Descargadores de Sobretensión Programa de suministro Answers for energy. 1
Descargadores Siemens siempre una solución óptima Descargadores para cada una de las aplicaciones, económicos, diseñados para un servicio permanente y estable, con excelente protección y alta capacidad de carga. Nuestro programa comprende una amplia gama de descargadores. Breves plazos de entrega para una rápida puesta en servicio Descargadores encapsulados 3ES de Siemens. La subestación de 420 kv situada en Macclesfield, Gran Bretaña se reequipó en un tiempo mínimo con descargadores Siemens. El desarrollo tecnológico y las aplicaciones prácticas han conducido a tres tipos de descargadores. Estos se distinguen básicamente por el material de su envolvente: Descargadores con aislador de porcelana Descargadores con aislador polimérico Descargadores encapsulados con aislamiento en SF 6. Siemens dispone de soluciones técnicas y diseños para cada uno de estos tipos, lo cual permite ofrecer el descargador más adecuado para cada aplicación. De esta forma, la tecnología de descargadores Siemens se utiliza en todos los sectores cumpliendo los siguientes requisitos: Excelente comportamiento en ambientes de contaminación elevada, lo que permite su instalación en regiones costeras, desérticas o zonas con fuerte polución industrial Alta estabilidad mecánica, por ejemplo, para su aplicación en zonas sísmicas Alivio de presión extraordinariamente seguro para su aplicación en áreas que demandan una protección especial. Además, debido a su diseño y al tipo de materiales empleados, todos los descargadores Siemens están dimensionados para funcionar durante décadas garantizando un comportamiento adecuado a las exigencias ecológicas. 2
Descargadores para todas las aplicaciones Nuestro amplio programa ofrece el descargador adecuado para cada aplicación, para lograr una operación rentable y segura. Nuestros descargadores protegen transformadores, generadores, motores, condensadores, vehículos ferroviarios de tracción y cables, así como subestaciones completas. También son posibles aplicaciones especiales entre las que cabe mencionar: Motores y transformadores con aislante seco, sensibles a sobretensiones Ferrocarriles con tracción en corriente alterna y continua que precisan descargadores y limitadores de sobretensión resistentes a vibraciones Generadores en centrales eléctricas que precisan descargadores con alta resistencia a cortocircuitos Subestaciones de alta tensión blindadas y aisladas con SF 6 que precisan descargadores blindados Tiristores en estaciones de transmisión de CC en AT Bancos de condensadores en compensadores serie Sistemas de balizamiento de aeropuertos Hornos eléctricos en siderurgia, metalurgia e industria del vidrio Equipos para laboratorios de pruebas. Descargador para líneas de transmisión Los descargadores para líneas de transmisión de Siemens protegen de modo confiable sus líneas aéreas. Igual o mejor fiabilidad en la transformación ascendente de tensión de sistemas No necesitan alambres de protección No es preciso sustituir los aislantes ya instalados Menos sacudidas de corriente de activación Solución económica 3
Gama en continua expansión gracias a productos innovadores Foto de arriba a la izquierda Seguridad bajo condiciones climáticas extremas En Montagnais, Canadá, Siemens instaló tres compensadores serie trifásicos para mejorar la calidad de la transmisión de energía. Estos equipos deben soportar temperaturas extremas de 50 C a +40 C. Foto de abajo a la izquierda Productos innovadores para exigencias extremas En Tian-Guag TSQ, China, Siemens moderniza 4 secciones de un sistema de transmisión de CC en AT. Las válvulas de tiristores de Siemens se protegen mediante descargadores 3EQ3 de concepto avanzado. Foto de la derecha Resistencia al viento y a la intemperie Nuestros descargadores 3EQ con aislamiento polimérico son especialmente resistentes a la contaminación y las condiciones ambientales más adversas. Nuestros descargadores y limitadores cubren todos los campos de aplicación. Además ampliamos continuamente nuestro programa de productos con ideas innovadoras, para un mayor beneficio de nuestros clientes. Un ejemplo de ello son los descargadores con aislamiento polimérico. La envolvente está formada por un tubo de material plástico reforzado por fibra de vidrio sobre el que se encuentra una pantalla aislante de goma de silicona. Gracias a este diseño mecánico y a los materiales de alta calidad utilizados se logra una serie de ventajas como comportamiento absolutamente seguro en descargas y alta resistencia mecánica, incluso tras un alivio de presión. Como una ventaja particular, el aislamiento polimérico posee un comportamiento hidrofóbico, característica de rechazo que también es ventajosa frente a las capas de contaminación. Además de su alta resistencia