Tipos de Apartarrayos

Tipos de Apartarrayos

abril 1, 2020 0 Por Guillermo Huerta

La protección contra sobretensiones ha sido una gran preocupación cuando se conectan dispositivos y equipos a los sistemas eléctricos de media o alta tensión.

Por lo tanto, los diferentes tipos de apartarrayos protegen contra los efectos debidos a la caída de rayos, apertura de equipos de desconexión, etc, sigue en aumento también. 

Es un dispositivo de protección para limitar sobretensiones descargandolas o desviando el incremento de corriente, y también evita que el flujo de la corriente residual mientras que son capaces de repetir estas funciones

Definición del Código Eléctrico Nacional (NEC)

El apartarrayos se conecta entre línea y tierra, consiste básicamente de elementos resistores en serie con gaps o explosores.

Los elementos resistores ofrecen una resistencia no lineal, de manera tal que para voltajes a la frecuencia normal del sistema la resistencia es alta y para descargar corrientes la resistencia es baja. 

Tipos de Apartarrayos anteriores

Existen tres tipos de pararrayos. Ellos son:

Expulsión o Autovalvular

Tipos de Apartarrayos

Estos tipos de apartarrayos autovalvular consiste de varias chapas de explosores conectados en serie por medio de resistencias variable cuya función es dar una operación más sensible y precisa.

Estos elementos están contenidos en porcelana y al conjunto, se le llena con un gas inerte como el NITRÓGENO. Se emplea en los sistemas que operan a grandes tensiones, ya que representa una gran seguridad de operación.

Resistencia no lineal con separadores (en la actualidad son de silicón con separadores de carburo).

El apartarrayos de resistencia variable funda su principio de operación en el principio general, es decir, con dos explosores, y se conecta en serie a una resistencia variable. Se emplea en tensiones medianas y tiene mucha aceptación en el sistema de distribución.

Tipos de Apartarrayos
Apartarrayos con revestimiento de silicona

Óxido de metal sin separadores.

El explosor o unidad de gap consiste de dos tiras o cintas separadas dentro de un contenedor de cerámica sellado lleno con nitrógeno.

Normalmente se instala un contador de descargas entre la terminal de  tierra del apartarrayos y la tierra de la instalación.

De los tres tipos mencionados anteriormente, los tipos de expulsión ya no están en uso. El tipo de resistencia no lineal con separaciones se utilizó hasta mediados de la década de 1970 y actualmente están siendo eliminados. 

El tipo convencional con discos o bloques de silicón-carburo se siguen utilizando y los de óxido de metal sin separaciones son los más utilizados hoy en día.

Funciones que debe cubrir un Apartarrayos

Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones:

  • No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal.
  • Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito.
  • Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra.
  • Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera.

Especificaciones Importantes de Apartarrayos de Óxidos Metálicos para Subestaciones CFE – México

Alivio de Presión

Es la capacidad de un apartarrayos de soportar corrientes de falla sin explotar violentamente.

Capacidad de Alivio de Presión

Capacidad de un apartarrayos de soportar corrientes de falla sin explotar violentamente.

Corriente Nominal de Descarga

Valor de cresta de impulso de corriente por rayo, el cual se utiliza para clasificar un apartarrayos.

Distancia de Fuga

Es la longitud mas corta a través de todo el contorno externo del perfil de la superficie aislante y entre las parte metálicas a este.

Distancia de Fuga Específica

Valor de la distancia de fuga dividida entre la tensión máxima del sistema (fase-fase), en mm/kV.

Tipos de Apartarrayos

Impulso de Corriente por maniobra

Valor de cresta de una corriente de descarga que tiene un tiempo virtual de frente de 30 microsegundos y 100 microsegundos y el tiempo virtual del valor medio en la cola sea aproximadamente el doble de tiempo virtual del frente.

Impulso de Corriente por Rayo

Impulso con forma de onda 8/20 microsegundos con tolerancias en los valores medidos de la onda entre 7 y 9 microsegundos virtual de frente y entre 18 y 22 microsegundos para el tiempo al valor de medio en la cola.

Documentos de CFE

Te dejo en esta sección documentos de la CFE sobre apartarrayos.

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