7/26/2019 Las Normas IEC 60071-1 y 60071-2

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Las Normas IEC 60071-1 y 60071-2 (resumen)

Son las establecidas por la IEC para la coordinacin del aislamiento eninstalaciones de corriente alterna en alta y e!tra alta tensin" Concretamente#especi$can los criterios y el procedimiento para la seleccin de las tensionesde soportabilidad nominal para los aislamientos %ase-%ase# %ase-tierra ylon&itudinal del e'uipamiento y las instalaciones elctricas mayores a 1*" Enla norma IEC 60071-1# la coordinacin del aislamiento est+ de$nida de lasi&uiente manera, La coordinacin del aislamiento es la seleccin de la ri&ide.dielctrica de los e'uipos en relacin con las tensiones 'ue pueden apareceren el sistema en el cual se /allan instalados# teniendo en cuenta lascondiciones ambientales de sericio y las caractersticas de los dispositios de

proteccin disponibles" El procedimiento de coordinacin del aislamientopropuesto por la norma IEC 60071-1# puede resumirse de la si&uiente manera,El primer paso a reali.ar es la estimacin de la tensin representatia 3rp enlos e'uipos o en la instalacin a dise4ar# teniendo en cuenta los nieles deproteccin proporcionados por los e'uipos de proteccin instalados y el alorm+!imo de la tensin de operacin - 5ara las instalaciones de la ama I# seanali.an las sobretensiones temporales y las sobretensiones de ori&enatmos%rico" - 5ara las instalaciones en la ama II# se anali.an lassobretensiones de %rente lento y las de ori&en atmos%rico" 12 Se determina latensin soportada de coordinacin# 3C# 'ue es la tensin soportada 'ue

cumple los criterios de dise4o en las condiciones de sericio en 'ue%uncionar+n los e'uipos o la instalacin" La seleccin de la tensin soportadade coordinacin se basa# por tanto# en la tasa de ries&o aceptada y su c+lculose reali.ar+ multiplicando la tensin representatia por el %actor decoordinacin 8C# cuyo alor depende del aislamiento (autorre&enerable# noautorre&enerable) y del mtodo de coordinacin del aislamiento (determinista#estadstico) 'ue es posible aplicar" La tensin soportada de coordinacin 3C#se conierte en la tensin soportada especi$cada o re'uerida# 'ue es la tensinnormali.ada o de ensayo 'ue el aislamiento debe soportar para ase&urar 'uese cumplir+ el criterio de dise4o" La tensin soportada especi$cada se obtienemultiplicando la tensin soportada de coordinacin por un %actor de se&uridad8s# 'ue compensa las di%erencias entre las condiciones ambientales y desericio y las normali.adas" Se selecciona el con9unto de tensiones soportadasnormali.adas 'ue satis%acen las tensiones soportadas especi$cadas" La tensinsoportada normali.ada es la tensin aplicada en un ensayo de tensinnormali.ado# y su seleccin permite 9usti$car 'ue el aislamiento resistir+ lastensiones soportadas especi$cadas 'ue %ueron estimadas en el paso anterior"La tensin soportada normali.ada puede ele&irse para la misma %orma de onda

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normali.ada 'ue la tensin soportada especi$cada (continua# tipo maniobra#tipo rayo) o para una %orma de onda distinta mediante la aplicacin del %actorde conersin de ensayo 8t" :inalmente# se selecciona el niel de aislamientonormali.ado# es decir# el niel de aislamiento asi&nado cuyas tensionessoportadas normali.adas est+n asociadas a la tensin de operacin m+s

eleada se&;n la clasi$cacin de la IEC"

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elctricas de alta tensin tienen entre sus principales componentes losi&uiente, E'uipos de potencia, >rans%ormadores de potencia# banco decondensadores# reactores de potencia# S*C# SC# etc" E'uipos demaniobra, Interruptor de potencia# seccionadores# trans%ormadores de medida#pararrayos# etc" Este e'uipamiento debe contar con el niel de aislamiento

e!terno para la altitud de su instalacin (msnm) siendoeste niel de aislamiento# el re'uerido ante las sobretensiones de ori&enatmos%rico 'ue in&resan a la subestacin mayormente a las 'ue seencuentran por encima de los D000 msnm"

Bescar&adores de Sobretensin BS>

La seleccin se hace con dos pasos principales:

Contrastando las caractersticas elctricas de los descar&adores con losre'uisitos elctricos de la red

Contrastando las caractersticas mec+nicas de los descar&adores con losre'uisitos mec+nicos y medioambientales de la red "La seleccin $nal se reFe9aen la desi&nacin de tipo del descar&ador"

Con la seleccin de sistemas de proteccin adecuados se pueden reducir losda4os proocados por las sobretensiones" Cuando los sistemas son a%ectadospor sobretensiones# debe procurarse 'ue descar&uen a tierra lo m+sr+pidamente posible# esta %uncin la desempe4an los descar&adores desobretensiones"

Los descar&adores de sobretensin# son elementos destinados a prote&er a loscomponentes del sistema 'ue poseen aislamiento no autorestaurable# es decirun aislamiento 'ue recuperara sus propiedades lue&o de 'ue en este ocurrauna descar&a# en particular a los trans%ormadores de potencia" Lostrans%ormadores son el cora.n de las subestaciones# y por consi&uiente sonesenciales para los sistemas de potencia# tienen un costo sumamente eleado#obedecen a lar&os periodos de %abricacin y presentan &ran di$cultad para sutraslado# por lo &eneral# se re'uiere de planes de transporte y moili.acinpara llear a cabo esta actiidad# por estas ra.ones es muy importante

