Cadena de aisladores

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República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario de Tecnología Agroindustrial
Programa Nacional de Formación
Ingeniería Eléctrica

CADENA DE AISLADORES

San Cristóbal, febrero del 2.011

CADENA DE AISLADORES

Una línea opera la mayor parte del tiempo a unas condiciones que se denominan normales, las cuales se caracterizan por estar cerca al voltaje nominal deoperación. Para que la calidad de la potencia sea adecuada, la variable voltaje debe estar alrededor del voltaje nominal y presentar unas variaciones de acuerdo a la regulación de voltaje permitida en el nivel de voltaje correspondiente. Sobre una línea de transmisión de energía se presentan eventos de tipo interno o externo ocasionando alteraciones importantes en el voltaje.

El estudiode estos eventos y como impactan la línea, es lo que corresponde a un estudio del aislamiento. En una línea en etapa de diseño corresponde a la selección del aislamiento. La selección del aislamiento de una línea de transmisión depende de los esfuerzos representados en sobre voltajes. Estos sobre voltajes son de tres tipos:

➢ A frecuencia industrial
➢ Por maniobra
➢ Por descargasatmosféricas

En el diseño del aislamiento hay que considerar cuales elementos hacen parte de dicho sistema. Estos elementos son los siguientes:

➢ La cadena de aisladores.
➢ La mínima separación entre conductores y las estructuras.
➢ El apantallamiento o disposición del cable de guarda con respecto a las fases.
➢ La resistencia de la puesta a tierra de torre, incluyendola utilización de conductores de compensación o "contrapesos". En la literatura técnica también se conoce con el nombre de “contra antenas”.

SELECCIÓN DE LAS LÍNEAS DE FUGA DE LAS CADENAS DE
AISLADORES

De acuerdo a la IEC 71-1 y 71-2 la tensión de operación y las sobretensiones temporales determinan la longitud de la cadena de aisladores según el grado de contaminación de la zona.Si el factor de falla a tierra está por debajo de de un valor de 1.3, que es un valor usual en sistemas multiaterrizados, la norma sugiere como suficiente el diseño de la cadena de aisladores para que soporte la máxima tensión en estado estacionario del sistema de fase a tierra. Si el factor de falla está por encima de 1.3 es necesario tener en cuenta las sobretensiones temporales para el diseñode la cadena de aisladores. Para seleccionar las líneas de fuga de los aisladores el criterio principal a considerar es el de la contaminación.

De acuerdo a la norma IEC 71-2. Si la contaminación es insignificante en la zona de acuerdo a la norma se debe tomar una distancia de fuga en los aisladores de 16 mm/kV (kf).

La distancia total de fuga estará determinada por la expresión:[pic]

Donde:

D: Distancia de fuga, mm
Vmáx: Tensión máxima de servicio del sistema, kV rms
Ka: Factor de corrección por altura
Kf: Coeficiente de fuga, mm/kV

El factor ka es igual a la densidad relativa del aire para la altura sobre el nivel del mar donde estará instalada la cadena de aisladores. La densidad relativa se puede calcular con la siguiente expresión:

δr =1.013-0.000107283 ´h

Una vez determinada la distancia de fuga requerida (D) se puede calcular el número de aisladores.
[pic]

CALCULO DE CADENA DE AISLADORES

Los aisladores seleccionados responderán en su construcción y ensayos

a las Normas IRAM: 2234 – 2235 – 2236 y 2355.

Entonces se utilizarán aisladores DE SUSPENSION A ROTULA - ALS y ALSF marca FAPA

Modelo ALS 255 L70 kNLongitud de línea de fuga: 295 mm

Zona: forestal y agrícola.

 El Reglamento nos marca que la tensión más elevada para una línea de 33 kV. es de 36 kV

|ZONA |LONGITUD LINEA DE FUGA (cm / kV) |
|Forestal |1,2 - 2,0 |
|Industrial y cerca del mar |2,2 - 2,5...
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