Vistas: 0 Autor: Sitio Editor Publicar Tiempo: 2025-06-06 Origen: Sitio
En los sistemas de energía de alto voltaje (HV), los pararrayos son componentes críticos que protegen el equipo de las sobrevoltaciones transitorias causadas por rayos, operaciones de conmutación y otras perturbaciones. Estas sobretensiones pueden conducir a una descomposición de aislamiento y una falla del equipo si no se gestionan adecuadamente. Específicamente, los arrestadores de aumento de 132kV están diseñados para salvaguardar las redes y subestaciones de transmisión HV, asegurando la confiabilidad del sistema y la longevidad.
Los pararrayos modernos de 132 kV utilizan la tecnología de óxido de metales sin brecha, que emplea principalmente varistores de óxido de zinc (ZnO). A diferencia de los pararrayos tradicionales, que dependen de las brechas de chispa para iniciar la conducción, los diseños sin espacio permiten el monitoreo continuo de voltaje y la respuesta inmediata a los eventos de sobretensión. Esto da como resultado una operación más rápida y una mejor protección para equipos eléctricos.
Varistores de ZnO : estos son el corazón del arrestado, que exhiben características de voltaje altamente no lineales que les permiten realizar corrientes de sobretensión de manera efectiva mientras mantienen una alta resistencia en condiciones de funcionamiento normales.
Vivienda aislante : proporciona apoyo mecánico y protección del medio ambiente para los componentes internos.
Accesorios finales : facilitar conexiones mecánicas y eléctricas seguras dentro del sistema de alimentación.
Alcivicura de porcelana : conocida por su resistencia mecánica y durabilidad, la porcelana ha sido una opción tradicional para las carcasas de los arrestos. Ofrece una excelente resistencia a la radiación UV y la meteorización.
Alcicultor de polímero : Hecho de caucho de silicona u otros materiales compuestos, las carcasas de polímeros son livianas y ofrecen propiedades hidrofóbicas superiores. Se desempeñan mejor en entornos contaminados y son menos propensos a la rotura. Además, los pararqueros con casos de polímeros a menudo son más compactos, lo que facilita la instalación más fácil.
A Surge Arrester diseñado para sistemas de 132 kV debe cumplir con los estrictos estándares de rendimiento para garantizar una operación confiable en condiciones normales y anormales. Estos dispositivos generalmente se clasifican para voltajes de hasta 170 kV, ofreciendo un margen de seguridad suficiente por encima del voltaje nominal del sistema. Esto asegura que el Arrester pueda soportar los eventos de sobretensión sin comprometer el aislamiento o la funcionalidad del sistema.
Uno de los aspectos críticos de rendimiento de un arrestador de aumento es su capacidad de descarga. Los pararrayos están diseñados para manejar corrientes extremadamente altas durante eventos transitorios, como rayos o oleadas de conmutación. Los modelos avanzados de pararrayos de 132 kV son capaces de descargar corrientes de sobretensión que van desde 10ka hasta más de 20Ka, dependiendo de los requisitos específicos de la instalación. Algunas aplicaciones de servicio pesado pueden incluso requerir que los pararrayos de aumento clasificado para el rendimiento de la clase 40ka o 65ka, particularmente en áreas con alta densidad de rayos o donde las operaciones de conmutación son frecuentes.
La capacidad de manejo de energía es otra métrica vital, medida en kilojulios por kilovoltio (kJ/kV), lo que indica la cantidad de energía que el arrestador de aumento puede absorber de manera segura durante un evento de sobretensión sin sufrir daños. El tamaño adecuado según la absorción de energía y la capacidad de descarga garantiza la protección a largo plazo de la valiosa infraestructura eléctrica.
Los eventos de sobrevoltaje temporal (TOV) pueden ocurrir durante las condiciones anormales del sistema de energía, como cargas desequilibradas, fallas a tierra o islas del sistema. Un alto rendimiento El arrestador de sobretensión debe ser capaz de resistir estas condiciones de TOV para una duración especificada sin degradación en sus propiedades aislantes y conductores.
La especificación clave aquí es el voltaje de funcionamiento continuo máximo (MCOV), que es el voltaje máximo que el arrestador puede soportar continuamente en condiciones normales. Para un sistema de clase de 132 kV, el MCOV del arrestador de sobretensión generalmente está diseñado para estar ligeramente por debajo del voltaje nominal pero lo suficientemente alto como para evitar el funcionamiento falso durante las fluctuaciones de voltaje. Esto asegura que el arrestado permanezca en un estado no conductor bajo voltaje de servicio normal, pero se activa instantáneamente cuando ocurre una verdadera condición de sobrevoltaje.
Otro parámetro crítico es el voltaje residual, que es el voltaje que permanece en las terminales del arrendador mientras realiza un aumento. Un voltaje residual más bajo significa que el arrestador de sobretensiones es más efectivo para sujetar la sobretensión y limitar la tensión eléctrica experimentada por el equipo aguas abajo. Los pararrayos modernos utilizan varistores de óxido de zinc (ZnO) con características de VI altamente no lineales, permitiendo transiciones agudas de aislamiento a estados de dirección y minimizando el voltaje residual durante los eventos de sobretensión.
La durabilidad mecánica de un arrestador de aumento es tan importante como su rendimiento eléctrico, especialmente para las instalaciones en entornos desafiantes al aire libre. Los parardeadores deben soportar tensiones mecánicas causadas por la carga del viento, las vibraciones sísmicas, la acumulación de nieve e incluso los impactos mecánicos accidentales.
