NORMA INTERNACIONAL

CEI IEC 60071-1Sptima edicin 1993-11

Versin oficial en espaol

Coordinacin de aislamiento Parte 1: Definiciones, principios y reglas

Insulation co-ordination Part 1: Definitions, principles and rules

Coordination de l'isolement Partie 1: Dfinitions, principes et rgles

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CDIGO DE PRECIO

N

Para informacin sobre el precio de esta norma, vase catlogo en vigor.

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NDICE Pgina ANTECEDENTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NORMAS PARA CONSULTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DEFINICIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Coordinacin de aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aislamiento externo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aislamiento interno . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aislamiento autorregenerable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aislamiento no autorregenerable . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Borne de la configuracin del aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Configuracin del aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin nominal de una red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin ms elevada de una red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin ms elevada para el material (Um) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Red con neutro aislado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Red con neutro puesto directamente a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Red con neutro puesto a tierra a travs de una impedancia . . . . . . . . . . . . . . . Red con neutro puesto a tierra compensada mediante bobina de extincin . . . . . Factor de defecto a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobretensin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clasificacin de tensiones y sobretensiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Formas de tensin normalizadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sobretensiones representativas (Urp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dispositivo de limitacin de sobretensiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nivel de proteccin a los impulsos tipo rayo (o maniobra) . . . . . . . . . . . . . . . . Criterio de comportamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin soportada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin soportada de coordinacin (Ucw) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factor de coordinacin (Kc) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Condiciones atmosfricas normalizadas de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin soportada especificada (Urw) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8 8 8 8 8 8 9 9 9 10 10 10 10 10 10 10

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Pgina 3.28 3.29 3.30 3.31 3.32 3.33 3.34 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Factor de correccin atmosfrico (Ka) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factor de seguridad (Ks) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tensin soportada normalizada (Uw) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Factor de conversin de ensayo (Kt) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nivel de aislamiento asignado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nivel de aislamiento normalizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ensayos de tensin soportada normalizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . PROCEDIMIENTO PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO . . . . . . Generalidades sobre el procedimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Determinacin de las sobretensiones representativas (Urp) . . . . . . . . . . . . . . . . Determinacin de las tensiones soportadas de coordinacin (Ucw) . . . . . . . . . . . Determinacin de las tensiones soportadas especificadas (Urw) . . . . . . . . . . . . . Eleccin del nivel de aislamiento asignado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lista de tensiones soportadas normalizadas de corta duracin a frecuencia industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lista de tensiones soportadas a los impulsos normalizados . . . . . . . . . . . . . . . . Gamas de la tensin ms elevada para el material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Eleccin de los niveles de aislamiento normalizados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . REQUISITOS PARA LOS ENSAYOS DE TENSIN SOPORTADA NORMALIZADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ensayos normalizados de tensin soportada de corta duracin a frecuencia industrial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ensayos normalizados de tensin soportada a los impulsos . . . . . . . Situacin de ensayo alternativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ensayos normalizados de tensin soportada de aislamiento entre fases y de aislamiento longitudinal para el material de la gama I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 10 11 11 11 11 11 11 11 12 12 13 13 14 14 14 14

16 16 16 17 17 18 18 20 21 24

Ensayos normalizados de tensin soportada de aislamiento entre fases y de aislamiento longitudinal para el material de la gama II . . . . . . . . . . .

Figura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tablas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ANEXO A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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COMISIN ELECTROTCNICA INTERNACIONAL

Coordinacin de aislamiento Parte 1: Definiciones, principios y reglas

ANTECEDENTES

1) CEI (Comisin Electrotcnica Internacional) es una organizacin mundial para la normalizacin, que comprende todos los comits electrotcnicos nacionales (Comits Nacionales de CEI). El objetivo de CEI es promover la cooperacin internacional sobre todas las cuestiones relativas a la normalizacin en los campos elctrico y electrnico. Para este fin y tambin para otras actividades, CEI publica Normas Internacionales. Su elaboracin se confa a los comits tcnicos; cualquier Comit Nacional de CEI que est interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboracin. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con CEI tambin participan en la elaboracin. CEI colabora estrechamente con la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas. 2) Las decisiones formales o acuerdos de CEI sobre materias tcnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinin sobre los temas relativos a cada comit tcnico en los que existe representacin de todos los Comits Nacionales interesados. 3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se publican en forma de normas, informes tcnicos o guas y se aceptan en este sentido por los Comits Nacionales. 4) Con el fin de promover la unificacin internacional, los Comits Nacionales de CEI se comprometen a aplicar de forma transparente las Normas Internacionales de CEI, en la medida de lo posible en sus normas nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Norma CEI y la correspondiente norma nacional o regional debe indicarse de forma clara en sta ltima. 5) CEI no establece ningn procedimiento de marcado para indicar su aprobacin y no se le puede hacer responsable de cualquier equipo declarado conforme con una de sus normas. 6) Se debe prestar atencin a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Norma Internacional puedan ser objeto de derechos de patente. No se podr hacer responsable a CEI de identificar alguno o todos esos derechos de patente.

La Norma Internacional CEI 71-1 ha sido elaborada por el comit tcnico 28 de CEI: Coordinacin de aislamiento. Esta sptima edicin anula y sustituye a la sexta edicin publicada en 1976 que se refera nicamente a la coordinacin del aislamiento entre fase y tierra, y asimismo a la primera parte de la primera edicin -publicada en 1982- de la norma 71-3 de CEI que se ocupaba de la coordinacin del aislamiento entre las fases. Esta publicacin es una revisin tcnica y constituye la Parte 1 de la Norma 71 de CEI. La Norma 71-2 de CEI (en preparacin) constituir la Gua de Aplicacin para la coordinacin del aislamiento de los materiales elctricos. El texto de esta norma se basa en los siguientes documentos:DIS Informe de Voto

28(CO)58

28(CO)60

El informe de voto indicado en la tabla anterior contiene toda la informacin sobre la votacin para la aprobacin de esta norma. El anexo A tiene nicamente carcter informativo.

