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High Resistance Ground Unit
For Use on 480 and 600 Volt Wye and
Delta-Connected Sources
50 or 60 Hertz Systems
Sistema de resistencias
de puesta a tierra
Para su uso en sistemas de 50 ó 60 Hz
con fuentes conectadas en estrella o delta
de 480 y 600 V
Système de résistances
de mise à la terre élevées
Pour une utilisation sur des sources
de 480 et 600 V raccordées en étoile et
triangle—Systèmes de 50 ou 60 Hertz
Class / Clase / Classe 6036
Instruction Bulletin
Boletín de instrucciones
Directives d'utilisation
80298-165-01
Retain for Future Use. / Conservar para
uso futuro. / À conserver pour usage
ultérieur.
High Resistance Ground Unit
For Use on 480 and 600 Volt Wye and
Delta-Connected Sources
50 or 60 Hertz Systems
Class 6036
Instruction Bulletin
80298-165-01
Retain for future use.
ENGLISH
HAZARD CATEGORIES AND
SPECIAL SYMBOLS
Read these instructions carefully and look at the equipment to become
familiar with the device before trying to install, operate, service or maintain
it. The following special messages may appear throughout this bulletin or on
the equipment to warn of potential hazards or to call attention to information
that clarifies or simplifies a procedure.
The addition of either symbol to a “Danger” or “Warning” safety label
indicates that an electrical hazard exists which will result in personal injury if
the instructions are not followed.
This is the safety alert symbol. It is used to alert you to potential personal
injury hazards. Obey all safety messages that follow this symbol to avoid
possible injury or death.
DANGER
DANGER indicates an imminently hazardous situation which, if not
avoided, will result in death or serious injury.
WARNING
WARNING indicates a potentially hazardous situation which, if not
avoided, can result in death or serious injury.
CAUTION
CAUTION indicates a potentially hazardous situation which, if not
avoided, can result in minor or moderate injury.
CAUTION
CAUTION, used without the safety alert symbol, indicates a potentially
hazardous situation which, if not avoided, can result in property damage.
Provides additional information to clarify or simplify a procedure.
PLEASE NOTE
Electrical equipment should be installed, operated, serviced, and
maintained only by qualified personnel. No responsibility is assumed by
Schneider Electric for any consequences arising out of the use of this
material.
80298-165-01
06/2008
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Table of Contents
Section 1—Introduction ............................................................................... 5
Section 2—Safety Precautions ................................................................... 7
Section 3—Receiving, Handling, Storage, and Installation ......................... 8
Receiving ............................................................................................... 8
Handling ................................................................................................ 8
Storage .................................................................................................. 8
Installation ............................................................................................. 8
Section 4—Typical High Resistance Grounding System ............................ 8
Low Voltage Systems ............................................................................ 8
Control Power Transformer (CPT) ........................................................ 8
Derived Neutral ..................................................................................... 8
Resistor and Enclosure Material ........................................................... 9
Resistor Unit .................................................................................... 9
Equipment Enclosure ...................................................................... 9
Principles of Operation ........................................................................ 10
Ungrounded Systems .................................................................... 10
High Resistance Grounding........................................................... 10
Pulse Fault Locator Circuit ............................................................ 10
Ground Detection and Alarm ......................................................... 10
Ground Current Detector ............................................................... 11
System Capacitive Charging Current .................................................. 11
Selection of Ground Resistor Value and Connections ........................ 12
Resistor Circuit Diagrams .................................................................... 12
Door Components ............................................................................... 14
Alarm Horn .................................................................................... 15
Ammeter ........................................................................................ 15
Red Light ....................................................................................... 15
Green Light.................................................................................... 15
Amber Light ................................................................................... 15
Silence Button ............................................................................... 15
Reset/Manual/Auto Switch ............................................................ 15
Normal/Pulse Switch ..................................................................... 15
Test Button .................................................................................... 15
Voltmeter Relay ............................................................................. 15
Internal Components ........................................................................... 16
Start-Up Procedures ............................................................................ 17
HRG System Diagrams ....................................................................... 18
Ground Detection System Test ........................................................... 19
Use of the System Under Actual Grounded Condition ........................ 20
Power System Revisions ..................................................................... 21
Records ............................................................................................... 21
System Initial Installation ............................................................... 21
Voltmeter Readings ....................................................................... 21
Voltmeter Relay Set Points............................................................ 21
System Faults................................................................................ 21
Section 5—Inspection and Maintenance .................................................. 22
Section 6—Nameplate Information ........................................................... 23
Section 7—Accessory Equipment ............................................................. 23
Portable Ground Current Detector ...................................................... 23
Section 8—Installation and Maintenance Logs ......................................... 24
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3
ENGLISH
TABLE OF CONTENTS
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
List of Figures and Tables
LIST OF FIGURES
ENGLISH
Figure 1:
Figure 2:
Figure 3:
Figure 4:
Figure 5:
Figure 6:
Figure 7:
Figure 8:
Figure 10:
Diagrams of Wye and Delta Systems .................................... 6
Derived Neutral Configuration ............................................... 9
Typical Resistor Assembly ..................................................... 9
Ground Current Detector ..................................................... 11
Resistor Circuit Diagrams .................................................... 13
Door Component Locations ................................................. 14
Internal Components ........................................................... 16
Typical High Resistance Ground System Used on
Wye Systems ....................................................................... 18
Typical High Resistance Ground System Used on
Delta Systems ...................................................................... 19
Ground Detector with Case ................................................. 23
Table 1:
Table 2:
Table 3:
Table 4:
Table 5:
Table 6:
Resistor Connection Charts.................................................
System Initial Installation .....................................................
Voltmeter Readings .............................................................
Voltmeter Relay Set Points..................................................
System Faults ......................................................................
Maintenance Log .................................................................
Figure 9:
LIST OF TABLES
4
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12
24
24
25
26
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 1—Introduction
Section 1—Introduction
This bulletin contains instructions for the theory, operation, and
maintenance of high resistance ground systems manufactured by
Schneider Electric. High resistance grounding equipment provides a high
resistance grounding circuit for ungrounded power systems. Depending
upon the options selected, high resistance grounding equipment offers the
following functions:
ENGLISH
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06/2008
•
Provides system stability and prevents overvoltages by damping high
frequency system oscillations due to ground faults and other system
disturbances.
•
Provides a way to detect and warn of the first ground fault that occurs
within the system.
•
Provides a means of monitoring the condition of the system voltage in
relation to ground potential by means of voltage measurements.
•
In the event of a line-to-ground fault event, provides a way to pulse the
ground fault current so the path of ground fault current can be traced by
a portable detector.
•
Enables the system to continue to operate with a single line-to-ground
fault present.
These functions are accomplished with system neutral grounding adjusted so
that ground fault currents are only slightly higher than the natural capacitive
charging currents of the ungrounded systems. By selecting the appropriate
options, high resistance grounding equipment is suitable for Wye or Delta
ungrounded configured systems rated for 480 and 600 volts nominal. See
Figure 1 on page 6. Control circuits typically operate on 120 Vac.
This guide covers several applications of grounding equipment.
The illustrations and procedures are general in nature. Your
equipment may be different from the illustration shown on page 6.
Refer to the factory shop drawings supplied with the low voltage
equipment.
The descriptions and specifications contained in this guide were in
effect at the time the guide was approved for printing. Schneider
Electric reserves the right to discontinue models at any time, and to
change specifications or design, without notice or incurring
obligation.
The equipment described within this guide may or may not be
identified as either standard or optional. If results described within
this manual are not produced when testing, inspecting, or installing
this equipment, and the immediate cause cannot be determined,
contact Square D Field Services at 1-888-778-2733.
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Section 1—Introduction
Figure 1:
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Diagrams of Wye and Delta Systems
ENGLISH
Neutral
From transformer
secondary
A∅ B∅
Fuse
Fuse
Control power
transformer (CPT)
Fuse
Resistor
Pulse contactor
Normal
Voltage
meter
relay
Selector
switch
(Normal /
Pulse)
G
Panel
lights
R
Ground
Fault
Circuit Diagram Showing Wye Systems
From transformer
secondary
A∅ B∅ C∅
Fuse
Fuse
Control power
transformer (CPT)
Grounding
transformers
Fuse
Resistor
Pulse contactor
Normal
Voltage
meter
relay
Selector
switch
(Normal /
Pulse)
G
Panel
lights
R
Ground
Fault
Circuit Diagram Showing Delta Systems
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 2—Safety Precautions
Section 2—Safety Precautions
ENGLISH
DANGER
HAZARD OF ELECTRIC SHOCK, EXPLOSION, OR ARC FLASH
• Apply appropriate personal protective equipment (PPE) and follow safe
electrical work practices. See NFPA 70E.
• This equipment must be installed and serviced only by qualified
personnel.
• Perform such work only after reading and understanding all of the
instructions contained in this bulletin.
• Turn off all power supplying this equipment before working on or inside
equipment.
• Assume that all circuits are live until they have been completely
de-energized, tested, locked out, and/or tagged out (per OSHA
1910.147). Pay particular attention to the design of the power system.
Consider all sources of power, including the possibility of backfeeding.
• Always use a properly rated voltage sensing device to confirm power
is off.
• Carefully inspect your work area and remove any tools and objects left
inside the equipment.
• Replace all devices, doors, and covers before turning on power to this
equipment.
Failure to follow these instructions will result in death or serious
injury
CAUTION
HAZARD OF EQUIPMENT DAMAGE OR INJURY
• Proper selection of ground resistance value is required for proper
operation of the high resistance grounding system.
• As electrical system parameters change over time, the grounding
resistance may need adjustment. Verify proper selection of the
grounding resistance when electrical system changes are made, and on
an annual basis.
Failure to follow these instructions can result in injury or equipment
damage.
DANGER
HAZARD OF ELECTRIC SHOCK, EXPLOSION, OR ARC FLASH
Connect system neutral to ground only through the grounding resistance.
Failure to follow this instruction will result in death or serious injury.
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 3—Receiving, Handling, Storage, and Installation
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06/2008
ENGLISH
Section 3—Receiving, Handling,
Storage, and Installation
Receiving
Before leaving the factory, high resistance grounding equipment is given a final
inspection, both mechanical and electrical. Upon receipt, immediately inspect
the equipment for damage. If the equipment is damaged, immediately file a
claim with the carrier. Include all pertinent information with the claim, such as
description of damage, shipping crate numbers, and requisition numbers.
Handling
High resistance grounding equipment is shipped in an upright position,
either as part of a low voltage equipment or as a single stand-alone section.
Maintain the equipment in an upright position. Refer to the specific low
voltage equipment installation bulletin for handling information.
Storage
Store the high resistance ground equipment per the instructions provided in
the low voltage equipment installation bulletin.
Installation
Install the high resistance ground equipment per the instructions provided in
the low voltage equipment installation bulletin and as shown in applicable
drawings provided with the equipment.
Section 4—Typical High
Resistance Grounding System
Low Voltage Systems
High resistance ground (HRG) systems are designed for application on
480 and 600 volt ungrounded Delta and ungrounded Wye, 50 and 60 hertz
power systems. Systems are specific for each type, voltage, and frequency
and are specified on order entry. Refer to the factory shop drawings for
specified ratings.
Control Power Transformer (CPT)
A separate dry type control power transformer (CPT) may be provided as
necessary to supply control voltage for the HRG controls. These
transformers are provided with the appropriate primary and secondary
fuses. Control power also may be obtained from the low voltage equipment
in which the HRG is installed.
Derived Neutral
If the power system incorporates a Delta-connected transformer or an
ungrounded Wye transformer where the neutral terminal is not available, a
derived neutral must be created.
High resistance grounding systems by Schneider Electric use the
Wye-Delta type derived neutral, as shown in Figure 2 on page 9. Three
single-phase transformers are connected in a Wye-Delta configuration. The
ratings of these transformers are based in part on system voltage and
maximum current drawn through the grounding resistor during a ground
fault. These transformers are specific to the power system ratings and are
shown on the factory shop drawings.
The primary windings of these transformers are connected in Wye with each
winding connected to a phase conductor of the system. The common
connection of each primary winding provides a derived neutral to which the
grounding resistor is connected.
The secondary windings of these transformers are connected in a Delta
configuration. An equivalent current will circulate in the secondary windings
as a reflection of current flowing in the grounding resistor. See Figure 9 on
page 19 for a line diagram of a typical high resistance ground system used
on Delta systems.
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Section 4—Typical Resistance Ground System
Figure 2:
Derived Neutral Configuration
ENGLISH
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Primary
A∅
B∅
C∅
Secondary
R
Wye-Delta Type Derived Neutral
Resistor and Enclosure Material
Resistor Unit
The resistor unit consists of a group of industrial resistors arranged to
provide the proper resistance and capacity to dissipate heat under all
operating conditions. The resistor unit may be mounted in an internal
compartment in the low voltage equipment. When mounted in the low
voltage equipment, the compartment is adequately ventilated to dissipate
the heat developed during ground fault conditions. If the desired
compartment cannot be sufficiently ventilated, or if one is not available, the
equipment resistor unit is mounted on top of the equipment or in some
remote location. Figure 3 illustrates a typical resistor assembly.
Figure 3:
Equipment Enclosure
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Typical Resistor Assembly
The high resistance grounding equipment is typically mounted within the low
voltage equipment. The high resistance grounding system also may be
mounted in a separate NEMA Type 1 or NEMA Type 3R freestanding unit.
When the enclosure is supplied as a freestanding unit, the grounding
resistor is typically mounted and ventilated within the enclosure.
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Section 4—Typical Resistance Ground System
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Principles of Operation
ENGLISH
Ungrounded Systems
In many situations, the National Electrical Code (NEC) requires electrical systems
to be grounded by some means. Solidly grounded systems have the advantage of
ensuring that the potential on any conductor is no higher than the maximum system
single-phase voltage. However, in some industrial applications, ungrounded
systems have an advantage in system reliability because the first ground fault will
not disrupt electrical service as it would for solidly grounded systems. This has
particular importance for continuous industrial processes.
In an ungrounded system, if one conductor becomes grounded due to insulation
failure at any point in the system, then that conductor assumes ground potential,
and the remaining two conductors assume a line-to-line potential with respect to
ground. If no other ground faults exist involving the other two conductors, an
ungrounded system may continue to operate. If the single line-to-ground fault is not
solid, and has an arcing characteristic, an ungrounded system may experience
unusually high line-to-ground voltages at relatively high frequencies. This high
voltage is a result of the conductor inductance, conductor-to-ground capacitance,
and the intermittent characteristics of the arcing fault.
In this case, the system neutral and three-phase conductor voltages are
displaced significantly from ground potential. This is undesirable because
system insulation is overstressed. The HRG system minimizes these high
voltages and frequencies by dampening or reducing the effects of
capacitance and inductance inherent in the power system.
High Resistance Grounding
The fundamental purpose of high resistance grounding is to provide
sufficient system damping to overcome the negative effects of arcing
ground faults and at the same time retain all of the advantages of an
effectively ungrounded system. A resistance value is selected sufficient to
limit the overvoltage during arcing faults, but not low enough to draw
excessive ground fault current. The resistance value should be selected
relative to the system capacitive charging current. The system capacitive
charging current is proportional to the capacity of the system and the types
of components used within the electrical system.
Pulse Fault Locator Circuit
Since the fault current with high resistance grounding can be similar in
magnitude to the charging currents, it is difficult to distinguish between the
two. A pulsing circuit is provided to momentarily increase the fault current by
intermittently short-circuiting part of the grounding resistance. The pulsing
current can be detected within the grounded circuit due to a more noticeable
flicker of the ground current detector ammeter. The pulse locator circuit is
initiated only when a fault has been detected and the Normal/Pulse switch is
set to the Pulse position.
Ground Detection and Alarm
Ground detection is accomplished through a contact-making voltmeter
relay, or similar device, that monitors the voltage across the grounding
resistance. Under ideal conditions, the voltage is zero if the system
capacitance within all three phases is balanced. If it is unbalanced, which is
normal, the meter shows a small voltage, proportional to the degree of
capacitance unbalance, across the grounding resistance.
The voltmeter relay is provided with two user-adjustable set points and an
adjustable time delay. The lower set point is wired to terminal blocks for
customer use. A typical application may be to set the lower set point just
above the nominal charging current, approximately 5–10%. This setting is
based on the history of the system operation or on analysis of the charging
current measured. In this manner, a slight increase in charging current can
be detected and signaled to a remote panel without activating the high
resistance ground alarm circuit. Alternatively, it can be used to trigger an
alarm if the resistor is disconnected or open-circuited.
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Section 4—Typical Resistance Ground System
The upper set point is used to trigger the alarm circuit. This set point should
be set approximately 10–20% above the nominal charging current. The
alarm will be activated when the charging current exceeds this value for the
specified time delay setting. See “Section 8—Installation and Maintenance
Logs” on pages 24–27 for charts on which to log this data.
Ground Current Detector
The detector measures the leakage current caused by a ground fault. It
enables the operator to locate failures quickly. See “Ground Detection
System Test” and “Use of the System Under Actual Grounded Condition” on
page 20 for instructions.
