Mesa de laboratorio y selectividad que no funciona con el Diferencial

Cualquis

Miembro
Hola de nuevo!

Tras un tiempo haciendo instalaciones por ahí necesito que, por favor, me ayudéis de nuevo con este fallo "poltergeist" que me ocurre.

En un edificio de nueva construcción que nos han entregado hemos puesto un aula de electricidad. El constructor nos ha entregado una línea monofásica para el aula, sacada desde el cuadro de la planta, probablemente conectada a los enchufes del aula.
La protección de la planta en nuestro caso (hay otras aulas diversas) es un magnetotérmico M1 de curva C 16A, y un Diferencial D1 de 30mA, de Legrand.
El aula tiene 4 conjuntos de mesas de prácticas. Obviamente, hemos protegido cada conjunto con un Magnetotérmico M2 de curva B 10A, y un Diferencial D2 de 10mA, de Schneider.
De esta forma esperamos que ante un incidente/fallo "P" en que alguien toque una fase y derive a tierra, la protección de las mesas "salte" antes que las del cuadro de la planta, evitando así dejar a oscuras al resto de la planta.
PRUEBA "TEST": Si pruebo D2 con el botón de "Test" va estupendamente y salta solamente él.
PRUEBA "P": con ninguna carga conectada en las mesas (prueba en vacío), si provoco con un cable el fallo "P" en un punto o enchufe de la mesa, tocando fase con tierra, no solo salta D2 sino que también M1 ¡¡e incluso alguna otra protección más en el cuadro general del edificio!!. Incluso una de las veces un D2 no saltó pero sí D1. Por lo general, también en la prueba salta M2. Todas las conexiones de la mesa están verificadas y son correctas.

Teóricamente debería haber saltado solamente D2 y nada más. Es decir, la selectividad pretendida no funciona. Así que mis explicaciones son:

1. Error de concepto: la prueba "P" en bruto no es correcta para D2, porque realmente no está entrando intensidad en el diferencial D2 (no hay cargas conectadas en la mesa) y por lo tanto D2 "no ve" entrar ni salir intensidad. Lo que hago entonces con "P" es un corto (de hecho algún pelillo del cable suele fundirse y quedarse pegado al tocar) y eso explica que salten M1 y/o M2.
Pero lo de intensidad de consumo nula no es del todo cierto, porque cuando provoco "P" entonces D2 sí ve pasar una gran intensidad hacia el corto y no la ve salir. Y, por otra parte, en los domicilios se usa este esquema desde siempre y se consigue selectividad.

2. Es posible que salte M1 porque la intensidad provocada con "P" es >> 16A. Así que saltan M1 y M2.

3. Como D1 y D2 son de distintos fabricantes (Legrand y Schneider) es posible que sus curvas de respuesta se solapen y Legrand actúe antes a pesar de tener mayor tolerancia.

4. Como en otras aulas de la planta puede haber enchufadas otras cargas K, y la Tierra es la misma para la planta y las mesas, el diferencial D1 de la planta "ve" que su fase deriva a tierra toda la intensidad por "P", y entonces salta también.

5. En el edificio hay alguna conexión mal hecha o un bucle extraño... o las longitudes de cable están influyendo...


SOLUCIONES: aparte de lo que me indiquéis, se me ocurre:

a) efectuar la prueba P pero con alguna carga conectada en las mesas (para forzar que D2 vea una intensidad no nula entrante y saliente) , o intercalando una resistencia en P.
De hecho, si hay una derivación a tierra se supone que es porque alguien ha tocado la fase y el suelo, así que su resistencia no es realmente nula y no sería tan drástico como probar cortocircuitando F-T con un cable.

b) poner una Tierra independiente para las mesas, separada de la del edificio. No me convence, porque necesitaría una pica propia y al fin y al cabo las tierras serían comunes por el terreno...

c) usar un transformador de aislamiento 1:1 para aislar las mesas del edificio, como en la Figura 2. Es algo más caro, pero no peligra el alumno si toca solo uno de los cables y el diferencial sobraría, aunque podemos dejarlo por si el alumno toca los puntos "Z".


Como veis, es muy posible que yo esté profundamente equivocado en algo, así que os agradeceré todos vuestros comentarios.
 

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Coitocircuito

Miembro Plata
Hola

Me perdonarás que no haya leído toda la prosa, pero es que sólo con ver el circuito ya veo que tienes un error de concepto con la selectividad, tanto de automáticos como de diferenciales.

En el caso de los automáticos si revisas los gráficos verás que ante un cortocircuito franco las curvas se solapan, con lo cual el disparo es aleatorio. Tal vez pudieras disminuirlo en parte colocando una curva D en lugar de la C... o sustituir ese automático por fusibles (puedes revisar sus curvas de fusión y comparar)

En el caso de los diferenciales no tienes ninguna selectividad, ya que entre el de 30 mA y el de 10 mA sólo la hay amperimétrica y debiera ser también cronométrica. Para lograrla puedes buscar en el catalogo diferenciales selectivos (S)

Eso viene en la ITC BT 25

Aqui puedes ver los tiempos de disparo
1676039346921.png

PD: Lo del trafo de aislamiento ya te lo debieras haber propuesto de principio: bien uno general o bien individual por cada mesa de trabajo
 

Cualquis

Miembro
Hola Coitocircuito. Gracias por tu pronta respuesta.

En efecto, no quise usar la palabra "selectividad", solo la puse para aclarar, porque no introducir la variable "tiempo" es un fallo de concepto.
Mi única humilde disculpa es que andábamos cortos de presupuesto y no quería tocar el cuadro de la planta entregado (está en garantía), así que intenté que funcionara el tema solo con el amperaje y que las curvas B y C fueran suficientes.

