IEC 62271-1 define el servicio normal de la aparamenta de alta tensión con límites de temperatura, altitud, humedad, contaminación y viento distintos para interior y exterior. Los ensayos de tipo cubren esas condiciones y nada más: fuera de ellas el equipo debe especificarse como de servicio especial.
Respuesta corta
IEC 62271-1 (edición 2017, partes comunes de la aparamenta de alta tensión) llama servicio normal al conjunto de condiciones ambientales para las que se diseña y se ensaya un interruptor, un seccionador o una celda. Hay una lista para equipo interior (apartado 4.1.2) y otra para equipo exterior (apartado 4.1.3). La norma indica que la operación en esas condiciones queda cubierta por los ensayos de tipo (apartado 4.1.1). Si su sitio las supera, el equipo debe especificarse para condiciones especiales.
Qué significa «servicio normal»
Un ensayo de tipo se hace en un laboratorio, con un ambiente controlado. El servicio normal es la lista de condiciones reales de un sitio que la norma considera representadas por ese ensayo. Si el sitio queda dentro de la lista, el comprador no tiene que pedir nada adicional. Si queda fuera, la norma pide que los requisitos del usuario lo indiquen (apartado 4.2.1). Sobre las condiciones de servicio normales de un transformador según IEC 60076-1, véase condiciones de servicio normales de un transformador.
Esto afecta a toda la aparamenta de las partes de producto: interruptores, seccionadores, interruptores-seccionadores, celdas y subestaciones compactas, desde media tensión hasta extra alta tensión. Cada norma de producto puede especificar otra cosa (apartado 4.1.1).
Condiciones normales para equipo interior
El apartado 4.1.2 fija estos valores:
| Condición | Valor de servicio normal |
|---|---|
| Temperatura ambiente | Máximo 40 °C; promedio de 24 h hasta 35 °C; mínimo −5 °C |
| Radiación solar | Sin influencia |
| Altitud | Hasta 1 000 m |
| Contaminación del aire | Sin polvo, humo, gases corrosivos o inflamables, vapores ni sal de forma significativa: clase «muy ligera» de IEC TS 60815-1:2008 |
| Humedad relativa | Promedio de 24 h hasta 95 %; promedio de un mes hasta 90 % |
| Presión de vapor de agua | Promedio de 24 h hasta 2,2 kPa; promedio de un mes hasta 1,8 kPa |
| Vibración | La causada por agentes externos o temblores de tierra no supera la de la propia operación del equipo |
La norma agrega que puede esperarse condensación cuando hay cambios bruscos de temperatura en períodos de humedad alta. También advierte que la humedad alta puede venir del agua de lluvia a nivel del suelo o, en instalaciones subterráneas, de las canalizaciones de los cables que entran a la celda.
Condiciones normales para equipo exterior
El apartado 4.1.3 cambia varios valores, porque el equipo está a la intemperie:
| Condición | Valor de servicio normal |
|---|---|
| Temperatura ambiente | Máximo 40 °C; promedio de 24 h hasta 35 °C; mínimo −25 °C |
| Radiación solar | Hasta 1 000 W/m² |
| Altitud | Hasta 1 000 m |
| Contaminación del aire | Hasta la clase «media» de IEC TS 60815-1:2008 |
| Hielo | Capa de hasta 20 mm |
| Viento | Hasta 34 m/s |
| Humedad | Se pueden superar los promedios del equipo interior; puede haber condensación y precipitación |
| Vibración | La misma regla del equipo interior |
La nota 1 de ese apartado recuerda que pueden darse cambios rápidos de temperatura, por ejemplo un día soleado y caluroso seguido de lluvia repentina.
Dónde se nota la diferencia entre interior y exterior
- Temperatura mínima. −5 °C en interior y −25 °C en exterior. Un equipo exterior en un clima más frío que −25 °C ya no está en servicio normal.
- Sol y hielo. Solo el exterior tiene una radiación de referencia (1 000 W/m²) y una capa de hielo de 20 mm.
- Contaminación. El interior parte de aire «muy ligeramente» contaminado; el exterior admite hasta «medio».
- Humedad. El interior tiene límites de promedio. El exterior puede superarlos, con lluvia y condensación incluidas.
