ABB Pararrayos Guia Comprador

Descargadores de sobretensiones de alto voltajeGua para el Comprador

ABB Surge Arresters Gua para el Comprador

Edicin 5, 2005-10

1

ndice

Tabla de contenidosSECCIN-PGINA

Informacin del producto

Introduccin Deniciones Procedimiento de seleccin simplicado Caractersticas de diseo - Descargadores con revestimiento de porcelana, EXLIM Caractersticas de diseo - Descargadores con revestimiento de polmero de silicona, PEXLIM El concepto PEXLINK Control de calidad y pruebas

A-2 B-1 C-1 D-1 E-1

F-1 G-1

Informacin tcnica

Descargadores de sobretensiones de xido de zinc con aislador con revestimiento de polmero de silicona: PEXLIM R, clase IEC 2 PEXLIM Q, IEC clase 3 PEXLIM P, IEC clase 4 HS PEXLIM P-T, IEC clase 4 HS PEXLIM T-T, IEC clase 5 H-1 I-1 J-1 K-1 L-1

Descargadores de sobretensiones de xido de zinc con aislador con revestimiento de porcelana: EXLIM R, IEC clase 2 EXLIM Q-E, IEC clase 3 EXLIM Q-D, IEC clase 3 EXLIM P, IEC clase 4 EXLIM T, IEC clase 5 Accesorios: Monitor de descargadores de sobretensiones EXCOUNT-II Contador de sobretensiones EXCOUNT-A R-1 S-1 T-1 U-1 U-3 M-1 N-1 O-1 P-1 Q-1

Informacin

Orden de compra ndice Anotaciones del cliente

A-1

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Introduccin

Suministro elctrico seguro, estable y econmico con los descargadores de sobretensiones ABBLos descargadores de sobretensiones ABB constituyen la proteccin principal contra sobretensiones atmosfricas y de funcionamiento. Por regla general se conectan en paralelo con el equipo a proteger, para disipar la sobrecorriente. Los elementos activos (bloques de ZnO) de los descargadores de sobretensiones ABB estn fabricados con un material de resistencia cermico altamente alineal, compuesto principalmente por xido de cinc mezclado y sinterizado con otros xidos metlicos. Con un control de calidad riguroso y numerosos ensayos en todas las fases de fabricacin, desde las materias primas hasta el producto acabado, se garantiza que los descargadores de sobretensiones ABB soporten las sobretensiones nominales con facilidad y amplio margen. La gama contiene diferentes dimensiones y permite ofrecer una gran variedad de descargadores estndar as como soluciones a la medida del cliente en lo que respecta a los niveles de proteccin y la capacidad energtica. Esta Gua para el comprador trata sobre los descargadores de sobretensiones de alto voltaje para aplicaciones de CA normales. Para otras aplicaciones como, por ejemplo, la proteccin de condensadores en serie, proteccin de condensadores en derivacin o aplicaciones de CC, tenga la amabilidad de consultar con el representante comercial de ABB.Modelo Tensin de red mxima 2) Tensin nominal 2) Requisitos energticos/ Intensidad de descarga elctrica Resistencia mecnica 3)

Gama de productosFamilia de productos Clasicacin de descargadores 1)

Um kVrms

Ur kVrms 18 - 144 42 - 360 42 - 360 Moderada Alta Muy alta

Nm 1 600 4 000 4 000

PEXLIM - Descargadores con revestimiento de polmero de silicona Excelentes para aplicaciones con requisitos de bajo peso, espacios reducidos, montaje exible, robustez y seguridad adicional del personal Componente principal del concepto PEXLINKTM para proteccin de lneas de transporte de energa. HS PEXLIM - Descargadores con revestimiento de polmero de silicona de alta resistencia Ideales para aplicaciones con una gran actividad ssmica. EXLIM - Descargador con revestimiento de porcelana

10 kA, IEC clase 2 10 kA, IEC clase 3 20 kA, IEC clase 4

PEXLIM R PEXLIM Q PEXLIM P

24 - 170 52 - 420 52 - 420

20 kA, IEC clase 4 20 kA, IEC clase 5

HS PEXLIM P HS PEXLIM T

245 - 550 245 - 800

180 - 444 180 - 612

Muy alta Muy alta

28 000 28 000

10 kA, IEC clase 2 10 kA, IEC clase 3 10 kA, IEC clase 3 20 kA, IEC clase 4 20 kA, IEC clase 5

EXLIM R EXLIM Q-E EXLIM Q-D EXLIM P EXLIM T

52 - 170 52 - 245 170 - 420 52 - 550 245 - 800

42 - 168 42 - 228 132 - 420 42 - 444 180 - 624

Moderada Alta Alta Muy alta Muy alta

7 500 7 500 18 000 18 000 18 000

1) Clasicacin de descargador segn IEC 60099-4 (corriente de descarga nominal, clase de descarga en lnea). 2) A peticin del cliente puede ser posible ofrecer descargadores con voltajes inferiores o superiores para aplicaciones especiales. 3) Carga de servicio dinmica mxima admisible (MPDSL).


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A-2

Deniciones

DenicionesNota: Las normas citadas a continuacin son las ltimas ediciones de IEC 60099-4 y ANSI/ IEEE C62.11. ANSI (MCOV) ANSI establece la tensin de trabajo continuo mxima (MCOV) para todas las caractersticas nominales de descargador utilizadas en una tabla. El valor es utilizado en todas las pruebas especicadas por ANSI. MCOV es menos estricta en lo que se reere a la distribucin de tensin desigual en un descargador.

Tensin mxima de red (Um)

La tensin mxima entre fases durante el servicio normal.

Corriente de descarga nominal (IEC)El valor mximo del impulso de corriente de descarga que se utiliza para clasicar el descargador.

Sobretensiones temporales (TOV)

Corriente de clasicacin de descarga (ANSI/IEEE)La corriente de descarga nominal que se utiliza para efectuar las pruebas de clasicacin.

Tensin nominal (Ur)

Un descargador que cumple con la norma IEC debe resistir su tensin nominal (Ur) durante 10 s despus de ser precalentado a 60C y sometido a una inyeccin de energa segn se dene en la norma. As, Ur debe ser como mnimo igual a la capacidad de sobretensin temporal de 10 segundos de un descargador. Adems, la tensin nominal se utiliza como parmetro de referencia. Nota: La capacidad de sobretensin temporal de los descargadores EXLIM y PEXLIM sobrepasa los requisitos de IEC.

Las sobretensiones temporales, a diferencia de las sobretensiones instantneas, son sobretensiones de frecuencia industrial oscilantes de duracin relativamente larga (entre algunos ciclos y varias horas). La forma ms habitual de sobretensin temporal se produce en las fases sanas de una red, durante una prdida a tierra en una o varias fases. Otras fuentes de sobretensin temporal son el rechazo de carga, la energizacin de lneas descargadas, etc. La capacidad de sobretensin temporal de los descargadores est indicada con la carga energtica primaria en los catlogos pertinentes.

Tensin residual/tensin de descargaste es el valor mximo de la tensin, que aparece entre los terminales de un descargador cuando pasa por l la corriente de descarga. La tensin residual depende de la magnitud y la forma de onda de la corriente de descarga. Las caractersticas de tensin y corriente de los descargadores se indican en los catlogos pertinentes.

Tensin de funcionamiento nominal (ANSI)Es la tensin nominal mxima admisible entre terminales para el funcionamiento de un descargador.

Capacidad de energa

Tensin de trabajo continuo

Es la tensin de frecuencia industrial ecaz mxima admisible que se puede aplicar de forma continua entre los terminales del descargador. Esta tensin se dene de distintas formas (se verica con diferentes procedimientos de prueba) en IEC y ANSI. IEC (Uc) IEC permite al fabricante decidir la tensin Uc. El valor se verica en la prueba normalizada. Debe explicarse cualquier distribucin de tensin desigual en el descargador.B-1 Edicin 5, 2005-10

Las normas no denen de forma explcita la capacidad de energa de un descargador. La nica medida especicada es la Clase de Descarga de Lnea en IEC. Por regla general, esta informacin no es suciente para comparar diferentes fabricantes y, por consiguiente, ABB tambin presenta la capacidad de energa en kJ/kV (Ur). Esto se hace de tres formas distintas: Dos impulsos, segn la clusula IEC 8.5.5. sta es la energa a que es sometido el descargador en la prueba normalizada de la sobretensin de trabajo (clusula 8.5.5.), mantenindose posteriormente la estabilidad trmica con la sobretensinABB Surge Arresters Gua para el Comprador

Deniciones

temporal y la Uc especicadas. Energa de prueba rutinaria sta es la energa total a que es sometido cada uno de los bloques en nuestras pruebas de produccin. Energa de impulso nico sta es la energa mxima admisible a la que puede ser sometido un descargador en un slo impulso con una duracin de 4 ms o ms, mantenindose posteriormente la estabilidad trmica con la sobretensin temporal y la Uc especicadas. Nota: Los valores correspondientes basados en la Uc se obtienen multiplicando los valores del catlogo por la relacin Ur/Uc.

la correccin de altitud: IEC: 15% para impulsos cortos y 10% para impulsos largos (al nivel del mar) ANSI: 20% para impulsos cortos y 15% para impulsos largos (al nivel del mar) Nota: Los factores de correccin de altitud son 13% por 1.000 m (IEC) y 10% por 1.000 m (ANSI). Todos los descargadores EXLIM y PEXLIM cumplen completamente con las normas IEC y ANSI para instalaciones hasta 1.000 m de altitud, normalmente con amplio margen.

Caractersticas de contaminacin

Capacidad de cortocircuito

Es la capacidad de un descargador, en caso de producirse una sobrecarga por cualquier motivo, de conducir la corriente de cortocircuito de servicio resultante sin sufrir una ruptura violente que podra causar daos en los equipos circundantes o daos personales. Despus de una operacin de este tipo se debe cambiar el descargador. La corriente de cortocircuito de servicio puede ser alta o baja, dependiendo de la impedancia y las condiciones de puesta a tierra de la red. Por tanto, la capacidad de cortocircuito se verica con diferentes niveles de corriente.

IEC 60815 dene cuatro niveles de contaminacin (entre moderada y muy fuerte) y estipula la fuga requerida para revestimientos de porcelana indicada en la tabla adjunta.Nivel de contaminacin Moderado (L) Medio (M) Alto (H) Muy alto (V) Fuga especca en mm/kV (Um) 16 20 25 31

Resistencia del aislamiento externoEs el valor mximo de la tensin aplicada (para una forma de onda especicada) que no genera un arco en el descargador. A diferencia de otros equipos, los descargadores estn diseados para descargar internamente y la tensin en el revestimiento no puede sobrepasar nunca los niveles de proteccin. As, el aislamiento externo est autoprotegido si su resistencia es superior a los niveles de proteccin corregidos para la altitud de instalacin. Las normas especican los siguientes factores de seguridad adicional, excepto

Si no existen normas similares para revestimientos de polmero, la tabla tambin rige actualmente para esos revestimientos. La distancia de fuga es la longitud medida a lo largo del perl externo del revestimiento y sirve de medida del comportamiento del descargador en entornos contaminados en lo que respecta al riesgo de arcos externos. Dado que el dimetro medio de los descargadores normalizados es inferior a 300 mm, la distancia de fuga especca es igual a la distancia de fuga nominal.


