electrotecnia. mÉtodo de ensayo para aisladores de potencia elÉctrica

NORMA TÉCNICA NTC COLOMBIANA 1285

1996-10-23* ELECTROTECNIA. MÉTODO DE ENSAYO PARA AISLADORES DE POTENCIA ELÉCTRICA E: STANDARD FOR ELECTRICAL POWER INSULATORS-TEST

METHODS

CORRESPONDENCIA:

DESCRIPTORES: aislador eléctrico; ensayo eléctrico.

I.C.S: 29.080.10 Editada por el Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC) Apartado 14237 Bogotá, D.C. - Tel. 6078888 - Fax 2221435

Prohibida su reproducción Tercera actualización

*Reaprobada el 2002-05-29 Editada el 2002-06-12

PRÓLOGO El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 2269 de 1993. ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La NTC 1285 (Tercera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 1996-10-23 y reaprobada en el 2002-06-12. Esta norma está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta norma a través de su participación en el Comité Técnico 383903 Aisladores eléctricos. ELECTROPORCELANA GAMMA EMPRESA DE ENERGÍA DE BOGOTÁ EMPRESAS PÚBLICAS DE MEDELLÍN Además de las anteriores, en Consulta Pública el Proyecto se puso a consideración de las siguientes empresas: ELECTRIFICADORA DE CÓRDOBA ELECTRIFICADORA DE SANTANDER ELECTRIFICADORA DEL ATLÁNTICO EMPRESA DE ENERGÍA DE CUNDINAMARCA EMPRESA DE ENERGÍA DEL PACÍFICO

EMPRESAS MUNICIPALES DE CALI INTERCONEXIÓN ELÉCTRICA S.A. SUPERINTENDENCIA DE INDUSTRIA Y COMERCIO UNIVERSIDAD DEL VALLE UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA

ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

NORMA TÉCNICA COLOMBIANA NTC 1285 (Tercera actualización)

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ELECTROTECNIA. MÉTODO DE ENSAYO PARA AISLADORES DE POTENCIA ELÉCTRICA 0. ACLARACIÓN Esta norma concuerda con su antecedente la norma ANSI C29.1, pero contiene además el procedimiento convencional para el ensayo en húmedo con tensión alterna. (Véanse el anexo A, la Tabla 2 y las Figuras 3 y 4), contenido en la norma ANSI/IEEE y al cual se remite en el documento de referencia. 1. OBJETO Esta norma tiene por objeto establecer los métodos de ensayo para aisladores de potencia eléctrica, con el fin de determinar sus características. Ensayos individuales serán realizados solamente cuando se especifique. 2. DEFINICIONES 2.1 AISLADORES Y SUS PARTES 2.1.1 Aislador. Dispositivo cuya función es aislar eléctricamente conductores o equipos respecto a tierra o a otros conductores o equipos, además de proveer un soporte rígido o flexible a equipos o conductores. El aislador está compuesto de una o varias partes aislantes, a las cuales se ensamblan, en algunos casos, herrajes metálicos. 2.1.2 Cuerpo del aislador. Elemento aislante simple que tiene uno o varios bordes sin cemento u otros aditamentos de ensamble, destinados a formar parte de un aislador. 2.1.3 Aislador tipo espiga o pin. Aquél que consta de uno o más cuerpos de aisladores, permanentemente conectados entre sí, los cuales requieren de una espiga incrustada para su instalación rígida, en una estructura soporte. 2.1.4 Aislador tipo poste. Generalmente es en forma de columna, provisto de medios para ser instalado directa y rígidamente. 2.1.5 Aislador tipo caperuza y espiga. Ensamble de uno o más cuerpos de aisladores, que está provisto de una caperuza y una espiga, que le sirve como medio para que sea montado directa y rígidamente.


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2.1.6 Aislador de línea (tipo poste o espiga). Aquél que consta de uno o más cuerpos aislante ensamblado a una base metálica, para su instalación semirrígida a una estructura soporte para conductores de línea. 2.1.7 Aislador para aparatos. (Tipo caperuza y espiga o pin, y tipo poste). Ensamble de uno o más cuerpos aislantes, provisto de medios para sostener rígidamente un equipo eléctrico. 2.1.7.1 Unidad de aislador para aparatos. Ensamble de uno o más cuerpos del aislador, provisto de partes metálicas, cuya función es sostener rígidamente un conductor, un herraje u otros elementos conductores sobre una estructura o una base. 2.1.7.2 Columna. Ensamble rígido de dos o más unidades de aislador para aparatos. 2.1.8 Aislador de suspensión. Aquél que está provisto de partes metálicas, y tiene medios para sostener en forma no rígida los conductores eléctricos. 2.1.8.1 Unidad aisladora de suspensión. Ensamble de un cuerpo del aislador y de las partes metálicas, provisto de un medio de acoplamiento a otras unidades o herrajes terminales, el cual no es rígido. 2.1.8.2 Cadena de aisladores. Ensamble de dos o más unidades aisladoras de suspensión, colocadas una a continuación de la otra. 2.1.9 Aislador tipo tensor. Aislador de forma generalmente alargada con dos huecos transversales. 2.1.10 Aislador tipo carrete. Generalmente es de forma cilíndrica, está provisto de un hueco axial para su montaje y de ranuras periféricas para el montaje del conductor. 2.1.11 Retenedor de cable. Generalmente es un aislador de forma cilíndrica o de pera, provisto con un hueco para asegurar el conductor y un tornillo o pin de montaje. 2.2 TENSIONES A BAJA FRECUENCIA 2.2.1 Baja frecuencia Para los efectos de las normas sobre aisladores, significa cualquier frecuencia comprendida entre 15 Hz y 100 Hz . 2.2.2 Tensión de flameo a baja frecuencia (de un aislador) Valor eficaz (r.m.s) de la tensión a baja frecuencia que, en condiciones especificadas, se puede aplicar produciendo una descarga disruptiva sostenida a través del medio que rodea al aislador. 2.2.2.1 Los ensayos de tensión de flameo en seco se describen en la sección 4.2. 2.2.2.2 Los ensayos de tensión de flameo en húmedo se describen en la sección 4.3 2.2.3 Tensión no disruptiva a baja frecuencia (de un aislador) Valor eficaz (r.m.s) de la tensión que, en condiciones especificadas, se puede aplicar sin producir flameos o perforaciones del aislador. 2.2.3.1 Los ensayos de tensión no disruptiva en seco se describen en la sección 4.4


