PARARRAYOS EN SUBESTACIONES DE POTENCIA DE ALTAS TENSIONES INTRODUCCIÓN Los pararrayos son elementos muy importantes que garantizan protección de las instalaciones eléctricas para las cuales se diseñan. Con el paso del tiempo, las condiciones ambientales y las operaciones del pararrayos por sobre voltaje en la red le causan fatiga, la cual se traduce en cambio de las características de sus materiales constitutivos, esto provoca en mucos casos que el pararrayos no funcione, correctamente, en condiciones de voltaje nominal o de sobre voltaje en la red o que falle, provocando daños a otros componentes de la red o causando salidas innecesarias de esta.
ESTRU ESTRUCT CTUR URA A DEL DEL PARAR ARARRAYOS RAYOS !l elemento principal del pararrayos de ó"ido met#lico es un resistor no lineal, formado por una serie de pastillas de ó"ido met#lico alojadas en un cilindro de fibra de vidrio. !l arreglo descrito anteriormente se encuentra envuelto por un recubrimiento de porcelana vitreada o por una envolvente de políme polímeros ros con compuest compuestos os de silicó silicón. n. !l pararr pararrayo ayos s cuenta cuenta en los e"tremos con tapas que lo sellan erméticamente y permiten establecer la cone"ión eléctrica con el e"terior. $ Varistor de óxido metálico, MOV: %eneralmente se fabrica de ó"ido de zinc. $ Cubierta Cubi erta interna: inte rna: !l cilindro que aloja las pastillas de ó"ido met#lico debe ser un buen aislante eléctrico y poseer suficiente capacidad para soport soportar ar las altas altas temper temperatu aturas ras causa causada das s por las corrie corriente ntes s que son drenadas a tierra en condiciones de sobre voltaje $ Envoltura envoltura ura e"tern e"terna a del pararra pararrayo yos s cumpl cumple e la Envoltura externa: externa: La envolt func funció ión n de prot proteg eger er a los los comp compon onen ente tes s inte intern rnos os de los los efec efecto tos s del del ambiente& est# eca de porcelana vitreada o de silicón dieléctrico. - Tapas de encapsulad encapsu lado: o: !stas tapas est#n ecas de metal, por lo que
constituyen una parte viva en la estructura del pararrayos. -Terminales -Terminal es de conexión: conexió n: 'on el medio que une eléctricamente el ()*
del pararrayos con la instalación que se protege.
Con envolvente de polímero. Terminal de conexión superior Tapa de encapsulado superior Varistor de óxido metálico (MOV) Envoltura externa con forma de faldón Cubierta interna Tapa de encapsulado inferior
Terminal de conexión inferior
FUNCIONAMIENTO DEL PARARRAYOS +uncionamiento voltaje
nominal
en
condiciones
de
la
red
de !n
condiciones normales de operación de la red, voltaje nominal, el pararrayos se comporta como un aislante eléctrico conectado entre la línea y tierra& en estas circunstancias el varistor de ó"ido met#lico presenta un valor muy alto de resistencia eléctrica. !n condiciones normales de operación de la red, circular#n a través del varistor y sobre la superficie del pararrayos pequeñas corrientes de fuga de tipo capacitivo y resistivo.
FUNCIONAMIENTO EN CONDICIONES DE SOBREOLTA!E EN LA RED La condición de sobrevoltaje en el sistema al cual est# conectado el pararrayos provoca el comportamiento din#mico del varistor de ó"ido met#lico, lo que se traduce en la consecuente reducción en el valor de su resistencia eléctrica e incremento del valor de corriente que pasa por el y que es drenada a tierra.
CLASIFICACIÓN DE LOS PARARRAYOS -ararrayos tipo intermedio -ararrayos tipo secundario -ararrayos tipo distribución
PARARRAYOS TIPO SUBESTACIÓN Los pararrayos tipo subestación est#n diseñados para la protección de equipos e
instalaciones cuyo
voltaje de
operación se encuentre en el rango de ,/00 * a 123,000*. 4l igual que los otros tipos de pararrayos, se fundamenta en la operación de un ()*. 'u estructura es característicamente robusta, con el fin de garantizar tanto la distancia mínima de fuga como el seguro drenado de corrientes a tierra durante la presencia de sobre voltaje.
INSTRUMENTACIÓN PARA PRUEBAS PREENTIAS A PARARRAYOS La instrumentación utilizada para la realización de las pruebas predictivas a pararrayos de ó"ido met#lico para alta tensión tipo subestación consiste en medidor de resistencia de aislamiento 5megger$, medidor de factor de potencia de aislamiento, medidor de pérdidas de
potencia y equipo medidor de corriente de fuga.
MEDIDOR DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO !l
instrumento
utilizado
para
la
medición
de
resistencia de aislamiento es el megger, el cual es un instrumento que mide resistencia eléctrica. La resistencia eléctrica indicada en un instrumento tipo omímetro, es independiente del valor del voltaje utilizado para la medición.
MEDIDOR DE FACTOR DE POTENCIA DE AISLAMIENTO !l medidor de factor de potencia de aislamiento es un aparato destinado a probar las condiciones operacionales de un aislamiento de alta tensión, a través de la medición del factor de potencia, pérdidas en volt$amperes, pérdidas activas y capacitancia, en el aislamiento. MP 2500D, equipo portátil .
MEDIDOR DE P"RDIDAS DE POTENCIA !l instrumento medidor de pérdidas potencia de mide la razón a la cual la energía activa es consumida por el material aislante del dispositivo objeto de medición
E#UIPO MEDIDOR DE CORRIENTE DE FU$A
!s
un
equipo
port#til
que
monitorea
permanentemente
componente resistiva de la corriente de fuga
la
de
pararrayos de ó"ido met#lico 5()'4. !l valor de la corriente de fuga de un pararrayos de ó"ido met#lico es un indicador de su estado& pararrayos fatigados tienen mayor probabilidad de falla porque las características mec#nicas y eléctricas de los materiales con que se fabrican an perdido las calidades que garantizan su adecuada operación.
BIBLIO$RAF%A ttp66777.energy.siemens.com6co6es6transmision$de$energia6productos$de$ alta$tension6pararrayos$descargadores$de$sobretension6 ttp66biblioteca.usac.edu.gt6tesis6086089032:9!4.pdf ttp66cdigital.uv.m"6bitstream6;:/3218<6<386;6(ar-erezy*idalLopez.pdf