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Deniciones

Denitions - Descargadores para lneas de transmisinArco inversoSe produce cuando la descarga alcanza la estructura o el cable de apantallamiento areo, La corriente de descarga, que uye a travs de la torre y la impedancia de la base, produce diferencias de potencial a travs del aislamiento de la lnea. Si se supera la resistencia del aislamiento de lnea, se produce un arco, es decir un arco inverso. El arco inverso es ms frecuente cuando la impedancia de la base de la torre es alta.

Apantallamiento

Proteccin de conductores de fase de las descargas atmosfricas directas; en general, mediante conductor(es) adicional(es) tendidos en la cima de las torres y conectados a tierra a travs de las estructuras de torres.

ngulo de apantallamiento

El ngulo incluido, generalmente entre 20 y 30 grados, entre el cable de apantallamiento y el conductor de fase.

Lneas de aislamiento compactas

Lneas de transmisin con espacios reducidos entre fases, y entre fase y tierra, y con menor nivel de resistencia del aislamiento que para las lneas normales para la misma tensin de red.

Fallo de apantallamiento

Se produce cuando una descarga atmosfrica alcanza un conductor de fase de una lnea protegida por cables apantallados areos.

Factor de acoplamiento

TLA

Es la relacin de la tensin de descarga incluida en un conductor paralelo con respecto a la de un conductor alcanzado por la descarga. Este factor se determina en base a la relacin geomtrica entre fase y tierra (o conductores de fase protegidos). Un valor que suele utilizarse para nes estimativos es 0,25.

Descargadores para lneas de transmisin.

Impedancia de base de la torre

La impedancia vista por una sobretensin por descarga atmosfrica que uye desde la base de la torre hasta la tierra real. El riesgo de arco inverso aumenta con el incremento de la impedancia de base.

Capacidad de energa

La energa que puede absorber un descargador, en uno o ms impulsos, sin daos y sin prdida de estabilidad trmica. La capacidad vara para diferentes tipos y duracin de impulsos.

Ondas viajeras

ndice isoquerunico

Nmero anual de das con tormentas elctricas para una regin determinada.

Se producen cuando el rayo alcanza un tramo de lnea de transmisin y una sobretensin de alta corriente es inyectada en el conductor alcanzado por la descarga. La tensin de choque y las ondas de corriente se dividen y propagan en ambas direcciones desde el terminal de impacto a una velocidad de aproximadamente 300 km por milsima de segundo con magnitudes determinadas por la corriente de impacto y la impedancia caracterstica de lnea.

B-3

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Seleccin de descargadores

Procedimiento de seleccin simplicadoPara una gua de seleccin detallada, vanse las publicaciones de ABB PTHVP/A 2300E y PTHVP/A 2310E. Estos catlogos contienen una lista de los descargadores normales ABB disponibles; con revestimiento de porcelana tipo EXLIM y con revestimiento de polmero de silicona tipo PEXLIM. La seleccin se hace con dos pasos principales: Contrastando las caractersticas elctricas de los descargadores con los requisitos elctricos de la red Contrastando las caractersticas mecnicas de los descargadores con los requisitos mecnicos y medioambientales de la red La seleccin nal se reeja en la designacin de tipo del descargador.

Parmetros del sistema y del descargador

GlosarioUm Uc Ur Tensin mxima de red Tensin de trabajo continuo Tensin nominal Upl Uws Uwl k Ups Factor de prdida a tierra Nivel de proteccin de impulso de funcionamiento Nivel de proteccin de impulso de descarga Nivel de resistencia de impulso de funcionamiento Nivel de resistencia de impulso de descarga

TOV Sobretensin temporal T Factor de resistencia de sobretensin temporal


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C-1


Diagrama de ujo para la seleccin simplicada de los descargadores de sobretensiones

C-2

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Contrastando las caractersticas elctricasTensin nominal del descargador (Ur)Para cada tensin de red, las tablas Datos de proteccin garantizados presentan una serie de tensiones Ur y tensiones de funcionamiento continuo mximas Uc, todas las cuales pueden resistir con amplio margen la tensin de trabajo continuo actual (Uca). Por lo tanto, la seleccin de Ur slo es una funcin de las sobretensiones temporales aplicadas, TOV, (Utov), considerando sus amplitudes y duracin. Las sobretensiones temporales (TOV) son voltajes de larga duracin generados por eventos de la red, generalmente de frecuencia industrial (p.f.) o casi de frecuencia industrial, con o sin armnicas. Los descargadores deben resistir la energa trmica generada por ellas. Normalmente una prdida a tierra de una o dos fases produce una sobretensin temporal en la(s) fase(s) sana(s), as como en el neutro de los transformadores conectados en estrella. Su amplitud viene determinada por las condiciones de puesta a tierra de la red, y su duracin por el tiempo de eliminacin de la falla. Si el factor de prdida a tierra, (k) = Utov/ Uca, es de 1,4 o inferior, se considera que la red est efectivamente conectada a tierra. Generalmente esto implica una conexin slida del neutro en la red de tierra. Todas las dems formas de conexin a tierra mediante una impedancia o sin neutro a tierra se consideran inefectivas con k = 1,73 Para redes efectivamente conectadas a tierra, el tiempo de eliminacin de la falla es generalmente inferior a 1 segundo, aunque puede variar considerablemente segn las redes. Los catlogos contienen una lista de valores de capacidad de sobretensin temporal para una duracin de 1 y 10 segundos despus de una carga energtica primaria (un enfoque conservador). Para otras duraciones o para condiciones de sobretensin temporal especcas, siga este procedimiento: Considere cada sobretensin temporal por separado. En las curvas de sobretensin temporal, lea el factor de resistencia a sobretensiones temporales (T) para el tiempo correspondiente al tiempo de eliminacin de la falla. Utov/T indica el valor mnimo de Ur para resistir esta sobretensin temporal. Elija el valor nominal normal inmediato superior. La seleccin nal de Ur ser el valor de Ur ms alto obtenido con los clculos anteriores para cada sobretensin temporal.ABB Surge Arresters Gua para el Comprador Tierra del sistema Efectiva Efectiva Inefectiva Duracin del fallo 1s 1s 10 s Tensin de la red Um (kV) 100 123 170 Tensin nominal mnima, Ur (kV) 0,8 x Um 0,72 x Um 0,91 x Um 0,93 x Um (EXLIM T) 1,11 x Um 1,25 x Um

Inefectiva Inefectiva

2h >2h

170 170

Tabla 1. La tabla indica un valor mnimo de tensin nominal del descargador (Ur). En cada caso, elija el valor nominal normal inmediato superior, segn la indicacin del catlogo.

Nota: No seleccione un valor de Ur inferior que el obtenido como se indic anteriormente excepto si se conocen los parmetros con mayor exactitud; de lo contrario, el descargador puede sobrecargarse con sobretensiones temporales.

Capacidad de energa elctrica & clase de lnea de descarga

IEC clasica los descargadores segn su corriente de descarga nominal. Los descargadores de 10 y 20 kA tambin se clasican segn la capacidad de energa elctrica expresada como clase de descarga de lnea (2 a 5) vericada en una prueba de corriente de larga duracin y una prueba normalizada de sobretensin de trabajo. En esta ltima, el descargador es sometido a dos impulsos de amplitud y duracin determinadas, despus de los cuales debe mantener la estabilidad trmica con Uc. La cifra de clase es una indicacin aproximada de la energa absorbida esperada por impulso, expresada en kJ/kV (Ur). Segn se desprende de la Tabla 2, los descargadores ABB estn probados para una capacidad de absorcin de energa mucho ms alta.Clasicacin Tipo EXLIM R PEXLIM R EXLIM Q PEXLIM Q EXLIM P PEXLIM P HS PEXLIM P EXLIM T HS PEXLIM T Clase de descarga de lnea 2 2 3 3 4 4 4 5 5 Capacidad de energa (2 impulsos) kJ/kV (Ur) 5.0 5.1 7.8 7.8 10.8 12 10.5 15.4 15.4 Gama de aplicacin normal (Um)

170 kV 170 kV170 -420 kV 170 -420 kV 362 -550 kV 362 -550 kV 362 -550 kV 420 -800 kV 420 -800 kV

Tabla 2. Capacidad de energa de los descargadores ABB: El rango de aplicacin normal es solamente orientativa. Pueden ser necesarios descargadores de clase superior, dependiendo de los parmetros especcos.Edicin 5, 2005-10 C-3


Contraste de las caractersticas elctricasAunque la capacidad de energa se dene de forma distinta en ANSI, la gama de aplicacin normal indicada anteriormente tambin se aplica a sistemas ANSI. Para casos especcos y especiales (por ejemplo, bateras de condensadores) puede ser necesario calcular la capacidad de energa segn se indica en IEC 600995 y otras guas; por ejemplo la publicacin PTHVP/A 2312en. Nota: En las normas ANSI, Uwl se indica como BIL y Uws como BSL. Normalmente los mrgenes son excelentes debido a los bajos valores de Upl, Ups y a que, actualmente, la mayora de equipos tienen valores Uwl y Uws altos. Sin embargo, segn la distancia elctrica entre el descargador y el equipo protegido, el margen de Upl se reduce, con lo que los descargadores no protegen a los equipos que no estn muy cerca (es decir, dentro de su zona de proteccin). La exibilidad de instalacin de los descargadores PEXLIM puede ser ventajosa para reducir los efectos de la distancia. Tambin puede ser til usar descargadores de entrada de lnea. Para informacin ms detallada acerca de esto, vea las publicaciones PTHVP/A 2310E y PTHVP/A 2120en. Nota: La reduccin del efecto distancia no afecta al margen de Ups debido a que el tiempo frontal de un impulso de sobretensin de trabajo es ms largo. Se recomiendan unos mrgenes de proteccin (considerando el efecto distancia) del orden del 20% o superior para compensar las dudas y la posible reduccin de los valores de resistencia del equipo protegido debida al envejecimiento. En caso de que el tipo de descargador seleccionado no proporcionara los mrgenes de proteccin deseados, se debe elegir un descargador con una clase de descarga de lnea superior, lo cual se traduce automticamente en un valor Upl inferior. Nota: NO usar un valor (Ur) inferior al seleccionado para intentar mejorar los mrgenes, puesto que podra causar una reduccin inaceptable de la capacidad de sobretensiones temporales. Para ms ayuda en la seleccin, vea el esquema de ujo simplicado en el inicio de este captulo.

