ingeniería eléctrica

ESPECIFICACIONES DE ENSAYOS EN ALTA TENSION

Requerimientos generales para la modalidad de los ensayos

Los procedimientos de ensayos aplicables para tipos particulares de objetos a ensayar, por ejemplo la polaridad que se aplicará, el orden preferencial si las dos polaridades son aplicables, el número de aplicaciones y el lapso entre cada aplicación, están especificados para cada tipo de aparato, teniendo en cuenta factores tales como:

• precisión exigida para los resultados de los ensayos
• la naturaleza aleatoria de los fenómenos de descarga y la influencia de la polaridad en las características medidas
• el riesgo de un deterioro progresivo en el caso de aplicación repetida de la tensión

Disposiciones generales del objeto ensayado

En el momento del ensayo, el objeto a ensayar debe estar completo, con todos sus accesorios, y debe haber sido construido normalmente (para ser representativo) como otros objetos similares.

Las características disruptivas del objeto ensayado pueden afectarse por la disposición del montaje del objeto (por ejemplo distancia del objeto con otros vecinos con tensión, o la proximidad de estructuras a tierra, por su altura con respecto al suelo, por la disposición de los conductores que alimentan con tensión). Las condiciones generales deben ser especificadas por cada tipo de aparato.

Ensayos a seco

El objeto a ensayar debe estar seco y limpio. Si no se especifica lo contrario se debe realizar a temperatura ambiente y la modalidad de aplicación de la tensión se indica en la norma IEC 60-1.

Ensayos de polución artificial

Los ensayos de polución artificial suministran información del comportamiento de la aislación externa en condiciones de polución que se tienen en servicio.

Se indica como se debe preparar el objeto a ensayar, la modalidad de los ensayos, los métodos para simular la contaminación como así también los grados de polución.

Condiciones atmosféricas

Las condiciones atmosféricas normales son:

• temperatura t0 = 20 ºC
• presión b0 = 101,3 kPa (1013 mbar)
• humedad absoluta h0 = 11 g/m3

Factores de corrección atmosféricos

La descarga disruptiva de una aislación externa depende de las condiciones atmosféricas. Habitualmente, la tensión de contorneo para un intervalo de aire se incrementa con el aumento de la densidad del aire o de la humedad. Sin embargo cuando la humedad relativa excede el 80%, la tensión de contorneo se vuelve irregular, especialmente cuando el contorneo se produce a lo largo de una superficie aislante.

Aplicando factores de corrección, la tensión de ensayo medida en ciertas condiciones de temperatura, presión y humedad, se deben referir al valor de tensión que se debe utilizar en condiciones normales

siendo Kt = k1 ´ k2 donde k1 es el factor de corrección de densidad del aire (altura sobre el nivel del mar) y k2 el factor de corrección de humedad.

El factor de corrección de la densidad del aire k1 depende de la densidad relativa del aire d y se puede expresar por:

La densidad relativa del aire se obtiene por:

donde t y t0 están dadas en grados centígrados y la presión atmosférica b y b0 en kilopascal o milibar.

El factor de corrección por humedad k2 se puede expresar por:

donde k es un parámetro que depende del tipo de tensión aplicada y se obtiene en función de la relación entre la humedad absoluta h y la densidad relativa d de la figura 144.

Los factores de corrección dependen del tipo de descarga y para ello se considera el parámetro:

donde UB es la tensión de descarga 50% (medida o estimada) para las condiciones atmosféricas reales, en kV, L la distancia mínima de descarga en metros, con los valores reales de densidad del aire d y de k. En el caso en que no se disponga de la tensión estimada de 50%, se puede suponer que UB es igual a 1,1 veces la tensión de ensayo.

Los valores aproximados de los exponentes m y w se pueden obtener de la figura 145.

Ensayos con tensión de impulso

Como hemos ya visto un impulso es una tensión o una corriente transitoria aperiódica aplicada intencionalmente que habitualmente crece rápidamente hasta alcanzar un valor de cresta, y después decrece más lentamente hasta cero.

Para casos especiales, los impulsos que se utilizan tienen el frente con crecimiento lineal, o transitorios de forma oscilatoria o aproximadamente rectangular.

El término "impulso" debe distinguirse del término "sobretensión", que como hemos ya visto, se refiere a fenómenos transitorios que se producen en los equipos eléctricos y en las redes en servicio.

Recordamos la distinción entre impulso atmosférico y de maniobra en cuanto a la duración del frente. Los impulsos con una duración de frente de hasta 20 m s se los considera como impulsos atmosféricos, y aquellos con una duración mayor impulsos de maniobra.

Generalmente, los impulsos de maniobra se caracterizan también por una duración total considerablemente mayor que los impulsos atmosféricos.

Estas definiciones son aplicables a impulsos sin oscilaciones ni rebasamientos o para la curva media trazada a través de las oscilaciones y rebasamientos.