4.6 PROTECCIONES
4.6.1
Protecciones térmicas
Los alternadores poseen como parte integrante, cuando
solicitados por el cliente, dispositivos de protección contra
sobre elevación de temperatura, instalados en las bobinas
en el estator principal y/o cojinetes, conforme sigue:
Termostato (bimetálico) - Son detectores térmicos del
tipo bimetálico, con contactos de plata normalmente
cerrados. Estos se abren en determinada temperatura.
Los termostatos son conectados en serie o
independientes conforme el esquema de conexión.
Termistores (tipo PTC o NTC) - Son detectores
térmicos, compuestos de semiconductores que varían su
resistencia bruscamente al alcanzar una determinada
temperatura. Los termistores son conectados en serie o
independientes conforme el esquema de conexión.
NOTA
Los termostatos y los termistores deberán ser
conectados a una unidad de control que
interrumpirá la alimentación del motor o
accionará un dispositivo de señalización.
Termorresistencia (Pt100) - Es un elemento de
resistencia calibrada. Su funcionamiento se basa en el
principio de que la resistencia eléctrica de un conductor
metálico varía linealmente con la temperatura. Los
terminales del detector deben ser conectados a un panel
de control, que incluye un medidor de temperatura.
NOTA
Las termorresistencias tipo RTD permiten el
monitoreo de la temperatura absoluta. Con
esta información, el relé podrá efectuar la
lectura de la temperatura, y también la
parametrización para alarma y desconexión
conforme las temperaturas predefinidas.
La fórmula a seguir sirve para convertir el valor de la
resistencia óhmica medida para temperatura de las
termorresistencias tipo Pt 100.
Fórmula: - 100 = C
0,386
Dónde: = resistencia medida en el Pt100
Los dispositivos de protección, cuando son solicitados,
están relacionados en el esquema de conexión específico
de cada alternador. La no utilización de estos dispositivos
es de total responsabilidad del usuario, sin embargo,
puede ocasionar la pérdida de garantía en caso de daños.
4.6.1.1
Límites de temperatura para bobinados
La temperatura del punto más caliente de la bobina debe
ser mantenida abajo del límite de la clase térmica del
aislamiento. La temperatura total es compuesta por la
suma de la temperatura ambiente con la elevación de
temperatura (T), y la diferencia que existe entre la
temperatura media de la bobina y el punto más caliente
de la bobina.
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Manual de instalación, operación y mantenimiento – Alternadores Sincrónicos – Línea G - Horizontal l 73
La temperatura ambiente por norma es de, como
máximo, 40°C. Arriba de ese valor, las condiciones de
trabajo son consideradas especiales.
La Tabla 4.5 muestra los valores numéricos y la
composición de la temperatura admisible del punto más
caliente de la bobina.
Tabla 4.5: Clase de aislamiento
Clase de aislamiento
Temperatura ambiente
T = elevación de temperatura (método de
medición de la temperatura por la variación de
la resistencia)
Diferencia entre el punto más caliente y la
temperatura media
Total: temperatura del punto más caliente
ATENCIÓN
En el caso de que el alternador opere con
temperaturas en la bobina superiores a los
valores límites de la clase térmica del
aislamiento, la vida útil del aislamiento y,
consecuentemente, la del alternador, será
reducida significativamente o hasta puede
resultar en la quema del alternador.
4.6.1.2
Protecciones térmicas para los
cojinetes
Los sensores de temperatura instalados en los cojinetes
(cuando existen) sirven para protegerlos de daños debido
a la operación con sobretemperatura.
4.6.1.3
Temperaturas para alarma y
desconexión
Las temperaturas de la alarma y desconexión deben ser
parametrizadas en el valor más bajo posible. Estas
temperaturas pueden ser determinadas con resultados de
testes o a través de la temperatura de operación del
alternador.
La temperatura de alarma puede ser ajustada a 10ºC más
de la temperatura de operación del alternador en plena
carga, considerando siempre la mayor temperatura
ambiente del lugar. Los valores de temperatura ajustados
para desconexión no deben superar las temperaturas
máximas admisibles conforme Tabla 4.6 y Tabla 4.7.
Tabla 4.6: Temperatura máxima del estator
DEVANADO DEL ESTATOR
Temperaturas máximas de ajuste
Clase
para las protecciones (ºC)
de Aislamiento
Alarma
F
H
ATENCIÓN
Los alternadores aplicados en sistemas de
emergencia (standby) pueden tener
elevación de temperatura de hasta 25ºC por
encima de la temperatura en operación
continua, conforme las normas Nema MG-1-
22.40 y MG-1-22.84. La utilización del
alternador en estas condiciones reduce la
vida útil del alternador.
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F
°C
40
40
°C
105 125
°C
10
15
°C
155 180
Desconexión
130
155
155
180
H