuación se ven aspectos generales comunes a los relés de protección y características especiales que deben cumplir los mismos para su utilización.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES
Circuitos de tensión de medición de frecuencia industrial:
- Frecuencia
- Tensión nominal, para conexión a transformadores de medida: 110 V o 110 / 1.73 = 63.6 V
- para conexión directa en los tableros de servicios auxiliares: 220 o 380 V.
Circuitos de corriente de medición de frecuencia industrial:
- Frecuencia
- Corriente nominal, para conexión a transformadores de medida: 1 A o 5 A, las instalaciones más antiguas son de 5 A, mientras actualmente se nota preferencia por 1 A, especialmente en las instalaciones donde las distancias son grandes (altas tensiones).
- Capacidad de sobrecarga permanente: 2 * In
- Sobrecarga de breve duración, según necesidades del caso particular.
Los valores de corrientes nominales indicados se refieren a valores de fase, y por tanto no aplicables a relés de tierra conectados para detectar la corriente de secuencia cero, para los cuales corriente nominal y capacidad de sobrecarga serán objeto de los estudios correspondientes.
Tensión auxiliar de alimentación y accionamiento en corriente continua:
- Tensión nominal Un: 220 o 110 V
- tolerancia +10, -15 %
- ondeo residual 5 %
Capacidad mínima de contactos en 220 Vcc:
- Para desconexión, corriente permanente 5 A
- corriente de corte (con L / R = 15 mS), 0.1 A
- Para señalización, corriente permanente 0.5 A
- corriente de corte (con L / R = 15 mS), 0.1 A
Tensión de ensayo de aislación, 2 kV a frecuencia industrial 1 minuto.
Condiciones ambientales
A título de ejemplo se pueden indicar valores que deben ser soportados en ciertos casos:
- temperatura mínima -10 grados C.
- temperatura máxima 40 grados C.
- humedad relativa 100 %
Características técnicas particulares
Estas serán indicadas en cada caso en las especificaciones técnicas particulares, en las que se consignarán además eventuales apartamientos de las características generales antes detalladas.
Los relés pueden ser:
- relés estáticos (electrónicos), de tipo analógico, o digital.
- relés electromecánicos.
Los relés estáticos son los más modernos, y de tecnología superior, mientras que los electromecánicos son todavía los mas conocidos, y sirven frecuentemente como punto de referencia de las características deseadas (confiabilidad).
Los relés estáticos poseen circuitos de medición totalmente estáticos, de bajo consumo, circuitos impresos modulares diseñados según las técnicas de integración.
Las salidas de desconexión y señalización son mediante relés con contactos libres de potencial de las capacidades necesarias.
También se pueden tener salidas con transistores o tiristores disparados con optoacopladores, para aislarlos haciéndolos libres de potencial.
La alimentación de los circuitos electrónicos, cuando requerida, es de tipo ondulador rectificador, no aceptándose en general baterías incorporadas al relé, para evitar problemas de mantenimiento.
La tensión de alimentación de estas fuentes se toma de los servicios auxiliares de corriente continua disponible.
Los relés pueden ser adquiridos sueltos o en armarios modulares, la descripción de los armarios ya se ha presentado.
Los relés sueltos deben ser contenidos en cajas a prueba de polvo, para liberarlos de trabajoso mantenimiento.
Se fabrican de montaje saliente o embutido, y algunos prefieren la primera ejecución.
La eventual fuente de alimentación necesaria, es conveniente que forme parte del relé, pero a veces está separada del mismo, contenida en una caja y se instala ya en el frente o en el interior del panel de relés.
Cuando una fuente es común a dos o más relés debe cuidarse que los mismos no sean unidades funcionales distintas, esto para evitar que una falla de la fuente afecte a más protecciones.
Hay que observar que cuando se suministran una fuente para dos o más relés debe evitarse que los mismos pertenezcan a unidades funcionales distintas no equipadas con protecciones de reserva, o a protección principal, y de reserva de una misma unidad funcional, o toda otra situación dado que en caso de dicha fuente tuviera una falla, la misma afecte severamente a las protecciones de más salidas.