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2.2.3.2 Los ensayos de tensión no disruptiva en húmedo se describen en la sección 4.5 2.2.3.3 Los ensayos de tensión no disruptiva, de rocío se describen en la sección 4.6. 2.2.4 Tensión de perforación a baja frecuencia (de un aislador) Valor eficaz (r.m.s) de la tensión a baja frecuencia que, en condiciones especificadas, produce una descarga disruptiva a través de cualquier parte del aislador. Los ensayos de perforación están descritos en la sección 4.11. 2.3 TENSIONES DE IMPULSO 2.3.1 Onda de impulso Sobretensión unidireccional generada súbitamente, por la liberación de energía eléctrica en una red de impedancia. 2.3.2 Tensión de flameo al impulso Valor de cresta de la onda de impulso que, en condiciones especificadas, produce flameo a través del medio que rodea al aislador. 2.3.3 Tensión de flameo a impulso crítico (de un aislador) Valor de la cresta de la onda de impulso que, en condiciones especificadas, produce flameo en el 50 % de las aplicaciones a través del medio que rodea al aislador. Los ensayos para las tensiones de flameo a impulso se describen en la sección 4.7. 2.3.4 Tensión no disruptiva al impulso (de un aislador) Valor de la cresta del impulso de tensión que, en condiciones especificadas, se puede aplicar sin producir flameo, perforaciones o descargas disruptivas sobre el espécimen de ensayo. Los ensayos para tensión no disruptiva al impulso están descritos en la sección 4.8. 2.4 RESISTENCIA MECÁNICA 2.4.1 Resistencia mecánica última Carga mecánica con la que cualquier parte del aislador falla considerando su función de soporte mecánico, sin tener en cuenta fallas eléctricas. Los ensayos de resistencia mecánica última están descritos en la sección 5.1. 2.4.2 Resistencia eléctrica y mecánica combinada (aisladores de suspensión) Carga mecánica con la que cualquier parte del aislador falla considerando su función mecánica o eléctrica, cuando se le aplican esfuerzos mecánicos y eléctricos en forma simultánea. Los ensayos de resistencia eléctrica y mecánica combinada están descritos en la sección 5.2.


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2.4.3 Resistencia mecánica sostenida (de un aislador) Carga mecánica que, en condiciones especificadas, se puede aplicar continuamente al aislador, sin que se presenten fallas mecánicas o eléctricas. El ensayo de resistencia mecánica sostenida está descrito en la sección 5.3. 2.4.4 Resistencia mecánica al impacto (de un aislador) Magnitud del impacto mecánico que, en condiciones especificadas, puede soportar el aislador sin dañarse. El ensayo de resistencia mecánica al impacto está descrito en la sección 5.1.2.2. 2.5 OTRAS DEFINICIONES 2.5.1 Objeto de prueba Un objeto de prueba es un aislador representativo del producto que va a ser ensayado, es una muestra que no estará defectuosa en ningún sentido de manera que pudiera influenciar los resultados de los ensayos. 2.5.2 Distancia de fuga Sumatoria de las distancias más cortas, medidas a lo largo de la superficie aislante entre las partes conductoras, cuando se realiza un ensayo de flameo en seco. Las superficies recubiertas con esmaltes semiconductores se consideran como superficies de fuga efectivas y las distancias de fuga sobre tales superficies, se incluyen en la distancia de fuga total. 2.5.3 Distancia de arco en seco Distancia más corta entre los electrodos terminales, a través del medio que rodea al aislador, o también la suma de las distancias entre los electrodos intermedios, cuando el aislador está montado para el ensayo de flameo en seco. 2.5.4 Tensión de radioinfluencia (de un aislador o conjunto aislador) Tensión a una frecuencia de radio medida bajo condiciones especificadas. Los ensayos para tensión de radioinfluencia están descritos en la sección 4.9. 3. MONTAJE PARA LA REALIZACIÓN DE ENSAYOS ELÉCTRICOS 3.1 AISLADORES DE SUSPENSIÓN 3.1.1 Disposición del montaje A menos que se especifique de otra manera el objeto de prueba (unidad o cadena) se debe suspender verticalmente en el extremo de un conductor aterrizado de manera que la distancia vertical, entre el punto más alto del herraje del aislador y la estructura soporte, no sea menor que 914 mm .


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3.1.2 Electrodo energizado El electrodo energizado inferior o conductor debe ser una varilla recta y lisa o un tubo que tenga un diámetro exterior no menor que 19 mm ni mayor que 38 mm. Esta se debe acoplar al herraje inferior del objeto de prueba de manera que la distancia entre el borde más bajo del aislador y la superficie superior del electrodo, esté comprendida entre 0,5 y 0,7 veces el diámetro de la parte inferior del aislador. El conductor debe estar en posición horizontal y en ángulo recto, con el eje del objeto de prueba y su longitud debe evitar que, el flameo se inicie en los extremos del electrodo. 3.1.3 Proximidad de otros objetos Ningún objeto diferente de aquellos que formen parte del montaje para el ensayo, puede estar situado a una distancia inferior a 1,5 veces la distancia de arco en seco del objeto de prueba o del electrodo energizado. La distancia mínima admisible será de 914 mm . 3.2 AISLADOR DE LÍNEA (PIN O POSTE) 3.2.1 Disposición de montaje (cruceta) A menos que se especifique de otra manera, la cruceta de soporte debe ser un tubo o un miembro estructural metálico en posición horizontal, recto, liso y puesto a tierra, con un ancho horizontal no menor que 76 mm, ni mayor que 152 mm, y con una longitud de manera que el flameo no se inicie en sus extremos. 3.2.2 Montaje en espigo (si se requiere) Cuando se necesite un espigo independiente, el objeto de prueba se montará verticalmente sobre un espigo metálico de 25 mm de diámetro y tener una longitud que garantice que, la menor distancia de arco en seco entre el electrodo superior y las partes metálicas conectadas a la cruceta de soporte, sea un 25 % mayor que la misma distancia al espigo. El espigo debe ser coaxial con el aislador. Los aisladores que tengan elementos de ensamble integrados para montajes en cruceta se deben montar vertical y directamente en la cruceta de ensayo. 3.2.3 Electrodo energizado El electrodo superior energizado o conductor debe ser una varilla redonda o un tubo colocado de manera que forme ángulo recto en relación con la cruceta de soporte y debe tener un diámetro no menor que 13 mm y una longitud que garantice que el flameo no se inicie en sus extremos. El conductor se debe colocar en la ranura superior del objeto de prueba. Cuando no exista esta ranura para el conductor, éste se colocará mediante otros mecanismos provistos para el soporte. Si se va a usar un amarre, el conductor se asegurará por lo menos, con dos vueltas de alambre, cuyo diámetro no sea menor que el de un conductor calibre 8 AWG, con los extremos rígidamente atados alrededor del conductor a cada lado del aislador. 3.2.4 Proximidad de otros objetos Ningún objeto diferente de aquellos que formen parte del montaje para el ensayo, pueden estar a una distancia inferior a 1,5 veces la distancia de arco en seco, del objeto de prueba o del electrodo energizado. La distancia mínima permitida será de 914 mm.


