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Eaton: Improve the short circuit current rating (SCCR), Erhöhung des Short Circuit Current Rating (SCCR)

Cómo aumentar la capacidad de corriente de cortocircuito (SCCR)

La SCCR se define en el Código Eléctrico Nacional (NEC) como la máxima corriente de cortocircuito que un componente o sistema debe poder soportar con seguridad. Además del NEC, la Administración de Seguridad y Salud en el Trabajo (OSHA) de EE. UU. y Underwriters Laboratories (UL) también han publicado directrices relativas a la SCCR. Antes de que una máquina o sistema pueda ponerse en funcionamiento en Norteamérica, debe cumplir los valores SCCR establecidos por estas normas. 

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¿Cuándo hay que aumentar la SCCR?

Las normas para la SCCR tienen como objetivo principal evitar la instalación de dispositivos con una SCCR inferior a la corriente de cortocircuito disponible en el punto de instalación, ya que estas condiciones podrían provocar una descarga eléctrica o un incendio. Sin embargo, alrededor del 50 por ciento de los fabricantes de máquinas e instalaciones solo cumplen con la SCCR mínima típica de 5 kA cuando fabrican sistemas de conmutación.

Esto puede convertirse en un problema si la corriente de cortocircuito de la alimentación supera los 5 kA. Los importadores se enfrentan al riesgo de que estas máquinas no cumplan los requisitos del NEC y, por tanto, puedan ser aceptadas. Sin embargo, se puede mejorar la resistencia al cortocircuito y, por tanto, el valor SCCR de una máquina, lo que hace que el sistema sea adecuado para una amplia gama de valores de conexión. Esto facilita la instalación al cliente final y garantiza la aceptación de las máquinas, sistemas o armarios eléctricos de acuerdo con la norma UL y las directrices NEC. 

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¿Cómo se puede aumentar la SCCR?

El primer paso, por supuesto, es calcular la resistencia al cortocircuito y determinar el valor SCCR. Si está por debajo de la corriente de cortocircuito en el punto de instalación, por lo general hay dos maneras de aumentar la SCCR:

1.    Sustituya las piezas o componentes con la SCCR más baja para aumentar la SCCR del conjunto.

2.    La resistencia al cortocircuito de los circuitos eléctricos con valores bajos de SCCR puede mejorarse conectando un dispositivo limitador de corriente aguas arriba.

 

¿Qué dispositivos de protección y conmutación limitadores de corriente pueden utilizarse?

De acuerdo con la norma UL 508A, solo se puede aumentar el valor SCCR en el circuito derivado mediante un dispositivo limitador de corriente. Pueden ser fusibles que cumplan la norma UL 248, interruptores automáticos que cumplan la norma UL 489, así como controladores de motor manuales y combinados de tipo E/F que cumplan la norma UL 508. No está permitido aumentar los valores de los componentes del circuito de alimentación. Además, un dispositivo de protección de sobreintensidad limitador de corriente en el circuito de alimentación no debe utilizarse para aumentar el poder de corte de un dispositivo de protección de sobreintensidad aguas abajo en el circuito derivado ni para mejorar la SCCR de un controlador de motor combinado aguas abajo en el circuito derivado.

En términos sencillos, esto significa que se puede mejorar la SCCR de un contactor de potencia, un relé térmico, un convertidor de frecuencia u otros componentes del circuito derivado. Por otro lado, no es posible mejorar el poder de corte de los interruptores automáticos y fusibles, ni la SCCR de los controladores de motor combinados de tipo F, mediante un dispositivo limitador de intensidad situado aguas arriba, incluso si se encuentran en el circuito derivado.

 

¿Cómo elegir el fusible adecuado para un circuito eléctrico?

Para los fusibles limitadores de intensidad, el valor pico de la intensidad de paso debe determinarse utilizando la tabla SB4.2 de la norma UL 508A (véase la figura 1). No se permite el uso de los datos pico de intensidad de paso publicados por el fabricante para fusibles específicos, ya que estos se pueden sustituir y no hay garantía de que un fusible se sustituya por el mismo fusible del mismo fabricante después de la instalación del dispositivo. Sin embargo, para los interruptores automáticos marcados como limitadores de intensidad, se utilizan los datos pico de intensidad de paso del fabricante.

 

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Figura 1: valor pico de la intensidad de paso en los fusibles limitadores de intensidad. Encontrará la tabla completa de las diferentes clases de fusibles con más explicaciones en nuestro  white paper sobre la SCCR.

¿Qué otras formas de mejorar la SCCR existen?

La SCCR del circuito derivado también puede aumentarse utilizando transformadores de potencia, siempre que no haya limitaciones de espacio. Por ejemplo, es posible utilizar un transformador fuera de un sistema de control porque reduce la posible corriente de cortocircuito en el lugar donde está instalado el sistema. Dependiendo del transformador y de los parámetros de la red, la posible corriente de cortocircuito en el circuito secundario del transformador puede ser inferior a 5 kA, lo que hace que los dispositivos con una SCCR estándar inferior a 5 kA sean aceptables.

Para los sistemas con un sistema de control que no alcanzan una SCCR adecuada para la posible corriente de cortocircuito en el punto de instalación concreto, la posible corriente de cortocircuito puede reforzarse con un transformador de aislamiento aguas arriba (misma tensión primaria/secundaria), siempre que la corriente de cortocircuito secundaria disponible no supere la SCCR del sistema de conmutación. La reducción de la corriente de cortocircuito disponible fuera del sistema de control suele ser el último recurso.

 

Conclusiones

Para garantizar la seguridad eléctrica, los dispositivos en Norteamérica deben cumplir los requisitos de SCCR de las normas pertinentes (puede encontrar más información en el white paper "Componentes limitadores de intensidad: cómo mejorar la capacidad de corriente de cortocircuito (SCCR)" de Eaton). Los dispositivos limitadores de corriente pueden ser útiles para alcanzar la SCCR deseada para el sistema de conmutación. Pueden ampliar el rango admisible de posibles corrientes de cortocircuito para las que está diseñado un sistema de conmutación, a menudo con un mínimo efecto en los diseños estándar. El momento más adecuado para incorporar estos componentes en términos de rentabilidad y eficacia es durante la fase de diseño de un proyecto.

White paper sobre la capacidad de corriente de cortocircuito

Las investigaciones indican que más de la mitad de los fabricantes de equipos originales diseñan sus máquinas con un equipo mínimo típico de SCCR de 5 kA. Sin embargo, con el nuevo código NEC, válido después de enero de 2017, es posible que muchas instalaciones de equipos no cumplan con el código o no estén homologadas. Este white paper explora las normas y las mejores prácticas para determinar el SCCR de los equipos y los métodos homologados para aumentar las capacidades.

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