Este requerimiento de relés de protección sueltos se nos presenta en los casos de ampliaciones de estaciones eléctricas.
La ubicación de los mismos se realiza en los paneles de protección existentes, suponiendo que exista lugar para ellos, en caso contrario se hacen necesarios mas paneles de protección, exclusivamente para la ampliación, y entonces ya no se trata aparatos sueltos.
Los relés deben disponer contactos libres de potencial, separados con las siguientes funciones:
- desconexión
- señalización
Cuando un relé debe actuar sobre dos o más interruptores debe poseer contactos de desconexión independientes para cada uno de ellos.
En los casos en que se requiera la protocolización de secuencias de operación de apertura y recierre unitripolar con cronología exacta, en registradores de eventos u osciloperturbógrafos, los relés deberán contar con todos los contactos disponibles que sean necesarios para las señalizaciones cronológicas que interesan.
Estas se harán preferiblemente a partir de contactos propios de los relés disponibles a ese efecto, o mediante relés repetidores de alta velocidad.
11.6 - PANEL DE BORNERAS REPETIDORAS
Este es un panel de tipo abierto y solo contiene borneras, recibiendo todos los cables de la playa.
Como su nombre indica es el centralizador y repartidor de todas las señales a los diferentes tableros dentro del edificio.
Se realizan en él las cruzadas de señales, puentes, y es el lugar de chequeo del personal de mantenimiento cuando trata de determinar la ubicación de una falla de los circuitos de comando o auxiliares en general.
La acometida de los cables al mismo es como indica la figura.
Trataremos ahora de establecer criterios de proyecto que parece se utilizan, concretamente se pueden adoptar dos criterios:
- comando y protección concentrados en el edificio, lo que puede hacerse cuando las distancias no son muy grandes.
- comando en el edificio principal, y protección en los kioscos (próximos a los interruptores comandados) que es conveniente cuando las distancias son grandes.
Las protecciones son un problema del sistema, como ya se comento al tratar los esquemas unifilares de la estación, las protecciones deben ser vistas en el sistema, especialmente en lo que se refiere a las líneas.
También el comando, cuando debe pensarse en telecomando, es un problema de sistema.
Pensando que aun cuando en el primer momento pueda parecer que comando y protección no son problemas de sistema, a la larga lo serán, entonces se debe prever funcionalidad y actuar con ese criterio.
Actualmente puede pensarse que en pocos años (a lo sumo), todas las estaciones serán telecomandadas, en consecuencia el proyecto debe considerar esta posibilidad.
La protección actualmente se basa en relés, que cumplen funciones definidas, su rapidez depende del principio de funcionamiento y de necesidades de coordinación de protecciones o de estabilidad.
En el futuro se prevé un enorme aumento en la adquisición de datos, y la medición a través de cálculos, en general puede afirmarse que los relés más lentos serán reemplazados por computadoras dedicadas, solo los más rápidos subsistirán.
Los relés más lentos, los que cumplen funciones de protección térmica por ejemplo, serán reemplazados por cálculos (programas) desarrollados en la computadora, análogamente las mediciones desarrolladas por aparatos dedicados (potencia, impedancia) también serán sustituidas por cálculos.
Entonces, aunque se sea tradicionalista, el proyecto actual debe prever que todos los puntos de medición puedan entregar una señal (corriente y tensión).
La corriente medida debe ser lo más proporcional posible a la de la red, en el pasado se daba mucha importancia a que el núcleo del transformador entregara señales que se saturaban para proteger los instrumentos de medición, o entregara señales que no se saturaban para la función de protección (o medición de perturbaciones).
Las señales adquiridas, que se tratan en computadora, es necesario sean realmente proporcionales independientemente se use la magnitud para medición o protección, los transformadores deben ser con núcleos lineales, para satisfacer necesidades futuras.
Por otra parte los núcleos de transformadores saturables (utilizados en el pasado para no dañar los instrumentos de medición sensibles a sobrecorrientes) son sensiblemente más costosos y dificultosos de realizar que los núcleos no saturables (utilizados en protección).
Recordemos además que los núcleos saturables no son tales si no se encuentran correctamente cargados, lo que obliga a verificaciones y controles en proyecto y obra.
