Determinación de la función de la tensión de ensayo para impulsos tipo rayo con oscilaciones superpuestas en espacios de aire sometidos a campos eléctricos no homogéneos

Resumen

Para la verificación del adecuado diseño de las instalaciones de alta tensión, en cuanto a la correcta coordinación del aislamiento, es necesario realizar ensayos que evidencien que un determinado componente es capaz de soportar el conjunto de solicitaciones eléctricas representativas de las tensiones y sobretensiones en servicio. Los ensayos para comprobar que se satisfacen los niveles de tensión soportada se realizan en laboratorios de alta tensión, utilizando técnicas de ensayo que garantizan la reproducibilidad de los mismos. Pequeñas diferencias en los niveles de tensión soportada pueden obligar a cambios de diseño o fabricación, y por tanto pueden tener repercusiones económicas muy importantes. Por otra parte, si distintos materiales instalados en la misma red eléctrica se han ensayado siguiendo criterios diferentes, se puede poner en peligro la propia coordinación de aislamiento de toda la red. Cuando se someten los materiales a los ensayos con impulsos de frente rápido tipo rayo pueden aparecer sobreoscilaciones en el impulso que es necesario evaluar para calcular la tensión de ensayo y por lo tanto la tensión soportada. Esta evaluación está contemplada en las normas de las técnicas de ensayo mediante la utilización de la función de tensión de ensayo con una variación gradual en función exclusivamente de la frecuencia. No obstante, existen algunos parámetros adicionales que se deben tener en consideración cuando se aplica la función de la tensión de ensayo definida en las nuevas ediciones de las normas: • Los parámetros que definen la configuración eléctrica: el medio dieléctrico, distancia entre los electrodos y uniformidad del campo eléctrico. • Los parámetros del impulso tipo rayo: la polaridad del impulso, la tensión máxima Ue, el amortiguamiento de la oscilación, la frecuencia de las oscilaciones o la amplitud de la sobreoscilación. • Las condiciones atmosféricas durante el ensayo: la temperatura, la presión y la humedad del aire cuya influencia en los impulsos con oscilaciones no está suficientemente demostrada.