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3.3 AISLADOR PARA APARATOS (TIPO CAPERUZA Y PIN, Y TIPO POSTE) 3.3.1 Disposición de montaje A menos que se especifique de otra manera, el objeto de prueba se debe montar verticalmente y en su posición normal de trabajo sobre un perfil en "U" horizontal, aterrizado, de 254 mm de ancho, cuyas salientes estén dirigidas hacia abajo. Si se desea, se puede usar una segunda base. La placa de soporte debe ser de una longitud, que garantice que el flameo no se inicie en sus extremos y su parte superior debe estar mínimo a 914 mm sobre tierra. 3.3.2 Electrodo energizado El electrodo superior energizado o conductor debe ser una varilla redonda o un tubo en disposición horizontal de manera que forme un ángulo recto con relación al perfil en "U" del soporte y con un diámetro aproximadamente igual al 5% de la distancia de arco en seco del objeto de prueba, dentro de un rango de 114 mm como máximo y 13 mm como mínimo. La longitud del conductor debe garantizar que el flameo no se inicie en sus extremos. El conductor se debe montar en contacto directo con el elemento de fijación superior del objeto de prueba y con su eje horizontal en el mismo plano vertical del eje vertical de dicho objeto. 3.3.3 Proximidad de otros objetos Ningún objeto diferente de aquellos que formen parte del montaje para el ensayo, debe estar a una distancia inferior de 1,5 veces la distancia de arco en seco del objeto de prueba. La distancia mínima permitida será de 914 mm . 3.4 AISLADORES TIPO TENSOR 3.4.1 Disposición de montaje A menos que se especifique de otra manera, el objeto de prueba se debe montar en una posición tal, que su eje mayor forme un ángulo de 45° con la vertical (para el ensayo de flameo húmedo, el eje mayor debe formar un ángulo recto con respecto a la dirección de la lluvia, y el eje del hueco o hendidura para el conductor superior, debe ser horizontal). Para el montaje se deben usar conductores metálicos flexibles, cuyo diámetro sea aproximadamente el 50 % del diámetro del hueco. Los conductores se deben sujetar con mordazas espaciadas del objeto de prueba a una distancia no menor que la longitud de éste. Al objeto de prueba se le debe aplicar una tensión mecánica con el fin de evitar la formación de una flecha apreciable en el conjunto aisladores-conductores. El conductor inferior debe ser puesto a tierra. 3.4.2 Proximidad de otros objetos Ningún objeto diferente de aquellos que forman parte del montaje para el ensayo, puede estar a una distancia inferior de 1,5 veces la distancia de arco en seco, del objeto de prueba. La distancia mínima permitida debe ser de 305 mm . 3.5 AISLADOR DE TIPO CARRETE 3.5.1 Disposición del montaje El objeto de prueba se debe montar horizontal o verticalmente, (como se especifica en las Figuras 1 a 5 de la NTC 693 (ANSI C29.3. 1986)) , y en contacto con dos placas metálicas lisas de 38 mm de ancho y de un espesor conveniente. Una varilla de diámetro adecuado debe pasar a


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través del hueco axial del objeto de prueba y de los huecos extremos de cada una de las placas. Estas se deben extender horizontalmente desde la varilla en una dirección y deben permanecer paralelas a una distancia del objeto de prueba no menor que la altura de éste. Los otros extremos de las placas se deben conectar adecuadamente a tierra. 3.5.2 Electrodo energizado El electrodo energizado consiste en una vuelta de conductor calibre 8 AWG, colocado alrededor del cuello del objeto de prueba y amarrado hacia atrás sobre sí mismo. Este conductor se debe alejar del objeto de prueba paralelo a las placas y en una dirección opuesta a ellas. 3.5.3 Proximidad de otros objetos Los objetos que no sean parte del montaje para el ensayo no pueden estar a una distancia menor que 305 mm del objeto de prueba o del electrodo energizado. 4. ENSAYOS ELÉCTRICOS 4.1 GENERALIDAD Los objetos usados para estos ensayos deben tener sus superficies aislantes completamente limpias. 4.2 ENSAYOS DE TENSIÓN DE FLAMEO EN SECO A BAJA FRECUENCIA 4.2.1 Disposición del montaje El montaje del objeto de prueba se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 3. 4.2.2 Aplicación de tensión La tensión inicial aplicada se debe incrementar rápidamente hasta alcanzar aproximadamente el 75 % del valor promedio esperado de la tensión de flameo en seco. La tasa continua de incremento de tensión debe permitir que, el tiempo transcurrido hasta la iniciación del flameo no sea menor que 5 s, ni mayor que 30 s , después de alcanzado el 75 % del valor de la tensión de flameo. 4.2.3 Valor de tensión de flameo en seco El valor de tensión de flameo en seco1, de un objeto de prueba, debe ser la media aritmética de por lo menos cinco valores de flameos individuales, tomados consecutivamente. El período entre flameos consecutivos no debe ser menor que 15 s, ni mayor que 5 min. 4.2.4 Correcciones 4.2.4.1 Condiciones normales. Los valores de tensión de flameo en seco deben ser corregidos de acuerdo con la norma ANSI/IEEE 4 excepto las siguientes condiciones normales deben aplicarse: 1 Variación probable: debido a inexactitudes de métodos de corrección, dificultades de calibraciones precisas y

otras condiciones incontrolables, una variación de ± 5 % del valor promedio verdadero de tensión de flameo en seco puede ocurrir en ensayos realizados en un sólo laboratorio, los valores obtenidos por ensayos realizados en diferentes laboratorios pueden variar ± 8 %.


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Presión barométrica: 10 086 x 104 Pa (760 mm de Hg) Temperatura: 25 °C Presión de vapor de agua: 2,051 x 103 Pa (15,45 mm de Hg) Las correcciones de humedad y densidad relativa del aire deben ser calculadas de acuerdo con los numerales 4.2.4.2 y 4.2.4.3. 4.2.4.2 Humedad. El valor de tensión de flameo en seco se debe corregir a las condiciones normales de humedad, de acuerdo con las curvas de la Figura 1 (las curvas de corrección de humedad no se usan para aisladores tipo carrete y tipo tensor). La presión de vapor se debe determinar de la siguiente manera: La humedad se mide mediante el empleo de un psicrómetro o con termómetros de bulbo, seco y húmedo. El aire debe circular por el termómetro a una velocidad mínima de 3 m/s. Las mediciones deben ser convertidas a presión de vapor con ayuda de las tablas meteorológicas Smithsonianas o por la siguiente formula:

Ph = Ps - 0,087 6 b (t - t') (1 + 0,001 15 t') Donde: Ph = presión de vapor, en pascales. Ps = presión de vapor del agua saturada a la temperatura t', en pascales. t = temperatura del aire en grados Celsius. t' = temperatura del aire de bulbo húmedo, en grados Celsius. b = presión barométrica, en pascales. 4.2.4.3 Densidad del aire. El valor de tensión de flameo en seco debe corregirse a condiciones de temperatura atmosférica y presión normales. Para hacer esto, se divide el valor de tensión medido por el factor de corrección de densidad de aire relativo, Kd, calculado de una de las siguientes formas :

T) + (273P

955 0,002 = K d

Donde P = presión barométrica en pascales T = temperatura del aire en grados Celsius


