UNE-EN_60076-10

norma española

UNE-EN 60076-10

Diciembre 2002 TÍTULO

Transformadores de potencia Parte 10: Determinación de los niveles de ruido

Power transformers. Part 10: Determination of sound levels. Transformateurs Transformateurs de puissance. Partie 10: Détermination Détermination des niveaux de bruit.

CORRESPONDENCIA

Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 60076-10 de  julio de 2001, que a su vez adopta la Norma Internacional CEI 60076-10:2001.

OBSERVACIONES

Esta norma anulará y sustituirá a las Normas UNE-EN 60551 de septiembre de 1993 y UNE-EN 60551/A1 de enero de 1999, antes de 2004-06-01.

ANTECEDENTES

Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 207 Transporte y  Distribución de Energía Eléctrica cuya Secretaría desempeña UNESA.

Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 54201:2002

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

 AENOR 2002 Reproducción prohibida

C Génova, 6 28004 MADRID-España

36 Páginas Teléfono Fax

91 432 60 60 00 00 91 310 40 32

Grupo 22

S

S

EN 60076-10

NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD  NORME EUROPÉENNE  EUROPÄISCHE NORM 

Julio 2001

ICS 29.180

Sustituye a EN 60551:1992 + A1:1997

Versión en español

Transformadores de potencia Parte 10: Determinación de los niveles de ruido (CEI 60076-10:2001)

Power transformers. Part 10: Determination of sound levels. (IEC 60076-10:2001) 60076-10:2001)

Transformateurs de puissance. Partie 10: Détermination des niveaux de bruit. (CEI 60076-10:2001) 60076-10:2001)

Leistungstransformatoren. Teil 10: Bestimmung der Geräuschpegel. (IEC 60076-10:2001) 60076-10:2001)

Esta norma europea ha sido aprobada por CENELEC el 2001-06-01. Los miembros de CENELEC están sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretaría Central de CENELEC, o a través de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CENELEC en su idioma nacional, y notificada a la Secretaría Central, tiene el mismo rango que aquéllas. Los miembros de CENELEC son los comités electrotécnicos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

CENELEC COMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN ELECTROTÉCNICA European Committee for Electrotechnical Standardization Comité Européen de Normalisation Electrotechnique El ectrotechnique Europäisches Komitee für Elektrotechnische Normung SECRETARÍA CENTRAL: CENTRAL: Rue de Stassart, 35 B-1050 Bruxelles reproducción reservados a los Miembros de CENELEC.  2001 Derechos de reproducción

EN 60076-10:2001

-4-

ANTECEDENTES El texto del documento 14/390/FDIS, futura edición 1 de la Norma Internacional CEI 60076-10, preparado por el Comité Técnico TC 14, Transformadores de potencia , de CEI, fue sometido a voto paralelo CEI-CENELEC y fue aprobado por CENELEC como Norma Europea EN 60076-10, el 2001-06-01. Esta norma europea sustituye a la Norma Europea EN 60551:1992 + A1:1987. Se fijaron las siguientes fechas: − Fecha límite en la que la norma europea debe adoptarse

a nivel nacional por publicación de una norma nacional idéntica o por ratificación

− Fecha límite en la que deben retirarse las normas

nacionales divergentes con esta norma

(dop)

2002-03-01

(dow)

2004-06-01

Los anexos denominados "normativos" forman parte del cuerpo de la norma. Los anexos denominados "informativos" se dan sólo para información. En esta norma, el anexo ZA es normativo y los anexos A y B son informativos. El anexo ZA ha sido añadido por CENELEC.

DECLARACIÓN El texto de la Norma Internacional CEI 60076-10:2001 fue aprobado por CENELEC como norma europea sin ninguna modificación.

-5-

EN 60076-10:2001

ÍNDICE Página INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................ 6 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ...................................................................... 8 2 NORMAS PARA CONSULTA....................................................................................... 8 3 DEFINICIONES .............................................................................................................. 9 4 INSTRUMENTACIÓN Y CALIBRACIÓN.................................................................. 10 5 ELECCIÓN DEL MÉTODO DE ENSAYO.................................................................. 10 6 CONDICIONES DE CARGA......................................................................................... 10 6.1 Generalidades................................................................................................................... 10 6.2 Tensión asignada y corriente de vacío............................................................................ 11 6.3 Corriente asignada y tensión de cortocircuito............................................................... 11 6.4 Corriente de carga reducida ........................................................................................... 11 7 SUPERFICIE PRINCIPAL DE EMISIÓN ................................................................... 12 7.1 Generalidades................................................................................................................... 12 7.2 Transformadores con o sin sistemas auxiliares de refrigeración, transformadores tipo seco encapsulados y transformadores tipo seco con sistemas auxiliares de refrigeración dentro de la envolvente........................................................................ 12 7.3 Sistemas auxiliares de refrigeración montados en una estructura separada a una distancia ≥ 3 m desde la superficie principal de emisión del transformador .............. 12 7.4 Transformadores tipo seco sin envolvente..................................................................... 12 8 CONTORNO PRESCRITO............................................................................................ 12 9 POSICIONES DE LOS MICRÓFONOS....................................................................... 13 10 CÁLCULO DEL ÁREA DE LA SUPERFICIE DE MEDIDA .................................... 13 10.1 Medidas a realizar a 0,3 m de la superficie principal de emisión................................. 13 10.2 Medidas a realizar a 2 m de la superficie principal de emisión ................................... 13 10.3 Medidas a realizar a 1 m de la superficie principal de emisión ................................... 13 10.4 Medidas en objetos de ensayo donde las consideraciones de distancia de seguridad requieran una distancia de medida que para todos o parte del/los contorno(s) prescrito(s) exceden las previsiones de los apartados 10.1 a 10.3................................. 14 11 MÉTODO DE LA PRESIÓN ACÚSTICA.................................................................... 14 11.1 Entorno del ensayo........................................................................................................... 14 11.2 Medidas del nivel de presión acústica ............................................................................ 16 11.3 Cálculo del nivel medio de presión acústica................................................................... 17 12 MÉTODO DE LA INTENSIDAD ACÚSTICA............................................................. 18 12.1 Entorno del ensayo........................................................................................................... 18 12.2 Medidas del nivel de intensidad acústica ....................................................................... 18 12.3 Cálculo del promedio del nivel de intensidad acústica.................................................. 19 13 CÁLCULO DEL NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA............................................... 19 14 SUMA DE LOS NIVELES DE POTENCIA ACÚSTICA DE LAS CORRIENTES EN VACÍO Y EN CARGA.............................................................................................. 20 15 CÁLCULO DEL CAMPO LEJANO ............................................................................. 21 16 PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS................................................................. 21 ANEXO A (Informativo) MEDIDAS DE BANDA ESTRECHA Y SINCRONIZADAS EN EL TIEMPO .................................................................................. 29 ANEXO B (Informativo) INFORME TIPO DE DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SONIDO ......................................................................................... 31

EN 60076-10:2001

-6-

INTRODUCCIÓN Uno de los muchos parámetros a ser considerados en el diseño y emplazamiento de transformadores, reactancias y su equipo de refrigeración asociado es la cantidad de sonido que el equipo es capaz de emitir bajo condiciones normales de funcionamiento en campo.

Fuentes de sonido El sonido audible emitido por transformadores es generado por una combinación de la deformación magnetostrictiva del núcleo y de las fuerzas electromagnéticas en los arrollamientos, en las paredes de la cuba y en las pantallas magnéticas. Históricamente, ha predominado el sonido generado por el campo magnético que induce vibraciones longitudinales en las chapas del núcleo. La amplitud de estas vibraciones depende de la densidad de flujo en las chapas y de las propiedades magnéticas del acero del núcleo, y es por consiguiente independiente de la corriente de carga. Recientes avances en el diseño del núcleo, combinados con el uso de bajos niveles de inducción, han reducido la cantidad de ruido generada en el núcleo de tal manera que el sonido originado por las fuerzas electromagnéticas puede llegar a ser significativo. La corriente circulante por los conductores de los arrollamientos produce fuerzas electromagnéticas en los mismos. Además, los campos magnéticos dispersos pueden inducir vibraciones en los componentes estructurales. La fuerza (y por consiguiente la amplitud de las vibraciones) es proporcional al cuadrado de la corriente, y la potencia acústica emitida es proporcional al cuadrado de la amplitud de las vibraciones. Consecuentemente, la potencia acústica emitida es fuertemente dependiente de la corriente de carga. Las vibraciones en el núcleo y en los conjuntos de los arrollamientos pueden inducir por simpatía vibraciones en las paredes de la cuba, en las pantallas magnéticas y en los conductos de aire (si existen). En el caso de reactancias serie o "shunt", tipo seco con núcleo de aire, el sonido es generado por fuerzas electromagnéticas que actúan en los arrollamientos de manera similar a la descrita anteriormente. Estas fuerzas oscilantes hacen que la reactancia vibre axial y radialmente, y los apoyos axiales y radiales y las tolerancias de fabricación pueden producir modos de excitación a añadir a los de simetría rotacional. En el caso de reactancias con núcleo de hierro, vibraciones adicionales son inducidas por fuerzas que actúan en el circuito magnético. Para todas las instalaciones eléctricas se debería tener en cuenta, la consecuencia de la presencia de altos armónicos en la red. Normalmente, las vibraciones se producen con los armónicos pares de la frecuencia de la red, con el primer armónico dominante. Si en el suministro de energía están presentes otras frecuencias, pueden inducirse otras fuerzas. Para ciertas aplicaciones, estas pueden ser significativas, particularmente porque el oído humano es más sensible a altas frecuencias. Cualquier equipo de refrigeración asociado también generará ruido durante su funcionamiento. Ventiladores y bombas tienden a generar ruido de banda ancha debido al flujo forzado de aire o aceite.

