nmx-j-271-1-ance tecnicas de prueba en alta tension parte 1

5/25/2018 NMX-J-271-1-ANCE Tecnicas de Prueba en Alta Tension Parte 1

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NORMA NORMA MEXICANA ANCETCNICAS DE PRUEBA EN ALTA TENSIN -

PARTE 1: DEFINICIONES GENERALES Y REQUISITOSDE PRUEBA

NMX-J-271/1-ANCE-2007

HIGH-VOLTAGE TEST TECHNIQUES -PART 1: GENERAL DEFINITIONS AND TEST REQUIREMENTS

La presente norma fue emitida por la Asociacin de Normalizacin y Certificacin, A. C., "ANCE" yaprobada por el Comit de Normalizacin de la ANCE, "CONANCE", y por el Consejo Directivo deANCE.

La entrada en vigor de esta norma ser 60 das naturales despus de la publicacin de su declaratoriade vigencia en el Diario Oficial de la Federacin.

Esta norma es de aplicacin nacional.

CONANCEPublicacin de la Declaratoria de Vigencia

en el Diario Oficial de la Federacin:

14 de abril de 2008

Cancela a la:NMX-J-271/1-ANCE-2000


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Editores Tcnicos:

Ing. Tania Kalinka Cerda SauvageM. en C. Rodrigo Jimnez Lpez

Derechos Reservados

Asociacin de Normalizacin y Certificacin, A. C.

Av. Lzaro Crdenas No. 869Fracc. 3, Col. Nueva Industrial VallejoC.P. 07700, Del. Gustavo A. Madero

Mxico D.F.

OCTUBRE 2000 / DICIEMBRE 2007

______________________________________________________


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NMX-J-271/1-ANCE-2007

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COMIT DE NORMALIZACIN DE ANCE

CONANCE

PRESIDENTEVICEPRESIDENTE

SECRETARATCNICA

VOCALIAS COMITS TCNICOS

CT 14 TRANSFORMADORES

CT 20 CONDUCTORES

CMARA NACIONAL DE MANUFACTURASELCTRICAS

CT 28 COORDINACIN DEAISLAMIENTO

CT 32 FUSIBLES

COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD

CT 34 ILUMINACIN

COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDADLAPEM

LUZ Y FUERZA DEL CENTRO

CT CONTROL Y DISTRIBUCININDUSTRIAL (CDI)

INSTITUTO DE INVESTIGACIONESELCTRICAS

CT PRODUCTOS Y ACCESORIOS PARAINSTALACIONES ELCTRICAS (PIE)

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMADE MXICO

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

CONFEDERACIN DE CMARASNACIONALES DE COMERCIO, SERVICIOS Y

TURISMO

ASOCIACIN NACIONAL DEFABRICANTES DE APARATOS

DOMSTICOS

COMISIN NACIONAL PARA EL AHORRODE ENERGA

PROCURADURA FEDERALDEL CONSUMIDOR

ASOCIACIN MEXICANA DE EMPRESASDEL RAMO DE INSTALACIONES PARA LA

CONSTRUCCIN

CMARA NACIONAL DE COMERCIO

DIRECCIN GENERAL DE NORMAS

CT 64 INSTALACIONES ELCTRICAS

SC 14 A Transformadores de DistribucinSC 14 B Transforma dores de PotenciaGT s TS, LA , MP , TI, PC

SC 20 A Alta tensinSC 20 B Baja tensinSC 20 D ConectadoresSC 20 E Accesorios para conductores elctricos

aislados de energaGT AM Alambre magnetoGT CA Cintas aislantes

SC 28 A Coordinacin de aislamientoGT 28 B Tcnicas de prueba en alta tensinGT 28 C Documentos de apoyo

SC 32 A Alta tensinSC 32 B Baja tensin

SC 34 A LmparasSC 34 B PortalmparasSC 34 C Ba lastrosSC 34 D Luminarios

SC CDI A Reglas generalesSC CDI B Arrancadores y contactoresSC CDI C Centros de control de motoresSC CDI D Envolventes para equipo elctricoSC CDI E DesconectadoresSC CDI F Interruptores automticosSC CDI G Tablero s de baja tensinGT CMT Controladores de media tensinGT TMT Tableros de media tensinGT ET Equipos de transferenciaGT TT Tabli llas terminales

SC PIE A Cajas registroSC PIE B reas peligrosasSC PIE C Tubos de aceroSC PIE C1 Tubos metlicosSC PIE C2 Tubo no metlicosSC PIE C3 Accesorios para tubosSC PIE D Soporte tipo charola para cablesSC PIE E Interruptores de circuito por falla

a tierraSC PIE F Receptculos y clavijasSC PIE G Mquinas rotatoriasSC PIE H PararrayosSC PIE I Ductos y canaletasSC PIE J ExtensionesSC PIE K Artefactos elctricosGT MP Mtodos de prueba

GT 64 A Abreviaturas, smbolos y vocabularioGT 64 B Especificaciones y medicionesGT 64 C Proteccin contra choque elctrico

SC GTD B Sistemas de control de centralesgeneradoras

SC GTD C AisladoresSC GTD D ApartarrayosSC GTD E CapacitoresSC GTD F Cuchillas y RestauradoresSC GTD H Interruptores de potencia

CT GENERACIN, TRANSMISIN YDISTRIBUCIN (GTD)

SUBCOMITS

CMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DETRANSFORMACIN

FEDERACIN DE COLEGIOS DEINGENIEROS MECNICOS Y

ELECTRICISTAS DE LA REPBLICAMEXICANA

CT 61 SEGURIDAD EN APARATOSELECTRODOMSTICOS Y SIMILARES

SC 61 A En seres mayoresSC 61 B Enseres menoresSC 61 F Herramientas elctricas porttilesGT 61 D Aire acondicionado

COLEGIO DE INGENIEROS MECNICOSELECTRICISTAS

GT MS Mquinas para soldarGT EE Equipos electromdicosGT EL Equipos para laboratoriosGT P B P il as y b ater a sGT EMS Gestin de Energa

GRUPOS DE TRABAJO

CT 77 COMPATIBILIDADELECTROMAGNTICA

GT 77 A Fenmeno de baja frecuenciaGT 77 B Fenmeno de alta frecuenciaGT 77 D Radio interferencia

PRESIDENTEVICEPRESIDENTE

SECRETARATCNICA

VOCALIAS COMITS TCNICOS

CT 14 TRANSFORMADORES

CT 20 CONDUCTORES

CMARA NACIONAL DE MANUFACTURASELCTRICAS

CT 28 COORDINACIN DEAISLAMIENTO

CT 32 FUSIBLES

COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD

CT 34 ILUMINACIN

COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDADLAPEM

LUZ Y FUERZA DEL CENTRO

CT CONTROL Y DISTRIBUCININDUSTRIAL (CDI)

INSTITUTO DE INVESTIGACIONESELCTRICAS

CT PRODUCTOS Y ACCESORIOS PARAINSTALACIONES ELCTRICAS (PIE)

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMADE MXICO

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

CONFEDERACIN DE CMARASNACIONALES DE COMERCIO, SERVICIOS Y

TURISMO

ASOCIACIN NACIONAL DEFABRICANTES DE APARATOS

DOMSTICOS

COMISIN NACIONAL PARA EL AHORRODE ENERGA

PROCURADURA FEDERALDEL CONSUMIDOR

ASOCIACIN MEXICANA DE EMPRESASDEL RAMO DE INSTALACIONES PARA LA

CONSTRUCCIN

CMARA NACIONAL DE COMERCIO

DIRECCIN GENERAL DE NORMAS

CT 64 INSTALACIONES ELCTRICAS

SC 14 A Transformadores de DistribucinSC 14 B Transforma dores de PotenciaGT s TS, LA , MP , TI, PC

SC 20 A Alta tensinSC 20 B Baja tensinSC 20 D ConectadoresSC 20 E Accesorios para conductores elctricos

aislados de energaGT AM Alambre magnetoGT CA Cintas aislantes

SC 28 A Coordinacin de aislamientoGT 28 B Tcnicas de prueba en alta tensinGT 28 C Documentos de apoyo

SC 32 A Alta tensinSC 32 B Baja tensin

SC 34 A LmparasSC 34 B PortalmparasSC 34 C Ba lastrosSC 34 D Luminarios

SC CDI A Reglas generalesSC CDI B Arrancadores y contactoresSC CDI C Centros de control de motoresSC CDI D Envolventes para equipo elctricoSC CDI E DesconectadoresSC CDI F Interruptores automticosSC CDI G Tablero s de baja tensinGT CMT Controladores de media tensinGT TMT Tableros de media tensinGT ET Equipos de transferenciaGT TT Tabli llas terminales

SC PIE A Cajas registroSC PIE B reas peligrosasSC PIE C Tubos de aceroSC PIE C1 Tubos metlicosSC PIE C2 Tubo no metlicosSC PIE C3 Accesorios para tubosSC PIE D Soporte tipo charola para cablesSC PIE E Interruptores de circuito por falla

a tierraSC PIE F Receptculos y clavijasSC PIE G Mquinas rotatoriasSC PIE H PararrayosSC PIE I Ductos y canaletasSC PIE J ExtensionesSC PIE K Artefactos elctricosGT MP Mtodos de prueba

GT 64 A Abreviaturas, smbolos y vocabularioGT 64 B Especificaciones y medicionesGT 64 C Proteccin contra choque elctrico

SC GTD B Sistemas de control de centralesgeneradoras

SC GTD C AisladoresSC GTD D ApartarrayosSC GTD E CapacitoresSC GTD F Cuchillas y RestauradoresSC GTD H Interruptores de potencia

CT GENERACIN, TRANSMISIN YDISTRIBUCIN (GTD)

SUBCOMITS

CMARA NACIONAL DE LA INDUSTRIA DETRANSFORMACIN

FEDERACIN DE COLEGIOS DEINGENIEROS MECNICOS Y

ELECTRICISTAS DE LA REPBLICAMEXICANA

CT 61 SEGURIDAD EN APARATOSELECTRODOMSTICOS Y SIMILARES

SC 61 A En seres mayoresSC 61 B Enseres menoresSC 61 F Herramientas elctricas porttilesGT 61 D Aire acondicionado

COLEGIO DE INGENIEROS MECNICOSELECTRICISTAS

GT MS Mquinas para soldarGT EE Equipos electromdicosGT EL Equipos para laboratoriosGT P B P il as y b ater a sGT EMS Gestin de Energa

GRUPOS DE TRABAJO

CT 77 COMPATIBILIDADELECTROMAGNTICA

GT 77 A Fenmeno de baja frecuenciaGT 77 B Fenmeno de alta frecuenciaGT 77 D Radio interferencia


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P R E F A C I O

La presente Norma Mexicana fue elaborada por el Grupo de Trabajo GT 28 B - Tcnicas de Prueba enAlta Tensin del Comit Tcnico CT 28 - Coordinacin de Aislamiento, perteneciente al Comit deNormalizacin de la Asociacin de Normalizacin y Certificacin, A.C., con la participacin de lasInstituciones y Empresas siguientes:

- COMISIN FEDERAL DE ELECTRICIDAD;

- IUSA;

- LUZ Y FUERZA DEL CENTRO;

- UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO.