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o

T) + (273P

0,392 = K d

Donde P = presión barométrica en milímetros de mercurio T = temperatura del aire en grados Celsius 4.3 ENSAYO DE TENSIÓN DE FLAMEO EN HÚMEDO A BAJA FRECUENCIA 4.3.1 Disposición del montaje El montaje del objeto de prueba se debe hacer de acuerdo con lo especificado en la sección 3. 4.3.2 Precipitación Para el ensayo en húmedo con tensión alterna los requisitos deben ser los establecidos en la Tabla 2, siguiendo el procedimiento convencional descrito en el Anexo A. 4.3.3 Preparación del objeto de prueba La preparación debe ser de acuerdo con la sección 1.3.3.2 de la norma ANSI/IEEE 4. 4.3.4 Aplicación de tensión A no menos de 1 min de normalizada la aplicación del rocío, se debe incrementar la tensión, hasta alcanzar rápidamente el 75 % del valor promedio esperado de tensión de flameo en húmedo. La tasa continua de incremento de tensión será tal, que el tiempo para que se produzca el flameo no sea menor que 5 s ni mayor que 30 s , después de alcanzado el 75 %, del valor de tensión de flameo. 4.3.5 Valor de tensión de flameo en húmedo2 Será la media aritmética de por lo menos cinco valores consecutivos, de tensión de flameo en húmedo. El período entre flameos consecutivos no será menor que 15 s ni mayor que 5 min . 4.3.6 Correcciones Deben ser realizadas de acuerdo al numeral 4.2.4 excepto que no se debe efectuar corrección por humedad.

2 Variación probable : Debido a variaciones en el rociado del agua inexactitudes en los métodos de corrección,

dificultades de calibraciones precisas, y otras condiciones incontrolables, una variación de ± 8 % del valor promedio verdadero de tensión de flameo en húmedo puede ser esperada en ensayos realizados en un laboratorio. Los valores obtenidos por ensayos realizados en diferentes laboratorios pueden variar por ± 12 %.


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4.4 TENSIÓN NO DISRUPTIVA EN SECO, A BAJA FRECUENCIA 4.4.1 Disposición del montaje Se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 3. 4.4.2 Aplicación de tensión El 75 % de la tensión no disruptiva en seco se debe aplicar rápidamente y luego aumentarse en forma gradual, hasta el valor requerido en un tiempo no menor que 5 s ni mayor que 30 s . 4.4.3 Tensión y tiempo de ensayo La tensión de ensayo, que corresponde a la tensión nominal no disruptiva en seco, una vez hechas las correcciones atmosféricas apropiadas, se mantendrá aplicada al objeto de prueba durante 1 min sin que se presente arco eléctrico. 4.4.4 Correcciones Las correcciones se harán de acuerdo con la sección 4.2.4. La tensión de ensayo aplicable en las condiciones atmosféricas existentes, se obtienen a partir de la tensión no disruptiva en las condiciones atmosféricas normales, mediante el uso de la siguiente ecuación:


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1,24

1,22

1,20

1,18

1,16

1,14

1,12

1,10

1,08

1,.06

1,04

1,02

1,00

0,98

0,96

0,94

0,92

0,90

0,88

30,4

8

27,9

4

25,4

0

22,3

6

20,3

2

17,7

8

15,2

4

12,7

0

10,1

6

5,08

2,540

7,62

ABF

acto

r de

cor

recc

ión

Presión mm de Hg

Medida en kV multiplicada por elfactor de corrección.

Medidas hechas dentro de las curvaspunteadas, son susceptiblesde error.

inferiores a 141 kV, el factor de corrección(no hay factor de corrección fijo) decreceúnicamente de acuerdo a la tasa de la

Para valores cresta de tensión de flameo

tensión de flameo referida a 141 kV.

Donde: A = se utiliza para aisladores de línea B = se utiliza para aisladores tipo suspensión y aisladores de aparatos

Figura 1. Factores de corrección de humedad a baja frecuencia


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Hx Vs = V

δ

Donde: V = tensión de ensayo en kV , aplicada al objeto de prueba. Vs = tensión nominal no disruptiva, en kV . δ = densidad relativa del aire. H = factor de corrección por humedad aplicable al objeto de prueba. 4.5 TENSIÓN NO DISRUPTIVA EN HÚMEDO, A BAJA FRECUENCIA 4.5.1 Disposición del montaje Se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 3. 4.5.2 Precipitación Se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 4.3.2. 4.5.3 Preparación del objeto de prueba Se hará de acuerdo con lo indicado la sección 4.3.3. 4.5.4 Aplicación de tensión El 75 % de la tensión no disruptiva en húmedo se debe aplicar rápidamente y luego aumentarse en forma gradual, hasta el valor requerido, en un tiempo no menor que 5 s ni mayor que 30 s . 4.5.5 Tensión y tiempo de ensayo La tensión de ensayo, que es la tensión nominal no disruptiva en húmedo, una vez hechas las correcciones atmosféricas apropiadas, se mantendrá aplicada al objeto de prueba durante 10 s, sin que se presente arco eléctrico. 4.5.6 Correcciones Las correcciones se harán de acuerdo con lo indicado en la sección 4.2.4 excepto la corrección por humedad. La tensión de ensayo aplicable en las condiciones atmosféricas existentes, se obtiene a partir de la tensión nominal no disruptiva, a las condiciones atmosféricas normales, mediante el uso de la siguiente ecuación:

V = Vs x δ


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Donde: V = tensión de ensayo, en kV , aplicada al objeto de prueba. Vs = tensión nominal no disruptiva en kV . δ = densidad relativa del aire. 4.6 ENSAYO DE TENSIÓN NO DISRUPTIVA, CON ROCÍO, A BAJA FRECUENCIA 4.6.1 Preparación del objeto de prueba El objeto de prueba se colocará en una cámara con una temperatura entre - 10 °C a -15 °C hasta que esté completamente frío. (Este enfriamiento toma un tiempo de 10 h a 12 h). 4.6.2 Disposición del montaje El objeto de prueba se montará, de acuerdo con lo indicado en la sección 3, en una cámara con una temperatura de 25 °C aproximadamente. La humedad relativa en la cámara de ensayo será del 100 % aproximadamente y se puede obtener al hacer pasar vapor, a la presión atmosférica, dentro de la cámara. 4.6.3 Aplicación de tensión La tensión aumentará rápidamente hasta alcanzar la de ensayo no disruptiva con rocío, mientras éste cubre completamente el objeto de prueba. El tiempo para aumentar la tensión no será superior a 20 s . 4.6.4 Tensión de ensayo y duración La tensión de ensayo, que es igual a la nominal no disruptiva con rocío, con las correcciones apropiadas, se sostendrá durante 10 s . 4.6.5 Correcciones Se harán de acuerdo con lo indicado en la sección 4.5.6. 4.7 ENSAYO DE TENSIÓN DE FLAMEO DE IMPULSO 4.7.1 En general, el ensayo de tensión de flameo de impulso se hace en condiciones secas únicamente. 4.7.2 Disposición del montaje Se efectuará de acuerdo con lo indicado en la sección 3. 4.7.3 Onda de impulso de tensión Todos los ensayos se realizarán con ondas de 1,2 µs x 50 µs, de acuerdo con la norma ANSI/IEEE 4.


