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Capítulo 3. Funciones y Principios de Operación
3.6.1
Principios de operación
Los relés térmicos, basados en la medición directa de la temperatura del equipo que se desea
proteger, presentan la dificultad de la medida en los elementos más sensibles de los equipos
principales (arrollamientos), debiendo tomar la señal de las zonas contiguas (aceite, aislantes,
etc.), con la pérdida de efectividad que ello provoca debido a la alta inercia térmica.
Por ello, se utilizan relés de imagen térmica, basados en la simulación, por medio de algoritmos
procedentes de modelos físicos, de la temperatura de la máquina o instalación que se desea
proteger, a partir de algunas magnitudes eléctricas (típicamente la intensidad).
Se supone, entonces, que para el caso de sobrecargas normales, el fenómeno principal de
deterioro de los equipos es el fenómeno térmico, dejando de lado los defectos dinámicos.
Los terminales de protección del tipo 6IRV disponen de una unidad de protección por imagen
térmica que, por medio de la medida de la intensidad circulante y de la resolución de la
ecuación diferencial térmica, estima el estado térmico para producir un disparo cuando se han
alcanzado niveles de temperatura elevados.
Los algoritmos se basan en modelizar el calentamiento de un elemento resistivo ante el paso
de una corriente eléctrica. No se considera el efecto de la radiación, ya que, para las
temperaturas que alcanzan los elementos a proteger (inferiores a 400 ºC), su repercusión se
considera despreciable, ni otras fuentes de disipación de calor diferentes de la derivada del
efecto Joule.
Si, tras un periodo de sobrecarga relativamente corto, el valor de la intensidad vuelve a valores
nominales, se simula también el enfriamiento del equipo.
La unidad de imagen térmica no tiene un umbral a partir del cual arrancar; siempre está
"arrancada". El tiempo de disparo depende de la intensidad que circule desde un instante dado
hasta que se alcance la temperatura límite y del valor de la temperatura en un instante
concreto. La temperatura previa depende de lo ocurrido con anterioridad, de la intensidad que
se haya medido y del tiempo que haya sido aplicada.
La ecuación diferencial que controla cualquier fenómeno térmico es la siguiente:
Donde:
I:
Es el valor eficaz de la intensidad medida
:
Es la constante de tiempo. Parámetro ajustable
Imax: Valor de la intensidad máxima admisible en régimen permanente. Parámetro
ajustable
d
2
I
dt
3.6-2
6IRV: Equipo de Control de Interruptor
ZIV GRID AUTOMATION, S.L. Zamudio, 2012
L6IR1210A
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