Medida del sonido Se han desarrollado medidas de nivel de sonido para cuantificar las variaciones de presión acústica en el aire que el oído humano puede detectar. La mínima variación de presión que una persona sana puede detectar es 20 µPa. Éste es el nivel de referencia (0 dB) al que se comparan los otros niveles. La intensidad acústica percibida de una señal es dependiente de la sensibilidad del oído humano para este espectro de frecuencias. Los modernos instrumentos de medida procesan señales de sonido a través de redes electrónicas, cuya sensibilidad varía con la frecuencia de manera similar al oído humano. Esto se ha traducido en un número de patrones internacionales normalizados de los cuales la red del nivel ponderado A es la más común. Se define como intensidad acústica el valor de flujo de energía por unidad de área y es medida en vatios por metro cuadrado. Es una cantidad vectorial en la que, la presión acústica es una cantidad escalar y es definida solamente por su magnitud.

-7-

EN 60076-10:2001

La potencia acústica es el parámetro utilizado para evaluar y comparar fuentes de sonido. Es un descriptor básico de la emisión acústica de una fuente, y por consiguiente una propiedad física absoluta de la fuente sola qué es independiente de cualquier factor externo tal como el entorno y la distancia al receptor. La potencia acústica puede calcularse a partir de la determinación de la presión o de la intensidad acústicas. Las medidas de la intensidad acústica tienen las ventajas siguientes sobre las medidas de la presión acústica: − un medidor de intensidad responde solamente a la parte propagada de un campo acústico e ignora cualquier parte

no-propagada, por ejemplo, las ondas estacionarias y las reflexiones;

− el método de la intensidad acústica reduce la influencia de las fuentes acústicas externas, con tal de que su nivel

acústico sea aproximadamente constante.

El método de la presión acústica tiene en cuenta los factores anteriores corregidos para el ruido de fondo (perturbaciones) y las reflexiones. Para una explicación detallada de estas técnicas de medida, véase la Norma CEI 60076-10-1, Parte 10-1: Determinación de los niveles de ruido de transformadores y reactancias. Guía de aplicación (en estudio).

EN 60076-10:2001

-8-

Transformadores de potencia Parte 10: Determinación de los niveles de ruido

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN Esta parte de la Norma CEI 60076 define los métodos de medida de presión e intensidad acústicas por los cuales pueden determinarse los niveles de potencia acústica de los transformadores, reactancias y sus sistemas auxiliares de refrigeración asociados. NOTA − A lo largo de esta norma, el término “transformador” significa “transformador o reactancia”.

Los métodos son aplicables a los transformadores y reactancias cubiertos por las Normas de la serie CEI 60076, la Norma CEI 60289, la Norma CEI 60726 y las Normas de la serie CEI 61378, sin limitación de tamaño o tensiones y cuando estén instalados sus sistemas auxiliares normales de refrigeración. Esta norma está dirigida principalmente a las medidas a realizar en fábrica. Las condiciones en campo pueden ser muy diferentes debido a la proximidad de objetos, incluidos otros transformadores. No obstante, pueden seguirse las mismas reglas generales que se dan en esta norma cuando se realicen medidas en campo.

2 NORMAS PARA CONSULTA Las normas que a continuación se relacionan contienen disposiciones válidas para esta norma internacional. En el momento de la publicación las ediciones indicadas estaban en vigor. Toda norma está sujeta a revisión por lo que las partes que basen sus acuerdos en esta norma internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edición más reciente de las normas indicadas a continuación. Los miembros de CEI y de ISO poseen el registro de las normas internacionales en vigor en cada momento. CEI 60076 (todas las partes) − Transformadores de potencia. CEI 60289:1988 − Reactancias de potencia. CEI 60651:1979 − Sonómetros. CEI 60726:1982 − Transformadores de potencia tipo seco. CEI 61043:1993 − Electroacústica. Instrumentos para la medida de la intensidad acústica. Medida por medio de un  par de micrófonos de presión. CEI 61378 (todas las partes) − Transformadores de convertidor. ISO 3746:1995 − Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de fuentes de r uido a partir de la presión sonora. Método de control en una superficie de medida envolvente sobre un plano reflectante. ISO 9614-1:1993 −  Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica emitidos por las fuentes de ruido por  intensidad del sonido. Parte 1: Medida en puntos discretos.

-9-

EN 60076-10:2001

3 DEFINICIONES A lo largo de esta parte de la Norma CEI 60076, son de aplicación las definiciones de la Norma CEI 60076-1, así como las siguientes.

3.1 presión acústica, p: Presión fluctuante superpuesta sobre la presión estática por la presencia de sonido. Se expresa en pascales. 3.2 nivel de presión acústica,  Lp: Diez veces el logaritmo en base 10 de la relación del cuadrado de la presión acústica y el cuadrado de la presión acústica de referencia ( p0 = 20 × 10-6 Pa). Se mide en decibelios.  p 2  Lp = 10 lg 2  p0

(1)

3.3 intensidad acústica,  I : Vector que describe la cantidad y dirección del flujo de energía acústica en una posición dada. La unidad es el Wm -2. 3.4 intensidad acústica normal, I n: Componente de la intensidad acústica en la dirección normal a una superficie de medida. 3.5 nivel de intensidad acústica normal,  LI: Diez veces el logaritmo en base 10 de la relación entre la intensidad acústica normal y la intensidad acústica de referencia ( I 0 = 1 × 10-12 Wm-2). Se expresa en decibelios.  I   L1 = 10 lg n  I 0

(2)

NOTA − Cuando I n es negativa, el nivel se expresa como −XX dB.

3.6 potencia acústica, W : Valor de energía acústica en suspensión en el aire emitida por una fuente. Se expresa en vatios. 3.7 nivel de potencia acústica, LW: Diez veces el logaritmo en base 10 de la relación entre una potencia acústica dada y la potencia acústica de referencia ( W 0 = 1 × 10-12 W). Se expresa en decibelios.  LW = 10 lg

W  W 0

(3)

3.8 superficie principal de radiación Superficie hipotética que rodea al objeto de ensayo que es asumida como superficie por la que se emite el sonido. 3.9 contorno prescrito: Línea horizontal en la que se localizan las posiciones de medida, separada una distancia horizontal definida (“distancia de medida”) desde la superficie principal de emisión. 3.10 distancia de medida,  X : Distancia horizontal entre la superficie principal de emisión y la “superficie de medida”. 3.11 superficie de medida: Superficie hipotética que envuelve la fuente y en la que se localizan los puntos de medida.

EN 60076-10:2001

- 10 -

3.12 ruido de fondo: Nivel de presión acústica según nivel ponderado A con el objeto de ensayo no operativo. 4 INSTRUMENTACIÓN Y CALIBRACIÓN Las medidas de presión acústica deben realizarse utilizando un instrumento de medida de nivel acústico tipo 1 que cumpla con la Norma CEI 60651 y calibrado de acuerdo con el apartado 5.2 de la Norma ISO 3746. Las medidas de intensidad acústica deben realizarse utilizando un instrumento de medida de intensidad acústica clase 1 que cumpla con la Norma CEI 61043 y calibrado de acuerdo con el apartado 6.2 de la Norma ISO 9614-1. El rango de frecuencia del equipo de medida debe adaptarse al espectro de frecuencia del objeto de ensayo, es decir, debe escogerse un sistema espaciador de micrófonos apropiado con el objeto de minimizar los errores sistemáticos. El equipo de medida debe ser calibrado inmediatamente antes y después de la secuencia de medidas. Si la dispersión de los valores de calibración es mayor que 0,3 dB, las medidas se deben declarar no válidas y se debe repetir el ensayo.