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NDICE DEL CONTENIDO

Pgina

SECCIN UNO GENERALIDADES.............................................................................11 OBJETIVO ..............................................................................................................12 CAMPO DE APLICACIN..........................................................................................1

SECCIN DOS DEFINICIONES GENERALES...............................................................23 IMPULSOS .............................................................................................................24

CARACTERSTICAS RELACIONADAS A LA DESCARGA DISRUPTIVA Y A LAS TENSIONESDE PRUEBA ............................................................................................................2

5 CLASIFICACIN DEL AISLAMIENTO EN OBJETOS BAJO PRUEBA .................................5SECCIN TRES REQUISITOS GENERALES RELACIONADOS A LOS PROCEDIMIENTOS YOBJETOS BAJO PRUEBA..........................................................................................6

6 REQUISITOS GENERALES PARA PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA ...................................67 ARREGLO GENERAL DEL OBJETO BAJO PRUEBA........................................................68 PRUEBAS EN SECO .................................................................................................79 PRUEBAS BAJO LLUVIA (EN HMEDO)......................................................................710

PRUEBAS DE CONTAMINACIN ARTIFICIAL...............................................................9

11 CONDICIONES ATMOSFRICAS..............................................................................12

SECCIN CUATRO PRUEBAS CON TENSIN DIRECTA.............................................1512 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS DE TENSIN DIRECTA........................................1513 TENSIN DE PRUEBA ............................................................................................1514 PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA...............................................................................18

SECCIN CINCO PRUEBAS CON TENSIN ALTERNA...............................................1915 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS CON TENSIN ALTERNA ....................................1916 TENSIN DE PRUEBA ............................................................................................1917 PROCEDIMIENTO DE PRUEBA.................................................................................22

SECCIN SEIS PRUEBAS CON TENSIN DE IMPULSO DE RAYO ...............................2318 DEFINICIONES PARA PRUEBAS CON IMPULSO DE RAYO...........................................2319 TENSIN DE PRUEBA ............................................................................................2620 PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA...............................................................................28

SECCIN SIETE PRUEBAS CON IMPULSOS DE MANIOBRA.......................................3021 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS CON IMPULSOS DE MANIOBRA...........................3022 TENSIN DE PRUEBA ............................................................................................3123 PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA...............................................................................32

SECCIN OCHO PRUEBAS CON CORRIENTE DE IMPULSO .......................................33


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24 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS CON CORRIENTE DE IMPULSO ............................3325 CORRIENTE DE PRUEBA.........................................................................................34

SECCIN NUEVE PRUEBAS COMBINADAS Y COMPUESTAS ....................................3526 PRUEBAS DE TENSIN COMBINADA.......................................................................3527 PRUEBAS COMPUESTAS........................................................................................37

APNDICE A TRATAMIENTO ESTADSTICO DE LOS RESULTADOS DE PRUEBA ..........38APNDICE B PROCEDIMIENTOS PARA LA PRUEBA DE CONTAMINACIN ..................43APNDICE C CALIBRACIN DE DISPOSITIVO DE MEDICIN NO APROBADO POR MEDIODE UNA CONFIGURACIN PUNTA/PUNTA ...............................................................46FIGURAS..............................................................................................................48

28 BIBLIOGRAFA ......................................................................................................6329 CONCORDANCIA CON NORMAS INTERNACIONALES ................................................64

APNDICE D CORRECCIN POR ALTITUD PARA ALTITUDES HASTA 3 000 m ...........64


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TCNICAS DE PRUEBA EN ALTA TENSIN -PARTE 1: DEFINICIONES GENERALES Y REQUISITOS DE PRUEBA

HIGH-VOLTAGE TEST TECHNIQUES -PART 1: GENERAL DEFINITIONS AND TEST REQUIREMENTS

SECCIN UNOGENERALIDADES

1 OBJETIVO

El objetivo de esta Norma Mexicana es

- Definir los trminos aplicables tanto generales como especficos;- Presentar los requisitos generales relacionados con los objetos bajo prueba y los

procedimientos de prueba;- Describir los mtodos para generacin y medicin de las tensiones y corrientes de

prueba;- Describir los procedimientos de prueba;- Describir los mtodos para la evaluacin de los resultados de prueba e indicar los

criterios para aceptacin o rechazo.

Las definiciones y requisitos concernientes a los sistemas de medicin aprobados y los mtodos deverificacin, se establecen en NMX-J-271/2-ANCE.

Para obtener resultados reproducibles y significativos, pueden requerirse procedimientos alternativos deprueba, en cuyo caso la norma de producto correspondiente al equipo debe establecer el procedimientode prueba adecuado.

2 CAMPO DE APLICACIN

Esta norma es aplicable a:

-

Pruebas dielctricas con tensin directa;- Pruebas dielctricas con tensin alterna;- Pruebas dielctricas con impulso de tensin;- Pruebas con impulso de corriente;- Pruebas con una combinacin de las anteriores.

Esta norma es aplicable solo para pruebas a equipo con una tensin mxima, Um, mayor a 1 kV.

Esta norma no es aplicable para pruebas de compatibilidad electromagntica en equipo elctrico oelectrnico.


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2.1 Referencias

Para la correcta utilizacin de esta Norma Mexicana es necesario consultar y aplicar las Normas

Mexicanas siguientes o las que las sustituyan:

NMX-J-271/2-ANCE-2002 Tcnicas de prueba en alta tensin Parte 2: Sistemas de medicin.

NMX-J-335-ANCE-2006 Tcnicas de prueba en alta tensin Medicin de descargas parciales.

NMX-J-561-ANCE-2004 Pruebas de contaminacin artificial en aisladores para alta tensinutilizados en sistemas de corriente alterna.

SECCIN DOSDEFINICIONES GENERALES

3 IMPULSOS

Un impulso es una tensin o corriente transitoria aperidica intencionalmente aplicada que generalmentecrece rpidamente a un valor cresta y despus cae ms lentamente a cero.

Para propsitos especiales, se utilizan impulsos que tienen un frente con subida aproximadamentelineal, o transitorios de forma oscilante o aproximadamente rectangular.

El trmino "impulso" debe distinguirse del trmino "sobretensin" la cual se refiere a transitorios queocurren en servicio en el equipo elctrico o en la red.

3.1 Impulsos por rayo y por maniobra

Existe una distincin entre impulso por rayo y por maniobra con base en la duracin del frente. Losimpulsos con un frente de duracin hasta de 20 s se definen como impulsos de rayo y aquellos confrentes mayores de 20 s se definen como impulsos de maniobra.

Generalmente, los impulsos por maniobra tambin se caracterizan por su duracin total que esconsiderablemente mayor que la de los impulsos por rayo.

4 CARACTERSTICAS RELACIONADAS A LA DESCARGA DISRUPTIVA Y A LAS TENSIONESDE PRUEBA

4.1 Descarga disruptiva

En esta norma, el trmino "descarga disruptiva" (algunas veces referida como "rompimiento elctrico")se relaciona con el fenmeno asociado a la falla del aislamiento debida a esfuerzos elctricos, en el cualla descarga puentea completamente el aislamiento bajo prueba, reduciendo la tensin entre loselectrodos prcticamente a cero. Esto aplica al rompimiento elctrico en dielctricos slidos, lquidos ygaseosos y a las combinaciones de stos.


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Puede ocurrir una descarga disruptiva no sostenida en la cual el objeto bajo prueba es puenteadomomentneamente por una "chispa" o "arco". Durante estos eventos, la tensin a travs del objetobajo prueba se reduce momentneamente a cero o a un valor muy pequeo. Dependiendo de las

caractersticas del circuito de prueba y del objeto bajo prueba, puede presentarse un restablecimiento dela rigidez del aislamiento y puede ser que la tensin de prueba alcance un valor alto. Tal evento debeinterpretarse como una descarga disruptiva a menos que la norma de producto correspondienteespecifique otra cosa.

Las descargas no disruptivas, tales como las que se presentan entre electrodos o conductoresintermedios, pueden ocurrir sin que la tensin de prueba se reduzca a cero. Tal evento no debeinterpretarse como una descarga disruptiva a menos que la norma de producto respectiva especifiqueotra cosa.

Algunas descargas no disruptivas se denominan "descargas parciales" y se tratan en detalle enNMX-J-335-ANCE.

El trmino "arqueo" se usa cuando una descarga disruptiva ocurre en un medio lquido o gaseoso.

El trmino "flameo" se usa cuando una descarga disruptiva ocurre sobre la superficie de un dielctricoslido en un medio lquido o gaseoso.

El trmino "perforacin" se usa cuando una descarga disruptiva ocurre a travs de un dielctrico slido.

Una descarga disruptiva en un dielctrico slido produce la prdida permanente de la rigidez dielctrica,en cambio en un dielctrico lquido o gaseoso la prdida de la rigidez puede ser slo temporal.

4.2 Caractersticas de la tensin de prueba

Las caractersticas de la tensin de prueba son aquellas que se especifican en esta norma para designarlos diferentes tipos de excursin de la tensin que definen la tensin de prueba.

4.2.1 Caractersticas previstas de una tensin de prueba

Cuando se presenta una descarga disruptiva, las caractersticas previstas de la tensin de prueba sonaquellas que se tendran si no se hubiera presentado dicha descarga.

4.2.2 Caractersticas reales de una tensin de pruebaLas caractersticas reales de una tensin de prueba son aquellas que ocurren durante la prueba en lasterminales del objeto bajo prueba.

4.2.3 Valor de la tensin de prueba

El valor de la tensin de prueba se define en los captulos correspondientes de la presente norma.


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4.3 Tensin de descarga disruptiva de un objeto bajo prueba

La tensin de descarga disruptiva de un objeto bajo prueba es el valor de la tensin de prueba causante

de la descarga disruptiva, como se especifica, para los diferentes tipos de pruebas, en los captuloscorrespondientes de la presenta norma.

