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Descargadores de Sobretensión.Y

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by

jeison marcella

on 21 March 2015

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Transcript of Descargadores de Sobretensión.Y

Principales características de las
sobretensiones
Qué es una sobre tension
Se denomina sobretensión a todo aumento de tensión capaz de poner en peligro el material o el buen servicio de una instalación eléctrica.
Definiciones
sobretenciones atmosfericas

Diferentes modos de propagación
Modo común
Descargadores de Sobretensión
Descargadores de Sobretensión
El descargador de sobretensión es el dispositivo encargado de proteger el transformador de sobretensiones externas que surgen por descargas atmosféricas. El DST limita la tensión que llega a los bornes del transformador enviando a tierra la sobretension.

Actualmente se emplean DST de oxido de zinc (ZnO) conformados por varistores de ZnO en serie ubicados en el interior de un cilindro de porcelana, los cuales disminuyen su resistencia interna ante la presencia de una sobretensión, dirigiéndola a tierra, retornando a su estado de alta resistencia a la señal de potencia a frecuencia industrial.
Descargadores de Sobretensión y
Aislamiento de equipos eléctricos

Tipos de sobre tension
se clasifica segun su forma y duracion:
atmosfericas
transitorias
funcionamiento o maniobra
El riesgo de las caídas de rayos: algunas cifras
Alrededor de la tierra se forman constantemente entre 2.000 y 5.000 tormentas.
Estas tormentas van acompañadas de rayos, lo que constituye un riesgo grave tanto
para las personas como para los equipos. Las caídas de rayos se producen a una
velocidad de 30 a 100 caídas por segundo. Cada año, en la tierra caen alrededor
de 3.000 millones de rayos.

sobretenciones transitorias
Estas sobretensiones presentan las mismas frecuencias que la red (50, 60 o
400 Hz):
c Sobretensiones producidas por defectos de aislamiento de fase/masa o fase/tierra
en una red con un neutro aislado, o por el defecto del conductor neutro. Cuando
ocurre esto, los dispositivos de fase única recibirán una alimentación de 400 V en
lugar de 230 V, o en una tensión media: Us ⋅ e = Us
sobretensiones de maniobra
Un cambio brusco en las condiciones de funcionamiento establecidas de una red
eléctrica provoca los fenómenos transitorios. Se trata por lo general de ondas de
sobretensión de oscilación amortiguadas o de alta frecuencia
Las sobretensiones en modo común se producen entre las partes activas y la tierra:
fase/tierra o neutro/tierra .
Resultan especialmente peligrosas para los dispositivos cuyas estructuras (masa)
se encuentren conectadas a tierra, debido al riesgo de defecto dieléctrico.
Modo diferencial
Las sobretensiones en modo diferencial circulan entre los conductores activos de
fase/fase o fase/neutro . Resultan especialmente peligrosas
para los equipos electrónicos, los equipos informáticos sensibles, etc.
Descargadores de Sobretensión
Es el valor máximo de tensión a frecuencia nominal que se puede aplicar al Descargador de Sobretensión para que opere eficientemente y cumpla con los parámetros de diseño


Descargadores de Alta Tensión Siemens
con Envoltura Polimérica
Descargadores y limitadores para
media tensión de óxido
metálico (300 V hasta 72,5 kV)
Motores, transformadores
secos, Redes de CC, sistemas
ferroviarios, vehículos
ferroviarios de tracción,Redes de distribución y subestaciones
Descargadores de alta tensión
(72,5 hasta 800 kV)
Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie. Redes de media y alta tensión,
subestaciones a la intemperie, sistema de transmisión de CC en AT, compensadores
estáticos
Descargadores de Alta Tensión
para subestaciones aisladas con
gas (72,5 hasta 800 kV)
ET500 Descargadores de sobretensión de óxido metalico – DST
especificaciones a considerar
Tensión Nominal:
Descargadores Siemens con diseño tipo
jaula: jaula de barras pretensadas de
plástico reforzado con fi bra de vidrio (FRP)
para una elevada resistencia mecánica,
la silicona se moldea directamente sobre
los bloques de OM.
La mejor relación precio-rendimiento
para aplicaciones hasta Um = 300 kV.

para aplicaciones hasta de 800 kv
Aplicaciones
Aplicaciones
Redes de alta tensión, subestaciones blindadas y aisladas por gas
aplicaciones
silicona
porcelana
La presente especificación tiene por objeto establecer las condiciones que deben satisfacer los descargadores de sobretensión de óxido metálico (DPS) para redes de 11,4, 13,2 y 34,5 kV. (distribución)
De acuerdo al material del cuerpo o envoltura, los descargadores deben ser del siguiente tipo:
Descargadores de Oxido de Zn. con envoltura polimérica de In = 10 kA
Condiciones eléctricas

Tensión nominal: 34.5 kV; 13.2 kV; 11.4 kV
Tensión máxima de servicio: 38 kV; 14.5 kV; 12.5 kV
Potencia nominal de cortocircuito: 500 MVA; 300 MVA; 300 MVA
Corriente de cortocircuito trifásico simétrico: 8 kA; 10 kA; 12,5 kA
Sistema Trifásico trifilar
Neutro Rígido a tierra en la [glosaio:subestación] AT-MT.

