Los descargadores de sobretensiones protegen los equipos de subestaciones de alto voltaje, como transformadores y disyuntores, de rayos y sobretensiones de conmutación. Instalados en paralelo al equipo, desvían la energía de sobretensión a tierra, evitando daños por sobretensiones al mantener bajo el voltaje de los terminales.
Coordinación de aislamiento y pararrayos de sobretensión:
La coordinación del aislamiento implica seleccionar la rigidez dieléctrica adecuada para que el equipo maneje diversas sobretensiones del sistema. Los descargadores de sobretensiones son cruciales para esto, ya que protegen el equipo de altas tensiones dieléctricas debidas a rayos y sobretensiones de conmutación al mantener el voltaje por debajo del voltaje soportado del equipo con un margen de seguridad.
Sin embargo, los descargadores de sobretensiones no pueden limitar las sobretensiones temporales (TOV) de frecuencia de potencia oscilatoria. Deben soportar los TOV y el voltaje máximo de funcionamiento del sistema sin daños. Los TOV se gestionan mediante compensación reactiva conmutada o dispositivos FACT como SVC y STATCOM.
Construcción y componentes principales de los descargadores de sobretensiones:
El núcleo de un pararrayos es la columna del varistor MO, compuesta por discos de óxido de zinc apilados. El diámetro de estos discos, normalmente de 100 mm o más para sistemas de alta tensión, determina la capacidad de manejo de energía.
La altura de la columna del varistor MO está influenciada por la resistencia TOV requerida y los niveles de protección. La carcasa de porcelana es más larga por razones dieléctricas y contiene una columna con espaciadores de aluminio y varillas de FRP para soporte mecánico. Un resorte de compresión mantiene la presión axial.
Las bridas en ambos extremos de la carcasa, generalmente de aluminio, contienen el sistema de sellado, que evita la entrada de humedad, actúa como un dispositivo de alivio de presión y garantiza la transferencia de corriente adecuada. Este sistema incluye anillos de sellado sintéticos y diafragmas metálicos finos.
Durante una sobrecarga, un arco interno provoca una rápida acumulación de presión, aliviada por los diafragmas para evitar fallos catastróficos. Los gases calientes se ventilan, lo que hace que el arco continúe ardiendo fuera del pararrayos hasta que la falla desaparezca.
Monitoreo de condición
Los descargadores de sobretensiones MO modernos son confiables y pueden durar más de 30 años. Sin embargo, el seguimiento de su estado es crucial para evitar fallos. Los dispositivos de monitoreo comunes incluyen:
- Contadores de sobretensiones: Realice un seguimiento del número de impulsos de sobretensión.
- Monitores de corriente de fuga: Mida la corriente que fluye a través del pararrayos.
Selección y configuración
Elegir el descargador de sobretensiones adecuado implica equilibrar las características eléctricas y mecánicas con las demandas del sistema. Se trata de encontrar una solución óptima con márgenes de protección adecuados y un funcionamiento continuo y estable. Los descargadores de sobretensiones protegen los equipos de subestaciones de alto voltaje, como transformadores y disyuntores, de rayos y sobretensiones de conmutación.
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