MANUAL PARA LINIEROS – DOCUMENTO EDUCACIONAL 1. VALORES NOMINALES Las características asignadas a los hilos fusibles se basan en los ensayos efectuados y en las condiciones de funcionamiento para los que fueron diseñados y fabricados y deben incluir las que a continuación se relacionan. 1.1 Corriente Permanente Nominal La corriente asignada para un fusible, es la máxima corriente que un fusible nuevo puede soportar de una manera continua, sin que su temperatura sobrepase los 40°C. 1.2 Tensión Nominal Máxima Tensión máxima del sistema fase – fase o fase – tierra, teniendo en cuenta cual es su sistema de puesta a tierra (monofásico – trifásico). 1.3 Frecuencia Los hilos fusibles pueden ser aplicados a sistemas de 60 Hertz. 2. VALORES NOMINALES PREFERIDOS Las corrientes permanentes nominales de los hilos fusibles deben ser: A). Corrientes nominales preferidas (en Amperios) 6 – 10 – 15 – 25 – 40 – 65 – 100 – 140 – 200 B). Corrientes nominales intermedias (en Amperios) 8 – 12 – 20 – 30 – 50 – 80 C). Corrientes nominales inferiores (en Amperios) 1–2–3 3. TENSION NOMINAL La tensión nominal máxima de los hilos fusibles debe ser: TABLA No. 1 4. CARACTERISTICAS TIEMPO – CORRIENTE DE LOS HILOS FUSIBLES UNIVERSALES PARA USO EN CORTACIRCUITOS DE DISTRIBUCION TIPO ABIERTO 4.1 Características de Desempeño Las características de tiempo – corriente de los hilos fusibles se basan en la aplicación de una corriente a un fusible nuevo y sin carga previa, instalado en el corta circuito especificado (15Kv, 27Kv y 38Kv). Estas características tiempo – corriente deben presentarse como curvas de fusión mínimas y de interrupción total para todos los hilos fusibles de 1 a 200 Amperios nominales, determinado por los resultados obtenidos en los ensayos de verificación de las características tiempo – corriente. A). Características de Tiempo – Corriente de Fusión Mínima: Estas curvas muestran el tiempo mínimo que tarda en fundir un hilo fusible por una corriente dada (ver Gráficas No. 1A y 1B). B). Características de Tiempo – Corriente de Fusión Máxima y Despeje Total: Estas curvas muestran la relación entre la corriente del fusible y el tiempo de fusión mínimo más la tolerancia más el tiempo de arco del fusible (ver Gráficas No. 2A y 2B). 4.2 Características de Fusión (Prearco) Tiempo – Corriente de los Hilos Fusibles Tipo K y Tipo T Las características tiempo – corriente para los hilos fusibles tipo K y Tipo T deben cumplir con las corrientes máximas y mínimas requeridas para fundir el hilo fusible en tres zonas de tiempos designadas en las tablas 2 y 3, así (ver Tablas No. 2 y 3): A). 300 segundos para hilos fusibles de 1 a 100 Amperios nominales B). 10 segundos C). 0.1 segundos 4.3 Exactitud La banda de tolerancia definida para las curvas mínima y máxima de los hilos fusibles tipo K y tipo T no debe exceder de la curva de fusión mínima en mas del 20% para la corriente de fusión máxima. Los tiempos de fusión o prearco en las zonas de 300 o 600 segundos – 10 segundos – 0.1 segundos obtenidos en los ensayos deben permanecer dentro de la banda de tolerancia para verificar el comportamiento en forma continua de los fusibles (ver Tablas No. 4 y 5). GRAFICA No. 1A: CURVA DE FUSION MINIMA HILOS FUSIBLES TIPO K DE 1 – 200 AMPERIOS NOMINALES GRAFICA No. 1B: CURVA DE FUSION MINIMA HILOS FUSIBLES TIPO T DE 1 – 200 AMPERIOS NOMINALES GRAFICA No. 2A: CURVAS DE FUSION MAXIMAS Y DEPEJE TOTAL HILOS FUSIBLES TIPO K DE 1 – 200 AMPERIOS NOMINALES GRAFICA No. 2B: