Instalaciones electromecánicas - El valor mínimo de corriente de falla diferencial a partir del cual el dispositivo opera determina la sensibilidad del aparato. - El valor de resistencia de la puesta a tierra a que debe asociarse un protector diferencial se determinará de acuerdo a la sensibilidad de éste y debe cumplir la relación:
(15-1) Siendo IS el valor de la sensibilidad del diferencial expresado en Amperes, VS el voltaje de seguridad de acuerdo a 15.1.9.0.6.3 y R la resistencia de puesta a tierra de protección.
15.1.9.3. PROTECCIÓN CONTRA SOBREVOLTAJES EN INSTALACIONES Y EQUIPOS 15.1.9.3.1. Calidad de energía 15.1.9.3.1.1. Sin importar cómo se genera, un pico de voltaje puede causar serios daños en equipo electrónico sensible. La protección de transientes es aplicada para prevenir: - daños - destrucción - y degradación a equipos y prevenir daños y mal funcionamiento de cargas electrónicas 15.1.9.3.1.2. La efectividad de la calidad de energía depende de un adecuado sistema de puesta a tierra. 15.1.9.3.1.3. Esta norma recomienda el uso de supresores de transientes en el diseño total de la instalación, y más si se trata de un proyecto de edificación nueva. Se recomienda protección para todas las cargas electrónicas en una relación de costo por kVA adecuada. 15.1.9.3.2. Supresores de transientes TVSS Es un dispositivo electrónico diseñado para proteger equipos críticos de Transientes.
Figura 15.1.11. Dispositivo electrónico diseñado para proteger equipos críticos de Transientes.
Los supresores reducen picos de corriente y voltajes remanentes de salida.
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Instalaciones electromecánicas
Figura 15.1.12. Formas de onda de transientes de prueba
15.1.9.3.2.1. Plan de protección de “Dos Etapas” Para grandes transientes de corriente, la desviación (de transientes) se efectúa mejor en dos etapas: la primera desviación debe realizarse en la acometida del edificio. Luego, cualquier voltaje residual de la acción (del dispositivo de supresión) puede desviarse con un segundo dispositivo de protección en el tablero de distribución del cuarto de cómputo (u otra carga crítica - ej. rectificadores). 15.1.9.3.2.2. Selección para el servicio eléctrico y protecciones a) Deben instalarse dispositivos supresores de transientes en todos los servicios de entrada de energía del edificio: en este caso, se ha previsto un TVSS en el tablero de transferencia automática, lo cual cubre las dos fuentes de energía disponibles: El suministro local de la Empresa Eléctrica y el generador de emergencia. b) Los supresores deben ser probados con la categoría C3, alto grado de exposición (20kV, 10kA, forma de onda 8/20 microsegundos) según la Norma ANSI/IEEE C62.41. c) Los sistemas en estrella deben tener elementos de supresión de transientes entre cada conductor de fase y neutro, entre cada conductor de fase y tierra y entre neutro y tierra. d) Cada fase debe tener un mínimo de dos módulos. Los módulos de supresión deben tener fusibles con una capacidad mínima de interrupción de corriente de falla simétrica de 200.000 amps. (200 kAIC). e) Debe entregarse una indicación visible de correcta operación del equipo. La indicación debe consistir en un arreglo de LED’s, no deben usarse una sola indicación para toda la unidad. f) El dispositivo supresor de transientes debe ser equipado con una alarma audible, la que debe actuar cuando cualquier parte de la circuitería del supresor ha sufrido daño. g) El supresor debe tener circuitería de seguimiento de onda senoidal y debe proveer filtraje de ruido eléctrico de alta frecuencia de hasta 50 db de atenuación (100 kHz a 100 Mhz). h) El supresor debe reunir o exceder los siguientes criterios: - Mínimo nivel de corriente para impulso simple (L-N + L-T): 240.000 Amp. por fase. - Poseer tecnología de circuitería híbrida. - El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría C1 de ANSI/IEEE C62.41 no debe exceder de:
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Instalaciones electromecánicas VOLTAJE
L-N
L-T
N-T
230 Vac
800 V
800 V
800
- El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría C3 de ANSI/IEEE C62.41 no debe exceder de: VOLTAJE
L-N
L-T
N-T
230 Vac
975 V
975 V
975 V
i) Los supresores deben tener protección redundante por fase y estar fabricados con componentes de estado sólido bidireccionales. j) El máximo voltaje de operación continua (MCOV) del supresor debe ser mayor que 110 % del voltaje nominal del sistema. k) El supresor debe incorporar un desconectador interno (200 kAIC, 3 polos, aprobado UL). 