4.4 Caractersticas estadsticas de las tensiones de descarga disruptiva

Las tensiones de descarga disruptiva estn sujetas a variaciones aleatorias y, generalmente, deberealizarse un nmero de observaciones para obtener un valor estadsticamente significativo de latensin. Los procedimientos de prueba, que se describen en la presente Norma Mexicana, se basangeneralmente en consideraciones estadsticas. En el Apndice A, se incluye informacin sobre laevaluacin estadstica de los resultados de prueba.

4.4.1 Probabilidad de descarga disruptivapde un objeto bajo prueba

La probabilidad de descarga disruptiva p de un objeto bajo prueba es la probabilidad de que unaaplicacin de un cierto valor de tensin prevista de una forma dada cause la descarga disruptiva en elobjeto bajo prueba. El parmetropse puede expresar como por ciento o como fraccin.

4.4.2 Probabilidad de aguante qde un objeto bajo prueba

La probabilidad de aguante qde un objeto bajo prueba es la probabilidad de que una aplicacin de uncierto valor de tensin prevista de una forma dada no cause una descarga disruptiva en el objeto bajo

prueba. Si la probabilidad de descarga disruptiva esp, la probabilidad de aguante qes (1-p).

4.4.3 Tensin de descarga disruptiva U50con 50 % de probabilidad de un objeto bajo prueba

La tensin de descarga disruptiva U50es el valor de tensin prevista que tiene un 50 % de probabilidadde producir una descarga disruptiva en el objeto bajo prueba.

4.4.4 Tensin de descarga disruptiva Upcon probabilidad p % de un objeto bajo prueba

La tensin de descarga disruptiva Upes el valor de tensin prevista que tiene una probabilidadp % de

producir una descarga disruptiva en el objeto bajo prueba.

4.4.5 Desviacin convencionalzde la tensin de descarga disruptiva de un objeto bajo prueba

La desviacin convencional z de la tensin de descarga disruptiva de un objeto bajo prueba es ladiferencia entre su tensin de descarga disruptiva con 50 % y 16 % de probabilidad. sta se expresafrecuentemente en valores por unidad o por ciento, referidos a la tensin de descarga disruptiva de50 %.

NOTA - Si la funcin de probabilidad de descarga disruptiva es semejante a la funcin Gaussiana, entonces zcorresponde aproximadamente a su desviacin estndar (vase el Apndice A).


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4.5 Tensin de aguante de un objeto bajo prueba

La tensin de aguante de un objeto bajo prueba es un valor especificado de tensin prevista, que

caracteriza al aislamiento del objeto con relacin a una prueba de aguante.

A menos que se especifique de otra manera, las tensiones de aguante estn referidas a las condicionesatmosfricas de referencia normalizadas (vase 11.1).

4.6 Tensin de descarga disruptiva asegurada de un objeto bajo prueba

La tensin de descarga disruptiva asegurada de un objeto bajo prueba es un valor especificado detensin prevista, que caracteriza su comportamiento en relacin a una prueba de descarga disruptiva.

5 CLASIFICACIN DEL AISLAMIENTO EN OBJETOS BAJO PRUEBA

Los sistemas de aislamiento de aparatos y arreglos de alta tensin deben clasificarse bsicamente enaislamientos autorrecuperables y no autorrecuperables y pueden consistir de aislamientos externos y/ointernos.

5.1 Aislamiento externo

El aislamiento externo es el aislamiento en aire y las superficies expuestas del aislamiento slido delequipo, los cuales estn sujetos tanto a los esfuerzos dielctricos como a los efectos atmosfricos yotras condiciones externas tales como contaminacin, humedad y fauna perjudicial.

5.2 Aislamiento interno

El aislamiento interno comprende los elementos internos slidos, lquidos o gaseosos del aislamiento delequipo, que estn protegidos de los efectos atmosfricos y de otras condiciones externas tales comocontaminacin, humedad y fauna perjudicial.

5.3 Aislamiento autorrecuperable

El aislamiento autorrecuperable es el aislamiento que recupera completamente sus propiedadesdielctricas despus de una descarga disruptiva causada por la aplicacin de una tensin de prueba.

5.4 Aislamiento no autorrecuperable

El aislamiento no autorrecuperable es el aislamiento que pierde sus propiedades dielctricas, o no lasrecupera completamente, despus de una descarga disruptiva causada por la aplicacin de una tensin

de prueba.


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NOTA - En aparatos de alta tensin, tanto el aislamiento autorrecuperable como el no autorrecuperable estnsiempre operando en combinacin y algunas partes pueden degradarse por las aplicaciones repetidas o continuasde tensin. Al respecto, el comportamiento del aislamiento debe tomarse en cuenta por la norma de productorespectiva del equipo cuando se especifiquen los procedimientos de prueba aplicables.

SECCIN TRESREQUISITOS GENERALES RELACIONADOS A LOS

PROCEDIMIENTOS Y OBJETOS BAJO PRUEBA

6 REQUISITOS GENERALES PARA PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA

Los procedimientos aplicables a tipos particulares de objetos bajo prueba, por ejemplo: la polaridad a

usarse, el orden preferente si ambas polaridades van a usarse, el nmero de aplicaciones y el intervaloentre aplicaciones, deben especificarse por la norma de producto correspondiente, tomando en cuentafactores tales como:

- La exactitud requerida de los resultados de prueba;- La naturaleza aleatoria del fenmeno observado y cualquier dependencia con la

polaridad de las caractersticas medidas;- La posibilidad del deterioro progresivo con aplicaciones repetidas de tensin.

7 ARREGLO GENERAL DEL OBJETO BAJO PRUEBA

Al momento de la prueba, el objeto bajo prueba debe estar completo con todos sus detalles esenciales ydebe estar fabricado de manera normal a la de equipo similar.

Las caractersticas de la descarga disruptiva de un objeto bajo prueba pueden afectarse por su arreglogeneral (por ejemplo, por su espaciamiento respecto a otras partes vivas o estructuras conectadas atierra, su altura sobre el plano de tierra y el arreglo de su conexin de alta tensin). El arreglo generaldebe especificarse por la norma de producto respectiva.

Los efectos de proximidad son usualmente despreciables cuando el espaciamiento a estructurasextraas no es menor que 1,5 veces la longitud de la trayectoria ms corta de la posible descarga sobreel objeto bajo prueba. Pueden aceptarse espaciamientos pequeos, cuidando que las descargas no

ocurran a estructuras extraas, como en las pruebas bajo lluvia (en hmedo), de contaminacin osiempre y cuando la distribucin de tensin a lo largo del objeto bajo prueba y el campo elctricoalrededor de su electrodo energizado sean lo suficientemente independientes de influencias externas.

En el caso de pruebas de tensin alterna o de impulso por maniobra positivo mayor de 750 kV (cresta),la influencia de una estructura extraa puede considerarse despreciable si su distancia al electrodoenergizado no es menor que la altura de este electrodo sobre el plano de tierra. Un lmite prcticomnimo para este espaciamiento se indica en la figura 1, en funcin de la tensin de prueba ms alta.

Puede aceptarse una prueba de aguante cuando se realice con distancias ms cortas a objetosconectados a tierra si el resultado es satisfactorio.


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8 PRUEBAS EN SECO

Los objetos bajo prueba deben estar limpios y secos. Si la norma de producto correspondiente no

especifica otra cosa, la prueba debe realizarse a temperatura ambiente y el procedimiento para laaplicacin de la tensin debe ser como se especifica en los captulos correspondientes de esta norma.

9 PRUEBAS BAJO LLUVIA (EN HMEDO)

El procedimiento preferente para pruebas bajo lluvia (en hmedo), que se describe en 9.1, pretendesimular el efecto de lluvia natural sobre el aislamiento externo y es una revisin de mtodos de pruebaantiguos. Es recomendable para pruebas con todos los tipos de tensiones de prueba y en todo tipo deaparatos, pero se permiten cualquiera de los mtodos de prueba alternos mencionados ms adelante si

se especifican por la norma de producto correspondiente.

En 9.2, se describen dos mtodos de prueba antiguos que no pretenden simular el efecto de la lluvianatural y que se utilizan desde hace muchos aos para pruebas con tensin alterna en aparatos quetienen una Umhasta 450 kV y existen muchos datos de prueba obtenidos con estos mtodos.

Para aparatos de c.a. de grandes dimensiones, tales como aquellos que tienen una Um mayor de800 kV, no se dispone hasta ahora de un procedimiento de prueba bajo lluvia (en hmedo) apropiado.

La norma de producto correspondiente debe especificar el arreglo del objeto bajo prueba en elprocedimiento de prueba.

9.1 Procedimiento normalizado para pruebas bajo lluvia (en hmedo)

El objeto bajo prueba debe baarse con agua de resistividad y temperatura establecidas (vase la tabla1) cayendo sobre l en forma de gotitas (evitando niebla o bruma) y dirigidas de manera que lascomponentes vertical y horizontal de la intensidad de la lluvia sean aproximadamente iguales.

Estas intensidades se miden con un recipiente colector dividido que tiene orificios de 100 cm2 a750 cm2, uno horizontal y uno vertical, el orificio vertical de frente a la lluvia.

La posicin del objeto bajo prueba respecto a las componentes de lluvia vertical y horizontal debeespecificarse por la norma de producto correspondiente.

En general, la reproducibilidad de los resultados de las pruebas bajo lluvia (en hmedo) es menor quepara otras pruebas de aguante o descarga en alta tensin. Para minimizar la dispersin deben tomarselas precauciones siguientes:

- El recipiente colector debe colocarse cerca del objeto bajo prueba pero evitando lacoleccin de gotas o salpicaduras de l. Durante el perodo de medicin, debemoverse lentamente sobre un rea suficiente para promediar, pero no falsearcompletamente, el efecto de la no uniformidad de los chorros de las toberasindividuales. Esta zona de medicin debe tener un ancho igual al del objeto bajoprueba y una altura mxima de 1 m.


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- Para objetos bajo prueba entre 1 m y 3 m de altura, las mediciones individualesdeben realizarse en la parte superior, centro y parte inferior del objeto bajo prueba.Cada zona de medicin debe cubrir solamente un tercio de la altura del objeto bajo

prueba.

- Para objetos bajo prueba que excedan de 3 m de altura, el nmero de zonas demedicin debe incrementarse para cubrir la altura total del objeto bajo prueba sintraslaparse.

- Los procedimientos anteriores deben adaptarse adecuadamente para objetos bajoprueba que tengan grandes dimensiones horizontales.

- La dispersin de los resultados puede reducirse si el objeto bajo prueba es lavadocon un detergente de superficie activa que debe removerse antes del inicio de lalluvia.

- La dispersin de resultados tambin puede afectarse por valores anormales de larapidez de precipitaciones locales (altos o bajos). Se recomienda detectar esto pormedio de mediciones localizadas y mejorar la uniformidad de la lluvia si esnecesario.

