ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA LABORATORIO DE ALTO VOLTAJE
PREPARATORIO N° 5 ENSAYO EN EQUIPOS Y MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN DE REDES ELÉCTRICAS DE DISTRIBUCIÓN Nombr! D"#$% Q&'%(ro) F*+"! ,-./0.0,/-
GR1/ OBJETIVO! Conocer experimentalmente el comportamiento de seccionadores unipolares tipo abierto, pararrayos y aisladores sometidos a Altos Voltajes.
CUESTIONARIO /21D)*r'b" 3") %orm"3'8"")2
*"r"*(r4)('*")
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"(mo)67r'*")
La presión atmosférica normalizada, 1 atmósfera, fue denida como la presión atmosférica media al niel del mar !ue se adoptó como exactamente 1"1 #$% &a o '(" )orr. *in embar+o, a partir de 1-$, la /&AC recomendó !ue si se trata de especicar las propiedades f0sicas de las sustancias la presión normalizada deb0a denirse como exactamente 1"" 2&a o 34'%","($ )orr5. Aparte de ser un n6mero redondo, este cambio tiene una entaja pr7ctica por!ue 1"" 2&a e!uialen a una altitud aproximada de 11$ metros, !ue est7 cercana al promedio de 18 m de la población mundial. Los si+uientes factores afectan los nieles de 9ameo ante descar+as tipo rayo de l0neas de distribución y dicultan estimar el niel de aislamiento total: a5 Condiciones atmosféricas tales como densidad del aire, ;umedad, precipitación pluial y contaminación atmosférica. b5 &olaridad y elocidad de incremento de tensión. c5
021D9%" 3o) (7rm'%o) BIL # BSL :"r" 3" ):*'9*"*';% &% <&':o )')(m") 37*(r'*o) :o(%*'"2 I%'<& 3") '6r%('*") %(r BIL.BSL )("4)('*o # *o%=%*'o%"32 )=>*?> *@&@)ABA AL &/L*@ )&@ A)@*
)=>*?> *@&@)ABA AL &/L*@ )&@ A>@EA 3E*L o *FL5 =s el alor pico de tensión soportada al impulso tipo maniobra, el cual caracteriza el aislamiento del e!uipo en lo !ue se reere a pruebas. =sta tensión se debe especicar en seco yGo bajo lluia, ya !ue la soportabilidad de los e!uipos de maniobra tiende a reducir bajo una lluia de eleada precipitación. >ormalmente la condición en seco se prueba para impulsos de polaridad positia y la condición bajo
lluia para impulsos de polaridad ne+atia.
Este valor es utilizado para caracterizar el
aislamiento del equipo en lo referente a pruebas.
Hay dos métodos para el c7lculo del niel de aislamiento: /n método conencional !ue es utilizado para tensiones menores a #""2V y un método estad0stico !ue es utilizado para tensiones mayores a #""2V. &ara aislaciones no autoIre+eneratias, se utilizan EL y E*L JconencionalesK. EL y E*L estad0sticos: Valores cresta para los cuales la aislación presenta una probabilidad del " de JsoportarK el impulso 31" de falla5. EL Conencional: =s el alor pico de un impulso tipo rayo estandarizado para el cual el aislamiento no debe mostrar 9ameos cuando est7 sujeto a un n6mero espec0co de aplicaciones de este impulso bajo condiciones espec0cas, aplicable especialmente para aislamientos no autorecuperables. EL =stad0stico: =s el alor pico de un impulso tipo rayo estandarizado para el cual el aislamiento muestra un " de probabilidad de soportar dic;o impulso sin !ue ;aya falla 3o 1" de probabilidad de falla5 bajo condiciones espec0cas, aplicable para aislamientos autorecuperables. E*L Conencional: =s el alor pico de un impulso tipo maniobra estandarizado para el cual el aislamiento no debe mostrar 9ameos cuando est7 sujeto a un n6mero espec0co de aplicaciones de este impulso bajo condiciones espec0cas, aplicable especialmente para aislamientos no autorecuperables. E*L =stad0stico: =s el alor pico de un impulso tipo maniobra estandarizado para el cual el aislamiento muestra un " de probabilidad de soportar dic;o impulso sin !ue ;aya falla 3o 1" de probabilidad de falla5 bajo condiciones espec0cas, aplicable para aislamientos autorecuperables.