Niveles de proteccin (Upl y Ups)

Para propsitos de coordinacin, considerar el nivel de proteccin de impulso de descarga (Upl) de 10 kA para Um 362 kV y de 20 kA para tensiones superiores. De forma similar, los niveles de proteccin de impulso de trabajo (Ups) para propsitos de coordinacin varan entre 0,5 kA (para Um 170 kV) y 2 kA (para Um 362 kV). Los valores se encuentran en las tablas del catlogo y tambin se pueden calcular fcilmente con la Tabla 3. En este ltimo caso, deben redondearse al alza.Clasicacin Tipo Corriente de descarga nominal (In) Upl/Ur a 10 kAp Upl/Ur a 20 kAp Ups/Ur

EXLIM R PEXLIM R EXLIM Q PEXLIM Q EXLIM P PEXLIM P HS PEXLIM P EXLIM T

10 10 10 10 20 20 20 20

2.590 2.590 2.350 2.350 2.275 2.275 2.275 2.200 2.5 2.5 2.5 2.4

2.060 a 0,5 kAp 2.060 a 0,5 kAp 1.981 a 1,0 kAp 1.981 a 1,0 kAp 2.020 a 2,0 kAp 2.020 a 2,0 kAp 2.020 a 2,0kAp 2.020 a 2,0 kAp

Tabla 3. Upl y Ups para los descargadores ABB

Mrgenes de proteccin

Mrgenes de proteccin(en %), calculados con las corrientes de impulso de coordinacin de la Tabla 3, se denen como sigue: Margen de impulsos de descarga elctrica = ((Uwl/Upl)-1) x 100, donde Uwl es la resistencia del aislamiento externo del equipo a los impulsos de descarga. Margen de impulsos de funcionamiento = ((Uws/Ups)-1) x 100, donde Uws es la resistencia del aislamiento externo del equipo a los impulsos de funcionamiento.C-4 Edicin 5, 2005-10



Contraste de las caractersticas mecnicasLa columna de varistores debe tener un revestimiento adecuado para resistir los efectos a largo plazo de la carga de la red y las cargas del medio ambiente. reducir la carga esttica. En el caso de los descargadores PEXLIM, la suspensin adicional reduce an ms la carga terminal esttica, por lo que estos descargadores tambin se pueden usar para tensiones altas sin sufrir problemas mecnicos. En el caso de descargadores cortos, la resistencia mecnica de PEXLIM es aproximadamente igual a la de EXLIM. Para descargadores largos, la menor resistencia mecnica de PEXLIM se puede compensar con una instalacin suspendida o por debajo, o con refuerzos especiales en la instalacin vertical. Para detalles, ver la

Distancia de fuga externa

IEC 60815 dene las distancias de fuga mnimas para diferentes condiciones ambientales. Seleccione el revestimiento necesario para la fuga deseada; el mismo que se usa para otros equipos de la misma ubicacin. Si los requisitos de fuga son superiores a 31 mm/kV, consulte con ABB para un diseo especial.

Prueba mecnica de descargadores con revestimiento de silicona PEXLIM P.

Los descargadores PEXLIM, que tienen un revestimiento altamente hidrfobo son ms adecuados que los descargadores EXLIM para zonas extremadamente contaminadas, y en muchos casos es justicado utilizar una fuga inferior.

publicacin PTHVP/A 2120en.Tipo de descargador EXLIM R-C EXLIM Q-D EXLIM Q-E EXLIM P-G EXLIM T-B PEXLIM R-Y PEXLIM Q-X PEXLIM P-X HS PEXLIM P HS PEXLIM T Resistencia de cantilever (Nm) MPDSL 7 500 18 000 7 500 18 000 18 000 1 600 4 000 4 000 28 000 28 000 PSSL 3 000 7 200 3 000 7 200 7 200 n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. DPSSL n.a. n.a. n.a. n.a. n.a. 1 000 2 500 2 500 19 000 19 000

MPDSL - Carga de servicio dinmica mxima admisible. PSSL - Carga de servicio esttica admisible (para descargadores PEXLIM es un valor declarado que se basa en la carga cclica). DPSSL - Carga de servicio esttica permisible declarada.C-5

Resistencia mecnica

La mxima carga esttica utilizable y la carga de soporte admisible (cantilever load) se indica en los catlogos relevantes y se resume en la Tabla 4. Puesto que los descargadores no conducen altas corrientes en forma continua, deberan estar equipados con conductores, abrazaderas de poco peso paraABB Surge Arresters Gua para el Comprador

Tabla 4. Carga de potencia admisible en los descargadores ABBEdicin 5, 2005-10


Procedimiento de seleccin simplicadoDescargadores de neutro a tierraPara descargadores de neutro a tierra, la tensin recomendada es aproximadamente igual a la tensin mxima de red dividida por 3. Los descargadores de neutro a tierra recomendados en las secciones pertinentes estn calculados para redes sin conexin a tierra con duracin de falla relativamente larga. Las caractersticas elctricas son idnticas a las de los descargadores estndar con la tensin nominal correspondiente. Estos descargadores tienen un valor de Uc nulo y no son sometidos a sobretensiones en condiciones normales de funcionamiento. Los descargadores de neutro a tierra deben ser preferentemente del mismo tipo que los de fase a tierra. Para redes compensadas con bobina, con lneas radiales largas, rigen consideraciones especiales. Puede ser necesaria una tensin nominal ms alta (20% a 40%) que la indicada.

Aplicaciones especiales

Consulte con el representante de ABB ms cercano si requiere asistencia en la seleccin de descargadores para aplicaciones especiales como proteccin de bateras de condensadores en derivacin o en serie, cables y empalmes de cables areos, mquinas rotativas, sistemas de traccin, lneas areas, HVDC, etctera, as como caractersticas de descargadores no estandarizados.

Datos de pedido de descargadoresEn los pedidos debe indicarse como mnimo la informacin siguiente: Cantidad y designacin de tipo Tensin nominal Tipo de terminal de lnea Tipo de terminal de tierra Tipo de contador de sobretensiones (si corresponde) Tipo de base aislante (si corresponde). (La base aislante es necesaria si se requiere contador de sobretensiones y/o mediciones de corriente de fuga. Se requiere una base para cada descargador).

Designacin de tipo

La designacin contiene informacin detallada sobre el descargador y su aplicacin. Vea la gura abajo. Los descargadores normales estn destinados a la instalacin vertical erecta. La designacin de tipo de la instalacin invertida (opcional) incorpora una H despus de la tensin de red (Um). Si desea otro ngulo de instalacin, indquelo en el pedido. La designacin de tipo de los descargadores no estndar incorpora letras adicionales, por ejemplo:E M Datos elctricos no normalizados Datos mecnicos no normalizadosPara descargadores invertidos, aada aqu la letra H. Um

Ejemplo de pedido

A continuacin, se presenta un ejemplo tpico de pedido de tres descargadores PEXLIM con los accesorios correspondientes.3 unidades PEXLIM Q192-XV245 Tensin nominal, 192 kV Tipo de terminal de lnea, 1HSA 410 000-L Tipo de terminal de tierra 1HSA 420 000-A 3 unidades Base aislante tipo 1HSA 430 000-A 3 unidades Contador de sobretensiones EXCOUNT-A

Tipo de bloque Ur

Cdigo interno

PEXLIM Q192-XV245 (H) (L)Familia de Nivel de contaminacin descargadores segn IEC 60815. Los descargadores de neutro a tierra llevan una N aqu. Para descargadores de sobretensiones en lneas de transmisin, aadir aqu la letra L.

Nota: Se recomienda rellenar el formulario de pedido, en la seccin T-1, y adjuntarlo al pedido para asegurar que se incluyen todos los parmetros y condiciones comerciales importantes.

C-6

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Ejemplo de seleccin simpleDatos de subestacin:Tensin mxima de red: Ubicacin del descargador: Puesta a tierra de servicio: Tiempo de eliminacin de falla de red: Distancia de fuga: 145 kV Fase a tierra Efectiva 1s 3.000 mm

1 Ur0 = 0,72xUm (segn la tabla 1) = 0,72x145 = 104,4 kVrms. Seleccionar el valor Ur estndar inmediato superior (vea Datos de proteccin garantizados); por ejemplo, 108 kVrmsrms. 2 Segn la tabla 2, para 145 kVrms se elegira normalmente un descargador con descarga de lnea de clase 2, es decir PEXLIM R. Este descargador tiene una relacin Upl/Ur de 2,59, o sea Upl pico de 280 kV a 10 kA (segn la tabla 3). Con un Uwl pico de 550 kV se obtendra un margen de proteccin de (550/280-1)x100 = 96 %. 3 Este margen parece excelente, pero debe tenerse en cuenta que, dependiendo del efecto de distancia y el posible envejecimiento del aislamiento, el margen se reduce a tan solo el 10%

- 15% despus de considerarse el efecto de distancia y segn la empinadura y amplitud del impulso elegido. Por tanto, es muy importante instalar el descargador lo ms cerca posible del objeto a proteger. 4 Si el margen se considera insuciente, elija un descargador de clase 3; por ejemplo, PEXLIM Q con la misma tensin nominal de 108 kV. 5 Para una distancia de fuga de 3.000 mm, por ejemplo, 20,7 mm/kV, debe seleccionarse un revestimiento YH145 (XH145 para PEXLIM Q). 6 Entonces, la designacin de tipo del descargador seleccionado ser: PEXLIM R108-YH145 (o PEXLIM Q108-XH145)


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Diseo

Descargador con revestimiento de porcelana

Caractersticas de diseo - Descargadores con revestimiento de porcelana, EXLIMEl diseo se apoya en ms de 65 aos de experiencia, primero con descargadores SiC, en todos los climas y condiciones del mundo. Los descargadores EXLIM hacen honor a su nombre: EXcellentes LIMitadores de tensin. Es un diseo robusto y ptimamente adaptado a los dems aparatos de las subestaciones. Cada descargador est compuesto por una o varias unidades. Cada unidad est formada por un revestimiento de porcelana que contiene una columna sencilla de bloques de ZnO sometidos a extensas pruebas rutinarias individuales durante la fabricacin y separados con el nmero de separadores que requiere el diseo elctrico del descargador. Por consiguiente, es necesario conectar las unidades en serie, en el orden predeterminado y marcado en las mismas. Vea las instrucciones de instalacin que se entregan con cada descargador. Los descargadores largos suelen requerir (y se entregan con) anillos equipotenciales para mantener una tensin uniforme y aceptable en toda su longitud. Por consiguiente, el funcionamiento de estos descargadores sin los anillos equipotenciales puede causar averas e invalida nuestras garantas. El color normal de la porcelana es marrn, pero se puede entregar de color gris a peticin. El embalaje martimo es estndar.

Dispositivo de sellado y alivio de presin

1 2 3 4 5

Aislador de porcelana Conducto de escape Resorte Bolsa de desecante Chapa de cobre

6 7 8 9 10

Tapa sellante Anillo sellante Placas de caractersticas Bloques de ZnO Tapa de brida

Las bridas estn cementadas en la porcelana y tambin envuelven el dispositivo de sellado. Vea las guras. Para obtener un rendimiento satisfactorio, es importante que las unidades estn hermticamente selladas durante toda la vida til de los descargadores. El dispositivo de sellado en cada extremo de cada unidad consta de una placa de acero inoxidable pretensado con una junta de goma. La placa ejerce una presin continua en la junta contra la supercie del aislador, asegurando el sellado efectivo aunque la junta se asiente debido al envejecimiento. Tambin se usa para jar la columna de los bloques en sentido longitudinal mediante resortes. El sellado de cada unidad se verica despus de la fabricacin con pruebas rutinarias. La placa de sellado est diseada para actuar tambin como sistema de alivio de sobrepresin. Si el descargador es sometido a esfuerzos que sobrepasan su capacidad nominal, se crea un arco interno. Los gases ionizados causan un aumento rpido de la presin interior, la cual a su vez produce la apertura de la placa deABB Surge Arresters Gua para el Comprador

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Descargador con revestimiento de porcelana

Diseo

sellado, permitiendo la salida de los gases ionizados por conductos de escape. Dado que los conductos de ambos extremos estn dirigidos el uno hacia el otro, ello produce un arco externo, alivindose as la presin interna e impidiendo el resquebrajamiento violento del aislador.

