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1 Norma Española UNE-EN Marzo 2017 Aplicaciones ferroviarias Transformadores de tracción y bobinas de inductancia instalados a bordo del material rodante Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico CTN 203 Equipamiento eléctrico y sistemas automáticos para la industria, cuya secretaría desempeña SERCOBE. Asociación Española de Normalización Génova, Madrid [email protected]

2 UNE-EN Aplicaciones ferroviarias Transformadores de tracción y bobinas de inductancia instalados a bordo del material rodante Railway applications. Traction transformers and inductors on board rolling Stock. Applications ferroviaires. Transformateurs de traction et bobines d'inductance à bord du matériel roulant. Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 60310:2016, que a su vez adopta la Norma Internacional IEC 60310:2016. Esta norma anulará y sustituirá a la Norma UNE-EN 60310:2004 antes de Las observaciones a este documento han de dirigirse a: Asociación Española de Normalización Génova, MADRID-España Tel.: [email protected] Depósito legal: M 7796:2017 UNE 2017 Publicado por AENOR Internacional, S.A.U. bajo licencia de la Asociación Española de Normalización. Reproducción prohibida

3 Índice Prólogo europeo... 9 Declaración... 9 Prólogo Objeto y campo de aplicación Normas para consulta Términos y definiciones Definiciones generales Definiciones para transformadores Definiciones para las bobinas de inductancia Clasificación Clasificación de los transformadores Clasificación de las bobinas de inductancia Condiciones de servicio Corriente asignada y perfil de carga Perfil de carga Corriente asignada Tensión asignada y potencia de los arrollamientos del transformador Tensión asignada del lado de la red Tensión asignada secundaria Potencia asignada del transformador Tomas de transformador Refrigeración Identificación de los transformadores y bobinas de inductancia según el método de refrigeración Organización de los símbolos Transformadores y bobinas de inductancia con envolvente Transformadores y bobinas de inductancia sin envolvente Refrigeración por aire Límites de temperatura Clasificación de los materiales aislantes Límites de temperatura de los aislantes sólidos Límites de temperatura de los líquidos Límites de temperatura para otras partes Diseño mecánico Placas de características asignadas Ensayos Categorías de ensayos Generalidades Ensayos de tipo Ensayos individuales... 10

4 Ensayos de investigación Ensayos en los transformadores Generalidades Lista de ensayos Tolerancias Comprobación visual (ensayo de tipo e individual) y ensayos funcionales (ensayo opcional de tipo y ensayo individual) Masa (ensayo de tipo y ensayo individual opcional) Medición de la resistencia de los arrollamientos (ensayo de tipo y ensayo individual) Medición de la relación de transformación, polaridades y los grupos de conexión (ensayos de tipo y ensayos individuales) Medición de la corriente primaria y de las pérdidas en vacío (ensayo de tipo y ensayo individual) Medición de las tensiones de cortocircuito o impedancias de cortocircuito (ensayos de tipo y ensayos individuales) Medición de las pérdidas de carga fundamentales (ensayos de tipo y ensayos individuales) Determinación de las pérdidas totales (ensayo de tipo) Ensayo de calentamiento (ensayo de tipo) Ensayo de resistencia del aislamiento (ensayo de tipo y ensayo individual opcionales) Ensayos dieléctricos (ensayos de tipo y ensayos individuales) Ensayo de descarga parcial (ensayo de tipo o ensayo individual opcional de tipo seco, ensayo de investigación para el tipo sumergido) Ensayo de tensión soportada en cortocircuito (ensayo opcional de tipo) Ensayo de vibración y choque (ensayo opcional de tipo) Relación de transmisión de tensión VTR (ensayo opcional de tipo) Medición del ruido (ensayo de tipo) Medición de la densidad del flujo magnético de fuga (ensayo opcional de tipo) Análisis de respuesta en frecuencia FRA (ensayo de investigación) Medición de la extracorriente de conexión (ensayo opcional) Ensayos con bobinas de inductancia Lista de ensayos Tolerancias Comprobación visual (ensayos de tipo y ensayo individual) Masa (ensayo de tipo y ensayo individual opcional) Medición de la resistencia de los arrollamientos (ensayo de tipo y ensayo individual) Determinación de las pérdidas (ensayo de tipo) Medición de la inductancia (ensayos de tipo e individuales) Ensayo de calentamiento (ensayos de tipo) Ensayo de resistencia del aislamiento (ensayo de tipo y ensayo individual opcionales) Ensayos dieléctricos (ensayos de tipo y ensayos individuales) Ensayo de descarga parcial (ensayos de tipo y ensayos individuales para tipos secos) Ensayo de cortocircuito soportado (ensayo opcional de tipo) Ensayo de choques y vibraciones (ensayo opcional de tipo) Ensayo de vibraciones con circulación de corriente (ensayo de investigación) Medición del ruido (ensayo de tipo) Medición de la densidad del flujo magnético de fuga (ensayo opcional de tipo)... 10