CURVAS DE FUSION MAXIMAS Y DEPEJE TOTAL HILOS FUSIBLES TIPO T DE 1 – 200 AMPERIOS NOMINALES TABLA No. 2: CORRIENTES DE FUSION PARA HILOS FUSIBLES TIPO K (RAPIDO) TABLA No. 3: CORRIENTES DE FUSION PARA HILOS FUSIBLES TIPO T (LENTO) TABLA No. 4: CORRIENTES DE FUSION PARA HILOS FUSIBLES TIPO K Y TIPO T TABLA No. 5: RESULTADOS DE LOS ENSAYOS DE FUSION TIEMPO – CORRIENTE NOTA: Ver Gráficas # 3A y 3B. 4.4 Identificación de los Fusibles Los hilos fusibles se designan por letras tales como K o T, de acuerdo con su cumplimiento con las características específicas de tiempo de fusión – corriente. La relación de velocidad para cada tipo de fusible está dada por la relación entre la corriente de fusión a 0.1 segundo y la corriente de fusión a 300 segundos. En caso de un fusible con capacidad mayor a 100 Amperios nominales, se toma el valor de 600 segundos. TABLA No. 6 A). Denominación del Tipo K: Los hilos fusibles tipo K son de alta velocidad cuya característica de tiempo de prearco / corriente varía de 6.0 a 8.1 B). Denominación del Tipo T: Los hilos fusibles tipo T son de lenta velocidad cuya característica de tiempo de prearco / corriente varía de 10.0 a 13.1 GRAFICA No. 3A: CURVAS DE FUSION MINIMA Y DESPEJE TOTAL HILOS FUSIBLES TIPO K DE 6 AMPERIOS GRAFICANDO LOS RESULTADOS DE LA TABLA No. 5 GRAFICA No. 3B: CURVAS DE FUSION MINIMA Y DESPEJE TOTAL HILOS FUSIBLES TIPO T DE 80 AMPERIOS GRAFICANDO LOS RESULTADOS DE LA TABLA No. 5 5. CONSTRUCCION PARA HILOS FUSIBLES UNIVERSALES El hilo fusible universal debe consistir de un elemento sensible a la corriente (plata, cobre, estaño, etc.) encapsulado en una cubierta resistente al ambiente y con propiedades extintoras de arco (tubo de fibra vulcanizada). El hilo debe estar provisto en la parte superior de una cabeza de contacto (borne sólido o removible) y de un conductor flexible en la parte inferior (cable de cobre trenzado y estañado). GRAFICA # 4: PARTES CONSTRUCTIVAS DE UN HILO FUSIBLE UNIVERSAL “Cuando se requiere un hilo fusible de menor amperaje, el personal de campo muchas veces opta por cortar el hilo fusible. Esta práctica es muy peligrosa, puesto que altera las características eléctricas del hilo fusible, perdiéndose de esta manera la coordinación con otros dispositivos de protección”. 5.1 Diámetro de la Cabeza El diámetro de la cabeza de los hilos fusibles debe ser el siguiente: TABLA No. 7 Las tapas fungibles para cortacircuitos tipo abierto de 100 y 200 Amperios deben cumplir con los siguientes requisitos para acomodar el borne y la arandela del elemento fusible universal del valor nominal correspondiente. TABLA No. 8 FOTOGRAFIA No. 1: INSTALACIÓN DE UN HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS DE BORNE FIJO CON ARANDELA EN UN PORTAFUSIBLE DE 100 AMPERIOS NOMINALES 15 Kv NOTA: En la fotografía No. 1, el diámetro de la arandela del hilo fusible se acomoda perfectamente en el extremo superior de la rosca del porta fusible, realizando un buen contacto. “No se debe retirar la arandela porque el contacto eléctrico va a ser mínimo, interfiriendo con el correcto funcionamiento del hilo fusible y ocasionando posibles puntos calientes”. FOTOGRAFIA No. 2: INSTALACIÓN DE UN HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS DE BORNE FIJO SIN ARANDELA EN UN PORTAFUSIBLE DE 100 AMPERIOS NOMINALES 15 Kv “Los hilos fusibles de 1 a 50 Amperios nominal de cabeza fija llevan arandela. Es importante no eliminar la arandela en el momento de la instalación puesto que esto