Resistencia mecnica

La resistencia mecnica del revestimiento, es decir, la carga de servicio dinmica mxima admisible (MPDSL), est denida segn IEC 60099-4. Por tanto, el momento de rotura es generalmente igual al 120% de la cifra especicada. La base aislante (si se incluye) est adaptada a la resistencia del revestimiento. La carga de servicio esttica admisible (PSSL), es decir el momento continuo, debera limitarse a 40% de MPDSL de acuerdo con IEC 60099-4. A peticin del cliente se ofrecen descargadores con una resistencia mecnica superior a la indicada.

invertido u otra instalacin inclinada. Los descargadores EXLIM se instalan fcilmente siguiendo las instrucciones incluidas en la entrega. Para la instalacin no se requieren herramientas ni instrumentos especiales. Los descargadores adecuadamente seleccionados e instalados prcticamente no requieren mantenimiento durante su vida til y no requieren control. Sin embargo, si se desea, los descargadores se pueden controlar fcilmente en lnea mediante EXCOUNT-II, que incorpora funciones para la medicin de la corriente de fuga resistiva.

Carga mecnicaCarga horizontal (cantilever) La carga horizontal continua admisible mxima est calculada como el momento mximo continuo (esttico) dividido por la distancia entre la base del descargador y el centro de la carga terminal. La magnitud de la corriente continua que pasa por un descargador es de unos pocos mA. As, utilizando una abrazadera de terminal ms ligera y/o conectando el descargador con una derivacin ms ligera se reducen considerablemente los requisitos de resistencia mecnica.

Instalacin, mantenimiento y control

Los descargadores EXLIM estndar estn diseados para la instalacin vertical erecta en una estructura y no requieren refuerzos. A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores EXLIM especiales para montaje suspendido, montaje

Seccin de una unidad EXLIM tpica que ilustra los dispositivos interiores diseados para minimizar la descarga parcial.


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Diseo

Descargador con revestimiento de silicona

Caractersticas de diseo - Descargadores con revestimiento de polmero PEXLIMLos descargadores PEXLIM utilizan los mismos bloques de ZnO que los descargadores EXLIM y tienen un rendimiento elctrico equivalente. La silicona como material aislante se utiliza desde hace ms de 30 aos con buenos resultados, y ABB ha decidido utilizarlo tambin para los descargadores. Proporciona ventajas aadidas como un peso bajo, mejores caractersticas de contaminacin, mayor seguridad del personal y exibilidad de instalacin.

Dos diseos bsicos

La familia PEXLIM de descargadores con revestimiento de silicona ABB viene en dos diseos diferentes:

Diseo PEXLIM moldeado

Diseo del tubo PEXLIM de alta resistencia (HS)

1 2 3 4 5 6 7 8

Devanado protector Aislador de caucho de silicona Base Terminal de lnea Horquilla superior Bloques de ZnO Aro de bra de vidrio Horquilla inferior

1 2 3 4 5 6 7 8

Tapa sellante Aislador de caucho de silicona Tubo de bra de vidrio Terminal de lnea Distanciadores Bloques de ZnO Resorte Conducto de escape

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Diseo

Diseo PEXLIM moldeadoCaractersticas destacadasCada descargador est formado por una o ms unidades, que a su vez pueden constar de uno o ms mdulos. Cada mdulo contiene una columna sencilla de bloques de ZnO que son sometidos a pruebas rutinarias extensas durante la fabricacin y separados con el nmero de separadores que requiere el diseo elctrico del descargador. Los mdulos estn estandarizados en diferentes tamaos segn criterios elctricos, mecnicos y de proceso. ABB emplea un exclusivo diseo patentado para encerrar los bloques de ZnO de cada mdulo con precompresin axial en una caja formada por aros reforzados con bra de vidrio jada entre dos horquillas que tambin hacen de electrodos. Los aros se envuelven con bra de aramida, congurando un diseo de caja abierta para el mdulo. Esta construccin tiene una alta resistencia mecnica y un excelente rendimiento de cortocircuito. Vea las cifras a continuacin. Cada mdulo es sometido a un proceso computarizado de limpieza y preparacin. Seguidamente el mdulo es cargado en una prensa de vulcanizacin altamente automatizada. La silicona es inyectada con presin y temperatura altas (proceso HTV) para una unin completa con las partes activas sin dejar vacos internos ni bolsas de aire. Despus, los mdulos se ensamblan para formar unidades y son sometidos a pruebas rutinarias antes de su embalaje y envo. Para obtener un rendimiento satisfactorio, es importante que las unidades estn hermticamente selladas durante toda la vida til de los descargadores. El proceso de moldeo HTV al vaco garantiza la hermeticidad uniendo toda la longitud entre electrodos. No queda atrapado aire ni gas alguno entre las partes activas y el revestimiento. Por consiguiente, no se requieren juntas ni retenes. Si el descargador es sometido a esfuerzos elctricos que sobrepasan su capacidad nominal, se crea un arco interno. Debido al diseo de caja abierta, se quema fcilmente a travs del material de silicona blando permitiendo que los gases resultantes sean evacuados rpida y directamente. Al mismo tiempo, las bras de aramida impiden la expulsin explosiva de los componentes internos. Por consiguiente, no se requieren valvulas de alivio de presin para este diseo. La capacidad de cortocircuito de autoproteccin es vericada en las pruebas de cortocircuito segn la IEC.

Seccin de un mdulo PEXLIM tpico, que muestra los dispositivos internos y la construccin de caja abierta diseada para mejorar la resistencia mecnica y la seguridad del personal.


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Diseo


Diseo de tubo PEXLIM de alta resistencia (HS)En casos especiales con muy altos requisitos de resistencia mecnica, el diseo moldeado puede no ofrecer la solucin ptima (particularmente, con tensiones de red superiores a 420kV). En su lugar, lo que se requiere es una mezcla entre las caractersticas del EXLIM estndar y los diseos PEXLIM moldeados. El diseo de tubo PEXLIM de alta resistencia (HS) lo proporciona ofreciendo una resistencia mecnica comparable a la de los descargadores EXLIM, pero con un peso muy inferior. Las caractersticas ssmicas y de contaminacin estn al nivel de los descargadores PEXLIM moldeados y, con ello, son superiores a los diseos de porcelana convencionales. verica despus de la fabricacin con pruebas rutinarias. La placa de sellado est tambin diseada para actuar como sistema de alivio de sobrepresin. Si el descargador es sometido a esfuerzos elctricos que sobrepasan su capacidad nominal, se crea un arco interno. Los gases ionizados causan un aumento rpido de la presin interior, la cual a su vez potencia la apertura de la placa de sellado, permitiendo la salida de los gases ionizados por conductos de escape. Dado que los conductos de ambos extremos estn dirigidos el uno hacia el otro, ello produce un arco externo, alivindose as la presin interna e impidiendo el resquebrajamiento violento del aislador. El funcionamiento exitoso del dispositivo de alivio de presin se verica en pruebas de cortocircuito de acuerdo con IEC.

Caractersticas destacadas

El concepto bsico es el reemplazo del revestimiento de porcelana que se utiliza en los descargadores EXLIM por un revestimiento de tubo de bra de vidrio sobre la que se vulcanizan las aletas de silicona. Las bridas de metal son incorporadas sobre el tubo antes del proceso de vulcanizado. La disposicin interna y los dispositivos de alivio de presin son similares a los de los descargadores EXLIM. Para obtener un rendimiento satisfactorio, es importante que las unidades estn hermticamente selladas durante toda la vida til de los descargadores. El dispositivo de sellado en los extremos de cada unidad se indica en la gura, y consta de una placa de acero inoxidable pretensado y una junta de goma. La placa ejerce una presin continua en la junta contra la supercie interior de las bridas, asegurando el sellado efectivo aunque la junta se asiente debido al envejecimiento. Tambin se usa para jar la columna de los bloques en sentido longitudinal mediante arandelas de resorte pesadas. Para mantener el interior libre de humedad, la unidad es evacuada despus del montaje de la placa de sellado y las juntas, y despus se llena de aire seco con un punto de roco bajo. Adicionalmente, durante el montaje se coloca una pequea bolsa de desecante en cada unidad. El sellado de cada unidad se

Seccin de una unidad HS PEXLIM tpica, que muestra los dispositivos internos.

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Diseo

La silicona como aislanteTodos los descargadores PEXLIM usan la silicona para el aislamiento exterior. El caucho de silicona, un material altamente hidrfobo y resistente a la radiacin UV, ha demostrado ser el mejor aislante (en comparacin con la porcelana y otros polmeros) en ensayos realizados en laboratorios independientes y pruebas de campo en diversas partes del mundo. ABB usa inyectores especiales para incrementar estas propiedades y conferir propiedades de alta resistencia a la contaminacin, resistencia a la conduccin elctrica supercial y extincin de incendios. El revestimiento de silicona slo est disponible en color gris. Para ms informacin, vea la publicacin PTHVP/A 2120en. carga continua mxima recomendada garantiza que las funciones elctricas y/o mecnicas del descargador no sufran deterioro alguno, incluso con cargas cclicas prolongadas. Este valor es comparable a la carga de servicio esttica admisible para descargadores de porcelana (PSSL). Si el momento ector admisible para un cierto descargador parece ser insuciente para una determinada carga, considerar uno de los siguientes mtodos para reducir la carga requerida. Usar abrazaderas de terminales ms ligeras y/o derivaciones ms ligeras para los descargadores. A diferencia de la capacidad de corriente (y, con ello, el tamao de las abrazaderas y conductores) requerida para otros equipos de la subestacin, la corriente continua a travs de un descargador slo es de unos pocos mA. As, utilizando abrazaderas de terminal ms ligeras y/o conectando los descargadores con derivaciones ms ligeras se reducen considerablemente los requisitos de resistencia mecnica. Usar otra alternativa de instalacin (suspensin, invertida, etc.). Dado que los descargadores PEXLIM son muy ligeros con respecto a los descargadores con revestimiento de porcelana equivalentes, permiten alternativas de instalacin innovadoras, que pueden reducir an ms los requisitos de momento ector; en particular, en el caso del PEXLIM de diseo moldeado. Vea la publicacin PTHVP/A 2120en. Esto, a su vez, puede generar el benecio adicional de estructuras ms ligeras con una reduccin de costes, o incluso la eliminacin total de la necesidad de una estructura separada. Descargadores largos, montados en pedestal, con resistencia superior a la indicada se ofrecen a peticin del cliente. El terminal de lnea y la base aislante (si se incluye) estn adaptados o superan la resistencia del revestimiento del descargador.

