Técnicas y Metodologías en la Evaluación de Pararrayos

EQUITEST COLOMBIA SAS Representante de la marca SCOPE, se complace en ofrecer el equipo de prueba para

pararrayos de nueva generación SA 30i+, Premio al mejor producto en la categoría general ELECRAMA 2016

TÉCNICAS Y METODOLOGÍAS PARA LA EVALUACIÓN DE PARARRAYOS

El pararrayos se coloca como un guardián, en la entrada de las líneas de transmisión de una subestación. El pararrayos protege equipos costosos como transformadores y reactores brindando protección, y garantizando la seguridad, en condiciones adversas a sobre tensiones, impulsos de tensión a alta frecuencia (Tipo rayo), etc.

En las últimas décadas, los pararrayos han evolucionado del uso de carburo de silicio al óxido de zinc (ZnO). Si bien ZnO ofrece una protección superior, sin embargo, con bloques ZnO tienden a fallar críticamente una vez que comienza su degradación.

Algunos de los factores comunes que conducen a la degradación de los bloques de ZnO son los impulsos tipo rayos, sobretensiones, acumulación de humedad, contaminación ambiental y el envejecimiento gradual de los pararrayos.

Como consecuencia de los factores antes mencionados, la resistencia efectiva de los pararrayos reduce significativamente lo que lleva a un aumento en la corriente de fuga (I_t) y, por lo tanto, también las pérdidas I²R.

Las pérdidas de I²R generan más calor y aceleran el envejecimiento, lo que a su vez disminuye la resistencia efectiva de los pararrayos, lo que finalmente conduce a su falla completa.

Circuito Eléctrico Equivalente del Pararrayos

Comprender el circuito eléctrico equivalente de los pararrayos es fundamental para controlar su salud y obtener un rendimiento óptimo.

En condición normal se comporta como un aislador.
En condición de alto voltaje se comporta como un conductor.
R: Valor de componente resistiva.
C: Valor de componente capacitiva.
Ir: Corriente Resistiva.
Ic: Corriente Capacitiva.
1 y 2: Puntos de Medida de Corriente.
1. Punto de Alto Voltaje.
2. Punto de Referencia Tierra, así como la ubicación de la medición actual.

La componente capacitiva de la corriente de fuga permanece casi constante, es la corriente de fuga resistiva la principal responsable del calentamiento de los bloques ZnO de los pararrayos.

Con una mayor disipación de calor, los Bloques de los pararrayos pueden volverse térmicamente inestables y provocar fugas térmicas y tal vez explosiones. Por lo tanto, el monitoreo regular de la corriente de fuga que fluye en los bloques de ZnO es primordial.

Técnicas Utilizadas

1. Medición de Tan Delta.

Con una degradación del pararrayos, el valor de I_r aumenta, lo que resulta en un aumento del ángulo Delta que finalmente resulta en un mayor valor del Tan Delta. Monitorear la tendencia del valor Tan Delta forma la base de la técnica de medición Tan Delta.

2. Prueba de Resistencia de Aislamiento/Prueba de Corriente de Fuga CC.

En esta técnica, se realiza una prueba de resistencia de aislamiento o prueba de corriente de fuga en la CC que elimina el valor I_c y solo el valor I_r se refleja en los resultados de la medición. Esta medición es menos precisa para proporcionar una imagen real de la salud de los pararrayos.

3. Medida de Corriente de Fuga Resistiva del Tercer Armónico.

En esta técnica, la corriente de fuga que fluye a través del cable de tierra se mide con la ayuda de un amperímetro especializado. A partir de la corriente de fuga, se calculan los armónicos de tercer orden a partir de los cuales se deriva el componente resistivo de tercer orden.

Esta es la técnica más preferida ya que es una medición On-line, no requiere ningún retiro del dispositivo a probar.

Medición de la Corriente de Fuga Resistiva o Pérdida de Potencia

Según la norma estándar IEC 60099-5 , existen 8 métodos diferentes para medir la corriente de fuga resistiva o la pérdida de potencia en la técnica de medición de corriente de fuga de AC. Estos 8 métodos se clasifican en A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3 y C.

Mientras que los métodos A1 a A4 describen la medición directa de la corriente de fuga resistiva, los métodos B1 a B3 describen la determinación indirecta del componente resistivo mediante un análisis armónico de la corriente de fuga y el método C explica la determinación directa de la pérdida de potencia.

No dude en contactarnos para obtener una explicación más detallada de cada método mencionado en IEC 60099-5. IEC 60099-5 cláusula 6.5 destaca una comparación detallada de los diversos métodos de medición de corriente de fuga.

De la tabla anterior se desprende que los métodos B1 y B2 ofrecen los mejores resultados en comparación con otros métodos.

Sin embargo, el método B2 proporciona un análisis de salud más preciso del pararrayos en comparación con el método B1, ya que el efecto / error de los armónicos presentes en el voltaje del sistema se compensa solo en el método B2.

Por lo tanto, podemos concluir que el método B2 es el mejor método a seguir al evaluar la salud de los pararrayos.

ALCANCE SA 30i+

SCOPE SA 30i+ es un analizador de corriente de fuga inalámbrico de última generación diseñado para evaluar la vida residual de los pararrayos de óxido de metal.

SA 30i+ mide con precisión y muestra directamente los valores de la corriente de fuga total y la corriente de fuga resistiva del tercer armónico junto con la compensación armónica según IEC 60099-5-B2.

Diseñado para trabajar bajo el ruido electrostático hostil que se encuentra en los patios de distribución de EHV de hasta 765 kV, el SA 30i+ de SCOPE proporciona sin problemas Corriente de fuga resistiva corregida después de aplicar los factores de corrección necesarios para los cambios en el voltaje y la temperatura del sistema. Para obtener más información, visite https://www.scopetnm.com/test-and-measurements/item/75-sa-30i o escríbanos a equitest@equitest.co, Representante de SCOPE en Colombia.