Condiciones ambientales

Temperatura máxima: 45 ºC
Temperatura mínima: - 5 ºC
Humedad relativa ambiente: hasta 100 %.
Lugar de instalación

El material objeto de la presente especificación técnica, será utilizado en líneas y centros de transformación aéreos y subterráneos pertenecientes a las redes de 11.4, 13.2 y 34.5 kV de CODENSA S.A.
Identificación del descargador

Los descargadores serán identificados por la siguiente información mínima, de acuerdo a IEC 60099.4

- Tipo: ZnO
- Tensión máxima de operación permanente.
- Tensión nominal.
- Frecuencia nominal.
- Corriente nominal de descarga.
- Marca, modelo
- Año de fabricación.
- Orden de compra
- Palabra BOG-CUN
El descargador tendrá en ambos extremos, para su sellado exterior, un sistema que asegure su estanqueidad, teniendo en cuenta el envejecimiento de los dispositivos de cierre hermético y en la parte superior, un casquete para proteger el terminal de conexión a la línea. Los terminales de conexión a línea y a tierra serán bimetálicos deberán ser de borne fijo y aptos para recibir conductores calibre No. 4 AWG (21,15 mm2).
El descargador tendrá un dispositivo automático de sobrepresión (desconectador) que separe el DPS del cable de puesta a tierra, evitando la explosión del equipo.
prueba tipo (codensa)
Prueba de aislación exterior con tensión aplicada de frecuencia industrial en seco y bajo lluvia, y con onda de tensión de impulso de 1,2/50 *seg con los valores de tensión indicados en la planilla de Datos Garantizados según IEC 60099-4 (cláusula 7.2).
Prueba de tensión residual según IEC 60099-4 (cláusula 7.3).
Con corriente de onda de frente empinado (cláusula 7.3.1)
Con corriente de forma 8/20 *seg (cláusula 7.3.2).
Prueba de resistencia a las corrientes de impulso de larga duración según IEC 60099-4 (cláusula 7.4).
Prueba de ciclos de funcionamiento según IEC 60099-4 (cláusula 7.2).
Prueba del dispositivo de sobrepresión interna (si corresponde),según IEC 99-4 (cláusula 5.11)
Prueba de nivel de protección a tensión de impulso de frente de onda escarpada según ANSI C62.11 (cláusula 6.5).
Prueba del nivel de tensión de ionización interna según ANSI C62.11 (cláusula (6.8).
Prueba de polución artificial según ANSI C62.11 (cláusula 6.10).
Prueba de envejecimiento acelerado mediante aplicación de tensión y temperatura según ANSI C62.11 (cláusula 6.12).
prueba de entrega (codensa)
1. Prueba de hermeticidad interna propuesta por el fabricante y aceptada por CODENSA.

2. Prueba de aislación exterior con tensión aplicada de frecuencia industrial en seco y bajo lluvia, y con onda de tensión de impulso 1,2/50 *seg.

3. Prueba de tensión residual (7.3)
Con corriente de frente de onda 1 *seg (7.3.1).
Con corriente de forma 8/20 *seg (7.3.2).