La instalación de comando, enclavamiento, señalización, medición y protección se realiza con distintos criterios.
Cuando toda la instalación es cableada, con conductores destinados a cada función especifica, se puede hacer el diseño basándose en los siguientes principios:
- registrar las borneras de todos los aparatos de maniobra (interruptores, seccionadores)
- realizar borneras que centralizan los transformadores de medición (en esta forma se reduce su carga)
- realizar una bornera centralizadora en el campo (marshalling kiosk)
- registrar las borneras de los tablero de comando, alarma, protección, medidores, etc.
- realizar eventualmente una bornera centralizadora en el edificio de comando.
Con estos principios la topología del cableado es clara, lógicamente pueden realizarse uniones directas entre cualquier par de borneras, pero es preferible mantener el respeto de la estructura sugerida.
Algunos centros auxiliares pueden eliminarse o confundirse, elimínense los kioscos, o la bornera de edificio, si se eliminan ambas las uniones serán directas entre los equipos y tableros.
La decisión es económica, los cables múltiples cuestan menos que los de pocos conductores (por cada conexión), pero aparece el costo adicional de tableros y borneras intermedias.
En general los cables de medición y protección no deben interrumpirse, es preferible no tengan borneras intermedias.
Las señales en los cables múltiples deben ser compatibles, generalmente ciertas funciones deben separarse en cables distintos, por canalizaciones distintas.
Si bien para realizar el conexionado es necesario conocer el funcional, para evaluar cables, número de conexiones y bornes de apoyo se puede razonar sobre los bornes de los equipos que se deben conectar, puede pensarse en el caso extremo de que toda la bornera de cada equipo debe llegar a la bornera centralizadora del edificio.
Hasta se pueden tender y conectar los cables, y hacer las conexiones funcionales todas en la bornera centralizadora, sacando del camino critico de la obra el tema de esquemas funcionales, y facilitando la tarea de correcciones en el momento de la puesta en servicio, fijando un único punto de trabajo.
- Los cables son una carga importante para los transformadores de medición, tiene ventajas el uso de la corriente secundaria de 1 A, ya que con 5 A se requieren secciones muy grandes para limitar la prestación de los núcleos.
- Los cables de disparo que alimentan bobinas de interruptores, no deben producir caídas excesivas, el recorrido debe minimizar la longitud.
- Los recorridos de los circuitos deben abrazar el mínimo flujo, el conexionado no debe presentar lazos, conductor de ida y retorno deben pertenecer al mismo cable, o uno muy próximo.
11.9 - ANÁLISIS DE LOS ESQUEMAS DE PROTECCIÓN
Algunos esquemas unifilares presentan particularidades para plantear los esquemas de protecciones.
Entre los esquemas de acople por interruptor, la mayor dificultad se presenta con los esquemas con interruptor de transferencia.
El transformador de corriente puede estar en la línea, en este caso la protección asociada deberá permitir el disparo del interruptor correspondiente a la línea, o el de transferencia cuando esté en servicio el interruptor de transferencia.
Si el transformador de corriente está asociado al interruptor (cerca de él), la protección deberá transferirse tanto en su parte de medición, como en su disparo al interruptor de transferencia cuando corresponda; todos los transformadores de corriente deberán ser iguales (al de transferencia) para no tener que reajustar las protecciones.
En este caso la protección podría no transferirse, pero entonces la protección asociada al interruptor de transferencia deberá ser reajustada cada vez que el interruptor de transferencia reemplace a uno de línea, con los riesgos consiguientes a ajustar una protección con urgencia para salvar una emergencia.
Los esquemas de acople por interruptores implican medir la corriente de una línea utilizando dos o más transformadores de corriente.
La superposición de zonas de los relés puede hacer que el proyectista crea conveniente utilizar más transformadores de corriente que el mínimo necesario, debido a un mal análisis de los esquemas y a una exagerada importancia atribuida a ciertas fallas.