The detector is a clamp-on current transformer and ammeter that is
sensitive to ac currents passing through it. The detector is moved within the
power system following the path of pulsating ground current. If the meter
needle flickers, the detector is in a circuit that contains a ground fault
downstream. If it does not flicker, the ground fault is in a different circuit or
the detector is downstream from the fault location.
The detector must encompass all current-carrying conductors in the circuit.
It makes no difference whether the circuit is three-phase or single-phase.
The detector measures the leakage current to ground. Figure 4 illustrates a
method of using the ground current detector.
Figure 4:
Ground Current Detector
Source
A
B
C
Leak
R
System Capacitive Charging Current
The maximum system capacitive charging current must be known in order
to optimize the setting of the ground resistor taps. The system charging
current should be measured with all components of the power system
connected to ensure the total capacitive current is measured. Note these
values below.
NOTE: Because of the inherent danger involved in measuring the system
capacitive charging current, Schneider Electric recommends consulting with
a suitable testing firm for assistance in obtaining these measurements.
Measured Charging Current: Ia = ______; Ib = ______; Ic = ______
The charging current of the system is the average of these three
measurements shown by the following formula:
IC =
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(Ia + Ib + Ic)
_______
3
11
ENGLISH
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Section 4—Typical Resistance Ground System
ENGLISH
Selection of Ground Resistor Value and
Connections
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After determining the value of the system capacitive charging current (IC),
calculate the resistance value (R) according to the following formula:
R = Line-to-Line Voltage / (1.732 x IC)
The resistance values available with standard resistor connections are likely
to be different than calculated. Since the selection is not critical, a value is
selected which is just lower than the calculated value. This ensures a
maximum ground current slightly higher than the system charging current
and allows for adequate system damping to minimize ringing.
Table 1 lists various resistance values that are available in a typical resistor
bank. Refer to the factory order drawings for specific settings available.The
equipment is shipped from the factory with the resistors connected for the
lowest current value.
Table 1:
Resistor Connection Chart▲
Connection Diagram
(Figure 5)
Normal Connected
Resistance (Ohms)
5A
277.0
5B
139.0
5C
92.3
5D
55.4
Pulse-Connected
Resistance (Ohms)
39.6
▲ Resistance calculations are based on standard Schneider Electric resistor connections for a
480 V power system.
Resistor Circuit Diagrams
See Figure 5 on page 13 for typical resistor configurations and the following
paragraphs for descriptions of each configuration.
5A–Under ground fault conditions, the total resistance is 277.0 ohms. This
produces 1 A of ground fault current. During the pulse “ON” cycle, the contactor
contact “C” closes, shorting part of the resistor. This decreases the total
resistance to 39.6 ohms, thus increasing the current (pulse current) to 7 A.
5B–Under ground fault conditions, the total resistance is 139.0 ohms. This
produces 2 A of ground fault current. During the pulse “ON” cycle, the contactor
contact “C” closes, shorting part of the resistor. This decreases the total
resistance to 39.6 ohms, thus increasing the current (pulse current) to 7 A.
5C–Under ground fault conditions, the total resistance is 92.3 ohms. This
produces 3 A of ground fault current. During the pulse “ON” cycle, the contactor
contact “C” closes, shorting part of the resistor. This decreases the total
resistance to 39.6 ohms, thus increasing the current (pulse current) to 7 A.
5D–Under ground fault conditions, the total resistance is 55.4 ohms. This
produces 5 A of ground fault current. During the pulse “ON” cycle, the contactor
contact “C” closes, shorting part of the resistor. This decreases the total
resistance to 39.6 ohms, thus increasing the current (pulse current) to 7 A.
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Resistor Circuit Diagrams
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Figure 5:
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
5A
Meter relay
input
Fuse
Neutral ground resistor
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Connection Shown for 1 A Ground Fault with 7 A Pulse
5B
Meter relay
input
Fuse
Neutral ground resistor
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Connection Shown for 2 A Ground Fault with 7 A Pulse
5C
Meter relay
input
Fuse
Neutral ground resistor
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Connection Shown for 3 A Ground Fault with 7 A Pulse
5D
Meter relay
input
Fuse
Neutral ground resistor
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Connection Shown for 5 A Ground Fault with 7 A Pulse
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Section 4—Typical Resistance Ground System
Door Components
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Figure 6 illustrates the door-mounted components of a typical high
resistance ground unit. These components are discussed on page 15.
ENGLISH
Contact your local Schneider Electric representative for replacement parts.
Figure 6:
Door Component Locations
1
12
2
11
3
4
5
10
6
7
8
9
14
1. Alarm horn
7. Reset/Manual/Auto switch
2. Ammeter
8. Normal/Pulse switch
3. Red light: Ground Fault
9. Test button
4. Green light: Normal
10. Operation nameplate
5. Amber light: Pulse On
11. Rating nameplate
6. Silence button
12. Voltmeter
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Section 4—Typical Resistance Ground System
Alarm Horn
The alarm horn sounds after a ground fault current above the meter relay
setpoint is detected.
Ammeter
The ammeter displays charging current and actual ground fault current
when a ground fault occurs.
Red Light
The red light indicates a system ground fault where the voltage drop across
the grounding resistor has increased to a level above the voltmeter set
point. The red light remains illuminated until the ground fault is cleared or
the system is reset.
Green Light
The green light indicates that control power is available and the system is
operating normally. The green light is turned off when the voltage drop across
the ground resistor has increased to a level above the voltmeter set point.
Amber Light
The amber light indicates when the pulse circuit is “on” and will flash in sync
with the pulse current.
Silence Button
This button silences the horn that sounds after a ground fault current above
the meter relay setpoint is detected.
NOTE: The red fault light will remain illuminated until the ground fault is
cleared or the system is reset.
Reset/Manual/Auto Switch
This switch selects the alarm reset mode.
Manual mode: A ground fault current above the meter relay setpoint will
sound the horn and illuminate the red fault light. These indicators will then
remain in a latched state, even after the ground fault current falls below the
meter relay setpoint. Manually moving the switch to the Reset position
resets the system.
Auto mode: A ground fault current above the meter relay setpoint will
sound the horn and illuminate the red fault light. The system is automatically
reset when the ground fault current drops below the meter relay setpoint.
Normal/Pulse Switch
This switch turns on the pulse circuit. The pulse circuit is activated by the
operator during fault location activity. It may be activated any time a ground
fault occurs and when the alarm circuit is energized.
Test Button
When this button is pushed, the voltmeter reading will increase and the alarm
relay is picked up. The green light goes out and the red light illuminates. If the
Reset/Manual/Auto switch is in the Manual position, moving it to the Reset
position restores the system to normal operating conditions.
Voltmeter
The voltmeter monitors the voltage drop across the grounding resistor. The
voltmeter relay is equipped with two contact set points:
The lower set point is used as a pre-alarm or first level alarm. Schneider
Electric recommends setting the value to a voltage approximately 5–10%
higher than the voltage reading associated with the nominal charging
current. This contact is wired to terminal blocks for customer use and does
not indicate an alarm via the alarm controls.
The upper set point is used to activate the alarm circuit upon sensing an
increasing voltage drop across the grounding resistor. Schneider Electric
recommends setting the value to a voltage approximately 10–20% higher
than the maximum voltage drop caused by the maximum charging current
under normal conditions.
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15
ENGLISH
80298-165-01
06/2008
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
Internal Components
80298-165-01
06/2008
ENGLISH
Figure 7 illustrates internal components of a typical high resistance
ground unit. Contact your local Schneider Electric representative for
replacement parts.
Figure 7:
Internal Components
2
3
1
8
5
4
7
6
ON
OFF
9
10
1. Potential transformer
2. Shorting terminal blocks
3. Test circuit disconnect
4. Control power fuses
5. Timing relays
6. Control relays
16
7. Grounding transformer
disconnect (for use on derived
neutral systems)
8. Ammeter current transformer
9. Terminal blocks
10. Grounding transformers (for use
on derived neutral systems)
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06/2008
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
DANGER
HAZARD OF ELECTRIC SHOCK, EXPLOSION, OR ARC FLASH
Connect system neutral to ground only through the grounding resistance.
Failure to follow this instruction will result in death or serious injury.
Before start-up, carefully read the danger precaution above.
Power systems with a high resistance ground unit shall be grounded solely
through the grounding resistance furnished in the high resistance ground
unit. Ensure the system is grounded properly before proceeding.
1. Turn off all power supplying this equipment before working on or inside
equipment. Always use a properly rated voltage sensing device to
confirm power is off.
2. Verify power system is free of ground faults. (Refer to low voltage
equipment instruction bulletin.)
3. Verify all phase, neutral, and ground connections have been made
between the power system and the HRG system per the factory shop
drawings.
4. Based on the system capacitive charging current, reconnect the
grounding resistor as necessary. Refer to Figure 5 on page 13.
5. Set the “Normal/Pulse” control to “Normal”.
6. Carefully inspect your work area and remove any tools and objects left
inside the equipment.
7. Replace all devices, doors, and covers before turning on power to
this equipment.
8. With all loads connected and the system energized, set the voltmeter
relay lower set point to a position 10% above the actual voltmeter reading.
Set the upper set point approximately 20% above the actual reading.
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17
ENGLISH
Start-Up Procedures
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
HRG System Diagrams
Figures 8 and 9 are diagrams of typical high resistance ground systems
used on Wye and Delta systems, respectively.
Typical High Resistance Ground System Used on Wye Systems
To load breakers
Fuse
A
480 Vac
line bus
MR
B
C
N
Test
Neutral ground resistor
138.0 Ω
Control
transformer
120 Vac
control power
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
Ammeter
R4
5
Fuse
ENGLISH
Figure 8:
80298-165-01
06/2008
4
Provision for jumper connection based on
system capactitive charging current calucation.
Fuse
R1
R3
Test push
button
R2
Normal / Pulse
Manual
Reset
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
R1
R6
Horn
Normal
G
MR
R1
Ground
fault
R
Manual R3
Auto R2
R4 Pulse
ON
A
R5
Silence
push button
18
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80298-165-01
06/2008
Typical High Resistance Ground System Used on Delta Systems
ENGLISH
Figure 9:
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
To load breakers
A
480 Vac
line bus
Fuse
B
MR
C
Three control power
transformers
1.5 kVA, 480/120 V
Test
Neutral ground resistor
138.0 Ω
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
Ammeter
120 Vac
control power
Control
transformer
R4
Fuse
5
4
Provision for jumper connection based on
system capactitive charging current calucation.
Fuse
R1
R3
Test push
button
R2
Normal / Pulse
Manual
Reset
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
R1
R6
Horn
Normal
G
MR
R1
Ground
fault
R
Manual R3
Auto R2
R4 Pulse
ON
A
R5
Silence
push button
Ground Detection System Test
1. Move the Reset/Manual/Auto switch to the Manual position.
2. Press and hold the Test button for five seconds. The voltmeter reading
will increase. The green light goes out, the horn sounds, and the red
light illuminates. Any user-supplied warning devices connected to the
alarm circuits will operate.
3. Release the Test button. The red light remains illuminated until the
operator moves the Reset/Manual/Auto switch to the Reset position.
4. Turn the Normal/Pulse switch to the Pulse position. The amber light
begins to flash and the pulse contactor begins to operate in a rhythmic
fashion. If the system is normal and some line-to-ground capacitance
imbalance exists, a slight pulse in the voltmeter reading occurs.
5. Move the Reset/Manual/Auto switch to the Reset position momentarily,
and then back to the Manual position. The red light goes out and the
green light again illuminates.
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
ENGLISH
Use of the System Under Actual
Grounded Condition
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06/2008
Power system ground faults exist in varying forms and degrees of severity.
They could be in the form of wet insulation which displaces the neutral a small
amount, or could be so severe that one of the phases is solidly grounded.
A condition in which all three phases have equal grounding is not detected by
this system. This condition is only detected when operating an overcurrent
device. Typically, however, only one or two of the phases are affected. In this
case, detection is possible. As one or two lines develop a lower resistance to
ground, the system neutral is displaced and a higher voltage develops across
the grounding resistor. As the resistance of the grounding decreases, the
voltage increases and the voltmeter relay indicates a higher reading, as
expected for a deteriorating insulation system.
When a ground fault occurs, the resistor limits the ground current. The
resulting voltage appears across the grounding resistor and is sensed by the
voltmeter relay. After a preset, adjustable time delay, a control relay contact
opens, which extinguishes the green light (“Normal”) and a control relay
contact closes, which illuminates the red light (“Ground Fault”). To locate the
fault, turn the “Normal/Pulse” switch to “Pulse”. This initiates the pulse relay,
alternately energizing and de-energizing a shorting contact across part of the
grounding resistor. A rhythmic fluctuation in the magnitude of the ground
current results at a fixed rate of 30 pulses per minute.
DANGER
HAZARD OF ELECTRIC SHOCK, EXPLOSION, OR ARC FLASH
• Apply appropriate personal protective equipment (PPE) and follow safe
electrical work practices. See NFPA 70E.
• This equipment must be installed and serviced only by qualified
personnel.
• Perform such work only after reading and understanding all of the
instructions contained in this bulletin.
Failure to follow these instructions will result in death or serious
injury.
The current transformer and ammeter on the panel allow the operator to
observe the current fluctuation on the system. Using a portable ammeter
(ground current detector), trace the fluctuation of the ground current through
the system.
Start at a point as close to the supply as possible. Due to large cable sizes
and multiple cables per phase, it may not be practical to start at the main
distribution panel. Select a branch circuit where the portable detector will
encompass all of the three-phase conductors. Any branch circuit in which
the detector indicator pulses is the faulted circuit. Repeat this procedure at
any downstream panels until the faulted circuit and location can be
determined. Usually only one feeder circuit indicates a detectable flicker in
the charging current reading.
Other feeder circuits may display a continuous charging current which does
not indicate a ground fault. Readings taken with the portable ammeter around
metal conduit are likely to be ineffective since the ground current may be
returning through the grounded conductors. This feeder circuit is then
followed to the next distribution point in the system or pull box where it is
possible to again encompass all three phases of the insulated conductors.
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 4—Typical Resistance Ground System
If this feeder circuit is further distributed, test each circuit of that distribution
individually to see which carries the pulsating current. If, within a single
circuit, the pulsating current disappears at a point downstream, the fault is
somewhere between the previous point tested and the point where the
pulsing current disappears.
When the fault is located, the pulse switch may be returned to the “Normal”
position. The red light remains illuminated until the system is repaired and
the Reset/Manual/Auto switch is moved to the Reset position. Once the
system is restored, check the voltmeter reading. The reading should have
returned to a level below the set point and indicate a level approximately
equal to the level prior to the fault. If multiple faults exist, the voltmeter
reading remains above that which is considered normal. If necessary,
repeat this procedure to find other abnormal conditions.
Power System Revisions
A power system may be modified to meet changing needs. If there is a
question whether the power system needs to be reset, evaluate the
grounding system and reset as if it were a new system.
Records
In order to accurately determine the status of a power system, accurate
records must be maintained. Keep these records at the end of this manual in
the appropriate tables in “Section 8—Installation and Maintenance Logs” on
pages 24–27. For high resistance grounding systems, record the following:
System Initial Installation
•
•
•
The original line-to-ground charging currents for each phase
The grounding resistor value selected
The voltmeter reading as the system was originally established
Voltmeter Readings
Record voltmeter readings at regular intervals. Frequency of reading is
dictated by the severity of stress placed upon the system and history of
occurrences. Take monthly readings initially; modify the frequency as
experience indicates.
Voltmeter Relay Set Points
Verify voltmeter relay set points initially and each time the set point is
changed. Also, indicate the reason(s) for the change.
System Faults
Log the date, time, location, a detailed description, and suspected causes
for all faults located and cleared from the system.
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21
ENGLISH
80298-165-01
06/2008
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 5—Inspection and Maintenance
ENGLISH
Section 5—Inspection and
Maintenance
80298-165-01
06/2008
DANGER
HAZARD OF ELECTRIC SHOCK, EXPLOSION, OR ARC FLASH
• Apply appropriate personal protective equipment (PPE) and follow safe
electrical work practices. See NFPA 70E.
• This equipment must be installed and serviced only by qualified
personnel.
• Perform such work only after reading and understanding all of the
instructions contained in this bulletin.
• Turn off all power supplying this equipment before working on or inside
equipment.
• Assume that all circuits are live until they have been completely
de-energized, tested, locked out, and/or tagged out (per OSHA
1910.147). Pay particular attention to the design of the power system.
Consider all sources of power, including the possibility of backfeeding.
• Always use a properly rated voltage sensing device to confirm power
is off.
• Carefully inspect your work area and remove any tools and objects left
inside the equipment.
• Replace all devices, doors, and covers before turning on power to this
equipment.
Failure to follow these instructions will result in death or serious
injury.
Refer to the applicable low voltage equipment instruction bulletin for
inspection and maintenance procedures.