puede generar un mal contacto en la tapa del porta fusible y el borne del fusible creando los llamados puntos calientes”. OPERACIÓN POR FALSO CONTACTO: “El falso contacto se origina por vibración, por poca presión de sujeción, por poca área de contacto o por los ciclos de calentamiento y enfriamiento a que se someten los hilos fusibles”. “Se reconoce por la decoloración o carbonización del material, cuando esto ocurre, el hilo fusible no alcanza a conducir su corriente nominal porque empieza a elevarse su temperatura sobrepasando los límites especificado, provocando así una interrupción”. GRAFICA No. 5: EFECTO DE LA TEMPERATURA EN HILOS FUSIBLES 5.2 Tamaño y Forma El tamaño y la forma de los hilos fusibles deben ser tal que puedan entrar libremente en un porta fusibles con el diámetro interior siguiente (ver Fotografía # 3): TABLA No. 9 5.3 Longitud Mínima Total La longitud mínima total para los hilos fusibles con valores nominales de 1 a 200 Amperios debe ser de 51 cm para uso en cortacircuitos de 15 Kv y menos. No se ha normalizado la longitud de los hilos fusibles para usar en cortacircuitos de 27 y 38 Kv. FOTOGRAFIA No. 3: EL HILO FUSIBLE TIPO K DE 200 AMPERIOS ENTRA LIBREMENTE EN EL PORTAFUSIBLE DE 200 AMPERIOS NOMINALES 15 Kv Y EL HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS ENTRA LIBREMENTE EN EL PORTAFUSIBLE DE 100 AMPERIOS NOMINALES 15 Kv 5.4 Requisitos de Doblado El cable de los hilos fusibles debe doblar fácilmente para que durante su instalación y operación no interfiera con el funcionamiento correcto de los cortacircuitos. El cable debe presentar un recubrimiento de estaño para proteger de la corrosión del medio ambiente. El espesor máximo de los cables de los hilos fusibles no debe exceder las siguientes medidas: TABLA No. 10 “No cortar el sobrante del cable del hilo fusible una vez montado en el porta fusible, para evitar corrosión, destrenzamiento del cable u oxidación”. “No introducir la punta sobrante del cable dentro del porta fusible porque dificulta la interrupción del corta circuito”. TABLA No. 11: RECOMENDACIONES DEL FABRICANTE FOTOGRAFIA No. 4: INSTALACIÓN DEL CABLE DE UN HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS EN EL EXTREMO INFERIOR DEL PORTAFUSIBLE DE 100 AMPERIOS 15 Kv 5.5 Elemento Resistente al Ambiente, con propiedades extintoras de arco Los hilos fusibles universales deben tener un elemento de material apropiado para la resistencia al ambiente con propiedades extintoras de arco. El tubo de fibra vulcanizada ensamblado en los hilos fusibles cumplen con esas propiedades. “Los tubos de cartón: A. Prenden candela B. Queman porta fusibles C. Queman los contactos del corta circuito” “Es importante que no se retire el tubo protector de los hilos fusibles, porque este ayuda a confinar los gases que se generan en el momento de la fusión ayudando al corta circuito en su labor de interrupción. Esto significa que la falla queda restringida a unos poco kilovatios y no a unos cuantos megavatios”. FOTOGRAFIA No. 5A: INSTALACIÓN DE UN HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS CON TUBO PROTECTOR EN EL PORTAFUSIBLE PARA AYUDAR A CONFINAR LOS GASES Y A LA INTERRUPCION DEL CORTACIRCUITO GRAFICA No. 6: CORTACIRCUITOS EN SU LABOR DE INTERRUPCION FOTOGRAFIA No. 5B: INSTALACIÓN DE UN HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS SIN TUBO PROTECTOR EN EL PORTAFUSIBLE. EL SISTEMA DE DISTRIBUCION Y FUNDAMENTALMENTE LOS TRANSFORMADORES QUEDARAN DESPROTEGIDOS DE