En los esquemas con interruptores con tanque a tierra (tipo gran volumen de aceite, o en SF6 blindados - técnica norteamericana) son esperables fallas de aislación del interruptor, mientras que los transformadores de corriente del tipo de barra pasante son poco costosos (costo independiente de la tensión, solo ligado al diámetro - por otra parte si se ponen dos núcleos el costo es independiente de que se pongan ambos de un lado o a ambos lados del interruptor), por lo que se pueden tener transformadores a ambos lados del aparato, y el esquema de protecciones puede utilizar esta característica.
En cambio en los esquemas con interruptores con tanque en tensión (tipo pequeño volumen de aceite, o en SF6 o aire comprimido de cámaras múltiples - técnica europea) las fallas de aislación del interruptor son en rigor fallas de aislaciones en aire, y los transformadores de corriente (convencionales) son costosos (costo dependiente de la tensión), por lo que sí se quieren tener transformadores a ambos lados del aparato se debe duplicar la cantidad de transformadores de corriente, con importante aumento del costo, no justificado por la función.
EL PROBLEMA DE LAS PROTECCIONES DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS
Generalmente el criterio de funcionamiento de las protecciones para el sistema de alta tensión de la estación ha sido fijado en estudios preliminares de la instalación.
Las protecciones deberán funcionar en un sistema que integre la red existente con la nueva estación.
Nacen así problemas de coordinación de los que depende el correcto funcionamiento del sistema de protección.
Para resolver este problema es necesario efectuar estudios de las condiciones operativas de las instalaciones de producción, transporte y distribución; examinar el estado de regulación de las protecciones de dichas instalaciones y preparar las especificaciones que fijen el rol y la regulación de las protecciones existentes y nuevas.
Los documentos que se deben entonces desarrollar son:
- tabla de los parámetros (impedancia a la secuencia positiva y a la negativa y a Cero) de las máquinas y líneas a proteger.
- tabla de verificaciones de funcionamiento de las redes eléctricas.
- tabla de relaciones de los transformadores de medición y de regulaciones de los relés.
- esquemas que muestran la coordinación de las protecciones según los diferentes niveles de actuación (principal, de back-up, etc.).
11.10 - PANEL DE RELÉS AUXILIARES
El panel de relés es de tipo cerrado y contiene exclusivamente relés auxiliares requeridos para:
- repetir la posición de contactos auxiliares de los equipos de maniobra (interruptores, seccionadores, etc.).
- Convertir por medio de sus contactos, por ejemplo si son de 48 Vcc en otra de 220 V (o 110 V) o viceversa.
La acometida de los cables, es como para todo el resto de los tableros por la parte inferior.
Los relés con todos sus contactos cableados a bornera. De esta manera se tiene flexibilidad de utilizar contactos adicionales, no previstos originalmente en el proyecto, en cualquier momento del proyecto, obra o explotación.
Con relación a los relés auxiliares cabe hacer algunos comentarios de sus características.
Es aconsejable que los mismos sean de tipo extraible, alojados en cajas herméticas al polvo y que no puedan accionarse a mano sin abrir las mismas.
Los contactos deben ser de tipo autolimpiante y adecuados para operación repetida sin deterioros en las condiciones que se especifiquen en cada caso.
Con respecto a este punto se recomienda no sobrepasar la tensión máxima de operación de 110 Vcc dado que superado el mismo (por ejemplo 220 Vcc) aparecen inconvenientes sobre la capacidad de apertura de los contactos en los circuitos inductivos.
Las bobinas deben ser de bajo consumo y diseñadas para energización continua a la tensión máxima de operación, sin necesidad de utilizar resistencias economizadoras.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS GENERALES.
Tensión nominal (Un): en corriente alterna 380, 220, 110, 63.5 V; en corriente continua 220, 110, 48 V.
Tensión máxima de operación 110 % Un
Tensión mínima de operación 60 a 80 % Un.
TIPOS DE RELÉS Y SU APLICACIÓN
Básicamente se utilizan dos tipo de relés:
- relés monoestables (de solo una posición estable)
- relés biestables (de dos posiciones estables)
Los relés monoestables por su aplicación pueden clasificarse en:
- relés para usos generales.
- relés de alta velocidad.
- relés para interfase de telecontrol.