El equipo de lluvia debe ajustarse para producir, dentro de las tolerancias especificadas, las condicionesde precipitacin en el objeto bajo prueba indicadas en la Tabla 1.

Puede utilizarse cualquier tipo y arreglo de toberas que rena los requisitos establecidos en la tabla 1.En las figuras 2a, 2b y 2c, se muestran ejemplos de algunas toberas que se han encontradosatisfactorias en la prctica, as como datos del comportamiento tpico para cada una de ellas. Puedenobtenerse mayores distancias de los chorros si las toberas son dirigidas hacia arriba con un ngulo de

15 a 25 respecto a la horizontal. Ntese que si la presin del agua se incrementa sobre los lmitesrecomendados, el chorro de agua dirigido hacia arriba puede romperse prematuramente y causar unalluvia no satisfactoria en el objeto bajo prueba.

TABLA 1.- Condiciones de precipitacin para el procedimiento normalizado

Condicin Unidades Valor

ndice de precipitacin promediopara todas las mediciones:

- componente vertical mm/min 1,0 a 2,0

- componente horizontal mm/min 1,0 a 2,0

Limites para cualquier medicinindividual y para cada componente

mm/min 0,5 del promedio

Temperatura del agua C Temperatura ambiente 15

Resistividad del agua m 100 15

La temperatura y resistividad del agua deben medirse en una muestra tomada inmediatamente antes deque el agua llegue al objeto bajo prueba. Tambin pueden medirse en otros lugares (por ejemplo, en undeposito de almacenamiento del agua) verificando que no ocurran cambios significativos entre dichoslugares y el momento en que el agua alcanza el objeto bajo prueba.


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El objeto bajo prueba debe baarse inicialmente al menos por un lapso de 15 min bajo las condicionesespecificadas anteriormente y estas condiciones deben mantenerse dentro de las toleranciasespecificadas durante la prueba sin interrumpir la lluvia. El tiempo del bao previo no debe incluir el

tiempo necesario para ajustar la lluvia. Es posible tambin realizar un bao inicial con agua no tratadapor 15 min, seguido de un segundo bao previo sin interrupcin de la lluvia de al menos 2 min antes deempezar la prueba, usando agua con todas las condiciones de precipitacin correctas, las cuales debenmedirse inmediatamente antes de iniciar la prueba.

A menos que se especifique otra cosa en la norma de producto correspondiente, el procedimiento deprueba para pruebas bajo lluvia (en hmedo) debe ser el mismo que el especificado para las pruebas enseco correspondientes. La duracin de la prueba de c.a. debe ser de 60 s, si no se especifica de otraforma. En general, para pruebas de tensin de aguante bajo lluvia (en hmedo) de tensin alterna ytensin directa, se recomienda que solo se permita un flameo verificando que al repetir la prueba noocurra flameo.

9.2 Procedimientos tradicionales para pruebas bajo lluvia (en hmedo) con tensin alterna

Para pruebas de tensin alterna, se usan otros dos procedimientos, detallados en la tabla 2. Los cualesdifieren del procedimiento normalizado, 9.1, bsicamente en que los ndices de precipitacin son msaltos y que el tiempo mnimo de bao previo es solamente de 1 min.

Solamente se especifica la componente vertical de la lluvia; la determinacin de la componentehorizontal se sustituye por una estimacin visual del ngulo de la lluvia el cual debe ser deaproximadamente 45 en el objeto bajo prueba.

TABLA 2.- Condiciones de precipitacin para procedimientos tradicionales con tensin alterna

Caractersticas Practica Europea Practica Americana

ndice de precipitacin promedio de todas lasmediciones:- componente vertical mm/min 3 0,3 5 0,5Limites para cualquier medicin individual mm/min 3 0,75 5 1,25Temperatura del agua C Temperatura ambiente 15Resistividad del agua m 100 10 178 27Tipo de tobera como se muestra en las figuras -- 2a, 2b, 2c figura 2dDuracin de la prueba de aguante bajo lluvia (enhmedo)

s 60 10

10 PRUEBAS DE CONTAMINACIN ARTIFICIAL

Las pruebas de contaminacin artificial tienen por objeto suministrar informacin sobre elcomportamiento del aislamiento externo bajo condiciones de contaminacin representativas en servicio,aunque no necesariamente simulen alguna condicin de servicio en particular.

Las siguientes especificaciones proporcionan una gua general sobre las pruebas de contaminacinartificial. En las normas de producto correspondientes, se presentan las variaciones o requisitos msespecficos para clases de aparatos particulares. Tal informacin especfica se indica en primera

instancia en NMX-J-561-ANCE.


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Los efectos del lavado de los aisladores en servicio debido a la lluvia natural no se toman enconsideracin en ninguno de los procedimientos especificados.

10.1 Preparacin del objeto bajo prueba

Antes de probar por primera vez, las partes metlicas del objeto bajo prueba y cualquier unincementada, puede pintarse con pintura resistente al agua salada, para asegurar que los productos de lacorrosin no contaminen las superficies aislantes durante las pruebas.

El objeto bajo prueba debe limpiarse cuidadosamente con agua de la llave mezclada con fosfatotrisdico (Na3PO3) y enjuagado con agua limpia de la llave. Despus de esto no debe tocarse con lasmanos. Generalmente, las superficies aislantes pueden considerarse suficientemente limpias y libres degrasa u otros materiales contaminantes, si se observan grandes reas hmedas continuas durante la

humectacin.

Se deja a la norma de producto correspondiente decidir si el objeto se prueba en posicin vertical,horizontal o inclinada.

10.2 Procedimiento de prueba

Las pruebas de contaminacin artificial involucran la aplicacin del contaminante y la aplicacinsimultnea o subsecuente de la tensin. Generalmente solo se recomiendan los mtodos en los cuales latensin de prueba se mantiene constante o al menos constante por algunos minutos. En los mtodosdonde la tensin de prueba se eleva gradualmente hasta llegar al flameo, no se proponen como

normalizados, pero se pueden utilizar para propsitos especiales.

La prueba de contaminacin se realiza ya sea para determinar el grado mximo de contaminacin quepueda aguantar un objeto bajo prueba a una tensin determinada o para determinar la tensin deaguante para un grado de contaminacin especfico. Se recomienda el primer procedimiento de pruebacuando se requiera comparar resultados de varias pruebas o comparar el comportamiento de diferentesobjetos. Para cualquiera de los procedimientos que se adopte y para obtener valores promedioconsistentes, el nmero de mediciones debe ser el suficiente, de acuerdo con la naturaleza estadsticadel fenmeno. El nmero de pruebas requerido debe especificarse en la norma de productocorrespondiente.

Las pruebas de contaminacin se dividen en dos categoras, el mtodo de niebla salina y el mtodo de

contaminante pre-depositado.a) Mtodo de niebla salina

El objeto bajo prueba se coloca en una cmara especial la cual se llena con niebla salina. En el ApndiceB1, se describe el procedimiento para producir la niebla. La temperatura ambiente dentro de la cmaraal inicio de la prueba no debe ser menor de 5 C ni mayor de 30 C, asimismo el objeto bajo prueba y elagua salada deben estar en equilibrio trmico con la temperatura ambiente.

Primeramente el objeto bajo prueba se humedece completamente con agua limpia de la llave. El sistemade niebla salina se arranca, alimentado con el agua a la salinidad prescrita, inmediatamente despuscuando el objeto est aun hmedo se aplica simultneamente la tensin, elevndola rpidamente alvalor especificado y mantenindola constante durante el tiempo especificado, generalmente 1 h o hasta

que ocurra el flameo. Este procedimiento se repite varias veces. Antes de cada uno de estos, se lava elobjeto bajo prueba con agua de la llave limpia para remover cualquier rastro de sal.


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Para el mtodo de niebla salina, la distancia mnima entre cualquier parte del objeto bajo prueba ycualquier objeto conectado a tierra, con excepcin de los nebulizadores y la estructura que soporta alaislador, no debe ser menor a 0,5 m por cada 100 kV de la tensin de prueba y, en ningn caso, menor

de 2 m.

Si la prueba tiene como propsito determinar el grado mximo de salinidad para una tensin de aguanteespecificada, el procedimiento completo debe repetirse para diversas salinidades.

Antes de que inicie la prueba real, se requiere un pre-acondicionamiento del objeto bajo prueba,provocando cierto nmero de flameos durante la aplicacin del contaminante. Despus de este pre-acondicionamiento el objeto debe lavarse.

b) Mtodo de contaminacin pre-depositada

El objeto bajo prueba se recubre con una capa razonablemente uniforme de una suspensin conductiva,

la cual debe dejarse secar. Al inicio de la prueba, la temperatura ambiente en la cmara no debe sermenor de 5 C ni mayor de 30 C y el objeto bajo prueba debe estar en equilibrio trmico con elambiente. La humectacin debe realizarse con un generador de vapor que suministre una distribucinuniforme de niebla sobre la longitud total y alrededor del objeto bajo prueba.

La temperatura de la niebla en la proximidad del objeto no debe exceder 40 C. Para obtener dentro deun tiempo razonable la humectacin necesaria, debe introducirse suficiente vapor a la cmara deprueba. La norma de producto correspondiente debe especificar la rapidez de generacin de vapor.

Uno de los procedimientos es aplicar la tensin antes de que el objeto bajo prueba sea humedecido porla niebla y continuar aplicndola hasta que ocurra el flameo, o por aproximadamente dos veces eltiempo en que el aislador alcance su mxima conductividad. Otro procedimiento es aplicar la tensin deprueba cuando la conductividad ha alcanzado su mximo valor, lo cual podra ocurrir entre 20 min y

40 min despus de que inicia la niebla. La tensin debe permanecer constante durante los 15 min deprueba especificados o hasta que ocurra el flameo.

En el Apndice B, se incluyen ejemplos de procedimientos para lograr un adecuado recubrimiento yhumectacin, as como de la medicin de la resistividad superficial.

El procedimiento anterior puede repetirse varias veces. Antes de cada prueba, el objeto debe lavarse,volverse a recubrir y permitir su secado.

Cuando el propsito de la prueba sea el de determinar el grado mximo de contaminacin para unatensin de aguante especificada, el recubrimiento, la humectacin y los procedimientos de pruebadeben repetirse utilizando diversas resistividades de la suspensin.

La distancia mnima entre cualquier parte del objeto bajo prueba y cualquier objeto conectado a tierra,excepto la estructura que soporta al objeto, no debe ser menor de 0,5 m por cada 100 kV de la tensinde prueba.