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 6—Nameplate Information
Section 6—Nameplate Information
The high resistance grounding system nameplate is located on the front of
the installed equipment.
When ordering renewal parts, include in the parts description the factory
order number found on the nameplate. The following list of information is
found on the nameplate:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Factory order number (plant manufacturing number)
Drawing number (electrical diagram by which unit was wired)
Phase (number of phases)
System voltage (480 or 600 V)
System type (Wye or Delta)
Hertz (50–60 Hz)
Rated current (maximum)
Total grounding resistance
NEMA Type (1 or 3R)
Instruction bulletin number (44022-921-0x)
Section 7—Accessory Equipment
Portable Ground Current Detector
The portable ground current detector (Figure 10) is used as an aid in
troubleshooting. The detector assists the technician in tracing the fault to its
origin. Features of the portable ground current detector include:
•
•
A multi-range switch (1-2-5-10-20-short).
•
•
Single-phase and three-phase system operations.
Jaw openings that can be made to encircle 3-1/2-, 4-1/2-, or 6-inch
(89-, 114-, or 182-milllimeter) conductors.
A closed magnetic core to minimize the effects of stray fields.
At least one portable detector should be available at the installation site.
Figure 10:
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Ground Detector with Case
23
ENGLISH
80298-165-01
06/2008
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 8—Installation and Maintenance Logs
80298-165-01
06/2008
ENGLISH
Section 8—Installation and
Maintenance Logs
Table 2:
System Initial Installation
Charging Current (Amperage)
Voltmeter Reading (Volts)
Date
Table 3:
Time
Ib
Ic
R (Ohms)
Voltmeter Readings
Date
24
Ia
Time
Volts
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06/2008
Voltmeter Relay Set Points
Initial Set Point
ENGLISH
Table 4:
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 8—Installation and Maintenance Logs
Set Point Change
Reasons for Change
Date
Time
Volts
Date
© 1995–2008 Schneider Electric All Rights Reserved
Time
Volts
25
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 8—Installation and Maintenance Logs
Table 5:
ENGLISH
Date
26
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06/2008
System Faults
Time
Location of Fault
Description
Suspected Causes
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80298-165-01
06/2008
Maintenance Log
Date
© 1995–2008 Schneider Electric All Rights Reserved
ENGLISH
Table 6:
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Section 8—Installation and Maintenance Logs
Description
27
High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Instruction Bulletin
Schneider Electric USA
8821 Garners Ferry Road
Hopkins, SC 29061 USA
1-888-SquareD
(1-888-778-2733)
www.us.SquareD.com
Electrical equipment should be installed, operated, serviced, and maintained only by qualified
personnel. No responsibility is assumed by Schneider Electric for any consequences arising out of
the use of this material.
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Replaces 44022-921-02, 08/2007
06/2008
Sistema de resistencias de
puesta a tierra
Para su uso en sistemas de
50 ó 60 Hz con fuentes conectadas
en estrella o delta de 480 y 600 V
Clase 6036
Boletín de instrucciones
80298-165-01
Conservar para uso futuro.
CATEGORÍAS DE RIESGOS Y
SÍMBOLOS ESPECIALES
Asegúrese de leer detenidamente estas instrucciones y realice una
inspección visual del equipo para familiarizarse con él antes de instalarlo,
hacerlo funcionar o prestarle servicio de mantenimiento. Los siguientes
mensajes especiales pueden aparecer en este boletín o en el equipo para
advertirle sobre peligros potenciales o llamar su atención sobre cierta
información que clarifica o simplifica un procedimiento.
La adición de cualquiera de estos símbolos a una etiqueta de seguridad de
“Peligro” o “Advertencia” indica la existencia de un peligro eléctrico que
podrá causar lesiones personales si no se observan las instrucciones.
ESPAÑOL
Este es el símbolo de alerta de seguridad. Se usa para avisar sobre
peligros potenciales de lesiones. Respete todos los mensajes de seguridad
con este símbolo para evitar posibles lesiones o la muerte.
PELIGRO
PELIGRO indica una situación de peligro inminente que, si no se evita,
podrá causar la muerte o lesiones serias.
ADVERTENCIA
ADVERTENCIA indica una situación potencialmente peligrosa que, si no
se evita, puede causar la muerte o lesiones serias.
PRECAUCIÓN
PRECAUCIÓN indica una situación potencialmente peligrosa que, si no se
evita, puede causar lesiones menores o moderadas.
PRECAUCIÓN
PRECAUCIÓN cuando se usa sin el símbolo de alerta de seguridad, indica
una situación potencialmente peligrosa que, si no se evita, puede causar
daño a la propiedad.
Proporciona información adicional para clarificar o simplificar un
procedimiento.
OBSERVE QUE
Solamente el personal especializado deberá instalar, hacer funcionar y
prestar servicios de mantenimiento al equipo eléctrico. Schneider Electric
no asume responsabilidad alguna por las consecuencias emergentes de la
utilización de este material.
80298-165-01
06/2008
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Contenido
Sección 1–Introducción .............................................................................. 5
Sección 2–Precauciones de seguridad ....................................................... 7
Sección 3—Recibo, manejo, almacenamiento e instalación ...................... 8
Recibo ................................................................................................... 8
Manejo ................................................................................................... 8
Almacenamiento .................................................................................... 8
Instalación ............................................................................................. 8
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra ................... 8
Sistemas de baja tensión ...................................................................... 8
Transformador de alimentación de control (TAC) ................................. 8
Neutro derivado ..................................................................................... 8
Material del gabinete y resistencia ........................................................ 9
Módulo de resistencia...................................................................... 9
Gabinete del equipo ........................................................................ 9
Principios de funcionamiento .............................................................. 10
Sistemas no puestos a tierra ......................................................... 10
Puesta a tierra ............................................................................... 10
Circuito localizador de falla por impulsos ...................................... 10
Detección de puesta a tierra y alarma ........................................... 10
Detector de la corriente de tierra ................................................... 11
Corriente de carga capacitiva del sistema .......................................... 11
Selección del valor de la resistencia de puesta a tierra y conexiones 12
Diagramas de circuito de resistencia .................................................. 12
Componentes montados en la puerta ................................................. 14
Alarma de cuerno .......................................................................... 14
Ampérmetro................................................................................... 14
Luz roja.......................................................................................... 14
Luz verde....................................................................................... 14
Luz ámbar...................................................................................... 15
Botón de silenciamiento ................................................................ 15
Selector “Restablecimiento/Manual/Auto” ..................................... 15
Selector "Normal/Impulso"............................................................. 15
Botón de prueba ............................................................................ 15
Voltímetro ...................................................................................... 15
Componentes internos ........................................................................ 16
Procedimientos de puesta en marcha ................................................. 17
Diagramas del sistema de RPT ........................................................... 18
Prueba del sistema de detección de tierra .......................................... 19
Uso del sistema bajo una condición de conexión a tierra real ............ 20
Verificación del sistema de alimentación ............................................ 21
Registros ............................................................................................. 21
Instalación inicial del sistema ........................................................ 21
Lecturas de voltímetro ................................................................... 21
Puntos de ajuste del voltímetro ..................................................... 21
Averías del sistema ....................................................................... 21
Sección 5–Inspección y servicios de mantenimiento ................................ 22
Sección 6—Información en la placa de datos ........................................... 23
Sección 7—Accesorios del equipo ........................................................... 23
Detector portátil de corriente de tierra ................................................. 23
Sección 8—Registros de instalación y servicios de mantenimiento ......... 24
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3
ESPAÑOL
CONTENIDO
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Lista de figuras y tables
LISTA DE FIGURAS
Figura 1:
Figura 2:
Figura 3:
Figura 4:
Figura 5:
Figura 6:
Figura 7:
Figura 8:
Figura 10:
Diagramas de los sistemas en estrella y delta ...................... 6
Configuración de neutro derivado ............................................... 9
Módulo de resistencia típico .................................................. 9
Detector de la corriente de tierra ......................................... 11
Diagramas de circuito de resistencia ................................... 13
Ubicación de los componentes en la puerta ........................ 14
Componentes internos ......................................................... 16
Sistema de resistencias de puesta a tierra típicamente usado
en sistemas en entrella ........................................................ 18
Sistema de resistencias de puesta a tierra típicamente usado
en sistemas en delta ............................................................ 19
Detector de tierra con estuche ............................................. 23
Tabla 1:
Tabla 2:
Tabla 3:
Tabla 4:
Tabla 5:
Tabla 6:
Tabla de conexiones de las resistenciass ...........................
Instalación inicial del sistema ..............................................
Lecturas del voltímetro ........................................................
Puntos de ajuste del voltímetro ...........................................
Averías del sistema .............................................................
Registro cronológico de servicios de mantenimiento ..........
Figura 9:
ESPAÑOL
LISTA DE TABLAS
4
80298-165-01
06/2008
12
24
24
25
26
27
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 1—Introducción
Sección 1–Introducción
Este boletín contiene información sobre la teoría así como instrucciones de
funcionamiento y servicios de mantenimiento de los sistemas resistencias
de puesta a tierra, fabricados por Schneider Electric. Este equipo
proporciona un circuito de puesta a tierra para los sistemas de alimentación
no conectados a tierra. Según las opciones seleccionadas, el equipo de
puesta a tierra ofrece las siguientes funciones:
•
Proporciona estabilidad al sistema y evita sobretensiones amortiguando
las oscilaciones de alta frecuencia provocadas por fallas a tierra u otras
distorsiones del sistema.
•
Proporciona una manera de detectar y enviar una advertencia acerca de
la primera falla a tierra que se produce en el sistema.
•
Proporciona un medio de supervisar la condición de la tensión del
sistema en relación con el potencial a tierra a través de mediciones de
tensión.
•
En caso de producirse una falla de línea a tierra, éste proporciona la
manera de emitir impulsos a la corriente de falla a tierra de manera que
ésta pueda ser rastreada con un detector portátil.
•
Permite al sistema continuar su funcionamiento con una sola falla de
línea a tierra presente.
Estas funciones se pueden lograr ajustando la puesta a tierra del neutro del
sistema de manera que las corrientes de falla a tierra sean un poco más
altas que las corrientes de carga capacitiva natural de los sistemas no
puestos a tierra. Al seleccionar las opciones apropiadas, el equipo de
puesta a tierra es adecuado para sistemas no puestos a tierra configurados
en delta o en estrella con corrientes nominales de 480 y 600 volts. Vea la
figura 1 en la página 6. Los circuitos de control típicamente funcionan en
120 V~ (c.a.).
Esta guía trata sobre varios usos de aplicación del equipo de
puesta a tierra. Las ilustraciones y procedimientos son de carácter
general. Su equipo puede ser diferente al que se muestra en la
página 6. Consulte los dibujos de fábrica incluidos con el equipo de
baja tensión.
Las descripciones y especificaciones contenidas en esta guía fueron
puestas en práctica en el momento en que se aprobó su impresión.
Schneider Electric se reserva el derecho de dejar de fabricar ciertos
modelos en cualquier momento, así como de realizar cambios a las
especificaciones o diseño, sin previo aviso o contraer obligaciones.
El equipo descrito aquí puede o no ser identificado como estándar u
opcional. Si los procedimientos descritos en este documento no
producen los resultados deseados durante la prueba, inspección o
instalación del equipo, y no es posible determinar la causa de
inmediato, póngase en contacto con el Centro de servicios en campo
Square D llamando al 1-888-778-2733 (en EUA) o al
01-800-SCHNEIDER (724-634-337) / 01-800-706-0600 (en México).
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5
ESPAÑOL
80298-165-01
06/2008
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 1—Introducción
Figura 1:
80298-165-01
06/2008
Diagramas de los sistemas en estrella y delta
Neutro
Desde el secundario
del transformador
A∅ B∅
Fusible
Fusible
ESPAÑOL
Transformador de
alimentación de control (TAC)
Fusible
Resistencia
Contactor de impulsos
Normal
Voltímetro
con salida
de relevador
G
Luces
del
tablero
Selector
“Impulso /
Normal”
R
Falla
a tierra
Diagrama de circuito de un sistema en estrella
Desde el secundario del
transformador
A∅ B∅ C∅
Fusible
Fusible
Transformador de
alimentación de control (TAC)
Transformadores
de puesta a tierra
Fusible
Resistencia
Contactor de impulsos
Normal
Voltímetro
con salida
de relevador
G
Luces
del
tablero
Selector
“Impulso /
Normal”
R
Falla
a tierra
Diagrama de circuito de un sistema delta
6
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80298-165-01
06/2008
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 2—Precauciones de seguridad
Sección 2–Precauciones de
seguridad
PELIGRO
PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O DESTELLO
POR ARQUEO
• Utilice equipo de protección personal (EPP) apropiado y siga las
prácticas de seguridad eléctrica establecidas por su Compañía,
consulte la norma 70E de NFPA.
• Solamente el personal especializado deberá instalar y prestar servicio
de mantenimiento a este equipo.
ESPAÑOL
• Asegúrese de leer y entender todas las instrucciones de este boletín
antes de realizar cualquier trabajo en este equipo.
• Desenergice el equipo antes de realizar cualquier trabajo dentro o fuera
de él.
• Suponga que todos los circuitos están “vivos” hasta que hayan sido
completamente desenergizados, probados, bloqueados y etiquetados
(según la norma 1910.147 de OSHA). Preste particular atención al
diseño del sistema de alimentación. Tome en consideración todas las
fuentes de alimentación, incluyendo la posibilidad de retroalimentación.
• Siempre utilice un dispositivo detector de tensión nominal adecuado
para confirmar la desenergización del equipo.
• Inspeccione detenidamente el área de trabajo y retire las herramientas
u objetos que hayan quedado dentro del equipo.
• Vuelva a colocar todos los dispositivos, las puertas y las cubiertas antes
de energizar este equipo.
El incumplimiento de estas instrucciones podrá causar la muerte o
lesiones serias.
PRECAUCIÓN
PELIGRO DE DAÑO AL EQUIPO O LESIONES PERSONALES
• Es necesario seleccionar el valor de resistencia de tierra apropiado
para que funcione correctamente el sistema de resistencias de puesta
a tierra.
• A medida que cambian los parámetros del sistema eléctrico con el
transcurso del tiempo, es posible que la resistencia de puesta a tierra
necesite ajustarse. Verifique la selección apropiada de la resistencia de
puesta a tierra cuando se realizan cambios al sistema eléctrico y una
vez al año.
El incumplimiento de estas instrucciones puede causar lesiones
personales o daño al equipo.
PELIGRO
PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O DESTELLO
POR ARQUEO
Conecte el neutro del sistema a tierra únicamente por la resistencia de
puesta a tierra.
El incumplimiento de esta instrucción podrá causar la muerte o
lesiones serias.
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 3—Recibo, manejo, almacenamiento e instalación
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06/2008
Sección 3—Recibo, manejo,
almacenamiento e instalación
ESPAÑOL
Recibo
Antes de salir de la fábrica, las funciones mecánicas y eléctricas del equipo
de puesta a tierra son inspeccionadas una vez más. Durante su recibo,
realice una inspección visual al equipo para determinar si ha sido dañado.
Si encuentra algún daño, de inmediato presente una reclamación a la
compañía de transporte. Incluya toda la información pertinente con la
reclamación, por ejemplo, una descripción del daño, cantidad de cajas de
embalaje y números de requisición.
Manejo
El equipo de puesta a tierra se envía de fábrica en posición vertical, ya sea
como parte del equipo de baja tensión, o bien, como una sección
independiente. Mantenga el equipo en posición vertical. Consulte el boletín
de instalación específico del equipo de baja tensión para obtener la
información de manejo.
Almacenamiento
Almacene el equipo de puesta a tierra según las instrucciones delineadas
en el boletín de instalación del equipo de baja tensión.
Instalación
Instale el equipo de puesta a tierra según las instrucciones delineadas en el
boletín de instalación del equipo de baja tensión y como se muestra en los
dibujos aplicables provistos con el equipo.
Sección 4—Típico sistema de
resistencias de puesta a tierra
Sistemas de baja tensión
Los sistemas de puesta a tierra (RPT) han sido diseñados para su uso en
sistemas de alimentación no conectados a tierra, configurados en estrella y
delta, de 480 y 600 Volts, 50 y 60 Hertz. Los sistemas son específicos para
cada tipo, tensión y frecuencia y son especificados durante el
procesamiento del pedido. Consulte los dibujos de la fábrica para obtener
los valores nominales especificados.
Transformador de alimentación de
control (TAC)
Es posible proporcionar un transformador de alimentación de control (TAC)
tipo seco independiente para suministrar tensión de control para los
controles del sistema de RPT. Estos transformadores vienen con los
fusibles primario y secundario apropiados. La alimentación de control
también puede ser obtenida del equipo de baja tensión en el que se
instalará el sistema de RPT.
Neutro derivado
Si el sistema de alimentación incorpora un transformador conectado en
delta o un transformador no conectado a tierra en estrella donde la terminal
de neutro no está disponible, se deberá crear un neutro derivado.
