22408378 Tecnologia Ansi Vs Iec En Baja Y Media Tension

Tecnología ANSI vs IEC en baja y media tensión

Expo Foro Eléctrico PEMEX – CANAME- CFE 23- Abril- 2008

Construyendo un Nuevo Mundo Eléctrico

Temario
Objetivo
Introducción
Análisis de la normatividad
Pruebas Prototipos
Pruebas de Certificación
Certificación
Conclusiones

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Objetivo


Presentar las diferencias más sobresalientes entre requisitos de

normas

ANSI/UL/NEMA

y

normas

IEC;

en

diseño,

construcción y aplicación de productos.

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Zona de influencia de las normas

IEC

CSA IEC

JIS

ANSI/ UL IEC

IEC

IEC UL IEC IEC

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IEC

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Las normas Norte Americanas

Reglas Generales códigos

NEC (National Electrical Code – NFPA70) CSA C22.1 (Canadian Standards Association) NOM-001-SEDE-2005 (Secretaría de Energía)

guías

recomendaciones IEEE

ANSI

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UL

normas productos NEMA CSA

NOM/NMX

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La norma internacional

Reglas Generales códigos

regionales & nacionales (Cenelec, VDE, NF,...)

guías

nacional (C 15-100, ...) normas productos IEC International Electrotechnical Commission :

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Análisis de Normatividad (Tablero baja tensión)

ANSI/ UL Especifican los requisitos de diseño y construcción Requisitos específicos para lámina, zapatas, barras conductoras, etc.

IEC Están orientadas al cumplimiento de pruebas

Una tensión máxima de 600 V corriente alterna

Los requisitos específicos de construcción no se especifican Una tensión máxima de 1000 V c.a. y 1500 V c.d., a frecuencias que no excedan 1 000 Hz

Prueba dieléctrica 1 000 V + 2 veces la tensión nominal durante 1 minuto

Prueba dieléctrica para 300 V: 2 000 V/ 1 seg. para 660 V: 2 500 V/ 1 seg.

No especifican condiciones climatológicas Temperatura 40°C máx, altitud 2 000 m máx. Grados de protección para las envolventes Grados de protección para las envolventes IP, tipo 1, 3, 3R, 4, 4X, etc IP2, IP2X, etc Division - Name - Date - Language

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Análisis de Normatividad (Tablero media tensión) ANSI IEC - Tableros para interior y exterior con tensión de- Tableros para interior y exterior con tensión de 1 kV a 38 kV, 60 Hz 1 kV a 52 kV, 50 Hz Compartimentado metálicamente Compartimentos metálicos - Bus - Bus corrido en todo el tablero - Interruptor - Interruptor - TP´s - Cables de carga - Cables de carga - Control - Barras enfundadas - Barras desnudas - Interruptor removible - Interruptor puede ser fijo - Calibre de lámina: Sin especificar espesor de lámina. - 11 MSG entre partes principales y secciones - 14 MSG, puertas, tapas, etc. - No se especifica - TP´s puede ser fijo - Arreglo de fases 1, 2, 3: - Arreglo de barras de acuerdo al fabricante -Arriba hacia abajo -Derecha a izquierda -Frente hacia atrás.

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Análisis de Normatividad (Tablero media tensión) Requisito Aguante mecánico

ANSI Resistencia mecánica entre 1 500 y 10 000 ciclos de transferencia con base en la tensión y la capacidad de apertura

IEC Resistencia mecánica para 2 000 ciclos de transferencia

Capacidad de apertura asimétrica sobre fallas a través de las terminales

50 % con alteración de corriente*

30 % sin alteración*

Valor de corriente pico de aguante a corto tiempo

2,7 Icc

2,5 Icc a 50 Hz 2,6 Icc a 60 Hz 2,7 Icc para casos especiales

Esfuerzo eléctrico

4 K·S·Isc 3 Isc la corriente de apertura simétrica a tensión máxima la corriente de apertura simétrica a tensión máxima por el factor asimétrico (S) por factor de tensión (K)

Duración de corto circuito Igual a 3 s Igual a 1 ó 3 s * Modificación de corriente - ANSI ANSI C37.04 proporciona para altitudes mayores que 1 000 m, lo siguiente: -Un factor de corrección para la tensión aplicable sobre el nivel de aislamiento asignado y sobre la tensión máxima asignada, -Un factor de corrección sobre la corriente de operación asignada.