a la intemperie, los descargadores Siemens con aislamiento polimérico destacan también por su larga vida útil y su facilidad de recuperación y eliminación. Siemens le ofrece dos tipos diferentes de descargadores con envoltura polimérica para aplicaciones normalizadas así como también para aquellas con requisitos avanzados o elevadas exigencias técnicas: 3EL y 3EQ. Al seleccionar uno de ellos, Ud. siempre obtendrá la mejor relación precio-rendimiento, sea cual fuere la aplicación. Nuestros descargadores 3EL y 3EQ utilizan los mismos bloques de OM que los de envoltura de porcelana con igual resultado respecto del excelente rendimiento eléctrico. El uso de envolturas poliméricas, es decir, FRP y campanas de goma siliconada conlleva las siguientes ventajas adicionales: desempeño en ambientes contaminados mejorado significativamente y flexibilidad durante el montaje debido a su reducido peso. 4
Descargadores de Alta Tensión Siemens con Envoltura Polimérica Línea 3EL Línea 3EQ Línea 3EL Bloques de óxido metálico Barras de FRP Nitrógeno Tubo de FRP Campanas de goma siliconada Descargadores Siemens con diseño tipo jaula: jaula de barras pretensadas de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) para una elevada resistencia mecánica, la silicona se moldea directamente sobre los bloques de OM. La mejor relación precio-rendimiento para aplicaciones hasta U m = 300 kv. Línea 3EQ Descargadores Siemens con diseño tubular: tubo de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP); para obtener la mayor resistencia mecánica, la silicona se moldea directamente sobre el tubo de FRP. La mejor elección para aplicaciones de hasta U m = 800 kv, en especial aplicaciones con requisitos avanzados o las más altas exigencias técnicas. La goma siliconada se viene utilizando como material aislante para intemperie desde hace por más de 25 años con buenos antecedentes de servicio, aun bajo severas condiciones climáticas y ambientales. Actualmente es el material polimérico más ampliamente usado. Para el equipamiento de alta tensión. La silicona es sumamente repelente del agua (hidrofóbica). Existen varios materiales poliméricos con esta propiedad, pero la mayoría de ellos dejan de ser hidrofóbicos transcurrido relativamente poco tiempo. Sólo la silicona posee la capacidad de conservar dicha repelencia durante toda su vida. Como consecuencia, nuestros descargadores 3EL y 3EQ presentan una larguísima vida útil. Otras propiedades adicionales importantes de la silicona son: Su resistencia a la erosión producida por la formación de caminos conductores superficiales (tracking) y a la radiación UV, lo cual también mejora la vida útil de nuestros descargadores El hecho de que la silicona retarda la llama y es autoextinguible La silicona se moldea directamente sobre los bloques de OM y las barras de fibra de vidrio, asegurando así una hermeticidad total de todos los componentes a fin de evitar las descargas parciales o el ingreso de humedad Excelente rendimiento mecánico para aplicaciones normalizadas Cortocircuito: escape del arco a baja presión debido al revestimiento de silicona, haciendo innecesario cualquier dispositivo de alivio de presión Fácil de transportar e instalar gracias a un peso considerablemente menor que el de los descargadores de porcelana Apropiado como descargador de estación y/o de línea de transmisión El diseño con tubo FRP ofrece una sobresaliente estabilidad mecánica (muy superior a la porcelana) combinada con un excelente sistema de sellado para evitar el ingreso de humedad y las descargas parciales Mayor grado de seguridad ante el evento de un cortocircuito; debido a su dispositivo de alivio de presión ningún componente interno podrá eyectarse Retiene al menos el 75 % de su resistencia mecánica aun después de un cortocircuito, pudiéndose usar el descargador como un aislador de soporte (apoyo) Menor peso que los descargadores de porcelana equivalentes Ideal para zonas con actividad sísmica potencial, fuertes vientos y cualquier otro requisito mecánico extraordinario 5
3EF1 120-0 U C 9 kv U Rr 15 kv N I 1 ka K1998 Descargadores y limitadores para media tensión de óxido metálico (300 V hasta 72,5 kv) Aplicaciones especiales Aplicaciones 3EF1 3EF3 3EF4 3EF5 Motores, transformadores secos, sistemas de balizamiento de aeropuertos 3EE2 Redes de CC, sistemas ferroviarios, vehículos ferroviarios de tracción Tensión nominal de la red kv 10 30 Tensión máxima de servicio kv 12 36 Tensión de extinción máxima/tensión asignada kv 15 45 Corriente nominal de descarga ka 3EF1 3EF3 3EF4 3EF5 1 1 10 10 10 Capacidad máxima de absorción de energía (manteniendo estabilidad térmica) kj/kv r 3EF1 3EF3 3EF4 3EF5 0,8 4 12,5 8 10 Corriente máx. de larga duración, 2 ms A 3EF4 3EF5 1500 1200 1200 Resistencia a corrientes de cortocircuito ka 40 300 Material envolvente Polietileno Porcelana Tipo de diseño 3EF1: directamente moldeado sobre OM, 3EF3/3EF4/3EF5: aislador hueco Aislador hueco Dispositivo de alivio de presión no sí 6 1) Pantalla aislante de goma de silicona