5 ELECCIÓN DEL MÉTODO DE ENSAYO Pueden utilizarse las medidas de intensidad o de presión acústicas para determinar el valor del nivel de potencia acústica. Ambos métodos son válidos y los dos pueden utilizarse por acuerdo entre fabricante y comprador en el momento de hacer el pedido. El método de medida de la presión acústica descrito en esta norma está de acuerdo con la Norma ISO 3746. Las medidas realizadas de acuerdo con esta norma tienden a producir desviaciones típicas entre las determinaciones realizadas en diferentes laboratorios siendo estas menores o iguales a 3 dB. El método de medida de intensidad acústica descrito en esta norma está de acuerdo con la Norma ISO 9614-1. Las medidas realizadas en conformidad con esta norma tienden a producir desviaciones típicas entre las determinaciones realizadas en diferentes laboratorios siendo estas menores o iguales a 3 dB.

6 CONDICIONES DE CARGA 6.1 Generalidades Las condiciones de carga deben ser acordadas entre fabricante y comprador en el momento de hacer el pedido. Si un transformador tiene un muy bajo nivel acústico en vacío, el sonido debido a la corriente de carga puede influir en el nivel acústico total en servicio. El método a ser utilizado sumando los niveles de sonido con carga y en vacío es el dado en el capítulo 14. La corriente absorbida por una reactancia depende de la tensión aplicada y consecuentemente, una reactancia no puede ensayarse en vacío. Cuando en fábrica exista disponible potencia suficiente para permitir una total puesta en tensión de las reactancias, deben seguirse iguales métodos que para los transformadores. Alternativamente, pueden realizarse medidas en campo si las condiciones son adecuadas. Salvo que se especifique lo contrario, los ensayos se deben realizar con el cambiador de tomas (si existe) en la posición principal. Sin embargo, esta posición del cambiador puede no dar en servicio el nivel acústico máximo. Además, cuando el transformador está en servicio, una superposición del flujo en condiciones de vacío (sin carga) y del flujo disperso causa un cambio en la densidad de flujo en ciertas partes del núcleo. Por consiguiente, bajo condiciones especiales de la aplicación que se pretende en un transformador (particularmente con variación de tensión con flujo variable), puede acordarse medir los niveles de sonido acústico en otra toma distinta de la principal, o con una tensión distinta a la tensión asignada en un arrollamiento sin tomas. Esto debe indicarse claramente en el informe de ensayo.

- 11 -

EN 60076-10:2001

6.2 Tensión asignada y corriente de vacío Para medidas realizadas en el objeto de ensayo con o sin su equipo auxiliar de refrigeración, el objeto de ensayo debe estar en vacío y excitado a la tensión asignada sinusoidal o prácticamente con forma de onda sinusoidal y a la frecuencia asignada. La tensión debe estar de acuerdo con el apartado 10.5 de la Norma CEI 60076-1. Si un transformador se equipa con un cambiador de tomas en carga tipo reactancia donde la misma en ciertas posiciones del cambiador puede estar permanentemente en tensión, la medida debe realizarse con el transformador en un toma que involucre esta condición y qué esté lo más cercana posible a la toma principal. La tensión de excitación será la apropiada a la toma en uso. Esto debe indicarse claramente en el informe de ensayo. NOTA − Corrientes continuas superpuestas pueden causar un aumento significativo en la medida de los niveles acústicos. Su presencia puede verificarse por la existencia de armónicos impares en la frecuencia de la red en el espectro acústico. Las implicaciones del incremento de niveles acústicos debido a las corrientes continuas superpuestas deberían tenerse en cuenta por fabricante y comprador.

Para aplicaciones en Norteamérica, los ensayos de nivel acústico deben realizarse en vacío de acuerdo con los requisitos nacionales.

6.3 Corriente asignada y tensión de cortocircuito Al objeto de decidir si es o no significativo realizar medidas acústicas de corriente en carga, la magnitud del nivel de potencia acústica a la corriente de carga puede estimarse aproximadamente por la ecuación 4: S   LWA,IN ≈ 39 + 18 lg r S p

(4)

donde  LWA,IN es el nivel de potencia acústica según nivel ponderado A del transformador a la corriente asignada, frecuencia asignada y tensión de cortocircuito (de impedancia); S r

es la potencia asignada en megavoltio amperios (MVA);

S p

es la potencia de referencia (1 MVA).

Para los autotransformadores y transformadores con tres arrollamientos se utiliza la potencia asignada de dos arrollamientos, S t, en lugar de S r. Si  LWA,IN se encuentra cerca de 8 dB o más por debajo del nivel de potencia acústica garantizada, las medidas de intensidad acústica con corriente de carga no son apropiadas. Cuando se requieran estas medidas, un arrollamiento debe estar en cortocircuito y el otro con una tensión sinusoidal a la frecuencia asignada según se define en el apartado 10.5 de la Norma CEI 60076-1. La tensión debe incrementarse gradualmente hasta los flujos de corriente asignados en el arrollamiento cortocircuitado.

6.4 Corriente de carga reducida Si las medidas pueden realizarse solamente a corriente reducida, el nivel de potencia acústica a corriente asignada debe calcularse por la ecuación (5):  I   LWA,IN = LWA,IT + 40 lg N (5)  I T donde  LWA,IN es el nivel de potencia acústica según nivel ponderado A a la corriente asignada;  LWA,IT

es el nivel ponderado A de potencia acústica a corriente reducida;

 I N

es la corriente asignada;

 I T

es la corriente reducida.

La ecuación es válida para una corriente reducida de valor igual o mayor al 70% de la corriente asignada.

EN 60076-10:2001

- 12 -

7 SUPERFICIE PRINCIPAL DE EMISIÓN 7.1 Generalidades La definición de superficie principal de emisión depende del tipo de sistemas auxiliares de refrigeración empleado y de la posición relativa al transformador. Para el propósito de esta norma, “ los sistemas auxiliarles de refrigeración” deben incluir equipos auxiliares de refrigeración de aire y aceite forzados, y equipos de refrigeración por agua, y se deben excluir sistemas de refrigeración de aire y aceite naturales.

7.2 Transformadores con o sin sistemas auxiliares de refrigeración, transformadores tipo seco encapsulados y transformadores tipo seco con sistemas auxiliares de refrigeración dentro de la envolvente La superficie principal de emisión es la superficie obtenida por la proyección vertical de un contorno envolvente del equipo. La proyección va desde la parte superior de la cuba del transformador (excluyendo los pasatapas, torretas y otros accesorios situados sobre la tapa de la cuba) a la base de la misma. La superficie principal de emisión debe incluir los sistemas auxiliares de refrigeración localizados a una distancia < 3 m de la cuba del transformador, refuerzos de la cuba y cualquier equipo auxiliar como la caja de cables, cambiadores de tomas en carga, etc. Debe excluirse cualquier sistema auxiliar de refrigeración localizado a una distancia ≥ 3 m de la cuba del transformador. Deben excluirse también las proyecciones de elementos como pasatapas, tuberías de aceite y depósitos conservadores, cuba o soportes inferiores del refrigerador, válvulas, paneles de mando y otros elementos secundarios, (véanse las figuras 1, 2 y 3).

7.3 Sistemas auxiliares de refrigeración montados en una estructura separada a una distancia ≥ 3 m desde la superficie principal de emisión del transformador La superficie principal de emisión es la superficie obtenida por la proyección vertical del contorno envolvente del equipo pero excluyendo depósitos conservadores de aceite, armazón, tuberías, válvulas y otros elementos secundarios. La proyección vertical debe ser la obtenida desde la parte superior de la estructura de refrigeración hasta la base de las partes activas, (véase la figura 4).

7.4 Transformadores tipo seco sin envolvente La superficie principal de emisión es la superficie obtenida por la proyección vertical del contorno envolvente del transformador tipo seco excluyendo armazón, cableado exterior y conexiones y aparatos anexos que no afectan a la emisión del sonido. La proyección vertical debe ser la obtenida desde la parte superior de la estructura del transformador hasta la base de la parte activa (véase la figura 5).

8 CONTORNO PRESCRITO Para realizar medidas con sistemas auxiliares de refrigeración de aire forzado (si existen) fuera de servicio, el contorno prescrito debe estar separado 0,3 m desde la superficie principal de emisión a no ser que, por razones de seguridad asociadas con los transformadores tipo seco sin envolvente, se escoja 1 m. Para realizar medidas con sistemas auxiliares de refrigeración de aire forzado en servicio, el contorno prescrito debe estar situado a 2 m de la superficie principal de emisión. Para los transformadores con una altura de cuba < 2,5 m, el contorno prescrito debe estar en un plano horizontal situado a la mitad de la altura de la cuba. Para los transformadores con una altura de cuba ≥ 2,5 m, deben ser utilizados dos contornos prescritos que deben estar situados en planos horizontales a un tercio y dos tercios de la altura de la cuba a no ser que, por razones de seguridad, se escoja una altura más baja. Para realizar medidas con los sistemas auxiliares de refrigeración solamente puestos en tensión, el contorno prescrito para las estructuras del refrigerador con una altura de conjunto < 4 m (excluyendo depósitos conservadores de aceite, tuberías, etc.) debe estar situado en un plano horizontal a la mitad de la altura. Para las estructuras del refrigerador con una altura de conjunto ≥ 4 m (excluyendo depósitos conservadores de aceite, tuberías, etc.), deben utilizarse dos contornos prescritos que deben estar situados en planos horizontales a un tercio y dos tercios de la altura, a no ser que por razones de seguridad, se escoja una altura más baja.