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1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN

Esta parte de la Norma Internacional CEI 71 se aplica a las redes de tensin alterna trifsica cuya tensin ms elevada para el material es superior a 1 kV. Especifica el procedimiento para la eleccin de tensiones soportadas normalizadas para el aislamiento fase-tierra, el aislamiento entre fases y el aislamiento longitudinal del material e instalaciones de estas redes. Establece igualmente las listas de valores normalizados de entre los cuales deben elegirse las tensiones soportadas normalizadas. Esta parte recomienda que las tensiones soportadas elegidas se asocien a las tensiones ms elevadas para el material. Esta asociacin est destinada nicamente a fines de la coordinacin del aislamiento. Los requisitos referentes a las reglas para la seguridad de las personas no estn amparados por esta norma. A pesar de que los principios de esta parte se aplican igualmente al aislamiento de las lneas de transporte de energa, los valores de las tensiones soportadas pueden ser diferentes de las tensiones soportadas normalizadas. Corresponde a los comits encargados de materiales, especificar las tensiones soportadas y los procedimientos de ensayo adecuados a los materiales correspondientes, tomando en consideracin las recomendaciones de esta norma.NOTA Todas las reglas para la coordinacin de aislamiento dadas en esta norma estn justificadas detalladamente en la Gua de aplicacin CEI 71-2 (en revisin), especialmente en lo que se refiere a la asociacin de tensiones soportadas normalizadas con las tensiones ms elevadas para el material. Cuando varias series de tensiones soportadas normalizadas estn asociadas al mismo valor de la tensin ms elevada para el material, se da una gua para la eleccin de la serie ms apropiada.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuacin se relacionan contienen disposiciones vlidas para esta Norma Internacional. En el momento de la publicacin las ediciones indicadas estaban en vigor. Toda norma est sujeta a revisin por lo que las partes que basen sus acuerdos en esta Norma Internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edicin ms reciente de las normas indicadas a continuacin. Los miembros de CEI e ISO poseen el registro de Normas Internacionales en vigor en cada momento. CEI 38:1983 Tensiones normales de CEI. CEI 60-1:1989 Tcnicas de ensayo de alta tensin. Parte 1: Definiciones y prescripciones generales relativas a los ensayos.3 DEFINICIONES

Para las necesidades de esta Norma Internacional, se aplican las definiciones siguientes.3.1 coordinacin de aislamiento: Seleccin de la rigidez dielctrica de los materiales, en funcin de las tensiones que pueden aparecer en la red a la cual estos materiales estn destinados y teniendo en cuenta las condiciones ambientales y las caractersticas de los dispositivos de proteccin disponibles. (VEI 604-03-08, modificada)NOTA La "rigidez dielctrica" de los materiales se considera aqu en el sentido de nivel de aislamiento asignado o de nivel de aislamiento normalizado tal como se define respectivamente en 3.32 y 3.33.

3.2 aislamiento externo: Distancias en el aire atmosfrico y en las superficies de los aislamientos slidos de un material en contacto con la atmsfera, que se someten a los esfuerzos dielctricos y a la influencia de las condiciones ambientales u otros agentes externos tales como polucin, humedad, insectos, etc. (VEI 604-03-02, modificada)NOTA El aislamiento externo es, protegido o bien expuesto, segn sea diseado para utilizarse en el interior o en el exterior de recintos cerrados.

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3.3 aislamiento interno: Elementos internos slidos, lquidos o gaseosos del aislamiento de un material que estn al amparo de la influencia de las condiciones ambientales u otros agentes externos. (VEI 604-03-03) 3.4 aislamiento autorregenerable: Aislamiento que recupera ntegramente sus propiedades aislantes despus de una descarga disruptiva. (VEI 604-03-04) 3.5 aislamiento no autorregenerable: Aislamiento que pierde sus propiedades aislantes, o no las recupera ntegramente, despus de una descarga disruptiva. (VEI 604-03-05)NOTA Las definiciones 3.4 y 3.5 se aplican nicamente cuando la descarga est provocada por la aplicacin de una tensin de ensayo en un ensayo dielctrico. No obstante, las descargas que aparecen en funcionamiento pueden conducir a un aislamiento autorregenerable a perder parcial o completamente sus propiedades aislantes originales.

3.6 borne de la configuracin del aislamiento: Uno de los dos electrodos entre los cuales puede aplicarse una tensin que permite el aislamiento. Los tipos de borne son:

a) b) c)

borne de fase, entre l y el neutro se aplica en funcionamiento la tensin fase-neutro de la red; borne de neutro, que representa, o est conectado al punto neutro de la red (borne de neutro de transformador, etc.); borne de tierra, siempre conectado directamente a tierra en funcionamiento (cuba del transformador, zcalo de seccionador, estructura de poste, placa de conexin a tierra, etc.).

3.7 configuracin del aislamiento: Configuracin geomtrica completa del aislamiento en funcionamiento que comprende el aislamiento y todos sus bornes. Incluye todos los elementos (aislantes y conductores) que influyen en su comportamiento dielctrico. Se distinguen las configuraciones del aislamiento siguientes:

trifsica: que tiene tres bornes de fase, un borne neutro y un borne de tierra; fase-tierra: configuracin de aislamiento trifsica en la cual no se tienen en cuenta los bornes de dos fases y, excepto en casos especiales, en la cual el borne de neutro se conecta a tierra; entre fases: configuracin de aislamiento trifsico en la cual no se considera un borne de fase. En ciertos casos, los bornes de neutro y de tierra no son tampoco considerados; longitudinal: teniendo dos bornes de fase y un borne de tierra. Los bornes de fase pertenecen a la misma fase de una red trifsica, separada temporalmente en dos partes independientes bajo tensin (aparatos de conexin abiertos). Los cuatro bornes que pertenecen a las otras dos fases no se tienen en cuenta o se conectan a tierra. En ciertos casos, uno de los dos bornes de fase considerados se conecta a tierra.3.8 tensin nominal de una red: Valor aproximado adecuado de la tensin utilizado para designar o identificar una red. (VEI 601-01-21) 3.9 tensin ms elevada de una red: Valor mximo de la tensin que se presenta en un instante y en un punto cualquiera de la red en condiciones de funcionamiento normales. (VEI 601-01-23) 3.10 tensin ms elevada para el material (Um): Valor eficaz mximo de la tensin entre fases para el cual est especificado el material en relacin a su aislamiento as como a algunas otras caractersticas que estn provisionalmente conectadas a esta tensin en las normas propuestas para cada material. (VEI 604-03-01)

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3.11 red con neutro aislado: Red en la que ningn punto neutro tiene conexin intencionado con la tierra, a excepcin de las conexiones a alta impedancia destinadas a dispositivos de proteccin o de medida. (VEI 601-02-24) 3.12 red con neutro puesto directamente a tierra: Red cuyo(s) punto(s) neutros estn conectados directamente a tierra. (VEI 601-02-25) 3.13 red con neutro puesto a tierra a travs de una impedancia: Red cuyo(s) punto(s) neutro(s) estn conectados a tierra mediante impedancias destinadas a limitar las corrientes de defecto a tierra. (VEI 601-02-26) 3.14 red con neutro puesto a tierra compensado mediante bobina de extincin: Red en la que uno o varios puntos neutros estn conectados a la tierra mediante reactancias que compensan aproximadamente la componente capacitiva de la corriente de defecto monofsica a tierra. (VEI 601-02-27)NOTA Para una red compensada mediante bobina de extincin, la corriente residual de defecto se limita hasta el punto que un arco de defecto en el aire es generalmente autoextinguible.

