Kingsine Electric Automation Co.,Ltd.
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Pruebas de protección contra arco con KINGSINE KFA320

Mar 19, 2023
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    La protección contra arco desempeña un papel fundamental en los sistemas de protección por relé, proporcionando una defensa rápida contra los peligros extremos causados por fallas de arco en los sistemas eléctricos. Las temperaturas del arco pueden alcanzar de miles a decenas de mil de grados Celsius, y su potencial destructivo aumenta exponencialmente con el tiempo. Los destellos de arco pueden quemar instantáneamente las capas de aislamiento, fundir conductores e incluso causar explosiones o incendios, lo que provoca daños permanentes en equipos vitales como celdas de media tensión, transformadores y cables, resultando en altos costes de mantenimiento. Además, la luz intensa y el alto calor liberados por los arcos representan amenazas directas para la seguridad del personal, pudiendo causar quemaduras graves o descargas eléctricas.


    Para evaluar eficazmente la capacidad de un sistema de protección por relé para responder a fallas de arco, el Sistema de Simulación de Arco de KINGSINE emplea una innovadora tecnología de excitación compuesta optoelectrónica. Ofrece salidas sincronizadas de alta precisión que simulan tanto señales de luz de arco como señales de corriente de falla (con una precisión de hasta el 0,02%), reproduciendo fielmente las características clave de las fallas de arco reales. Esto permite verificar con precisión si los dispositivos de protección pueden detectar con exactitud las características del arco y emitir comandos de disparo en milisegundos (resolución mínima: 1 ms). Esto asegura que el tiempo de despeje de la falla permanezca dentro del umbral de seguridad y proporciona una base científica para evaluar la fiabilidad y la velocidad de respuesta del sistema de protección.


    Al validar este mecanismo de protección rápida de nivel de milisegundos, la liberación de energía del arco puede suprimirse eficazmente, reduciendo significativamente los daños al equipo y evitando la escalada de la falla. Los datos de las pruebas muestran que la adopción de esta solución de protección puede acortar el tiempo de despeje de fallas en más del 90% en comparación con los métodos tradicionales. Esto no solo reduce la extensión de los daños al equipo y disminuye los costes de reparación, sino que también proporciona una barrera de seguridad más fiable para el personal de campo.


    Diagrama Lógico de Protección contra Arco

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    El sistema de protección contra arco de KINGSINE utiliza sensores de luz de arco para detectar señales ópticas emitidas por fallas de arco en tiempo real y combina esto con mediciones de corriente obtenidas a través de transformadores de corriente (CT) que monitorean el circuito trifásico. Cuando se cumplen tanto las señales de luz de arco como los criterios de sobrecorriente o sobretensión de corriente (como L> o Ia>), la lógica de protección realiza una evaluación integral del estado actual del circuito. Tras la confirmación de una falla, el sistema activa inmediatamente un relé de alta velocidad para disparar el interruptor automático, aislando rápidamente la falla y conteniendo eficazmente la energía del arco.


    Preparación de la Prueba

    1. Topología de Conexión del Sistema

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    Conecte el Generador de Arco de la siguiente manera:

    • Terminal de Entrada → Probador de Protección de Relés (utilizado para recibir señales de Salida Binaria)

    • Terminal de Salida → Adaptador de Destello de Arco

    Conecte los terminales de salida de corriente trifásica (Ia/Ib/Ic) del probador de protección de relés al circuito de muestreo de corriente del dispositivo bajo prueba.

    Alinee el extremo de salida del Adaptador de Destello de Arco con la ventana de detección de luz del sensor de luz de arco en el dispositivo de protección. Esto asegura que la señal de destello de arco se reciba correctamente para su detección.


    El Adaptador de Destello de Arco cumple con las normas IEC 61439-2 para intensidad de luz:

    √ Inyección simultánea de falla de corriente simulada y señal de luz

    √ Soporta simulación de arco transitorio con un tiempo de subida ≤1 ms

    √ Retraso de la señal óptico-eléctrica < 100 μs


    El probador de protección de relés de KINGSINE, como el KFA320, utiliza tecnología de generación de señales de alta precisión y cuenta con:

    • Salida de corriente de amplio rango: 0–20 A continuamente ajustable

    • Precisión ultra alta: precisión de referencia de ±0,02%

    • Salida síncrona multicanal: soporta salidas de 6 × 20 A, hasta 60 A en paralelo

    • Diseño ligero: Solo 3,8 kg, combinando precisión de grado de laboratorio con portabilidad de campo

    Los productos KINGSINE proporcionan capacidades de prueba integrales para la validación de la protección contra fallas de arco.


    2. Configuración de Software

    Acceda al menú del dispositivo de protección de relés para establecer el umbral de corriente de fase para la protección contra arco y activar la función del sensor de luz.

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    En el software del probador de protección de relés, configure los parámetros a través del módulo AC Test / Sequence Test:

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    Este módulo permite a los usuarios configurar directamente los parámetros de salida y establecer rápidamente los umbrales de corriente que cumplen con las condiciones de activación de la protección contra arco. Alternativamente, el valor de salida de corriente se puede establecer ligeramente por debajo del umbral e incrementarse en pasos para verificar el comportamiento de activación correcto.

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    Lógica del Generador de Arco:

    • Condición de Activación: Se activa solo cuando se detecta un voltaje transitorio en el puerto de entrada de señal

    • Método de Control: Señal de activación enviada a través del puerto de Salida Binaria (BO) del probador de protección de relés

    • Coordinación de Tiempos: Comando de activación enviado inmediatamente después de que comienza la prueba

    El puerto de Salida Binaria soporta la configuración rápida de encendido/apagado mediante toque.


    Este módulo de software está construido con un diseño revolucionario de interacción humano-máquina (HMI), que soporta:

    • Configuración de parámetros con un solo clic – configure los valores de salida directamente sin necesidad de experiencia técnica

    • Procesamiento inteligente por lotes – configure simultáneamente umbrales de fase múltiple en una sola operación

    • Guardado de plantillas – los parámetros de prueba pueden guardarse localmente y cargarse automáticamente en el siguiente uso para una reutilización sin configuración


    Proceso de prueba de arco optimizado en tres pasos:

    1. Ingrese el valor de corriente inicial

    2. Configuración táctil de encendido/apagado del puerto BO

    3. Haga clic en "Start Test"

    KINGSINE se adhiere a una filosofía de diseño de software fácil de usar, ofreciendo una interfaz intuitiva de "lo que ves es lo que obtienes" para flujos de trabajo de prueba más eficientes.


    3. Pruebas de Simulación

    Utilice el kit de prueba de relés de protección junto con el sensor de luz de arco para simular señales de destello de arco y condiciones de corriente de falla, y verificar la precisión de la respuesta del dispositivo de protección.
    Analice los registros de eventos para confirmar si la lógica de disparo y las características del tiempo de retardo cumplen con la configuración establecida.

    Soporta pruebas repetidas y genera informes profesionales en formato RTF/PDF que cumplen con los estándares de la industria con un solo clic, asegurando la trazabilidad de los datos y la reproducibilidad de los resultados, ayudando tanto a la investigación como al análisis de ingeniería.


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