Descarga disruptiva

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERÚ FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y ELECTRÓNICA CARRERA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y DE POTENCIA

Semana 2

Alta Tensión 1 Docente: Wilmer Barreto Alferez Periodo 2016-1

Descarga disruptiva Definición Descarga disruptiva (rotura del dieléctrico), es aplicable a los fenómenos asociados con la falla de la aislación bajo condiciones de solicitación eléctrica, en la cual la descarga cortocircuita completamente la aislación. Las descargas disruptivas son aquellas descargas eléctricas, en las que la corriente consigue atravesar por completo el medio aislante que separa a los electrodos a diferente potencial. Es aplicable a la falla de dieléctricos sólidos, líquidos y gaseosos o sus combinaciones.

Descarga disruptiva  El término "salto de chispa" (sparkover) se utiliza cuando una

descarga disruptiva se produce en un medio gaseosos o líquido.  El término "contorneo" (flashover) se utiliza cuando una descarga se produce en la superficie de un dieléctrico en un medio gaseoso o líquido.  El término "perforación" (puncture) se utiliza cuando una descarga disruptiva se produce a través de un diléctrico sólido. Una descarga disruptiva en un dieléctrico sólido conduce a la pérdida permanente de su característica dieléctrica en cambio en un dieléctrico líquido o gaseoso la pérdida puede ser solamente temporaria.

Descarga disruptiva Ejemplo (descarga disruptiva en gases)

Descarga disruptiva en gases

Descarga disruptiva

Descarga disruptiva en gases En las descargas disruptivas, el gas ionizado produce un camino que permite el paso de la corriente de un electrodo a otro. Atendiendo a la tensión y corriente producidas durante las descargas disruptivas, ver figura.

Descargas parciales Es la ruptura dieléctrica localizada en una pequeña región de un sistema sólido o líquido del aislamiento eléctrico sometido a condiciones de estrés de alta tensión que no puentea el espacio entre dos conductores. Una descarga parcial puede dañar el material de aislamiento circundante por la erosión del aislamiento. Tipos de descargas parciales Descarga en corona: es la descarga que se produce en el aire o el gas que rodea un conductor. Tiene lugar cuando el campo eléctrico localizado excede la tensión de ruptura del aire o el gas circundante.

Descargas parciales Descarga superficial: es la que se produce en la superficie de un aislador; su resultado más típico es la generación de pistas de conducción en la superficie del aislador y la reducción de su eficacia. Está estrechamente asociada a la contaminación y la humedad. Descarga interna: es un tipo de descarga que se produce en el interior del material o líquido aislante y está asociada a pequeñas cavidades huecas, a menudo microscópicas en un principio, existentes en el interior del aislador sólido o líquido. Ejemplo: cables de energía.

Descargas parciales

Línea de transmisión (cadena de aisladores)

Descargas parciales

Cables de energía MT

Sobretensiones Aumento de la tensión eléctrica, excediendo la máxima tensión de servicio. Clasificación según su origen  Sobretensiones externas: Ajenas al sistema, originadas por el impacto de un rayo y son conocidas también como sobretensiones atmosféricas.  Sobretensiones internas: Causadas en el propio sistema,

debido a fallas, cierre y apertura de interruptores, efecto ferranti, etc.

Sobretensiones Clasificación basada en la forma de onda de la tensión.  Sobretensiones temporales : Son de larga duración (desde

varios milisegundos a varios segundos), y de frecuencia igual o próxima a la frecuencia de operación. Amplitud igual o inferior a 1,5 pu.  Sobretensiones de maniobra: Son generalmente originadas por maniobras, tienen una corta duración (pocos milisegundos) y se presentan con una gama de frecuencias que varía entre 2 y 20 kHz. Amplitud entre 2–4 pu.  Sobretensiones atmosfericas: son generalmente causadas por el rayo, son de duración muy corta del orden de los microsegundos. Amplitud entre 4-7 pu.

Sobretensiones Clasificación de sobretensiones

Sobretensiones temporales

Sobretensiones de maniobra

Sobretensiones atmosféricas

Niveles de aislamiento básico Son magnitudes fijas de tensión de sostenimiento que recomiendan las normas como base para asignar la magnitud de un aislamiento con respecto a las sobretensiones. Se verifica con las siguientes pruebas de sostenimiento: Prueba de nivel de aislamiento a frecuencia industrial Tensión sinusoidal normalizada de frecuencia 60 Hz y duración 1 min.

Niveles de aislamiento básico Prueba de nivel de aislamiento a impulsos de rayo (Basic Impulse Level - BIL): Es un impulso de tensión con un tiempo de subida hasta el valor de cresta de 1,2 μs y un tiempo de cola de 50 μs - (1,2/50 μs)

Niveles de aislamiento básico Prueba de nivel de aislamiento a impulsos de maniobra Es un impulso de tensión con un tiempo de subida hasta el valor de cresta de 250 μs y un tiempo de cola de 2,500 μs – (250/2,500 μs).

Niveles de aislamiento básico – IEC: 1 kV < 300 kV

Niveles de aislamiento básico – IEC: Um ˃ 300 kV