3.15 factor de defecto a tierra: En un lugar dado de una red trifsica, y para un esquema de explotacin dado de esta red, la relacin entre, la tensin eficaz ms elevada, a la frecuencia de la red, entre una fase sana y la tierra durante un defecto a tierra que afecte a una fase cualquiera o varias fases en un punto cualquiera de la red, y por otra parte el valor eficaz de la tensin entre fase y tierra a la frecuencia de la red que se obtendr en el lugar considerado en ausencia de defecto. (VEI 604-03-06) 3.16 sobretensin: Cualquier tensin entre un conductor de fase y la tierra, o entre conductores de fase, cuyo valor de cresta sobrepasa el valor de cresta correspondiente a la tensin ms elevada para el material. (VEI 604-03-09, modificada)NOTAS 1 Salvo indicacin contraria (tal como para los pararrayos), los valores de sobretensiones expresados en p.u. deben ser referidos a Um 2 .

Para toda configuracin de aislamiento, una sobretensin es cualquier tensin, entre sus bornes, superior al valor de cresta de la tensin a frecuencia industrial existente entre estos bornes cuando todos los bornes de fase del material se llevan a la tensin ms elevada para el material.

3.17 clasificacin de tensiones y sobretensiones

Las tensiones y sobretensiones se distribuyen segn las categoras siguientes segn su forma y su duracin (vase tambin la tabla 1): a)tensin permanente (a frecuencia industrial): Tensin a la frecuencia de la red, considerada como que tiene un valor eficaz constante, aplicada permanentemente a cualquier par de bornes de una configuracin de aislamiento; sobretensin temporal: Sobretensin a frecuencia industrial de duracin relativamente larga. (VEI 604-03-12, modificada);NOTA La sobretensin puede ser no amortiguada o amortiguada dbilmente. En algunos casos, su frecuencia puede ser algunas veces inferior o superior a la frecuencia industrial.

b)

c)

sobretensin transitoria: Sobretensin de corta duracin, que no sobrepasa de unos milisegundos, oscilatoria o no, generalmente fuertemente amortiguada. (VEI 604-03-13)NOTA Las sobretensiones transitorias pueden ser inmediatamente seguidas por sobretensiones temporales. Si es as, los dos tipos de sobretensiones se consideran como acontecimientos separados.

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Las sobretensiones transitorias se dividen en: sobretensin de frente lento: Sobretensin transitoria, generalmente unidireccional, de duracin Tp hasta el valor de cresta tal que 20 s < Tp 5 000 s y de duracin de cola T2 20 ms; sobretensin de frente rpido: Sobretensin transitoria, generalmente unidireccional, de duracin T1 hasta el valor de cresta tal que 0,1 s < T1 20 s y de duracin de cola T2 < 300 s; sobretensin de frente muy rpido: Sobretensin transitoria, generalmente unidireccional, de duracin hasta el valor de cresta Tf 0,1 s, de duracin total < 3 ms y con oscilaciones superpuestas de frecuencia 30 kHz < f < 100 MHz; d)sobretensin combinada (temporal, de frente lento, de frente rpido, de frente muy rpido), que consiste en dos componentes de tensin aplicadas simultneamente entre cada uno de los dos bornes de fase de un aislamiento entre fases (o longitudinal) y la tierra. Dicha sobretensin se clasifica como su componente de valor de cresta ms elevado.

3.18 formas de tensin normalizadas

Las formas normalizadas de tensin son las siguientes: a) b) c)La tensin normalizada de corta duracin a frecuencia industrial: una tensin sinusoidal de frecuencia comprendida entre 48 Hz y 62 Hz y de duracin igual a 60 s. La tensin normalizada de impulso tipo maniobra: una tensin de impulso que tenga un tiempo hasta la cresta de 250 s y un tiempo hasta la mitad del valor de 2 500 s. La tensin normalizada de impulso tipo rayo: una tensin de impulso que tenga un tiempo de frente de 1,2 s y un tiempo hasta la mitad del valor de 50 s.NOTA En la CEI 60-1 se dan definiciones ms detalladas de las formas de tensin normalizadas (vase tambin la tabla 1)

d)

La tensin normalizada de impulso tipo maniobra combinada: Una tensin de impulso combinada que tenga dos componentes de valores de cresta iguales y de polaridades opuestas. La componente positiva es una tensin de impulso de maniobra normalizada y la componente negativa es una tensin de impulso de maniobra cuyos tiempos hasta la cresta y hasta la mitad del valor no son inferiores a los de la componente positiva. Conviene que las dos tensiones de impulso alcancen su valor de cresta en el mismo instante. En consecuencia, el valor de cresta de la tensin combinada es la suma de los valores de cresta de sus componentes.

3.19 sobretensiones representativas (Urp): Sobretensiones que se supone producen el mismo efecto dielctrico en el aislamiento que las sobretensiones de una categora dada que aparecen en funcionamiento y de diversos orgenes. Estn constituidas por tensiones que tienen la forma normalizada de la categora en cuestin y pueden definirse por un valor, un conjunto de valores o una distribucin estadstica de los valores que caracterizan las condiciones de funcionamiento.NOTA Esta definicin se aplica igualmente a la tensin permanente a frecuencia industrial que representa el efecto de la tensin de funcionamiento sobre el aislamiento.

3.20 dispositivo de limitacin de sobretensiones: Dispositivo que limita los valores de cresta de las sobretensiones, o sus duraciones o ambos. Estos dispositivos se clasifican en dispositivos de prevencin (tal como resistencia de preinsercin) o en dispositivos de proteccin (tal como pararrayos).

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3.21 nivel de proteccin a los impulsos tipo rayo (o maniobra): Valor de cresta mximo de la tensin admisible en los bornes de un dispositivo de proteccin sometido, en condiciones especificadas, a impulsos de tipo rayo (o maniobra). (VEI 604-03-56 y 604-03-57) 3.22 criterio de comportamiento: Base sobre la cual se elige el aislamiento de forma que se reduzca a un nivel aceptable, desde el punto de vista de la economa y del funcionamiento, la probabilidad de que los esfuerzos producidos por la tensin resultante sobre los materiales causen daos en los aislamientos de los materiales o afecten la continuidad del funcionamiento. Este criterio se expresa habitualmente en trminos de una tasa de defecto aceptable (nmero de defectos por ao, nmero de aos entre defectos, riesgo de defecto, etc.) de la configuracin del aislamiento. 3.23 tensin soportada: Valor de la tensin de ensayo a aplicar, en condiciones especificadas, en un ensayo de tensin soportada durante el cual se tolera un nmero especificado de descargas disruptivas. La tensin soportada se designa mediante:

a) b)

tensin soportada prevista convencional, cuando el nmero de descargas disruptivas tolerado es nulo. Esto se supone que corresponde a una probabilidad de resistencia Pw = 100%; tensin soportada estadstica, cuando el nmero de descargas disruptivas tolerado corresponde a una probabilidad de resistencia especificada. En esta norma, la probabilidad especificada es Pw = 90%.NOTA En esta norma, las tensiones soportadas que se estiman convencionales estn especificadas para el aislamiento no autorregenerable y las tensiones soportadas estadsticas son para el aislamiento autorregenerable.