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4.7.4 Valor de tensión de flameo de impulso critico La tensión de flameo de impulso critico debe ser determinada de acuerdo con ANSI/IEEE 4. 4.7.5 Curvas de tensión de flameo contra tiempo3 Las curvas de tensión de flameo contra tiempo deben determinarse de acuerdo con ANSI/IEEE 4. 4.7.6 Correcciones 4.7.6.1 Tensión de flameo de impulso critico. Se harán de acuerdo con lo indicado en la sección 4.2.4 excepto que las curvas mostradas en la Figura 2. Deben utilizarse para corrección por humedad. 4.7.6.2 Curvas de tensión contra tiempo. Se deben aplicar todas las correcciones para la densidad del aire. Las correcciones de humedad se efectúan de la siguiente forma: 1) Cuando el valor crítico, de la tensión de flameo, ocurre en un tiempo superior a

10 µs, se aplican todas las correcciones a todos los valores con retardo de 10 µs, o más. Cuando el flameo ocurra por encima de la tensión crítica, en un tiempo inferior a 10 µs, la corrección se debe reducir en relación directa entre el tiempo de flameo y 10 µs.

2) Cuando el valor crítico, de tensión de flameo, ocurre dentro de un período menor

que 10 µs, la corrección será reducida en relación directa entre ese tiempo de flameo y el tiempo de flameo crítico.

4.8 ENSAYO DE TENSIÓN NO DISRUPTIVA DE IMPULSO 4.8.1 Generalidades El ensayo de tensión no disruptiva de impulso se debe realizar para determinar la tensión de impulso especificada, que pueda resistir el objeto de prueba. 4.8.2 Disposición del montaje Se realizará de acuerdo con lo indicado en la sección 3. 4.8.3 Correcciones Se harán de acuerdo con lo indicado en la sección 4.4.4, excepto que sean usadas las curvas mostradas en la Figura 2.

3 Variación probable: debido a inexactitudes en los métodos de corrección, dificultades de calibraciones

precisas, y otras condiciones incontrolables, una variación de ± 5 % del valor promedio verdadero de tensión de flameo crítico de impulso puede ser esperada en ensayos conducidos en un laboratorio. Los valores obtenidos por ensayos conducidos en diferentes laboratorios pueden variar por ± 8 %. En curvas tensión-tiempo, variaciones similares serán esperadas en puntos cerca al valor de tensión de flameo de impulso crítico, con variaciones mayores considerablemente envueltas como el tiempo de descenso de falla.


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4.8.4 Aplicación de tensión El ensayo de tensión no disruptiva de impulso, se realizará con un impulso de la polaridad con la cual se produzca la menor tensión de flameo sobre el objeto de prueba. Se aplicarán tres impulsos consecutivos al objeto de prueba. La tensión de cresta de cada uno de los impulsos no será menor que el valor del impulso con tensión no disruptiva especificada, con las correcciones atmosféricas apropiadas. 4.9 ENSAYO DE TENSIÓN DE RADIOINFLUENCIA 4.9.1 Disposición del montaje Se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 3 pero en ningún caso la distancia a los objetos que no forman parte del montaje para ensayo será menor que 914 mm por cada 100 kV de la tensión de ensayo. Todos los herrajes asociados con el circuito de ensayo deben estar relativamente libres de radioinfluencia a una tensión 10 %, mayor que el valor de la tensión con la cual se está llevando a cabo el ensayo. 4.9.2 Equipo El equipo usado en este ensayo debe estar de acuerdo con la norma NEMA 107-1964 (R 1987). Methods of Measuring Radio Noise. 4.9.2.1 Forma de onda. La forma de onda de la tensión aplicada será aproximadamente sinusoidal, con ambos semiciclos iguales y debe tener una relación entre el valor pico y el valor de la tensión aplicada igual que 2 , con una tolerancia de ± 5 % Ver ANSI/IEEE 4. 4.9.2.2 Frecuencia de la tensión aplicada. La frecuencia de la tensión aplicada será de 60 Hz ± 5 % 4.9.3 Condiciones atmosféricas El ensayo se realizará en las condiciones ambientales, pero se recomienda que no se lleve a cabo cuando la presión de vapor sea superior a 2 020 Pa (15,2 mm de Hg). No es conveniente aplicar factores de corrección, ya que los efectos de la humedad y de la densidad del aire, sobre la tensión de radioinfluencia, no son conocidos completamente. Sin embargo, se recomienda que la presión barométrica y las lecturas de los termómetros de bulbo seco y húmedo, respectivamente, se registren, de tal manera que si se determinan factores adecuados, se puedan aplicar a medidas posteriores.


16

1,18

1,16

1,14

1,12

1,10

1,08

1,.06

1,04

1,02

1,00

0,98

0,96

0,94

0,92

0,90

0,88

30,4

8

27,9

4

25,4

0

22,3

6

20,3

2

17,7

8

15,2

4

12,7

0

10,1

6

5,08

2,540

7,62

AC

Fac

tor

de c

orre

cció

n

Presión mm de mg

Medida en kV multiplicada por elfactor de corrección.

Medidas hechas dentro de las curvaspunteadas, son susceptiblesde error.

inferiores a 141 kV, el factor de corrección(no hay factor de corrección fijo) decreceúnicamente de acuerdo a la tasa de la

B

A

BC

Para valores cresta de tensión de flameo

tensión de flameo referida a 141 kV.

A = Aisladores de suspensión. Onda positiva. B = Aisladores de línea. Onda positiva. Aisladores de suspensión. Onda negativa. Aisladores de aparatos. Onda positiva. C = Aisladores de línea. Onda negativa. Aisladores de aparatos. Onda negativa.

Figura 2. Factores de corrección por humedad para ensayos de impulso 4.9.4 Precauciones en la realización del ensayo de tensión de radioinfluencia Se deben tener en cuenta las siguientes: 1. El objeto de prueba estará aproximadamente a la misma temperatura del cuarto,

en el cual se esté realizando el ensayo.


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2. El objeto de prueba debe estar limpio. 3. En algunos casos, se puede encontrar que la tensión de radioinfluencia cae

rápidamente después de que la tensión a 60 Hz se ha aplicado durante un tiempo corto. En estos casos, se permite estabilizar las condiciones, mediante la excitación previa del objeto de prueba, a la tensión de operación normal, durante un período que no exceda 5 min , antes de iniciar el ensayo.