- 13 -

EN 60076-10:2001

NOTA − Puede ser necesario modificar las posiciones de medida de los objetos de ensayo por razones de seguridad a tierra, por ejemplo, en el caso de transformadores con pasatapas de alta tensión horizontales, el/los contorno(s) pueden ser confinados a la zona de seguridad.

9 POSICIONES DE LOS MICRÓFONOS Las posiciones del micrófono deben estar situadas sobre el /los contorno(s) prescrito(s), separados aproximadamente igual y no más de 1 m, (véase la dimensión  D en las figuras 1 a 5). Debe haber un mínimo de seis posiciones del micrófono. Pueden utilizarse equipos de registro de medidas con un dispositivo de promedio. El micrófono debe moverse con velocidad aproximadamente constante sobre el/los contorno(s) prescrito(s) alrededor del objeto de ensayo. El número de muestras no debe ser menor que el número de posiciones del micrófono especificadas anteriormente. Debe registrarse solamente la energía promedio en el informe de ensayo.

10 CÁLCULO DEL ÁREA DE LA SUPERFICIE DE MEDIDA 10.1 Medidas a realizar a 0,3 m de la superficie principal de emisión El área S de la superficie de medida, expresada en metros cuadrados, es dada por la ecuación (6): S  = 1,25 hlm

(6)

donde h

es la altura en metros de la cuba del transformador (figuras 1, 2 ó 3) o, para transformadores tipo seco sin envolvente (figura 5), la altura en metros del núcleo y su armazón;

lm

es la longitud en metros del contorno prescrito;

1,25 es un factor empírico destinado a tener en cuenta la energía acústica emitida por la parte superior del objeto de ensayo.

10.2 Medidas a realizar a 2 m de la superficie principal de emisión El área S de la superficie de medida, expresada en metros cuadrados, es dada por la ecuación (7): S  = (h + 2) lm

(7)

donde h

es la altura en metros de la cuba del transformador (figuras 2 ó 3), o la altura en metros del sistema auxiliar de refrigeración incluidos los ventiladores (figura 4);

lm

es la longitud en metros del contorno prescrito;

2

es la distancia de medida en metros.

10.3 Medidas a realizar a 1 m de la superficie principal de emisión El área S de la superficie de medida, expresada en metros cuadrados, es dada por la ecuación (8): S = (h + 1) lm

donde h

es la altura en metros del núcleo con armazón (figura 5);

lm

es la longitud en metros del contorno prescrito;

1

es la distancia de medida en metros.

(8)

EN 60076-10:2001

- 14 -

10.4 Medidas en objetos de ensayo donde las consideraciones de distancia de seguridad requieran una distancia de medida que para todos o parte del/los contorno(s) prescrito(s) exceden las previsiones de los apartados 10.1 a 10.3 El área S de la superficie de medida, expresada en metros cuadrados, es calculada por la ecuación (9): S=

3 2 l 4π m

(9)

donde lm

es la longitud en metros del contorno prescrito de acuerdo con lo dictado por las distancias de segu ridad.

11 MÉTODO DE LA PRESIÓN ACÚSTICA 11.1 Entorno del ensayo 11.1.1 Generalidades. Debe utilizarse un entorno que proporcione un campo aproximadamente libre sobre un plano reflectante. El entorno del ensayo debe proporcionar una superficie de medida que se encuentre dentro de un campo de sonido esencialmente sin distorsiones, provocadas por reflexiones de los objetos cercanos y los límites del entorno. Por consiguiente, deben eliminarse los objetos reflectantes (con la excepción de la superficie de apoyo) alejándose lo máximo posible del objeto de ensayo. No se permiten medidas en el interior de las celdas del transformador o en los cerramientos del mismo. Para medidas interiores, deben cumplirse los requisitos del apartado 11.1.2. Para medidas exteriores en una área de ensayo, deben cumplirse los requisitos del apartado 11.1.3.

11.1.2 Condiciones para medidas interiores 11.1.2.1 Planos de reflexión. El plano de reflexión utilizado normalmente es el suelo de la sala y debe ser mayor que la proyección de la superficie de medida sobre el mismo. NOTA − Debería tenerse cuidado para asegurar que la superficie de apoyo no emita energía acústica apreciable debida a la vibración.

El coeficiente de absorción acústica debe ser preferiblemente menor de 0,1 sobre el rango de frecuencia involucrado. Este requisito se cumple normalmente cuando las medidas interiores se realizan encima de hormigón, resina, acero o enlosado duro de azulejo.

11.1.2.2 Cálculo del coeficiente de corrección ambiental K . El coeficiente de corrección ambiental K  tiene en cuenta la influencia de las reflexiones acústicas no deseadas desde los límites de la sala y/o los objetos reflectantes cercanos al objeto de ensayo. La magnitud de K depende principalmente de la relación del área de absorción acústica de la sala de ensayo,  A, y el área de la superficie de medida, S . La magnitud calculada de K  no depende fuertemente de la ubicación del objeto de ensayo en la sala del ensayo. El coeficiente K debe obtenerse de la ecuación (10) o con la figura 6 entrando en abscisas con el valor apropiado de  A/S .

F  H 

K  = 10 lg G1 +

4 I  J   A / S K 

(10)

- 15 -

EN 60076-10:2001

El valor de S debe calcularse con la ecuación apropiada (6), (7), (8) o (9). El valor de  A en metros cuadrados es dado por la ecuación (11):  A = αS v

(11)

donde α

es el coeficiente medio de absorción acústica (véase la tabla l);

S v

es el área total de la superficie de la sala de ensayo (muros, techos y suelos) en metros cuadrados.

Tabla 1 Valores aproximados del coeficiente medio de absorción acústica Descripción de la sala Sala casi vacía con paredes duras lisas fabricadas en hormigón, ladrillo, yeso o azulejo Sala parcialmente vacía con paredes lisas Sala con mobiliario, cuarto rectangular de maquinaria, sala industrial rectangular Sala de forma irregular con mobiliario, cuarto de máquinas de forma irregular o sala industrial Sala con mobiliario tapizado, cuarto de máquinas o industrial con pequeña cantidad de material acústico (por ejemplo el techo parcialmente absorbente) en techo o paredes Sala con materiales acústicos en techos y paredes Sala con grandes cantidades de material acústico en techos y paredes

Coeficiente medio de absorción acústico, α 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,35 0,5

Si se desea una medida del valor del área de absorción acústica  A, éste puede determinarse midiendo el tiempo de reverberación de la sala del ensayo que es excitada por sonido de ancho de banda o un sonido de impulsos con nivel ponderado A en el sistema receptor. El valor de  A en metros cuadrados es dado por la ecuación (12):  A = 0,16 (V/T )

(12)

donde V 

es el volumen de la sala de ensayo en metros cúbicos;

T 

es el tiempo de reverberación de la sala de ensayo en segundos.

Para que una sala de ensayo sea satisfactoria,  A/S  debe ser ≥ 1. Esto dará un valor para el factor de corrección ambiental K ≤ 7 dB. Para salas muy grandes y lugares de trabajo que no están totalmente cerrados, el valor de K se aproxima a 0 dB.

11.1.2.3 Método alternativo para el cálculo del coeficiente de corrección ambiental  K . El coeficiente K  puede calcularse determinando el nivel de potencia acústica aparente de una fuente acústica de referencia que previamente haya sido calibrada en un campo libre sobre un plano reflectante. En este caso: K = LWm − LWr

(13)

donde  LWm

es el nivel de potencia acústica de la fuente acústica de referencia, determinado de acuerdo con los capítulos 7 y 8 de la Norma ISO 3746 sin el coeficiente de corrección ambiental K , es decir, es inicialmente asumido que K = 0;

 LWr

es el nivel de potencia acústica aparente de la fuente acústica de referencia.

EN 60076-10:2001

- 16 -

11.1.3 Condiciones para las medidas en el exterior 11.1.3.1 Planos reflectantes. El plano reflectante debe ser un terreno sin irregularidades o una superficie artificial como hormigón o asfalto sellado y debe ser mayor que la proyección de la superficie de medida sobre él. El coeficiente de absorción acústica debe ser preferiblemente menor que 0,1 sobre el rango de frecuencia considerado. Este requisito se cumple normalmente cuando se realizan medidas al aire libre sobre hormigón, asfalto sellado, arena o superficies de piedra.

