EQUIPOS SWITCHING PARA PROTECCIÓN CATÓDICA TELEGESTIONADOS UPCS 3030AIH

EQUIPOS SWITCHING TELEGESTIONADOS PARA PROTECCIÓN CATÓDICA UPCS 3030AIH

MODELO: UPCS 3030AIHS ( Vsalida = 30V, Isalida = 30 A).

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Equipo rectificador monofásico switching para protección catódica, a potencial constante o corriente constante, seleccionable, telegestionado. El equipo está equipado con una eficiente etapa de filtrado en la entrada contra interferencias electromagnéticas por conducción (EMI) por lo que resulta inmune a ruidos de línea o transitorios, cumpliendo con las Normas IEC-255 de impulsos, perturbación y rigidez dieléctrica.

Alimentación: 187V-253V / 50Hz.
Temperatura ambiente de funcionamiento : -30ºC a +55ºC
Humedad: 85% sin condensar.
Máxima tensión media de salida: 30V
Máxima corriente media de salida: 30A
Rendimiento aproximado: > 85%
Protección contra sobretensión en entrada y salida por medio de varistores.
Protección electrónica contra sobrecargas y/o cortocircuitos de salida permanentes.
IEC-255:
Impulso: 5kV modo común (+ ; -); 2,5kV en modo diferencial
Rigidez dieléctrica: 2,5kVCA 50Hz (1minuto)
Perturbación: Burst según Norma 2,5kV modo común y 1,5kV modo diferencial.

TRANSFORMADOR
Está construído de manera tal de ofrecer una rigidez dieléctrica de los materiales de aislación no menor que 2.500 Vrms aplicados durante 1 minuto entre bobinados y bobinados a núcleo. Posee una pantalla elestrostática para eliminar posibles picos por acople capacitivo entre primario y secundario e interferencias electromagnéticas que pudiesen aparecer por disturbios de líneas, brindando un blindaje para el caso de una descarga eléctrica de línea respecto de tierra.
El núcleo está dimensionado en potencia para no superar una sobreelevación de 40ºC con respecto a la temperatura ambiente.
La entrada del transformador se encuentra protegida por un filtro EMI de una etapa, con varistores en modo común y diferencial entre línea, neutro y tierra, llave termomagnética de encendido y fusibles de 10 x 38mm de entrada.

La eficiencia total del transformador de poder supera el 95%.
Los bobinados son realizados con alambres de primerísima calidad, clase H (barniz de 180ºC).

UNIDAD RECTIFICADORA
Es monofásica de onda completa compuesta por diodo-diodo de 50A(RMS), con disipadores dimensionados de forma de obtener una sobreelevación de temperatura mínima con respecto a la ambiente.
La salida es filtrada a través de una etapa L-C , con un inductor de paso y capacitores electrolíticos acoplados en paralelo.
La protección contra sobre tensiones se hace efectiva mediante redes RC y varistores de óxido-metal conectados en paralelo con cada diodo rectificador.

MÓDULO SWITCHING:
Basa su principio de funcionamiento en tecnología de conmutación en alta frecuencia, donde resalta como principal característica la eficiencia ( 85% - 90%), lo cual permite reducir pérdidas por calentamiento.

El concepto general de la configuración switching utilizada es forward “Step Down”, con transistores de paso utilizados como llave (MOSFET) conmutado en alta frecuencia (50kHz); donde partiendo de una tensión contínua de línea sin regular, a través de un transformador, rectificador de onda completa y capacitores electrolíticos, se obtiene una tensión menor de alta estabilidad de salida y aislada, a través de variación en el ciclo de trabajo (PWM), manteniendo constante un parámetro a seleccionar (tensión corriente o potencial). Los UPCS poseen modos de funcionamiento a saber: corriente constante, tensión constante y potencial constante, seleccionables.
La variable elegida se mantiene constante a través de una comparación entre una proporción de la misma y una referencia ajustable de alta estabilidad; regulando por medio de la etapa switching el tiempo de conducción (ton) y no conducción (toff) del semiconductor de paso.
La tensión de referencia ajustable se obtiene en el mismo módulo (variando un preset con el jumper selector en modo “manual”) o a través del PWM entregado por el módulo de control.



