D. MCO MEDICAL CASE MANAGEMENT PROGRAM, PROCESS AND PERFORMANCE REQUIREMENTS
7. Case Management Plan
8.6.1 Selección del método
En general, para medir la temperatura de los devanados de una máquina se debe aplicar el método de variación de resistencia, según el numeral 8.5.1 (véase también el numeral 8.6.2.3.3). Para los devanados estatóricos de máquinas de corriente alterna de potencia nominal igual o superior a 5 000 kW (o kVA), se debe aplicar el método de detectores internos de temperatura (ETD).
Para las máquinas de corriente alterna con potencia nominal inferior a 5 000 kW (ó kVA) pero superior a 200 kW (ó kVA), el constructor debe seleccionar bien sea el método de variación de resistencia o el método por detectores internos de temperatura, salvo que se acuerde de otro modo. Para las máquinas de corriente alterna de potencia nominal inferior o igual a 200 kW (ó kVA), el constructor debe seleccionar la opción de medición directa, o la de superposición, del método de variación de resistencia (véase el numeral 8.6.2.1), excepto que se acuerde de otra manera (pero véase también lo que sigue).
Para las máquinas de potencia nominal inferior o igual a 600 W (ó VA), si los devanados no son uniformes o si la realización de las conexiones necesarias acarrea complicaciones severas, el aumento de temperatura se puede determinar usando termómetros. Se deben aplicar los límites de aumento de temperatura de acuerdo con la Tabla 7, y se debe aplicar el literal 1d para el método de variación de resistencia.
El método por termómetro se admite en los casos siguientes:
a) Cuando no es viable determinar el aumento de temperatura por el método de
variación de resistencia, como por ejemplo en el caso de bobinas de conmutación y devanados compensadores de baja resistencia y, de manera general, en el caso de devanados de baja resistencia, especialmente cuando la resistencia de las uniones y de las conexiones representa una proporción considerable de la resistencia total.
b) Devanados de una sola capa, rotatorios o fijos.
NORMA TÉCNICA COLOMBIANA
NTC 2805 (Cuarta actualización)
Para los devanados estatóricos de corriente alterna que tengan un sólo lado de bobina por ranura, no se admite el método por detectores internos de temperatura para verificar la conformidad con esta norma; en este caso, se debe aplicar el método de variación de resistencia. NOTA Un detector interno colocado en el fondo de la ranura es de poca utilidad para verificar la temperatura de tales devanados en servicio, porque indica principalmente la temperatura del núcleo de hierro. Un detector colocado entre la bobina y la cuña de la ranura sigue mucho más fielmente la temperatura del devanado y por tanto, es preferible para verificaciones en servicio. Aunque la temperatura de ese lugar puede ser relativamente baja, la relación entre ésta y la temperatura medida por el método de variación de resistencia, se debería determinar mediante un ensayo térmico. Para los otros devanados de un solo lado de bobina por ranura y para los devanados del extremo, el método de los detectores internos no se debe utilizar para verificar la conformidad con esta norma.
Para los devanados de inducidos con colectores y para los devanados de campo, se reconocen el método por variación de resistencia y el del termómetro. El método preferido es el método por variación de resistencia, pero para los devanados de campo fijos en las máquinas de corriente continua con más de una capa, se puede utilizar el método de detectores internos de temperatura.
8.6.2 Determinación por el método de variación de resistencia 8.6.2.1 Medición
Se debe utilizar uno de los métodos siguientes.
- Medición directa al comienzo y al final del ensayo, usando un instrumento que
tenga un rango apropiado.
- Medición en corriente continua de corriente y de tensión, en devanados de
corriente continua, midiendo la corriente en el devanado y la tensión en sus terminales, utilizando instrumentos que tengan rangos apropiados.
- Medición en corriente continua de corriente y de tensión, en devanados de
corriente alterna, inyectando corriente continua en el devanado cuando esté desenergizado.
- Método por superposición sin interrupción de la corriente alterna de carga,
superponiendo a la corriente de carga una corriente continua de medida de baja intensidad, según la NTC 4276 (IEC 60279).
8.6.2.2 Cálculo
El aumento de temperatura θ2 - θa, se puede obtener mediante la ecuación:
1 2 1 2 R R k k = + + θ θ en donde θ1 es la temperatura ( o
C) del devanado (frío) en el momento de medir la resistencia inicial:
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θa es la temperatura (
o
C) del refrigerante al final del ensayo térmico.
R1 es la resistencia del devanado a la temperatura θ1 (frío);
R2 es la resistencia del devanado al final del ensayo térmico;
k es el recíproco del coeficiente de temperatura de resistencia a 0 oC del material conductor. Para cobre k = 235
Para aluminio k = 225, salvo que se especifique de otro modo.
