La protección diferencial en los variadores de velocidad

El uso de uno o varios variadores de velocidad está cada vez más extendido en muchos procesos industriales: desde aplicaciones básicas como el bombeo, hasta máquinas con precisas operaciones robotizadas. Pero también las utilizamos en nuestro día a día: lo incorporan las lavadoras, los ascensores y los sistemas de climatización modernos.

La protección diferencial tipo B debe instalarse en cualquier instalación con presencia de variadores; industria, líneas de montaje, montacargas, etc.

El variador es una carga un tanto particular que hay que tener muy en cuenta a la hora de elegir su correcta protección diferencial, especialmente en aquellos procesos y aplicaciones cuya continuidad de servicio es esencial. Un mal diseño o una mala ingeniería en la elección de la protección diferencial en estos variadores nos puede abocar a disparos intempestivos que entorpecerán nuestro proceso productivo. Por no hablar del coste directo que la parada y posterior arranque supondrían.

¿Cómo elegir la protección diferencial?

Algunas de las claves a la hora de entender qué protección diferencial debes elegir para tu variador debemos buscarla en dos de las particularidades en su funcionamiento:

1- Los filtros EMI que usan comúnmente los variadores (que atenúan las frecuencias de conmutación del propio variador en su funcionamiento)

2- Su uso perturba nuestra red eléctrica con presencia de armónicos.

¿En qué afecta el filtro EMI a la protección diferencial?
Es importante que sepas que todos los filtros EMI se comportan como un condensador conectado a tierra y que, por lo tanto, su uso hace circular una corriente a tierra que es medida por cualquier diferencial como una fuga. Si esta corriente a tierra entra dentro del umbral de disparo del diferencial, este podría saltar.

De acuerdo con la norma IEC-60947-2-M, un diferencial debe dispararse con una corriente entre el 50 % y el 100 % de su sensibilidad. Pongamos números para entender mejor este concepto: si tu diferencial tiene una sensibilidad de 300 mA, esto significa que debe disparar cuando mida una fuga entre 150 mA (el 50 %) y 300 mA (el 100 %).

A modo de ejemplo, si tenemos en cuenta una corriente de fuga máx. típica para los variadores trifásicos de 1 kW de 10mA, aproximadamente (el dato exacto de tu variador lo puedes extraer de la ficha técnica del filtro EMI), te recomendamos instalar un máximo de 12 convertidores por diferencial. Fíjate que 12 x 10 mA = 120 mA, lejos aún de los 150 mA a partir de los cuales puede disparar. Así, evitarás los molestos disparos intempestivos en tu protección diferencial.

La segunda particularidad que debemos tener en cuenta para la elección del diferencial, si queremos conseguir una correcta protección de los variadores, es que su uso perturba la red eléctrica con armónicos. El problema aquí es que algunos tipos de diferencial, al no estar preparados para estas frecuencias armónicas, pueden inducir en nuevos disparos intempestivos.

La oferta de CIRCUTOR

CIRCUTOR, que acumula una amplia experiencia en el diseño de soluciones de protección diferencial desde sus orígenes, en 1973, incorpora en sus sistemas de protección tipo A un sistema de Ultrainmunidad, que ofrece una serie de ventajas específicamente pensadas para este ámbito de aplicación.

En concreto, toda la protección diferencial de CIRCUTOR garantiza el disparo a partir del 85 % de su sensibilidad, mejorando el 50 % que exige la norma. De esta manera, fijamos el disparo en la parte superior del umbral, lo que en la práctica significa que podemos poner alguna carga adicional. O bien que tenemos un mayor ‘cojín’ de seguridad antes de disparar. En definitiva: es una característica muy útil que te ayuda a ahorrar disparos en tu protección.

Algunos de nuestros equipos de protección diferencial con sistema ultrainmunizado

RGU-10, Relé diferencial para Transformador WGC, tipo A, 3 módulos y display

RGU-2, Reles diferencial para Transformador WGC, tipo A, 2 módulos y display

RGE-RL, Relé diferencial para Transformador WGC, tipo A ultrainmunizados

WRU-10, Relé diferencial tipo A ultrainmunizados con transformador incorporado

WGC, Transformador diferencial

Otra de las ventajas del sistema Ultrainmunizado de CIRCUTOR es la inmunidad que ofrece ante la presencia de armónicos, tratando la corriente medida y eliminando o filtrando las frecuencias superiores a 50/60 Hz. Conjuntamente con la inmunidad ante transitorios, se trata de una buena prestación que elimina los disparos que se ocasionen en las instalaciones por este tipo de perturbaciones.

Margen de disparo entre 85% - 100% de la sensibilidad.

Respuesta en frecuencia con filtrado de las fugas a altas frecuencias.

Más inmunidad a los transistorios de la red hasta 3 kA para impulsos 8/20 μs

Además, si a las prestaciones del sistema Ultrainmunizado le añadimos un display y/o comunicaciones, conseguimos una monitorización y un seguimiento de la evolución de la fuga en el sistema que estamos protegiendo. Esto nos permite adelantarnos a los problemas que los fallos de aislamiento y las fugas a tierra pueden ocasionar.

La próxima ocasión que tengas que elegir la protección para unos variadores, ten en cuenta estos consejos básicos. Y recuerda que CIRCUTOR tiene un amplio abanico de soluciones de protección diferencial, que, con sus prestaciones de inmunidad y comunicaciones, se convierten en la solución ideal para esta aplicación de uso tan extendido.

Elegir la protección diferencial adecuada es clave para garantizar el fin de los disparos intempestivos en tus instalaciones. Con nuestro sistema Ultrainmunizado, es posible conseguirlo.