5 Anexo A (Informativo) Puntos para los que son necesarios acuerdos entre fabricante y comprador o sobre los que el comprador o el fabricante deben proporcionar más información o especificaciones A.1 Puntos sujetos a acuerdo entre comprador y fabricante A.1.1 Transformadores y bobinas de inductancia A.1.2 Transformadores A.1.3 Bobinas de inductancia A.2 Información que el comprador ha de proporcionar al fabricante A.2.1 Transformadores y bobinas de inductancia A.2.2 Transformadores A.2.3 Bobinas de inductancia A.3 Información que el fabricante ha de proporcionar al comprador A.3.1 Transformadores y bobinas de inductancia A.3.2 Transformadores A.3.3 Bobinas de inductancia Anexo B (Informativo) Envejecimiento térmico y vida útil del aislamiento B.1 Vida útil del aislamiento y envejecimiento térmico B.2 Definiciones de endurancia térmica B.3 Cálculos de resistencia térmica B.4 Consideraciones especiales para el diseño y los ensayos térmicos B.4.1 Generalidades B.4.2 Temperatura del agente refrigerante en la interfaz externa B.4.3 Corriente asignada B.4.4 Ensayo de calentamiento de un transformador/bobina de inductancia de tipo seco B.5 Conformidad térmica de un sistema de aislamiento B.6 Criterio de fin de vida Anexo C (Informativo) Ejemplo de cálculo de la endurancia térmica para demostrar la idoneidad de un sistema de aislamiento para una aplicación específica C.1 Antecedentes C.2 Ejemplo 1. Límites en la temperatura para un transformador/bobina de inductancia de tipo seco C.3 Ejemplo 2. Cálculo de la endurancia térmica C.3.1 Generalidades C.3.2 Condiciones de funcionamiento a suministrar por el comprador C.3.3 Características de endurancia térmica a suministrar por el fabricante C.3.4 Resultados de los ensayos de calentamiento C.3.5 Cálculos Anexo D (Informativo) Ensayos dieléctricos húmedos para transformadores y bobinas de inductancia de tipo seco D.1 Generalidades D.2 Ensayo de humedad 1 (ensayo opcional de tipo o ensayo individual opcional): inmersión de corta duración D.3 Ensayo de humedad 2 (ensayos de investigación o ensayo opcional de tipo): pulverización de agua D.4 Ensayo húmedo 3 (ensayo de investigación): choque térmico inmersión prolongada pulverización de agua D.4.1 Generalidades D.4.2 Acondicionamiento en temperatura D.4.3 Choque térmico... 10

6 D.4.4 Ensayo dieléctrico D.5 Procedimientos y criterios de ensayo comunes para los ensayos dieléctricos húmedos Anexo E (Informativo) Perfiles de carga Bibliografía Anexo ZA (Normativo) Otras normas internacionales citadas en esta norma con las referencias de las normas europeas correspondientes Figura 1 Ejemplos de preparación de ensayos de tensión soportada inducida Figura 2 Ejemplos de preparación de ensayos de tensión soportada de fuentes separadas Figura 3 Ejemplos de conexiones para ensayos de impulso para transformadores de tracción, bobinas de inductancia y transformadores auxiliares Figura 4 Ensayo de descarga parcial: tensión en función del tiempo Figura 5 Configuraciones para el ensayo VTR Figura 6 Ejemplo de circuito de ensayo Tabla 1 Letras como símbolos para los métodos de refrigeración Tabla 2 Orden de los símbolos Tabla 3 Límites de temperatura de los aislantes sólidos Tabla 4 Límites de temperatura de los líquidos Tabla 5 Listado de comprobaciones y ensayos a los que se ha de someter a los transformadores de tracción Tabla 6 Tolerancias Tabla 7 Temperaturas de referencia Tabla 8 Tensión de ensayo dieléctrico Tabla 9 Mediciones de descargas parciales Tabla 10 Lista de comprobaciones y ensayos a los que se han de someter a las bobinas de inductancia Tabla 11 Tolerancias Tabla 12 Método de ensayo de tensión soportada entre terminales Tabla C.1 Límites de temperatura y esperanza de vida útil para un transformador/bobina de inductancia de tipo seco (ejemplos) Tabla C.2 Histograma del ciclo de carga Tabla C.3 Histograma de temperatura Tabla C.4 Resultados de los ensayos de calentamiento Tabla C.5 Cálculo de la endurancia térmica Tabla C.6 Corrientes y temperaturas equivalentes... 10