15.1.9.3.2.3. Selección de TVSS para paneles de distribución secundarios Todos los tableros de distribución PRINCIPAL dispondrán de un TVSS, seleccionado según los siguientes criterios: a) Deben instalarse dispositivos supresores de transientes en los tableros secundarios que se desean proteger. b) Los supresores deben ser probados con la categoría B según la Norma ANSI/IEEE C62.41. c) Los sistemas en estrella deben tener elementos de supresión de transientes entre cada conductor de fase y neutro, entre cada conductor de fase y tierra y entre neutro y tierra. d) Debe entregarse una indicación visible de correcta operación del equipo. La indicación debe consistir en un arreglo de LED’s, no deben usarse una sola indicación para toda la unidad. e) El dispositivo supresor de transientes debe ser equipado con una alarma audible, la que debe actuar cuando cualquier parte de la circuitería del supresor a sufrido daño. f) El supresor debe tener circuitería de seguimiento de onda senoidal. El supresor debe tener circuitos de supresión que sean fácilmente reemplazables en terreno, sin necesidad de interrupción del servicio. g) El supresor debe reunir o exceder los siguientes criterios: - Mínimo nivel de corriente para impulso simple (L-N + L-T): 80.000 Amp. por fase. - El voltaje de clamping (Residual) según UL 1449 para la categoría B de ANSI/IEEE C62.41 no debe exceder de: VOLTAJE
L-N
L-T
N-T
230 Vac
800 V
800 V
800 V
h) Los supresores deben estar fabricados con componentes de estado sólido bidireccionales. i) El máximo voltaje de operación continua (MCOV) del supresor debe ser mayor que 110 % del voltaje nominal del sistema. El voltaje transitorio de la supresión o voltaje de corte se define en UL 1449 como "el voltaje máximo que ocurre en el plazo de 100 microsegundos después de que se aplico la onda de
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Instalaciones electromecánicas prueba. "De lo que realmente estamos hablando es la amplitud o el nivel máximo del voltaje después de que el SPD haya hecho su trabajo. La razón más importante de buscar el estándar UL 1449, Segunda edición para los supresores de transitorios del voltaje es seguridad. Los grados medidos del voltaje limitadores de UL 1449 (voltaje de corte) se determinan como parte de la prueba de seguridad del supresor de UL 1449. Muchas veces estos son los únicos datos que algunos fabricantes tienen porque no tienen un laboratorio certificado UL 1449, ni el personal, ni el equipo, ni la experiencia y ni la certificación requerida para diseñar, para probar y para certificar con eficacia sus productos con varias otras formas de onda de prueba como ANSI/IEEE C62.41-1991.
15.1.10. SISTEMAS DE PUESTAS A TIERRA 15.1.10.0. CONCEPTOS GENERALES 15.1.10.0.1. En un sistema eléctrico existe la denominada "tierra", que identifica el POTENCIAL "0" (Cero) VOLTAJE QUE SERVIRA COMO EL NIVEL REFERENCIAL BASICO respecto al cual normalmente se medirán o se considerarán los correspondientes a los otros niveles, dispositivos, equipos, puntos, etc., del sistema. 15.1.10.0.2. Todos los equipos eléctricos, electrónicos, carcazas, gabinetes, racks y cualquier otro componente metálico de estos sistemas deben ser apropiadamente aterrizados de acuerdo a la norma ANSI/NFPA 70-250 (NEC), ANSI/TIA-607. 15.1.10.0.3. Toda instalación eléctrica cubierta por la presente Norma, excepto donde se indique expresamente lo contrario, debe disponer de un Sistema de Puesta a Tierra (SPT), de tal forma que cualquier punto del interior o exterior, normalmente accesible a personas que puedan transitar o permanecer allí, no estén sometidos a tensiones de paso, de contacto o transferidas, que superen los umbrales de soportabilidad del ser humano cuando se presente una falla. La exigencia de puestas a tierra para instalaciones eléctricas cubre el sistema eléctrico como tal y los apoyos o estructuras que ante una sobretensión temporal, puedan desencadenar una falla permanente a frecuencia industrial, entre la estructura puesta a tierra y la red. 10.0.4. Los objetivos de un sistema de puesta a tierra (SPT) son: - La seguridad de las personas: Para ecualizar los niveles de potencial que se pueden inducir generando niveles peligrosos de voltaje cuando ocurre una descarga eléctrica o una condición de falla eléctrica. - La protección de las instalaciones: Para proveer un camino específico para corrientes de falla hacia el electrodo de puesta a tierra con el propósito de dar una operación confiable y segura para el personal. Esto incluye el proveer una referencia para todas las fuentes de poder AC y DC. - La compatibilidad electromagnética: Para reducir el efecto de las perturbaciones provocadas por electricidad estática, interferencia electromagnética, interferencia de radiofrecuencia y transitorios espurios que pueden llegar a través de la red provocados por la operación de equipos eléctricos en el sitio. 10.0.5. Por lo tanto, las funciones de un sistema de puesta a tierra son: − Garantizar condiciones de seguridad a los seres vivos. − Permitir a los equipos de protección despejar rápidamente las fallas. − Servir de referencia al sistema eléctrico. − Conducir y disipar las corrientes de falla con suficiente capacidad. 10.0.6. Se debe tener presente que el criterio fundamental para garantizar la seguridad de los seres humanos, es la máxima energía eléctrica que pueden soportar, debida a las tensiones de
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