3.24 tensin soportada de coordinacin (Ucw): Para cada categora de tensin, valor de la tensin soportada de la configuracin del aislamiento, en las condiciones reales de funcionamiento, que satisface el criterio de comportamiento. 3.25 factor de coordinacin (Kc): Factor por el cual el valor de la sobretensin representativo debe multiplicarse para obtener el valor de la tensin soportada de coordinacin. 3.26 condiciones atmosfricas normalizadas de referencia: Las condiciones atmosfricas normalizadas de referencia son:

temperatura presin humedad absoluta

to = 20 C bo = 101,3 kPa (1 013 mbar) hao = 11 g/m3

3.27 tensin soportada especificada (Urw): Tensin de ensayo que el aislamiento debe mantener en un ensayo de tensin soportada normalizado para asegurarse de que el aislamiento satisfar el criterio de comportamiento cuando se someta a una categora dada de sobretensiones en las condiciones reales de funcionamiento y durante todo el tiempo de funcionamiento. La tensin soportada especificada tiene la forma de tensin soportada de coordinacin y se especifica en relacin a todas las condiciones del ensayo de tensin soportada normalizado elegido para verificarla. 3.28 factor de correccin atmosfrico (Ka): Factor a aplicar a la tensin soportada de coordinacin para tener en cuenta la diferencia entre las condiciones atmosfricas medias en funcionamiento y las condiciones atmosfricas normalizadas de referencia. Este factor slo se aplica al aislamiento externo. 3.29 factor de seguridad (Ks): Factor global a aplicar a la tensin soportada de coordinacin, despus de la aplicacin del factor de correccin atmosfrico (donde sea necesario), para obtener la tensin soportada especificada teniendo en cuenta todas las otras diferencias entre las condiciones de funcionamiento y las del ensayo de tensin soportada normalizado.

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3.30 tensin soportada normalizada (Uw): Valor normalizado de la tensin de ensayo aplicado en un ensayo de tensin soportada normalizado. Es un valor asignado del aislamiento que permite verificar que el aislamiento satisface una o varias de las tensiones soportadas especificadas. 3.31 factor de conversin de ensayo (Kt): Factor aplicado a la tensin soportada especificada, en el caso en que la tensin soportada normalizada es de forma diferente, para obtener el valor lmite inferior de la tensin de ensayo de tensin soportada normalizada que puede suponerse para verificar esta resistencia. 3.32 nivel de aislamiento asignado: Conjunto de tensiones soportadas normalizadas que caracterizan la rigidez dielctrica de aislamiento. 3.33 nivel de aislamiento normalizado: Nivel de aislamiento asignado cuyas tensiones soportadas normalizadas estn asociadas a Um como se recomienda en las tablas 2 y 3. 3.34 ensayos de tensin soportada normalizados: Ensayo dielctrico efectuado en las condiciones especificadas para demostrar que el aislamiento satisface a la tensin soportada normalizada.

Esta norma cubre: los ensayos a la tensin de corta duracin a frecuencia industrial; los ensayos a los impulsos tipo maniobra; los ensayos a los impulsos tipo rayo; los ensayos a la tensin combinada.NOTAS 1 Las informaciones detalladas complementarias sobre los ensayos de tensin soportada normalizados se dan en la CEI 60-1 (vase igualmente la tabla 1 para las formas de la tensin de ensayo). Conviene que los ensayos normalizados de tensin soportada a los impulsos muy rpidos sean especificados por los comits encargados de los referidos materiales, cuando sea aplicable.

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4 PROCEDIMIENTO PARA LA COORDINACIN DE AISLAMIENTO 4.1 Generalidades sobre el procedimiento

El procedimiento para la coordinacin del aislamiento consiste en elegir un conjunto de tensiones soportadas normalizadas que caracteriza el aislamiento del material que entra en el campo de aplicacin de esta norma. Este procedimiento se indica en la figura 1 y sus etapas se describen en los apartados 4.2 a 4.5. La optimizacin del procedimiento puede precisar la reconsideracin de algunos datos de entrada y la repeticin de una parte de este procedimiento. Las tensiones soportadas normalizadas deben elegirse en las listas de los apartados 4.6 y 4.7. El conjunto de tensiones normalizadas elegidas constituye un nivel de aislamiento asignado. Si las tensiones soportadas normalizadas estn igualmente asociadas al mismo valor de Um de acuerdo con el apartado 4.9, este conjunto constituye un nivel de aislamiento normalizado.

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4.2 Determinacin de las sobretensiones representativas (Urp)

Las tensiones y las sobretensiones que esfuercen el aislamiento deben determinarse en amplitud, forma y duracin, mediante un anlisis de red que incluye la eleccin y la localizacin de los dispositivos de limitacin de las sobretensiones. Para cada categora de sobretensin, este anlisis debe permitir por tanto, determinar una sobretensin representativa que tenga en cuenta las caractersticas de aislamiento. La sobretensin representativa puede caracterizarse por: un valor mximo estimado, o un conjunto de valores de cresta, o una distribucin estadstica completa de valores de cresta.NOTA 1 En el ltimo caso, las caractersticas complementarias referentes a las formas de sobretensin pueden tener que ser tomadas en consideracin.

Cuando se considera adecuada la adopcin de un valor mximo estimado, la sobretensin representativa de las diferentes categoras debe ser: para la tensin permanente a frecuencia industrial: Una tensin a frecuencia industrial de valor eficaz igual a la tensin mxima de la red y de duracin que corresponda a la vida del material; para la sobretensin temporal: Una tensin normalizada de corta duracin a frecuencia industrial de valor eficaz igual al valor mximo estimado de las sobretensiones temporales, dividido por ;

para la sobretensin de frente lento: Una tensin normalizada de impulso de maniobra de valor de cresta igual al valor de cresta mximo estimado de sobretensiones de frente lento; para la sobretensin de frente rpido: Una tensin normalizada de impulso tipo rayo de valor de cresta igual al valor de cresta mximo estimado de las sobretensiones de frente rpido; para la sobretensin de frente muy rpido: Las caractersticas de esta categora de sobretensin son especificadas por los comits encargados de los referidos materiales; para la sobretensin entre fases de frente lento: Una tensin normalizada de impulso tipo maniobra combinada de valor de cresta igual al valor de cresta mximo previsto de las sobretensiones entre fases de frente lento;NOTA 2 Una caracterstica til es la relacin real , en funcionamiento, del valor de cresta de la componente negativa U-, al valor de cresta U+ + U- de la sobretensin mxima prevista entre fases: = U-/(U+ + U-).

