1ZSE es, Rev. 4. Aisladores para transformadores, tipo GOM Guía técnica

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1 1ZSE es, Rev. 4 Aisladores para transformadores, tipo GOM Guía técnica

2 Información preliminar La información que contiene este documento es de carácter general, por lo que no abarca todas las aplicaciones posibles. Si desea información sobre cualquier aplicación específica que no se contemple en el documento, diríjase directamente a ABB o a su distribuidor oficial. ABB no garantiza ni asume responsabilidad alguna en relación con la exactitud de la información que contiene este documento o el uso que se haga de ella. Toda la información de este documento está sujeta a modificaciones sin previo aviso. Se prohíbe la copia de este documento sin autorización previa. Su contenido no debe ser revelado a terceros ni utilizado para ningún fin no autorizado. Todo incumplimiento será perseguido legalmente.

3 Índice Diseño... 4 Forma de los elementos aislantes... 5 Parámetros de uso normales... 5 Pruebas... 6 Toma de pruebas... 6 Características eléctricas... 7 Dimensiones... 8 Datos de conexión... 9 Terminal interno... 9 Conductor de varilla maciza... 9 Terminal externo Datos para la coraza Electrodos de guarda Carga del conductor Sobrecarga de los aisladores Corriente de corta duración Corriente dinámica Datos para pedidos Recomendaciones sobre la ubicación... 14

4 Diseño El aislador se organiza en torno a un tubo central en el que está devanado el cuerpo capacitivo. El aislante superior, el aislante inferior y la brida de fijación van sujetos entre las tuercas de los extremos mediante el tubo central. Una serie de juntas de caucho resistentes al aceite y encajadas en ranuras garantizan la estanqueidad. El alojamiento superior incluye un juego de muelles que ejerce presión suficiente en todas las juntas, con independencia de las condiciones de carga y temperatura. El espacio anular entre el cuerpo capacitivo y la porcelana está lleno de aceite de transformador, El alojamiento superior incorpora una cámara de expansión suficientemente grande para permitir la expansión del aceite dentro de un rango de temperaturas en el aislador de 40 y +80 C. La tapa flexible del alojamiento compensa las variaciones de longitud del tubo central. El alojamiento superior lleva dos mirillas de nivel de aceite. El terminal interno va sujeto al tubo central mediante una arandela partida en la parte superior del tubo central que se bloquea al atornillar el terminal externo. El terminal interno se conecta a los cables mediante soldadura fuerte. El terminal externo está disponible en aluminio o aleación de cobre. Tuerca del extremo superior Alojamiento superior Visor de tipo prismático Juego de muelles Aislante de porcelana lado seco Aceite Válvula de bola Toma de pruebas Brida de fijación Cuerpo capacitivo Extensión de la brida Aislante de porcelana, lado húmedo Tuerca del extremo inferior El aislante superior es de porcelana eléctrica de alta calidad en color marrón o gris claro. Fig. 1. Aislador para transformadores, tipo GOM. gom_0010 La brida de fijación es de una aleación de aluminio resistente a la corrosión. La brida de fijación y el alojamiento superior van protegidos con una capa de imprimación de dos componentes y una capa de pintura de acabado de color azul grisáceo. Los aisladores se entregan llenos de aceite y listos para su uso. Si el aislador se monta con una inclinación superior a 45 respecto de la vertical, deben adoptarse medidas especiales para garantizar que haya suficiente aceite en el aislador. Si necesita más información, no dude en solicitarla. 4 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

5 Forma de los elementos aislantes En todos los aisladores GOM, los elementos aislantes son de tipo antiniebla, alternando elementos largos y cortos. Por cada par de elementos, la relación entre la línea de fuga nominal y la longitud axial es de 3,43, y la relación entre la línea de fuga protegida y la nominal es de 0,40. Según IEC 60815, el factor de fuga es < 3,2, y el factor de perfil es > 1,1. En aquellos casos en que existan requisitos especiales de línea de fuga, se pueden utilizar elementos aislantes de otras formas. Parámetros de uso normales Consulte al proveedor si las condiciones exceden los parámetros normales. Fig. 2. Forma de los elementos aislantes. gom_0011 Aplicación: Clasificación: Temperatura ambiente: Altitud del emplazamiento: Nivel de lluvia y humedad: Nivel de contaminación: Fluido de inmersión: Nivel de aceite del transformador: Presión máx. del fluido: Placa de características: Transformadores Papel impregnado en aceite, pasante condensador, aislador sumergido para exteriores +40 C a -40 C, valor mínimo según clase de temperatura 2 de la norma IEC < 1000 m 1-2 mm lluvia/min en horizontal y en vertical, según IEC Según la línea de fuga específica y la norma IEC Aceite de transformador. Temperatura media diaria máxima del aceite +90 C. Temperatura temporal máxima del aceite +115 C No inferior a 30 mm desde la brida del aislador. 100 kpa (sobrepresión) Según IEC/IEEE. 1ZSE es, Rev. 4 Guía técnica de GOM 5