Los sistemas de puesta a tierra fabricados por Schneider Electric usan el
neutro derivado tipo delta-estrella que se muestra en la figura 2 en la
página 9. Tres transformadores de una sola fase están conectados en una
configuración en estrella-delta. Los valores nominales de estos
transformadores se basan, en parte, en la tensión del sistema y corriente
máxima extraída por la resistencia de puesta a tierra durante una falla a
tierra. Estos transformadores son específicos para los valores nominales
del sistema de alimentación y se muestran en los dibujos de la fábrica.
Los devanados del primario de estos transformadores están conectados en
estrella con cada devanado conectado a un conductor de fase del sistema.
La conexión común de cada devanado primario proporciona un neutro
derivado al que la resistencia de puesta a tierra está conectada.
8
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06/2008
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Los devanados secundarios de estos transformadores están conectados en
una configuración en delta. Una corriente equivalente circulará en los
devanados secundarios como un reflejo de corriente que circula en la
resistencia de puesta a tierra. Vea la figura 9 en la página 19 que ilustra un
diagrama de un típico sistema de conexión a tierra que se usa en los
sistemas configurados en delta.
Figura 2:
Configuración de neutro derivado
Primario
ESPAÑOL
A∅
B∅
C∅
Secundario
R
Neutro derivado tipo estrella-delta
Material del gabinete y resistencia
Módulo de resistencia
El módulo de resistencia consiste en un grupo de resistencias industriales
configuradas de manera tal para proporcionar la resistencia y capacidad
apropiadas para disipar calor bajo todas las condiciones de funcionamiento.
El módulo de resistencia puede montarse en un compartimiento interno en
el equipo de baja tensión. Cuando viene montado en el equipo de baja
tensión, el compartimiento está adecuadamente ventilado para disipar el
calor producido durante las fallas a tierra. Si el compartimiento deseado no
cuenta con ventilación adecuada, o si no hay uno disponible, el módulo de
resistencia se monta en la parte superior del equipo o en alguna ubicación
remota. La figura 3 ilustra un módulo de resistencia típico.
Figura 3:
Gabinete del equipo
Módulo de resistencia típico
El equipo de puesta a tierra típicamente se monta dentro del equipo de baja
tensión. El sistema de resistencias de puesta a tierra también puede ser
montado en un gabinete independiente NEMA 1 o NEMA 3R. Cuando el
gabinete es provisto como una unidad independiente, la resistencia de
puesta a tierra típicamente se monta y ventila dentro de él.
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9
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
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06/2008
Principios de funcionamiento
Sistemas no puestos a tierra
En varias situaciones, el Código eléctrico nacional (NEC®) de EUA o
NOM-001-SEDE requiere que los sistemas eléctricos sean conectados a
tierra con algún dispositivo apropiado para ello. Los sistemas sólidamente
puestos a tierra tienen la ventaja de asegurar que el potencial en cualquier
conductor no sea mayor que la tensión máxima de una sola fase del
sistema. Sin embargo, en algunas aplicaciones industriales, los sistemas no
conectados a tierra tienen ventaja en confiabilidad puesto que la primera
falla a tierra no interrumpirá el servicio eléctrico como lo harían los sistemas
sólidamente conectados a tierra. Esto es de suma importancia para los
procesos industriales continuos.
ESPAÑOL
En un sistema no conectado a tierra, si un conductor se conecta a tierra
debido a una falla de aislamiento en cualquier punto en el sistema, entonces
el conductor asume un potencial de tierra y los dos conductores restantes
asumen un potencial de línea a línea con respecto a tierra. Si no hay ninguna
otra falla a tierra que involucre los otros dos conductores, un sistema no
conectado a tierra puede seguir funcionando. Si la falla de una sola línea a
tierra no es sólida, y tiene características de formar arcos, un sistema no
conectado a tierra puede experimentar altas tensiones de línea a tierra poco
comunes en altas frecuencias relativamente. Esta alta tensión se debe a la
inductancia del conductor, capacitancia del conductor a tierra y a las
características intermitentes de la falla de arqueo.
En este caso, el neutro del sistema y las tensiones del conductor de tres
fases son desplazadas significativamente del potencial de tierra. Esta
causa no es deseable puesto que el aislamiento del sistema es sometido a
esfuerzo excesivo. El sistema RPT minimiza estas altas tensiones y
frecuencias amortiguando o reduciendo los efectos de capacitancia e
inductancia inherentes en el sistema de alimentación.
Puesta a tierra
El propósito fundamental de la puesta a tierra es proporcionar suficiente
amortiguación al sistema para superar los efectos negativos de la
formación de arcos provocados por las fallas a tierra y, al mismo tiempo,
conservar todas las ventajas de un eficaz sistema no conectado a tierra. Un
valor de resistencia suficiente es seleccionado para limitar sobretensiones
durante las fallas de arqueo, pero no lo suficientemente bajo para extraer
corrientes de falla a tierra excesivas. El valor de resistencia debe ser
seleccionado en relación con la corriente de carga capacitiva del sistema.
La corriente de carga capacitiva del sistema es proporcional a la capacidad
del sistema y tipos de componentes utilizados en el sistema eléctrico.
Circuito localizador de falla por impulsos
Puesto que la corriente de falla con puesta a tierra puede ser similar en
magnitud a las corrientes de carga, es difícil distinguir una de la otra. Un
circuito de impulsos es proporcionado para aumentar momentáneamente la
corriente de falla poniendo intermitentemente en cortocircuito parte de la
resistencia de puesta a tierra. La corriente de impulsos puede ser detectada
dentro del circuito conectado a tierra debido a oscilaciones más perceptible
por la aguja del ampérmetro detector de la corriente de tierra. El circuito
localizador de impulsos es iniciado sólo cuando una falla ha sido detectada
y el selector “Normal/Impulso” se ha ajustado en la posición “Impulso”.
Detección de puesta a tierra y alarma
La detección de puesta a tierra se obtiene a través de un contacto del
voltímetro con salida de relevador, o un dispositivo similar que supervisa la
tensión entre las terminales de resistencia de puesta a tierra. Bajo
condiciones ideales, la tensión es cero si la capacitancia del sistema está
equilibrada dentro de todas las tres fases. Si está desequilibrada, lo cual es
normal, el medidor mostrará una tensión pequeña, en proporción al grado
de desequilibrio de la capacitancia, entre las terminales de resistencia de
puesta a tierra.
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
El punto de ajuste superior se usa para activar el circuito de alarma. Este
punto de ajuste deberá ser ajustado aproximadamente entre el 10 y 20%
por encima del valor nominal de la corriente de carga. La alarma será
activada cuando la corriente de carga exceda este valor para el ajuste de
retardo de tiempo especificado. Vaya a la “Sección 8—Registros de
instalación y servicios de mantenimiento” en las páginas 24 a 27 para
registrar estos datos cronológicamente en las tablas.
Detector de la corriente de tierra
El detector mide la corriente de fuga causada por una falla de tierra. Éste
permite al operador localizar fallas rápidamente. Consulte “Prueba del
sistema de detección de tierra” y “Uso del sistema bajo una condición de
conexión a tierra real” en la página 20 para obtener instrucciones.
El detector es un transformador de corriente de abrazadera y ampérmetro que
es sensible a las corrientes alternas que pasan por él. El detector se desplaza
dentro del sistema de alimentación siguiendo la trayectoria de la corriente de
tierra pulsatoria. Si la aguja del medidor fluctúa, el detector se encuentra en un
circuito que contiene una falla a tierra en la corriente descendente. Si no
fluctúa, la falla a tierra se encuentra en un circuito diferente o el detector se
encuentra en la corriente descendente donde se encuentra la falla.
El detector deberá abarcar todos los conductores que llevan corriente en el
circuito. No hace diferencia si el circuito es de tres o una sola fase. El
detector mide la corriente de fuga a tierra. La figura 4 ilustra un método de
uso del detector de la corriente de tierra.
Figura 4:
Detector de la corriente de tierra
Fuente
A
B
C
Fuga
R
Corriente de carga capacitiva del sistema
La corriente de carga máxima capacitiva del sistema debe conocerse para
optimizar el ajuste de las derivaciones de las resistencias de puesta a tierra. La
corriente de carga del sistema deberá ser medida con todos los componentes
del sistema de alimentación conectados para asegurarse de que la corriente
capacitiva sea medida en su totalidad. Anote estos valores a continuación.
NOTA: Debido al peligro inherente asociado con la medición de la corriente de
carga capacitiva del sistema, Schneider Electric recomienda la contratación de
servicios de asesoría de una firma aprobada para realizar estas pruebas.
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ESPAÑOL
El voltímetro viene con dos puntos de ajuste (que pueden ser configurados por
el usuario) y un retardo de tiempo ajustable. El punto de ajuste más bajo viene
conectado a los bloques de terminales para el uso del cliente. Una aplicación
típica puede ser el punto más bajo justo por encima del valor nominal de la
corriente de carga, aproximadamente entre el 5 y 10%. Este ajuste se basa en
el historial de funcionamiento del sistema o en análisis de la corriente de carga
medida. De esta forma, un pequeño aumento en la corriente de carga puede ser
detectado y una señal puede ser emitida a un panel remoto sin activar el circuito
de alarma de tierra. Alternativamente, la carga puede ser usada para activar
una alarma si la resistencia es desconectada o se encuentra en circuito abierto.
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
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Corriente de carga medida: Ia = ______; Ib = ______; Ic = ______
La corriente de carga del sistema es el promedio de estas tres medidas
mostradas por la siguiente fórmula:
IC =
Selección del valor de la resistencia de
puesta a tierra y conexiones
(Ia + Ib + Ic)
_______
3
ESPAÑOL
Una vez que se ha determinado el valor de la corriente de carga capacitiva
del sistema (IC), calcule el valor de la resistencia (R) de acuerdo con la
siguiente fórmula:
R = Tensión de línea a línea / (1,732 x IC)
Es probable que los valores de resistencia disponibles con las conexiones
de la resistencia estándar sean diferentes a los calculados. Puesto que la
selección no es crítica, el valor seleccionado es un poco más bajo que el
valor calculado. Esto garantiza una corriente de tierra máxima un poco más
alta que la corriente de carga del sistema y permite una amortiguación
adecuada del sistema para minimizar oscilaciones transitorias.
La Table 1 presenta varios valores de resistencia disponibles en un banco
típico de resistencias. Consulte los dibujos de la orden de fábrica para
conocer los ajustes específicos disponibles. El equipo se envía de fábrica
con las resistencias conectadas para el valor de corriente más bajo.
Tabla 1:
Tabla de conexiones de las resistencias▲
Diagrama de conexiones (Figure 5)
Resistencia de conexión normal (Ohms)
5A
277.0
5B
139.0
5C
92.3
5D
55.4
Resistencia de conexión de impulso (Ohms)
39.6
▲ Los cálculos de resistencia están basados en las conexiones estándar de resistencias de Schneider Electric para un sistema de alimentación de 480 V.
Diagramas de circuito de resistencia
Vea la figura 5 en la página 13 para conocer las configuraciones típicas de
resistencia y los siguientes párrafos para obtener las descripciones de cada
configuración.
5A–Bajo condiciones da falla a tierra, la resistencia total es de 277 Ohms.
Esto produce una corriente de falla a tierra de 1 A. Durante el ciclo de
impulsos, el contacto "C" del contactor se cierra, creando un cortocircuito
en parte de la resistencia. Esto disminuye la resistencia total en 39,6 Ohms,
de modo que aumenta la corriente (de impulsos) en 7 A.
5B–Bajo condiciones da falla a tierra, la resistencia total es de 139 Ohms.
Esto produce una corriente de falla a tierra de 2 A. Durante el ciclo de
impulsos, el contacto "C" del contactor se cierra, creando un cortocircuito
en parte de la resistencia. Esto disminuye la resistencia total en 39,6 Ohms,
de modo que aumenta la corriente (de impulsos) en 7 A.
5C–Bajo condiciones da falla a tierra, la resistencia total es de 92,3 Ohms.
Esto produce una corriente de falla a tierra de 3 A. Durante el ciclo de
impulsos, el contacto "C" del contactor se cierra, creando un cortocircuito
en parte de la resistencia. Esto disminuye la resistencia total en 39,6 Ohms,
de modo que aumenta la corriente (de impulsos) en 7 A.
5D–Bajo condiciones da falla a tierra, la resistencia total es de 55,4 Ohms.
Esto produce una corriente de falla a tierra de 5 A. Durante el ciclo de
impulsos, el contacto "C" del contactor se cierra, creando un cortocircuito
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
en parte de la resistencia. Esto disminuye la resistencia total en 39,6 Ohms,
de modo que aumenta la corriente (de impulsos) en 7 A.
Figura 5:
Diagramas de circuito de resistencia
5A
Entrada del
voltímetro con
salida de relevador
Fusible
Resistencia de puesta a tierra del neutro
R4
138.0 Ω
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
ESPAÑOL
R5
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Conexión para una falla a tierra de 1 A con impulso de 7 A
5B
Entrada del
voltímetro con
salida de relevador
Fusible
Resistencia de puesta a tierra del neutro
R5
R4
138.0 Ω
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Conexión para una falla a tierra de 2 A con impulso de 7 A
5C
Entrada del
voltímetro con
salida de relevador
Fusible
Resistencia de puesta a tierra del neutro
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Conexión para una falla a tierra de 3 A con impulso de 7 A
5D
Entrada del
voltímetro con
salida de relevador
Fusible
Resistencia de puesta a tierra del neutro
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Conexión para una falla a tierra de 5 A con impulso de 7 A
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Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Componentes montados en la puerta
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La figura 6 ilustra los componentes montados en la puerta de un sistema
típico de resistencias de puesta a tierra. Estos componentes se tratan abajo.
Figura 6:
Ubicación de los componentes en la puerta
1
12
ESPAÑOL
2
11
3
4
5
10
6
7
8
9
1. Alarma de cuerno
8. Selector "Normal/Impulso"
2. Ampérmetro
9. Botón de prueba
3. Luz roja: Falla a tierra
4. Luz verde: Normal
10. Placa de datos de
funcionamiento
5. Luz ámbar: Circuito de
impulsos activado
11. Placa de datos de valores
nominales
6. Botón de silenciamiento
12. Voltímetro
7. Selector “Restablecimiento/
Manual/Auto”
Alarma de cuerno
La alarma de cuerno suena después de que se detecta una corriente de
falla a tierra por encima del punto de ajuste del voltímetro con salida de
relevador.
Ampérmetro
El ampérmetro muestra la corriente de carga y la corriente de falla a tierra
real cuando se produce una falla a tierra.
Luz roja
La luz roja indica una falla de tierra en el sistema donde la caída de tensión
en la resistencia de puesta tierra ha aumentado a un nivel por encima del
punto de ajuste del voltímetro. La luz roja permanece iluminada hasta que la
falla a tierra o el sistema es restablecido.
Luz verde
La luz verde indica si la alimentación de control está disponible y el sistema
está funcionando normalmente. La luz verde está apagada cuando la caída
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
de tensión en la resistencia de puesta a tierra ha aumentado a un nivel por
encima del punto de ajuste del voltímetro.
Luz ámbar
La luz ámbar indica si el circuito de impulso está cerrado (I) y parpadeará
en sincronización con la corriente de impulsos.
Botón de silenciamiento
Este botón silencia la alarma de cuerno que suena después de que se
detecta una corriente de falla a tierra por encima del punto de ajuste del
voltímetro con salida de relevador.
Selector “Restablecimiento/Manual/Auto”
Este selector selecciona el modo de restablecimiento de la alarma.
Modo Manual: Una corriente de falla a tierra por encima del punto de
ajuste del voltímetro con salida de relevador sonará la alarma de cuerno e
iluminará la luz roja indicadora de falla. Estos indicadores entonces
permanecerán en estado enganchado, aun después de que la corriente de
falla a tierra cae por debajo del punto de ajuste del voltímetro con salida de
relevador. Para restablecer el sistema, mueva manualmente el selector a la
posición “Restablecimiento”.
Modo Auto: Una corriente de falla a tierra por encima del punto de ajuste
del voltímetro con salida de relevador sonará la alarma de cuerno e
iluminará la luz roja indicadora de falla. El sistema se restablece
automáticamente cuando la corriente de falla a tierra cae por debajo del
punto de ajuste del voltímetro con salida de relevador.
Selector "Normal/Impulso"
Este selector conecta el circuito de impulsos. El circuito de impulsos es
activado por el operador durante la localización de fallas. Es posible que
éste sea activado cuando se produce una falla a tierra y cuando el circuito
de alarma es energizado.
Botón de prueba
Al oprimir el botón de prueba, la lectura del voltímetro aumentará y el
relevador de alarma será activado. La luz verde se apaga y la luz roja se
ilumina. Cuando el selector “Restablecimiento/Manual/Auto” está en la
posición “Manual”, y se mueve a la posición “Restablecimiento”, el sistema
volverá a condiciones de funcionamiento normal.