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prote&erlos de cual'uier %enmeno 'ue los pueda aeriar" Las sobretensionespueden da4ar seriamente estas m+'uinas elctricas# por tal motio se debencolocar descar&adores de sobretensiones 'ue prote9an al e'uipo con el menorran&o de error posible# ya 'ue la seleccin errnea de un descar&ador desobretensin# pondra en 9ue&o la operacin de tan importante e'uipo a lolar&o de su ida ;til"

Los descar&adores tambin prote&en las lneas de transmisin# contra lassobretensiones transitorias eleadas dren+ndolas a tierra limitando suprolon&acin y disminuyendo las ma&nitudes de las tensiones residuales" Laseleccin de un descar&ador inadecuado para un determinado sistema puedeoler ulnerable una instalacin contra las sobretensiones# poniendo en ries&ola ida ;til de los e'uipos y la continuidad del sericio elctrico# lo cual esper9udicial tanto para la empresa de suministro de ener&a elctrica como parasus clientes"

Para seleccionar un descargador de sobretensin hay que tener

en cuenta lo siguiente de !ido de .inc (Gn?) con%ormados poraristores de Gn? en serie ubicados en el interior de un cilindro de porcelana#los cuales disminuyen su resistencia interna ante la presencia de unasobretensin# diri&indola a tierra# retornando a su estado de alta resistencia ala se4al de potencia a %recuencia industrial"

Tensin mxima de red (Um)La tensin m+!ima entre %ases durante elsericio normal"

Corriente de descarga nominal (!C)El alor m+!imo del impulso decorriente de descar&a 'ue se utili.a para clasi$car el descar&ador"

Corriente de clasi"cacin de descarga (#$%&!!!)La corriente dedescar&a nominal 'ue se utili.a para e%ectuar las pruebas de clasi$cacin"

Tensin nominal (Ur) 3n descar&ador 'ue cumple con la norma IEC deberesistir su tensin nominal (3r) durante 10 s despus de ser precalentado a60HC y sometido a una inyeccin de ener&a se&;n se de$ne en la norma"

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del descar&ador" Esta tensin se de$ne de distintas %ormas (se eri$ca condi%erentes procedimientos de prueba) en IEC y

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operacin de este tipo se debe cambiar el descar&ador" La corriente decortocircuito de sericio puede ser alta o ba9a# dependiendo de la impedancia ylas condiciones de puesta a tierra de la red" 5or tanto# la capacidad decortocircuito se eri$ca con di%erentes nieles de corriente"

-esistencia del aislamiento externoEs el alor m+!imo de la tensin

aplicada (para una %orma de onda especi$cada) 'ue no &enera un arco en eldescar&ador" < di%erencia de otros e'uipos# los descar&adores est+n dise4adospara descar&ar internamente y la tensin en el reestimiento no puedesobrepasar nunca los nieles de proteccin"

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!1!PL*

2atos de subestacin:

>ensin m+!ima de red: 345 6.

3bicacin del descar&ador: /ase atierra

5uesta a tierra de sericio: !'ecti.a

>iempo de eliminacin de %alla de red: 3 s

Bistancia de %u&a: 78999mm

Tabla 3

Primero

3r0 R 0#72!3m (se&;n la tabla 1) R 0#72!1O R 10O#O *rms"

Seleccionar el alor 3r est+ndar inmediato superior (ea Batos de proteccin&aranti.ados) por e9emplo# 10M *rmsrms"

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Tabla

%egundo

Se&;n la tabla 2# para 1O *rms se ele&ira normalmente un descar&ador condescar&a de lnea de clase 2# es decir 5ELI= A" Este descar&ador tiene unarelacin 3pl3r de 2#T# o sea 3pl pico de 2M0 * a 10 < (se&;n la tabla D)"Con un 3Ul pico de 0 * se obtendra un mar&en de proteccin de (02M0-1)!100 R T6 P"

Tercero

Este mar&en parece e!celente# pero debe tenerse en cuenta 'ue# dependiendodel e%ecto de distancia y el posible ene9ecimiento del aislamiento# el mar&ense reduce a tan solo el 10P-1P despus de considerarse el e%ecto dedistancia y se&;n la empinadura y amplitud del impulso ele&ido" 5or tanto# esmuy importante instalar el descar&ador lo m+s cerca posible del ob9eto aprote&er"

Cuarto

Si el mar&en se considera insu$ciente# eli9a un descar&ador de clase D pore9emplo# 5ELI= V con la misma tensin nominal de 10M *"

;uinto

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5ara una distancia de %u&a de D"000 mm# por e9emplo# 20#7 mm*# debeseleccionarse un reestimiento @Q1O (Q1O para 5ELI= V)"

%exto

Entonces# la desi&nacin de tipo del descar&ador seleccionado ser+,

5ELI= A10M-@Q1O (o 5ELI= V10M-Q1O)

>eniendo en cuenta 'ue estos alores %ueron sacado del cat+lo&odescar&adores de sobre tencin