6 Pruebas A lo largo del proceso de fabricación y al final del mismo, el aislador se somete a varias pruebas rutinarias. Concluidas las fases de secado final e impregnación, se realiza una prueba de hermeticidad con el aislador totalmente ensamblado consistente en someterlo a una sobrepresión de aceite de 180 kpa (1,8 bares) durante 12 horas a temperatura ambiente. El aislador no debe presentar ninguna fuga. Toma de pruebas La capa conductora externa del cuerpo capacitivo está conectada a una toma de pruebas aislada situada en la brida. Durante el funcionamiento, la toma de pruebas se pone a tierra automáticamente y se protege con una tapa atornillada. La tensión máxima de prueba de la toma es de 2 kv y 50 Hz durante un minuto. La tensión de explotación máx. es de 600 V. Todos los aisladores se someten a una prueba eléctrica final rutinaria efectuada a temperatura ambiente con el aislador sumergido en aceite. La prueba consiste en medir la capacitancia y la tangente d a valores de tensión que se aumentan progresivamente hasta alcanzar la tensión soportada a frecuencia industrial, que se mantiene durante un minuto. A continuación, la capacidad y la tangente d se miden a valores de tensión que se reducen progresivamente hasta llegar a los niveles previos a la prueba de un minuto. También se hacen mediciones para detectar descargas parciales internas. Estas mediciones se efectúan al mismo tiempo que la prueba de tensión soportada a frecuencia industrial. Para estas mediciones, se aumenta la tensión progresivamente hasta alcanzar la tensión de prueba máxima, y luego se va reduciendo. Siempre se demuestra que el valor de descarga parcial es de 5 pc como máximo para una tensión de prueba igual a la tensión asignada del sistema. Fig. 3. Toma de pruebas. goh_0010 Las pruebas tipo se han realizado de conformidad con IEC e IEEE. Si desea los informes de estas pruebas, no dude en solicitarlos. 6 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

7 Características eléctricas N.º ref. Características asignadas Prueba Tensión nominal U N kv, RMS Tensión de fase a tierra U Y kv, RMS Corriente Impulso asignada I r A de descarga en industrial seco kv, cresta CA a frecuencia en húmedo kv, RMS rutinaria 1 min en seco 50 Hz kv, RMS Datos de diseño Impulso de descarga en seco Completo kv, cresta Cortado Impulso por maniobra Impulso kv, cresta Impulso Capacidad nominal Entre el conductor y la toma de pruebas C 1 ± 10 % LF A LF B LF C LF G LF H LF K LF D LF E LF F LF L LF M LF N pf Entre la toma de pruebas y la brida (solo a título informativo) pf 1ZSE es, Rev. 4 Guía técnica de GOM 7

8 Dimensiones Longitud del cable trenzado Toma de pruebas 185 Capa puesta a tierra M12 para argollas de suspensión/conexión a tierra M6 x 10 en perno círculo D=90 en la tuerca del extremo inferior D = 20 (12x) gom_0013 Fig. 3. Dimensiones. N.º de Color Masa Dimensiones Línea de fuga mm Carga en voladizo N referencia kg L L1 L2 L3 L4 L6 Nominal Protegida Prueba de 1 min LF A Marrón ± LF B Marrón ± LF C Marrón ± LF G Gris claro ± LF H Gris claro ± LF K Gris claro ± LF D Marrón ± LF E Marrón ± LF F Marrón ± LF L Gris claro ± LF M Gris claro ± LF N Gris claro ± Las dimensiones están sujetas a modificaciones sin previo aviso. 8 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

9 Datos de conexión Terminal interno El aislador se ha diseñado para un sistema de conductor desmontable tanto para cable trenzado como para conductor de varilla maciza. El terminal interno, así como la varilla maciza, van sujetos con una arandela partida a la parte superior del tubo central. La arandela se bloquea cuando se monta el terminal externo. El terminal interno puede seleccionarse para soldadura fuerte de cables de distintos tamaños. 125 D Terminal externo Borne Junta Anillo de apriete N.º de referencia Superficie máx. del conductor Dimensión D1 mm Masa kg Arandela partida mm 2 LF AA - 5 1,0 LF AB ,0 LF AC ,0 LF AD ,0 Terminal interno 75 D1 D=46 M8 30 Longitud del cable trenzado gom_0014 Fig. 4. Terminal interno. Conductor de varilla maciza La varilla es de cobre electrolítico y está dividida en dos partes. Las dos partes van unidas mediante tornillos de cabeza perdida. El diseño de la sección inferior de la varilla maciza permite la conexión mediante soldadura fuerte. 125 D Terminal externo El conductor de varilla maciza puede estar dividido de dos maneras: Alt. 1: 20 mm por debajo de la brida del aislador, o bien Alt. 2: 20 mm por debajo del extremo superior de la porcelana inferior. D=45 Conductor de varilla maciza Para el aislador N.º de referencia Conductor macizo Peso kg GOM N.º ref. Dividido alt. 1 Dividido alt LF A, -G LF AA - 45,5 LF B, -H LF AB LF AD 49,6 LF C, -K LF AC LF AE 54,0 LF D, -L LF AF - 50,3 LF E, -M LF AG LF AK 54,5 LF F, -N LF AH LF AL 58,9 30 D=40 Fig. 5. Conductor de varilla maciza y terminal externo. gom_0015 1ZSE es, Rev. 4 Guía técnica de GOM 9