RELÉS MONOESTABLES PARA USOS GENERALES
Se usan en las siguientes aplicaciones típicas:
- repetidores de contactos auxiliares de equipos de maniobra y casos particulares de conmutadores de selección de mando, para multiplicación de sus contactos o sistematización del cableado, en esquemas de enclavamientos, señalización, selección de tensión, y sincronización.
- repetidores de contactos de relés de protección, para multiplicar los mismos, en los casos en que el tiempo adicionado por ellos no intervenga como factor critico.
- relés de indicación de cero tensión, supervisión de cumplimiento de determinadas secuencias, y aplicaciones generales.
Deben ser de construcción robusta, y su duración mecánica será garantizada por un mínimo de 2 * 10^6 maniobras, a razón de 300 maniobras por día unos 20 años.
Su tiempo de cierre será no mayor de 50 mS para la tensión mínima de atracción.
Deben ser provistos con un mínimo de alternativamente 4 contactos inversores o 6 independientes. Los valores típicos de la capacidad mínima de los mismos es la siguiente:
- corriente máxima permanente: 5 A.
- corriente máxima de cierre: 10 A.
- corriente de corte para tensiones alternas de hasta 220 V: 5 A.
- corrientes de interrupción en corriente continua con L/R = 15 mS, para 48 V, 1 A; 110 V, 0.5 A; 220 V, 0.2 A.
Se designan así los relés auxiliares cuya velocidad de operación sea no mayor de 5 mS en corriente continua o alterna.
Sus aplicaciones más típicas son la repetición de contactos de interruptores y contactos de disparo de relés de protección de alta velocidad, con contactos propios insuficientes, para alguno de los siguientes propósitos:
- comando simultáneo de varios interruptores
- protocolización cronológica de secuencias de maniobras en registradores de eventos (por ejemplo protocolización de ciclos de recierre unitripolar rápido).
- repetición de contactos de relés rápidos comunes de varias salidas, para mantener la segregación de circuitos auxiliares de corriente continua (por ejemplo: protecciones diferenciales de barras, protecciones de falla de interruptor, etc.).
La tensión mínima de atracción debe ser no menor de 60 % Un
Indicativamente la capacidad mínima de los contactos es la siguiente:
- corriente máxima permanente: 5 A.
- corrientes de interrupción en corriente continua con L/R = 15 mS, para 48 V, 1 A; 110 V, 0.5 A; 220 V, 0.2 A.
Los contactos deben estar diseñados para un mínimo de 1000 operaciones en las condiciones establecidas.
RELÉS DE INTERFASE DE TELECONTROL
Se utilizan en la vinculación de equipos de telecontrol y el resto de las instalaciones de la estación, actuando a su vez como separación galvánica para la repetición de las señales.
El consumo máximo de las bobinas debe ser limitado 1.5 W por ejemplo.
Con dos bobinas de posicionamiento que son totalmente independientes entre sí, y que resultan energizadas una por vez solo durante el tiempo propio de posicionamiento del relé, pasado el cual el consumo de energía es nulo. Un contacto en serie con cada bobina prepara el próximo cambio de posición.
El cambio de posición en ambos sentidos se realiza por medio de la fuerza de atracción de sus respectivas bobinas hasta un punto de vuelco a partir del cual el movimiento es completado por acción de resortes.
Su uso es reservado en general para la repetición y/o multiplicación de contactos de conmutadores de selección de modo de mando (por ejemplo: local remoto, manual automático, etc.), y repetición de posición de seccionadores.
La duración mecánica mínima es de 10^6 operaciones.
Las características de los contactos en general son las mismas que para los relés monoestables.
CRITERIOS GENERALES DE UTILIZACIÓN DE LOS RELÉS AUXILIARES
Los relés monoestables que se utilizan como repetidores de contactos de interruptores y seccionadores para circuitos de enclavamientos, señalización y selección de tensión, serán a emisión de tensión, uno para cada posición de equipo.
El concepto es que la falta de tensión no pueda ser interpretada como una dada posición (errónea).
El circuito debe ser elaborado de modo que en caso de falla de uno de los relés, o falta de tensión continua de alimentación de los mismos, las consecuencias sean las siguientes:
- para enclavamientos: bloqueo de la maniobra.
- para señalización: indicación incoherente (cerrado y abierto simultáneamente).
