Condiciones especiales de servicio de la aparamenta

Respuesta corta

Cuando una subestación o una planta está fuera de las condiciones normales de servicio, IEC 62271-1 (edición 2017) no deja el tema abierto: en el apartado 4.2 da pasos normalizados que el usuario debe usar en su especificación. Cubren altitud, contaminación, temperatura y humedad, sismo y vibración, viento y otros parámetros. Para ampliar las condiciones de servicio normales de un transformador según IEC 60076-1: condiciones de servicio normales de un transformador.

Altitud sobre 1 000 m

El apartado 4.2.2 pide determinar el nivel de aislamiento externo requerido en el sitio según el capítulo 4 de IEC 60071-2:1996. El nivel de aislamiento asignado del equipo debe ser igual o mayor que ese valor. La norma no da aquí una fórmula: la remite a la norma de coordinación de aislamiento.

Dos aclaraciones de las notas del mismo apartado:

• El aislamiento interno tiene las mismas características dieléctricas a cualquier altitud, y no requiere precauciones especiales.
• Los equipos auxiliares y de control de baja tensión no necesitan precauciones por debajo de 2 000 m. Sobre esa altitud, la norma remite a IEC 60664-1.

Para el caso paralelo en transformadores de medida, vea la guía de altitud en transformadores de medida.

Contaminación

El apartado 4.2.3 reclasifica el ambiente cuando supera el normal:

• Exterior: si el aire contaminado por polvo, humo, gases corrosivos, vapores o sal supera la clase «media» de IEC TS 60815-1:2008, se clasifica como «fuerte» o «muy fuerte».
• Interior: si supera la clase «muy ligera», se clasifica como «ligera», «media», «fuerte» o «muy fuerte».

El Anexo K de la norma (informativo) define los niveles y recomienda distancias de fuga mínimas para el aislamiento externo. Para equipo interior hasta 52 kV, el apartado 4.2.3 señala que puede especificarse IEC TS 62271-304 cuando preocupa la contaminación sobre el aislamiento de la celda.

Temperatura y humedad

El apartado 4.2.4 lista los rangos de temperatura mínima y máxima que se deben especificar cuando el sitio se sale del rango normal:

En condiciones tropicales de interior, el promedio de humedad relativa de 24 h puede llegar a 98 %. La nota del apartado advierte que, en regiones con vientos cálidos y húmedos frecuentes, pueden ocurrir cambios bruscos de temperatura y de presión atmosférica.

Vibración, sismo y movimiento

El apartado 4.2.5 parte de que la aparamenta estándar se diseña para montarse en estructuras sustancialmente niveladas y sin vibración, golpes o inclinación excesivos. Si esas condiciones no existen, el usuario debe especificar los requisitos de su aplicación.

Donde son probables los sismos, el usuario debe especificar:

1. El nivel de severidad, según una publicación pertinente (la norma cita IEC TR 62271-300, IEC 62271-207 e IEC TS 62271-210).
2. Los requisitos de operación.
3. El nivel de daño admisible.

También deben identificarse otras formas de vibración poco comunes, como la cercanía a voladuras de minas o las aplicaciones móviles.

Viento y otros parámetros

Si se espera un viento mayor que el valor de servicio normal de 34 m/s, el usuario debe especificar los requisitos de la aplicación (apartado 4.2.6). Para otras condiciones ambientales particulares, el apartado 4.2.7 remite a las series IEC 60721-1, IEC 60721-2 e IEC 60721-3.

Qué debe quedar escrito en la especificación

El apartado 4.2.1 pide que los requisitos del usuario se refieran a los pasos normalizados de 4.2.2 a 4.2.7, siempre que las normas de producto no los den. En la práctica, la hoja de datos del equipo debe declarar:

• La altitud del sitio sobre el nivel del mar.
• El rango de temperatura ambiente de los seis listados, o el valor extremo esperado.
• La clase de contaminación del sitio según IEC TS 60815-1, si supera la «muy ligera» en interior o la «media» en exterior.
• El nivel de severidad sísmica, la operación requerida y el daño admisible.
• La velocidad de viento esperada, si supera 34 m/s.

La norma agrega que la clasificación detallada de las condiciones ambientales está en IEC 60721-3-3 para interior y en IEC 60721-3-4 para exterior. El Anexo K define con palabras los niveles de contaminación (muy ligera, ligera y media) y da, para cada uno, la distancia de fuga específica mínima recomendada en mm/kV para el aislamiento externo.

Las condiciones de referencia están en las condiciones normales de servicio de la aparamenta. Las clases de condensación y contaminación en celdas describen la condensación y la contaminación del equipo interior, y los valores asignados que dependen de ellas, como el nivel de aislamiento asignado, se tratan en guías propias.

Para ver cómo encaja con el resto de la serie IEC 62271, consulte las normas para pruebas a equipos primarios.

Cómo se usa en una especificación

Cuando se combinan varias condiciones, cada una debe quedar escrita en la especificación.

Qué no hacer

• No aplique una corrección de altitud al aislamiento interno: la norma dice que no cambia.
• No dé por cubierto un clima extremo con el ensayo de tipo del equipo estándar: debe especificarse el rango de temperatura que corresponde.
• No deje el sismo sin definir. Sin nivel de severidad y daño admisible, el comprador y el fabricante no hablan de lo mismo.
• No olvide los equipos auxiliares: la norma indica que otros componentes, como los relés, requieren acciones adecuadas para operar bajo esas condiciones.

Cuándo llamarnos

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Referencias

• IEC 62271-1, High-voltage switchgear and controlgear - Part 1: Common specifications for alternating current switchgear and controlgear, edición 2017: apartados 4.2.1 a 4.2.7 y Anexo K.
• IEC 60071-2:1996, Insulation co-ordination - Part 2: Application guide, capítulo 4 (citada por la norma).
• IEC TS 60815-1:2008, clases de severidad de contaminación del sitio (citada por la norma).

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