4.9.5 Métodos de realización del ensayo 4.9.5.1 Tensión de radioinfluencia. La tensión especificada se aplicará al objeto de ensayo y la tensión de radioinfluencia se medirá en microvoltios a la frecuencia de radio especificada. No se considera práctico leer tensiones de radioinfluencia inferiores a 10 µV . 4.9.5.2 Características de la radioinfluencia. Las características de la radioinfluencia se determinarán elaborando una gráfica de la tensión de ensayo contra la correspondiente tensión de radioinfluencia. 4.10 ENSAYO VISUAL DEL EFECTO CORONA 4.10.1 Para ayudar a la localización visual de una fuente de tensión de radioinfluencia, se puede realizar un ensayo corona, el cual se llevará a cabo en un cuarto oscuro. 4.10.2 Disposición del montaje Se hará de acuerdo con lo indicado en la sección 4.9.1. 4.10.3 Procedimiento Se aplicará una tensión por encima del punto en el cual se presente el efecto corona y se bajará lentamente, hasta que todas las descargas desaparezcan del objeto de prueba. El punto de desaparición será el valor de la tensión del efecto corona. Los ojos del observador se deben adaptar a la oscuridad del cuarto antes de hacer el ensayo. 4.11 ENSAYO DE PERFORACIÓN DEL AISLAMIENTO 4.11.1 Disposición del montaje Se realizará solamente sobre aisladores completamente montados. El objeto de prueba se invertirá y se sumergirá en aceite aislante que tenga una resistencia dieléctrica suficiente para evitar un flameo externo, antes de que ocurra la perforación. El aceite estará por lo menos 152 mm por encima de todas las partes del objeto de prueba. La tensión se aplicará entre los electrodos montados (caperuza y espiga) para todas las unidades que tengan esas partes. En el caso de aisladores de espiga, que no tengan electrodos conductores en una o ambas terminales, los electrodos serán colocados de la siguiente manera: un electrodo se colocará en el agujero de la espiga, mediante un buje de material tal como cemento o aleación. El buje llevará un herraje que permita conectarlo al conductor. En la parte superior del objeto de prueba se colocará un material conductor, que tenga un diámetro aproximadamente 25 mm mayor que el diámetro de la cabeza del objeto de prueba.


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4.11.2 Aplicación de tensión La tensión se aplicará entre los electrodos, tal como se describió en la sección 4.11.1. La tensión aplicada inicialmente se puede aumentar rápidamente, hasta el valor de tensión nominal de flameo en seco de la muestra de ensayo. Luego la tensión se aumentará a una tasa de aproximadamente 10 000 V cada 15 s , hasta el valor en el cual ocurra perforación. 4.11.3 Porcentaje de variación promedio de la tensión de perforación. 4 El porcentaje de variación promedio de la tensión de perforación se determina como sigue: Se asigna V1, V2, V3, ..., Vn = valores de tensión de perforación individual, en kilovoltios V = tensión de perforación promedio, en kilovoltios Luego

n)V...+V+V+V(

= V n321

Se asigna a1 = V - V1 a2 = V - V2 a3 = V - V3 an = V - Vn Nota. Se consideran todos estos valores de a como positivos; es decir, se ignoran los signos. Se asigna a = variación promedio, en kilovoltios A = porcentaje de variación promedio

4 Si las limitaciones del equipo son tales que el espécimen de ensayo no puede ser perforado, el valor de

perforación se considerará como la tensión de ensayo máxima disponible aplicada, si este valor suministrado excede 150 % de la perforación nominal.


19

Luego

n)a...+a+a+a(

= a n321

Va

A100

=

5. ENSAYOS MECÁNICOS 5.1 ENSAYOS DE RESISTENCIA MECÁNICA ÚLTIMA 5.1.1 Generalidades Carga mecánica debe ser aplicada al espécimen de ensayo como se describe en 5.1.1 a 5.3.2. La carga debe ser iniciada desde cero e incrementada lentamente en una variación prácticamente sin pasos hasta el punto de falla. La carga se puede incrementar rápidamente hasta aproximadamente el 75 % de la resistencia nominal del aislador. La tasa de incremento de carga desde 75 % de valor hasta la falla se da en la Tabla 1.

Tabla 1. Tasa de incremento de carga

Incremento en carga por minuto en porcentaje de resistencia nominal

Clases de aislador Tipos de ensayo Min Max

Suspensión Línea Aparato Aparato Aparato Aparato

de tracción en voladizo en voladizo torsión de tracción compresión

15 30 30 30 15 15

30 60 60 60 30 30

5.1.2 Aislador de suspensión 5.1.2.1 Resistencia a la tracción. La carga se aplicará entre los herrajes fijadores alineados con el eje del objeto de prueba. 5.1.2.2 Resistencia mecánica al impacto. El objeto de prueba se somete a una carga de tracción de 2 000 lb-fuerza (8,9 kN) aproximadamente, mediante el resorte de la máquina. El punto de apoyo del péndulo se ajusta en tal forma que cuando éste se suelte, la punta golpee perpendicularmente la parte más exterior del cuerpo del aislador, paralelamente al eje de la unidad y hacia la campana. El aislador recibirá un impacto de la magnitud especificada, cuando se suelte el péndulo desde la posición escogida en la escala graduada de la máquina. La aceleración inicial del péndulo debe ser nula. Después de realizarse el ensayo el aislador se someterá a un flameo, con el fin de verificar su rigidez dieléctrica. 5.1.3 Aislador de línea (pin - poste). (Se ensaya con carga en voladizo) Resistencia en voladizo. La carga se aplica paralelamente a la ranura lateral del objeto de prueba y perpendicularmente al eje de la misma. La carga en la ranura para el alambre de amarre se debe aplicar mediante el cable trenzado o similar. Todos los dispositivos que se requieren para


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este ensayo (soportes de montaje, herrajes de conexión, entre otros) deben ser diseñados de manera que no se produzca en éstos una deflexión apreciable hasta que se presente la falla del aislador. Cuando el aislador tiene incorporadas caperuzas metálicas, espigas, abrazaderas para los conductores, se debe probar con todos sus accesorios, mediante el uso de un soporte rígido apropiado. 5.1.4 Aislador de aparatos 5.1.4.1 Resistencia en voladizo. El aislador se asegura a la máquina de ensayo adecuadamente. La carga se aplica perpendicularmente al eje del objeto de prueba en el punto de aplicación especificado, según el tipo de aislador. En el ensayo de una columna de aisladores, se puede usar una sola unidad; el brazo de palanca equivalente se puede obtener si se atornilla una varilla o un tubo, con la longitud y rigidez apropiadas al objeto de prueba. 5.1.4.2 Resistencia a la torsión. Estos ensayos se realizarán cuando el objeto de prueba esté asegurado adecuadamente a la máquina de ensayo. La carga de torsión se aplicará al objeto de prueba mediante un dispositivo que no lo someta a ningún esfuerzo en voladizo. 5.1.4.3 Resistencia a la tracción. Estos ensayos se realizarán con el objeto de prueba asegurado adecuadamente a la máquina de ensayo. La carga se aplicará en línea con el eje del objeto de prueba. 5.1.4.4 Resistencia a la compresión. Estos ensayos se realizarán mediante la aplicación de la carga de compresión en línea con el eje principal del objeto de prueba. 5.1.5 Aislador tensor Resistencia a la tracción. La carga mecánica se aplicará en línea con el eje principal del objeto de prueba, por medio de un cable de acero flexible trenzado. Cada bucle de cable se asegurará con grapas localizadas de manera, que el borde de la grapa más cercana esté a una distancia del extremo del objeto de prueba igual a la longitud del mismo. El diámetro del cable utilizado no excederá el 50 % del diámetro del hueco del objeto de prueba. 5.1.6 Aislador de carrete Resistencia transversal. El objeto de prueba se monta entre dos placas paralelas próximas y ajustadas mediante un eje de fijación cuyo diámetro sea adecuado a dicho objeto. Las placas y los dispositivos de conexión no deben producir deflexiones apreciables. La carga mecánica se aplica en el plano de la ranura para el conductor mediante un cable de acero trenzado flexible, cuyo diámetro no excederá el radio de la ranura. 5.1.7 Aislador sostenedor de cable 5.1.7.1 Resistencia a la tracción. El tornillo o perno de montaje se instalará de forma que, la superficie de montaje del objeto de prueba no toque el soporte. La carga se aplicará en línea con el eje del tornillo o del perno de montaje, con el empleo de un bucle de cable de acero flexible trenzado, cuyo diámetro no excederá el radio del hueco para el alambre, en el aislador. El bucle debe ser grapado. La distancia libre entre el borde de la grapa y el aislador, será de 229 mm . 5.1.7.2 Resistencia en voladizo. El tornillo o perno de montaje se sostendrá en forma rígida, para que la base del objeto de prueba se ajuste contra la cara de la placa de soporte. La carga se aplicará en un plano paralelo a la superficie de montaje y pasará a través del hueco para el conductor, mediante el uso del arreglo del bucle flexible descrito en la sección 5.1.7.1.


