EL APARTARRAYOS
Las sobretensiones que se presentan en las instalaciones
de una subestación eléctrica pueden ser de dos tipos:
- Sobretensiones de tipo atmosférico.
Para proteger dicha instalación contra la sobretensión necesitamos el uso de los apartarrayos, los cuales se encuentra conectado permanentemente en el sistema y operan cuando se presenta una sobretensión de determinada magnitud, descargando la corriente a tierra.
El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores. Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja.
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TIPOS DE APARTARRAYOS
Se fabrican diferentes tipos
de apartarayos, basados en el principio general de operación; por ejemplo: los
más empleados son los conocidos como "apartarrayos tipo autovalvular"
y "apartarrayos de resistencia variable (de
óxido metálico)".
Apartarrayos
tipo autovalvular
Apartarrayos
de resistencia variable
El apartarrayos de
resistencia variable funda su principio de operación en el principio general,
es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable.
Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de
distribución.
Explosor
o gap
El explosor o unidad de gap
consiste de dos tiras o cintas separadas dentro de un contenedor de cerámica sellado
que se puede llenar con nitrógeno. Normalmente se instala un contador de
descargas entre la terminal de tierra
del apartarrayos y la tierra de la instalación.
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FUNCIONES QUE DEBE CUBRIR UN APARTARRAYOS
Para que protejan
adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes
funciones:
- No deben permitir el
paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal.
- Cuando el voltaje se
eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un
camino a tierra para disipar la energía
transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del
circuito.
- Tan pronto como la
tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos,
el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra
y sellarse para aislar el conductor de tierra.
- Los apartarrayos no deben
ser dañados por las descargas y debe ser capaz
de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia
como se requiera.
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PRUEBAS
ELÉCTRICAS A REALIZAR PARA UN APARTARRAYOS DE 23 KV
Medición
de resistencia de aislamiento
En este caso la resistencia
de aislamiento se mide por fase, con la conexión roja (+) del megger en la
parte superior del apartarrayos y la terminal negra (-) en la base durante un
minuto aplicando 5000 V de CD, cabe aclarar que la base del apartarrayos debe
ser aterrizada por medio de una conexión a tierra.
“Valor mínimo de aceptación:
Dynavar (Ohio Brass) 125 Megaohms por
KVRMS de MCOV”.
Medición
del Factor de Potencia
Esta prueba se debe de
realizar a los dos cuerpos que forman parte del apartarrayos, la conexión que
se utiliza para esta prueba es con el cable de alta tensión en la parte en
donde se unen los dos cuerpos del apartarrayos y el cable de baja tensión en la
parte alta del apartarrayos, para poder medir el primer cuerpo del apartarrayos
es necesario utilizar la posición de UST.
Ha tenido éxito en la gran
variedad de apartarrayos para localizar aquéllos que podrían fallar bajo
esfuerzos de voltajes normales de operación. El objetivo de efectuar la prueba
de factor de potencia en apartarrayos es descubrir, a través de los valores de pérdidas
en miliwatts, los defectos producidos por la contaminación en los gaps,
suciedad en los elementos autovalvulares, humedad, sales metálicas, así como
corrosión en el gap, porcelanas despostilladas o porosas.
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MANTENIMIENTO PREVENTIVO A UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA COMPACTA
DESENERGIZACIÓN DE UNA SUBESTACIÓN ELÉCTRICA COMPACTA
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LA
REGULACIÓN DE LOS APARTARRAYOS SEGÚN LA NOM (NORMA OFICIAL MEXICANA)
ARTÍCULO 280 – APARTARRAYOS
A) DISPOSICIONES GENERALES
280-3.
Número necesario.
Cuando se utilice como un
elemento en un punto del circuito, el apartarrayos se debe conectar a cada
conductor de fase. Se permite que una misma instalación de apartarrayos proteja
a varios circuitos interconectados, siempre que ningún circuito quede expuesto
a sobretensiones cuando esté desconectado de los apartarrayos.
280-4.
Elección del apartarrayos.
a) Para circuitos de menos
de 1000 V. La capacidad nominal de los apartarrayos debe ser igual o mayor que
la tensión eléctrica continua de fase a tierra a la frecuencia de suministro
que se pueda producir en el punto de aplicación. Los apartarrayos instalados en
circuitos de menos de 1000 V deben estar aprobados y listados para ese fin.
b) En circuitos de 1 kV y
más, tipo carburo de silicio. La capacidad nominal de los apartarrayos tipo carburo
de silicio no debe ser inferior a 125% de la tensión eléctrica máxima continua
de fase a tierra disponible en el punto de aplicación.