Un Diferencial Selectivo cuesta 2 ó 3 veces más que uno normal y son de mayor amperaje, y, tocar el cuadro de planta para cambiar a un selectivo con retraso implica:
- coste o anulación de garantía
- el resto de la planta (otras aulas distintas) quedaría a merced de un diferencial con retardo y de una sensibilidad no inferior a 20 mA (2x10mA de la mesa) que es difícil de encontrar porque he visto que los selectivos "robustos" suelen empezar en 300mA ( https://www.se.com/es/es/faqs/FA377549/ ).
- Y análogamente si paso a un automático curva D.
Estos son factores muy peligrosos para esas otras aulas si no modifico bastante el cuadro de planta.

Sobre los magnetotérmicos te doy toda la razón: con toda seguridad hay un solape de curvas para esas intensidades de corto.

Y en lo del trafo estás en lo cierto: debiera haberlo considerado al principio, pero lamentablemente quisimos hacer a posteriori un aula como ya había en otros sitios; sencilla y directamente a la red, protegida por los automáticos de la casa, pero aquí no vale, ya que es un centro mayor y las consideraciones deben ser distintas.


Creo que optaré por un trafo pequeño (al fin y al cabo no barajamos grandes potencias), o por sacar una línea totalmente independiente F+N+T desde una línea trifásica que viene directa y exclusiva con su diferencial, que cambiaré a selectivo, con lo que nuestras pruebas/fallos no apagarían ninguna planta.
 

Coitocircuito

Miembro Plata
Hola, Cualquis

Intuía que algún trasfondo tenía que haber como para no dar con la solución al problema que planteabas. Tras tú explicación el asunto es más entendible

En cuanto al planteamiento (de principio) debiera ser diferente: una línea exclusiva para las mesas, con lo cual no afectaría para nada al resto de la instalación

Bien es cierto lo que citas que el ID selectivo es de 300 mA, pero eso es aceptado por el actual REBT. En la Guía de interpretación de la ITC BT-25 lo puedes encontrar en la pag 10


No obstante a esto decir que existen ID retardados de 30 mA. En el Sector Terciario-Vivienda tal vez no se utilicen, pero en el Sector Industrial sí se hace (yo provengo de este Sector)


En cuanto a la colocación de trafos separadores decir que pasarías a un Régimen del Neutro IT


Si optas por un trafo de aislamiento (en lugar de separador) aquí te explica su funcionamiento


Saludos
 

Cualquis

Miembro
Coitocircuito: todas las explicaciones (y correcciones) que me has dado me están ayudando mucho, gracias.

He vuelto a estudiar el diseño con lo que dices. En el aula hay 8 mesas (4 conjuntos de 2, cada conjunto con su propio cuadro). Balanceando pros y contras y costes, barajo tres soluciones, y te agradecería tu/vuestra opinión (adjunto esquema de las tres):

SOLUCIÓN 1: Linea exclusiva monofásica directa desde la acometida del edificio después de su protección general (no pasa ya por el cuadro de la planta). La línea sirve a dos conjuntos de mesas. Un Selectivo 300mA (más fácil/barato de encontrar) protege el origen junto con un magneto curva C que espero que sea suficiente; si no, habría que poner M1 con curva D o con rearme automático. Relativamente barato.

SOLUCIÓN 2: Transformador de separación conectado a la línea general de 230V del edificio (https://adajusa.es/es/transformador...ac-ultra-aislamiento-ip-20-8435532895367.html). Para ahorro de coste un trafo de solamente 1000VA por conjunto (2 mesas), el cual exige Magnetotérmico de 5A (1000/230 = 5A) o el que ya tenemos de 10A añadiendo fusible de 5A. La ITC-BT-24 permite el Diferencial como elemento de protección en vez de un caro vigilante de aislamiento. Pero tengo mis dudas de que un contacto F-T en el secundario dispare eficazmente el diferencial a través de la tierra de las mesas .... Algo caro por los transformadores.

SOLUCIÓN 3: Linea F-N-T tomada de la linea trifásica exclusiva que llega desde el cuadro general del edificio para pruebas trifásicas. Hay 4 líneas independientes, usaríamos una para cada conjunto. Ventaja: esas líneas trifásicas ya existen y no dan servicio a nada del edificio. M0 seguramente es de curva C, pero habría que plantearse si cambiar M0 en el sótano a uno con rearme, para evitar bajar al sótano si disparan D1 ó D2 en la mesa. Ventaja: quizás solo hay que adecuar el actual M0.
 

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Coitocircuito

Miembro Plata
Hola, Cualquis:

Todo muy bien explicado y documentado :) . Ahora te toca elegir según tú criterio la solución que estimes más conveniente (Por cierto. ¿El diagrame está hecho con el Paint o utilizas algún programa?)

Lo único corregirte en la protección del trafo separador: su valor no se calcula por la simple Ley de Ohm. Hay que tener en cuenta la corriente de Inrush en su primario (Ojo con la curva de disparo: una C en el primario te lo tirará abajo en la mayoría de los rearmes)

1676209118389.png

Saludos
 

Cualquis

Miembro
Gracias Coitocircuito.
Para esquemas rápidos y "no científicos" uso Powerpoint y subo un hardcopy. Es lo más práctico y rápido :)

Lo del trafo es cierto, hay muchos factores y no solo Ohm, pero no tenía ganas de complicarme con cálculos en primera instancia, y ciertamente I1=NxI2 también podría tirarme el lado primario, ja ja ;)
Creo que finalmente, dado que tenemos prisa y ya tenemos las líneas trifásicas, optaré por la solución 3: F-N-T cogida de línea trifásica, evitando interferir al resto del edificio, y cuando haya dinero intentaré pasar a la solución 1 para tener total independencia de monofásica y trifásica.

Un saludo
 

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