10.3 Grado de contaminacin

El grado de contaminacin de un objeto bajo prueba se especifica por la salinidad (g/L) de la nieblasalina, por la conductividad superficial (S), o por la cantidad de sal (NaCl) por centmetro cuadrado dela superficie aislante (gm/cm2). A este ltimo se le llama generalmente Densidad de Sal Depositada

(S.D.D.). En el Apndice B, se proporciona informacin acerca de estos mtodos.


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11 CONDICIONES ATMOSFRICAS

11.1 Atmsfera de referencia normalizada

La atmsfera de referencia normalizada es:

Temperatura: t0= 20 C;Presin: b0= 101,3 kPa (1 013 mbar);Humedad absoluta: h0= 11 g/m3.

NOTA - Una presin de 101,3 kPa corresponde en un barmetro de mercurio a 0 C, a una altura de columna de760 mm. Si la altura de la columna de mercurio es H mm, la presin atmosfrica en kilopascales esaproximadamente:

kPa0,1333Hb=

La correccin por temperatura con respecto a la altura de la columna de mercurio se considera despreciable.

11.2 Factores de correccin atmosfricos

La descarga disruptiva del aislamiento externo depende de las condiciones atmosfricas. Generalmente,la tensin de descarga disruptiva para una trayectoria en aire dada aumenta ya sea cuando seincrementa la densidad del aire o la humedad. Sin embargo, cuando la humedad relativa es alrededor del80 % o mayor, la tensin de descarga disruptiva llega a ser irregular, especialmente cuando sta ocurresobre una superficie aislante.

Una tensin de prueba disruptiva medida en condiciones de prueba dadas (temperatura t, presin b,humedad h) puede convertirse, aplicando factores de correccin, al valor que se obtiene en condicionesatmosfricas de referencia normalizadas (t0, b0, h0). Inversamente, una tensin de prueba especificada acondiciones de referencia dadas se puede convertir a un valor equivalente bajo las condiciones deprueba.

La tensin de descarga disruptiva es proporcional al factor de correccin atmosfrico Kt, que resulta delproducto de dos factores de correccin:

- El factor de correccin por densidad del aire k1(vase 11.2.1);

- El factor de correccin por humedad k2(vase 11.2.2).

21kkKt =

Si la norma de producto correspondiente no especifica otra cosa, la tensin Ua aplicarse durante una

prueba a un aislamiento externo, se determina multiplicando la tensin de prueba especificada U0por Kt:

tKUU 0=

Similarmente, las tensiones de descarga disruptivas medidas Use corrigen a las U0 correspondientes alas condiciones atmosfricas de referencia normalizadas dividiendo entre K

t

tK

UU =0

El informe de prueba debe siempre incluir las condiciones atmosfricas reales durante la prueba y el

factor de correccin aplicado.


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11.2.1 Factor de correccin por densidad del aire k1

El factor de correccin por densidad del aire k1depende de la densidad relativa del aire y generalmente

puede expresarse como:mk =1

En donde mes un exponente dado en 11.2.3.

Cuando las temperaturas ty t0se expresan en grados Celsius y las presiones atmosfricas by b0seexpresan en las mismas unidades (kilopascales o milibares), la densidad relativa del aire es:

t

t

b

b

+

+=

273

273 0

0

11.2.2 Factor de correccin por humedad k2

El factor de correccin por humedad puede ser expresado como:

wkk =2

En donde wes el exponente dado en 11.2.3 y kes un parmetro que depende del tipo de tensin deprueba y que, para propsitos prcticos, puede obtenerse aproximadamente como una funcin de larelacin de la humedad absoluta h,con respecto a la densidad relativa del aire ,utilizando las curvas dela figura 3. Para valores de h/mayores de 15 g/m3, la correccin por humedad est bajo consideraciny las curvas de la figura 3 pueden considerarse como los lmites superiores.

11.2.3 Exponentes my w

Debido a que el factor de correccin depende del tipo de predescargas, este hecho puede tomarse encuenta considerando el parmetro:

kL

Ug B

500=

En donde UBes la tensin critica de flameo (probabilidad de descarga al 50 %), medida o estimada, enlas condiciones atmosfricas reales, en kilovolts (en el momento de la prueba), L es la trayectoriamnima de flameo en metros, con los valores reales de la densidad relativa del aire y del parmetro k(en el momento de la prueba). En el caso de una prueba de aguante cuando no se conoce la tensincritica de flameo, UBpuede considerarse como 1,1 veces la tensin de prueba.

Los exponentes m y w estn an bajo consideracin. En la figura 4, se proporcionan valoresaproximados para altitudes menores de 2 000 m.

11.3 Pruebas bajo lluvia (en hmedo), pruebas de contaminacin artificial y pruebas combinadas

No debe aplicarse correccin por humedad para pruebas bajo lluvia (en hmedo) o en las pruebas decontaminacin artificial. La consideracin de la correccin por densidad durante estas pruebas est bajoconsideracin. En el caso de la correccin por densidad relativa del aire, la norma correspondiente

establecer si es o no aplicable. Para pruebas combinadas vase 26.5.


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11.4 Requisitos en conflicto para las pruebas de equipos con aislamiento interno y externo

Debido a que los niveles de aislamiento normalizados se especifican a condiciones atmosfricasnormalizadas, existen casos en los cuales la aplicacin de las correcciones por condiciones atmosfricas(debido a la altitud del laboratorio o a las condiciones climticas extremas) resulta en tensiones deprueba de aguante apreciablemente mayores para el aislamiento externo que para el aislamiento interno.En tales casos, deben adoptarse medidas para incrementar la tensin de aguante del aislamientoexterno y permitir la aplicacin correcta de la tensin de prueba al aislamiento interno. Estas medidasincluyen la inmersin del aislamiento externo en lquidos o gas comprimido y debe especificarse por lanorma de producto correspondiente en relacin a los requisitos de la clase particular del aparato. Enaquellos casos donde la tensin de prueba del aislamiento externo es mayor que la del aislamientointerno, slo puede probarse correctamente el aislamiento externo cuando el aislamiento interno estespecialmente diseado para una rigidez mayor. En caso contrario, el aislamiento interno debe probarse

a su valor nominal y el aislamiento externo probarse por separado, a menos que la norma de productocorrespondiente establezca otra cosa, en cuyo caso sta debe especificar el procedimiento de prueba autilizar.

11.5 Medicin de la humedad

La humedad debe determinarse preferentemente con un instrumento que mida directamente la humedadabsoluta, con un error absoluto no mayor de 1 g/m3. Las mediciones de la humedad relativa asociadacon la temperatura tambin permiten determinar la humedad absoluta y pueden utilizarse, siempre ycuando la exactitud de la humedad absoluta as determinada sea la misma que con el primer mtodo.

NOTA - Esta medicin puede realizarse tambin por medio de un higrmetro ventilado de bulbo seco y bulbohmedo. La humedad absoluta en funcin de las lecturas del termmetro se determina de la figura 5, la cual tambinpermite la determinacin de la humedad relativa. Es importante suministrar un flujo de aire adecuado de manera quese alcance un estado estable y leer los termmetros cuidadosamente para evitar errores grandes en la determinacinde la humedad.


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SECCIN CUATROPRUEBAS CON TENSIN DIRECTA

12 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS DE TENSIN DIRECTA

12.1 Valor de la tensin de prueba

El valor de la tensin de prueba se define como su valor medio aritmtico.

12.2 Rizo

El rizo es la desviacin peridica del valor medio aritmtico de la tensin. La amplitud del rizo se definecomo la mitad de la diferencia entre el valor mximo y el mnimo. El factor de rizo es la relacin de la

amplitud del rizo al valor medio aritmtico.

13 TENSIN DE PRUEBA

13.1 Requisitos para la tensin de prueba

13.1.1 Forma de onda de la tensin

La tensin de prueba, aplicada al objeto bajo prueba debe ser una tensin directa con un factor de rizono mayor que 3 %, a menos que se especifique otra cosa por la norma correspondiente. Note que el

factor de rizo puede ser afectado por la presencia del objeto bajo prueba y por las mismas condicionesde prueba, especialmente en las pruebas bajo lluvia y en las pruebas de contaminacin artificial.

13.1.2 Tolerancias

Para perodos de prueba que no excedan 60 s, los valores medidos de la tensin de prueba debenmantenerse dentro de 1%, del nivel especificado durante la prueba. Para perodos de prueba queexcedan los 60 s, los valores medidos de la tensin de prueba deben mantenerse dentro de 3 % delnivel especificado durante la prueba.

NOTA- Es importante sealar que la tolerancia se refiere a la diferencia permitida entre el valor especificado y elvalor que realmente se mide. Esta diferencia debe distinguirse del error de medicin, el cual es la diferencia entre el

valor medido y el valor verdadero.

13.2 Generacin de la tensin de prueba

La tensin de prueba generalmente se obtiene por medio de rectificadores, an cuando, algunas vecesse emplean generadores electrostticos. Los requisitos que debe cumplir la fuente de tensin de prueba,dependen considerablemente del tipo de equipo a probar y de las condiciones de prueba. Estosrequisitos estn determinados principalmente por el valor y la naturaleza de la corriente de pruebasuministrada, los parmetros importantes estn indicados en 13.4.


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Las caractersticas de la fuente deben ser tales que permitan la carga de la capacitancia del objeto bajoprueba en un tiempo razonablemente corto. En el caso de que un objeto tenga alta capacitancia puedenaceptarse tiempos de carga de unos cuantos minutos. La fuente, incluyendo su propia capacitancia,

debe ser adecuada para suministrar las corrientes de fuga y de absorcin, y cualquier otra corriente dedescarga interna y externa no disruptiva, sin que la cada de tensin exceda el 10 %. En pruebas deaislamiento interno, estas corrientes son normalmente pequeas, pero cuando se prueban aislamientosexternos bajo lluvia, las corrientes de fuga pueden ser del orden de varias decenas de miliamperesaunque ocasionalmente pueden presentarse pulsos de predescarga del orden de 10-2 C.

Los parmetros de la fuente de tensin directa para pruebas de contaminacin estn bajo investigacin.

13.3 Medicin de la tensin de prueba

13.3.1 Medicin con los dispositivos aprobados de acuerdo con NMX-J-271/2-ANCE

La medicin del valor medio aritmtico, el valor mximo, el factor de rizo y cualquier cada transitoria dela tensin de prueba debe, en general, ser hecha con dispositivos que hayan pasado el proceso deaprobacin referido de acuerdo con NMX-J-271/2-ANCE, poniendo atencin a los requisitos de lascaractersticas de respuesta de los dispositivos empleados para medir el rizo, los transitorios o laestabilidad de la tensin.