7 1 Objeto y campo de aplicación Esta norma internacional se aplica a los trasformadores de tracción y de potencia auxiliar instalados a bordo del material rodante y a los distintos tipos de bobinas de inductancia de potencia insertados en los circuitos de tracción y circuitos auxiliares del material rodante, con diseños en seco o sumergidos en líquido. NOTA Los requisitos de la Norma IEC (todas las partes) se aplican a los transformadores y bobinas de inductancia siempre y cuando no entren en conflicto con esta norma o con las publicaciones especializadas de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) que tratan sobre aplicaciones de tracción. Esta norma también se puede aplicar, en caso de acuerdo entre el comprador y el fabricante, a los transformadores de tracción de vehículos alimentados con corriente alterna trifásica del lado de la red y a los transformadores insertados en circuitos auxiliares monofásicos o polifásicos en vehículos, excepto transformadores de medida y transformadores con una potencia de salida asignada inferior a 1 kva en el caso de los monofásicos y 5 kva en el de los polifásicos. Esta norma no cubre aquellos aspectos relacionados con cambiadores de tomas, resistencias, intercambiadores de calor, ventiladores y otros accesorios para montar en los transformadores o bobinas de inductancia que se someten a ensayo de forma independiente y según las normas pertinentes. 2 Normas para consulta Los documentos indicados a continuación, en su totalidad o en parte, son normas para consulta indispensables para la aplicación de este documento. Para las referencias con fecha, solo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición (incluyendo cualquier modificación de ésta). IEC , Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 811: Tracción eléctrica. IEC , Técnicas de ensayo de alta tensión. Parte 1: Definiciones generales y requisitos de ensayo. IEC , Técnicas de ensayos de alta tensión. Parte 2: Sistemas de medida. IEC :2011, Transformadores de potencia. Parte 1: Generalidades. IEC , Transformadores de potencia. Parte 2: Calentamiento de transformadores sumergidos en líquido. IEC , Transformadores de potencia. Parte 3: Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento en el aire. IEC , Transformadores de potencia. Parte 4: Guía para el ensayo de impulso tipo rayo e impulso tipo maniobra. Transformadores de potencia y reactancias. IEC , Transformadores de potencia. Parte 5: Aptitud para soportar cortocircuitos. IEC :2007, Transformadores de potencia. Parte 6: Reactancias. IEC , Transformadores de potencia. Parte 7: Guía de carga para transformadores de potencia sumergidos en aceites. IEC , Transformadores de potencia. Parte 10: Determinación de los niveles de ruido. IEC , Transformadores de potencia. Parte 11: Transformadores de tipo seco.

8 IEC :2008, Transformadores de potencia. Parte 12: Guía de carga para transformadores de potencia de tipo seco. IEC , Transformadores de potencia. Parte 14: Transformadores de potencia sumergidos en líquido aislante utilizando materiales aislantes de alta temperatura. IEC , Transformadores de potencia. Parte 18: Medición de la respuesta en frecuencia. IEC , Aplicaciones ferroviarias. Equipos eléctricos para el material rodante. Parte 1: Condiciones generales de servicio y reglas generales. IEC 60085, Aislamiento eléctrico. Evaluación y designación térmica. IEC 60270, Técnicas de ensayo en alta tensión. Medidas de las descargas parciales. IEC 60296, Fluidos para aplicaciones electrotécnicas. Aceites minerales aislantes nuevos para transformadores y aparamenta de conexión. IEC 60836, Especificaciones para siliconas líquidas aislantes nuevas para usos electrotécnicos. IEC 60850, Railway applications. Supply voltage of traction systems. IEC 61039, Clasificación general de líquidos aislantes. IEC 61099, Líquidos aislantes. Especificaciones para ésteres orgánicos sintéticos nuevos para uso eléctrico. IEC 61373:2010, Aplicaciones ferroviarias. Material rodante. Ensayos de choque y vibración. IEC :2011, Transformadores de convertidor. Parte 1: Transformadores para aplicaciones industriales. IEC , Railway applications. Insulation coordination. Part 1: Basic requirements. Clearances and creepage distances for all electrical and electronic equipment. IEC , Railway applications. Environmental conditions for equipment. Part 1: Equipment on board rolling stock. ISO 3746, Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica y de los niveles de energía acústica de fuentes de ruido a partir de la presión acústica. Método de control utilizando una superficie de medición envolvente sobre un plano reflectante. ISO , Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica de las fuentes de ruido a partir de la intensidad del sonido. Parte 1: Medición en puntos discretos. ISO , Acústica. Determinación de los niveles de potencia acústica emitidos por las fuentes de ruido por intensidad del sonido. Parte 2: Medición por barrido.