>21D)*r'b" 3") :r&b") 6$br'*" :"r" 3" (rm'%"*';% 3 BIL # BSL ("%(o )("4)('*o) *omo *o%=%*'o%"3)2 A continuación se escribe el procedimiento +eneral para determinar el EL de un e!uipo. =ste procedimiento es 7lido para alturas inferiores a 1""" metros sobre el niel del mar. 1. $. #. 8. %. (. '. -.
@btener el >& y el >& del pararrayos. Beterminar el M y el M deseados. @btener el niel m0nimo de aislamiento al impulso atmosférico: ELN MO>&. =le+ir el alor normalizado por encima del EL encontrado, obteniéndose as0 el EL normalizado del e!uipo en consideración 3EL>5. @btener el niel m0nimo de aislamiento al impulso de maniobra: E*LNMOEL>. @btener la relación entre E*L y >&: M&. =l alor determinado en el paso anterior debe ser mayor o i+ual a M: M
=ste incremento del EL se debe efectuar de modo iteratio ;asta obtener el M)C 8%1 3=C (""("I15 y est7 destinado a simular la sobretensión de ori+en atmosférico. Cubre también las sobretensiones debidas a la maniobra de los e!uipos de baja tensión. =l ensayo se debe realizar para un m0nimo de tres impulsos de cada polaridad con un interalo m0nimo de 1 s entre impulsos. >@)A La impedancia de salida del +enerador de impulsos no deber0a exceder de %"" @;m. Cuando se ensayan muestras !ue incorporan componentes a traés del circuito de ensayo, se puede utilizar una impedancia de salida muc;o m7s baja. Cuando dentro de la muestra de ensayo existen dispositios de supresión de impulsos, el impulso debe tener las caracter0sticas si+uientes: I La forma de onda 1,$G%" us para la tensión en ac0o con amplitudes i+uales a los alores de la )ablaQ I La forma de onda -G$" us para una corriente de c;o!ue apropiada. >@)A La forma de onda de la tensión de la fuente de tensión de ensayo es aplicable, tanto si la muestra est7 e!uipada con supresión de impulsos como si no. *i la muestra est7 e!uipada con supresión de impulsos, la onda de tensión de impulso puede ser cortada pero la muestra deber0a estar en condiciones de funcionar de nueo normalmente después del ensayo. *i la muestra no est7 e!uipada con supresión de impulsos, y resiste la tensión de impulso, la forma de onda no se distorsionar7 en forma apreciable
?21D9%" 3 )'@%'9*"o CFO *r'('*"3 ")+o=r2 C<@ es el sobreoltaje para el cual ;ay una probabilidad del %" de 9ameo y
σ f
es la desiación estantadar. =l oltaje de 9ameo de impulso cr0tico se dene como el niel de tensión al cual estad0sticamente existe el %" de probabilidad de 9ameo. =ste alor es un punto denible en el laboratorio. *i se asume !ue los datos de 9ameo presentan una distribución de Rauss, entonces cual!uier probabilidad espec0ca de no 9ameo puede calcularse a partir del oltaje de 9ameo de impulso cr0tico y de la desiación est7ndar. &ara descar+as atmosféricas se tiene !ue la desiación est7ndar aproximadamente un # por lo tanto la relación entre el EL y el C<@ es
es
EL N ".(1( C<@
521D)*r'b" 3") :r&b") 6$br'*" :"r" 3" (rm'%"*';% 3 CFO >ormalmente el alor !ue se conoce es el EL, pero tomando como base este alor es posible encontrar el alor de la tensión cr0tica de 9ameo 3C<@5, por medio de la ecuación:
BIBLIOGRAFÍA! • • • • • •
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