para la sobretensin longitudinal de frente lento (o de frente rpido): Una tensin combinada compuesta de una tensin normalizada de impulso tipo maniobra (o de impulso tipo rayo) y de una tensin de frecuencia industrial, cada una de valor de cresta igual a los dos valores de cresta mximos previstos correspondientes y en el que el instante que corresponde a la cresta de la tensin de impulso coincide con el de la cresta de la tensin de frecuencia industrial de polaridad opuesta.4.3 Determinacin de las tensiones soportadas de coordinacin (Ucw)

La determinacin de las tensiones soportadas de coordinacin consiste en fijar los valores mnimos de las tensiones soportadas del aislamiento que satisfacen el criterio de comportamiento cuando el aislamiento se somete a las sobretensiones representativas en las condiciones de funcionamiento.

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Las tensiones soportadas de coordinacin del aislamiento tienen la forma de sobretensiones representativas de la categora considerada y sus valores se obtienen multiplicando los valores de las sobretensiones representativas por un factor de coordinacin. El valor del factor de coordinacin depende de la precisin de la evaluacin de las sobretensiones representativas y de una estimacin emprica o estadstica de la distribucin de las sobretensiones y de las caractersticas del aislamiento. Las tensiones soportadas de coordinacin pueden determinarse, ya sea como tensiones soportadas previstas convencionales, o bien como tensiones soportadas estadsticas. Esto influye en el procedimiento de determinacin y en los valores del factor de coordinacin. La simulacin de los fenmenos de sobretensin, combinado con la evaluacin simultnea del riesgo de defecto, utilizando las caractersticas adecuadas del aislamiento, permite determinar directamente las tensiones soportadas de coordinacin estadsticas sin las etapas intermedias de determinacin de las sobretensiones representativas.4.4 Determinacin de las tensiones soportadas especificadas (Urw)

La determinacin de las tensiones soportadas especificadas del aislamiento consiste en convertir las tensiones soportadas de coordinacin en condiciones de ensayo normalizadas adecuadas. Esto se realiza multiplicando las tensiones soportadas de coordinacin por factores que compensen las diferencias entre las condiciones reales de servicio del aislamiento y las de los ensayos de tensiones soportadas normalizados. Los factores a aplicar deben compensar: las diferencias en el montaje del material; la dispersin en la calidad de produccin; la calidad de la instalacin; el envejecimiento del aislamiento durante la vida esperada; otras influencias desconocidas. Si, no obstante, estos factores no pueden evaluarse individualmente, debe adoptarse un factor de seguridad global, deducido de la experiencia. Para el aislamiento externo nicamente, debe aplicarse un factor adicional para tener en cuenta las diferencias entre las condiciones ambientales normalizadas de referencia y las esperadas en funcionamiento.4.5 Eleccin del nivel de aislamiento asignado

La eleccin del nivel de aislamiento asignado consiste en seleccionar el conjunto de tensiones soportadas normalizadas (Uw) del aislamiento ms econmico, suficiente para demostrar que se satisfacen todas las tensiones soportadas especificadas. La tensin soportada permanente del aislamiento, a frecuencia industrial, que es su tensin ms elevada para el material, se elige entonces como la ms prxima al valor normalizado de Um igual o superior a la tensin soportada permanente a frecuencia industrial especificada. La normalizacin de los ensayos, as como la eleccin de tensiones de ensayo adecuadas, para demostrar la conformidad a Um, son efectuadas por los comits encargados de los materiales referidos (por ejemplo, ensayos de polucin o ensayos de la tensin de aparicin de descargas parciales).

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Las tensiones soportadas para demostrar que se satisfacen las tensiones soportadas especificadas temporales, de frente lento y de frente rpido, para el aislamiento fase-tierra, el aislamiento entre fases y el aislamiento longitudinal, pueden elegirse de la misma forma que la tensin soportada especificada, o de forma diferente teniendo en cuenta, para esta ltima eleccin, las caractersticas intrnsecas del aislamiento. El valor de la tensin soportada se elige entonces de la lista de tensiones soportadas normalizadas que figuran en los apartados 4.6 y 4.7, como el valor ms prximo igual o superior a: la tensin soportada especificada, en el caso en que se elija la misma forma; la tensin soportada especificada multiplicada por el factor de conversin de ensayo adecuado, en los casos en que se elige una forma diferente.NOTA Esto puede permitir la adopcin de una sola tensin soportada normalizada para demostrar la conformidad a ms de una tensin soportada especificada, dando as la posibilidad de reducir el nmero de tensiones soportadas normalizadas que conducen a definir un nivel de aislamiento asignado (vase el apartado 4.9, por ejemplo).

La eleccin de la tensin soportada normalizada para demostrar la conformidad con la tensin soportada especificada de frente muy rpido debe ser estudiado por los comits encargados de los referidos materiales.4.6 Lista de tensiones soportadas normalizadas de corta duracin a frecuencia industrial

Los valores eficaces siguientes, expresados en kV, estn normalizados: 10 185 570 20 230 630 28 275 680 38 325 50 360 70 395 95 460 140 510

4.7 Lista de tensiones soportadas a los impulsos normalizados

Los valores de cresta siguientes, expresados en kV, estn normalizados: 20 250 1 050 2 100 40 325 1 175 2 250 60 450 1 300 2 400 75 550 1 425 95 650 1 550 125 750 1 675 145 850 1 800 170 950 1 950

4.8 Gamas de la tensin ms elevada para el material

Las tensiones normalizadas ms elevadas para el material se dividen en dos gamas: Gama I: Por encima de 1 kV hasta 245 kV inclusive. Esta gama cubre a la vez las redes de transporte y las redes de distribucin. Los diferentes aspectos referentes a la explotacin deben, en consecuencia, tomarse en consideracin cuando se elige el nivel de aislamiento asignado del material.

Gama II: Por encima de 245 kV. Esta gama cubre principalmente las redes de transporte.4.9 Eleccin de los niveles de aislamiento normalizados

La asociacin de tensiones soportadas normalizadas a la tensin ms elevada para el material se ha normalizado para beneficiarse de la experiencia adquirida a partir del funcionamiento de las redes diseadas segn las normas de la CEI y para enfatizar la normalizacin.