11.1.3.2 Coeficiente de corrección ambiental K . Para medidas realizadas en el exterior en un emplazamiento que no tiene perturbaciones por reflexiones de objetos cercanos y ni en los límites del entorno, el coeficiente K  es aproximadamente igual a cero. Si el emplazamiento está afectado por reflexiones, el coeficiente K debe determinarse de acuerdo con el método descrito en el apartado 11.1.2.3 o bien debe utilizarse el método de la intensidad acústica. 11.1.3.3 Precauciones para medidas en el exterior. No deben realizarse medidas bajo condiciones meteorológicas extremas, por ejemplo, en presencia de cambios de temperatura, cambios de viento, precipitaciones o humedad alta. 11.2 Medidas del nivel de presión acústica Las medidas deben realizarse cuando el ruido de fondo sea aproximadamente constante. El nivel de presión acústica ponderado A del ruido de fondo debe medirse inmediatamente antes de las medidas en el objeto de ensayo. La(s) altura(s) del(los) micrófono(s) durante las medidas del ruido de fondo deben ser iguales que para las medidas del nivel de sonido del objeto de ensayo; las medidas del ruido de fondo deben realizarse en los puntos del(los) contorno(s) prescrito(s). NOTA 1 − Cuando el número total de posiciones de medida excede de 10, se permite la medida del nivel de ruido de fondo en sólo 10 posiciones igualmente distribuidas alrededor del objeto de ensayo. NOTA 2 − Si el nivel de presión acústica del ruido de fondo es claramente más bajo que el nivel de presión acústica combinado del ruido de fondo y del objeto de ensayo (es decir, si la diferencia es mayor de 10 dB), las medidas del ruido de fondo pueden realizarse con una sola de las posiciones de medida no siendo necesaria ninguna corrección en la medida del nivel de sonido.

El objeto de ensayo debe ponerse en tensión por acuerdo entre fabricante y comprador. Las combinaciones permitidas son las siguientes: a) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y bombas de circulación de aceite paradas; b) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y bombas de circulación de aceite en funcionamiento; c) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración parado y bombas de circulación de aceite en funcionamiento; d) transformador sin tensión, equipo de refrigeración y bombas de circulación de aceite en funcionamiento. Para aplicaciones en Norteamérica, los niveles de sonido deben ser medidos con y sin el equipo de refrigeración en funcionamiento. El nivel de presión acústica ponderado A debe registrarse para cada posición de medida. La indicación de respuesta rápida del medidor debe utilizarse para identificar y evitar errores de medida debido al ruido de fondo transitorio. NOTA 3 − Cuando el objeto de ensayo esté en tensión, se aconseja retrasar las medidas de sonido hasta obtener una condición estable. Si existe corriente continua residual, el nivel de sonido puede verse afectado en unos pocos minutos o, en casos extremos, durante muchas horas. La corriente continua residual está indicada por la presencia de armónicos impares en el espectro de sonido. Una vez alcanzada la estabilidad, se recomienda que el tiempo utilizado en la realización de las medidas pueda minimizarse para evitar cambios en el nivel de sonido causado por cambios de temperatura en el transformador.

El objeto de ensayo debe dejarse sin tensión y se deben repetir las medidas del nivel de presión acústica de fondo.

- 17 -

EN 60076-10:2001

11.3 Cálculo del nivel medio de presión acústica El nivel medio no corregido de presión acústica ponderado A,  LpA0 , debe calcularse a partir del nivel de presión acústico ponderado A,  LpAi, medido con el objeto de ensayo puesto en tensión utilizando la ecuación (14):

F 1  N  0,1 L  LpA0 = 10 lg G ∑10 GH  N  i =1

pAi

I  J J  K 

(14)

donde N es el número total de posiciones de medida. NOTA 1 − Cuando el rango de los valores de  LpAi no excede de 5 dB, puede utilizarse una media aritmética simple. Este promedio no diferirá en más de 0,7 dB del valor calculado empleando la ecuación (14).

El promedio del nivel de presión del ruido de fondo ponderado A,  LbgA , debe calcularse separadamente antes y después de la secuencia de ensayos utilizando la ecuación (15):

F  1  M  0,1 L  LbgA = 10 lg G ∑ 10 GH  M  i =1

bgAi

I  J J  K 

(15)

donde  M 

es el número total de posiciones de medida;

 LbgAi

es el nivel de presión del ruido de fondo ponderado A medido en una posición.

Si los niveles medios iniciales y finales de presión acústica difieren en más de 3 dB y el valor más alto es menor de 8 dB que el promedio no corregido del nivel de presión acústica ponderado A, deben declararse las medidas no válidas y repetirse el ensayo excepto en los casos donde el promedio no corregido del nivel de presión acústica ponderado A sea menor que el valor garantizado. En este caso, el objeto de ensayo debe considerarse comprendido en el nivel garantizado. Esta condición debe registrarse en el informe de ensayo. Si el mayor de los dos promedios de los niveles de presión acústica ponderado A del ruido de fondo es menor de 3 dB que el promedio no corregido del nivel de presión acústico ponderado A, deben declararse las medidas no válidas y repetirse el ensayo excepto en los casos donde el promedio no corregido del nivel de presión acústico ponderado A es menor que el valor garantizado. En este caso, debe considerarse el objeto de ensayo comprendido en el nivel garantizado. Esta condición debe registrarse en el informe de ensayo. NOTA 2 − Puesto que la norma permite una pequeña diferencia entre el nivel de ruido de fondo y el nivel de sonido combinados del ruido de fondo y el objeto de ensayo, deberían realizarse esfuerzos para obtener una diferencia de por lo menos 6 dB. NOTA 3 − Cuando la diferencia entre el nivel del ruido de fondo y el nivel de sonido combinado sea menor de 3 dB, debería tenerse en consideración utilizar un método de medida alternativo (véase e l capítulo 12 y el anexo A).

Los requisitos anteriores están resumidos en la tabla 2.

EN 60076-10:2001

- 18 -

Tabla 2 Criterio de aceptación del ensayo  LpA0 − el mayor  LbgA

Inicial −  LbgA − final  LbgA

Decisión

≥ 8 dB

−

Ensayo aceptado

< 8 dB < 8 dB < 3 dB

< 3 dB > 3 dB

Ensayo aceptado Repetir ensayo (véase la nota) Repetir ensayo (véase la nota)

−

NOTA − A no ser que  LpA0 sea menor que el valor garantizado, en cuyo caso el objeto de ensayo debería considerarse que está comprendido en el nivel garantizado. Esta condición debe registrarse en el informe de ensayo.

El promedio corregido del nivel de presión acústica ponderado A,  LpA , debe calcularse usando la ecuación (16):  LpA = 10 lg F 10

H 

0,1 LpA0

− 10

0,1 LbgA

I − K  K 

(16)

donde  LbgA es el menor de los dos promedios calculados de la presión acústica del ruido de fondo ponderado A. Para el propósito de esta norma, el valor máximo aceptable del factor de corrección ambiental K  es 7 dB (véase el apartado 11.1.2.2). NOTA 4 − Los transformadores generan tonos puros con armónicos de frecuencia de la red. Es posible por consiguiente que una onda estacionaria pueda influir en la medida de los niveles de presión acústica. En este caso, la aplicación de un factor de corrección simple no es suficiente y deberían realizarse medidas, siempre que sea posible, en entornos donde la corrección ambiental no sea necesaria.

12 MÉTODO DE LA INTENSIDAD ACÚSTICA 12.1 Entorno del ensayo Debe utilizarse un entorno que proporcione un campo aproximadamente libre por encima de un plano reflectante. El entorno del ensayo debe proporcionar una superficie de medida que se encuentre dentro de un campo de sonido esencialmente sin perturbaciones por reflexiones de los objetos cercanos ni en los límites del entorno. Por consiguiente, los objetos reflectantes (con la excepción de la superficie de apoyo) deben separarse lo más lejos posible del objeto de ensayo. Sin embargo, el método de la intensidad acústica permite hacer con precisión las determinaciones hasta con dos paredes reflectantes por lo menos a 1,2 m del/los contorno(s) prescrito(s) del objeto de ensayo. Si hay tres paredes reflectantes, la distancia de cada pared al contorno(s) prescrito(s) debe ser por lo menos de 1,8 m. No se permite realizar medidas dentro de las celdas del transformador o de los cerramientos del mismo. NOTA − En presencia de superficies reflectantes (diferentes de la superficie de apoyo), el entorno del ensayo puede mejorarse utilizando paneles absorbentes.