B) INSTALACIÓN DE LOS APARTARRAYOS
280-11.
Localización.
Está permitido instalar
apartarrayos en interiores o exteriores, pero deben ser inaccesibles a personas
no calificadas, y lo más cerca posible del equipo. Excepción: Los apartarrayos
aprobados y listados para su instalación en lugares accesibles.
En instalaciones en vía
pública, deben instalarse apartarrayos en los puntos normalmente abiertos. Cuando
se trate de sistemas subterráneos, el apartarrayos debe ser de frente muerto.
280-12.
Tendido de los cables de los apartarrayos.
El conductor utilizado para
conectar el apartarrayos a la red o cables y a tierra no debe ser más largo de
lo necesario, y se deben evitar curvas innecesarias.
C) CONEXIÓN DE LOS APARTARRAYOS
280-21.
Instalados en acometidas de menos de 1000 V.
Los conductores de conexión
a la red y a tierra no deben ser de tamaño nominal inferior a 2,082 mm2 (14
AWG) en cobre ni menor a 13,3 mm2 (6 AWG) enaluminio. El conductor de puesta a
tierra de apartarrayos se debe conectar a uno de los siguientes elementos:
(1) Al conductor puesto a
tierra de la acometida;
(2) Al conductor del electrodo
de puesta a tierra;
(3) Al electrodo de puesta a
tierra de la acometida o (4) a la terminal de puesta a tierra de equipo de acometida.
En los elementos (2) y (3)
anteriores, el conductor de puesta a tierra debe ser de cobre.
280-22.
Instalados en el lado de la carga en instalaciones de menos de 1000V.
Los conductores de conexión
de apartarrayos a la red y a tierra no deben ser de tamaño nominal inferior a
2,082 mm2 (14 AWG) en cobre ni menores a 13,3 mm2 (6 AWG) en aluminio. Se permite
conectar un apartarrayos entre dos conductores cualesquiera (de fase, puesto a
tierra o conductor de puesta a tierra). El conductor de puesta a tierra y el
puesto a tierra sólo se deben conectar entre sí cuando funcione el apartarrayos
normalmente durante una sobretensión.
280-25.
Toma de tierra.
Excepto lo indicado en este
Artículo, las conexiones de puesta a tierra de los apartarrayos se deben hacer
como se indica en el Artículo 250. Los conductores de puesta a tierra no deben
ir en una envolvente metálica a no ser que estén conectados equipotencialmente
a ambos extremos de dicha envolvente.
280-26.
Sistemas aéreos en anillo y en transiciones.
Deben instalarse apartarrayos
en el punto abierto de sistemas aéreos en anillo y en transiciones de línea
aérea a subterránea.
280-27.
Instalación en interiores.
Cuando se instalen
apartarrayos en el interior de edificios, deben ubicarse fuera de pasillos y
alejados de otros equipos, así como de materiales inflamables.
280-28.
Resguardo.
Los apartarrayos y sus
accesorios deben resguardarse, ya sea por su elevación o por su localización en
sitios inaccesibles a personas no calificadas; o bien, protegidos por defensas
o barandales, similares a los que se mencionan en 710-35.
280-29.
Conexión de puesta a tierra.
a) Conductores de puesta a
tierra. Los apartarrayos deben ser puestos a tierra lo más directamente posible
y deben cumplir con el tamaño nominal mínimo señalado en 280-23.
b) Conexión de puesta a
tierra de partes metálicas de apartarrayos. Cuando no sea factible el resguardo
de los apartarrayos como se indica en 280-28, su estructura y partes metálicas
que no conducen corriente eléctrica, deben ser puestos a tierra.
c) Apartarrayos instalados
en terminales de cables subterráneos. Cuando se instalen en terminales de
cables subterráneos con cubiertas metálicas, éstas deben conectarse al mismo
sistema de tierra de los apartarrayos.
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CIBERGRAFÍA
http://www.mappec.com/apartarrayos.html
http://es.scribd.com/doc/58928393/86/APARTARRAYOS
http://isiesa.com.mx/apartarrayos-y-conectores/
http://www.sinergiasoluciones.com.mx