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Las tensiones soportadas normalizadas se asocian a la tensin ms elevada para el material segn la tabla 2 para la gama I y la tabla 3 para la gama II. Las asociaciones obtenidas relacionando las tensiones soportadas normalizadas de todas las columnas sin cruzar las lneas horizontales marcadas se definen estando normalizados los niveles de aislamiento.NOTAS 1 En algunos pases, se utilizan todava otros valores de Um y de tensiones soportadas asignados para la gama I. La tabla A.1 del anexo A indica estos valores, as como las asociaciones correspondientes, que, no obstante, no constituyen niveles de aislamiento normalizados. Si, para el ensayo de la tensin soportada a los impulsos tipo maniobra, los comits encargados de los materiales especifican una componente positiva inferior a la componente negativa, la tensin soportada especificada del aislamiento externo no queda demostrada a menos que se introduzca un factor de conversin de ensayo adecuado.

2

Adems, estn normalizadas las asociaciones siguientes para el aislamiento entre fases y el aislamiento longitudinal: Para el aislamiento entre fases, gama I, las tensiones soportadas normalizadas de corta duracin a frecuencia industrial y a los impulsos tipo rayo entre fases son iguales a las tensiones soportadas fase-tierra correspondientes (tabla 2). No obstante, los valores entre parntesis pueden ser insuficientes para demostrar que las tensiones soportadas especificadas son satisfactorias y pueden ser necesarios ensayos complementarios de tensin soportada entre fases. Para el aislamiento entre fases, gama II, la tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo entre fases es igual a la tensin soportada a los impulsos tipo rayo fase-tierra. Para el aislamiento longitudinal, gama I, las tensiones soportadas normalizadas de corta duracin a frecuencia industrial y a los impulsos tipo rayo son iguales a las tensiones soportadas fase-tierra correspondientes (tabla 2). Para el aislamiento longitudinal, gama II, la componente normalizada de impulso tipo maniobra de la tensin soportada combinada se da en la tabla 3, mientras que el valor de cresta de la componente a frecuencia industrial , y la componente normalizada de impulso tipo rayo de la tensin de polaridad opuesta es igual a Um soportada combinada es igual a la tensin soportada fase-tierra correspondiente (tabla 3), mientras que el valor de cresta de la componente a frecuencia industrial de polaridad opuesta es igual a 0,7 Um .

Para la mayor parte de las tensiones ms elevadas para el material, est prevista ms de una asociacin preferente a fin de permitir aplicar diferentes criterios de comportamiento o diferentes valores de sobretensiones. Para las asociaciones preferentes, solamente son suficientes dos tensiones soportadas normalizadas para definir el nivel de aislamiento normalizado del material: Para los materiales de la gama I: a) tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo, y b) tensin soportada normalizada de corta duracin a frecuencia industrial. Para los materiales de la gama II: a) tensin soportada normalizada a los impulsos tipo maniobra, y b) tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo. Si esto se justifica tcnica y econmicamente, pueden adoptarse otras asociaciones. Las recomendaciones de los apartados 4.2 a 4.8 deben seguirse en cada caso. El conjunto resultante de las tensiones soportadas normalizadas debe designarse, en consecuencia, como nivel de aislamiento asignado. Dos ejemplos particulares son:

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Para el aislamiento externo, para los valores de Um situados en lo alto de la gama I, puede ser ms econmico especificar una tensin soportada normalizada a los impulsos de maniobra en lugar de una tensin soportada normalizada de corta duracin a frecuencia industrial. Para el aislamiento interno en la gama II, las sobretensiones temporales elevadas pueden requerir la especificacin de una tensin soportada normalizada de corta duracin a frecuencia industrial.5 REQUISITOS PARA LOS ENSAYOS DE TENSIN SOPORTADA NORMALIZADOS 5.1 Generalidades

Los ensayos de tensin soportada normalizados se efectan para demostrar, con un grado de confianza adecuado, que la tensin soportada real del aislamiento no es inferior a la tensin soportada especificada correspondiente. Las tensiones aplicadas para los ensayos de tensin soportada son tensiones soportadas normalizadas, salvo especificacin contraria del comit de producto concerniente. En general, los ensayos de tensin soportada son ensayos realizados en seco, efectuados en una situacin normalizada (disposiciones de ensayo especificadas por el comit de producto concerniente y condiciones atmosfricas normalizadas de referencia). No obstante, para el aislamiento externo expuesto, los ensayos normalizados de corta duracin a frecuencia industrial y a los impulsos tipo maniobra se efectan bajo lluvia, en las condiciones especificadas en la CEI 60-1. Durante los ensayos bajo lluvia, la lluvia debe aplicarse simultneamente sobre todos los aislamientos al aire y sobre las superficies aislantes en tensin. Si las condiciones atmosfricas en el laboratorio de ensayo difieren de las condiciones normalizadas, las tensiones de ensayo deben corregirse de acuerdo con la CEI 60-1. Todas las tensiones soportadas a los impulsos deben verificarse en las dos polaridades, a menos que el comit de producto concerniente solo especifique una polaridad. Cuando se demuestre que una condicin (en seco o bajo lluvia) o una polaridad, o una combinacin de las dos, da la tensin soportada ms baja, es suficiente verificar la tensin soportada en esta situacin particular. Los defectos del aislamiento que se produzcan durante el ensayo son la base de la aceptacin o del rechazo del objeto ensayado. Los comits de producto concernientes o el Comit Tcnico 42 de la CEI deben definir lo que constituye un defecto y los mtodos para detectarlo. Si la tensin soportada normalizada del aislamiento entre fases (o longitudinal) es igual a la del aislamiento fasetierra, se recomienda efectuar simultneamente los ensayos de aislamiento entre fases (o longitudinal) y del aislamiento fase-tierra, conectando uno de los dos bornes de fase a la tierra.5.2 Ensayos normalizados de tensin soportada de corta duracin a frecuencia industrial

Un ensayo normalizado de tensin soportada de corta duracin a frecuencia industrial consiste en una sola aplicacin de la tensin soportada normalizada adecuada, a los bornes de la configuracin del aislamiento. Salvo especificacin distinta del comit de producto concerniente, el aislamiento se considera como que ha satisfecho el ensayo si no se produce ninguna descarga disruptiva. No obstante, si se produce una descarga disruptiva en el aislamiento autorregenerable durante un ensayo con lluvia, el ensayo puede repetirse una vez y el material se considera como que ha satisfecho el ensayo si no se produce ninguna otra descarga disruptiva. Cuando el ensayo no puede efectuarse (por ejemplo para los transformadores de aislamiento no uniforme), el comit de producto concerniente puede especificar frecuencias que tengan hasta algunas centenas de hertz y tiempos inferiores a un minuto. Salvo justificacin contraria, las tensiones de ensayo deben ser las mismas.