12.2 Medidas del nivel de intensidad acústica Las medidas deben realizarse cuando el ruido de fondo sea aproximadamente constante. El objeto de ensayo debe ponerse en tensión según acuerdo entre fabricante y comprador. Las combinaciones permitidas son las siguientes: a) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite fuera de servicio; b) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en servicio;

- 19 -

EN 60076-10:2001

c) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración fuera de servicio y bombas de circulación de aceite fuera de servicio; d) transformador sin tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en servicio. Para las aplicaciones en Norteamérica, el nivel de sonido debe medirse con y sin el equipo refrigeración en funcionamiento. Debe registrarse el nivel de intensidad acústica normal ponderado A y el nivel de presión acústica ponderado A para cada posición de medida. Debe escogerse el espacio entre micrófonos para cubrir el espectro acústico a medir, pues de otra manera las frecuencias superiores e inferiores no se tendrían en cuenta y podrían introducirse errores. La indicación de respuesta rápida del medidor debe utilizarse para identificar y evitar errores de medida debido al ruido de fondo transitorio. NOTA 1 − En la práctica, para las cuatro combinaciones se usan diferentes espaciadores de micrófonos. NOTA 2 − Cuando el objeto de ensayo está puesto en tensión, se aconseja retrasar las medidas de sonido hasta conseguirse una condición estable. Si está presente una corriente continua residual, el nivel de sonido puede verse afectado durante unos minutos o, en casos extremos, durante algunas horas. La corriente continua residual está indicada por la presencia de armónicos impares en el espectro del sonido. Una vez haya sido alcanzada la estabilidad, se recomienda que los tiempos pasados realizando las medidas se minimizen para evitar cambios en el nivel de sonido causados por los cambios en la temperatura del transformador.

12.3 Cálculo del promedio del nivel de intensidad acústica El promedio del nivel de intensidad acústica ponderado A,  LIA , debe calcularse a partir de los niveles de intensidad acústicos normales ponderado A,  LIAi, medido con el objeto de ensayo puesto en tensión utilizando la ecuación (17):

F 1  N  0,1 L sign ( LIAi )10 GH  N  ∑ i =1

 LIA = 10 lg G

IAi

I  J J  K 

(17)

El promedio no corregido del nivel de presión acústico ponderado A,  LpA0 , se calcula a partir de los niveles de la presión acústica como se describe en la ecuación (14). El criterio, ∆ L, para juzgar la aceptabilidad de un entorno de ensayo y del ruido de fondo es dado por la ecuación (18): (18)

∆ L = LpA 0 − LIA

Para mantener desviaciones típicas que sean ≤ 3 dB, el máximo valor aceptable es para ∆ L de 8 dB(A). NOTA − Si ∆ L es >8 dB(A), debe considerarse un método alternativo de medida. Véase el anexo A.

13 CÁLCULO DEL NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA El nivel de potencia acústica ponderado A del objeto de ensayo,  LWA, debe calcularse a partir del promedio corregido del nivel de presión acústica ponderado A,  LpA , o del promedio del nivel de intensidad acústica ponderado A,  LIA , de acuerdo con la ecuación (19) o (20), respectivamente, S   LWA = LpA + 10 lg S 0

(19)

S  S 0

(20)

 LWA = LIA + 10 lg

donde S se deriva de la ecuación (6), (7), (8) o (9), según convenga, y S 0 es igual al área de referencia (1 m²).

EN 60076-10:2001

- 20 -

Para los transformadores con sistemas auxiliares de refrigeración montados directamente en la cuba, el nivel de potencia acústica de los sistemas auxiliarles de refrigeración, LWAO, es el dado por la ecuación (21):  LWA0 = 10 lg e10 0,1 LWA1 − 10 0,1 LWA 2 j

(21)

donde  LWA1

es el nivel de potencia acústica del transformador y sistemas auxiliares de refrigeración;

 LWA2

es el nivel de potencia acústica del transformador.

NOTA − Si los niveles de potencia acústica individuales de ventiladores y bombas de los sistemas auxiliares de refrigeración s on conocidos, el nivel de potencia acústica total de los sistemas auxiliares de refrigeración puede obtenerse sumando los valores individuales básicos de energía. Este método de determinación del nivel de potencia acústica de los sistemas auxiliares de refrigeración está sujeto al acuerdo entre fabricante y comprador.

Para transformadores con sistemas auxiliares de refrigeración montados en una estructura separada, el nivel de potencia acústica del transformador más el sistema auxiliar de refrigeración,  LWAl, se calcula utilizando la ecuación (22):  LWA1 = 10 lg e10 0,1 LWA0 + 10 0,1LWA 2 j

(22)

donde  LWA2

es el nivel de potencia acústica del transformador;

 LWAO

es el nivel de potencia acústica de los sistemas auxiliares de refrigeración.

14 SUMA DE LOS NIVELES DE POTENCIA ACÚSTICA DE LAS CORRIENTES EN VACÍO Y EN CARGA El nivel de potencia acústica ponderado A que es representativo para el transformador en funcionamiento a tensión y corriente asignadas puede determinarse por la suma del nivel de potencia acústica ponderado A en vacío y del nivel de potencia acústica ponderado A a la corriente asignada de acuerdo con la ecuación (23):  LWA,SN = 10 lg e10

0,1 LWA,UN

+ 10

0,1 LWA,IN

j

(23)

donde  LWA,SN

es el nivel de potencia acústica ponderado A del transformador a la tensión y corriente sinusoidales asignadas, y a la frecuencia asignada (nivel de sonido en carga);

 LWA,UN

es el nivel de potencia acústica ponderado A del transformador a la tensión sinusoidal asignada, a la frecuencia asignada y en vacío (nivel de sonido en vacío) (véase el apartado 6.2);

 LWA,IN

es el nivel de potencia acústica ponderado A a la tensión asignada (véanse los apartados 6.3 ó 6.4).

El ruido de los sistemas auxiliares de refrigeración, si se requiere, debe considerarse incluido en  LWA,UN o LWA,IN. NOTA − La ecuación anterior es estrictamente aplicable solamente para fuentes de sonido independientes. Debido a la correlación entre el sonido en vacío y en carga, el nivel de potencia acústica en servicio, LWA,SN, será menor que el obtenido por la ecuación anterior. Las diferencias, sin embargo, están dentro de las incertidumbres de medida.

- 21 -

EN 60076-10:2001

15 CÁLCULOS DEL CAMPO LEJANO Como cálculo aproximado, estimando las condiciones del campo libre sobre un plano reflectante, el nivel de presión acústica ponderado A,  LpAR, a una distancia  R en metros del centro geométrico del equipo se obtiene por la ecuación (24): S   LpAR = LWA − 10 lg h S 0

(24)

donde S h = 2π R²

es el área de la superficie de un hemisferio de radio  R, y R es mayor que 30 m;

 LWA

es el nivel de potencia acústica ponderado A.

Para asegurar un valor más exacto, deberían considerarse otros factores tales como absorción atmosférica, reflexiones y apantallamiento.

16 PRESENTACIÓN DE LOS RESULTADOS El informe de ensayo debe incluir toda la información siguiente: a) el nombre del fabricante y lugar de fabricación; b) la fecha de los ensayos; c) una descripción del objeto de ensayo dando el número de serie, potencia asignada, corriente, tensión y frecuencia, relación de transformación y conexiones; d) el nivel garantizado y las condiciones de medida y operación que llevan hasta a éste nivel; e) referencia a esta norma de medida; f) el método de determinación del nivel de potencia acústica utilizado (cuando aplique); g) las características del equipo del medida de sonido y verificación de la calibración (incluyendo los números de serie de los instrumentos, los micrófonos y la fuente de calibración); h) un esquema de dimensiones que muestre la posición del objeto de ensayo con respecto a otros objetos en el área de medida y las posiciones de medida; i) las condiciones del ensayo, incluyendo la tensión, corriente (si aplica), frecuencia, posición de la toma y distancia de medida;  j) la longitud del/los contorno(s) prescrito(s), la altura del objeto de ensayo y el área de la superficie efectiva calculada; k) una lista de las personas presentes durante los ensayos; l) la firma de la persona responsable del ensayo. Cuando se utilice el método de la presión acústica, debe incluirse la información siguiente: m) los niveles de presión acústica ponderados A del ruido de fondo para cada posición de medida del ruido de fondo;