Aplicación en ferrocarriles Distribución de media tensión 3EB2 3EC3 3EB1 3EK7 Redes de CC Redes de CC, sistemas ferroviarios, vehículos ferroviarios de tracción Redes de CC, sistemas ferroviarios, vehículos ferroviarios de tracción Redes de distribución y subestaciones 1,5 3 25 70 2 4 30 72,5 2 4 37 (AC) 4 (DC) 60 10 10 10 10 10 10 10 3,5 2) 1200 1200 850 (AC) 1200 (DC) 325 40 40 40 20 Silicona Porcelana Silicona Silicona Directamente moldeado Aislador hueco Aislador hueco, silicona directamente moldeada sobre el tubo de FRP Diseño de jaula, silicona directamente moldeada sobre OM no sí sí no 2) Capacidad de absorción de energía bajo las condiciones del ensayo de funcionamiento de acuerdo con IEC 60099-4 7
Descargadores de alta tensión (72,5 hasta 800 kv) Porcelana 3EP5 3EP4 3EP2 3EP3 Aplicaciones Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie Redes de alta tensión, subestaciones a la intemperie Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie, sistema de transmisión de CC en AT, compensadores estáticos Tensión nominal de la red kv 110 345 500 765 Tensión máxima de servicio kv 123 362 550 800 Tensión asignada máxima kv 96 288 468 624 Corriente nominal de descarga ka 10 10 20 20 Clase máx. de descarga de línea 3 3 5 5 Capacidad máxima de absorción de energía (manteniendo estabilidad térmica) Corriente máxima de larga duración, 2 ms Resistencia máx. a corrientes de cortocircuito Momento flector máximo permitido Material envolvente kj/kv r 8 8 13 25 A 850 850 1600 5000 ka 40 65 65 100 knm 2 1) 4,5 1) 12,5 1) 34 1) Porcelana Tipo de diseño Aislador hueco Dispositivo de alivio de presión sí 1) MPDSL según IEC 60099-4 8
Silicona 3EL2 3EQ1 3EQ4 3EQ3 Redes de media y alta tensión, descargador de estación y/o de linea de transmisión Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie Redes de media y alta tensión, subestaciones a la intemperie, sistema de transmisión de CC en AT, compensadores estáticos 500 345 500 765 550 362 550 800 420 288 468 624 20 10 20 20 4 3 5 5 10 8 18 27 1200 850 2100 5500 65 50 65 80 4,0 2) 6 2) 3) 21 2) 3) 2) 3) 72 Silicona La silicona se moldea directamente sobre los bloques de OM no Silicona Aislador hueco, la silicona se moldea directamente sobre el tubo de FRP sí 2) MPSL según IEC 60099-4 3) Después de un alivio de presión se mantiene > 75 % de este valor 9
Descargadores de Alta Tensión para subestaciones aisladas con gas (72,5 hasta 800 kv) 3ELS-D/3ES2-E monofásico 3ES5-B/C trifásico 3ES5-F/3ES5-G/3ES5-H monofásico 3ES9-J monofásico Aplicaciones Redes de alta tensión, subestaciones blindadas y aisladas por gas Tensión nominal de la red kv 150/220 150 220/345/525 765 Tensión máxima de servicio kv 170/245 170 245/362/550 800 Tensión asignada máxima kv 156/216 156 216/288/444 612 Corriente nominal de descarga ka 20 20 20 20 Clase máx. de descarga de línea 4 4 4/5/5 5 Capacidad máxima de absorción de energía (manteniendo estabilidad térmica) Corriente máxima de larga duración, 2 ms Resistencia máx. a corrientes de cortocircuito Momento flector máximo permitido Material envolvente kj/kv r 10 10 10/13/13 18 A 1200 1200 1200/1600/1600 2100 ka 50 50 65 65 knm Metal Dispositivo de alivio de presión sí 10
Las instalaciones Siemens Todos los descargadores Siemens son fabricados y probados en la propia planta en Berlín, donde también se encuentran los departamentos de investigación y desarrollo, ventas así como procesamiento de pedidos. La cercanía de todos estos departamentos conlleva a un mejoramiento continuo asegurando así la calidad del producto. Seguridad gracias a pruebas exhaustivas Medición de tensión residual con una corriente nominal de descarga de 10 ka, 8/20 µs en un descargador 3EP2 para una red de 245 kv, un ejemplo de las numerosas pruebas realizadas en los laboratorios más modernos. Equipos de monitoréo de descargadores Equipos de registro, señalización y control ofrecen la información necesaria sobre las operaciones de descarga y el estado de los descargadores. 11
Siemens AG Energy Sector High Voltage Division (PTD H51) Nonnendammallee 104 13629 Berlin Germany Para ponerse en contacto con nosotros: Teléfono: +49 (30) 3 86-33 222 Correo electrónico: arrester@siemens.de Nº de referencia: E50001-U113-A12-V9-7800 Printed in Germany Dispo 30000 TH 263-080170 103058 PA 02080.5 www.siemens.com/arrester-download La información contenida en este documento incluye descripciones generales de las opciones técnicas disponibles, que no siempre tienen que estar presentes en casos individuales. Así pues, las características exigidas deberían especificarse en cada caso concreto a la hora de formalizar el contrato.