Disyuntor de curva C frente a curva D para entrada de UPS: cómo elegir
Curva C vs. Curva D: ¿Cuál elegir para la entrada de un SAI?
Un interruptor de entrada de SAI puede dimensionarse correctamente por corriente y aun así dispararse en el momento en que el SAI se energiza.
Esto se observa generalmente cuando el tamaño del cable es correcto, la corriente nominal del interruptor es razonable y no hay una falla aguas abajo, pero el interruptor se dispara solo durante el arranque.
En ese caso, lo primero que hay que comprobar no es el tamaño del interruptor.
Es la característica de disparo.
Un interruptor de curva C y uno de curva D pueden tener la misma corriente nominal, pero reaccionan de manera muy diferente a la corriente de irrupción de corta duración.
Eso es importante en las entradas de SAI.
¿Curva C y curva D: qué cambia realmente?
Para los interruptores automáticos miniatura, la principal diferencia es el rango de disparo magnético instantáneo.
| Curva de disparo | Rango de disparo instantáneo | Uso típico |
|---|---|---|
| Curva C | 5 × In a 10 × In | Distribución general, iluminación, circuitos de enchufes, cargas de motor moderadas |
| Curva D | 10 × In a 20 × In | Transformadores, rectificadores y otras cargas de alta irrupción |
In es la corriente nominal del interruptor.
Para un interruptor de 63 A:
- Curva C: aproximadamente de 315 a 630 A
- Curva D: aproximadamente de 630 a 1.260 A
Estos son rangos, no puntos de disparo fijos.
La respuesta del interruptor también depende de cuánto tiempo dure la corriente.
Por lo tanto, el arranque del SAI debe comprobarse en función de ambos:
magnitud de la corriente de irrupción + duración de la irrupción
La referencia correcta es la curva tiempo-corriente del fabricante del interruptor.
¿Por qué el arranque del SAI puede disparar el interruptor de entrada?
Hay dos causas comunes.
Carga de condensadores del bus de CC
Cuando el SAI se energiza, los condensadores del bus de CC deben cargarse.
La mayoría de los sistemas SAI modernos utilizan un circuito de pre-carga o un arranque de rectificador controlado para limitar esta corriente.
Dependiendo del rectificador y del diseño de pre-carga, la corriente de arranque puede superar temporalmente la corriente de entrada de funcionamiento normal en un margen significativo.
El valor real varía según el diseño del SAI.
Si el fabricante proporciona la corriente y la duración de la irrupción de entrada, utilice esos valores.
Irrupción de magnetización del transformador
Esto es especialmente importante en los sistemas SAI de baja frecuencia basados en transformadores.
Cuando el transformador de entrada se energiza, la irrupción de magnetización puede ser mucho mayor que la corriente en estado estacionario.
El pico depende de:
- ángulo de conmutación
- flujo residual en el núcleo del transformador
- diseño del transformador
- impedancia de la fuente
Esta es la razón por la que el mismo SAI puede arrancar normalmente una vez y dispararse en el siguiente intento.
Nada más ha cambiado.
La condición de energización ha cambiado.
Nota de ingeniería:
Si un SAI arranca normalmente en algunos intentos pero se dispara en otros, especialmente con un transformador de entrada, no aumente inmediatamente la corriente nominal del interruptor. Compruebe primero la forma de onda de arranque, la irrupción del transformador y el ajuste instantáneo del interruptor.
No resuelva los disparos de arranque simplemente aumentando el tamaño del interruptor
Esta es una solución común en obra.
Un interruptor de 63 A se dispara, por lo que se sustituye por uno de 80 A o 100 A.
El SAI arranca, pero la protección puede que ya no sea correcta.
El interruptor más grande puede reducir la protección del cable y afectar la coordinación con el interruptor aguas arriba.
Antes de aumentar la corriente nominal del interruptor, compruebe:
- corriente de entrada real del SAI
- interruptor recomendado por el fabricante
- corriente de irrupción de arranque
- característica de disparo del interruptor
- ampacidad del cable
- protección aguas arriba
Si el interruptor se dispara solo cuando el SAI se energiza, compruebe la curva de disparo antes de cambiar la corriente nominal.
La corriente nominal y la característica de disparo son dos comprobaciones diferentes
Este es el punto clave.
Corriente nominal: compruebe el lado de entrada del SAI
El interruptor de entrada debe seleccionarse a partir de la corriente de entrada real del SAI, no solo de la kVA de salida.
La corriente de entrada depende de:
- carga
- factor de potencia de entrada
- eficiencia del SAI
- corriente de carga de la batería
- distorsión de la corriente de entrada
Por lo tanto, dos sistemas SAI con la misma clasificación kVA pueden requerir diferentes clasificaciones de interruptores de entrada.
El manual de instalación debe ser la primera referencia.
Si el fabricante proporciona un tamaño de interruptor de entrada recomendado, empiece por ahí y verifíquelo con las condiciones del cable y de la instalación.
Característica de disparo: compruebe la irrupción de arranque
Una vez confirmada la corriente nominal, compruebe si el interruptor puede soportar el arranque normal.
Compare los datos de irrupción del SAI con la curva tiempo-corriente del interruptor.
Una regla práctica es:
- si la irrupción entra en la región instantánea de la curva C, es posible un disparo intempestivo
- si el SAI tiene un transformador de entrada, la curva D puede proporcionar más margen de arranque
- si el SAI tiene un arranque suave bien controlado y baja irrupción, la curva C puede ser suficiente
La elección correcta no es automáticamente D.