Resistencia mecnica

Las normas actuales carecen de deniciones y pruebas adecuadas con respecto a la resistencia mecnica de los materiales polimricos compuestos. No obstante, un lmite de daos ha sido denido en IEC60099-4 como el valor mnimo de potencia perpendicular al eje longitudinal que causa una avera mecnica. Del mismo modo, la carga de servicio dinmica mxima admisible (MPDSL) es la mayor fuerza dinmica que se puede aplicar durante el servicio sin causar daos mecnicos en el descargador. Todos los diseos PEXLIM exhiben una resistencia muy alta sujetos a cargas de traccin o compresin; por lo tanto, lo que interesa es la carga cantilever. Para poder aplicarse a diferentes longitudes de descargadores, la carga se indica como momento ector en esta gua. Asimismo, dado que los descargadores PEXLIM estndar de varias unidades constan de unidades de igual resistencia, el momento ector en la base del descargador es la nica cifra de inters. Debido a la exibilidad de la construccin, los descargadores PEXLIM pueden presentar una deexin visible en el extremo de lnea del descargador cuando la carga es mxima. Esta deexin es limitada por nuestro valor declarado para carga de servicio esttica admisible (DPSSL), que se indica en la Tabla 4. EstaABB Surge Arresters Gua para el Comprador

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Instalacin, mantenimiento y controlLos descargadores PEXLIM estndar estn diseados para la instalacin vertical en una estructura y no requieren refuerzos. A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores PEXLIM especiales para montaje suspendido, montaje invertido u otra instalacin inclinada. Existen dos gamas estndar de los descargadores PEXLIM de diseo moldeado para las siguientes alternativas de instalacin: Instalacin vertical, montada en una estructura o suspendida por el terminal de lnea de un conductor. Estos descargadores tambin se pueden utilizar para instalacin angular positiva (por encima de la horizontal). Instalacin vertical invertida para montaje debajo de una estructura; como un prtico. Estos descargadores tambin se pueden utilizar para instalacin angular negativa (por debajo de la horizontal). Todos los descargadores PEXLIM se instalan fcilmente siguiendo las instrucciones incluidas en la entrega. Para la instalacin no se requieren herramientas ni instrumentos especiales. Las unidades de descargadores de unidades mltiples deben conectarse en serie en un orden predeterminado como se indica en las unidades y se explica en las instrucciones que se incluyen en cada caja. Un montaje incorrecto puede ocasionar averas que anulan nuestra garanta. El diseo de descargadores largos suele exigir anillos equipotenciales para mantener un esfuerzo elctrico uniforme y admisible a lo largo de su longitud. Estos anillos equipotenciales se incluyen en el suministro de los descargadores. La instalacin o el funcionamiento de estos descargadores sin los anillos de graduacin externa pueden causar averas e invalida nuestra garanta. Los descargadores adecuadamente seleccionados e instalados prcticamente no requieren de mantenimiento durante su vida til y no requieren control. Sin embargo, si se desea, los descargadores se pueden controlar fcilmente en lnea mediante EXCOUNT-II, que incorpora funciones para la medicin correcta de la corriente de fuga resistiva. Para ms informacin, consulte el captulo que se reere a este contador.

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Descargadores de sobretensiones para lneas de transmisin

El concepto PEXLINKLos propietarios de sistemas de transmisin grandes y pequeos, tanto pblicos como privados, se enfrentan a una agudizacin de la competencia que requiere aumentar la disponibilidad y abilidad de las redes. Los consumidores son ahora ms exigentes debido a que sus procesos dependen de un suministro energtico de buena calidad, constante y able. mento para otros medios. La mejora de la abilidad y la disponibilidad de un sistema de transmisin se puede conseguir con una o varias de las formas siguientes: 1. Duplicacin del sistema. Este mtodo es muy caro y a menudo poco prctico.

2. Aumento de la resistencia de aislamiento.

Este mtodo puede ser caro y crear otros problemas, como la necesidad de incrementar el aislamiento del equipo de la estacin.

3. Mejora de la impedancia de base.Este mtodo es normalmente difcil y caro, especialmente en terreno accidentado.

4. Cables apantallados

Si no se previ esta alternativa en el diseo original de la torre, puede ser caro montarla con posterioridad. Ayuda a eliminar un gran nmero de interrupciones, pero no basta para conseguir el grado de abilidad que se demanda actualmente.

5. Proteccin del aislamiento de lnea con descargadores de sobretensiones

La gura muestra un TLA para 145 kV, que incluye componentes estndar como el descargador PEXLIM y un monitor EXCOUNT-II.

En muchos pases tambin ha ido en aumento la dicultad de obtener permisos para construir lneas nuevas de dimensiones normales. Por lo tanto, las lneas nuevas en construccin pueden ser principalmente lneas de aislamiento compacto. Esto, a su vez, requiere un control ptimo de las sobretensiones causadas por descargas o por eventos del funcionamiento. Los descargadores de sobretensiones instalados a lo largo de la lnea o en unas pocas torres crticas seleccionadas pueden ser, en este caso, una solucin atractiva o un compleABB Surge Arresters Gua para el Comprador

Descargadores de sobretensiones conectados en paralelo con los de las torres seleccionadas. En esta aplicacin se usa normalmente el trmino descargadores de lnea. Este concepto de proteccin que utiliza descargadores con revestimiento de polmero (ABB tipo PEXLIM) junto con accesorios convencionales para jar los descargadores a los aisladores, y que ofrece desconexin automtica de los descargadores en caso de sobretensiones excesivas se denomina PEXLINK. Es un mtodo sencillo y rentable que, en muchos casos, constituye una alternativa atractiva a los mtodos mencionados anteriormente.

Ms informacin en Internet

Visite www.abb.com/arrestersonline para ver el video PEXLINK.Edicin 5, 2005-10 F-1

PEXLINK


La losofa de proteccin de ABBLa losofa de ABB es ofrecer proteccin para aislamiento de lneas en lugares seleccionados utilizando componentes estndar disponibles. El elemento principal es el descargador revestido de polmero de silicona sin intersticios, PEXLIM, con elementos activos de xido metlico (MO). Estos descargadores se han utilizado por muchos aos para proteger equipos en subestaciones y, por lo tanto, su comportamiento protector es bien conocido. base es alta) y calcular las sobretensiones de un descargador en cada uno de los lugares elegidos. El diseo permite la instalacin con hardware de lneas de transmisin estndar, generalmente disponible. Adems, el diseo permite el montaje en diferentes ngulos segn la geometra de la base y la separacin de los conductores. Si se desea una disponibilidad muy alta, puede ser necesario proteger una gran cantidad de lugares, principalmente debido a la naturaleza impredecible de los

TLAs con descargadores con descarga de lnea clase 3 PEXLIM Q y dispositivos de desconexin en hilos de tierra, instalados en un sistema ESKOM de 300 kV en Sudfrica.

El peso reducido permite la instalacin en estructuras existentes y el revestimiento de polmetro ofrece mayor seguridad para los equipos de lnea y las personas y animales que pueda haber en las proximidades de las lneas al producirse sobrecargas. Con respecto a la energa de las descargas atmosfricas, los descargadores de lnea estn expuestos a condiciones ms duras que los descargadores en subestaciones. A estos ltimos los favorece la reduccin de la pendiente de sobretensin debido a un efecto de corona de lnea y reduccin en la amplitud de la sobretensin cuando la corriente de descarga encuentra vas paralelas a travs de cables apantallados, arcos y lneas paralelas. Por eso, es necesario garantizar que los bloques de MO de la TLA no estn subdimensionados desde un punto de vista de energa y corriente. Se utiliza un programa de ordenador para determinar el nmero ptimo de lugares (generalmente, donde la impedancia de laF-2 Edicin 5, 2005-10

rayos. En ese caso, en lugar de descargadores con suciente capacidad de energa puede ser ms econmico si se elige concede una tasa de averas superior. Para garantizar una desconexin rpida, segura, automtica y controlada del descargador averiado, ABB utiliza un dispositivo de desconexin especial con un enlace adecuado, frecuentemente en el circuito de tierra de los descargadores. El hilo de tierra est diseado para resistir las corrientes de cortocircuito y el dispositivo de desconexin es probado para garantizar cualquier operacin indebida. Por eso, al producirse una avera, la lnea desconectada no requiere ser bloqueada y reparada de inmediato. Al moldear el revestimiento de polmero de silicona directamente en los elementos MO activos, se elimina la atmsfera interior y, con ella, el riesgo de entrada de humedad que en el pasado fue determinada como la mayor causa de averas de los descargadores en servicio.ABB Surge Arresters Gua para el Comprador


AplicacinMayor disponibilidad de las lneasAl colocar el PEXLINK en secciones de lneas con torres de alta impedancia de base y una torre adicional de baja impedancia de base en cada extremo de la seccin, el PEXLINK protege las lneas apantalladas y no apantalladas existentes de las sobretensiones por descargas atmosfricas anormales (amplitudes elevadas o frecuentes) y reduce las interrupciones del servicio. Indirectamente, esto implica que los equipos sensibles no se daan y que los intervalos de revisin de interruptores pueden prolongarse. Por lo tanto, se reducen los costos totales de mantenimiento. Esta proteccin se puede utilizar para todas las tensiones de red que presenten las condiciones anormales indicadas. Los descargadores con capacidad energtica moderada suelen ser sucientes. No obstante, se requiere una gran capacidad de alta corriente y los descargadores tipo distribucin pueden ser inadecuados. Para lneas de extra alta tensin (EHV) largas, los descargadores suelen colocarse en los extremos de las lneas. Adems, si se colocan descargadores en uno o ms puntos a lo largo de la lnea, por ejemplo en el centro o a 1/3 y 2/3 de la longitud de la lnea, las sobretensiones transitorias de conmutacin y, con ello, los requisitos de aislamiento de lnea pueden limitarse sin utilizar resistencias de preinsercin. Los descargadores destinados a este tipo de aplicacin deben estar diseados para alta capacidad energtica. Normalmente, un descargador clase 2 3 ser suciente en la lnea, pero en el extremo receptor de la misma pueden ser necesarias clases de descargadores ms altas.

Lneas de aislamiento compacto

Los descargadores colocados en paralelo con aisladores de lnea permiten un amplio grado de compactacin de la lnea de transmisin que se traducen en costes de zona de paso ms reducidos.

Ningn control de sobretensiones Descargadores de sobretensiones en los extremos de la lnea Descargadores de sobretensiones en extremos de la lnea y dos ubicaciones adicionales a lo largo de la lnea

El diagrama muestra sobretensiones fasetierra generadas por el recierre trifsico de 550 kV, lnea de transmisin de 200 km con una falla a tierra anterior. Para lneas de extra alta tensin (EHV) largas se utilizan tradicionalmente resistencias para limitar las sobretensiones de conmutacin. Los descargadores de sobretensiones, como una alternativa robusta y eficaz, se pueden colocar en los extremos de lneas y a lo largo de las mismas, en puntos seleccionados.

Torre compacta de 400 kV sin cable apantallado areo. Aisladores protegidos por TLA en fase superior.


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PEXLINK


AplicacinPerfeccionamiento de lneasEl nivel de aislamiento actual de una lnea, si est correctamente protegido mediante descargadores, se puede perfeccionar para un servicio con mayor tensin de la red, resultando en una transmisin de energa incrementada con poco capital adicional.

Sustituto de cables apantallados

Proteccin ampliada de la estacin

Colocando descargadores en torres cerca de una subestacin, se elimina el riesgo de arcos inversos cerca de la estacin. As, se reduce la pendiente y amplitud de las ondas viajeras entrantes, lo que aumenta la capacidad de proteccin de los descargadores de la estacin y elimina la necesidad de aadir descargadores de revestimiento metlico costosos, incluso para subestaciones grandes con aislamiento de gas (GIS).

En aquellos casos donde el suministro de cables apantallados sea fsicamente imposible o muy costoso, por ejemplo en tramos muy largos, torres muy altas, etc., los descargadores son un sustituto adecuado y econmico. Los descargadores ubicados en todas las fases de cada torre eliminan la necesidad de cables apantallados y buena impedancia de la base, y pueden justicarse econmicamente cuando son muy altos los costos de reducir la impedancia de base y los costes del cable apantallado areo.

Low TFI

Low TFI

Low TFI

High TFI

Hi h T High TFI

High TFI

Low TFI

Low TFI

Low TFI

11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

Voltage across insulators. p.u.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Arresters in towers 3 to 7 only Arresters in all the 9 towers Normal line insulation strength (BIL)

Efecto del descargador de lnea de transmisin (TLA) a lo largo de una seccin de lnea con alta impedancia de base de torre(TFI). La gura muestra tambin la necesidad de TLA en las torres con TFI baja, en los extremos de la seccin.

