Cando aparece unha sobretensión por impulsos de raio no sistema, esta descárgase a través de dispositivos de protección contra sobretensiones antes de que os equipos do sistema se danen. Polo tanto, o aislamento destes equipos debe estar deseñado para resistir unha certa tensión mínima antes de que a sobretensión por impulsos de raio se descargue a través dos dispositivos de protección contra sobretensiones. Así, o nivel de tensión de funcionamento dos dispositivos de protección contra sobretensiones debe ser inferior ao mencionado nivel mínimo de resistencia a tensión dos equipos. Este valor mínimo de calificación de tensión defínese como BIL ou nivel básico de aislamento do equipo eléctrico.
É innecesario dicir que a capacidade de resistencia a tensión de todos os equipos dunha subestación eléctrica ou dun sistema de transmisión eléctrica debe decidirse segundo a súa tensión de sistema de funcionamento. Para asegurar a estabilidade do sistema durante fenómenos de sobretensión, a resistencia a ruptura ou flash-over de todos os equipos conectados ao sistema debe superar un nivel seleccionado.
Poderían aparecer diferentes tipos de estrés de sobretensión no sistema. Estas sobretensiones poden diferir en características tales como amplitud, duración, forma de onda e frecuencia, etc. Por razóns económicas, un sistema de enerxía eléctrica debe deseñarse para un nivel básico de aislamento ou BIL dependendo das diferentes características de todas as posibles sobretensiones que aparecen no sistema. Ademais, hai diferentes dispositivos de protección contra sobretensiones instalados no sistema, que protegen de xeito seguro o sistema contra diferentes fenómenos de sobretensión. Debido a estes dispositivos de protección, as sobretensiones anómalas desaparecen do sistema tan rápido como é posible.
Por tanto, non é necesario deseñar un sistema cuxo aislamento poida resistir todo tipo de sobretensiones durante todo o tempo. Por exemplo, unha sobretensión por impulsos de raio aparece no sistema durante un período de microsegundos e esta elimínase do sistema polo pararrayos o máis rápido posible. O aislamento dun equipo eléctrico debe deseñarse de tal modo que non se dañe antes de que a sobretensión por impulsos de raio sexa eliminada polo pararrayos. O nivel básico de aislamento ou BIL dun equipo eléctrico determina as cualidades dieléctricas principais do aparello e exprésase para equipos probados con impulsos pola tensión máxima de resistencia a unha onda completa de 1/50 microsegundo.
A cantidade de aislamento proporcionada en calquera peça de equipo, e particularmente nos transformadores, constitúe unha parte apreciable do custo. Os organismos de normalización tiveron en mente fixar o nivel básico de aislamento ou BIL o máis baixo posible compatível coa seguridade. A sobretensión por impulsos de raio é un fenómeno totalmente natural e, polo tanto, é moi incerto na súa natureza. Así que é imposible predecir a forma e o tamaño do sobresalto de raio. Despois de estudar e traballar moito sobre a natureza dos sobresaltos de raio, os organismos de normalización decidiron e introduciron unha forma básica de onda de impulso que se usa para fins de proba de impulsos de alta tensión. Aínda que esta tensión de impulso creada non ten relación directa cos sobresaltos de raio naturais. Antes de entrar nos detalles do nivel básico de aislamento dun sistema eléctrico, intentemos entender a forma básica da tensión de impulso estándar.
Segundo o estándar americano, a forma de onda de impulso é de 1,5/40 microsegundos. Segundo o estándar indio, é de 1,2/50 microsegundos. Esta representación da onda ten un significado especial. Como, por exemplo, a onda de impulso de 1,2/50 microsegundos representa unha onda unidireccional que asciende ao seu valor máximo desde cero en 1,2 microsegundos e despois cae ao 50% do valor máximo en 50 microsegundos. A forma de onda representada móstrase a continuación,
A tensión de rotura ou flash-over do equipo eléctrico con esta forma de onda debe ser igual ou superior ao nivel básico de aislamento fixado, e a tensión de descarga e descarga dos dispositivos de protección, como os pararrayos, deben ser definitivamente inferiores a estes valores para que, durante os sobresaltos de raio, a descarga ocorra a través dos pararrayos e non a través do propio equipo. Debe haber un margen suficiente entre o pararrayos e o nivel de aislamento dos equipos.
Tensión nominal do sistema |
Niveis BIL dos estándares indios |
Niveis BIL dos estándares británicos |
11 kV |
75 kV |
– |
33 kV |
170 kV |
200 kV |
66 kV |
325 kV |
450 kV |
132 kV |
550/650 kV |
650/750 kV |
220 kV |
900/1050 kV |
900/1050 kV |
Declaración: Respeitar o orixinal, bons artigos merecen compartirse, se hai algún dereito de autor contacta para eliminar.
