Què és la Coordinació d'Aïllament?

Definició: La coordinació d'aislament es refereix al procés de determinar els nivells d'aislament dels components del sistema elèctric. En essència, es tracta d'establir la resistència a l'aislament dels equips. L'aislament intern i extern dels equips elèctrics sotmet a tensions normals contínues i tensions anòmals temporals.

L'aislament dels equips està dissenyat per suportar la tensió més alta del sistema a freqüència d'energia, les sobretensions temporals ocasionals a freqüència d'energia i els cops de fulletera ocasionals. A l'equip del sistema elèctric se li assigna un nivell d'aislament nominal, i el seu rendiment es pot verificar mitjançant diversos tipus de proves. Els requisits d'aislament es determinen tenint en compte els següents factors:

Tensió Més Alta del Sistema a Freqüència d'Energia

Les xarxes d'energia AC presenten diferents nivells nominals de tensió a freqüència d'energia, com ara 400V, 3.3KV, 6.6kV, etc. Quan el sistema està lleugerament carregat, la tensió a freqüència d'energia a l'extrem receptor de la línia augmenta. Els equips del sistema elèctric estan dissenyats i provats per suportar la tensió més alta del sistema a freqüència d'energia (440V, 3.6KV, 7.2KV, etc.) sense experimentar un trencament de l'aislament intern o extern.

Sobretensions Temporals a Freqüència d'Energia

Les sobretensions temporals en el sistema elèctric poden ser desencadenades per la rejecció de càrrega, falles, ressonàncies, etc. Aquestes sobretensions solen tenir una freqüència d'aproximadament 50 Hz, amb cims relativament més baixos, una velocitat de creixement més lenta i una durada més llarga (que va de segons a minuts). La protecció contra les sobretensions temporals a freqüència d'energia es proporciona mitjançant un relé Inverse Definite Minimum Time (IDMT).

El relé IDMT està connectat a la segona de la transformadora de potencial de bus i als interruptors. El relé i l'interruptor responden en mil·lisegons, protegint el sistema de les sobretensions temporals.

Cops de Tensió Transitoris

Els cops de tensió transitoris en el sistema elèctric poden ser induïts per fenòmens com la llampada, les operacions de commutació, les recàrregues i les ones de propagació. Aquests cops en el sistema elèctric es caracteritzen per valors de pic alts, una ràpida velocitat de creixement i una durada que dura de alguns deus a centenars de microsegons, pel que es coneixen com a transitoris.

Aquests cops poden causar tensions de descàrrega i flash-overs en cantonades agudes, entre fases i terra, o en els punts més febles del sistema. També poden provocar el trencament de l'aislament gasós, líquid o sòlid, així com el fallament de transformadors i màquines elèctriques rotatives.

Mitjançant una adequada coordinació d'aislament i l'ús de parafulmines, les taxes de fallada causades per la llampada i les operacions de commutació s'han reduït significativament. Es instal·len diversos dispositius protectors a la xarxa d'energia. Aquests dispositius estan dissenyats per interceptar els impactes de llampades i per reduir la taxa de creixement dels pics de tensió que arriben a l'equip, assegurant així la seva protecció contra possibles danys.

Nivells de Resistència dels Equips

El nivell bàsic d'aislament (BIL) és un nivell de referència, representat per la tensió de cresta d'una ona estàndard no superior a 1.2/50 μs. Els aparells i equips han de poder suportar ones de prova amb amplituds superiors al BIL.

La coordinació d'aislament implica triar un aislament adequat per als equips basant-se en el seu ús previst. Això es fa per minimitzar els esdeveniments indesitjats dins del sistema que resulten de tensions de tensió (causades per sobretensions del sistema). El trencament de l'aislament es refereix a la relació entre el trencament de l'aislament de diversos components del sistema elèctric i l'aislament dels dispositius protectors utilitzats per protegir aquest equip contra les sobretensions.

Per a l'operació segura dels equips, la resistència a l'aislament ha de ser igual o superior al nivell bàsic d'aislament estàndard. S'haurien de seleccionar equips protectors per a subestacions que proporcionin una protecció d'aislament efectiva corresponent a aquests nivells, mentre que siguin tan econòmics com sigui possible.