13.3.2 Calibracin de un dispositivo de medicin no aprobado con un dispositivo de medicinaprobado

El procedimiento usualmente consiste en establecer una relacin entre la lectura de un dispositivo

indicador de la tensin de prueba y la medicin de la misma tensin hecha de acuerdo con el inciso13.3.1, utilizando un vltmetro de esferas1) o con una configuracin punta - punta, empleada deacuerdo con el inciso 13.3.3.

Esta relacin puede depender de la presencia del objeto bajo prueba, del vltmetro de esferas, de laconfiguracin punta - punta o de la precipitacin en las pruebas bajo lluvia, etc. Entonces, es importanteque estas condiciones sean las mismas durante la calibracin y la prueba real, excepto que, durante laprueba el vltmetro de esferas o la configuracin punta - punta deben ser abiertos lo suficiente paraprevenir arqueos. La relacin entre la tensin de alimentacin y la tensin de salida puede no sersuficientemente estable para propsitos de medicin.

Debe ponerse atencin a las precauciones necesarias cuando se use un vltmetro de esferas con

tensin directa, debido a que ocurren descargas a valores de tensin bajos, principalmente comoresultado de la presencia de partculas fibrosas microscpicas. Debe realizarse una serie de aplicacionesde tensin y el valor de la tensin ms alto se toma como el valor verdadero.

NOTAS1 El problema de las partculas fibrosas puede corregirse mediante un flujo de aire que no sea menor que

3 m/s a travs del espacio entre las esferas.2 En la presencia del rizo, el vltmetro de esferas no mide el valor medio aritmtico de la tensin.

La calibracin se hace de preferencia al o cerca del 100 % de la tensin de prueba, pero para pruebasen objetos con aislamiento no autorrecuperable, la extrapolacin puede ser efectuada desde un valor nomenor que el 50 % de esta tensin de prueba. La extrapolacin puede ser incorrecta si la corriente en elcircuito de prueba vara no linealmente con la tensin aplicada.

1)Para mayor informacin referente al vlmetro de esferas, se recomienda consultar IEC 60052, Voltage measurement by meansof standard air gaps.


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13.3.3 La configuracin punta-punta como un dispositivo de medicin aprobado.

Una configuracin punta-punta con las dimensiones proporcionadas en el Apndice C y empleada deacuerdo con lo indicado en este Apndice, es un dispositivo de medicin aprobado para medir tensionesdirectas.

13.4 Medicin de la corriente de prueba

Cuando las mediciones de la corriente son hechas a travs del objeto bajo prueba, un nmero decomponentes independientes pueden reconocerse. Estas difieren entre s en varios rdenes de magnitudpara el mismo objeto bajo prueba, y tensiones de prueba, las cuales son:

- La corriente capacitiva, debido a la aplicacin inicial de la tensin de prueba y acualquier rizo u otras fluctuaciones superpuestas a ella;

- La corriente dielctrica de absorcin, debido a los desplazamientos lentos de cargadentro del aislamiento y que persisten por perodos de algunos segundos hastavarias horas. Este proceso es parcialmente reversible, pues se observan corrientesde polaridad opuesta cuando el objeto bajo prueba se descarga y se pone encortocircuito;

- La corriente de fuga permanente, la cual es la corriente directa estacionaria finalque se obtiene a un valor constante de la tensin aplicada, despus de que lascomponentes anteriores han decado a cero;

- Las corrientes de descargas parciales.

Para medir las tres primeras componentes se necesita el empleo de instrumentos que cubran una ampliagama de magnitudes de corriente. Es importante asegurar que el instrumento o la medicin de cualquiercomponente de la corriente, no sean afectados adversamente por las otras componentes. Algunasveces, durante las pruebas no destructivas se puede obtener informacin relacionada a las condicionesdel aislamiento, mediante la observacin de las variaciones de la corriente con respecto al tiempo.

La magnitud relativa y la importancia de cada componente de la corriente, depende del tipo y lacondicin del objeto bajo prueba, del propsito de la prueba y la duracin de la misma. Losprocedimientos de medicin deben ser especificados por la norma correspondiente, especialmentecuando se requiera distinguir una componente en particular.

Las mediciones de los pulsos de corriente de descargas parciales son realizadas con instrumentosespeciales los cuales son tratados en NMX-J-335-ANCE.

NOTA-Debe ponerse atencin al valor posible de la corriente que fluye en el caso de una descarga disruptiva quepudiera destruir al medidor de corriente si no se protege adecuadamente.


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14 PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA

14.1 Pruebas de tensin de aguante

La tensin debe aplicarse al objeto bajo prueba, iniciando a un valor lo suficientemente bajo para evitarcualquier efecto de sobretensin debido a transitorios de maniobra. sta debe incrementarse losuficientemente despacio para permitir las lecturas de los instrumentos, pero no tan despacio comopara originar una prolongacin innecesaria del esfuerzo sobre el objeto bajo prueba cerca de la tensinde prueba U. Estos requisitos se cumplen en general si la rapidez de elevacin es aproximadamente 2 %de U por segundo, cuando la tensin aplicada es mayor al 75 % de U. Esta debe mantenerse por eltiempo especificado y despus reducirse descargando la capacitancia del circuito, incluyendo la delobjeto bajo prueba, a travs de un resistor apropiado.

La duracin de la prueba debe especificarse por la norma correspondiente, tomando en cuenta que eltiempo para que la distribucin de tensin llegue al estado-estacionario, depende de las resistencias y

las capacitancias de los componentes del objeto bajo prueba. Cuando no se especifique otra cosa por lanorma correspondiente, la duracin de la prueba de aguante debe ser de 60 s.

La polaridad de la tensin o el orden en el cual se aplican las tensiones de cada polaridad y cualquierdesviacin requerida de las especificaciones anteriores debe ser indicada por la norma correspondiente.

La prueba es satisfactoria si no ocurren descargas disruptivas en el objeto bajo prueba.

14.2 Pruebas de tensin de descarga disruptiva

La tensin debe aplicarse e incrementarse continuamente hasta que ocurra una descarga disruptiva en

el objeto bajo prueba. El valor de la tensin alcanzada en el instante de la descarga disruptiva deberegistrarse.

La norma correspondiente debe especificar la rapidez de elevacin de la tensin, el nmero de vecesque sta debe aplicarse y el procedimiento para evaluar los resultados de la prueba (vase Apndice A).

14.3 Aseguramiento de la descarga disruptiva de la tensin de prueba

La tensin debe aplicarse e incrementarse continuamente hasta que ocurra una descarga disruptivasobre el objeto bajo prueba. El valor de la tensin alcanzada en el instante de la descarga disruptiva

debe registrarse.La prueba es satisfactoria si esta tensin no excede la tensin de descarga disruptiva segura en unnmero especificado de aplicaciones de la tensin.

La norma correspondiente debe especificar el nmero de aplicaciones y la rapidez de elevacin de latensin.


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SECCIN CINCOPRUEBAS CON TENSIN ALTERNA

15 DEFINICIONES PARA LAS PRUEBAS CON TENSIN ALTERNA

15.1 Definiciones para las pruebas con tensin alterna


El valor de la tensin de prueba est definido como el valor cresta dividido entre 2 .

NOTA-La norma correspondiente puede requerir una medicin del valor eficaz de la tensin de prueba en lugar delvalor cresta, para casos, donde, el valor eficaz puede ser de importancia, por ejemplo, cuando se involucran losefectos trmicos.

15.2 Valor cresta

El valor cresta de una tensin alterna es el valor mximo. Deben despreciarse las pequeas oscilacionesde alta frecuencia, por ejemplo, las que surgen debido a descargas no disruptivas.

15.3 Valor eficaz

El valor eficaz de una tensin alterna, es igual a la raz cuadrada del valor medio del cuadrado de losvalores de tensin durante un ciclo completo.

16 TENSIN DE PRUEBA

16.1 Requisitos de la tensin de prueba

16.1.1 Forma de onda de la tensin

La tensin de prueba debe ser una tensin alterna, teniendo generalmente una frecuencia de 45 Hz a65 Hz, normalmente llamada tensin de prueba a frecuencia industrial. Pueden requerirse pruebasespeciales tanto a frecuencias considerablemente bajas o por arriba de este intervalo, como lasespecifique la norma correspondiente.

La forma de onda de la tensin debe ser aproximadamente una sinusoidal con ambos medios ciclos casiiguales. Se considera que los resultados de una prueba de alta tensin no son afectados por pequeas

desviaciones respecto de una sinusoidal, si la relacin del valor cresta al valor eficaz es igual a 2 dentro de 5 %.

Para algunos circuitos de prueba de uso comn tienen que aceptarse desviaciones mayores. Ntese queel objeto bajo prueba, especialmente si tiene caractersticas de impedancia no lineal, puede afectarconsiderablemente la desviacin respecto de una sinusoidal.

NOTA- Puede suponerse generalmente que los requisitos anteriores sobre las desviaciones respecto de una

sinusoidal se cumplen, si el valor eficaz de las armnicas no excede el 5% del valor eficaz de la fundamental.


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16.1.2 Tolerancias

Si la norma correspondiente no especifica otra cosa, los valores medidos de la tensin de prueba deben

mantenerse durante toda la prueba, dentro de 1 %, del nivel especificado. En las pruebas cuyaduracin exceda los 60 s, el valor medido de la tensin de prueba debe mantenerse dentro de 3 %del nivel especificado durante toda la prueba.

NOTA - Se enfatiza que la tolerancia es la diferencia permitida entre el valor especificado y el medido. Estadiferencia debe distinguirse del error de medicin, el cual es la diferencia entre el valor medido y el valor real.


16.2.1 Requisitos generales

La tensin de prueba es generalmente proporcionada por un transformador elevador. Alternativamente,puede generarse por medio de un circuito resonante-serie.

La tensin en el circuito de prueba debe ser lo suficientemente estable para que prcticamente no seaafectada por las variaciones de las corrientes de fuga. Las descargas no-disruptivas en el objeto bajoprueba no deben reducir la tensin de prueba a un valor y por un tiempo tal que la tensin de descargadisruptiva medida del objeto bajo prueba sea significativamente afectada.

En el caso de descargas no-disruptivas, a menos que otra cosa sea especificada por la normacorrespondiente, la tensin durante una prueba de aguante se considera satisfactoria cuando puedemostrarse que el valor cresta de la tensin de prueba no difiere por ms del 5 % en perodos sucesivosy que la cada de tensin instantnea durante una descarga no-disruptiva no exceda un 20 % de la

tensin cresta. Las caractersticas del circuito de prueba necesarias para cumplir los requisitosanteriores dependen del tipo de prueba (seco, bajo lluvia etc.), del nivel de tensin de prueba y elcomportamiento del objeto bajo prueba.

