Comprensión de la Tensión Soportada a Impulsos tipo Rayo (LIWV) y Protección por Descargadores de Sobretensiones
Por: Asad Qayyum
En la coordinación de aislamiento, el objetivo es simple pero crítico: garantizar que el aislamiento del equipo nunca se vea sometido a esfuerzos más allá de sus límites seguros.
🔹 Ejemplo: Transformador de Potencia de 420 kV
Un transformador típico de 420 kV tiene un LIWV (Level of Impulse Withstand Voltage) de 1425 kV.
Sin embargo, este nivel nunca debería alcanzarse en servicio.
Según la norma IEC 60071-2, para aislamientos no autorregenerables, la sobretensión operativa máxima debe permanecer por debajo del LIWV mediante un factor de seguridad de 1.15:
Tensión máxima permitida ≈ 1239 kV
🔹 ¿Es suficiente un descargador con un nivel de protección de 800 kV?
A primera vista, sí. En la realidad, no siempre.
⚠️ Tres factores críticos que pueden aumentar significativamente la tensión en los terminales del equipo
- Efectos de onda viajera
Las sobretensiones por rayos se propagan como ondas viajeras a lo largo de las líneas de transmisión.
En las discontinuidades de impedancia (extremos de línea abiertos, barras colectoras, terminales de transformadores), pueden ocurrir reflexiones que potencialmente duplican la tensión incidente.
- Caídas de tensión inductiva
La distancia física entre el descargador de sobretensiones y el equipo protegido es fundamental.
Con aproximadamente 1 µH por metro, una conexión de 10 m introduce una inductancia de 10 µH, lo que provoca un aumento de tensión adicional durante las corrientes de choque rápidas.
- Corrientes de descarga más elevadas
Los niveles de protección del descargador se especifican a una corriente nominal de descarga.
Los eventos de rayos reales a menudo superan este valor, aumentando la tensión residual del descargador entre un 5% y un 15% cuando la amplitud de la corriente se duplica.
💡 Conclusión
La selección de un descargador de sobretensiones no puede basarse únicamente en su nivel de protección nominal.
Se deben considerar las ondas viajeras, la inductancia de conexión y las corrientes de choque reales para asegurar que la tensión del equipo se mantenga muy por debajo de su LIWV.
✔️ Coordinación de aislamiento adecuada = Fiabilidad del sistema + Longevidad del equipo
Gracias a METARRESTERS por la información anterior.
Artículo realizado por Asad Qayyum a quien agradecemos por compartir esta información. Recomendamos seguirlo por Linkedin.