- para selección de tensión: alarma y bloqueo de la maniobra de sincronización en el interruptor de la salida afectada.
En el caso de interruptores o seccionadores con accionamientos individuales para cada polo, los relés auxiliares para indicación de posición de apertura o cierre trifásico, serán accionados por tres contactos en serie (uno por polo) para cada posición
Cuando se utilicen relés biestables para las aplicaciones previstas, los circuitos deberán ser elaborados de modo de obtener la señalización de la posición del conmutador cuyos contactos se repiten y/o multiplican a partir de los contactos del mismo relé, los mismos se conectaran en cascada, es decir que cada uno será posicionado por el anterior y la señalización se obtendrá a partir de los contactos auxiliares del último relé.
De esta manera la señalización confirmara la conmutación del relé biestable. En casos especiales, cuando la importancia del conmutador así lo requiera podrá obtenerse la señalización de posición utilizando contactos en paralelo del conmutador propiamente dicho y del relé biestable, de manera de obtener en caso de falla una señalización de discrepancia o alarma según sea conveniente.
En los casos en que sea necesario obtener conmutación desde varios puntos a la vez, el conmutador propiamente dicho será reemplazado por pulsadores, quedando la conmutación a cargo del relé biestable exclusivamente.
11.11 - LA REALIZACIÓN DE LOS CABLEADOS
Entre paneles y entre equipos de playa se utilizan cables de tipo multipolar o de tipo telefónico, según sea necesario y conveniente.
Normalmente para las interconexiones entre equipos de playa y edificio de comando se utilizan cables multifilares con protección mecánica (con armadura).
Dentro del edificio de comando, para la interconexión entre tableros se utilizan cables multifilares y telefónicos sin armadura.
Se utilizan para conexión entre los circuitos secundarios de los transformadores de medida, como así también en los circuitos de accionamiento del resto de los equipos en alta, media y baja tensión con sus respectivos paneles de protección y control en 220 o 110 Vcc.
Los cables multifilares son con conductores de cobre, aislación seca de material sintético, para una tensión de servicio de 1000 V (en ciertos casos se utiliza 600 V), ensayados según la norma aplicable, en Argentina IRAM 2220.
Las secciones mínimas a utilizar son:
- circuitos de comando y señalización en 110 o 220 Vcc: 2.5 mm2
- circuitos de medición de tensión: 2.5 mm2
- circuitos de medición de corriente: 4 mm2
Los conductores simples de los cables multifilares deben ser a su vez formados por cables de hilos de cobre, no siendo necesario en general que estén estañados, esto preferible a la solución con alambres ya que estos se pueden cortar durante la tarea de embornado.
Para casos justificados, tramos cortos, bornes pequeños, se utilizan secciones menores, 1 o 1.5 mm2, pero el cableado en estos casos resulta endeble, y debe ser tratado con mayor cuidado.
Los cables son con aislación y cubierta exterior, suficientemente robusta para soportar las operaciones que se ejecutan durante la instalación y vida útil del cable.
Por razones particulares de tendido en playa, o por presencia de roedores, los cables requieren protección mecánica (armadura) de flejes de acero, en este caso hay un ulterior recubrimiento de plástico exterior.
CABLES MULTIPARES TELEFÓNICOS.
Se utilizan para conexión de circuitos de comando, señalización, alarma y telecontrol en 48 Vcc.
Según la aplicación se utilizan distintos tipos de cables.
CABLES TELEFÓNICOS PARA USO GENERAL.
Construidos y ensayados según normas específicas (en argentina ENTEL 755 por ejemplo).
Los conductores constituidos por un alambre de cobre recocido y estañado de 1 mm2 de sección 1.13 mm de diámetro, aislados en material termoplástico, cableados de a pares dispuestos en capas concéntricas.
El núcleo de pares cableados esta recubierto de cintas de material aislante, aplicada longitudinalmente o helicoidalmente, con superposición adecuada, luego superpuesto un blindaje continuo, y finalmente la cubierta exterior de terminación de material termoplástico.
CABLES MULTIPARES TELEFÓNICOS PARA CIRCUITOS DE MEDICIÓN.