NOTA -Se hace notar la posibilidad de que tales descargas no-disruptivas puedan generar grandes inversiones depolaridad de la tensin entre las terminales del objeto bajo prueba. Este fenmeno puede originar fallas del objetobajo prueba o del transformador de prueba. Una solucin es cambiar la frecuencia natural de la fuente de tensin ointroducir alguna atenuacin en el sistema.

16.2.2 Requisitos para el transformador del circuito de prueba

Para que la tensin de prueba prcticamente no sea afectada por variaciones de las corrientes de fuga,la corriente de cortocircuito suministrada por el transformador, cuando el objeto bajo prueba se pone encorto circuito a la tensin de prueba, debe ser lo suficientemente grande en comparacin con lascorrientes de fuga a la frecuencia de la fuente, y en cualquier caso considerando los siguientes criterios:

- Para pruebas en seco en pequeas muestras de aislamiento slido, lquido ocombinacin de ambos, es adecuada una corriente de cortocircuito del orden de0,1 A (eficaz);

- Para pruebas en aislamientos externos autorrecuperables (aisladores,desconectadores, etc.) es adecuada una corriente de cortocircuito no menor de0,1 A (r.m.c) para pruebas en seco y 0,5 A (r.m.c) para pruebas bajo lluvia; sinembargo, para las pruebas bajo lluvia en objetos de grandes dimensiones en loscuales se puedan alcanzar altas corrientes de fuga, podra ser necesaria unacorriente de corto circuito hasta de 1 A.


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NOTA - Cuando el circuito de prueba se alimenta a travs de un generador rotatorio, debe considerarsela corriente transitoria de cortocircuito2).

La capacitancia total del objeto bajo prueba y de cualquier capacitor adicional debe de ser la suficientepara asegurar que la tensin de descarga medida no sea afectada por descargas parciales no-disruptivaso pre-descargas en el objeto bajo prueba. Generalmente es suficiente una capacitancia entre 0,5 nF y1,0 nF.

NOTA -Si la resistencia externa de proteccin del transformador de prueba no excede de 10 k , la capacitanciaefectiva en terminales del transformador puede considerarse como si estuviera en paralelo con el objeto bajoprueba.

Para pruebas bajo contaminacin artificial, son necesarios valores de corriente de cortocircuito msaltos, hasta 15 A. o ms (vase NMX-J-561-ANCE), el rea de prueba del laboratorio debe tambincumplir con las siguientes condiciones:

- La relacin resistencia/reactancia (R/X) , sea igual o mayor que 0,1;- La relacin de corriente capacitiva/corriente de cortocircuito no exceda el intervalo

de 0,001 a 0,1.

La estabilidad de la tensin puede verificarse por el registro de la tensin aplicada directamente en elobjeto bajo prueba por medio de un sistema de medicin de alta tensin apropiado.

16.2.3 El circuito resonante serie

El circuito resonante serie consiste esencialmente de un inductor en serie con un objeto bajo prueba ocarga capacitivos conectado a una fuente de alimentacin de media tensin, alternativamente puede

consistir de un capacitor en serie con un objeto bajo prueba inductivo. Cuando se requiera aplicar alobjeto bajo prueba una tensin considerablemente mayor a la de la fuente, de forma sustancialmentesenoidal, se pueden variar los parmetros del circuito o la frecuencia de alimentacin para lograr que elcircuito resuene.

La estabilidad de las condiciones de resonancia y de la tensin de prueba depende de la constancia dela frecuencia de alimentacin y de las caractersticas del circuito de prueba.

Cuando ocurre una descarga, la fuente proporciona una corriente relativamente baja, la cual limita eldao al aislamiento del objeto bajo prueba.

El circuito resonante serie es especialmente til cuando se prueban objetos tales como cables,capacitores, o sistemas aislados con gas en los cuales las corrientes de fuga en el aislamiento externoson muy pequeas en comparacin con la corriente capacitiva a travs del objeto bajo prueba, o cuandola energa requerida para formar una descarga disruptiva es muy pequea. Un circuito resonante serietambin es til para probar reactores.

El circuito puede ser inadecuado para aislamiento externo bajo condiciones de lluvia o contaminacin, amenos que los requisitos de 16.2.1 sean satisfechos.

2) Para mayor informacin referente a la corriente transitoria de cortocircito, se recomienda consultar IEC 60034-4, Rotatingelectrical machines - Part4: Methods for determining synchronous machine quantities from tests.


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16.3 Medicin de la tensin de prueba

16.3.1 Medicin con dispositivos aprobados de acuerdo con NMX-J-271/2-ANCE

La medicin del valor cresta, el valor eficaz, la desviacin respecto a la senoidal y de los transitorios porcada de tensin, en general debe hacerse con dispositivos que cumplan con los procedimientosaprobados indicados en NMX-J-271/2-ANCE.

Se debe poner atencin a los requisitos de las caractersticas de respuesta de los dispositivosempleados para medir los transitorios por cadas de tensin.

16.3.2 Calibracin de un dispositivo de medicin no aprobado con un dispositivo de medicinaprobado.

El procedimiento usualmente empleado consiste en establecer una relacin entre la lectura de la tensinde prueba en algn dispositivo, y una medicin de la misma, de acuerdo con 16.3.1, o con un vltmetrode esferas3).

Esta relacin puede depender de la presencia del objeto bajo prueba, del vltmetro de esferas, laprecipitacin en pruebas bajo lluvia, etc. Por lo que es importante que estas condiciones sean lasmismas durante la calibracin y la prueba real, excepto que durante la prueba del vltmetro de esferaspuede ser abierto lo suficiente para prevenir arqueo.

La relacin entre la tensin de alimentacin de la fuente y su tensin de salida puede no ser losuficientemente estable para propsitos de medicin.

La calibracin se hace de preferencia a o cerca del 100 % de la tensin de prueba, pero para pruebas

en objetos con aislamiento no autorrecuperable, se puede hacer una extrapolacin desde un valor nomenor del 50 % de esta tensin. La extrapolacin puede no ser satisfactoria, si la corriente en elcircuito de prueba varia en forma no lineal con la tensin aplicada, o si ocurren cambios en la forma deonda de la tensin o la frecuencia entre los niveles de tensin de la calibracin y de la prueba.

17 PROCEDIMIENTO DE PRUEBA


La tensin debe aplicarse al objeto bajo prueba iniciando a un valor lo suficientemente bajo para prevenircualquier efecto de sobretensiones debidas a transitorios por maniobra. Debe incrementarse losuficientemente despacio para permitir la lectura del instrumento de medicin pero no tan lento comopara causar un esfuerzo prolongado innecesario al objeto bajo prueba cerca de la tensin de prueba U.En general, estos requisitos se satisfacen si la rapidez de elevacin es cerca del 2 % de Upor segundo,cuando la tensin aplicada es mayor del 75 % de U. Debe mantenerse por el tiempo especificado ydespus decrecerse rpidamente, pero no interrumpirla sbitamente, ya que esto puede generartransitorios por maniobra, los cuales pueden originar daos o resultados de prueba errneos.

La duracin de la prueba debe especificarse por la norma correspondiente y ser independiente de lafrecuencia en el intervalo de 45 Hz a 65 Hz. Si la norma correspondiente no lo especifica, la duracin deuna prueba de aguante debe ser de 60 s.

3)Para mayor informacin referente al vlmetro de esferas, se recomienda consultar IEC 60052, Voltage measurement by meansof standard air gaps.


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Los requisitos de la prueba son satisfactorios si no ocurre una descarga disruptiva en el objeto bajoprueba.

17.2 Pruebas de tensin de descarga disruptiva

La tensin debe ser aplicada e incrementada continuamente hasta que ocurra una descarga disruptivaen el objeto bajo prueba. El valor de la tensin de prueba alcanzado en el instante de la descargadisruptiva debe ser registrado.

La norma correspondiente debe especificar la rapidez del incremento de la tensin, el nmero deaplicaciones de tensin y el procedimiento para la evaluacin de los resultados de la prueba (vaseApndice A).

17.3 Aseguramiento de la descarga disruptiva de la tensin de prueba

La tensin debe aplicarse e incrementarse continuamente hasta que ocurra una descarga disruptiva enel objeto bajo prueba. El valor de la tensin de prueba alcanzado en el instante de la descarga disruptivadebe registrarse.

Los requisitos de la prueba son generalmente satisfactorios, si esta tensin no es mayor que la tensinde descarga disruptiva segura, en el nmero de aplicaciones de tensin especificado.

La norma correspondiente debe especificar el nmero de aplicaciones de la tensin y la rapidez delincremento de la misma.

SECCIN SEISPRUEBAS CON TENSIN DE IMPULSO DE RAYO

18 DEFINICIONES PARA PRUEBAS CON IMPULSO DE RAYO

18.1 Definiciones de aplicacin general

Estas definiciones se aplican a impulsos que no tengan oscilaciones ni sobreoscilacin o a la curva

media trazada a travs de las oscilaciones y la sobreoscilacin.

18.1.1 Impulso de rayo completo

Un impulso de rayo completo es un impulso de rayo que no es interrumpido por una descarga disruptiva(vase la figura 6). Para la definicin de impulso vase captulo 3 y para la distincin entre impulsos derayo y de maniobra vase 3.1.

18.1.2 Impulso de rayo cortado

Un impulso de rayo cortado, es un impulso de rayo durante el cual una descarga disruptiva causa un

colapso rpido de la tensin, prcticamente al valor cero (vase las figuras 7 a 9). El colapso puedeocurrir en el frente, en la cresta o en la cola del impulso.


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NOTA - El corte puede realizarse por un dispositivo de corte externo o puede ocurrir debido a una descarga en elaislamiento interno o externo del objeto bajo prueba.


Para un impulso de rayo sin oscilaciones, el valor de la tensin de prueba es su valor cresta.

La determinacin del valor cresta en el caso de oscilaciones o sobreoscilacin en impulsos de rayonormalizados esta considerada en 19.2.

Para otras formas de impulso (vase por ejemplo las figuras 10 e-h), la norma correspondiente debedefinir el valor de la tensin de prueba tomando en cuenta el tipo de prueba y el objeto bajo prueba.

18.1.4 Tiempo de frente T1

El tiempo de frente T1 de un impulso de rayo es un parmetro virtual definido como 1,67 veces elintervalo T entre los instantes cuando el impulso es 30 % y 90 % del valor cresta (puntos A y B,figuras 6 a 9).

18.1.5 Origen virtual O1

El origen virtual O1 de un impulso de rayo es el instante que precede y corresponde al punto A por untiempo 0,3 T1 (vase las figuras 6 a 9). Para registros que tienen escalas de tiempo lineal, es lainterseccin con el eje del tiempo de una lnea recta trazada a travs de los puntos de referencia A y B

en el frente.