En la práctica, se puede calcular el aumento de temperatura mediante la siguiente fórmula equivalente:
(
)
a a x k R R R θ θ θ θ θ − = − + 1 + 1− 1 1 2 28.6.2.3 Corrección para medidas tomadas después de la detención de la máquina. 8.6.2.3.1 Generalidades
La medición de las temperaturas al final del ensayo térmico, por el método de variación de resistencia, exige que la máquina se apague rápidamente. Se necesita un procedimiento planificado cuidadosamente y un número apropiado de personas.
8.6.2.3.2 Detención de la máquina en un tiempo corto
Si la lectura inicial por variación de resistencia se obtiene en el intervalo de tiempo indicado en la Tabla 5, esta lectura se debe adoptar para la medida de la temperatura.
Tabla 5. Intervalo de tiempo
Potencia nominal, (PN)
kW (kVA)
Intervalo de
tiempo después de apagar la máquina (s) 50 200 5 000 PN ≤ < PN ≤ < PN ≤ < PN 50 200 5 000 30 90 120 Por acuerdo
8.6.2.3.3 Detención de la máquina en un tiempo prolongado
Si la lectura inicial de la resistencia no se puede efectuar en el tiempo indicado en la Tabla 5, esta lectura se debe hacer lo más pronto posible, pero en un tiempo no superior a dos veces el indicado en la Tabla 5, y se deben efectuar lecturas suplementarias a intervalos de aproximadamente 1 min, hasta el momento en que estas lecturas comiencen a mostrar una disminución sensible de sus valores máximos. Se debe trazar una curva de estas lecturas en función del tiempo, y hacer una extrapolación del intervalo de tiempo especificado en la tabla anterior, para la potencia nominal de la máquina. Se recomienda trazar una curva semilogarítmica, en donde la temperatura aparezca en la escala logarítmica. El valor de la
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temperatura así obtenido se debe considerar como la temperatura al momento de apagado de la máquina. Si las mediciones consecutivas muestran un aumento de las temperaturas después del apagado, se debe tomar el valor más elevado.
Si la lectura inicial por variación de resistencia no se puede efectuar sino después de dos veces el tiempo especificado en la Tabla 5, este método de corrección sólo se debe utilizar mediante acuerdo.
8.6.2.3.4 Devanados con un lado de bobina por ranura
Para las máquinas con un lado de bobina por ranura, se puede aplicar el método de variación de resistencia por medición directa si la máquina se alcanza a detener dentro del intervalo especificado en la Tabla 5. Si la máquina necesita más de 90 s para detenerse después de desenergizada, se puede aplicar el método de superposición, si existe acuerdo previo.
8.6.3 Determinación por el método de detectores internos de temperatura (ETD) 8.6.3.1 Generalidades
Los detectores se deben distribuir apropiadamente en el devanado de la máquina, y el número de detectores instalados no debe ser inferior a seis.
Se deben hacer todos los esfuerzos razonables, compatibles con la seguridad, para colocar los detectores en los puntos donde haya mayor probabilidad de que se presenten las temperaturas más elevadas, de manera que esos puntos estén protegidos eficazmente contra el contacto con el refrigerante primario.
La lectura más elevada de los elementos detectores se debe utilizar para determinar la temperatura del devanado.
NOTA Los elementos detectores internos o sus conexiones pueden fallar y dar lecturas incorrectas. En consecuencia, si una o más lecturas resultan demasiado erráticas al ser analizadas, conviene eliminarlas.
8.6.3.2 Dos o más lados de bobina por ranura
Los detectores se deben colocar entre los lados de bobina aislados dentro de la ranura, en los lugares presumiblemente más calientes.
8.6.3.3 Un lado de bobina por ranura
Los detectores se deben colocar entre la cuña y la parte externa del aislamiento del devanado, en los lugares presumiblemente más calientes; véase el numeral 8.6.1.
8.6.3.4 Cabezas de bobinas
Los detectores de temperatura se deben colocar entre dos lados de bobina adyacentes dentro de las cabezas de bobina, en los lugares presumiblemente más calientes. La parte sensible de cada detector debe estar en contacto con la superficie de un lado de bobina y debe estar protegida eficazmente contra la influencia del refrigerante; véase el numeral 8.6.1.
8.6.4 Determinación por el método del termómetro
Se deben hacer todos los esfuerzos razonables, compatibles con la seguridad, para colocar los termómetros en el punto o puntos en los lugares presumiblemente más calientes (por ejemplo, en la zona de la cabeza de bobina más cerca al núcleo), de manera que queden protegidos
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eficazmente contra el contacto con el refrigerante primario y hagan buen contacto térmico con el devanado u otra parte de la máquina.
La lectura más alta de cualquier termómetro se debe tomar como la temperatura del devanado u otra parte de la máquina.