Cómo se leen los promedios
Una especificación suele fallar por confundir el máximo con el promedio. Un sitio cuya temperatura nunca pasa de 40 °C puede salirse del servicio normal si el promedio de 24 horas supera 35 °C. La humedad tiene dos límites distintos: el promedio de 24 horas (95 % de humedad relativa y 2,2 kPa de presión de vapor) y el promedio de un mes (90 % y 1,8 kPa).
En exterior, la norma remite a otras publicaciones para describir el ambiente: la radiación solar global a IEC 60721-2-4, y el viento y la precipitación a IEC 60721-2-2. También advierte que la humedad es siempre el efecto combinado de la humedad relativa con otros parámetros, sobre todo la temperatura y sus cambios rápidos.
Qué hacer con estos datos
La lista sirve como filtro para una especificación. Antes de pedir un equipo, compare el sitio con la tabla que le corresponde.
- ¿El equipo se instala en interior o en exterior?
- Interior: ¿Hasta 1 000 m, entre −5 °C y 40 °C y aire muy poco contaminado?
- Sí: Servicio normal: lo cubre el ensayo de tipo
- No: Condición especial: indíquela en la especificación (apartado 4.2)
- Exterior: ¿Hasta 1 000 m, entre −25 °C y 40 °C, viento hasta 34 m/s y contaminación hasta media?
- Sí: Servicio normal: lo cubre el ensayo de tipo
- No: Condición especial: indíquela en la especificación (apartado 4.2)
- Interior: ¿Hasta 1 000 m, entre −5 °C y 40 °C y aire muy poco contaminado?
Los criterios del diagrama resumen las condiciones más frecuentes. Para un sitio concreto debe revisar la lista completa de su tabla, porque la humedad, la radiación, el hielo y la vibración también cuentan.
Cuando las condiciones salen de lo normal, aplican las condiciones especiales de servicio. La tensión asignada de la aparamenta y el nivel de aislamiento asignado se escogen con estas condiciones como punto de partida.
Las demás partes de IEC 62271 se ordenan en las normas para pruebas a equipos primarios.
Qué no hacer
- No dé por normal un sitio solo porque la temperatura máxima es de 40 °C. La altitud, la contaminación y el promedio de 24 h también deben cumplirse.
- No use los valores de exterior para un cuarto eléctrico interior ni al revés: la mínima y la contaminación son distintas.
- No asuma que un equipo ensayado en condiciones normales funciona igual a 2 500 m o en una zona con ambiente salino. Esos casos son condiciones especiales.
- No omita la condensación del análisis del cuarto: la norma la menciona expresamente como posible en equipo interior.
Cuándo llamarnos
En Tiza Group revisamos con usted las condiciones del sitio frente a lo que dice la norma antes de especificar la aparamenta de una subestación o de una planta industrial. Conozca nuestro servicio de diseño de ingeniería primaria. Escríbanos y le cotizamos.
Guías relacionadas
- Condiciones especiales de servicio de la aparamenta
- Clases de condensación y contaminación en celdas interiores
- Nivel de aislamiento asignado de la aparamenta
- Interruptor de potencia: partes, SF6 y vacío, y pruebas
- Celdas de media tensión: partes, funciones y pruebas
- Condiciones de servicio normales de un transformador
Referencias
- IEC 62271-1, High-voltage switchgear and controlgear - Part 1: Common specifications for alternating current switchgear and controlgear, edición 2017: apartados 4.1.1, 4.1.2, 4.1.3 y 4.2.1.
- IEC TS 60815-1:2008, clases de severidad de contaminación del sitio (citada por la norma).
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la temperatura máxima ambiente de servicio normal de una celda interior?
40 °C como máximo, con un promedio de 24 horas que no supera 35 °C. La mínima es −5 °C. Así lo fija IEC 62271-1, edición 2017, en el apartado 4.1.2.
¿Una subestación exterior a 1 800 m de altitud está en servicio normal?
No. La norma da por normal hasta 1 000 m (apartados 4.1.2 y 4.1.3). Sobre esa altitud es una condición especial y el aislamiento externo debe determinarse con IEC 60071-2, según el apartado 4.2.2.
¿Las condiciones normales cubren la condensación en una celda interior?
La norma no la excluye: advierte que puede esperarse condensación cuando hay cambios bruscos de temperatura con humedad alta (nota 1 del apartado 4.1.2). Para equipo interior hasta 52 kV, el apartado 4.2.3 remite a IEC TS 62271-304, que define clases de diseño para condensación y contaminación.