Voltímetro
El voltímetro monitorea la caída de tensión en la resistencia de puesta a
tierra. El voltímetro con relevador viene equipado con dos puntos de ajuste:
El punto de ajuste inferior se utiliza como pre-alarma o alarma de primer
nivel. Schneider Electric recomienda ajustar este valor en una tensión más
alta, aproximadamente entre el 5 y 10% que el valor de la lectura de tensión
relacionada con la corriente de carga nominal. Este punto se conecta a los
bloques de terminales para uso del cliente y no indica una alarma a través
de los controles de alarma.
El punto de ajuste superior se usa para activar el circuito de alarma al
detectar un aumento en la caída de tensión en la resistencia de puesta a
tierra. Schneider Electric recomienda ajustar este valor en una tensión un
poco más alta, aproximadamente entre el 10 y 20%, que la caída de tensión
máxima causada por la corriente de carga máxima bajo condiciones
normales.
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ESPAÑOL
NOTA: La luz roja indicadora de falla permanece iluminada hasta que la
falla a tierra o el sistema es restablecido.
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Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Componentes internos
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06/2008
La figura 7 ilustra los componentes internos de una unidad típica de puesta
a tierra. Póngase en contacto con su representante local de Schneider
Electric para obtener las piezas de repuesto.
Figura 7:
Componentes internos
2
3
1
ESPAÑOL
8
5
4
7
6
ON
OFF
9
10
1. Transformador de potencial
2. Bloques de terminales de
cortocircuito
3. Seccionador desconectador del
circuito de prueba
4. Fusibles de la alimentación de
control
5. Relevadores de temporización
6. Relevadores de control
16
7. Seccionador desconectador del
transformador de puesta a
tierra (para usarse en sistemas
con neutro derivado)
8. Ampérmetro con transformador
de corriente
9. Bloques de terminales
10. Transformador de puesta a
tierra (para usarse en sistemas
con neutro derivado)
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Procedimientos de puesta en marcha
PELIGRO
PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O DESTELLO
POR ARQUEO
Conecte el neutro del sistema a tierra únicamente por la resistencia de
puesta a tierra.
Antes de la puesta en marcha, asegúrese de leer cuidadosamente las
precauciones de peligro anteriores.
Los sistemas de alimentación con resistencias deberán ser conectados a tierra
sólo con la resistencia de puesta a tierra provista con la unidad. Asegúrese de
que el sistema esté correctamente puesto a tierra antes de continuar.
1. Desenergice el equipo antes de realizar cualquier trabajo dentro o fuera
de él. Siempre utilice un dispositivo detector de tensión nominal
adecuado para confirmar la desenergización del equipo.
2. Asegúrese de que no haya fallas a tierra en el sistema de alimentación.
(Consulte el boletín de instrucciones del equipo de baja tensión).
3. Compruebe que se hayan realizado todas las conexiones de fase,
neutro y puesta a tierra entre el sistema de alimentación y el sistema
RPT de acuerdo con los dibujos de fábrica.
4. En base a la corriente de carga capacitiva del sistema, vuelva a
conectar la resistencia de puesta a tierra conforme sea necesario. Vea
la figura 5 en la página 13.
5. Ajuste el selector "Normal/Impulso" en "Normal"
6. Inspeccione detenidamente el área de trabajo y retire las herramientas u
objetos que hayan quedado dentro del equipo.
7. Vuelva a colocar todos los dispositivos, las puertas y las cubiertas antes
de energizar este equipo.
8. Con todas las cargas conectadas y el sistema energizado, ajuste el
punto inferior del voltímetro en una posición del 10% por encima de la
lectura real. Ajuste el punto superior aproximadamente en el 20% por
encima de la lectura real.
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ESPAÑOL
El incumplimiento de esta instrucción podrá causar la muerte o
lesiones serias.
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Diagramas del sistema de RPT
Figura 8:
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Las figuras 8 y 9 son diagramas de sistema de resistencias de puesta a
tierra típicamente usados en sistemas en estrella y delta, respectivamente.
Sistema de resistencias de puesta a tierra típicamente usado en sistemas en entrella
Hacia los interruptores automáticos de carga
Fusible
A
Barra de línea
de 480 V~
MR
B
C
N
ESPAÑOL
Prueba
Resistencia de puesta a tierra del neutro
138.0 Ω
Transformador
de control
Alimentación
de control
de 120 V~
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
Ampérmetro
R4
Fusible
5
4
Provisión para la conexión en puente en base al cálculo
de la corriente de carga capacitiva del sistema.
Fusible
R1
Normal / Impulso
Restablecimiento
R3
Botón de
prueba
R2
Manual
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
R1
Cuerno
R6
Normal
G
MR
R1
Falla a
tierra
R
Manual R3
Auto R2
R4
Botón de
silenciamiento
18
A
R5
Circuito de
impulsos activado
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Figura 9:
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Sistema de resistencias de puesta a tierra típicamente usado en sistemas en delta
Hacia los interruptores automáticos de carga
Fusible
A
B
MR
C
Tres transformadores de
alimentación de control
de 1,5 kVA, 480/120 V
Resistencia de puesta a tierra del neutro
Prueba
138.0 Ω
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
ESPAÑOL
Barra de línea
de 480 V~
Ampérmetro
Alimentación
de control
de 120 V~
Transformador
de control
R4
Fusible
5
4
Provisión para la conexión en puente en base al cálculo
de la corriente de carga capacitiva del sistema.
Fusible
R1
Normal / Impulso
Restablecimiento
R3
Botón de
prueba
R2
Manual
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
R1
Cuerno
R6
Normal
G
MR
R1
Falla a
tierra
R
Manual R3
Auto R2
R4
Botón de
silenciamiento
Prueba del sistema de detección de tierra
A
R5
Circuito de
impulsos activado
1. Coloque el selector “Restablecimiento/Manual/Auto” en la posición
“Manual" .
2. Oprima y mantenga oprimido el botón de prueba durante cinco
segundos. La lectura del voltímetro aumentará. La luz verde se apaga,
la alarma de cuerno suena y la luz roja se ilumina. Cualquier dispositivo
de advertencia (provisto por el usuario) conectado a los circuitos de
alarma funcionará.
3. Suelte el botón de prueba. La luz roja permanece iluminada hasta que el
operador coloca el selector “Restablecimiento/Manual/Auto” en la
posición “Restablecimiento”.
4. Gire el selector "Normal/Impulso" a la posición "Impulso". La luz ámbar
comienza a parpadear y el contactor de impulsos comienza a funcionar
de manera rítmica. Si el sistema está en condiciones normales de
funcionamiento y existe desproporción de capacitancia de línea a tierra,
se producirá un ligero impulso en la lectura del voltímetro.
5. Coloque el selector “Restablecimiento/Manual/Auto” momentáneamente
en la posición “Restablecimiento" y luego de regreso a la posición
“Manual”. La luz roja se apaga y la verde se vuelve a iluminar.
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19
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
Uso del sistema bajo una condición de
conexión a tierra real
80298-165-01
06/2008
Las fallas a tierra del sistema de alimentación se presentan en diferentes
formas y grados de severidad. Éstas pueden ser en forma de aislamiento
mojado lo cual desplaza el neutro un poco, o bien, ésta puede ser tan
severa que una de las fases se conecta sólidamente a tierra.
ESPAÑOL
Una condición en la que todas las tres fases están igualmente puestas a
tierra no es detectada por el sistema. Esta condición es detectada
solamente cuando está funcionando un dispositivo de sobrecorriente.
Típicamente, sólo una o dos de las fases son afectadas. En este caso, es
posible detectarla. A medida que una o dos líneas producen una resistencia
a tierra más baja, el neutro del sistema es desplazado y una tensión más
alta se produce en la resistencia de puesta a tierra. A medida que la
resistencia de puesta a tierra disminuye, la tensión aumenta y el relevador
del voltímetro indica una lectura más alta, como es de esperarse en un
sistema de aislamiento deteriorado.
Cuando se produce una falla a tierra, la resistencia limita la corriente de
tierra. La tensión resultante aparece en la resistencia de puesta a tierra y es
detectada por el voltímetro. Después de un retardo de tiempo ajustable
predeterminado, un contacto del relevador de control se abre, el cual apaga
la luz verde "Normal" y un contacto del relevador de control se cierra, el
cual ilumina la luz roja "Falla a tierra". Para localizar la falla, gire el selector
"Normal/Impulso" hasta colocarlo en "Impulso" Esto activa el relevador de
impulsos, energizando y desenergizando alternadamente un contacto que
produce un cortocircuito en parte de la resistencia de puesta a tierra. Una
fluctuación rítmica en la magnitud de la corriente de tierra resulta en una
velocidad fija de 30 impulsos por minuto.
PELIGRO
PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O DESTELLO
POR ARQUEO
• Utilice equipo de protección personal (EPP) apropiado y siga las
prácticas de seguridad eléctrica establecidas por su Compañía,
consulte la norma 70E de NFPA.
• Solamente el personal especializado deberá instalar y prestar servicio
de mantenimiento a este equipo.
• Asegúrese de leer y entender todas las instrucciones de este boletín
antes de realizar cualquier trabajo en este equipo.
El incumplimiento de estas instrucciones podrá causar la muerte o
lesiones serias.
El transformador de corriente y ampérmetro en el panel permiten al
operador observar la fluctuación de la corriente en el sistema. Empleando
un ampérmetro portátil (detector de corriente de tierra), rastree la
fluctuación de la corriente de tierra por el sistema.
Comience en un punto lo más cercano posible al suministro de energía.
Debido al tamaño grande de cables y cables múltiples por fase, tal vez no
es práctico comenzar en el tablero de distribución principal. Seleccione un
circuito derivado donde el detector portátil incluirá todos los conductores de
tres fases. Cualquier circuito derivado en el que el detector genera impulsos
es el circuito averiado. Repita este procedimiento en los tableros de
corriente descendente hasta que el circuito averiado y su ubicación puedan
ser determinados. Por lo general, sólo un circuito alimentador indica una
oscilación que puede ser detectada en la lectura de la corriente de carga.
Otros circuitos alimentadores tal vez muestren una corriente de carga
continua que no indica una falla a tierra. Las lecturas tomadas con un
20
© 1995–2008 Schneider Electric Reservados todos los derechos
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06/2008
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 4—Típico sistema de resistencias de puesta a tierra
ampérmetro portátil alrededor de tubo conduit de metal son probablemente
ineficaces puesto que la corriente de tierra puede que esté regresando por
los conductores conectados a tierra. Este circuito alimentador es seguido al
siguiente punto de distribución en el sistema o caja de extracción de cables
donde es posible incluir de nuevo todas las tres fases de los conductores
aislados.
Una vez que se ha localizado la falla, el selector de impulsos puede
regresarse a la posición "Normal". La luz roja permanece iluminada hasta
que el sistema es reparado y el selector “Restablecimiento/Manual/Auto” se
coloca en la posición “Restablecimiento”. Una vez que el sistema ha sido
restablecido, verifique la lectura del voltímetro. La lectura deberá haber
regresado a un nivel inferior al punto de ajuste e indicar un nivel
aproximadamente igual al nivel anterior a la falla. Si existen múltiples fallas,
la lectura del voltímetro permanecerá en un valor mayor que sea
considerado normal. Si es necesario, repita este procedimiento para
encontrar otras condiciones anormales.
Verificación del sistema de alimentación
Es posible modificar un sistema de alimentación para cumplir con las
necesidades cambiantes. Si el sistema de alimentación necesita ser
restablecido, evalúe el sistema de resistencias de puesta a tierra y
restablézcalo como si fuera un sistema nuevo.
Registros
Para determinar exactamente el estado de un sistema de alimentación, se
deberán mantener registros precisos. Mantenga estos registros en las
últimas páginas de este manual en las tablas apropiadas en la “Sección 8—
Registros de instalación y servicios de mantenimiento”, páginas 24–27.
Para los sistemas de puesta a tierra, anote lo siguiente:
Instalación inicial del sistema
•
•
•
Las corrientes de carga originales de línea a tierra para cada fase
El valor de la resistencia de puesta a tierra seleccionado
La lectura del voltímetro como el sistema fue originalmente establecido
Lecturas de voltímetro
Anote las lecturas del voltímetro en intervalos regulares. La frecuencia de las
lecturas se determina de acuerdo con la intensidad de la tensión ejercida
sobre el sistema y el historial de incidencias. Tome lecturas mensuales
inicialmente; modifique la frecuencia según lo indique la experiencia.
Puntos de ajuste del voltímetro
Verifique los puntos de ajuste del voltímetro inicialmente y cada vez que
sean modificados. También, indique la razón o razones del cambio.
Averías del sistema
Registre cronológicamente la fecha, hora, ubicación y proporcione una
descripción detallada y causas probables de todas las fallas del sistema
localizadas y restablecidas.
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21
ESPAÑOL
Si este circuito alimentador es distribuido aun más, pruebe cada circuito de
esa distribución individualmente para determinar cuál lleva la corriente de
pulsación. Si, dentro de un solo circuito, la corriente de pulsación desaparece
en un punto de la corriente descendente, la falla se encuentra entre el punto
anterior probado y el punto donde la corriente de pulsación desaparece.
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 5–Inspección y servicios de mantenimiento
Sección 5–Inspección y servicios
de mantenimiento
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06/2008
PELIGRO
PELIGRO DE DESCARGA ELÉCTRICA, EXPLOSIÓN O DESTELLO
POR ARQUEO
• Utilice equipo de protección personal (EPP) apropiado y siga las
prácticas de seguridad eléctrica establecidas por su Compañía,
consulte la norma 70E de NFPA.
• Solamente el personal especializado deberá instalar y prestar servicio
de mantenimiento a este equipo.
ESPAÑOL
• Asegúrese de leer y entender todas las instrucciones de este boletín
antes de realizar cualquier trabajo en este equipo.
• Desenergice el equipo antes de realizar cualquier trabajo dentro o fuera
de él.
• Suponga que todos los circuitos están “vivos” hasta que hayan sido
completamente desenergizados, probados, bloqueados y etiquetados
(según la norma 1910.147 de OSHA). Preste particular atención al
diseño del sistema de alimentación. Tome en consideración todas las
fuentes de alimentación, incluyendo la posibilidad de retroalimentación.
• Siempre utilice un dispositivo detector de tensión nominal adecuado
para confirmar la desenergización del equipo.
• Inspeccione detenidamente el área de trabajo y retire las herramientas
u objetos que hayan quedado dentro del equipo.
• Vuelva a colocar todos los dispositivos, las puertas y las cubiertas antes
de energizar este equipo.
El incumplimiento de estas instrucciones podrá causar la muerte o
lesiones serias.
Consulte el boletín de instrucciones del equipo de baja tensión
correspondiente para obtener detalles sobre los procedimientos de las
pruebas de aislamiento.
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© 1995–2008 Schneider Electric Reservados todos los derechos
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 6—Información en la placa de datos
Sección 6—Información en la
placa de datos
La placa de datos del sistema de resistencias de puesta a tierra se
encuentra en la parte frontal del equipo instalado.
Al solicitar piezas de repuesto, incluya en la descripción de la pieza el
número de la orden de fábrica que se encuentra en la placa de datos. La
placa de datos incluye la siguiente información:
•
•
Número de orden de la fábrica (número de fabricación de la planta)
•
•
•
•
•
•
•
•
Fase (cantidad de fases)
Número de dibujo (diagrama de conexiones eléctricas --que se usó para
realizar las conexiones de los cables de la unidad)
ESPAÑOL
Tensión del sistema (480 ó 600 V)
Tipo de sistema (en estrella o delta)
Hertz (50–60 Hz)
Corriente nominal (máxima)
Resistencia de puesta a tierra total
NEMA tipos (1 o 3R)
Número del boletín de instrucciones (44022-921-0x)
Sección 7—Accesorios del equipo
Detector portátil de corriente de tierra
El detector portátil de corriente de tierra (figura 10) se utiliza como equipo
auxiliar para diagnóstico de problemas. El detector proporciona asistencia
al técnico para rastrear el origen de la falla. Las opciones del detector
portátil de corriente de tierra incluyen:
•
•
Un selector multigama (1-2-5-10-20-cortocircuito).
•
•
Operaciones del sistema de una y tres fases.
Pinzas para agarrar conductores de 89, 114 ó 182 mm
(3-1/2-, 4-1/2- ó 6 pulg)
Un núcleo magnético cerrado para minimizar los efectos de los campos
de dispersión magnéticos.
Por lo menos un detector portátil deberá estar disponible en el sitio de
instalación.
