Los variadores de velocidad regulables a menudo incluyen la función de protección de fuga a tierra. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la protección no es compatible con los sistemas con conexión a tierra de alta resistencia (HRG). La protección a menudo no se puede ajustar a un valor por debajo de la gama de paso de la resistencia de puesta a tierra del neutro (NGR).
Cuando este es el caso, y la detección de fuga a tierra es un requisito del diseño del sistema, se debe usar un dispositivo de protección de fuga a tierra complementario, generalmente un monitor de corriente residual.
Los variadores velocidad regulables de baja tensión (hasta 600 V) suelen tener una etapa de entrada de rectificador simple de seis pulsos que crea una barra de CC desde la cual una etapa de inversor crea una salida de frecuencia y tensión controlados. Esta salida se utiliza para controlar la velocidad del motor conectado y la carga accionada para controlar el proceso.
Se puede usar un transformador de corriente de secuencia cero (ZSCT) con núcleo equilibrado, conectado a un monitor de corriente residual, para detectar una fuga a tierra en el variador, el cableado y el motor. La zona de protección es después (lado de la carga) del transformador. Cuando se instala en el centro de control del motor de alimentación (posición 1 en la figura), también se detectan fugas a tierra en el motor y en el cable entre el motor y el variador.
Esta posición permite la mayor zona de protección. Cuando se instala en la entrada del variador (posición 2), la zona de protección también incluye el variador. Cuando se instala en el lado de carga del variador (posición 3), también se detecta una fuga a tierra en el motor y en el cable entre el motor y el variador.
Los variadores de velocidad incluyen componentes semiconductores como diodos y transistores bipolares de puerta aislada (IGBT), y disponen de una sección de barra CC. Una fuga a tierra en cualquiera de estos elementos es una fuga a tierra CC. A veces, los variadores de velocidad funcionan a velocidades muy bajas, por lo que existirá una frecuencia de salida baja, que será la frecuencia fundamental de una fuga a tierra.
Los habituales monitores de fuga a tierra de tipo corriente residual no pueden detectar fugas a tierra de baja frecuencia o fugas a tierra CC: son insensibles a frecuencias por debajo de 20 o 30 Hz. Un sistema con variadores de velocidad debe incluir detectores de fuga a tierra con capacidad de detección de baja frecuencia y falla CC. Para llevar a cabo esta función, hay disponibles relés de corriente residual especiales que utilizan transformadores de corriente especiales.
Los variadores de velocidad usan componentes semiconductores para rectificar e invertir la tensión y la corriente. Para generar una salida CA, se conmuta rápidamente la tensión interna CC. El resultado son componentes de tensión de alta frecuencia que conducen la corriente a tierra a través de la capacitancia del sistema distribuido: esta corriente no es el resultado de una fuga a tierra.
Estas señales de alta frecuencia engañan a los detectores sencillos de fuga a tierra sensibles a la banda ancha y pueden indicar erróneamente fugas a tierra inexistentes si no se configuran a un valor elevado. Esto puede evitarse fácilmente utilizando monitores de corriente residual que usan filtros de paso bajo o paso de banda que ignoran el ruido de alta frecuencia.
En un sistema de corriente eléctrica de baja tensión (normalmente 600 V o menos), con conexión a tierra de alta resistencia (HRG), la corriente de fuga a tierra se limita a un nivel lo suficientemente bajo para que el sistema no necesite dispare de inmediato.
Cuando se configura como un sistema pulsante, la fuga a tierra se localiza usando un amperímetro de pinza portátil. Si se coloca antes de la fuga, el amperímetro muestra la corriente de la fuga. Si se coloca después de la fuga, el amperímetro puede mostrar una corriente de descarga espontánea. Para diferenciar entre estas mediciones, se activa el circuito pulsante y la corriente de fuga a tierra "pulsa", lo que se distingue fácilmente de la corriente de carga cuando se observa el amperímetro.
Bender puede suministrar componentes como el monitor de puesta a tierra del neutro NGRM700, que tiene una función de control de pulsos, y puede alimentar un sistema HRG completo con control de pulsos y amperímetro.
| Nombre | Tipo | Tamaño | Idioma | Sello de tiempo | D-/B-Número |
|---|---|---|---|---|---|
| System Grounding in the Americas, Australia, South Africa and Other Regions | Folletos de aplicación | 576.7 KB | EN | 2019/05/1313.05.2019 |
Productos
El avanzado monitor de Resistencia de Neutro a Tierra para aplicaciones HRG
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