Altitud m 1 000 1 500 3 000

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Factor de corrección por altitud para Tensión Corriente constante 1,00 1,00 0,95 0,99 0,80 0,96

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Análisis de Normatividad (Tablero media tensión) NRF-PEMEX 4,16 kV; 13,8 kV

ANSI IEC - Tableros para interior y exterior con- Tableros para interior y exterior con tensión de 1 kV a 38 kV tensión de 1 kV a 52 kV Construcción del tablero Compartimentado metálicamente Compartimentos metálicos - ANSI/IEEE C37.20.2 - Bus - Bus corrido en todo el tablero - Sistema de alivio de presión - Interruptor - Interruptor - Para gases o vapores - TP´s - Cables de carga - Garantizar seguridad al operador - Cables de carga - Control - Densidad de 800 A/pulg2 - Barras enfundadas - Barras desnudas - Interruptor tipo removible montado a nivel- Interruptor removible - Interruptor puede ser fijo de piso - 1 500 horas en cámara salina - Calibre de lámina: Sin especificar espesor de lámina. - 11 MSG entre partes principales y secciones - 14 MSG, puertas, tapas, etc. - Termometría ((8.3.1 (f)) No se especifica No se especifica ANSI C57.13 y ANSI C37.20.2 - No se especifica - TP´s puede ser fijo Extraíbles por el frente - Arreglo de fases 1, 2, 3: - Arreglo de barras de acuerdo al fabricante –Arriba hacia abajo –Derecha a izquierda –Frente hacia atrás. - Resistencia calefactores No especifica No especifica - Protocolo de comunicación MODBUS No especifica No especifica

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Análisis de Normatividad (Otro ejemplo)

Protección al Arco
Capacidad que todo tablero debe tener para proteger adecuadamente en caso de falla, al personal que labora con él y las instalaciones .
La falla puede ser originada por múltiples razones, como el olvido de una herramienta después de un mantenimiento, los ambientes corrosivos que se encuentran en algunas instalaciones, la falla de algún componente interno del tablero, la mala operación o forzado de los interbloqueos, la falla del sistema de protección, etc.

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 Cuando ocurre la falla el tablero sufre un sobrecalentamiento muy rápido con la creación de gases calientes y de partículas incandescentes llegando aproximadamente a una temperatura de 20 000 °C en el centro del arco y una radiación térmica considerable, esto nos produce una elevación de presión de aproximadamente 144,789 kPa (21 lb/pulg2), con la expulsión de gases y componentes con una velocidad y fuerza sorprendentes.

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Análisis de Normatividad La norma IEC 62271-200:

La norma ANSI C37.20.7:

•Sin abertura •Sin proyección •Sin desgarre •Sin inflamación de los indicadores verticales •Sin inflamación de los indicadores horizontales •Puesta a tierra operativa

•Las puertas, tapas normalmente bloqueados no se abren. •Las partes que pueden presentar un peligro no son proyectadas. •El arco no crea aberturas accesibles. •Los indicadores verticales no han sido inflamados •Las puestas a tierra son eficaces.

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Análisis de Normatividad

Protección del arco Aplicaciones: Tipo 1(ANSI)

Tipo A (IEC)

- Direccionar y enviar todos los gases y partículas fuera del tablero sin que ocurra nada al frente de éste. -Protección 3 lados del tablero.

Tipo 2 (ANSI)

Tipo B (IEC)

-Direccionar y enviar todas las emisiones de gases y partículas fuera del tablero sin que ocurra nada al frente, atrás y en los costados (libre en la sala, acceso por parte trasera). -Protección 4 lados del tablero.

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Análisis de Normatividad

Protección del arco

Niveles de prueba ANSI -Mínimo: Icc con duración de 0,15 s -Medio: Icc con duración de 0,3 s -Máximo: Icc con duración de 0,5 s.

Niveles de prueba IEC -Mínimo: Icc con duración de 0,15 s.

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Análisis de Normatividad


Ambas tecnologías establecen requisitos de seguridad que debe cumplir el equipo para que los tableros garanticen protección al operador.
El objetivo común es la seguridad, sin embargo, deben respetarse los requisitos para cada tipo de tecnología, la combinación de tecnologías condiciona la seguridad del sistema eléctrico y desempeño del equipo.
No pueden establecerse los mismos requisitos particulares de prueba para los equipo ya que su diseño no es el mismo.

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Pruebas
Pruebas Prototipo 

Prueba de conformidad que se realiza en uno o más dispositivos o elementos representativos de la producción.


Pruebas de rutina 

Prueba de conformidad que se realiza en cada dispositivos o elemento individual durante o después de su producción.


Certificación  



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Pruebas al 100% de la Norma. Evaluación de la conformidad: Examinación sistemática del cierta medida para la cual un producto, proceso o servicio cumple con los requisitos especificados. Pruebas de conformidad: Prueba para evaluación de la conformidad.