18.1.6 Tiempo al valor medio T2

El tiempo al valor medio T2de un impulso de rayo es un parmetro virtual definido como el intervalo detiempo entre el origen virtual O1y el instante cuando la tensin disminuye a la mitad del valor cresta.

18.2 Definiciones aplicables solo a impulsos cortados

Un impulso de rayo cortado es un impulso de rayo durante el cual una descarga diruptiva causa un

colapso rpido de la tensin, la cual cae a cero o casi a cero, con o sin oscilaciones (vase las figuras 7a 9).

NOTA -En algunos objetos bajo prueba o arreglos de prueba, puede existir un aplanamiento de la cresta o unapequea cada de tensin antes del colapso final de la tensin. Tambin pueden observarse efectos similaresdebidos a las imperfecciones del sistema de medicin. La exacta determinacin de los parmetros relacionados alcorte (18.2.1 a 18.2.5) requiere la presencia tanto de una discontinuidad pronunciada como de un sistema demedicin especial. Otros casos se dejan a consideracin de la norma correspondiente.

18.2.1 Instante del corte

El instante del corte es aquel en el que ocurre el primer colapso rpido de tensin y que caracteriza al

corte mismo.


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18.2.2 Tiempo al corte Tc

El tiempo al corte Tces un parmetro virtual definido como el intervalo de tiempo entre el origen virtualO1 y el instante del corte.

18.2.3 Caractersticas relacionadas al colapso de tensin durante el corte

Las caractersticas virtuales del colapso de tensin durante el corte estn definidas en trminos de dospuntos C y D al 70 % y 10 % de la tensin en el instante del corte, vase la figura 7. La duracin delcolapso de tensin es 1,67 veces el intervalo de tiempo entre los puntos C y D. La pendiente delcolapso de tensin es la relacin entre la tensin en el instante del corte y la duracin del colapso detensin.

NOTA - El uso de los puntos C y D es solo para propsitos de definicin; esto no implica que la duracin ypendiente del corte pueda medirse con algn grado de exactitud usando sistemas convencionales de medicin.

18.2.4 Impulsos de subida lineal cortados en el frente

Una tensin que crece con pendiente aproximadamente constante, hasta que es cortada por unadescarga disruptiva, se describe como un impulso de subida lineal cortado en el frente.

Para definir dicho impulso, se traza la lnea recta que mejor ajuste a la parte del frente entre el 30 % y90 % de la amplitud de la cresta; las intersecciones de esta con las amplitudes al 30 % y al 90 % sedesignan como E y F respectivamente (vase la figura 9).

El impulso es definido por:

- La tensin cresta U;- El tiempo de frente T1;- La pendiente virtual S.

1/TUS=

Esta es la pendiente de la lnea recta trazada entre los puntos E y F, generalmente expresada en kV/s.

Este impulso cortado se considera aproximadamente con subida lineal si el frente, desde el 30 % de laamplitud hasta el instante del corte, est completamente encerrado entre dos lneas paralelas a la lneaEF, pero desplazada de ella en 0,05 T1 (vase la figura 9).

NOTA -El valor y la tolerancia de la pendiente virtual Sdeben especificarse por la norma correspondiente.

18.3 Curvas tensin - tiempo

18.3.1 Curvas tensin - tiempo para impulsos de subida lineal

La curva tensin - tiempo para impulsos con frentes de subida lineal es la curva que relaciona a la crestade tensin con el tiempo de frente T1. La curva se obtiene aplicando impulsos con frentes lineales dediferentes pendientes.


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18.3.2 Curvas tensin - tiempo para impulsos con forma de onda prevista constante

La curva tensin - tiempo para impulsos de onda prevista constante es la curva que relaciona tensin de

descarga del objeto bajo prueba con el tiempo al corte, el cual puede ocurrir en el frente, en la cresta, oen la cola. La curva se tiene aplicando impulsos de tensin de forma de onda constante pero condiferentes valores cresta previstos (vase la figura 11).

NOTA-Para esta curva la tensin de descarga es el valor de la tensin en el instante del corte cuando este sea enel frente o en la cresta. Cuando el corte sea en la cola la tensin de descarga corresponde a la tensin cresta delimpulso real aplicado.

19 TENSIN DE PRUEBA

19.1 Impulso de rayo normalizado

El impulso de rayo normalizado es un impulso de rayo completo que tiene un tiempo de frente de 1,2 sy un tiempo al valor medio de 50 s. ste se describe como un impulso 1,2/50 s.

19.2 Tolerancias

Si la norma correspondiente no especifica otra cosa, se aceptan las diferencias siguientes entre losvalores especificados para el impulso normalizado y los registrados realmente:

Valor cresta 3 %Tiempo de frente 30 %Tiempo al valor medio 20 %

NOTA -Se hace notar que las tolerancias en el valor cresta, tiempo de frente y tiempo al valor medio, constituyenlas diferencias permitidas entre los valores especificados y aquellos registrados realmente por mediciones. Estasdiferencias deben distinguirse de los errores en la medicin, los cuales son la diferencia entre los valoresregistrados realmente y los valores verdaderos. Para informacin sobre los errores de medicin, vase NMX-J-271/2-ANCE.

Con algunos circuitos de prueba, pueden presentarse oscilaciones o una sobreoscilacin en la cresta delimpulso, vase las figuras 10 a) d); si la frecuencia de tales oscilaciones no es menor a 0,5 MHz o laduracin de la sobreoscilacin no mayor de 1s, debe trazarse una curva media como las de las figuras10 a) y 10 b) y para propsito de medicin, la amplitud mxima de esta curva es seleccionada como el

valor cresta que define el valor de la tensin de prueba.

Se toleran oscilaciones o una sobreoscilacin en la vecindad de la cresta, medidas por un sistema deacuerdo a NMX-J-271/2-ANCE, cuando las amplitudes de sus crestas no sean mayores del 5 % delvalor cresta de la curva media. En los circuitos de generadores de impulso comnmente utilizados, lasoscilaciones en la parte del frente de la onda durante la cual la tensin no excede el 90 % del valorcresta, tienen generalmente una influencia despreciable en los resultados de la prueba. Si la normacorrespondiente determina que esto es de importancia, se recomienda que sus amplitudes sean medidaspor un dispositivo de medicin adecuado, como se especifica en NMX-J-271/2-ANCE, y estn debajode la lnea recta trazada entre los puntos A y B (vase la figura 12). Estos puntos son tomados en lasverticales de los puntos A y B y determinados de acuerdo a 18.1.4, siendo la distancia AA igual al25% y BB al 5% del valor cresta.


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El impulso debe ser esencialmente unidireccional, vase la nota.

NOTA - En casos especficos tales como en las pruebas de objetos de baja impedancia o en circuitos de prueba de

ultra alta tensin con grandes dimensiones, puede ser imposible ajustar la forma de onda del impulso dentro de lastolerancias recomendadas, para mantener las oscilaciones y/o sobreoscilacin dentro de los limites especificados opara evitar una inversin de polaridad. Tales casos deben tratarse en la norma correspondiente.

19.3 Impulso de rayo cortado normalizado

Un impulso de rayo cortado normalizado es un impulso normalizado cortado despus de 2 s a 5 s pormedio de un dispositivo de corte adicional. Otros tiempos al corte pueden especificarse por la normacorrespondiente. Debido a las dificultades prcticas en mediciones, la duracin del colapso de tensinno ha sido normalizado.

19.4 Impulsos de rayo especial

En algunos casos se pueden aplicar impulsos de rayo oscilante. Esto ofrece la posibilidad de producirimpulsos con tiempos de frente ms cortos o con valores cresta correspondientes a un generador coneficiencia mayor que 1.


El impulso se produce generalmente con un generador de impulso que consiste esencialmente de unnmero de capacitores los cuales son cargados en paralelo con una fuente de tensin directa y luegodescargados en serie en un circuito que incluye el objeto bajo prueba.

19.6 Medicin de la tensin de prueba y determinacin de la forma del impulso

19.6.1 Medicin con dispositivos aprobados de acuerdo a NMX-J-271/2-ANCE

La medicin del valor cresta, los parmetros de tiempo y la sobreoscilacin u oscilaciones en la tensinde prueba deben, en general, realizarse con dispositivos que cumplan con el procedimiento de referenciaaprobado en NMX-J-271/2-ANCE.

La medicin debe realizarse con el objeto bajo prueba en el circuito y en general, la forma del impulsodebe verificarse para cada objeto bajo prueba. Cuando un nmero de objetos bajo prueba del mismo

diseo y tamao se aprueban bajo idnticas condiciones, la forma del impulso solamente necesitaverificarse una sola vez.

NOTA -La determinacin de la forma del impulso por clculo con base en los parmetros del circuito de prueba, nose considera satisfactoria.

19.6.2 Calibracin de un dispositivo de medicin no aprobado con un dispositivo de medicinaprobado.

El procedimiento generalmente consiste en establecer una relacin entre la lectura de algn dispositivorelacionado con la tensin de prueba (por ejemplo la mxima tensin de carga del primer paso delgenerador de impulso) y una medicin de la misma tensin realizada de acuerdo con 19.6.1 o con un

vltmetro de esferas4)

.4)Para mayor informacin referente al vlmetro de esferas, se recomienda consultar IEC 60052, Voltage measurement by means


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La relacin puede ser dependiente de la presencia del objeto bajo prueba, del vltmetro de esferas, etc.Por tanto es importante que estas condiciones sean las mismas durante la calibracin y la prueba real,

excepto que durante la prueba, el espaciamiento entre las esferas del vltmetro de esferas puedeincrementarse suficientemente para prevenir un flameo.

Para pruebas en objetos con aislamiento autorrecuperable la calibracin debe realizarseaproximadamente al 100 % de la tensin de prueba. Para pruebas en objetos con aislamiento noautorrecuperable, una extrapolacin puede ser inevitable y debe ser hecha desde no menos del 50 % dela tensin de prueba. La extrapolacin es permitida solamente si se puede mostrar que la tensin deprueba es proporcional a la lectura del instrumento.

19.7 Medicin de corriente durante pruebas con tensiones de impulso

La norma correspondiente del equipo debe especificar las caractersticas de la corriente que fluye en elobjeto bajo prueba que debe medirse durante pruebas con altas tensiones de impulso. Cuando este tipode mediciones es usado para propsitos de comparacin, la forma de onda es de importancia y lamedicin del valor absoluto de esta corriente puede ser de menor importancia.

20 PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA


nmx-j-271-1-ance tecnicas de prueba en alta tension parte 1

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