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Caractersticas de PEXLINKComponentes estndarLa suspensin de los descargadores es sencilla y las abrazaderas estndar y equipos similares normalmente disponibles pueden utilizarse para este propsito. Esto se traduce en una economa global para el usuario.Tipo de descargador Clase de lnea de descargasegn la norma IEC 60099-4

Capacidad de energa (2 impulsos) kJ/kV (Ur)*

PEXLIM R PEXLIM Q PEXLIM P

Clase 2 Clase 3 Clase 4

5,1 kJ/kV (Ur) 7,8 kJ/kV (Ur) 12.0 kJ/kV (Ur)

*) Ur = Tensin nominal

la conguracin, se puede colocar en el extremo de alto potencial del descargador. Vea las guras mencionadas anteriormente. La separacin del desconector es rpida y ecaz, y el mtodo de conexin aconsejado por ABB en cada caso en particular garantiza que ni el cable desconectado ni el descargador averiado provoquen una interferencia con otras piezas energizadas. Por eso, despus de una avera, la lnea se puede recargar sin necesidad de repararla inmediatamente. La desconexin es fcilmente visible desde el terreno y, por lo tanto, el personal de mantenimiento puede ubicarla sin problemas.

Ver algunos ejemplos en las guras para Algunas alternativas de instalacin en la pgina siguiente. El dispositivo de desconexin ha sido elegido especialmente para que funcione slo en caso de avera del descargador. Por lo general, va colocado en el circuito de tierra del descargador pero, segn

Fcil de instalar

Los descargadores PEXLIM constan de mdulos de longitud ptima y, por lo tanto, pueden ser diseados para el uso con diversas tensiones. Son ligeros y, por lo tanto, fciles de transportar hasta las torres.Terminal de tierra Dispositivo de desconexin Cable de tierra a la base de la torre Cable de tierra a la base de la torre Pesos

Derivacin

Abrazadera de lnea estndar Conexin Clevis Dispositivo de desconexin Terminal de lnea

Disposicin tpica de terminal de lnea/abrazadera (y derivacin cuando es necesario)

Desconexin del dispositivo conectado al circuito de tierra.

Amortiguacin de pesos conectados al terminal de tierra para minimizar el ngulo de giro.


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PEXLINK


Algunas alternativas de instalacinDiferentes disposiciones que muestran lo fcil que es instalar el concepto PEXLINK

Cadena de aisladores Descargador de sobretensiones Cable de puesta a tierra

Cadena de aisladores Descargador de sobretensiones Cable de puesta a tierra

Dispositivo de desconexin


Cadena de aisladores Descargador de sobretensiones Dispositivo de desconexin Cable de puesta a tierra Descargador de sobretensiones Dispositivo de desconexin

Cadena de aisladores

Cadena de aisladores

Descargador de sobretensiones


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Control de calidad y pruebas

Control de calidad y pruebasABB tiene certicacin de que cumple con los requisitos de ISO 9001.

Pruebas tipo

Se han efectuado pruebas de tipo (diseo) de conformidad con IEC 600994 y ANSI/IEEE C62.11. Los reportes de prueba estan disponibles previa solicitud.

Pruebas en unidades mecnicas ensambladas

Pruebas de rutina

Se efectan pruebas de rutina en los bloques de ZnO, as como en las unidades de descargador ensambladas y accesorios. Los datos de pruebas de tipo ms importantes se verican en todos los lotes de bloques de ZnO para vericar los datos de catlogo.

Las pruebas de rutina en las unidades cumplen con los requisitos de IEC 600994 y ANSI/IEEE C62.11. Cada unidad de descargador tiene un nmero de serie segn IEC 60099-4. Tensin residual garantizada La tensin residual a 10 kA, corriente de impulso 8/20 s, de cada unidad se calcula como la suma de las tensiones residuales de todos los bloques conectados en serie en la unidad. La tensin residual del descargador completo es la suma de las tensiones residuales de sus unidades. Prueba de estanqueidad (slo en descargadores EXLIM) La prueba de estanqueidad se lleva a cabo colocando cada unidad en una cmara de vaco conectada a un espectrmetro He. La fuga mxima admisible es de 0,00001 mbarl/s con una diferencia de presin de 0,1 MPa. Tensin de referencia de frecuencia industrial La tensin de referencia se mide en cada unidad de descargador. Corona interna Se controla en cada unidad a 0,9 veces Ur. En una prueba de aproximacin/desaprobacin se requiere un nivel de corona interna estable inferior a 5pC. Corriente de nivelacin Se mide en Uc en cada unidad. Prdidas de potencia Se miden en Uc en cada unidad para vericar que el rendimiento trmico corresponde a las pruebas de tipo efectuadas. Reporte de pruebas Los reportes de pruebas de rutina se archivan y estn disponibles previa solicitud. Los reportes incluyen las tensiones de referencia, las prdidas de potencia y las tensiones residuales.

Pruebas en los bloques de ZnOPrueba de resistencia de energa en todos los bloques Los bloques se someten a tres ciclos de prueba de energa, con enfriamiento entre ellos. La energa inyectada en cada ciclo sobrepasa con amplio margen la capacidad de energa de impulso simple. Los bloques cuya capacidad de energa es insuciente son rechazados automticamente. Clasicacin de todos los bloques Los bloques se clasican por 1 mA (c.c.) y 10 kA (8/20 s), y las tensiones residuales se imprimen en cada bloque junto con una identicacin de lote. Finalmente se hace una inspeccin visual de todos los bloques. Pruebas de envejecimiento en muestras Las prdidas de potencia despus de 1.000 horas, calculadas sobre la base de una prueba de corta duracin (aprox. 300 horas) con una elevacin de temperatura de 115 C a 1,05 veces Uc no deben superar las prdidas que se producen al inicio de la prueba. Se rechazan los lotes en que aparecen bloques no aprobados. Pruebas de corriente de impulso en muestras Los bloques se someten a impulsos de corriente alta (4/10 s) e impulsos de corriente de larga duracin (2.500 s) con amplitudes para vericar los datos de catlogo. Otras pruebas en las muestras Adems de las pruebas anteriores, se controlan las caractersticas de corriente baja, las caractersticas de proteccin y la capacitancia en muestras.

Pruebas en accesorios

Contadores de sobretensiones, EXCOUNT-A Todos los contadores son probados rutinariamente con una prueba de aprobacin. adesaprobacin antes de salir de fbrica, antes de salir de fabrica.Edicin 5, 2005-10 G-1


PEXLIM R

Descargadores con revestimiento de silicona

Descargador de xido de cinc PEXLIM RPara la proteccin contra sobretensiones atmosfricas y de funcionamiento de subestaciones de alta tensin, transformadores y otros equipos en redes de alta tensin. Para aplicaciones con requisitos moderados de intensidad de descarga, capacidad de energa y contaminacin. Excelentes para aplicaciones con requisitos de bajo peso, espacios reducidos, montaje exible, robustez y seguridad adicional del personal. Componente principal del concepto PEXLINKTM para proteccin de lneas de transmisin.

Sumario de datos de rendimientoTensiones de red (Um)m) Tensiones nominales (Ur) Corriente de descarga nominal (IEC) Corriente de clasicacin (ANSI/IEEE) Resistencia de corriente de descarga Corriente alta 4/10 s Corriente baja 2.000 s Capacidad de energa: Clase de descarga de lnea (IEC) [2 impulsos, (IEC Cl. 8.5.5) Cumple con/sobrepasa los requisitos de la prueba de descarga de lneas de transmisin ANSI para sistemas de 170 kV. Capacidad de cortocircuito/ alivio de presin Aislamiento externo 50 kAsim Cumple con/ sobrepasa las normas 1.000 Nm 1.600 Nm 24 -170 kV 18 -144 kV 10 kApico 10 kApico

100 kApico 550 Apico Clase 2 5,1 kJ/kV (Ur)]

Resistencia mecnica: Carga de servicio esttica admisible declarada (DPSSL) Carga de servicio dinmica admisible mxima (MPDSL) Condiciones de funcionamiento: Temperatura ambiente Altitud de diseo (Mayores altitudes bajo pedido) Frecuencia

-50 C a +45 C mx. 1.000 m 15 - 62 Hz

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Edicin 5, 2005-10



PEXLIM R

Datos de proteccin garantizadosTensin mxima de red Tensin nominal Tensin de trabajo continuo mxima 1) segn IEC Uc kVrms 14,4 16,8 19,2 21,6 24,0 26,4 28,8 31,2 34 38 34 38 41 43 48 53 43 48 53 58 60 67 72 77 60 67 72 77 72 77 78 78 78 78 78 78 86 92 92 92 92 106 108 108 segn ANSI/IEEE MCOV kVrms 15,3 17,0 19,5 22,0 24,4 26,7 29,0 31,5 34,0 39,0 34,0 39,0 41,3 42,0 48,0 53,4 42,0 48,0 53,4 58,0 60,7 68,0 72,0 77,0 60,7 68,0 72,0 77,0 72,0 77,0 82,6 84,0 98,0 106 111 115 86,0 98,0 106 111 115 106 111 115 Capacidad de sobretensiones temporales 2) Tensin residual mxima con onda de corriente 30/60 s 1s kVrms 20,7 24,1 27,6 31,0 34,5 37,9 41,4 44,8 48,3 55,2 48,3 55,2 58,6 62,1 69,0 75,9 62,1 69,0 75,9 82,8 86,2 96,6 103 110 86,2 96.6 103 110 103 110 117 124 138 151 158 165 124 138 151 158 165 151 158 165 10 s kVrms 19,8 23,1 26,4 29,7 33,0 36,3 39,6 42,9 46,2 52,8 46,2 52,8 56,1 59,4 66,0 72,6 59,4 66,0 72,6 79,2 82,5 92,4 99,0 105 82,5 92,4 99,0 105 99,0 105 112 118 132 145 151 158 118 132 145 151 158 145 151 158 0,5 kA kVpico 37,1 43,2 49,4 55,6 61,7 67,9 74,1 80,3 86,4 98,8 86,4 98,8 105 112 124 136 112 124 136 149 155 173 186 198 155 173 186 198 186 198 210 223 247 272 284 297 223 247 272 284 297 272 284 297 1 kA kVpico 38,5 44,9 51,3 57,7 64,2 70,6 77,0 83,4 89,8 103 89,8 103 109 116 129 142 116 129 142 154 161 180 193 206 161 180 193 206 193 206 218 231 257 283 295 308 231 257 283 295 308 283 295 308 2 kA kVpico 40,3 47,0 53,8 60,5 67,2 73,9 80,6 87,3 94,0 108 94,0 108 115 121 135 148 121 135 148 162 168 188 202 215 168 188 202 215 202 215 229 242 269 296 309 323 242 269 296 309 323 296 309 323 8/20 s 5 kA kVpico 44,0 51,3 58,7 66,0 73,3 80,6 88,0 95,3 103 118 103 118 125 132 147 162 132 147 162 176 184 206 220 235 184 206 220 235 220 235 250 264 294 323 338 352 264 294 323 338 352 323 338 352 10 kA kVpico 46,7 54,4 62,2 70,0 77,7 85,5 93,3 102 109 125 109 125 133 140 156 171 140 156 171 187 195 218 234 249 195 218 234 249 234 249 265 280 311 342 358 373 280 311 342 358 373 342 358 373 20 kA kVpico 52,3 61,0 69,7 78,4 87,1 95,8 105 114 122 140 122 140 148 157 175 192 157 175 192 209 218 244 262 279 218 244 262 279 262 279 296 314 349 383 401 418 314 349 383 401 418 383 401 418 40 kA kVpico 59,7 69,7 79,6 89,6 100 110 120 130 140 160 140 160 170 180 199 219 180 199 219 239 249 279 299 319 249 279 299 319 299 319 339 359 398 438 458 478 359 398 438 458 478 438 458 478