Todas las líneas selectoras de modo de estabilización y PWM, están aisladas por optoacopladores del módulo de control, aumentando su inmunidad al ruido.
Con una apropiada etapa de filtrado L-C y EMI implementada en la salida se elimina casi por completo el riple residual de conmutación, suministrando a su vez una corriente contínua pura. Tanto la etapa de rectificación de potencia como el módulo switching se encuentran montadas sobre sendos disipadores con refrigeración por convención natural, dimensionados de manera de obtener una sobreelevacion mínima de temperatura con respecto al ambiente.

Posee protecciones mediante varistores en block en las entradas de alimentación y electrodo, como así también en la salida.

MODULO DE CONTROL:
El módulo frontal o de control, basado en un potente microcontrolador, es el encargado del comando del módulo switching, la supervisión y almacenamiento de muestras recopiladas, las comunicaciones con el módulo comunicador, y el seteo de parámetros mediante el teclado soft touch y display LCD de 4 x 20 caracteres con “backlight”. Gracias a disponer de un módulo GPS incorporado, la etapa de salida podrá interrumpirse mediante la función “interruptor sincronizable” programable en tiempos de ON y OFF ( de 0,1 a 99,9 seg. independientes), programándolo por vía remota y guardando un perfecto sincronismo a través del tiempo. El inicio del período ON/OFF se realiza siempre a las cero horas GMT siguientes al telecomando de ciclado, cesando en el instante en que se recepciona la orden de “ciclado desconectado” en el módulo de control. Un oscilador de alta estabilidad (error inferior a 4 partes por millón) y un sistema de batería de back-up aseguran el funcionamiento ante pérdidas momentáneas de la señal de satélite o cortes de energía.
Todas las funciones y variables son supervisadas y comandadas en forma remota a través de RS232/485/Ethernet. A su vez, está preparado el módulo de control para poder implementar un control inalámbricoserie, en 2.4GHz.

GABINETE Y BASTIDORES:
Los gabinetes a utilizar se ajustan a exigencias del cliente (en la foto, equipo UPCS7550 para YPF), construidos en chapa BWG14, con adecuado tratamiento de zincado electrolítico de 20µm de espesor, antióxido de base y acabado final con pintura poliéster en polvo electrostática color naranja. Son provistos para montaje sobre columna o pedestal. Bastidor con puerta frontal desmontable, con bisagras de apertura de 130º de fácil extracción.
El sistema de fijación entre bastidores, se realiza con dos pernos cónicos posteriores ( que facilitan su autocentrado) y dos tornillos frontales, resultando sumamente sencilla su separación ya que además se desvincula eléctricamente por conectores.
Se encuentran dispuestos en el frente: llave termomagnética de encendido, varistores, fusibles y borneras de conexión (bastidor inferior); display alfanumérico y teclado de membrana para la presentación y control de variables del equipo (como tensión de salida, corriente, potencial, alarmas, hora de Greenwich y offset de GMT) y bornera de medición de variables (bastidor superior).
La bornera de medición se utiliza para realizar un rápido contraste con un multitéster y verificar de esta forma cada variable, midiendo shunt de corriente de salida, tensión de salida y potencial,. En todos los tipos de equipos se utilizan shunt de la corriente especificada y 50 mV de caída.

BORNES DE CONEXIONADO:
La bornera de conexionado está dispuesta en la parte inferio. Tienen indicación de conexión con letras, para minimizar las posibilidades de error.

PROTECCIONES:
Tanto la entrada de red como la salida, al igual que conexiones a toma de potencial y electrodo, están protegidas con varistores en block en modo común y diferencial contra tierra; de forma tal que ante una descarga eléctrica atmosférica, actúan en forma conjunta con fusibles protegiendo al equipo.