10 Terminal externo El terminal externo es un borne cilíndrico El borne puede ser de aluminio o cobre. El terminal externo completo incluye el borne, una arandela partida, un anillo de apriete, una junta, tornillos y arandelas. El anillo de apriete es de acero inoxidable para separar las partes de cobre y aluminio y evitar la corrosión. Primero se fija el borne a la parte superior del aislador con 3 tornillos M10 que garantizan un contacto eléctrico apropiado con el terminal interno. A continuación se fijan al borne el anillo de apriete y la junta con otros 3 tornillos M8. Datos para la coraza El aislador requiere una coraza en el lado húmedo. El objeto de esta coraza es evitar tensiones eléctricas excesivas sobre la tuerca del extremo inferior en el punto de conexión entre el conductor aislado procedente del bobinado del transformador y el conductor flexible desmontable del aislador. ABB presupuesta y suministra corazas por separado, junto con sus correspondientes tornillos y arandelas de sujeción. Las corazas son de aluminio y están aisladas con epoxi o un revestimiento de cartón prensado. Las corazas se montan en la tuerca del extremo inferior. Los orificios de sujeción de la tuerca llevan insertos roscados para bloquear los tornillos. El diseño del terminal externo es excelente por su capacidad conductora y resistencia mecánica. N.º de referencia Material Dimensión D mm 1) Masa kg Corriente nominal LF BA Aluminio 30 1, LF BC Aluminio 60 2, LF BB Cobre 30 2, LF BH Cobre 40 3, A Coraza, n.º ref. Nota LF R Aislamiento epoxi LF U Aislamiento de cartón prensado, T=3 1) Otras dimensiones previo pedido. gom_0016 Fig. 6. Coraza inferior. 10 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

11 Electrodos de guarda Electrodos de guarda disponibles previo pedido. El electrodo inferior se sujeta a la brida con uno de los tornillos de fijación, mientras que el superior se sujeta a la tuerca del extremo superior con una escuadra. Las distancias de separación y los números de referencia de los electrodos se indican en la tabla siguiente. No obstante, ABB suministra electrodos de guarda con otras distancias de separación previo pedido. N.º ref. aislador No Electrodo de guarda N.º ref. Dimensiones mm LF A, -B, -C, -G, -H, -K LF D LF D, -E, -F, -L, -M, -N LF E K C K C gom_0017 Fig. 7. Electrodos de guarda. 1ZSE es, Rev. 4 Guía técnica de GOM 11

12 Carga del conductor Los aisladores cumplen los requisitos de la prueba de aumento de la temperatura del IEC (1995) para las corrientes que se indican a continuación. Para los requisitos establecidos en IEEE, los valores se reducen un 8 %. Conductor (Cu 5010) Corriente admisible (A) en la extensión de la brida L Cable trenzado 50 mm Conductor de varilla maciza D=45 95 mm mm mm mm mm mm Corriente de corta duración La corriente térmica asignada de corta duración I ésima, se calcula con arreglo a la norma IEC El conductor de varilla maciza D=45 soporta 89 ka durante 1 s y 2 s, que son los valores necesarios de acuerdo con IEC. Un cable trenzado de 100 mm 2 soporta 9,6 ka durante 1 s y 6,8 ka durante 2 s. En los demás casos, la corriente de corta duración es directamente proporcional a la sección. Corriente dinámica El aislador y los conductores soportan 2,5 veces el valor de la corriente de corta duración durante 1 s. Sobrecarga de los aisladores Si se seleccionan los conductores para el aislador GOM de acuerdo con la norma IEC 60137, con un 120 % de la corriente asignada del transformador, se considera que el aislador puede soportar condiciones de sobrecarga con arreglo a la norma IEC 60354, sin más aclaraciones ni pruebas. 12 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

13 Datos para pedidos No olvide indicar lo siguiente al hacer su pedido: Tipo y número de referencia del aislador. Número de referencia del terminal interno o del conjunto del conductor de varilla maciza. Número de referencia del conjunto de terminales. Número de referencia de la coraza. Accesorios adicionales o modificaciones. Prueba requerida, además de las pruebas rutinarias normales. Adaptadores para toma de pruebas, en caso necesario. Fig. 8. Ejemplo de placa de características. 1ZSE es, Rev. 4 Guía técnica de GOM 13

14 Recomendaciones sobre la ubicación Las tensiones máximas del aceite en la superficie del aislamiento de la coraza aislada no deben exceder los valores normales de los conductores aislados y componentes similares dentro del mismo transformador. Las recomendaciones que figuran junto a estas líneas pretenden servir únicamente a modo de orientación cuando no se efectúan cálculos completos. Nivel de aislamiento interno del transformador (kv) Distancia a las piezas conectadas a tierra A (mm) Distancia a partes no aisladas Capa puesta a tierra Distancia a superficie plana (cuba o abrazadera del núcleo) gom_0018 Fig. 8. Recomendaciones sobre la ubicación. 14 Guía técnica de GOM 1ZSE es, Rev. 4

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