Figura 10:
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Detector de tierra con estuche
23
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 8—Registros de instalación y servicios de mantenimiento
80298-165-01
06/2008
Sección 8—Registros de
instalación y servicios de
mantenimiento
Tabla 2:
Instalación inicial del sistema
Corriente de carga (intensidad de la corriente en A)
Fecha
ESPAÑOL
Tabla 3:
Hora
Ib
Ic
R (Ohms)
Lecturas del voltímetro
(Volts)
Lecturas del voltímetro
Fecha
24
Ia
Hora
Volts
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80298-165-01
06/2008
Tabla 4:
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 8—Registros de instalación y servicios de mantenimiento
Puntos de ajuste del voltímetro
Punto de ajuste inicial
Modificaciones de los puntos de ajuste
Razón por la cual se realizó el cambio
Hora
Volts
Fecha
Hora
Volts
ESPAÑOL
Fecha
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 8—Registros de instalación y servicios de mantenimiento
Tabla 5:
Fecha
80298-165-01
06/2008
Averías del sistema
Hora
Ubicación de la falla
Descripción
Causas posibles
ESPAÑOL
26
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80298-165-01
06/2008
Tabla 6:
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Sección 8—Registros de instalación y servicios de mantenimiento
Registro cronológico de servicios de mantenimiento
Descripción
ESPAÑOL
Fecha
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Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
Boletín de instrucciones
Importado en México por:
Schneider Electric México
Calz. J. Rojo Gómez 1121-A
Col. Gpe. del Moral 09300
México, D.F.
Tel. 55-5804-5000
www.schneider-electric.com.mx
Solamente el personal especializado deberá instalar, hacer funcionar y prestar servicios de
mantenimiento al equipo eléctrico. Schneider Electric no asume responsabilidad alguna por
las consecuencias emergentes de la utilización de este material.
80298-165-01 © 1995–2008 Schneider Electric Reservados todos los derechos
Reemplaza 44022-921-02, 08/2007
06/2008
Système de résistances de
mise à la terre élevées
Pour une utilisation sur des
sources de 480 et 600 V raccordées
en étoile et triangle—
Systèmes de 50 ou 60 Hertz
Classe 6036
Directives d’utilisation
80298-165-01
À conserver pour usage ultérieur.
CATÉGORIES DE DANGERS ET
SYMBOLES SPÉCIAUX
Lisez attentivement ces directives et examinez l'appareillage pour vous
familiariser avec son fonctionnement avant de faire son installation ou son
entretien. Les messages spéciaux suivants peuvent apparaître dans les
présentes directives ou sur l'appareil pour avertir l'utilisateur de dangers
potentiels ou pour attirer l'attention sur des informations qui clarifient ou
simplifient une procédure.
L'ajout d'un de ces deux symboles à une étiquette de sécurité de
« Danger » ou d'« Avertissement » indique qu'un danger électrique existe et
qu'il peut entraîner des blessures corporelles si les directives ne sont pas
respectées.
Ceci est le symbole d'alerte de sécurité. Il est utilisé pour vous alerter de
dangers de blessures corporelles potentielles. Veuillez vous conformer à
tous les messages de sécurité qui suivent ce symbole pour éviter une
blessure ou la mort.
DANGER
DANGER indique une situation de danger imminent qui, si elle n'est pas
évitée entraînera la mort ou des blessures graves.
FRANÇAIS
AVERTISSEMENT
AVERTISSEMENT indique une situation de danger potentiel qui, si elle
n'est pas évitée, peut entraîner la mort ou des blessures graves.
ATTENTION
ATTENTION indique une situation de danger potentiel qui, si elle n'est
pas évitée, peut entraîner des blessures mineures ou modérées.
ATTENTION
ATTENTION, utilisé sans le symbole d'alerte de sécurité, indique une
situation de danger potentiel qui, si elle n'est pas évitée, peut entraîner
des dommages matériels.
Fournit des renseignements complémentaires pour clarifier ou
simplifier une procédure.
VEUILLEZ NOTER
Seul un personnel qualifié doit effectuer l’installation, l’utilisation, l’entretien
et la maintenance du matériel électrique. Schneider Electric n’assume
aucune responsabilité des conséquences éventuelles découlant de
l’utilisation de cette documentation.
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06/2008
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Table des matières
Section 1—Introduction ............................................................................... 5
Section 2—Mesures de sécurité ................................................................. 7
Section 3—Réception, manutention, entreposage et installation ............... 8
Réception .............................................................................................. 8
Manutention ........................................................................................... 8
Entreposage .......................................................................................... 8
Installation ............................................................................................. 8
Section 4—Système de résistances de m.à.l.t. typique .............................. 8
Systèmes à basse tension .................................................................... 8
Transformateur d'alimentation de contrôle (TAC) ................................. 8
Neutre dérivé ......................................................................................... 8
Matériau de la résistance et de l’armoire .............................................. 9
Module de résistances..................................................................... 9
Armoire de l’appareil........................................................................ 9
Principes de fonctionnement ............................................................... 10
Systèmes flottants ......................................................................... 10
Système de résistances de la mise à la terre ................................ 10
Circuit localisateur de défaut d’impulsion ...................................... 10
Détection de mise à la terre et alarme........................................... 10
Détecteur de courant de terre........................................................ 11
Courant capacitif de charge du système ............................................. 11
Sélection de la valeur et des points de raccordements des résistances
de terre ................................................................................................ 12
Schémas des circuits de résistance .................................................... 12
Composants montés sur la porte ........................................................ 14
Alarme sonore ............................................................................... 14
Ampèremètre................................................................................. 14
Voyant rouge ................................................................................. 14
Voyant vert .................................................................................... 14
Voyant orange ............................................................................... 14
Bouton de mise au silence ............................................................ 15
Sélecteur de réarmement/manuel/automatique ............................ 15
Sélecteur impulsion/normal ........................................................... 15
Bouton d’essai ............................................................................... 15
Voltmètre ....................................................................................... 15
Composants internes .......................................................................... 16
Procédures de mise en service ........................................................... 17
Schémas du système HRG ................................................................. 18
Essai du système de détection de terre .............................................. 19
Utilisation du système en condition de mise à la terre réelle .............. 20
Révisions du système d’alimentation .................................................. 21
Journaux .............................................................................................. 21
Installation initiale du système....................................................... 21
Relevés du voltmètre..................................................................... 21
Points de consigne du voltmètre ................................................... 21
Défauts du système....................................................................... 21
Section 5—Inspection et entretien ............................................................ 22
Section 6—Informations de la plaque signalétique ................................... 23
Section 7—Accessoires en option ............................................................ 23
Détecteur de courant de terre portable ............................................... 23
Section 8—Journaux d'installation et d'entretien ...................................... 24
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3
FRANÇAIS
TABLE DES MATIÈRES
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Liste des figures et tableaux
LISTE DE FIGURES
Figure 1 :
Figure 2 :
Figure 3 :
Figure 4 :
Figure 5 :
Figure 6 :
Figure 7 :
Figure 8 :
Figure 10 :
Schémas de systèmes en étoile et en triangle ...................... 6
Configuration du neutre dérivé .............................................. 9
Module de résistances typique .............................................. 9
Détecteur de courant de terre .............................................. 11
Schémas des circuits de résistances ................................... 13
Emplacement des composants montés sur la porte ............ 14
Composants internes ........................................................... 16
Système de résistances de m.à.l.t. typique utilisé sur des
systèmes en étoile ............................................................... 18
Système de résistances de m.à.l.t. typique utilisé sur des
systèmes en triangle ............................................................ 19
Détecteur de terre avec étui ................................................ 23
Tableau 1 :
Tableau 2 :
Tableau 3 :
Tableau 4 :
Tableau 5 :
Tableau 6 :
Tableau des raccordements de résistances ........................
Installation initiale du système .............................................
Relevés du voltmètre ...........................................................
Points de consigne du voltmètre..........................................
Défauts du système .............................................................
Journal d’entretien ...............................................................
Figure 9 :
LISTE DES TABLEAUX
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06/2008
12
24
24
25
26
27
FRANÇAIS
4
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 1—Introduction
Section 1—Introduction
Ce bulletin contient les informations sur la théorie, le fonctionnement et
l’entretien des systèmes de résistances de mise à la terre élevées,
fabriqués par Schneider Electric. Les résistances de m.à.l.t. fournissent un
circuit de m.à.l.t. pour les systèmes d’alimentation non mis à la terre
(systèmes flottants). Selon les options choisies, le système de résistances
de m.à.l.t. offre les fonctions suivantes :
•
Fournit la stabilité du système et empêche les surtensions en
amortissant les oscillations du système de haute fréquence dues à des
défauts à la terre et autres perturbations du système.
•
Fournit une façon de détecter et de signaler le premier défaut à la terre
qui se produit dans le système.
•
Procure un moyen de surveiller la condition de la tension du système en
rapport avec le potentiel de la terre grâce à des mesures de tension.
•
Dans le cas d’un défaut ligne à terre – offre une façon de fournir une
impulsion au courant de défaut à la terre de sorte que le chemin du
courant de défaut à la terre puisse être suivi par un détecteur portable.
•
Permet au système de continuer à fonctionner avec un seul défaut ligne
à terre présent.
Ces fonctions sont accomplies avec la m.à.l.t. du neutre du système réglée
de telle façon que les courants de défaut à la terre soient seulement
légèrement plus hauts que les courants de charge de capacitance naturels
des systèmes flottants. En sélectionnant les options appropriées, le
système de résistances de m.à.l.t. convient à des systèmes flottants
configurés en étoile ou en triangle d’une tension nominale de 480 ou 600 V.
Voir la figure 1 à la page 6. Les circuits de contrôle fonctionnent
typiquement en 120 Vca.
Ce guide couvre plusieurs applications d’appareil de m.à.l.t. Les
illustrations et procédures sont d’une nature générale. Votre
équipement peut être différent de l’illustration représentée à la
page 6. Consulter les plans de l’usine fournis avec l’équipement
basse tension.
Les descriptions et caractéristiques contenues dans ce guide
étaient en vigueur au moment de l’approbation de l’impression du
guide. Schneider Electric se réserve le droit de discontinuer des
modèles à tout moment et de modifier les caractéristiques ou la
conception sans préavis et sans s’exposer à aucune obligation.
L’appareil décrit dans ce guide peut être ou ne pas être identifié
comme standard ou optionnel. Si les résultats décrits dans ce
manuel ne sont pas produits lors d’essais, de l’inspection ou de
l’installation de cet appareil et que la cause immédiate ne peut pas
être déterminée, contacter les services de maintenance Square D
au 1-888-778-2733 (É.-U.).
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FRANÇAIS
80298-165-01
06/2008
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 1—Introduction
Figure 1 :
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06/2008
Schémas de systèmes en étoile et en triangle
Neutre
Du secondaire du
transformateur
A∅ B∅
Fusible
Fusible
Transformateur d'alimentation
de contrôle (TAC)
Fusible
FRANÇAIS
Résistance
Contacteur d’impulsions
Normal
Sélecteur
Normal/
Impulsion
G
Voyants Défaut à
du
la terre
panneau
R
Voltmètre
avec
sortie à
relais
Schéma de circuit montrant des systèmes en étoile
Du secondaire du
transformateur
A∅ B∅ C∅
Fusible
Fusible
Transformateur
d'alimentation de contrôle
(TAC)
Transformateurs
de m.à.l.t.
Fusible
Résistance
Contacteur d’impulsions
Normal
Voltmètre
avec
sortie à
relais
Voyants
du
panneau
G
Défaut à
la terre
R
Sélecteur
Normal/
Impulsion
Schéma de circuit montrant des systèmes en triangle
6
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80298-165-01
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 2—Mesures de sécurité
Section 2—Mesures de sécurité
DANGER
RISQUE D'ÉLECTROCUTION, D'EXPLOSION OU D'ÉCLAIR D'ARC
• Portez un équipement de protection personnelle (ÉPP) approprié et
observez les méthodes de travail électrique sécuritaire. Voir NFPA 70E.
• Seul un personnel qualifié doit effectuer l'installation et l'entretien de cet
appareil.
• N'entreprenez ce travail qu'après avoir lu et compris toutes les
explications contenues dans ces directives.
• Coupez toutes les alimentations de l'appareil avant d'y travailler.
• Considérez que tous les circuits sont sous tension jusqu'à ce qu'ils aient
été complètement mis hors tension, testés, verrouillés ou étiquetés
(selon OSHA 1910.147). Faites particulièrement attention à
l’agencement du système d'alimentation. Considérez toutes les sources
d'alimentation, y compris la possibilité de rétro-alimentation.
• Utilisez toujours un dispositif de détection de tension ayant une valeur
nominale appropriée pour vous assurer que l'alimentation est coupée.
FRANÇAIS
• Inspectez soigneusement la zone de travail et enlevez tous les outils et
objets laissés à l'intérieur de l'appareil.
• Replacez tous les dispositifs, les portes et les couvercles avant de
mettre l'appareil sous tension.
Si ces directives ne sont pas respectées, cela entraînera la mort ou
des blessures graves.
ATTENTION
RISQUE DE DOMMAGES MATÉRIELS OU DES BLESSURES
• La sélection appropriée d’une valeur de résistance de terre est requise
pour le bon fonctionnement du système de m.à.l.t.
• Du fait que les paramètres de systèmes électriques changent avec le
temps, la résistance de m.à.l.t. peut demander un ajustement. Vérifiez la
sélection appropriée de la résistance de m.à.l.t. quand des modifications
du système électrique sont effectuées et sur une base annuelle.
Si ces directives ne sont pas respectées, cela peut entraîner des
blessures ou des dommages matériels.
DANGER
RISQUE D'ÉLECTROCUTION, D'EXPLOSION OU D'ÉCLAIR D'ARC
Raccordez le neutre du système à la terre seulement par l’intermédiaire
de la résistance de terre.
Si cette directive n'est pas respectée, cela entraînera la mort ou des
blessures graves.
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 3—Réception, manutention, entreposage et installation
80298-165-01
06/2008
Section 3—Réception,
manutention, entreposage et
installation
FRANÇAIS
Réception
Avant de quitter l’usine, le système de résistances de m.à.l.t. est inspecté une
dernière fois, au niveau mécanique comme au niveau électrique. À la
réception, inspecter immédiatement l'appareil afin de voir s’il montre des traces
d’endommagement. Si l’appareil est endommagé, faire une réclamation à
remettre immédiatement au transporteur. Inclure toute information pertinente
avec la réclamation, telle qu’une description du dommage, les numéros des
emballages d’expédition et les numéros de réquisition.
Manutention
Le système de résistances de m.à.l.t. est expédié en position verticale, soit
comme partie d’un équipement basse tension, soit en tant que simple
section autonome. Garder l'équipement en position verticale. Se reporter
aux directives d’installation spécifiques à un équipement basse tension pour
les informations de manutention.
Entreposage
Entreposer l’appareil de m.à.l.t. selon les instructions fournies dans les
directives d’utilisation d’un équipement basse tension.
Installation
Installer l’appareil de m.à.l.t. selon les instructions fournies dans les
directives d’utilisation d’un équipement basse tension et comme indiqué sur
les plans en vigueur fournis avec l’appareil.
Section 4—Système de
résistances de m.à.l.t. typique
Systèmes à basse tension
Les systèmes de résistances de m.à.l.t., ou système HRG (High Resistance
Ground), sont conçus pour une application sur des systèmes d’alimentation
de 50 et 60 hertz, de 480 et 600 V flottants configurés en triangle ou en
étoile. Les systèmes sont spécifiques pour chaque type, tension et
fréquence et sont spécifiés sur la commande. Se reporter aux plans d’usine
pour les valeurs nominales spécifiées.
Transformateur d'alimentation de
contrôle (TAC)
Un transformateur d’alimentation de contrôle (TAC) de type sec séparé peut
être fourni au besoin pour fournir la tension de contrôle aux contrôles du
système HRG. Ces transformateurs sont fournis avec des fusibles
appropriés au primaire et au secondaire. L’alimentation de contrôle peut
être également obtenue à partir de l’équipement basse tension dans lequel
le système HRG est installé.
Neutre dérivé
Si le système d’alimentation comporte un transformateur raccordé en
triangle ou un transformateur en étoile flottant où la borne du neutre n’est
pas disponible, un neutre dérivé doit être créé.
Les systèmes de résistances de m.à.l.t. de Schneider Electric utilisent le
neutre dérivé de type étoile-triangle, comme illustré à la figure 2 à la page 9.
Trois transformateurs monophasés sont raccordés en une configuration
étoile-triangle. Les valeurs nominales de ces transformateurs sont basées
en partie sur la tension du système et le courant maximum consommé par
l’intermédiaire de la résistance de terre pendant un défaut à la terre. Ces
transformateurs sont spécifiques à l’alimentation nominale du système et
sont indiqués sur les plans d’usine.
Les bobinages du primaire de ces transformateurs sont raccordés en étoile,
chaque bobinage étant raccordé à un conducteur de phase du système. Le
8
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
raccordement commun de chaque bobinage du primaire fournit un neutre
dérivé auquel la résistance de terre est raccordée.
Les bobinages du secondaire de ces transformateurs sont raccordés en
triangle. Un courant équivalent circulera dans les bobinages du secondaire
comme une réflexion du courant circulant dans la résistance de terre. Voir la
figure 9 à la page 19 pour un schéma des lignes d’un système de
résistances de m.à l.t. typique utilisé sur des systèmes en triangle.
