¿Qué es el Nivel Básico de Aislamiento?

¿Qué es el Nivel Básico de Aislamiento?

Definición de Nivel Básico de Aislamiento

Cuando ocurre un sobretensión por impulso de rayo, los dispositivos de protección contra sobretensiones la descargan para prevenir daños al equipo del sistema. El aislamiento del equipo debe soportar un cierto voltaje mínimo antes de que se produzca esta descarga. Por lo tanto, los dispositivos de protección contra sobretensiones deben operar por debajo de este nivel de voltaje mínimo. Este voltaje mínimo se define como el Nivel Básico de Aislamiento (BIL) del equipo eléctrico.

La capacidad de soportar voltaje de todo el equipo en una subestación eléctrica o sistema de transmisión debe coincidir con el voltaje de operación del sistema. Para mantener la estabilidad del sistema durante eventos de sobretensión, la resistencia al desgaste o al flash-over de todo el equipo conectado debe superar cierto nivel.

Pueden aparecer diferentes tipos de tensiones excesivas en el sistema. Estas sobretensiones pueden diferir en características como amplitud, duración, forma de onda y frecuencia, etc. Desde el punto de vista económico, un sistema de potencia eléctrica debe diseñarse para un nivel básico de aislamiento o BIL dependiendo de las diferentes características de todas las posibles sobretensiones que puedan aparecer en el sistema. Además, hay diferentes dispositivos de protección contra sobretensiones instalados en el sistema, que protegen de manera segura el sistema contra diferentes fenómenos de sobretensión. Debido a estos dispositivos protectores, las sobretensiones anormales desaparecen del sistema lo más rápido posible.

No es necesario diseñar un sistema con aislamiento para soportar todos los tipos de sobretensiones indefinidamente. Por ejemplo, un impulso de rayo dura solo microsegundos y es rápidamente eliminado por los pararrayos. El aislamiento del equipo eléctrico debe diseñarse para evitar daños hasta que actúe el pararrayos. El Nivel Básico de Aislamiento (BIL) determina la resistencia dieléctrica del equipo y se expresa como el valor pico del voltaje de resistencia a la onda completa de 1/50 microsegundo.

El nivel de aislamiento del equipo, especialmente de los transformadores, tiene un impacto significativo en los costos. Los organismos de estandarización buscan establecer el Nivel Básico de Aislamiento (BIL) lo más bajo posible mientras se asegura la seguridad. Los impulsos de rayo son naturales e impredecibles, lo que dificulta predecir sus picos. Tras extensas investigaciones, los organismos de estandarización han creado una forma de onda de impulso básica para pruebas de alto voltaje en equipos. Este voltaje de impulso creado, aunque no está directamente relacionado con los picos de rayo naturales, se utiliza para fines de prueba. Antes de profundizar en los detalles del BIL, comprendamos la forma básica de un voltaje de impulso estándar.

Importancia de los Protectores contra Sobretensiones

Los protectores contra sobretensiones descargan rápidamente la sobretensión, evitando daños al equipo.

Consideraciones de Diseño

Los sistemas se diseñan con BIL para manejar características específicas de sobretensión, asegurando la protección sin costos excesivos de aislamiento.

Estandares de Voltaje de Impulso

Los voltajes de impulso estándar, como 1.2/50 microsegundos, simulan los picos de rayo para probar la resistencia dieléctrica del equipo.

Márgenes de Seguridad

El equipo debe tener un voltaje de ruptura superior al BIL, y los dispositivos protectores deben tener un voltaje de descarga inferior para mantener la seguridad del sistema.