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Pruebas ANSI/IEEE

IEC Pruebas tipo o de diseño

- Pruebas dieléctricas - Pruebas del dieléctrico - Pruebas de aguante a frecuencia del sistema - Pruebas de tensión de radio interferencia - Pruebas de aguante al impulso por rayo - Medición de la resistencia de los circuitos - Prueba para el aislamiento de la barra - Pruebas de incremento de temperatura - Prueba de humedad a la entrada de boquillas - Pruebas de aguante de la corriente de corto tiempo y - Pruebas de corriente continua de cresta - Pruebas de aguante de corriente corto tiempo - Verificación de la protección -Prueba de aguante de corriente momentánea del- Pruebas de hermeticidad dispositivo de desconexión primaria del equipo auxiliar - Pruebas de compatibilidad electromagnética - Pruebas de aguante mecánico - Pruebas adicionales en circuitos auxiliares y de - Materiales aislantes en película y moldeados control - Pruebas de resistencia a la flama para aislamiento aplicado - Prueba de calificación de recubrimiento (pintura) - Prueba de lluvia para tableros MC para uso exterior

Pruebas de rutina o de Producción - Pruebas dieléctricas - Pruebas del dieléctrico en el circuito principal - Pruebas de operación mecánica - Pruebas en circuitos auxiliares y de control - Pruebas de puesta a tierra de transformadores de medición - Medición de la resistencia del circuito principal - Pruebas de operación eléctrica y alambrado de control - Prueba de hermeticidad - Diseño e inspecciones especiales Division - Name - Date - Language

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Pruebas Prototipo
Conforme a IEC
Diseño acorde a: 





  

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Dieléctricas – Impulso (15 impulsos de cada polaridad y de presentarse arqueo realizar 5 impulsos más) Pruebas de incremento de temperatura – Valores de acuerdo a las partes (tabla 3 de 60694) Pruebas de aguante de la corriente de corto tiempo y de cresta – Corriente igual a la corriente de corto tiempo del tablero. Pruebas de operación mecánica (prueba de impacto mecánico) Verificación del grado de protección Verificación de capacidades de cierre y apertura

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Certificación





100% ANSI Obligación de pasar al primer intento Obligación de pasar el conjunto Tablero-Interruptor Dieléctricas 



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Impulso – 12 impulsos positivos – 12 impulsos negativos Tensión aplicada – 36 kV, 1 min – Antes y después del cortocircuito

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Certificación
Cortocircuito 



Cortocircuito – 2060 ms (120 ciclos) – 42 kA Corriente momentánea – Ipico 10 ciclos – 92 kA


Temperatura  

Elevación máxima 65°C Distancia del termopar ½”


Mecánicas 

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500 operaciones

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Organismos de Certificación
México 

EMA (Entidad Mexicana de acreditación) – NYCE (Electrónicos) – IMNC (Sistemas de calidad) – ANCE (Eléctricos BT y MT) – NOM (Obligatorias) – NMX (Voluntarias)


Tableros de MT   

No existen normas NOM No existen NMX (actualmente en revisión la NMX-J-068ANCE, con base en ANSI C37.20.2) No hay certificación


Tableros de BT 

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NMX-J-118/1-ANCE y NMX-J-118/2-ANCE (referidas por la NMX-J-515-ANCE en la NOM-003-SCFI).

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Organismo de Certificación
Fuera de México 

A2LA (American Association of Laboratory Accreditation) – KEMA – ANSI (Obligatoria) – UL (Calidad)



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Cofrac - IEC – Asta – Volta – CESI – Kema

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Ejemplo de Certificado ANSI

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Conclusiones
Para mantenerse a la vanguardia tecnológica Schneider Electric sigue reforzando tres puntos esenciales al diseñar sus productos •Seguridad para las personas •Seguridad para Instalaciones •Cumplimiento de Normas


Schneider Electric cumple con todas y cada una de las características que nos marcan las normas, tanto ANSI como IEC, por lo que contamos con la mejor oferta para proteger a las personas e instalaciones.

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Debido a la tendencia que se está generando en la industria eléctrica hacia la armonización de normas, Schneider Electric ha desarrollado equipos bajo diferentes tecnologías con la visión de que éstos puedan utilizarse en cualquier parte del mundo. Tableros con característica de Resistencia al Arco:

TABLERO

NORMA

MASTERCLAD ANSI C37.20.7 ANSI C37.20.2 McSET IEC 62271-200

TENSION CORRIENTE

MARCA

APLICACION

15 kV

3 000 A

Square D

Distribución Primaria

24 kV

3 150 A

Merlin Gerin

Distribución Primaria

SM6

IEC 62271-200

36 kV

1 200 A

Merlin Gerin

Distribución Secundaria

RM6

IEC 62271-200

24 kV

630 A

Merlin Gerin

Distribución Secundaria

MOTORPACT

ANSI C37.20.7 ANSI C37.20.3 ANSI C37.20.7 ANSI C37.20.2

7,2 kV

450 A

Square D

Arrancador Media Tensión

7,2 kV

400 A

Square D

Arrancador Media Tensión

MOTORCLAD

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La

seguridad

en

las

instalaciones

es

un

aspecto

fundamental y crítico por lo que es necesario aprovechar la tecnología disponible para proteger lo más preciado que tenemos …. LA VIDA

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