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5.3 Ensayos normalizados de tensin soportada a los impulsos

Un ensayo normalizado de tensin soportada a los impulsos consiste en un nmero especificado de aplicaciones de la tensin soportada normalizada adecuada, en los bornes de la configuracin del aislamiento. Pueden elegirse procedimientos distintos de ensayo para demostrar que las tensiones soportadas se satisfacen con un grado de confianza que la experiencia adquirida ha demostrado como aceptable. El procedimiento de ensayo debe ser elegido por el comit de producto entre los procedimientos siguientes que estn normalizados y completamente descritos en la CEI 60-1: Ensayo de tensin soportada bajo 3 impulsos, en el cual no se tolera ninguna descarga disruptiva. Ensayo de tensin soportada bajo 15 impulsos, en el cual no se toleran ms de dos descargas disruptivas sobre el aislamiento autorregenerable. Ensayo de tensin soportada bajo 3 impulsos en el cual se tolera una sola descarga disruptiva sobre el aislamiento autorregenerable. Si esto se produce, se aplican otros nueve impulsos para los cuales no se tolera ninguna descarga disruptiva. Ensayo de tensin soportada de subida y descenso con siete impulsos por nivel, en el cual se toleran descargas disruptivas sobre el aislamiento autorregenerable. Ensayo de subida y descenso con un impulso por nivel solamente recomendado si la desviacin de tipo convencional, z, definida por la CEI 60-1, es conocida. Los valores sugeridos aqu, z = 6% para los impulsos tipo maniobra y z = 3% para los impulsos tipo rayo, deben utilizarse si, y solamente si, se sabe que respectivamente z 6% y z 3%. De otra forma, deben utilizarse otros mtodos. En todos los procedimientos de ensayo descritos arriba no se tolera ninguna descarga disruptiva en el aislamiento no autorregenerable. No se puede dar ningn significado estadstico al ensayo de tensin soportada bajo tres impulsos en el cual no se tolera ninguna descarga (Pw se supone del 100%). Su utilizacin se limita a los casos en los que el aislamiento no autorregenerable podra ser daado por un gran nmero de aplicaciones de tensin. Cuando se elige un ensayo para un material en el cual el aislamiento no autorregenerable est en paralelo con el aislamiento autorregenerable, conviene hacer una seria consideracin sobre el hecho de que, en algunos procedimientos de ensayo, pueden aplicarse tensiones superiores a la tensin soportada asignada y que pueden producirse numerosas descargas disruptivas.5.4 Situacin de ensayo alternativo

Cuando resulta demasiado caro o difcil, o incluso imposible, efectuar los ensayos de tensin soportada en las condiciones de ensayo normalizadas, los comits de producto o el Comit Tcnico 42 de la CEI deben especificar la mejor solucin para probar las tensiones soportadas asignadas concernientes. Una posibilidad es efectuar el ensayo en otra situacin de ensayo. Una situacin de ensayo alternativo consiste en una o varias condiciones de ensayo diferentes a las condiciones normalizadas (disposicin de ensayo, valor o tipo de tensiones de ensayo, etc.). Es preciso, por tanto, demostrar que las condiciones fsicas para el desarrollo de una descarga disruptiva, correspondiente a la situacin normalizada, no varan.NOTA Un ejemplo tpico de variante es el empleo de una nica fuente de tensin aislando el chasis en lugar de un ensayo de tensin combinado para los ensayos del aislamiento longitudinal. En este caso, la demostracin citada arriba en relacin con el desarrollo de una descarga disruptiva es una condicin muy estricta de la aceptacin de la variante.

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5.5 Ensayos normalizados de tensin soportada de aislamiento entre fases y de aislamiento longitudinal para el material de la gama I

a)

Ensayos a frecuencia industrial.

El aislamiento entre fases (o longitudinal) de algunos materiales para los cuales 123 kV Um 245 kV puede precisar una tensin soportada a frecuencia industrial superior a la tensin soportada a frecuencia industrial fase-tierra dada por la tabla 2. En dichos casos, es preferible efectuar el ensayo con dos fuentes de tensin. Un borne debe llevarse a la tensin soportada a frecuencia industrial fase-tierra y el otro a una tensin igual a la diferencia entre las tensiones soportadas a frecuencia industrial entre fases (o longitudinal) y fase-tierra. El borne de tierra debe conectarse a tierra. Alternativamente, el ensayo puede efectuarse: con dos fuentes de tensiones a frecuencia industrial iguales y opuestas, aplicndose cada una en un borne de fase la mitad de la tensin soportada a frecuencia industrial del aislamiento entre fases (o longitudinal). El borne a tierra debe conectarse a tierra; con una sola fuente de tensin a frecuencia industrial. Est permitido llevar el borne de tierra a una tensin suficiente para evitar una descarga disruptiva a tierra o al borne de tierra.NOTA Si, durante el ensayo, el borne conectado a tierra en funcionamiento se lleva a una tensin que repercute en la solicitacin elctrica sobre el borne de fase (tal como ocurre en los aislamientos longitudinales en un gas comprimido que corresponde a Um 72,5 kV), deben emplearse medios para mantener esta tensin tan cerca como sea posible de la diferencia entre la tensin de ensayo del aislamiento entre fases (o longitudinal) y aquella del aislamiento fase-tierra.

b)

Ensayos a los impulsos tipo rayo del aislamiento entre fases (o longitudinal).

El aislamiento entre fases (o longitudinal) puede exigir una tensin soportada a los impulsos tipo rayo superior a la tensin soportada fase-tierra normalizada de la tabla 2. En dichos casos, los ensayos relativos deben efectuarse inmediatamente despus de los ensayos del aislamiento fase-tierra aumentando la tensin sin cambiar la disposicin de ensayo. En la evaluacin del ensayo, no se consideran los impulsos que hayan engendrado una descarga disruptiva a tierra. Cuando el nmero de descargas a tierra impida efectuar el ensayo, debe utilizarse un ensayo combinado con una componente de impulso igual a la tensin soportada a los impulsos tipo rayo entre fase y tierra y una componente a frecuencia industrial cuya cresta sea de polaridad opuesta y de valor igual a la diferencia entre las tensiones soportadas a los impulsos tipo rayo entre fases (o longitudinal) y fase-tierra. Alternativamente, el comit de producto concerniente puede especificar un aumento del aislamiento externo fase-tierra.5.6 Ensayos normalizados de tensin soportada de aislamiento entre fases y de aislamiento longitudinal para el material de la gama II

El ensayo de tensin soportada combinado debe efectuarse teniendo en cuenta las indicaciones siguientes: la configuracin de ensayo debe reproducir convenientemente la configuracin en funcionamiento, especialmente en relacin con la influencia del plano de tierra; cada componente de la tensin de ensayo debe tener el valor especificado en 4.9; el borne de tierra debe conectarse a tierra; para los ensayos entre fases, el borne de la tercera fase debe extraerse, o bien conectarse a tierra; para los ensayos del aislamiento longitudinal, los bornes de las otras dos fases deben extraerse o conectarse a tierra.