Um kVrms 243)

363)

52

72

100

123

145

170

Ur kVrms 18 21 24 27 30 33 36 39 42 48 42 48 51 54 60 66 54 60 66 72 75 84 90 96 75 84 90 96 90 96 102 108 120 132 138 144 108 120 132 138 144 132 138 144

Para informacin ms detallada sobre la capacidad de sobretensiones temporales (TOV) y las caractersticas de proteccin, ver la publicacin 1HSM 9543 13-01en. 1) Las tensiones de operacin continua Uc (segn IEC) y MCOV (segn ANSI) slo se diferencian debido a las desviaciones en los procedimientos de pruebas tipo. Uc slo debe considerarse cuando la tensin de red real es superior a la indicada. Se puede seleccionar cualquier descargador con Uc superior o igual que la tensin de red real dividida por 3. 2) Con servicio anterior igual a la carga energtica mxima de impulso simple (2,5 kJ/kV (Ur)). 3) A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores para tensiones de red de 36 kV o inferiores, cuando el pedido tambin contiene descargadores para sistemas de alta tensin. ABB Surge Arresters Gua para el Comprador Edicin 5, 2005-10 2

PEXLIM R


Datos tcnicos de los revestimientosTensin mxima de red Tensin nominal Revestimiento Distancia de fuga Aislamiento Externo Dimensiones

1,2/50 s seco Um kVrms 24 36 52 72 Ur kVrms 18-27 30-48 42-60 66 54-60 54-72 75-96 75-96 90 96-120 90-96 102-132 138-144 108 120 108 120-144 132-144 YV024 YV036 YV052 YV052 YH072 YV072 YV072 YV100 YH123 YH123 YV123 YV123 YV123 YH145 YH145 YV145 YV145 YH170 mm 1863 1863 1863 2270 1863 2270 3726 3726 3726 3726 4133 4133 4540 3726 3726 4540 4540 4540 kVpico 310 310 310 370 310 370 620 620 620 620 680 680 740 620 620 740 740 740 310 310 310 370 620

50 Hz hmedo (60s) kVrms 150 150 150 180 150 180 300 300 300 300 330 330 360 300 300 360 360 360 150 150 150 180 300

60 Hz hmedo (10s) kVrms 150 150 150 180 150 180 300 300 300 300 330 330 360 300 300 360 360 360 150 150 150 180 300

250/2.500 s

hmedo kVpico 250 250 250 300 250 300 500 500 500 500 550 550 600 500 500 600 600 600 250 250 250 300 500 500 500 Masa kg 13 14 14 16 14 16 24 24 26 25 28 27 29 27 25 30 29 31 14 14 14 16 25 25 25 Amx. 641 641 641 727 641 727 1216 1216 1236 1236 1322 1302 1388 1236 1216 1408 1388 1408 641 641 641 727 1216 1216 1216 B 400 400 400 400 400 C 150 150 150 150 150 Fig. 1 1 1 1 1 1 2 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2 3 1 1 1 1 2 2 2

100 123

145

170

Descargadores con neutro a tierra 52 30-36 YN052 1863 72 42-54 YN072 1863 100 60 YN100 1863 123 72 YN123 2270 84-120 YN123 3726

145 75-120 YN145 3726 620 300 300 170 75-120 YN170 3726 620 300 300 *) Suma de las tensiones de resistencia para unidades vacas de descargador.

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PEXLIM R

AccesoriosTerminales de lnea Terminales de tierra Planos de perforacinSin base aislante

1HSA410 000-L Aluminio

1HSA420 000-A Acero inoxidable

Aluminio 1HSA410 000-M Marca de aluminio con otros elementos de acero inoxidable

1HSA420 000-B Acero inoxidable Con base aislante

1HSA410 000-N Aluminio

1HSA430 000-H Resina epxicaABB no suministra los pernos M12 para la jacin a la estructura. La longitud del sujecin de la rosca necesaria es de 15-20 mm.

1HSA410 000-P Acero inoxidable


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PEXLIM R


Datos de envoTensin nominal Ur kVrms 18-27 30-48 42-60 66 54-60 54-72 75-96 75-96 90 96-120 90-96 102-132 108-120 138-144 108 120-144 132-144 Revestimiento Nmero de descargadores por caja Uno Volumen m3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 Bruto kg 35 36 36 38 36 38 51 51 53 52 55 54 54 61 62 61 63 Tres Volumen m3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.9 Bruto kg 65 68 68 74 68 74 103 103 109 106 115 112 112 123 126 123 129 Seis Volumen m3 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.5 1.5 1.5 1.5 Bruto kg 110 116 116 128 116 128 181 181 193 187 205 199 199 216 222 216 228

YV024 YV036 YV052 YV052 YH072 YV072 YV072 YV100 YH123 YH123 YV123 YV123 YH145 YV123 YV145 YV145 YH170

Descargadores con neutro a tierra 30-36 YN052 0.5 42-54 YN072 0.5 60 YN100 0.5 72 YN123 0.5 84-120 YN123 0.7 75-120 YN145 0.7 75-120 YN170 0.7

36 36 36 38 52 52 52

0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7

68 68 68 74 106 106 106

0.9 0.9 0.9 0.9 1.2 1.2 1.2

116 116 116 128 187 187 187

Cada caja contiene un nmero determinado de unidades de descargador y accesorios para el ensamble y la instalacin. En el exterior de cada caja hay una lista de empaque.

Cada caja tiene un nmero. Los nmeros de todas las cajas y sus contenidos se indican en la especicacin de embarque. ABB se reserva el derecho a embalar los descargadores con la combinacin ms ecaz y econmica. El uso de cajas alternativas o no estndar puede generar gastos adicionales.

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PEXLIM Q

Descargador de xido de cinc PEXLIM QPara la proteccin contra sobretensiones atmosfricas y de funcionamiento de subestaciones de alta tensin, transformadores y otros equipos en redes de de alta tensin. en zonas con alta intensidad de descargas atmosfricas y requisitos elevados de energa. en lugares donde las condiciones de puesta a tierra o apantallamiento son decientes o incompletas Excelentes para aplicaciones con requisitos de bajo peso, espacios reducidos, montaje exible, robustez y seguridad adicional del personal. Componente principal del concepto PEXLINKTM para proteccin de lneas de transmisin.

Sumario de datos de rendimientoTensiones de red (Um)m) Tensiones nominales (Ur) Corriente de descarga nominal (IEC) Corriente de clasicacin (ANSI/IEEE) Resistencia de corriente de descarga Corriente alta 4/10 s Corriente baja 2000 s Capacidad de energa: Clase de descarga de lnea (IEC) [2 impulsos, (IEC Cl. 8.5.5) Cumple con/sobrepasa los requisitos de la prueba de descarga de lneas de transmisin ANSI para sistemas de 362 kV. Capacidad de cortocircuito/ alivio de presin Aislamiento externo 50 kAsim Cumple con/ sobrepasa las normas 2.500 Nm 4.000 Nm 52 -420 kV 42 -360 kV 10 kApico 10 kApico

100 kApico 900 Apico Clase 3 7,8 kJ/kV (Ur)]

Resistencia mecnica: Carga de servicio esttica admisible declarada (DPSSL) Carga de servicio dinmica admisible mxima (MPDSL) Condiciones de funcionamiento: Temperatura ambiente Altitud de diseo (Mayores altitudes bajo pedido) Frecuencia

-50 C a +45 C mx. 1.000 m 15 - 62 Hz


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PEXLIM Q


Datos de proteccin garantizadosTensin mxima de red Tensin nominal Tensin de trabajo continuo mxima 1) segn IEC Uc kVrms 19.2 24.0 28.8 34 38 41 43 48 58 43 48 53 58 60 62 65 67 59 61 65 69 74 72 77 78 78 78 78 78 78 78 78 86 92 92 92 92 92 92 92 segn ANSI/IEEE MCOV kVrms 19.4 24.4 29.0 34.0 39.0 41.3 43.0 48.0 58.0 43.0 48.0 53.4 58.0 60.7 63.1 65.6 68.0 60.7 63.1 68.0 72.0 77.0 72.0 77.0 82.6 84.0 98.0 104 106 111 115 121 86.0 98.0 106 111 115 121 131 131 Capacidad de sobretensiones temporales 2) Tensin residual mxima con onda de corriente 30/60 s 1s kVrms 27.6 34.5 41.4 48.3 55.2 58.6 62.1 69.0 82.8 62.1 69.0 75.9 82.8 86.2 89.7 93.1 96.6 86.2 89.7 96.6 103 110 103 110 117 124 138 148 151 158 165 172 124 138 151 158 165 172 186 193 10 s kVrms 26.4 33.0 39.6 46.2 52.8 56.1 59.4 66.0 79.2 59.4 66.0 72.6 79.2 82.5 85.8 89.1 92.4 82.5 85.8 92.4 99.0 105 99.0 105 112 118 132 141 145 151 158 165 118 132 145 151 158 165 178 184 0,5 kA kVpico 46.1 57.6 69.2 80.7 92.2 98.0 104 116 139 104 116 127 139 144 150 156 162 144 150 162 173 185 173 185 196 208 231 248 254 265 277 288 208 231 254 265 277 288 312 323 1 kA kVpico 47.6 59.5 71.4 83.3 95.1 102 107 119 143 107 119 131 143 149 155 161 167 149 155 167 179 191 179 191 203 214 238 256 262 274 286 298 214 238 262 274 286 298 321 333 2 kA kVpico 49.5 61.8 74.2 86.5 98.9 105 112 124 149 112 124 136 149 155 161 167 173 155 161 173 186 198 186 198 210 223 248 266 272 285 297 309 223 248 272 285 297 309 334 346 8/20 s 5 kA kVpico 53.6 67.0 80.4 93.8 108 114 121 134 161 121 134 148 161 168 175 181 188 168 175 188 201 215 201 215 228 242 268 288 295 309 322 335 242 268 295 309 322 335 362 376 10 kA kVpico 56.4 70.5 84.6 98.7 113 120 127 141 170 127 141 156 170 177 184 191 198 177 184 198 212 226 212 226 240 254 282 304 311 325 339 353 254 282 311 325 339 353 381 395 20 kA kVpico 62.1 77.6 93.1 109 125 132 140 156 187 140 156 171 187 194 202 210 218 194 202 218 233 249 233 249 264 280 311 334 342 357 373 388 280 311 342 357 373 388 419 435 40 kA kVpico 69.4 86.8 105 122 139 148 157 174 209 157 174 191 209 217 226 235 243 217 226 243 261 278 261 278 295 313 347 373 382 399 417 434 313 347 382 399 417 434 469 486

Um kVrms 243) 363) 52

Ur kVrms 24 30 36 42 48 51 54 60 72 54 60 66 72 75 78 81 84 75 78 84 90 96 90 96 102 108 120 129 132 138 144 150 108 120 132 138 144 150 162 168