21

5.2 ENSAYO DE RESISTENCIA ELECTRICA Y MECÁNICA COMBINADA (AISLADORES DE SUSPENSIÓN)

La carga se aplicará según lo descrito en los numerales 5.1.1 y 5.1.2.1 simultáneamente, una tensión de baja frecuencia no menor que el 75 % de la tensión nominal de flameo en seco debe ser aplicada al objeto de prueba. 5.3 ENSAYO DE RESISTENCIA CON CARGA SOSTENIDA 5.3.1 Disposición del montaje El objeto de prueba se montará de acuerdo con lo descrito en la sección 5.1, según el tipo de aislador. 5.3.2 Carga La carga especificada se aplicará suavemente, sin vibración ni choque y se mantendrá por el período establecido. Después de suprimida la carga, el objeto de prueba se someterá a un ensayo de flameo, con el fin de verificar su rigidez dieléctrica. En los objetos de prueba con más de un cuerpo, se revisará cada uno de éstos con el fin de comprobar su rigidez dieléctrica. 5.4 ENSAYO DE POROSIDAD 5.4.1 Preparación de los objetos de ensayo Se usan fragmentos de un aislador quebrado, poco antes del ensayo con superficies limpias, expuestas para este ensayo. Al menos el 75 % de la superficie estará libre de esmalte u otro tratamiento. Se recomiendan fragmentos de 6 mm como mínimo y de 19 mm como máximo. 5.4.2 Solución de ensayo Consiste en un gramo de fucsina básica disuelta en un litro de alcohol al 50 %. Si se usa alcohol desnaturalizado, se debe seleccionar de manera que, no reaccione con la tintura y cause pérdida de color. 5.4.3 Procedimientos Los objetos de prueba se sumergirán completamente en la solución de ensayo dentro de una cámara presurizada a 27 600 kN/m² durante 5 h como mínimo o puede hacerse un ensayo opcional a 68 900 kN/m2 por no menos de 2 h. Al finalizar la aplicación de la presión, el objeto de prueba se secará completamente y se romperá para examinarlo. 5.4.4 Interpretación de los resultados No se tendrá en cuenta la penetración en las fisuras formadas durante la preparación del objeto de prueba. La porosidad está indicada por la penetración del colorante en el objeto de prueba, determinada mediante una inspección visual. 5.5 ENSAYO TÉRMICO 5.5.1 Generalidades El ensayo térmico consiste en inmersiones del objeto de prueba alternadas en agua caliente y fría.


22

5.5.2 Disposición del ensayo Los objetos de prueba estarán dispuestos de tal manera que, no estén en contacto entre sí, ni quede aire atrapado durante la inmersión. Estos deberán estar separados de las paredes del tanque a una distancia de 51 mm, como mínimo. Se debe garantizar la libre circulación del agua. 5.5.3 Equipo Cada baño tendrá un peso de agua por lo menos 10 veces igual al de los objetos de prueba sumergidos. Se puede usar circulación natural o forzada para mantener la temperatura de todas las partes del baño ± 2 °C respecto al valor especificado. La temperatura registrada se medirá como mínimo a 102 mm de distancia de los elementos calefactores o refrigerantes. 5.5.4 Procedimiento Primero se sumergirán los objetos de prueba en el baño de agua caliente durante 10 min. Se sacarán y se sumergirán en agua fría durante otros 10 min. No deben transcurrir más de 5 s para la transferencia entre un baño y otro. Después de realizar la cantidad especificada de ciclos "caliente - frío", los objetos de prueba se someterán a flameo con el fin de verificar su rigidez dieléctrica. 5.6 ENSAYO DE VERIFICACIÓN DEL HUECO ROSCADO PARA LA ESPIGA 5.6.1 Generalidades Las roscas se deben ensayar con una galga normalizada o especial, según los requisitos. 5.6.2 Procedimiento La galga se atornilla manualmente hasta quedar fija, luego se lee en la escala, la distancia desde el fondo de la perforación hasta el punto donde se ha detenido. Se desatornilla la galga y se cuenta el número de vueltas que se necesitan para extraerla. 6. GALVANIZADO Se debe verificar de acuerdo con lo indicado en la NTC 2076 (ASTM B 499-75). 7. ENSAYOS DE RUTINA 7.1 ENSAYOS ELÉCTRICOS Los ensayos de flameo en los cuerpo de porcelana o aisladores ensamblados se pueden realizar de acuerdo con el procedimiento descrito en la sección 7.1.1 o en el 7.1.2. 7.1.1 Ensayos a alta frecuencia 7.1.1.1 Método 1. El aislador debe someterse a una tensión amortiguada de alta frecuencia suficiente para producir flameo de 3 s a 5 s. La frecuencia debe ser un tren de pulsos de aproximadamente 200 kHz.


