Teoria

Apartarrayos
Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones de un sistema pueden ser de dos tipos:
1. sobretensiones de tipo atmosférico.
2. sobretensiones por fallas en el sistema.
En el estudio que ahora trataremos nos ocuparemos de las sobretensiones de tipo atmosférico.
Apartarrayos. El apartarrayos es un dispositivo que nos permite proteger las instalaciones contrasobretensiones de tipo atmosférico.
Las ondas que presentan durante una descarga atmosférica viajan a la velocidad de la luz y dañan al equipo si no se tiene protegido correctamente; para la protección del mismo se deben tomar en cuenta los siguientes aspectos:
1. descargas directas sobre la instalación
2. descargas indirectas
De los casos anteriores el más interesante, por presentarse con mayorfrecuencia, es el de las descargas indirectas.

El apartarrayos, dispositivo que se encuentra conectado permanentemente en el sistema, Opera cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la Corriente a tierra. Las ondas que normalmente se presentan son de 1.2/50 microseg. (Tiempo de frente de onda/ tiempo de cola ). La función del apartarrayos es cortar su valor máximo deonda (aplanar la onda). Las sobretensiones originadas por descargas indirectas se deben a que se almacenan sobre las líneas cargas electrostáticas que al ocurrir la descarga se parten en dos y viajan en Ambos sentidos de la línea a la velocidad de la luz.
Cada apartarrayos se encuentra normalmente abierto y se encuentra calibrado para que a partir de cierta tensión entre línea y tierra secierre automáticamente y filtre los frentes de onda. Deben instalarse apartarrayos en plantas industriales, especialmente en lugares donde las tormentas son frecuentes y de gran intensidad.
Su instalación, tanto para proteger al equipo de la subestación como al equipo de utilización, puede hacerse tanto en el exterior como en el interior del local que contiene al equipo que se va a proteger, tancerca de éste como sea factible, tomando en cuenta que deben estar fuera de pasillos y alejados de otro equipo, así como de partes combustibles del edificio. Además, deben resguardarse, ya sea por su elevación o por su localización, en sitios inaccesibles a personas no idóneas, o bien, protegidos por defensas o barandales adecuados.

Introducción.
Los sistemas de energía eléctrica están sujetosa sobrevoltajes internos y externos que pueden dar lugar a altos voltajes temporales. Los sobrevoltajes temporales ocurren en los sistemas de energía por una variedad de razones tales como fallas, operación de interruptores y descargas atmosféricas (rayos). Sin comparación, los sobrevoltajes más severos son los que resultan de las descargas atmosféricas que inciden en el sistema de energía. Esposible que los sobrevoltajes puedan ser muy altos y den lugar a fallas del aislamiento del aparato de energía con resultados destructivos. Es por tanto imperativo que se diseñen los sistemas de energía de tal manera que los sobrevoltajes esperados queden debajo de la capacidad de soporte del aislamiento del aparato de energía. Muchas veces, este requisito básico se traduce en un costo excesivo.Por esta razón, se busca una solución de compromiso en la que los sistemas de energía se diseñen, de tal manera que se pueda hacer mínima la posibilidad de falla destructiva del aparato de energía debida a sobrevoltajes. Este procedimiento se basa en la coordinación de los sobrevoltajes esperados con la capacidad de soporte del aparato de energía. Típicamente intervienen dos pasos: (1) el diseñoapropiado del sistema de energía para controlar y llevar al mínimo los posibles sobrevoltajes y (2) la aplicación de dispositivos de protección por sobrevoltajes (apartarrayos).
En forma conjunta, a los dos pasos se les llama protección por sobre voltaje o coordinación de aislamiento. El apartarrayos presenta el principal elemento para la coordinación de aislamiento en las subestaciones...