EN 60076-10:2001

- 22 -

n) el nivel promedio de la presión acústica ponderado A del ruido de fondo antes y después de la secuencia de medidas; o) los niveles de presión acústica ponderados A para cada posición de medida para las condiciones de ensayo siguientes (por acuerdo entre fabricante y comprador): 1) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite fuera de servicio; 2) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en funcionamiento; 3) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración fuera de servicio y bombas de circulación de aceite en funcionamiento; 4) transformador sin tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en funcionamiento; p) el valor del factor de corrección ambiental, K ; q) el nivel promedio no corregido de presión acústica ponderado A,  LpA0 , para cada conjunto de condiciones del ensayo; r) el nivel A promedio corregido de presión acústica ponderado A,  LpA , redondeado al entero más cercano, para cada conjunto de condiciones del ensayo; s) el nivel de potencia acústica ponderado A,  LWA, redondeado al entero más cercano, para cada conjunto de condiciones de ensayo. Cuando se utilice el método de la intensidad acústica, debe incluirse la siguiente información: t) los niveles de intensidad acústica ponderado A para cada posición de medida para las condiciones de ensayo siguientes (por acuerdo entre fabricante y comprador): 1) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite fuera de servicio; 2) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en funcionamiento; 3) transformador puesto en tensión, equipo de refrigeración fuera de servicio y bombas de circulación de aceite en funcionamiento; 4) transformador sin tensión, equipo de refrigeración y cualquier bomba de circulación de aceite en funcionamiento; u) el nivel de presión acústica ponderado A para cada posición de medida para cada conjunto de condiciones de ensayo; v) el nivel promedio no corregido de presión acústica ponderado A,  LpA0 , para cada conjunto de condiciones de ensayo; w) el nivel promedio de intensidad acústica ponderado A,  LIA , redondeado al entero más cercano, para cada conjunto de condiciones de ensayo; x) el valor de ∆ L para cada conjunto de condiciones de ensayo; y) el nivel de potencia acústica ponderado A,  LWA, redondeado al entero más cercano, para cada conjunto de condiciones de ensayo. NOTA − Un formato típico para la presentación de los resultados se da en el anexo B.

- 23 -

EN 60076-10:2001

Leyenda 1

Pasatapas terciario

6

Pasatapas AT

2

Refuerzos y soportes para gatos

7

Pasatapas BT

3

Superficie principal de emisión

 D

Separación entre emplazamientos del micrófono

4

Contorno prescrito

 h

Altura de la cuba

5

Cambiador de tomas en carga

 X 

Distancia de medida

Fig. 1 – Posiciones típicas del micrófono para medida de sonido en transformadores excluyendo el equipo de refrigeración

EN 60076-10:2001

- 24 -

Leyenda 1 2 3 4

Refrigeración horizontal de aire forzado Refrigeración natural de aire Torreta Cuba del transformador

5 6 7 8

Caja de cables Contorno prescrito Superficie principal de emisión Cambiador de tomas en carga

9  D  h  X 

Refrigeración vertical de aire forzado Separación entre emplazamientos del micrófono Altura de la cuba Distancia de medida

Fig. 2 – Posiciones típicas del micrófono para medida de sonido en transformadores teniendo los equipos auxiliares de refrigeración montados directamente en la cuba o en una estructura separada una distancia < 3 m desde la superficie principal de emisión de la cuba principal

- 25 -

Leyenda 1 Superficie principal de emisión 2 Contorno prescrito 3 Cuba del transformador 4 Refrigeración de aire forzado

 D  h  X 

EN 60076-10:2001

Separación entre emplazamientos del micrófono Altura de la cuba Distancia de medida

Fig. 3 – Posiciones típicas del micrófono para medida de sonido en transformadores teniendo los equipos de refrigeración de aire forzado separados una distancia < 3 m desde la superficie principal de emisión de la cuba principal

EN 60076-10:2001

Leyenda 1 Refrigeración vertical de aire forzado 2 Superficie principal de emisión 3 Contorno prescrito 4 Refrigeración horizontal de aire forzado

- 26 -

5 6  D

Límites horizontales de la superficie principal de emisión Límites verticales de la superficie principal de emisión Separación entre emplazamientos del micrófono

Fig. 4 – Posiciones típicas de los micrófonos para medida de sonido en equipos auxiliares de refrigeración montados sobre una estructura separada una distancia ≥ 3 m desde la superficie principal de emisión del transformador

- 27 -

EN 60076-10:2001

Leyenda 1

Superficie principal de emisión

2

Contorno prescrito

 h

Altura del núcleo con armazón

 D

Separación entre emplazamientos del micrófono

 X 

Distancia de medida

Fig. 5 − Posiciones típicas del micrófono para medida de sonido en transformadores tipo seco sin envolvente

EN 60076-10:2001

- 28 -

Fig. 6 – Factor de corrección ambiental, K 

- 29 -

EN 60076-10:2001

ANEXO A (Informativo) MEDIDAS DE BANDA ESTRECHA Y SINCRONIZADAS EN EL TIEMPO

A.1 Introducción En circunstancias donde los niveles de ruido de fondo llevan a resultados no válidos según el criterio expuesto en los apartados 11.3 y 12.3, las medidas de banda estrecha o sincronizadas pueden ofrecer una vía para filtrar señales no deseadas. Estos métodos no pueden eliminar los efectos de las reflexiones descritos por el factor de corrección ambiental K . El sonido del transformador se caracteriza por tonos al doble de frecuencia de la red y a los armónicos pares de frecuencia de la red. Por consiguiente el ruido no correlacionado puede atenuarse aplicando medidas promedio sincronizadas o medidas de banda estrecha solamente a frecuencias relevantes. Las medidas en banda estrecha y sincronizadas pueden solamente ser válidas para ensayos realizados con cualquier equipo de refrigeración y bombas de circulación de aceite fuera de servicio. La elección de un método de medida alternativo está sujeta al acuerdo entre fabricante y comprador. Estos métodos son aplicables para las medidas de presión e intensidad acústicas y pueden utilizarse para calcular los niveles de potencia acústica.

A.2 Medidas de banda estrecha El ancho de banda del analizador, ∆ f , debería escogerse de entre lo siguiente: 1/10 octava o banda estrecha menor, 10% de la frecuencia seleccionada o anchos de banda de 5 Hz ó 10 Hz. NOTA − Si se selecciona el método de medida de banda estrecha, los armónicos reales generados pueden quedar fuera del ancho de banda del instrumento de medida cuando la frecuencia de la fuente de alimentación permanezca dentro de la variación permitida. Si la frecuencia de alimentación medida genera un armónico de frecuencia fuera del ancho de banda escogido (∆ f ), la aceptación de la medida requiere el acuerdo entre fabricante y comprador, o debería seleccionarse un ancho de banda mayor.

Las medidas deberían realizarse como se describe en los capítulos 11 ó 12 excepto que, en lugar de los valores de medida simples ponderado A, los niveles deberían medirse en los anchos de banda centrados a frecuencias iguales o dobles de la frecuencia asignada y múltiplos de la misma. Los niveles de presión o de intensidad acústicas ponderados A de cada posición de medida pueden calcularse utilizando las ecuaciones (A.1) o (A.2):

F v 0,1 L  LpAi = 10 lg G ∑ 10 GH v=1 máx.

pAv

I  J J  K 

(A.1)

donde  LpAi

es el nivel de presión acústica ponderado A a la tensión y frecuencia asignadas;

 LpAv

es el nivel ponderado A de presión acústica medido en el ancho de banda escogido, ∆ f , centrado en una frecuencia igual a 2 f 'v, a la tensión y frecuencia asignadas;

 f 

es la frecuencia asignada;

v

es el número de secuencia (1, 2, 3, etc.) de los múltiplos de los armónicos pares de la frecuencia asignada;

vmáx. = 10.

EN 60076-10:2001

- 30 -

F v 0,1 L  LIAi = 10 lg G ∑ 10 GH v=1 máx.

IAv

I  J J  K 

(A.2)

donde  LlAi

es el nivel de intensidad acústica ponderado A a la tensión y frecuencia asignadas;

 LIAv

es el nivel de intensidad acústica normal ponderado A medido en el ancho de banda escogido, ∆ f , centrado en una frecuencia igual a 2 fv a la tensión y frecuencia asignadas;

 f 

es la frecuencia asignada;

v

es el número de secuencia (1, 2, 3, etc.) de los múltiplos de los armónicos pares de la frecuencia asignada;

vmáx. = 10.

A.3 Medidas sincronizadas en el tiempo Las medidas promedio sincronizadas es un promedio de registros digitalizados de la señal de sonido, el comienzo del cual se define por una señal repetitiva de disparo. Usando una señal de disparo sincronizada con el sonido del transformador, por ejemplo, la tensión de la red, se eliminará todo el ruido no-síncrono. NOTA 1 − Muchas fuentes industriales de ruido pueden ser síncronas. En estos casos, el uso de éste método no es apropiado.

La atenuación del ruido del entorno,  N , depende del número de promedios, n, que se incluyen en la medida. La relación señal-ruido en decibelios, S/N , es igual S/N = 10 lg n

(A.3)

Este principio puede aplicarse tanto a las medidas de presión como a las de intensidad acústicas. Para las medidas de intensidad acústica, los resultados obtenidos por los promedios de tiempo síncronos son válidos para los valores de ∆ L hasta S/N + 8 dB(A). NOTA 2 − Cuando se realizan medidas sincronizadas, es esencial que el micrófono se deje en una posición fija relativa al transformador. No es posible en este caso mover el micrófono continuamente en el contorno prescrito según se describe en el capítulo 9.