Se utilizan para la transmisión de señales analógicas de corriente continua obtenidas mediante convertidores de medida.
Sus características son similares a los anteriores, la diferencia es que poseen blindaje individual por cada par, los blindajes a su vez no están en contacto entre sí, llevando una capa aislante cada uno.
UTILIZACIÓN Y SEGREGACIÓN DE CABLES MULTIPOLARES Y MULTIPARES
Para distintas funciones se destinan distintos cables:
- secundarios de transformadores de tensión. Respetando a su vez la segregación de circuitos determinada por protecciones termomagnéticas o juegos de fusibles que en cada caso se adopten.
- secundarios de transformadores de corriente. Cuando hay varios secundarios la segregación se ajusta a su número. Las tres fases de un mismo sistema secundario en cambio forman un único cable.
- circuitos de corriente continua correspondientes a sistemas de protección duplicados, o alimentados desde distintas fuentes.
- circuitos de corriente continua alimentados desde una misma fuente pero a través de distintos fusibles.
- circuitos de distinto tipo de tensión (cc, ca), o del mismo tipo pero de distinta tensión (48 Vcc, 110 Vcc).
Para los cables multipares telefónicos se mantiene separación entre los tipos definidos de uso general (blindaje único), y los de circuitos de medición (blindaje por par).
TENDIDO DE CABLES Y PUESTA A TIERRA DEL BLINDAJE
En todos los casos se debe evitar la formación de lazos cerrados, aún cuando hay blindajes.
Alimentaciones y retornos deben utilizar conductores de un mismo cable, y en las excepciones deben extremarse los cuidados para que a lo largo de todo el recorrido se garantice el paralelismo y la proximidad del cable que contiene el conductor de ida y el que tiene el retorno.
En general los blindajes se ponen a tierra en un solo extremo, y para cables de equipos específicos como telecontrol, protocolización de eventos, se deben respetar cuidadosamente las recomendaciones del fabricante, y compatibilizarlas.
11.12 - ALIMENTACION DE LAS FUNCIONES DE COMANDO (CRITERIOS)
La división de las alimentaciones de los circuitos se puede realizar en múltiples formas.
Una posibilidad difundida es llegar al tablero de comando con alimentaciones de:
Se lleva dentro del tablero una guirnalda (de panel en panel - campo físico de la estación) y en cada panel se separan con una llave todos los circuitos del panel.
Cuando las funciones de comando son muy importantes, entonces se tienen circuitos separados para cada panel. Esto se hace en particular cuando hay por ejemplo generadores, transformadores, etc.
En particular la división de circuitos de comando se hace por niveles de tensión, con este criterio los interruptores a ambos lados de transformadores deberían tener distintas alimentaciones, esto complica los circuitos de disparo, es más lógico establecer una única alimentación para todos los interruptores del transformador.
Otra posibilidad es dividir las alimentaciones en el origen, con una alimentación a cada panel. En el panel a partir de esta se separan las funciones, comando, señalización, alarmas. Esta solución dificulta la señalización.
El sistema mixto es alimentar cada panel con la tensión de comando, y alimentar con un único circuito la señalización, siendo esta común a todos los campos.
Si se tiene en cuenta la seguridad se debe poder seccionar cada panel (campo), dejándolo sin tensión en su interior (área de trabajo), pero esto no es fácil.
Los circuitos de comando tienen distinta jerarquía, en rigor el circuito de apertura es todavía más importante que el de cierre. Se pueden separar los circuitos de comando en cierre y apertura. El circuito de apertura se realiza sin elementos de protección (se prefiere que no haya fusibles en el circuito), el circuito de cierre en cambio con sus fusibles puede alimentar además otras funciones.
La simplicidad de estos circuitos, su extensión mínima, son criterios de diseño esenciales que hacen a la comprensión, y que ayudan a encontrar una eventual falla.
. La funcionalidad
. Los esquemas de proyecto
. La concepción de los tableros
. Cableados - borneras - racionalización
. Esquemas eléctricos típicos
. Organización, proyecto, obra
. La realización de los cableados
. Aspectos funcionales, criterios
. Lista de cables
. Borneras, centralización
. Sistemas de protección contra incendios