La importancia de las funciones “LSIG” en unidades de disparo de interruptores de baja tensión

Las unidades de disparo como ya conocemos es la parte de un interruptor de baja tensión que tiene como función mandar abrir un circuito cuando exista un evento de sobrecarga, cortocircuito o falla a tierra. 

El comportamiento operacional que va a tener el dispositivo en lenguaje de protecciones eléctricas se conoce como curva de protección, es decir, bajo cuanto flujo de corriente y en qué tiempo debe operar. El comportamiento de esas curvas de operación en un interruptor con unidad de disparo va a depender de las funciones que tenga integradas la unidad de disparo, o sea las funciones LSIG. 

¿Qué tan importantes son las funciones LSIG en una unidad de disparo? 

Estas funciones nos ayudan a que se mejoren las condiciones de protección en el sistema y por ende una buena operación, el objetivo principal de las funciones LSIG son detectar sobrecargas y fallas de cortocircuito, pero en diversos estudios de coordinación nos hemos encontrado con este tipo de dispositivos que carecen de estas funciones y eso también compromete la coordinación de protecciones. 

Para entrar en un mejor contexto se necesita conocer cuáles son estas funciones y que tareas desempeñan como protección: 

Fases típica de unidad de disparo
Fig. 1 Curva de tiempo-corriente de fases típica de unidad de disparo LSIG tomada del estándar de protecciones IEEE-242. 
Curva de tiempo-corriente
Fig. 2 Curva de tiempo-corriente de falla a tierra típica de unidad de disparo LSIG tomada del estándar de protecciones IEEE-242. 

En las figuras anteriores se muestran las curvas de tiempo corriente típicas de un interruptor con unidad de disparo con funciones LSIG, funciones que deben cumplir con un objetivo y que cada una tiene un significado: 

L= Long time pick up (Arranque de tiempo largo) y Long time delay (Retraso de tiempo largo) 

Estas funciones se encargan de definir el arranque de protección y les corresponde la protección contra corrientes de sobrecarga. 

S= Shor time pick up (Arranque de tiempo corto) y Short time delay (Retraso de tiempo corto) 

Son los ajustes que tienen como tarea desconectar fallas de cortocircuito con un tiempo de espera. 

Este es uno de los más importantes ya que nos ayuda a tener una correcta coordinación entre elementos aguas abajo y/o aguas arriba y nos permite usar tiempos mínimos entre curvas y con ello disminuir los efectos de las fallas con arco. 

I= Instantaneous pick up (Instantáneo) 

Este ajuste se utiliza para desconectar fallas de cortocircuito de manera instantánea. 

G= Graund fault pickup (Arranque de falla a tierra) y Graund fault delay (Retraso de falla a tierra) 

Funciones que se utilizan para liberar fallas de cortocircuito a tierra. 

Muchos de los usuarios en la industria optan por adquirir unidades de disparo sin algunas de estas funciones con el fin de “ahorrarse” algunos pesos, pero eso trae consigo muchos problemas en la coordinación de protecciones como en el siguiente caso:

Estudio de coordinación
Fig. 3 Ejemplo gráfico de estudio de coordinación con unidades de disparo con funciones LI. 

Este es un estudio  de coordinación real de un circuito en serie en el que se involucran 3 interruptores con unidad de disparo, dos de ellos (BUS 1 CB-1 y BUS 2 PPAL CB) sólo cuentan con las funciones L-I, lo cual no fue posible hacer un escalonamiento ideal entre curvas, optando por activar la función del instantáneo ya que si se hubiese coordinado solo con la función “L” se incrementaba el nivel de Arc Flash en el BUS 2 y se traslapaban las curvas con el interruptor principal del BUS 1 (BUS 1 PPAL CB) dejando como propuesta final esta coordinación pero con el inconveniente de que ante una falla en la carga final operan los 3 elementos en serie al mismo tiempo, es decir, operan fusible y los dos interruptores L-I. Lo ideal es que solamente opere el interruptor principal del tablero 2 (BUS 2). 

ESTÁNDARES DE REFERENCIA: 

1. IEEE Std 242-2001, IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems.  

Acerca del autor: 

Ing. Diego González Martínez 

Ingeniero Electricista 

Ingeniero de servicio en Radthink S.A de C.V. 

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