IEEE Power & Energy Magazine - Spanish - March/April 2023 - 69

Configuración
(Config)
Top Ins
CFO kV
Config-4 125 (Base)
Config-4a 250
Config-4sig 250
Config-4aig 250
Config-4as 250
Config-4asig 250
Confi-4a sup en todos
125
125
250
125
125
125
125
Mid Ins
CFO kV
125
250
250
250
250
250
125
Bot Ins
CFO kV
125
250
250
250
250
250
125
figura 8. Tabla de opciones de mejoras (resistencia a tierra o 25 Ω y GFD de 1).
La protección contra rayos de estos sistemas se enfoca en
el aislamiento de los cables y el aislamiento del transformador
montado sobre placas, como se observa en la figura 6.
Ambas aplicaciones tienen aislamiento no autorreparable y
necesitan atención especial. El motivo de que estos sistemas
necesiten atención especial se debe al fenómeno de onda
progresiva que ocurre con sobretensiones por rayos en los
sistemas eléctricos.
Cuando un rayo impacta a una línea de forma directa o
cerca de ella, se produce una sobretensión en la línea en el
punto del impacto. Esta sobretensión no aparece de manera
simultánea en todas las partes del sistema, sino que viaja
desde el punto de impacto en ambas direcciones con mucha
velocidad. Para las líneas aéreas, la velocidad de viaje es casi
la velocidad de la luz y, para los sistemas subterráneos, es
cerca de la mitad de la velocidad de la luz. Entonces, en un
sistema aéreo viaja a aproximadamente 900 ft/µs y en un sistema
subterráneo, cerca de 450 ft/µs. La sobretensión no solo
viaja a una velocidad finita por la línea, sino que si se encontrara
con un punto abierto (o un punto con alta impedancia),
refleja toda o parte de la sobretensión hacia la línea en sentido
opuesto. La sobretensión reflejada y la sobretensión entrante
interactúan entre sí y causan un aumento en la amplitud de la
sobretensión. Esto se conoce como el fenómeno de duplicación
de la tensión, incluso cuando a veces triplica la tensión.
Para los sistemas subterráneos, este fenómeno es un problema
que siempre está presente y se debe mitigar.
marzo/abril 2023
Debido al problema de duplicación de la tensión, los
supresores que se usan en el punto de entrada al circuito subterráneo
normalmente se eligen para fijar la sobretensión a
su menor nivel posible. Este supresor de tensión de menor
descarga a veces puede proteger de forma adecuada el punto
abierto del transformador y el cable, pero en general el supresor
de poste elevado en la entrada a la distribución residencial
subterránea no brinda protección suficiente. Cuando el
supresor de poste elevado no es adecuado, el siguiente nivel
de protección que se instala es el supresor de codos de conexiones
aisladas en el punto final de la línea subterránea. En
casi todos los casos, un supresor en el poste elevado y en el
punto abierto brindará toda la protección necesaria para el
transformador montado sobre placas y el cable conector.
Impacto directo
Índice de
interrupción cada
100 km/año
9.9
4.78
2.1
1.86
1.17
0.17
0.01
% de reducción
en interrupciones
comparado con
la base
0 %
52 %
79 %
81 %
88 %
98 %
100 %
figura 9. Ejemplo de un sistema de espaciador de cables.
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