Los arrestadores de sobretensiones tradicionales de porcelana son conocidos por su alta resistencia a la compresión y resistencia a la exposición a los rayos UV, pero también son pesados y frágiles, lo que los hace más susceptibles al daño durante el transporte o los eventos sísmicos. Por otro lado, los arrestadores de sobretensión con casos de polímeros hechos de materiales como el caucho de silicona o EPDM ofrecen una mayor resiliencia mecánica. Estas unidades livianas son más fáciles de manejar e instalar y también son más resistentes al impacto y al vandalismo. Sus propiedades hidrofóbicas también las hacen ideales para su uso en entornos de alta contaminación o alta humedad, donde la contaminación de la superficie podría conducir a un flagín.
Además, muchos pararrayos con casas de polímeros están diseñados con alta fuerza de cortocircuito, lo que les permite contener de forma segura y evitar la fragmentación en caso de una falla inducida por fallas. Su construcción flexible y los mecanismos internos de naufragia aumentan aún más la seguridad para el personal y los equipos cercanos.
En resumen, el arrestador de aumento utilizado en un sistema de 132 kV debe ofrecer una combinación equilibrada de resistencia eléctrica y dureza mecánica. Voltaje nominal, capacidad de corriente de descarga, niveles de soporte TOV y rendimiento de voltaje residual contribuyen a la efectividad del dispositivo para proteger la valiosa infraestructura de energía. Mientras tanto, la resistencia mecánica asegura que el arrestado permanezca confiable y seguro en una amplia gama de condiciones ambientales y tensiones operativas.
En subestaciones, los pararrayos de 132 kV protegen al equipo crítico como transformadores, disyuntores y barras colectivas de sobretensiones. Se colocan estratégicamente para interceptar sobretensiones que ingresan a la subestación, asegurando la seguridad y la confiabilidad de todo el sistema.
Los transformadores son componentes vitales y costosos en los sistemas de energía. Los pararrayos instalados en los terminales del transformador evitan que las sobrecargaciones causen falla del aislamiento, extendiendo así la vida útil del transformador.
Los pararrayos se despliegan a lo largo de las líneas de transmisión, particularmente en los puntos de terminación y las uniones, para proteger contra las oleadas inducidas por un rayo. Ayudan a mantener la integridad de la red de transmisión y a prevenir interrupciones.
En las aplicaciones SIG, los pararrayos compactos se integran dentro de la tabla de interruptores para proteger los componentes internos de las sobretensiones. Su tamaño compacto y su alto rendimiento los hacen ideales para entornos con restricciones espaciales.
Las instalaciones de energía renovable a menudo se encuentran en áreas propensas a los rayos. Se utilizan pararrayos de 132 kV para proteger a los inversores, transformadores y otros equipos en granjas eólicas y solares, asegurando la generación de energía continua y confiable.
La selección adecuada del sitio es crucial para la operación efectiva de los pararrayos. Deben instalarse lo más cerca posible del equipo que protegen para minimizar la longitud de los cables de conexión, lo que puede introducir inductancia y reducir la efectividad.
La conexión a tierra efectiva es esencial para la operación segura de los pararrayos. Deben estar conectados a un terreno de baja resistencia para garantizar que las corrientes de sobretensión se disipen de manera segura. Se deben mantener los espacios de seguridad adecuados para evitar granizadoras y garantizar la seguridad del personal.
La instalación debe cumplir con los estándares internacionales relevantes, como IEC 60099-4 e IEEE C62.11, que proporcionan pautas sobre los requisitos de rendimiento y los procedimientos de prueba para los arrestadores.
Aunque los pararrayos modernos están diseñados para una larga vida útil con un mantenimiento mínimo, se recomiendan inspecciones periódicas para garantizar la confiabilidad continua. Los intervalos de inspección pueden variar según las condiciones ambientales y las recomendaciones del fabricante.
Las inspecciones visuales regulares pueden identificar signos de contaminación, daño físico o trazas de descarga. Cualquier anomalía debe abordarse rápidamente para evitar la falla.
Las pruebas eléctricas periódicas, como la medición de la resistencia al aislamiento y la corriente de fuga, ayudan a evaluar la condición del arrendador. Un aumento en la corriente de fuga puede indicar deterioro y la necesidad de reemplazo.
Los pararrayos tienen una vida útil finita. Los indicadores como el aumento de la corriente de fuga, el daño físico o la falta de operación durante los eventos de sobretensión sugieren que es necesario reemplazo. Los fabricantes a menudo proporcionan pautas sobre la vida útil esperada y los criterios de reemplazo.
Los pararrayos de 132 kV son indispensables para proteger los sistemas de energía de alto voltaje de las sobretensiones transitorias. Su diseño avanzado, que incorpora la tecnología de óxido de zinc sin espacio, garantiza una respuesta rápida y una protección confiable. Al seleccionar los pararrayos apropiados y adherirse a las prácticas adecuadas de instalación y mantenimiento, los servicios públicos e ingenieros pueden mejorar la confiabilidad del sistema y salvaguardar la infraestructura crítica.
Para soluciones de protección contra sobretensiones de alta calidad adaptadas a varios niveles de voltaje y condiciones de campo, considere comunicarse con fabricantes acreditados como Hebei Jiuding Electric Co., Ltd. Su experiencia y ofertas de productos pueden proporcionar la protección necesaria para sus sistemas de energía.