- 31 -

EN 60076-10:2001

ANEXO B (Informativo) INFORME TIPO DE DETERMINACIÓN DEL NIVEL DE SONIDO Contrato Emplazamiento ............................................................................................................................................................................................... Fabricante Lugar de fabricación ............................................................................................................................................................................................... Fecha de medida ............................................................................................................................................................................................... Detalles del transformador Número de serie MVA ............................................................................................................................................................................................... Extensión de tomas Relación de tensión ............................................................................................................................................................................................... Conexiones Frecuencia asignada Hz ............................................................................................................................................................................................... Corriente asignada kA Tensión asignada kV ............................................................................................................................................................................................... Detalles del nivel garantizado Nivel de presión/potencia acústica dB(A) Distancia de medida,  X  m ............................................................................................................................................................................................... TRANSFORMADOR/REACTANCIA SIN EQUIPO DE REFRIGERACIÓN TRANSFORMADOR/REACTANCIA CON EQUIPO DE REFRIGERACIÓN EQUIPO DE REFRIGERACIÓN SIN TRANSFORMADOR/REACTANCIA TRANSFORMADOR TIPO SECO SIN ENVOLVENTE TRANSFORMADOR TIPO SECO CON ENVOLVENTE TRANSFORMADOR TIPO SECO CON EQUIPO DE REFRIGERACIÓN INTERIOR A LA ENVOLVENTE ............................................................................................................................................................................................... Posición de toma ............................................................................................................................................................................................... Detalles del método de medida Norma de medida ............................................................................................................................................................................................... Presión acústica / Intensidad acústica ............................................................................................................................................................................................... Ponderado A / Banda estrecha / Sincronizada (tachar la que no proceda) ............................................................................................................................................................................................... Detalles del instrumento de medida Marca Tipo Nº de serie ............................................................................................................................................................................................... Tipo de micrófono Nº de serie ............................................................................................................................................................................................... Información sobre la calibración ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................................................

EN 60076-10:2001

- 32 -

Objeto de ensayo TRANSFORMADOR/REACTANCIA SIN EQUIPO DE REFRIGERACIÓN TRANSFORMADOR/REACTANCIA CON EQUIPO DE REFRIGERACIÓN EQUIPO DE REFRIGERACIÓN SIN TRANSFORMADOR/REACTANCIA TRANSFORMADOR TIPO SECO SIN ENVOLVENTE TRANSFORMADOR TIPO SECO CON ENVOLVENTE TRANSFORMADOR TIPO SECO CON EQUIPO DE REFRIGERACIÓN INTERIOR A LA ENV OLVENTE ...............................................................................................................................................................................................

Plano del objeto de ensayo: Incluyendo posiciones de medida, posiciones de los pasatapas de AT, proximidad o cercanía de superficies reflectoras de ruido cercanas, por ejemplo, equipos, muros, y posiciones para la medida del ruido de fondo

Altura (s) de los micrófonos sobre el suelo: ............................................................................................................................................................................................... Condiciones del ensayo Tensión de excitación kV ............................................................................................................................................................................................... Frecuencia Hz ............................................................................................................................................................................................... Posición de toma del cambiador ............................................................................................................................................................................................... Corriente a la que se realiza la medida (si procede) A ............................................................................................................................................................................................... Distancia de medida,  X  m ............................................................................................................................................................................................... Longitud del/los contorno(s) prescrito(s), lm m ............................................................................................................................................................................................... Altura del objeto de ensayo, h m ............................................................................................................................................................................................... Area de la superficie de medida, S  m² ............................................................................................................................................................................................... 10 lg (S/S 0) ...............................................................................................................................................................................................

- 33 -

EN 60076-10:2001

Para utilizar con el método de presión acústica

Posición en el plano 1 2 3 4 5

Niveles ponderados A de presión acústica de ruido de fondo Al comienzo del Al final del Posición en el Al comienzo del ensayo ensayo plano ensayo 6 7 8 9 10

Al final del ensayo

Media aritmética de la energía,  LbgA

Posición en el plano 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Altura 1

Niveles ponderados A de presión acústica,  LpAi Altura 2 Posición en Altura 1 Altura 2 Posición en el plano el plano 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Altura 1

Altura 2

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Media aritmética de la energía,  LpA0

dB(A)  LpA0 − máximo  LbgA (debe ser ≥ 3 dB(A)) ............................................................................................................................................................................................... Factor de corrección ambiental (debe ser ≤ 7 dB), K  dB ............................................................................................................................................................................................... Nivel ponderado A medio corregido de presión acústica,  LpA dB(A) ............................................................................................................................................................................................... Nivel ponderado A calculado de potencia acústica,  LWA dB(A) ...............................................................................................................................................................................................

EN 60076-10:2001

- 34 -

Para utilizar con el método de intensidad acústica

Posición en el plano 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Medidas ponderadas A de presión e intensidad acústicas Altura 1 Altura 2 Posición Altura 1 en el  LIAi  LpAi  LIAi  LpAi  LIAi  LpAi plano 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Altura 2  LIAi  LpAi

Media aritmética de la energía,  LpA0 dB(A) ............................................................................................................................................................................................... Media aritmética de la energía,  LIA dB(A) ............................................................................................................................................................................................... dB(A)  LpA0 – LIA (debe ser ≤ 8 dB(A)) ............................................................................................................................................................................................... Nivel ponderado A calculado de potencia acústica,  LWA dB(A) ...............................................................................................................................................................................................

- 35 -

EN 60076-10:2001

Para utilizar con ambos métodos, de presión o de intensidad acústica Observaciones, resultados adicionales, etc. (incluyendo detalles de cualquier nivel alto de presión significativo y en otras posiciones distintas a las de medida) ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ...............................................................................................................................................................................................

Nivel ponderado A calculado de presión o potencia acústicas,  LpA o LWA

dB(A)

............................................................................................................................................................................................... Nivel garantizado de presión o potencia acústicas

dB(A)

...............................................................................................................................................................................................

Personas presentes durante las medidas de nivel de ruido y sus cargos ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... ............................................................................................................................................................................................... Firmado: ................................................................................................ Fecha: ...............................................................................................................................................................................................

EN 60076-10:2001

- 36 -

ANEXO ZA (Normativo) OTRAS NORMAS INTERNACIONALES CITADAS EN ESTA NORMA CON LAS REFERENCIAS DE LAS NORMAS EUROPEAS CORRESPONDIENTES

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras normas por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuación. Las revisiones o modificaciones posteriores de cualquiera de las normas referenciadas con fecha, sólo se aplican a esta norma europea cuando se incorporan mediante revisión o modificación. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de esa norma (incluyendo sus modificaciones). NOTA – Cuando una norma internacional haya sido modificada por modificaciones comunes CENELEC, indicado por (mod), se aplica la EN/HD correspondiente.

Norma Internacional CEI 60076 CEI 60289 (mod) CEI 60651 CEI 60726 (mod)

Serie 1988 1979 1982

CEI 61043

1993

CEI 61378

Serie

ISO 3746

1995

ISO 9614-1

1993

Fecha

Título Transformadores de potencia Reactancias de potencia Sonómetros Transformadores de potencia tipo seco

EN/HD

EN 60076 EN 60289 EN 60651 HD 464 S11) +A2 +A3 +A4 Electroacústica. Instrumentos EN 61043 para la medida de la intensidad acústica. Medida por medio de un par de micrófonos de presión Transformadores de EN 61378 convertidor Acústica. Determinación de los EN ISO 3746 niveles de potencia acústica de fuentes de ruido a partir de la presión sonora. Método de control en una superficie de medida envolvente sobre un plano reflectante Acústica. Determinación de los EN ISO 9614-1 niveles de potencia acústica emitidos por las fuentes de ruido por intensidad del sonido. Parte 1: Medida en puntos discretos

Serie 1994 1994 1988 1991 1992 1995 1994

Norma UNE correspondiente 1) UNE-EN 60076, serie UNE-EN 60289:1995 UNE-EN 60651:1996 UNE 20178:1986 UNE 20178/2M:1994 UNE 20178/3M:1996 UNE 20178/4M:1996 UNE-EN 61043:1999

Serie

UNE-EN 61378, serie

1995

UNE-EN ISO 3746:1996

1995

UNE-EN ISO 9614-1:1995

Fecha

1) Esta columna se ha introducido en el anexo original de la norma europea, únicamente con carácter informativo a nivel nacional. 2) El Documento de Armonización HD 464 S1 incluye el anexo A1:1986 a la Norma CEI 60726:1982.

g