Es la característica del interruptor la que puede soportar el arranque normal y al mismo tiempo proporcionar una protección adecuada contra fallas.
La curva D no es automáticamente mejor
Un interruptor de curva D tolera una corriente de corta duración más alta.
Eso ayuda con la irrupción de arranque.
Pero el umbral de disparo instantáneo más alto también significa que el circuito puede necesitar una corriente de falla más alta para dispararse rápidamente.
Por ejemplo, un interruptor D63 entra en su rango de disparo magnético instantáneo a aproximadamente:
63 × 10 = 630 A
Eso no significa que 630 A garanticen un disparo instantáneo.
La eliminación fiable de fallas aún debe verificarse contra la curva de disparo del fabricante y la corriente de cortocircuito prospectiva disponible.
Esto es importante especialmente donde la instalación tiene:
- cables alimentadores largos
- alta impedancia de bucle
- una fuente relativamente débil
- capacidad limitada del transformador aguas arriba
Por lo tanto, la curva D no debe seleccionarse solo porque una curva C dispare intempestivamente.
La corriente de cortocircuito disponible aún debe verificarse.
Los sistemas SAI basados en transformadores requieren más atención
Los sistemas SAI basados en transformadores suelen requerir más atención durante la selección del interruptor porque la irrupción de magnetización del transformador puede ser mucho mayor que la corriente de funcionamiento normal.
Un interruptor puede parecer correcto desde la corriente en estado estacionario y aun así dispararse al energizarse.
Para estos sistemas SAI, un MCB de curva D puede ser más adecuado si la irrupción de arranque entra en la región instantánea de la curva C.
Pero la selección final aún debe satisfacer:
- protección del cable
- protección contra cortocircuitos
- condiciones del bucle de falla
- coordinación aguas arriba
Para sistemas SAI más grandes, C vs. D curva a menudo no es la pregunta correcta
Las características C y D se aplican principalmente a los interruptores automáticos miniatura.
Para sistemas SAI trifásicos más grandes, la protección de entrada suele ser un:
- MCCB
- MCCB ajustable
- ACB
En esos casos, el problema real suele ser la configuración de la protección, no la letra C o D.
Compruebe:
- valor de consigna de tiempo largo
- valor de consigna de tiempo corto
- valor de consigna instantáneo
- retraso de tiempo corto
- coordinación aguas arriba y aguas abajo
En sistemas SAI más grandes, como 80 kVA, 120 kVA o 200 kVA, esto suele ser más relevante que comparar las curvas C y D.
Compruebe también el interruptor aguas arriba
El interruptor del alimentador del SAI no es el único dispositivo que ve la irrupción de arranque.
El interruptor aguas arriba también la ve.
Si el ajuste instantáneo aguas arriba es demasiado bajo, el interruptor del alimentador del SAI puede permanecer cerrado mientras que el interruptor aguas arriba se dispara.
Eso puede apagar una parte mucho mayor del sistema de distribución.
Para sistemas más grandes, la coordinación debe verificarse utilizando:
- tablas de selectividad del fabricante
- curvas tiempo-corriente
- cálculos de coordinación de protección
No se base solo en la corriente nominal del interruptor.
Los armónicos de entrada también afectan la carga del interruptor
Algunas topologías de rectificador de SAI pueden tener una distorsión de la corriente de entrada relativamente alta.
Esto aumenta la corriente RMS y el calentamiento en:
- cables
- interruptores
- barras colectoras
- terminales
Los sistemas SAI modernos con PFC activo suelen tener una distorsión de la corriente de entrada mucho menor, pero aún así deben utilizarse los datos reales del fabricante.
Para el dimensionamiento del interruptor, utilice la corriente de entrada RMS real en la condición de funcionamiento relevante.
Lista de verificación práctica del interruptor de entrada del SAI
| Comprobar | Qué verificar |
|---|---|
| Corriente de entrada del SAI | Utilice la corriente de entrada real, no solo la kVA de salida |
| Recomendación del fabricante | Consulte primero el manual de instalación |
| Irrupción de arranque | Compruebe tanto el pico de corriente como la duración |
| Característica del interruptor | Compare con la curva tiempo-corriente |
| Transformador | Tenga en cuenta la irrupción de magnetización si está instalado |
| Protección del cable | No sobredimensione el interruptor solo para evitar disparos intempestivos |
| Corriente de cortocircuito | Confirme suficiente corriente de falla para un funcionamiento fiable |
| Protección aguas arriba | Compruebe la selectividad y la coordinación |
| Sistemas SAI grandes | Compruebe los ajustes de MCCB/ACB, no solo C vs. D |
Punto final
La selección del interruptor de entrada del SAI se reduce a tres preguntas separadas:
La corriente nominal del interruptor se selecciona a partir de la corriente de entrada del SAI.
La característica de disparo o el ajuste magnético del interruptor deben coordinarse con la irrupción de arranque del SAI y la corriente de cortocircuito disponible.
La selección final del interruptor aún debe satisfacer la protección del cable, la protección contra cortocircuitos y la coordinación aguas arriba.
Si un SAI se dispara solo durante el arranque, no asuma que el interruptor es demasiado pequeño.
Compruebe si la irrupción de arranque simplemente está entrando en su región de disparo instantáneo.
En muchos casos, el problema no es la capacidad del interruptor.
Es la característica del interruptor.