Figure 2 :
Configuration du neutre dérivé
Primaire
A∅
B∅
C∅
Secondaire
Neutre dérivé de type étoile-triangle
Matériau de la résistance et de l’armoire
Module de résistances
Le module de résistances consiste en un groupe de résistances
industrielles arrangées pour fournir la résistance et la capacité appropriées
afin de dissiper la chaleur dans toutes les conditions de fonctionnement. Le
module de résistances peut être monté dans un compartiment interne de
l’équipement basse tension. Quand il est monté dans l’équipement basse
tension, le compartiment est ventilé de façon adéquate afin de dissiper la
chaleur développée pendant des conditions de défaut à la terre. Si le
compartiment désiré ne peut pas être suffisamment ventilé, ou si un tel
compartiment n’est pas disponible, le module de résistances de l’appareil
est monté sur le dessus de l’appareil ou dans un endroit à distance. La
figure 3 illustre un module de résistances typique.
Figure 3 :
Armoire de l’appareil
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Module de résistances typique
L’appareillage de m.à.l.t. est typiquement monté à l’intérieur de l’équipement
basse tension. Le système de résistances de m.à.l.t. peut être également
monté dans une armoire autonome séparée NEMA type 1 ou NEMA type 3R.
Lorsque l’armoire est fournie en tant qu’unité autonome, la résistance de terre
est typiquement montée et ventilée à l’intérieur de l’armoire.
9
FRANÇAIS
R
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
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Principes de fonctionnement
Systèmes flottants
Dans de nombreuses situations, le Code national de l’électricité (NEC®)
pour les États-Unis exige que les systèmes électriques soient mis à la terre
par certains moyens. Les systèmes avec mise à la terre directe ont
l’avantage d’assurer que le potentiel sur tout conducteur ne soit pas plus
élevé que la tension monophasée maximale du système. Toutefois, dans
certaines applications industrielles, les systèmes flottants ont un avantage
pour la fiabilité du système parce que le premier défaut à la terre ne
perturbera pas le service électrique comme il le ferait pour des systèmes
avec mise à la terre directe. Cela est d’une importance particulière pour les
procédés industriels continus.
FRANÇAIS
Dans un système flottant, si un conducteur se trouve mis à la terre par suite
d’une défectuosité d’isolation à n’importe quel point du système, ce
conducteur prend alors le potentiel de terre et les deux autres conducteurs
prennent un potentiel ligne à ligne relativement à la terre. Si aucun autre
défaut à la terre n’existe, impliquant les deux autres conducteurs, un
système flottant peut continuer à fonctionner. Si le défaut ligne à terre n’est
pas solide et est capable de formation d’arcs, un système flottant peut alors
rencontrer des tensions ligne à terre inhabituellement élevées à des
fréquences relativement élevées. Cette tension élevée est le résultat de
l’inductance des conducteurs, de la capacitance du conducteur à terre et
des caractéristiques intermittentes du défaut d’arcs.
Dans ce cas, les tensions du neutre du système et des conducteurs
triphasés sont considérablement déplacées par rapport au potentiel de
terre. Cela est indésirable parce que l’isolation du système est soumis à des
contraintes importantes. Le système HRG minimise ces tensions et
fréquences élevées en amortissant ou réduisant les effets de la capacitance
et de l’inductance inhérentes au système d’alimentation.
Système de résistances de la mise à la terre
L’objectif fondamental de ce type de m.à.l.t. est de fournir un amortissement
suffisant du système pour surmonter les effets négatifs des défauts à la
terre avec formation d’arcs et, en même temps, de retenir tous les
avantages d’un système flottant efficace. Une valeur de résistance
suffisante est sélectionnée pour limiter la surtension pendant des défauts
dus à la formation d’arcs, mais pas basse au point de créer un courant de
défaut à la terre excessif. La valeur de la résistance doit être sélectionnée
en fonction du courant capacitif de charge du système. Le courant capacitif
de charge du système est proportionnel à la capacité du système et aux
types de composants utilisés dans le système électrique.
Circuit localisateur de défaut d’impulsion
Du fait que le courant de défaut avec ce système de m.à.l.t. peut être
similaire en magnitude aux courants de charge, il est difficile de distinguer
entre les deux. Un circuit d’impulsions est fourni pour augmenter
momentanément le courant de défaut en court-circuitant de façon
intermittente une partie de la résistance de terre. Le courant pulsé peut être
détecté dans le circuit mis à la terre par suite des oscillations plus
perceptibles de l'aiguille de l’ampèremètre de détection de courant de terre.
Le circuit localisateur d’impulsions n’est activé que lorsqu’un défaut a été
détecté et le sélecteur normal/impulsion est réglé à la position d’impulsion.
Détection de mise à la terre et alarme
La détection d’une mise à la terre s’effectue au moyen d’un contact du
voltmètre avec relais ou d’un dispositif similaire qui surveille la tension entre
les bornes de la résistance de terre. Dans des conditions idéales, la tension
est de zéro si la capacitance du système dans les trois phases est
équilibrée. En cas de déséquilibre, ce qui est normal, le voltmètre indique
une tension faible, proportionnelle au degré de déséquilibre de la
capacitance, entre les bornes de la résistance de terre.
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Le voltmètre est fourni avec deux points de consigne réglables par
l’utilisateur et une temporisation réglable. Le point de consigne inférieur est
câblé aux borniers pour un usage par le client. Une application typique peut
être de régler le point de consigne inférieur juste au-dessus du courant
nominal de charge, à environ 5 à 10 %. Ce réglage est basé sur l’historique
du fonctionnement du système ou sur une analyse du courant de charge
mesuré. De cette manière, une légère augmentation en courant de charge
peut être détectée et signalée à un panneau à distance sans activer le
circuit d’alarme du système. D’une autre façon, il peut être utilisé pour
déclencher une alarme si la résistance est déconnectée ou en circuit ouvert.
Le point de consigne supérieur est utilisé pour déclencher le circuit d’alarme.
Ce point de consigne doit être à environ 10 à 20 % au dessus du courant
nominal de charge. L’alarme sera activée lorsque le courant de charge
dépassera cette valeur pour une durée supérieure au temps de temporisation
sélectionné. Voir la « Section 8—Journaux d'installation et d'entretien » aux
pages 24 à 27 pour les tableaux sur lesquels consigner ces données.
Le détecteur mesure le courant de fuite causé par un défaut à la terre. Il
permet à l’opérateur de localiser rapidement des pannes. Voir « Essai du
système de détection de terre » et « Utilisation du système en condition de
mise à la terre réelle » à la page 20 pour les directives.
Le détecteur est un transformateur de courant et pince ampèremétrique
sensible aux courants ca qui le traversent. Le détecteur est déplacé dans le
système d’alimentation, en suivant le chemin du courant de terre pulsé. Si
l’aiguille du compteur oscille, le détecteur est sur un circuit qui contient un
défaut à la terre en aval. Si l’aiguille n’oscille pas, le défaut à la terre se trouve
sur un circuit différent ou le détecteur est en aval de l’emplacement du défaut.
Le détecteur doit englober tous les conducteurs porteurs de courant du
circuit. Il ne fait pas de différence si le circuit est triphasé ou monophasé. Le
détecteur mesure le courant de fuite à la terre. La figure 4 illustre une
méthode d’utilisation du détecteur de courant de terre.
Figure 4 :
Détecteur de courant de terre
Source
A
B
C
Fuite
R
Courant capacitif de charge du système
Le courant capacitif de charge maximum du système doit être connu de
façon à optimiser le réglage des prises de la résistance de terre. Le courant
de charge du système doit être mesuré avec tous les composants du
système d’alimentation raccordés afin d’assurer que le courant capacitif
total est mesuré. Noter ces valeurs ci-après.
REMARQUE : Par suite du danger inhérent impliqué dans la mesure du
courant capacitif de charge du système, Schneider Electric recommande de
consulter une firme d’essai adéquate à titre d’assistance dans l’obtention de
ces mesures.
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FRANÇAIS
Détecteur de courant de terre
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Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
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Courant de charge mesuré : Ia = ______; Ib = ______; Ic = ______
Le courant de charge du système est la moyenne de ces trois mesures
indiquées par la formule suivante :
IC =
Sélection de la valeur et des points de
raccordements des résistances de terre
(Ia + Ib + Ic)
_______
3
Après avoir déterminé la valeur du courant capacitif de charge du système
(IC), calculer la valeur de la résistance (R) selon la formule suivante :
R = tension de ligne à ligne / (1,732 x IC)
Les valeurs de résistance disponibles avec les points de raccordement de
résistances standard seront vraisemblablement différentes de celles calculées.
Du fait que la sélection n’est pas critique, une valeur est sélectionnée juste en
dessous de la valeur calculée. Cela assure un courant de terre maximum
légèrement supérieur au courant de charge du système et permet un
amortissement adéquat du système pour minimiser les ondulations.
FRANÇAIS
Le tableau 1 donne la liste des diverses valeurs de résistance disponibles
dans une batterie de résistances typique. Consulter les plans d’usine pour
les réglages spécifiques disponibles. L’appareil est expédié de l’usine avec
les résistances raccordées pour la valeur de courant la plus basse.
Tableau 1 : Tableau des raccordements de résistances
Schéma de
raccordement (figure 5)
Résistance – raccord
normal (Ohms)
5A
277,0
5B
139,0
5C
92,3
5D
55,4
Résistance – raccord
impulsion (Ohms)
39,6
▲ Les calculs des résistances sont basés sur des raccordements de résistances Schneider
Electric standard pour un système d’alimentation de 480 V.
Schémas des circuits de résistance
Voir la figure 5 à la page 13 pour des configurations de résistances typiques
et les paragraphes suivants pour la description de chaque configuration.
5A–Dans des conditions de défaut à la terre, la résistance totale est de
277 Ohms. Cela produit 1 A de courant de défaut à la terre. Pendant un
cycle d’impulsions, le contact du contacteur « C » se ferme, court-circuitant
une partie de la résistance. Cela réduit la résistance totale à 39,6 Ohms,
portant ainsi le courant (courant pulsé) à 7 A.
5B–Dans des conditions de défaut à la terre, la résistance totale est de
139 Ohms. Cela produit 2 A de courant de défaut à la terre. Pendant un
cycle d’impulsions, le contact du contacteur « C » se ferme, court-circuitant
une partie de la résistance. Cela réduit la résistance totale à 39,6 Ohms,
portant ainsi le courant (courant pulsé) à 7 A.
5C–Dans des conditions de défaut à la terre, la résistance totale est de
92,3 Ohms. Cela produit 3 A de courant de défaut à la terre. Pendant un
cycle d’impulsions, le contact du contacteur « C » se ferme, court-circuitant
une partie de la résistance. Cela réduit la résistance totale à 39,6 Ohms,
portant ainsi le courant (courant pulsé) à 7 A.
5D–Dans des conditions de défaut à la terre, la résistance totale est de
55,4 Ohms. Cela produit 5 A de courant de défaut à la terre. Pendant un
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
cycle d’impulsions, le contact du contacteur « C » se ferme, court-circuitant
une partie de la résistance. Cela réduit la résistance totale à 39,6 Ohms,
portant ainsi le courant (courant pulsé) à 7 A.
Figure 5 :
Schémas des circuits de résistances
5A
Entrée du
voltmètre
avec relais
Fusible
Résistance de m.à.l.t. du neutre
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Raccordement pour un défaut à la terre de 1 A avec une impulsion de 7 A
5B
Fusible
FRANÇAIS
Entrée du
voltmètre
avec relais
Résistance de m.à.l.t. du neutre
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Raccordement pour un défaut à la terre de 2 A avec une impulsion de 7 A
5C
Entrée du
voltmètre
avec relais
Fusible
Résistance de m.à.l.t. du neutre
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Raccordement pour un défaut à la terre de 3 A avec une impulsion de 7 A
5D
Entrée du
voltmètre
avec relais
Fusible
Résistance de m.à.l.t. du neutre
R5
138.0 Ω
R4
46.7 Ω
R3
36.9 Ω
R2
15.8 Ω
R1
39.6 Ω
C
R6
R5
R4
R3
R2
R1
Raccordement pour un défaut à la terre de 5 A avec une impulsion de 7 A
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Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Composants montés sur la porte
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La figure 6 illustre les composants montés sur la porte d’un appareil de
m.à.l.t. typique. Ces composants sont expliqués ci-dessous.
Figure 6 :
Emplacement des composants montés sur la porte
1
12
2
11
3
4
5
10
FRANÇAIS
6
7
8
9
1. Alarme sonore
7. Sélecteur de réarmement/
manuel/automatique
2. Ampèremètre
3. Voyant rouge : défaut à la
terre
8. Sélecteur normal/impulsion
4. Voyant vert : normal
10. Plaque signalétique de
fonctionnement
5. Voyant orange : Impulsion
active
6. Bouton de mise au silence
9. Bouton d’essai
11. Plaque signalétique des
caractéristiques
12. Voltmètre
Alarme sonore
L’alarme sonore retentit après qu’un courant de défaut à la terre supérieur
au point de consigne du voltmètre avec sortie à relais a été détecté.
Ampèremètre
L’ampèremètre affiche le courant de charge et le courant de défaut à la
terre réel quand un défaut à la terre se produit.
Voyant rouge
Le voyant rouge indique un défaut à la terre du système où la chute de
tension entre les bornes de la résistance de terre a augmenté à un niveau
supérieur au point de consigne du voltmètre. Le voyant rouge reste allumé
jusqu’à ce que ce défaut à la terre soit corrigé ou que le système soit réarmé.
Voyant vert
Le voyant vert indique que l’alimentation de contrôle est disponible et que le
système fonctionne normalement. Le voyant vert s’éteint quand la chute de
tension entre les bornes de la résistance de terre a augmenté à un niveau
supérieur au point de consigne du voltmètre.
Voyant orange
Le voyant orange indique quand le circuit des impulsions est sélectionné et
clignotera en synchronisation avec le courant pulsé.
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Bouton de mise au silence
Ce bouton met au silence l’alarme sonore qui retentit après qu’un courant
de défaut à la terre supérieur au point de consigne du voltmètre avec sortie
à relais a été détecté.
REMARQUE : Le voyant rouge d’indication de défaut restera allumé jusqu’à
ce que le défaut à la terre soit corrigé ou que le système soit réarmé.
Sélecteur de réarmement/manuel/automatique
Ce sélecteur sélectionne le mode de réarmement en cas d’alarme.
Mode manuel : Un courant de défaut à la terre supérieur au point de
consigne du voltmètre avec sortie à relais fera retentir l’alarme sonore et le
voyant rouge d’indication de défaut s’allumera. Ces voyants resteront alors en
état bloqué, même après que le courant de défaut à la terre chute en dessous
du point de consigne du voltmètre avec sortie à relais. Une manœuvre
manuelle du sélecteur à la position de réarmement réarme le système.
Sélecteur impulsion/normal
Ce sélecteur met sous tension le circuit contrôlant les impulsions. Le circuit
des impulsions est sélectionné par l’opérateur durant une activité de
localisation de défauts. Il peut être sélectionné à chaque fois qu’un défaut à
la terre se produit et quand le circuit d’alarme est mis sous tension.
Bouton d’essai
Quand on appuie sur le bouton d’essai, le relevé du voltmètre augmente et
le relais d’alarme est enclenché. Le voyant vert s’éteint et le voyant rouge
s’allume. Si le sélecteur de réarmement/manuel/automatique est à la
position Manuel, le déplaçant à la position de réarmement remet le système
aux conditions normales de fonctionnement.
Voltmètre
Le voltmètre surveille la chute de tension entre les bornes de la résistance de
terre. Le voltmètre avec sortie à relais est muni de deux points de consigne :
Le point de consigne inférieur est utilisé comme pré-alarme ou alarme de
premier niveau. Schneider Electric recommande de régler la valeur à une
tension approximativement 5 à 10 % plus haute que le relevé de tension
associé au courant nominal de charge. Ce point est câblé aux borniers pour
usage par le client et n’indique pas d’alarme au moyen des contrôles d’alarme.
Le point de consigne supérieur est utilisé pour activer le circuit d’alarme au
moment d’une détection d’une augmentation de chute de tension entre les
bornes de la résistance de terre. Schneider Electric recommande de régler
la valeur à une tension approximativement 10 à 20 % plus haute que la
chute maximale de tension causée par le courant de charge maximum en
conditions normales.
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FRANÇAIS
Mode automatique : Un courant de défaut à la terre supérieur au point de
consigne du voltmètre avec sortie à relais fera retentir l’alarme sonore et le
voyant rouge d’indication de défaut s’allumera. Le système est
automatiquement réarmé quand le courant de défaut à la terre chute en
dessous du point de consigne du voltmètre avec sortie à relais.
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Composants internes
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La figure 7 illustre les composants internes d’un appareil de m.à.l.t. typique.
Contacter votre représentant des ventes local Schneider Electric pour
obtenir des pièces de rechange.
Figure 7 :
Composants internes
2
3
1
8
5
4
7
6
ON
OFF
FRANÇAIS
9
10
1. Transformateur de potentiel
2. Borniers de court-circuitage
3. Sectionneur du circuit d’essai
16
7. Sectionneur des
transformateurs de m.à.l.t.