EMBALAJE:
Los equipos se entregan con embalaje compuesto por una base de madera (apta elevador), cartón corrugado y strech (con polietileno alveolar), que lo preservan de golpes accidentales y lo hacen totalmente apto para transporte terrestre.

CONTROL DE CALIDAD:
Pruebas realizadas antes de ser entregados al comprador:
• Pruebas de funcionamiento en vacío.
• Aislación galvánica.
• Rigidez dieléctrica (2500VCA durante 1min.)
• Pruebas de regulación.
• Pruebas de circuitos limitadores de tensión y corriente máximas.
• Pruebas de corriente y de tensiones a plena carga, con verificación de instrumental externo.
• Comprobación del funcionamiento de ON/OFF a plena carga y programación.
• Comprobación de alarmas.
• Comprobación de estabilización en modos TENSIÓN CONSTANTE / CORRIENTE CONSTANTE.
• Comprobación de comunicación bidireccional.
TODOS ESTOS CONTROLESSON REALIZADOS EN NUESTRO LABORATORIO CON INSTRUMENTOS CLASE 0,5 CERTIFICADO POR EL LABORATORIO DE ELECTROTECNIA DE LA FACULTAD DE INGENIERÍA - UBA

MANTENIMIENTO Y LISTADO DE REPUESTOS:
TODA INTERVENCIÓN DENTRO DEL EQUIPO DEBERÁ SER REALIZADA POR PERSONAL CAPACITADO
Se deberán planificar visitas periódicas ( en principio períodos cortos, para luego ir espaciándolos hasta llegar a un tiempo prudencial, sin perjuicio de la vida útil de los equipos), en donde se realizará una rutina de inspección, ajuste y limpieza.
Es importante tener en cuenta un set de repuestos mínimo (fusibles, portafusibles, varistores ) para subsanar pequeñas averías por sobretensiones y/o descargas eléctricas atmosféricas.

Set de repuestos mínimo:
• Fusibles de entrada de línea: 10A de 10x38mm (Cant: 2)
• Fusible de salida: 40A 22x58mm (Cant:2)
• Fusibles de Electrodo y Toma de potencial: 100mA 5x20mm (Cant:2)
• Varistor Línea/Neutro: B32K250 (Cant:1)
• Varistor Línea/Tierra o Neutro/Tierra: B32K250 (Cant:2)
• Varistor de salida (+) / (-) : B32K75 (Cant:1)
• Varistor (+) / Tierra o (-) / Tierra: B32K75 (Cant: 2)
• Portafusible Zoloda tipo seccionador para fusible de 10x38mm: 2
• Portafusible Zoloda tipo seccionador para fusibles de 22x58mm: 2
• Llave termomagnética bipolar 10A Zoloda Curva “C” 10kA :1

Rutina de inspección y mantenimiento:
- Evitar el mantenimiento durante días de lluvia o elevada humedad ambiente
- Interrumpir la llave termomagnética general del equipo
- Interrumpir la llave termomagnética de acceso externo si hubiere.
- Descargar capacitores electrolíticos internos (1min.)
- Limpiar con aire a presión si hubiera insectos o tierra depositada en componentes, fusibles y circuitos impresos.
- Liberar de obstrucciones todo el perforado de ventilación superior e inferior.
- Observar ý eliminar óxido en contactos, bisagras, etc.
- Reajustar tornillos y bornes de alta corriente, observando la inexistencia de signos de calentamiento de aislantes plásticos.
- Desconectar y conectar nuevamente las fichas de alta y baja corriente.
- Observar signos de sobretensión de entrada o descargas, procediendo eventualmente al reemplazo de partes comprometidas.
- Secar condensación de humedad si hubiere.

Por último, cabe recordar que la observación de los agentes externos entorno a cada equipo, determinarán las necesidades prioritarias de mantenimiento. Por ejemplo: tensión de línea normalmente alta (superior a 240VCA), zona de abundante polvo, hormigueros, zona de frecuentes descargas atmosféricas, etc.
REVISAR PERIÓDICAMENTE LA PUESTA A TIERRA DEL EQUIPO