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El ensayo debe repetirse para todas las combinaciones posibles de los bornes de fase, a menos que consideraciones de simetra elctrica las hagan innecesarias. El ensayo de tensin soportada bajo los impulsos tipo rayo del aislamiento longitudinal del material de la gama II prueba igualmente la resistencia a los impulsos tipo rayo entre fase y tierra en posicin abierto. En la evaluacin de los resultados de ensayo, cualquier descarga disruptiva debe tenerse en cuenta. Los comits de producto y la CEI 60-1 dan recomendaciones ms detalladas para los ensayos. Para aplicaciones especiales, los comits de producto concernientes pueden extender a la gama II los procedimientos de ensayo de tensin soportada a los impulsos tipo rayo del aislamiento longitudinal aplicables a los materiales de la gama I.

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Origen y clasificacin de las tensiones soportadas Nivel de proteccin de los dispositivos limitadores de sobretensin Caractersticas del aislamiento

(vase 3.16)

Anlisis de la red

(vase 4.2)

(vase 3.21)

Tensiones y sobretensiones representativas, Urp Caractersticas del aislamiento Criterio de comportamiento Distribucin estadstica (+) Imprecisin de datos de entrada (+) (+) Efectos combinados en un factor de coordinacin Kc Eleccin del aislamiento que satisface el criterio de comportamiento (vase 3.22)

(vase 3.19)

(vase 4.3)

(vase 3.25)

Tensiones soportadas de coordinacin, Ucw (vase 3.24) Factor de correccin atmosfrico, Ka Montaje del material ensayado* Dispersin en fabricacin* Calidad de instalacin* Envejecimiento en servicio* Otros factores desconocidos* *Efectos combinados en un factor de seguridad, K s (vase 3.29) Aplicacin de factores teniendo en cuenta las diferencias entre condiciones de ensayo de tipo y condiciones reales de servicio (vase 4.4) (vase 3.28)

Tensiones soportadas especificadas, Urw Condiciones de ensayo Factor de conversin de ensayo K t (vase 5) (vase 3.31) Eleccin de tensiones soportadas normalizadas, U w

(vase 3.27)

Tensiones soportadas normalizadas (vase 4.6 y 4.7) Gamas de valores de Um (vase 4.8)

(vase 4.5 y 4.9)

Nivel de aislamiento asignado o normalizado: conjunto de Uw

(vase 3.32 y 3.33)

NOTA - Entre parntesis, apartados donde se define el trmino o se describe la accin.

rectngulos que indican los datos a tener en cuenta. rectngulos que indican las acciones a efectuar. rectngulos que indican los resultados obtenidos.

Fig. 1 Organigrama de determinacin de los niveles de aislamiento asignados y normalizados

Tabla 1 Clases y formas de solicitaciones de tensin y de sobretensin

Clase

Baja frecuencia Permanente Temporal De frente lento

Transitoria De frente rpido De frente muy rpido

Forma de tensin

Rango de formas de tensin Forma normalizada de tensin Ensayo de tensin soportada normalizada

f = 50 Hz 60 Hz Tt 3 600 s f = 50 Hz 60 Hz Tt* *

10 Hz < f < 500 Hz 3 600 s Tt 0,03 s 48 Hz f 62 Hz Tt = 60 s Ensayo de corta duracin a frecuencia industrial

5 000 s Tp > 20 s T2 20 ms Tp = 250 s T2 = 2 500 s Ensayo de impulsos tipo maniobra

20 s T1 > 0,1 s T2 300 s T1 = 1,2 s T2 = 50 s Ensayo de impulsos tipo rayo

100 ns Tf > 3 ns 0,3 MHz < f1 < 100 MHz 30 kHz < f2 < 300 kHz Tt 3 ms *

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*

* A especificar por el comit de producto concerniente.

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Tabla 2 Niveles de aislamiento normalizados para la gama I (1 kV < Um 245 kV) Tensin ms elevada para el material Um kV (valor eficaz) Tensin soportada normalizada de corta duracin a frecuencia industrial kV (valor eficaz) Tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo kV (valor de cresta)

3,6 7,2 12 17,5 24 36 52 72,5 123 145

10 20 28 38 50 70 95 140 (185) 230 (185) 230 275

20 40 40 60 60 75 95 75 95 95 125 145 145 170 250 325 450 550 (450) 550 650 (550) 650 750 (650) (750) 850 950 1 050

170

(230) 275 325

245

(275) (325) 360 395 460

NOTA

Si los valores entre parntesis son insuficientes para probar que las tensiones soportadas especificadas entre fases se cumplen, se requieren ensayos complementarios de tensiones soportadas entre fases.

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Tabla 3 Niveles de aislamiento normalizados para la gama II (Um > 245 kV) Tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo

Tensin soportada normalizada a los impulsos tipo maniobra Tensin ms elevada para el material Um Entre fases (relacin al valor de cresta fase-tierra)

Aislamiento longitudinal (nota 1) kV (valor de cresta)

Fase-tierra kV (valor de cresta)

kV (valor eficaz)

kV (valor de cresta)

300

750 750

750 850 850 950 850 950 1 050 950 1 050 1 175 1 300 1 425 1 550

1,50 1,50 1,50 1,50 1,60 1,50 1,50 1,70 1,60 1,50 1,70 1,70 1,60

850 950 950 1 050 950 1 050 1 050 1 175 1 050 1 175 1 175 1 300 1 300 1 425 1 175 1 300 1 300 1 425 1 425 1 550 1 675 1 800 1 800 1 950 1 950 2 100

362

850 850

420

850 950 950

525

950 950 950

765

1 175 1 175 1 175

NOTAS 1 2 Valor de la componente de impulso del ensayo combinado aplicable. La introduccin de Um = 550 kV (en lugar de 525 kV), de 800 kV (en lugar de 765 kV), de 1 200 kV, de un valor comprendido entre 765 kV y 1 200 kV y las tensiones soportadas normalizadas asociadas est en estudio.

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ANEXO A (Informativo) Tabla A.1 Valores de niveles de aislamiento asignados para 1 kV < Um 245 kV para tensiones ms elevadas para el material Um no normalizado por la CEI, basados en la prctica existente en algunos pases Tensin soportada normalizada de corta duracin a frecuencia industrial Tensin soportada normalizada a los impulsos tipo rayo

Tensin ms elevada para el material Um kV (valor eficaz)

kV (valor eficaz)

kV (valor de cresta)

2,75

15

30 45 60 45 60 75 60 75 95 75 85 110 95 125 150 160 125 150 200 190 150 200 250 380 380 450 650 750

5,5

19

8,25

27

15,5

35

27,0

50

30,0 38,0

70 70

40,5 48,3

80 105

82,5 100

150 150 185

204

275 325

ICS

29.080

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