(pour un système à neutre
dérivé)
4. Fusibles de l’alimentation de
contrôle
8. Ampèremètre avec
transformateur de courant
5. Relais de temporisation
9. Borniers
6. Relais de contrôle
10. Transformateur de m.à.l.t. (pour
un système à neutre dérivé)
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Procédures de mise en service
DANGER
RISQUE D'ÉLECTROCUTION, D'EXPLOSION OU D'ÉCLAIR D'ARC
Raccordez le neutre du système à la terre seulement à travers la
résistance de terre.
Si cette directive n'est pas respectée, cela entraînera la mort ou des
blessures graves.
Avant toute mise en service, lire attentivement la précaution en matière de
danger ci-dessus.
Les systèmes d’alimentation munis d’un système de résistances de m.à.l.t.
doivent être mis à la terre seulement au moyen de la résistance de terre
fournie dans cet appareil. S’assurer que le système est mis à la terre
correctement avant de continuer.
1. Couper toutes les alimentations de l'appareil avant d'y travailler.
Toujours utiliser un dispositif de détection de tension à valeur nominale
appropriée pour s'assurer que l'alimentation est coupée.
3. Vérifier si tous les raccordements de phases, du neutre et à la terre ont
été faits entre le système d’alimentation et le système HRG selon les
plans d’usine.
4. En fonction du courant capacitif de charge du système, raccorder la
résistance de terre au besoin. Se reporter à la figure 5 à la page 13.
5. Régler le sélecteur« Normal/impulsion » sur « Normal ».
6. Inspecter soigneusement la zone de travail et enlever tous les outils et
objets laissés à l'intérieur de l'appareil.
7. Replacer tous les dispositifs, les portes et les couvercles avant de
mettre l'appareil sous tension.
8. Les charges étant toutes raccordées et le système mis sous tension,
régler le point de consigne inférieur du voltmètre à une position à 10 %
au dessus du relevé réel du voltmètre. Régler le point de consigne
supérieur à environ 20 % au dessus du relevé réel.
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FRANÇAIS
2. Vérifier si le système d’alimentation est libre de tous défauts de terre.
(Se reporter aux directives d’utilisation de l’équipement basse tension.)
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Schémas du système HRG
Figure 8 :
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Las figures 8 et 9 représentent des schémas de systèmes de m.à.l.t.
typiques utilisés sur des systèmes en étoile et en triangle, respectivement.
Système de résistances de m.à.l.t. typique utilisé sur des systèmes en étoile
Vers les disjoncteurs de charge
Fusible
A
Barre-bus
de ligne
de 480 Vca
MR
B
C
N
Essai
Résistance de m.à.l.t. du neutre
138.0 Ω
Transformateur
de contrôle
Alimentation
de contrôle
de 120 Vca
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
Ampèremètre
R4
FRANÇAIS
Fusible
5
4
Prévision pour une connexion par cavalier basée sur le
calcul du courant capacitif de charge du système.
Fusible
R1
Normal / Impulsion
Réinitialisation
R3
BP de
vérification
R2
Manuel
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
Alarme
sonore
R1
R6
Normal
G
MR
R1
Défaut à
la terre
R
Manuel R3
Auto R2
R4
Bouton-poussoir
de mise au silence
18
A
R5
Impulsion active
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Figure 9 :
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Système de résistances de m.à.l.t. typique utilisé sur des systèmes en triangle
Vers les disjoncteurs de charge
Fusible
A
B
MR
C
Trois transformateurs
d'alimentation de contrôle,
1,5 kVA, 480/120 V
Résistance de m.à.l.t. du neutre
Essai
138.0 Ω
138.0 Ω 46.7 Ω
36.9 Ω
15.8 Ω
39.6 Ω
3
2
1
Ampèremètre
Alimentation
de contrôle
de 120 Vca
Transformateur
de contrôle
R4
Fusible
5
4
Prévision pour une connexion par cavalier basée sur le
calcul du courant capacitif de charge du système.
Fusible
R1
FRANÇAIS
Barre-bus
de ligne
de 480 Vca
Normal / Impulsion
Réinitialisation
R3
BP de
vérification
R2
Manuel
Auto
R6
R5
MR
R3
MR
Alarme
sonore
R1
R6
Normal
G
MR
R1
Défaut à
la terre
R
Manuel R3
Auto R2
R4
Bouton-poussoir
de mise au silence
Essai du système de détection de terre
A
R5
Impulsion active
1. Mettre le sélecteur de réarmement/manuel/automatique à la position
Manuel.
2. Appuyer sur le bouton d’essai et le maintenir enfoncé pendant cinq
secondes. Le voyant vert s’éteint, l’alarme sonore retentit et le voyant
rouge s’allume. Tous les dispositifs d’avertissement fournis par
l’utilisateur raccordés aux circuits d’alarme fonctionneront.
3. Relâcher le bouton d’essai. Le voyant rouge reste allumé jusqu’à ce que
l’opérateur mette le sélecteur de réarmement/manuel/automatique à la
position de réarmement.
4. Mettre le sélecteur Normal/Impulsion à la position d’impulsion. Le voyant
orange commence à clignoter et le contacteur d’impulsions commence à
fonctionner d’une façon rythmée. Si le système est normal et qu’un
certain déséquilibre de capacitance ligne à terre existe, une légère
impulsion dans le relevé du voltmètre se produit.
5. Mettre le sélecteur de réarmement/manuel/automatique à la position de
réarmement momentanément, puis le remettre à la position Manuel. Le
voyant rouge s’éteint et le voyant vert s’allume de nouveau.
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
Utilisation du système en condition de
mise à la terre réelle
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Des défauts à la terre du système d’alimentation existent sous des formes
et degrés variés de sévérité. Ils peuvent être sous la forme d’une isolation
humide, qui déphase le neutre d’une petite quantité, ou ils peuvent être si
sévères que l’une des phases est mise à la terre en direct.
Une condition dans laquelle les trois phases ont une mise à la terre égale
n’est pas détectée par ce système. Cette condition est détectée seulement
en cours de fonctionnement d’un dispositif de surintensité. Typiquement,
une ou deux des phases seulement sont affectées. Dans ce cas, la
détection est possible. Lorsqu’une ou deux lignes développent une
résistance plus faible à la terre, le neutre du système est déphasé et une
tension plus élevée se développe entre les bornes de la résistance de terre.
Lorsque la résistance de la mise à la terre diminue, la tension augmente et
le voltmètre indique un relevé plus élevé, comme prévu pour un système
avec une isolation qui se détériore.
FRANÇAIS
Quand un défaut à la terre se produit, la résistance limite le courant de terre.
La tension qui en résulte, apparaissant entre les bornes de la résistance de
terre, est détectée par le voltmètre. Après une temporisation préréglée,
réglable, un contact du relais de contrôle s’ouvre, ce qui éteint le voyant vert
(Normal) et un contact du relais de contrôle se ferme, ce qui allume le
voyant rouge (Défaut à la terre). Pour localiser le défaut, tourner le sélecteur
normal/impulsion à la position d’impulsion. Cela met sous tension le relais
d’impulsions, alternativement activant et désactivant un contact qui courtcircuite une partie de la résistance de terre. Il en résulte une fluctuation
rythmée de la magnitude du courant de terre à une fréquence fixe de 30
impulsions par minute.
DANGER
RISQUE D'ÉLECTROCUTION, D'EXPLOSION OU D'ÉCLAIR D'ARC
• Portez un équipement de protection personnelle (ÉPP) approprié et
observez les méthodes de travail électrique sécuritaire. Voir NFPA 70E.
• Seul un personnel qualifié doit effectuer l'installation et l'entretien de cet
appareil.
• N'entreprenez ce travail qu'après avoir lu et compris toutes les
explications contenues dans ces directives.
Si ces directives ne sont pas respectées, cela entraînera la mort ou
des blessures graves.
Le transformateur de courant et l’ampèremètre sur le panneau permettent à
l’opérateur d’observer la fluctuation du courant dans le système. À l’aide
d’un ampèremètre portable (détecteur de courant de terre), tracer la
fluctuation du courant de terre dans tout le système.
Commencer à un point aussi près que possible de l’alimentation. Par suite
des gros calibres des câbles et des câbles multiples par phase, il peut
s’avérer qu'il n'est pas pratique de commencer au panneau de distribution
principal. Choisir un circuit de dérivation où le détecteur portable englobera
tous les conducteurs triphasés. Tout circuit de dérivation, où l’indicateur du
détecteur génère des impulsions, est le circuit en défaut. Répéter cette
procédure à n’importe quel panneau en aval jusqu’à ce que le circuit en
défaut et son emplacement puissent être déterminés. Habituellement, un
seul circuit d’alimentation indique une oscillation détectable du relevé du
courant de charge.
D’autres circuits d’alimentation peuvent afficher un courant de charge
continu qui n’indique pas de défaut à la terre. Les relevés pris avec
l’ampèremètre portable autour d’un conduit métallique seront
vraisemblablement inefficaces du fait qu’il est possible que le courant de
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 4—Sytème de résistances de m.à.l.t. typique
terre retourne par les conducteurs mis à la terre. Ce circuit d’alimentation
est alors suivi jusqu'au point de distribution suivant du système ou jusqu'à
une boîte de tirage où il est possible d’englober de nouveau les trois phases
des conducteurs isolés.
Si ce circuit d’alimentation est distribué davantage, essayer chaque circuit
de cette distribution individuellement afin de voir lequel porte le courant
pulsé. Si, sur un simple circuit, le courant pulsé disparaît à un point en aval,
le défaut se trouve quelque part entre le précédent point essayé et le point
où le courant pulsé disparaît.
Révisions du système d’alimentation
Un système d’alimentation peut être modifié pour répondre à l’évolution des
besoins. Si le réglage du système d’alimentation doit être modifié, évaluer le
système de m.à.l.t. et le régler comme s’il s’agissait d’un système neuf.
Journaux
Pour pouvoir déterminer de façon précise l’état d’un système d’alimentation,
des notes précises doivent être maintenues. Conserver ces notes à la fin de
ce manuel dans les tableaux appropriés de la « Section 8—Journaux
d'installation et d'entretien » aux pages 24–27. Pour ces systèmes de
m.à.l.t., noter ce qui suit :
Installation initiale du système
•
•
•
Les courants de charge originaux ligne à terre pour chaque phase
La valeur de résistance de terre sélectionnée
Le relevé du voltmètre à la mise en place initiale du système
Relevés du voltmètre
Noter les relevés du voltmètre à intervalles réguliers. La fréquence de
lecture du relevé est dictée par la sévérité de la contrainte placée sur le
système et l’historique des évènements survenus. Prendre des relevés tous
les mois initialement ; modifier la fréquence en fonction de l’expérience.
Points de consigne du voltmètre
Vérifier les points de consigne du voltmètre initialement et à chaque fois que
le point de consigne est changé. Aussi, indiquer la ou les raisons pour le
changement.
Défauts du système
Noter la date, l’heure, l’emplacement, une description détaillée et les
causes probables pour tous les défauts trouvés et corrigés du système.
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FRANÇAIS
Lorsque le défaut est localisé, le sélecteur d’impulsion peut être remis à la
position Normal. Le voyant rouge reste allumé jusqu’à ce que le système
soit réparé et que le sélecteur de réarmement/manuel/automatique soit mis
à la position de réarmement. Une fois le système restauré, vérifier le relevé
du voltmètre. Le relevé doit être revenu à un niveau inférieur au point de
consigne et indiquer un niveau approximativement égal au niveau indiqué
avant le défaut. En présence de plusieurs défauts, le relevé du voltmètre
reste supérieur au niveau considéré normal. Si nécessaire, répéter cette
procédure pour découvrir d’autres conditions anormales.
Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 5—Inspection et entretien
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Section 5—Inspection et entretien
DANGER
RISQUE D'ÉLECTROCUTION, D'EXPLOSION OU D'ÉCLAIR D'ARC
• Portez un équipement de protection personnelle (ÉPP) approprié et
observez les méthodes de travail électrique sécuritaire. Voir NFPA 70E.
• Seul un personnel qualifié doit effectuer l'installation et l'entretien de cet
appareil.
• N'entreprenez ce travail qu'après avoir lu et compris toutes les
explications contenues dans ces directives.
• Coupez toutes les alimentations de l'appareil avant d'y travailler.
• Considérez que tous les circuits sont sous tension jusqu'à ce qu'ils aient
été complètement mis hors tension, testés, verrouillés ou étiquetés
(selon OSHA 1910.147). Faites particulièrement attention à
l’agencement du système d'alimentation. Considérez toutes les sources
d'alimentation, y compris la possibilité de rétro-alimentation.
• Utilisez toujours un dispositif de détection de tension ayant une valeur
nominale appropriée pour vous assurer que l'alimentation est coupée.
• Inspectez soigneusement la zone de travail et enlevez tous les outils et
objets laissés à l'intérieur de l'appareil.
FRANÇAIS
• Replacez tous les dispositifs, les portes et les couvercles avant de
mettre l'appareil sous tension.
Si ces directives ne sont pas respectées, cela entraînera la mort ou
des blessures graves.
Se reporter aux directives d’utilisation de l’équipement basse tension en
vigueur pour les procédures d’inspection et d’entretien.
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 6—Informations de la plaque signalétique
Section 6—Informations de la
plaque signalétique
La plaque signalétique du système de m.à.l.t. se trouve sur la face avant de
l’appareil installé.
Lors d’une commande de pièces de rechange, inclure dans la description
des pièces le numéro de commande de l’usine qui se trouve sur la plaque
signalétique. Les informations suivantes sont sur la plaque signalétique :
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Numéro de commande de l’usine (numéro de fabrication d’usine)
Numéro du plan (schéma électrique selon lequel l’appareil a été câblé)
Phase (le nombre de phases)
Tension du système (480 ou 600 V)
Type de système (étoile ou triangle)
Hertz (50 ou 60 Hz)
Courant nominal (maximum)
Résistance de terre totale
NEMA type (1 ou 3R)
Numéro de directives d’utilisation (44022-921-0x)
Détecteur de courant de terre portable
FRANÇAIS
Section 7—Accessoires en option
Le détecteur de courant de terre portable (figure 10) est employé comme
aide pour le dépannage. Le détecteur aide le technicien à pister le défaut
jusqu’à son origine. Les caractéristiques du détecteur de courant de terre
portable comprennent :
•
•
Un sélecteur à gammes multiples (1-2-5-10-20-court-circuit).
•
•
Fonctionnement du système en monophasé et triphasé.
Pince ampèremétrique pouvant servir à encercler des conducteurs de
89, 114 ou 182 millimètres (3,5, 4,5 ou 6 po).
Un circuit magnétique fermé pour minimiser les effets de champs
parasites.
Au moins un détecteur portable doit être disponible au site d’installation.
Figure 10 : Détecteur de terre avec étui
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Système de résistances de m.à.l.t. élevées pour utilisation sur des sources de 480 et 600 V
Section 8—Journaux d'installation et d'entretien
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Section 8—Journaux d'installation
et d'entretien
Tableau 2 : Installation initiale du système
Courant de charge (intensité)
Relevé du voltètre (Volts)
Date
Heure
Ia
Ib
Ic
R (Ohms)
Tableau 3 : Relevés du voltmètre
Date
Heure
Volts
FRANÇAIS
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Section 8—Journaux d'installation et d'entretien
Tableau 4 : Points de consigne du voltmètre
Point de consigne initial
Modification du point de consigne
Raisons de la modification
Heure
Volts
Date
Heure
Volts
FRANÇAIS
Date
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Section 8—Journaux d'installation et d'entretien
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Tableau 5 : Défauts du système
Date
Heure
Localisation du défaut
Description
Causes probables
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Section 8—Journaux d'installation et d'entretien
Tableau 6 : Journal d’entretien
Description
FRANÇAIS
Date
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Directives d’utilisation
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Toronto, Ontario M4B 1Y2
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Seul un personnel qualifié doit effectuer l’installation, l’utilisation, l’entretien et la
maintenance du matériel électrique. Schneider Electric n’assume aucune responsabilité des
conséquences éventuelles découlant de l’utilisation de cette documentation.
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High Resistance Ground Unit for Use on 480 and 600 Volt Wye and Delta-Connected Sources
Sistema de resistencias de puesta a tierra, con fuentes conectadas en estrella o delta de 480 y 600 V
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Electrical equipment should be installed,
operated, serviced, and maintained only by
qualified personnel. No responsibility is
assumed by Schneider Electric for any
consequences arising out of the use of this
material.
Solamente el personal especializado deberá instalar,
hacer funcionar y prestar servicios de mantenimiento al
equipo eléctrico. Schneider Electric no asume
responsabilidad alguna por las consecuencias
emergentes de la utilización de este material.
Seul un personnel qualifié doit effectuer l’installation,
l’utilisation, l’entretien et la maintenance du matériel
électrique. Schneider Electric n’assume aucune
responsabilité des conséquences éventuelles
découlant de l’utilisation de cette documentation.
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8821 Garners Ferry Road
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Col. Gpe. del Moral 09300 México, D.F.
Tel. 55-5804-5000
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