domingo, 1 de agosto de 2021

Apartarrayos

 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).


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.

 La acción anterior no deberá destruir el apartarrayos, y debe ser repetido el proceso automáticamente,  cuantas veces se vuelvan a presentar las condiciones.

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

 Existen variedad de tipos de apartarrayos, el “tipo auto valvular”, se utiliza en sistemas con grandes tensiones, el de “resistencia variable” se emplean en sistemas de distribución de tensiones medianas.

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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