72

100

123

145

Para informacin ms detallada sobre la capacidad de sobretensiones temporales (TOV) y las caractersticas de proteccin, ver la publicacin 1HSM 9543 13-01en. 1) Las tensiones de operacin continua Uc (segn IEC) y MCOV (segn ANSI) slo se diferencian debido a las desviaciones en los procedimientos de pruebas de tipo. Uc slo debe considerarse cuando la tensin de red real es superior a la indicada. Se puede seleccionar cualquier descargador con Uc superior o igual que la tensin de red real dividida por 3. 2) Con servicio anterior igual a la carga energtica mxima de impulso simple (4,5 kJ/kV (Ur)). 3) A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores para tensiones de red de 36 kV o inferiores, cuando el pedido tambin contiene descargadores para sistemas de alta tensin. A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores con tensiones inferiores o superiores para aplicaciones especiales. I-2 Edicin 5, 2005-10 ABB Surge Arresters Gua para el Comprador


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Datos de proteccin garantizadosTensin mxima de red Tensin Tensin de trabajo nominal continuo mxima 1) segn IEC Uc kVrms 106 108 108 108 108 108 144 154 156 156 156 156 156 156 173 191 191 191 191 206 211 221 230 264 267 267 267 segn ANSI/IEEE MCOV kVrms 106 115 121 131 131 152 144 154 160 170 175 177 179 180 175 191 209 212 220 209 212 221 230 267 272 277 291 Capacidad de sobretensiones temporales 2) Tensin residual mxima con onda de corriente 30/60 s 1s kVrms 151 165 172 186 193 220 207 220 227 241 248 251 255 262 248 276 296 303 317 296 303 317 331 379 386 393 414 10 s kVrms 145 158 165 178 184 211 198 211 217 231 237 240 244 250 237 264 283 290 303 283 290 303 316 363 369 376 396 0,5 kA kVpico 254 277 288 312 323 369 346 369 381 404 415 421 427 438 415 461 496 507 530 496 507 530 553 634 646 657 692 1 kA kVpico 262 286 298 321 333 381 357 381 393 417 428 434 440 452 428 476 512 523 547 512 523 547 571 654 666 678 714 2 kA kVpico 272 297 309 334 346 396 371 396 408 433 445 451 458 470 445 495 532 544 569 532 544 569 593 680 692 705 742 8/20 s 5 kA kVpico 295 322 335 362 376 429 402 429 443 469 483 489 496 510 483 536 576 590 617 576 590 617 643 737 751 764 804 10 kA kVpico 311 339 353 381 395 452 423 452 466 494 508 515 522 536 508 564 607 621 649 607 621 649 677 776 790 804 846 20 kA kVpico 342 373 388 419 435 497 466 497 512 543 559 567 574 590 559 621 667 683 714 667 683 714 745 854 869 885 931 40 kA kVpico 382 417 434 469 486 555 521 555 573 608 625 634 642 660 625 694 746 764 798 746 764 798 833 954 972 989 1046

Um kVrms 170

245

300

362

420

Ur kVrms 132 144 150 162 168 192 180 192 198 210 216 219 222 228 216 240 258 264 276 258 264 276 288 330 336 342 360

Para informacin ms detallada sobre la capacidad de sobretensiones temporales (TOV) y las caractersticas de proteccin, ver la publicacin 1HSM 9543 13-01en. 1) Las tensiones de operacin continua Uc (segn IEC) y MCOV (segn ANSI) slo se diferencian debido a las desviaciones en los procedimientos de pruebas tipo. Uc slo debe considerarse cuando la tensin de red real es superior a la indicada. Se puede seleccionar cualquier descargador con Uc superior o igual que la tensin de red real dividida por 3. 2) Con servicio anterior igual a la carga energtica mxima de impulso simple (4,5 kJ/kV (Ur)). 3) A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores para tensiones de red de 36 kV o inferiores, cuando el pedido tambin contiene descargadores para sistemas de alta tensin. A peticin del cliente se pueden suministrar descargadores con tensiones inferiores o superiores para aplicaciones especiales.


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PEXLIM Q


Datos tcnicos de los revestimientosTensin mxima de red Tensin nominal Revestimiento Distancia de fuga Aislamiento externo *) Dimensiones

Um kVrms 24 36 52 72 100 123

145

170

245

300

362

420

Ur kVrms 24 30-36 42-72 54-72 75-84 75-96 90-120 90-96 108-144 150 108-120 108-120 132-144 150 162-168 132-144 150 132 144-192 192 180-210 216-228 180-196 210-228 216-264 276 216 240-258 264-276 258-264 276-288 258-288 330-360

mm XV024 XV036 XV052 XV072 XV072 XV100 XH123 XV123 XV123 XV123 XH145 XV145 XV145 XV145 XV145 XH170 XH170 XV170 XV170 XM245 XH245 XH245 XV245 XV245 XH300 XH300 XV300 XV300 XV300 XH362 XH362 XV362 XH420 1363 1363 2270 2270 3625 3625 3625 4540 4540 4988 3625 4540 4540 4988 5895 4540 4988 5895 5895 5895 7250 7250 8613 8613 8613 8613 9520 9520 9520 9520 9520 11790 10875

1,2/50 s 50 Hz seco hmedo (60s) kVpico kVrms 283 126 283 126 400 187 400 187 578 293 578 293 578 293 800 374 800 374 861 419 578 293 800 374 800 374 861 419 978 480 800 374 861 419 978 480 978 480 978 480 1156 586 1156 586 1439 712 1439 712 1439 712 1439 712 1556 773 1556 773 1556 773 1556 773 1556 773 1956 960 1734 879

60 Hz hmedo (10s) kVrms 126 126 187 187 293 293 293 374 374 419 293 374 374 419 480 374 419 480 480 480 586 586 712 712 712 712 773 773 773 773 773 960 879

250/2.500 s

hmedo kVpico 242 242 330 330 462 462 462 660 660 704 462 660 660 704 792 660 704 792 792 492 924 924 1166 1166 1166 1166 1254 1254 1254 1254 1254 1584 1386

Masa kg 16 16 24 24 35 35 35 46 44 47 37 46 44 47 55 46 49 58 57 60 71 69 86 83 86 86 100 99 94 100 99 125 116

Amx. 481 481 736 736 1080 1080 1080 1417 1397 1486 1100 1417 1397 1486 1741 1417 1506 1761 1761 1761 2105 2105 2617 2617 2617 2617 2872 2872 2872 2872 2872 3533 3216

B 400 400 400 400 400 600 400 800 800 600 900 800 900 900 1400 1200 900 1400 1200 1600 1600

C 600 600 600 600 600 600 800 800 600 800 800 800 800

D 160 160 160 160 160 300 160 400 400 300 500 400 500 500 700 600 500 700 600 1000 1000

Fig. 1 1 1 1 1 1 1 4 3 3 2 4 3 3 3 4 4 4 4 6 6 5 8 8 8 7 8 8 8 8 8 9 8

Descargadores con neutro a tierra 30-36 XN052 2270 400 187 187 42-54 XN072 2270 400 187 187 60 XN100 2270 400 187 187 72 XN123 2270 400 187 187 75-120 XN123 3625 578 293 293 145 84-120 XN145 3625 578 293 293 170 84-120 XN170 3625 578 293 293 245 108-120 XN245 3625 578 293 293 132-144 XN245 4540 800 374 374 *) Suma de las tensiones de resistencia para unidades vacas de descargador. 52 72 100 123 330 330 330 330 462 462 462 462 660 24 24 24 24 35 35 36 36 45 736 736 736 736 1080 1080 1080 1080 1397 1 1 1 1 1 1 1 1 1

-

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Datos tcnicos de los revestimientos1 2 3 4 5

6

7

8

9


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AccesoriosTerminales de lnea Terminales de tierra Planos de perforacinSin base aislante

1HSA410 000-L Aluminio

1HSA420 000-A Acero inoxidable AluminioNOTA: Plano de perforacin alternativo 3 agujeros ranurados (120 ), n14 en R111-127

Con base aislante

1HSA410 000-M Marca de aluminio con otros elementos de acero inoxidable

1HSA420 000-B Acero inoxidable

1HSA430 000-A Resina epxica 1HSA410 000-N AluminioABB no suministra los pernos M12 para la jacin a la estructura. La longitud del lete de rosca necesaria es de 15-20 mm.

1HSA410 000-P Acero inoxidable

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Datos de envoTensin nominal Ur kVrms 24 30-36 042-072 054-072 075-084 075-096 090-120 090-096 108-144 150 108-120 108-120 132-144 150 162-168 132-144 150 132 144-192 192 180-210 216-228 180-198 210-228 216-276 216 240-258 264-276 258-264 276-288 258-288 330-360 Revestimiento Nmero de descargadores por caja Uno Volumen m3 XV024 XV036 XV052 XV072 XV072 XV100 XH123 XV123 XV123 XV123 XH145 XV145 XV145 XV145 XV145 XH170 XH170 XV170 XV170 XM245 XH245 XH245 XV245 XV245 XH300 XV300 XV300 XV300 XH362 XH362 XV362 XH420 Bruto kg Tres Volumen m3 Bruto kg Seis Volumen m3 Bruto kg

0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.7 0.9 0.9 0.9 1.1 0.9 0.9 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.0 0.9 0.9 1.5 1.4 1.0 1.5 1.4 2.2 2.2

49 49 65 65 65 81 81 81 67 82 81 82 95 84 84 98 98 100 111 109 164 115 126 211 192 157 211 192 278 268 49 49 49 49 65 65 65 65 81

0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.9 0.9 0.9 0.7 0.9 0.9 0.9 1.1 0.9 0.9 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.7 1.5 1.7 2.6 2.3 1.7 2.5 2.3 3.8 3.8 0.5 0.5 0.5 0.5 0.7 0.7 0.7 0.7 0.9

107 107 145 145 145 183 183 183 151 186 186 186 215 192 192 224 224 230 263 257 340 291 345 443 416 369 443 416 564 534 83 83 83 83 145 145 145 145 183

0.9 0.9 1.2 1.2 1.2 1.5 1.5 1.5 1.2 1.5 1,5 1.5 1.9 1.5 1.5 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 0.9 0.9 0.9 0.9 1.2 1.2 1.2 1.2 1.5

194 194 265 265 265 336 336 336 277 338 342 342 395 354 354 413 413 425 491 479 146 146 146 146 265 265 265 265 336

Descargadores con neutro a tierra 30-36 XN052 0.5 42-54 XN072 0.5 60 XN100 0.5 72 XN123 0.5 75-120 XN123 0.7 84-120 XN145 0.7 84-120 XN170 0.7 108-120 XN245 0.7 132, 144 XN245 0.9

Cada caja contiene un nmero determinado de unidades de descargador y accesorios para el ensamble y la instalacin. En el exterior de cada caja hay una lista de empaque.

Cada caja tiene un nmero. Los nmeros de todas las cajas y sus contenidos se indican en la especicacin de embarque. ABB se reserva el derecho a embalar los descargadores con la combinacin ms ecaz y econmica. El uso de cajas alternativas o no estndar puede generar gastos adicionales.


Edicin 5, 2005-10

I-7

PEXLIM P


Descargador de xido de cinc PEXLIM PPara la proteccin contra sobretensiones atmosfricas y de funcionamiento de subestaciones de alta tensin, transformadores y otros equipos en redes de alta tensin. en zonas con intensidad de descargas atmosfricas muy alta en lugares donde las condiciones de puesta a tierra o apantallamiento son decientes o incompletas para instala

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