LAS CORRIENTES ELECTRICAS DE UN ARCO SIN LA INSTALACIÓN DE UN TUBO PROTECTOR FOTOGRAFIA No. 6: TUBOS PROTECTORES FABRICADOS CON FIBRA VULCANIZADA PARA LOS HILOS FUSIBLES UNIVERSALES 6. RESISTENCIA A LA TRACCION Todos los hilos fusibles deben soportar un esfuerzo de tracción de 4.5 Kg (10 lb) cuando se ensayan en frío (25ºC), sin que presente daño eléctrico o mecánico en ninguna parte del hilo fusible. Los hilos fusibles tipo K y T de 1, 2 y 3 Amperios nominal están diseñados para soportar un esfuerzo de tracción de 14 lb, esto es 1.4 veces los requerimientos de la norma. Los hilos fusibles tipo K y T de 6 a 200 Amperios nominal resisten un esfuerzo de tracción de 20 lb y más. Un hilo fusible debe ensayarse en un máquina de tracción en la que se pueda aplicar la fuerza especificada anteriormente. La fuerza debe aplicarse gradualmente. Se considera que un hilo fusible ha pasado el ensayo sino presenta daño tal como: rotura del hilo, aflojamiento o deslizamiento del hilo en el borne o en el casquillo o estiramiento del hilo al verificarlo en inspección visual. FOTOGRAFIA # 7A: HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS DISPUESTO A RECIBIR UNA FUERZA DE TRACCION FOTOGRAFIA # 7B: HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS APLICANDO UNA FUERZA GRADUAL DE 10 Kg EN UN LAPSO DE 3 SEGUNDOS FOTOGRAFIA No. 7C: HILO FUSIBLE TIPO K DE 6 AMPERIOS DESPUÉS DEL ENSAYO DE TRACCIÓN MECANICA. LA MEDIDA DEL HILO DESDE EL BORNE HASTA EL CASQUILLO SE CONSERVA, Y EL HILO NO PRESENTA ROTURA, DESLIZAMIENTO NI DESPRENDIMIENTO 7. ENSAYOS DE AUMENTO DE TEMPERATURA Los hilos fusibles deberán conducir la corriente nominal asignada de forma permanente e instalados en el cortacircuitos para el cual fueron diseñados, sin que las temperaturas y el calentamiento excedan los valores límites indicados en la siguiente tabla. TABLA No. 12: INCREMENTOS DE TEMPERATURA Las medidas de temperatura y del calentamiento deben tomarse con dos termopares o termocuplas. Una ubicada en el punto más caliente del fusible y otra a 30.5 cm del lado del corta circuito. La corriente de ensayo debe aplicarse continuamente hasta que tres lecturas consecutivas de la temperatura tomada con intervalos de 30 minutos muestren una variación máxima de 1ºC después de haberse estabilizado la temperatura de prueba (Ver Gráfica No. 7). 8. PLACA DE CARACTERISTICAS Información mínima que debe estar marcada en cada hilo fusible: A). Corriente Nominal Permanente B). Tipo de Fusible. Esta identificación debe ir después de la corriente nominal permanente C). Marca del Fusible D). Fecha de Fabricación Ver Fotografía No. 8. GRAFICA No. 7: REPORTE DE PRUEBAS DE TEMPERATURA HILO FUSIBLE TIPO T DE 80 AMPERIOS FOTOGRAFIA No. 8: BORNES FIJOS DE HILOS FUSIBLES TIPO K DE 6 AMPERIOS Y TIPO T DE 80 AMPERIOS CON SU IDENTIFICACIÓN Información mínima que debe indicarse en el empaque y cajas de despacho: A). Nombre del Fabricante B): Tensión Nominal del Servicio C). Tipo de Fusible D). Corriente Nominal Permanente E). Fecha de Fabricación FOTOGRAFIA No. 9: EMPAQUE DE HILOS FUSIBLES TIPO K DE 6 AMPERIOS Y TIPO T DE 80 AMPERIOS CON SU INFORMACIÓN 9. RECOMENDACIONES PARA LA INSTALACION No No No No No retirar la arandela retirar el tubo protector debilitar el cable debilitar el hilo cortar el cable en el contacto inferior del porta fusible Al manipular indebidamente el hilo fusible, Usted está alterando las características eléctricas y por ende el producto pierde la garantía de fábrica.
