Jaime Gómez, Saúl Ernesto and Ramírez Zamora, Carlos Eduardo (2009) Desarrollo de una normas de pruebas en alta tensión basada en el generador de impulsos de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de El Salvador. Engineeri Doctoral thesis, Universidad de El Salvador.

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Abstract

Cualquier instalación destinada a la generación, transporte o distribución de energía eléctrica cuya tensión nominal sea superior a 1000 V se denomina de alta tensión. Las líneas, centrales, subestaciones o centros de transformación de alta tensión utilizan seccionadores, interruptores, interruptores automáticos, junto con materiales y equipos de alta tensión como cables, aisladores, transformadores y pararrayos. Su correcto diseño y funcionamiento dependen de la capacidad para soportar las distintas solicitaciones climáticas, térmicas, mecánicas y eléctricas a las que estarán sometidos durante su vida útil. Una de las solicitaciones eléctricas más importantes son las sobretensiones transitorias que se pueden presentar en un lugar y en un instante determinado de la red eléctrica, cuyo valor de cresta es superior al de la tensión nominal de funcionamiento. Las sobretensiones transitorias se clasifican como de frente lento, rápido y muy rápido. Las de frente lento están causadas habitualmente por maniobras en las redes, mientras que las de frente rápido tienen su origen principalmente en los efectos del rayo. Los de frente muy rápido son debidas a los efectos de reflexiones por maniobras en subestaciones aisladas con gas, o por la interrupción de interruptores automáticos de vacío en instalaciones de media tensión. El rayo puede dar lugar a la aparición de sobretensiones en las líneas e instalaciones de alta tensión por uno de los mecanismos siguientes: por caída directa sobre una línea o instalación de alta tensión o por inducción cuado el rayo cae próximo a ella. El primer mecanismo es prácticamente el único que tiene influencia sobre las instalaciones de tensión nominal superior o igual a 132 kV, mientras que el segundo es el predominante en las instalaciones de redes de distribución. El rayo en el momento de su impacto con el suelo alcanza aproximadamente la décima parte de la velocidad de la luz, sigue el modelo de una fuente de intensidad con una intensidad de descarga principal entre 1 y 200 kA. Cuando un rayo cae directamente sobre los conductores de fase o sobre los hilos de guarda o apoyos con flameo posterior del arco a las fases, se originan en los conductores de la línea ondas de elevadas. Estas ondas se propagan a lo largo de la línea, atenuándose en su recorrido y sometiendo al material eléctrico de alta tensión a la correspondiente sobretensión. Por lo anterior, cualquier material independiente de su nivel de tensión debe ser capaz de soportar una tensión normalizada con forma de onda tipo rayo. Los ensayos para comprobar que efectivamente los materiales y equipos de alta tensión satisfacen los niveles de tensión soportada se realizan en laboratorios de alta tensión según las normativas, que sirve de referencia para ensayos con tensiones con impulsos de tensión El objetivo principal de someter los equipamientos a determinados ensayos es demostrar si ellos son aptos para soportar los requisitos especificados. De esta forma se tiene una garantía de que los equipamientos podrán operar satisfactoriamente en las condiciones del sistema, simuladas durante los ensayos. Los ensayos orientados a las solicitudes de sobretensiones transitorias por rayos pueden realizarse utilizando el generador de impulsos tipo rayo de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de El Salvador, en base a esto, y reproduciendo y adaptando ensayos descritos en normativas internacionales para ensayos en alta tensión, es como se ha desarrollado la presente normativa. Tomando como base los ensayos descritos en las normas IEC 60060-1 “High Voltage Test Techniques”, Parte1: General Definitions and test requirements y la norma IEEE Standard Techniques for High-Voltage Testing, IEEE Std 4-1995; de donde se han reproducido y adaptando estos a las características propias del generador de impulsos de la Escuela de Ingeniería Eléctrica es como se ha logrado desarrollar la presente normativa, la cual desarrolla principalmente los ensayos para la comprobación del nivel básico de aislamiento al impulso de rayo en equipos instalados en redes o instalaciones de alta tensión

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