Los apartarrayos, son dispositivos que eliminan las sobretensiones eléctricas transitorias, evitando que estas entren al transformador de una subestación eléctrica descargándolas a tierra.
Apartarrayos
Los rayos que caen sobre la red o cerca de ella, aportan cargas eléctricas que generan perturbaciones electromagnéticas, creando sobretensiones que pueden destruir
transformadores y equipos instalados.
Sobretensiones Transitorias (transientes)
Las sobretensiones transitorias son picos con valores de decenas de Kilovoltios y que alcanza su valor máximo en 1.2 microsegundos.
Esto ocurre en menos de un ciclo.
Ante
esto, se han ideado supresores de sobre voltajes de descargas
atmosféricas, llamados de manera técnica como apartarrayos.
En los
Estados Unidos de Norteamérica el nombre lightnining arrester (nuestro supresor
de rayos) es considerado antiguo, el nuevo término es surge arrester (supresor
de sobretensión).
La razón es
que este dispositivo también actúa por sobretensiones producidas en la operación de apertura prolongadas de interruptores. (switching).
El siguiente enlace nos muestra operación de interruptores en una subestación, esta acción de mantenimiento, crea sobretensión
por conmutación en las líneas de distribución.
https://www.youtube.com/watch?v=4-Lu1vnH_d8
Surge arrester
Los apartarrayos van conectado
permanentemente entre las líneas de fase
y tierra, en el lado de alta tensión y muy cercanos al trasformador.
Ubicación de apartarrayos
Su símbolo representa a 2
terminales de contacto sin continuidad, ya que en condiciones
normales se comporta como un interruptor abierto, que no permite el paso de
corriente atreves de él.
Diagrama básico de un apartarrayos
Ante un sobre voltaje ofrecerá un camino a tierra,
y se comportara como si fuera un interruptor cerrado.
Comportamiento del apartarrayos
Una vez disipada la cantidad de sobretensión, parara el flujo a tierra, y regresa a su estado inicial.
En esencia al apartarrayos
lo podemos considerar como un interruptor limitador de voltaje automático, que se cierra por alto
voltaje y abre cuando regresa la tensión a valores nominales prestablecidos.
Etapas de operación apartarrayos
Un apartarrayos pone
límites a la tensión eléctrica que alimenta una subestación, suprimiendo los eventuales sobre voltajes.
Razón por lo cual es el primer elemento de una subestación, ubicado solo después de los aisladores que soportan los cables.
Diagrama de subestaciones
Apartarrayos con tecnología
MOV
Estos últimos en su interior suelen contener limitadores de sobretensión con tecnología de “Varistores de Óxidos Metálicos”, que tienen características de resistores no lineales, los hay con o sin explosores integrados, y están cubiertos en envolventes de porcelana o polímeros (hule silicón).
Centro Mexicano Francés del Conalep, en Gómez
Palacio, Durango.
Los apartarrayos protegen activos de gran valor, por lo que
se deben instalar los de mejor calidad, que cumplan con los requisitos establecidos por regulaciones y siempre
deben ser instalados por personal calificado.
En México la Norma Oficial Mexicana nom-001-sede-2012, de instalaciones eléctricas en el artículo 280, señala las regulaciones para “Apartarrayos de más de 1000 Volts”.
Mi agradecimiento por las aportaciones de mi amigo, el Ingeniero Horacio Gutiérrez Sánchez, de SENSA (Servicios Eléctricos del Nazas S.A.) de Torreón Coahuila, e instructor del Centro Mexicano Francés del Conalep.
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