4. Prueba de nivel de tensión de ionización interna según ANSI C 62.11 (6.8).
Ensayos
Aislamiento de equipos eléctricos
Protección de los aparatos eléctricos
Cada aparato eléctrico debe ser utilizado para la finalidad con que se fabricó. Un uso incorrecto puede acarrear sobrecargas o derivar en un estado de conservación dudoso que ponga en riesgo la seguridad de las personas.
Factores a tener en cuenta
*El tipo de aislamiento
*El cable
*Las partes metálicas que se conectan al circuito
*Soportar tirones, caídas o el desgaste por un uso continuado
De acuerdo a la normativa, los aparatos se clasifican en cuatro grupos, según el grado de protección y el tipo de aislamiento:
El Reglamento electrotécnico para baja tensión
(REBT)
establece las condiciones técnicas y las garantías que deben reunir las instalaciones eléctricas para asegurar su normal funcionamiento.
El objetivo es preservar la seguridad de las personas y los bienes.
Son los aparatos más peligrosos, ya que las partes metálicas que se conectan a un conductor no tienen dispositivos de protección. También carecen de toma de tierra y su aislamiento es funcional, es decir, el necesario para asegurar que el aparato funcione. Este aislamiento se emplea en electrodomésticos pequeños, aunque tiende a desaparecer. Para identificarlos, los aparatos pueden llevar inscrito "Clase 0" o carecer de indicación.
Clase O.
Clase I.
Además del aislamiento básico, las partes metálicas están conectadas a un borne de tierra, que se conecta a su vez al circuito. "La toma de tierra es un elemento muy importante de protección, ya que protege al usuario frente a una posible electrocución", Se distinguen porque en la placa de características del aparato aparece un símbolo a modo de pirámide invertida, con una barra vertical en el medio. Este aislamiento es apto para grandes electrodomésticos.
Clase II.
Son los más fiables. Tienen doble aislamiento o aislamiento reforzado, que consigue una protección más segura y duradera. Las partes metálicas están separadas del resto con piezas aislantes. Su identificación es un símbolo formado por dos cuadrados (uno más pequeño en el interior de otro más grande) o "Clase II". Son los electrodomésticos que se usan habitualmente en exteriores o en lugares donde pueden entrar en contacto con agua (cuarto de baño), como el secador de pelo o la máquina de afeitar.
Clase III.
Se refiere a los aparatos que funcionan con voltajes de baja tensión, inferiores a 50 voltios. Es un aislamiento frecuente en los juguetes. Estos aparatos se distinguen porque llevan inscrito "Clase III" o el valor de la tensión nominal dentro de un rombo.
Medición y prácticas de la resistencia de aislamientos
Para la medición de la resistencia de aislamiento, se emplea sencialmente el megómetro.
Las partes esenciales de este instrumento de medida son:
* Generador, cuya misión es proporcionar una tensión continua que se aplica en los elementos a medir.
* Cuadrante o escala del elemento de medida, donde van grabadas las medidas directamente en M Ω (millones de ohmios) o en k Ω
(miles de ohmios).
* Selector de tensiones y escalas. Es el elemento que nos selecciona la tensión de prueba para aplicar a los elementos objeto del ensayo.
* Bornes de salida. Los megómetros pueden disponer de dos o tres bornes, en los cuales van marcadas las polaridades (–), (+) o bien las letras L - E; si disponen del tercer borne, vendrá marcado por las letras S o G.
Algunos ejemplos de prueba de aislamiento
Las Redes Eléctricas deben contar con una protección contra sobretensiones originadas por maniobras en la red o por descargas atmosféricas, función cumplida por los descargadores de sobretensión DST, los cuales cuando la magnitud de tensión en una línea se aproxima a la tensión disruptiva del sistema, se comporta como una resistencia pequeña para dirigir las corrientes de descarga originadas por la sobretensión a tierra.

Un DST de oxido de zinc, está conformado por varistores de oxido de zinc en serie, los cuales varían su resistencia dependiendo de su temperatura, cuando esta última aumenta su resistencia disminuye con el fin de enviar las corrientes de descarga a tierra y cuando el sistema se encuentra bajo condiciones normales el valor de la resistencia es alto, estos varistores se encuentran ubicados en bujes de porcelana.
Aislamiento
la conductividad se debe a la migracion de particulas cargadas
en donde los conductores tiene gran numero de electrone libres y los aislantes tinen muy pocos electrones libres

AISLAMIENTOS EXTERNOS
Sujetos a los esfuerzos dieléctricos
Efectos atmosféricos
Contaminación
Humedad
AISLAMIENTOS INTERNOS
Partes internas solidas liquidas y gaseosas
Protegidas de los efectos atmosféricos y otras condiciones externas


TIPO DE AISLAMIENTOS

factores de falla de aislamiento

-La ionización en uno o varios puntos
-El crecimiento de un canal ionizado a través de la distancia de aislamiento
-La aparición del arco y la transmisión a una descarga auto mantenida

1 - Capacitor.
2 - Armazón.
3 - Morseto de conexión.
4 - Conductor de cobre.
5 - Seccionador fusible autodesconectador.
6 - Descargador de sobretensión.
biblografia
subestaciones de alta y extra alta tensión - carlos felipe ramírez (mejia villegas sa - ingenieros consultores)
ABB High Voltage Surge Arresters. (Buyer’s Guide) (2004). LUDVIKA, Sweden.
ABB Power Technologies High Voltage Products Surge Arresters, 5ta Edición.
Sobretensiones en líneas de transmisión aéreas. [En Línea] Disponible en:
www.sapiensman.com/sobretensiones
materiales utilizados para los aisladores
porcelana
vidrio templado
Policloruro de Vinilo
materiales sintéticos



AISLADOR TIPO SUSPENSIÓN
Se encuentra sometido principalmente a esfuerzos de tensión generalmente se les encuentra suspendido
en forma horizontal,y al material empleado en su fabricación es por lo regular el
vidrio templado.

Número de aisladores estándar
Descargas electricas en Aislador de 13,2 kV
http://www.directindustry.es/prod/abb-high-voltage-products/protectores-sobretension-tipo-1-lineas-transmision-70728-583767.html#product-item_583746
http://www.directindustry.es/prod/abb-high-voltage-products/protectores-sobretension-tipo-1-lineas-transmision-70728-583767.html
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