23

7.1.1.2 Método 2. El aislador debe someterse a una descarga de alta frecuencia, producida por un transformador ajustado a una tensión de vacío, de no menos del 115 % de la tensión de flameo en seco de baja frecuencia del aislador, esta prueba será continua por un período de 3 s a 5 s. La frecuencia adicionada a la tensión de baja frecuencia debe ser al menos de 100 kHz. 7.1.2 Prueba de baja frecuencia El aislador deberá someterse a un flameo en seco fuerte de 3 min a 5 min. El control de la tensión debe ser tal que un flameo continuo se pueda producir y que esté uniformemente distribuido sobre el cuerpo del aislador bajo ensayo. 7.2 ENSAYOS MECÁNICOS 7.2.1 Aisladores de suspensión Previamente o simultáneo al último ensayo eléctrico, el aislador de suspensión ensamblado debe someterse a un ensayo de resistencia a la tracción durante 3 s, al valor especificado, aplicado en línea con el eje del aislador. 7.2.2 Aisladores para aparatos Previamente o simultáneo al último ensayo eléctrico, el aislador para aparatos ensamblado debe someterse al ensayo de resistencia a la tracción durante 3 s, al valor especificado, aplicado en línea con el eje del aislador. 8. ACTUALIZACIÓN DE LAS NORMAS REFERIDAS EN ESTE DOCUMENTO Se debe aplicar la actualización, cuando las siguientes normas referidas en este documento sean substituidas por una nueva versión aprobada. NTC 693, Aisladores de porcelana tipo carrete fabricados por el proceso húmedo. ANSI/IEEE 4, Techniques for High-voltage Testing. ANSI/IEEE 100, Dictionary of Electrical and Electronics Terms.


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Anexo A (Normativo)

Procedimiento convencional para el ensayo en húmedo con tensión alterna 1. Boquillas de rocío. El objeto de ensayo es someter a un aislador, a una precipitación

artificial, razonablemente uniforme, producida por un número conveniente de boquillas, como la ilustrada en la Figura 3.

2. Dirección del rocío. El rocío se debe dirigir en forma descendente, de modo que al golpear

el aislador forme un ángulo de 45° con la vertical, cayendo paralelamente a su eje vertical dentro de las limitaciones prácticas. En el caso de objetos de prueba de gran longitud, mayores que 1,80 m, el rocío se debe dirigir a 45° respecto a la vertical, en el centro del aislador y lo más cercano posible a este ángulo en los extremos con una precipitación uniforme a través de toda su longitud.

3. Tasa de precipitación. La tasa normal de precipitación en el aislador debe ser de 5 mm/min

± 0,5 mm/min cuando, se mida en la forma indicada en el ítem 8 del presente anexo.

Tabla 2. Condiciones de precipitación (procedimiento convencional) para el ensayo en húmedo con tensión alterna

Características Condiciones de precipitación

Tasa promedio de precipitación de la componente vertical 5 mm/mín ± 0,5 mm/mín

Límites para cualquier medida individual. 5 mm/mín ± 1,25 mm/mín

Temperatura del agua recogida. Temperatura ambiente ± 15°C

Resistividad del agua recogida. corregida a 20°C (ver nota). 178 Ω-m ± 27 Ω-m

Tipo de boquilla. Ver figura 3

Duración del humedecimiento sostenido para el ensayo. 10 s

Nota. Para la corrección de la resistividad del agua, Véase la Figura 4.


25

20,7 mm(13

16 de pulgada)42 mm

(1 2132 pulgadas)

4 mm(5 32 de pulgada)

8 mm(5 16 de pulgada)

5,6 mm(7 32 de pulgada)

17,5 mm(11

16 de pulgada)

9,5 mm(3 8 de pulgada)

1,6 mm (116 de pulgada)

Ø 2,3 mm(0,09 pulgadas)

2° 1

Ø 1,6 mm(0,0635 pulgadas)

Ø 11,6 mm

10°

1,5 mm (0,0575 pulgadas)




Figura 3. Boquilla para el ensayo de tensión de flameo en húmedo a baja frecuencia Nota. La boquilla de la figura tiene un orificio concéntrico con las dimensiones dadas. Con presión de agua de 250 kPa a 450 kPa, da una longitud de chorro de 2 m a 3 m .


26

50403020100t °C

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5P 20 = Pt

k α

Donde P 20 y P indica la resistividad a 20 °C y t °Ct

Figura 4. Factor de corrección por temperatura

4. Resistividad del agua. La resistividad del agua debe ser de 178 Ω-m, referida a la

temperatura de 20 °C. La resistividad del agua no deberá variar en ± 27 Ω-m con respecto a ese valor. Si no se dispone de agua con esta resistividad, se puede utilizar con otra siempre y cuando se usen los factores de corrección indicados en la Figura 4.

5. Temperatura del agua. La temperatura del agua de rocío, cuando golpea el aislador, no

debe variar en más de 15 °C, con respecto a la temperatura del cuarto del ensayo. 6. Presión del agua. La presión del agua a la salida de las boquillas no debe ser menor que

250 kPa ni mayor que 450 kPa . 7. Área rociada. El aislador se deberá centrar en un área rociada uniformemente que

garantice las condiciones de precipitación descritas. 8. Medida de la precipitación. - Recipiente para la medida. El recipiente usado en la recolección del agua para la

medida de la precipitación, la resistividad y la temperatura debe tener una abertura en la parte superior de 10 cm a 30 cm de diámetro.

- Posición del recipiente para la medida. El recipiente colector se debe localizar en

las proximidades del objeto de prueba, evitando la recolección de gotas o salpicaduras que provengan de él. Durante el período de la medida, el recipiente colector se debe mover lentamente sobre un área, lo suficientemente amplia para promediar el efecto de la no uniformidad del rocío desde las boquillas individuales.


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- En el caso de objetos de prueba con alturas superiores a 1 m, se deben realizar mediciones en las partes superior, intermedia e inferior del aislador. Un procedimiento similar se debe utilizar para objetos de prueba con grandes dimensiones horizontales (ancho).

- Duración de las medidas individuales. Las medidas finales de la tasa de

precipitación se deben realizar en un tiempo preciso y su duración debe ser de 1 min , como mínimo para cada medida.

9. Tolerancia en la tasa de precipitación. La precipitación medida, de acuerdo con lo

indicado en el ítem 8 del presente anexo, no se debe desviar en más de un 10 % del valor nominal. Cuando la precipitación se mide en objetos de prueba con altura o longitud inferior a 1 m, el promedio aritmético de las tres mediciones no se debe desviar en más del 25 % del valor nominal.

10. Variación probable. Debido a las variaciones en el rocío del agua, a inexactitudes en los

métodos de corrección, las dificultades de realizar calibraciones precisas y a otras condiciones incontrolables, durante los ensayos realizados en un laboratorio se puede aceptar una variación del ± 8 % del valor promedio probable efectivo de la tensión de flameo en húmedo.

Los valores obtenidos en ensayos realizados en diferentes laboratorios pueden variar en un ± 12 % 1. Condiciones normales. Los valores de flameo en húmedo se deben corregir a las

siguientes condiciones normales, para los cuales la densidad relativa del aire es unitaria.

Temperatura: 25 °C Presión barométrica: 7,5 x 103 Pa (760 mm Hg) 2. Corrección por la densidad del aire. Los valores del flameo húmedo se deben

corregir a la densidad normal del aire. La densidad relativa del aire se puede obtener mediante la siguiente fórmula:

t + 273Pb 0,392

=δ

Donde: t = temperatura del cuarto de ensayo en grados

Celsius. δ = densidad relativa del aire. Pb = presión barométrica en milímetros de mercurio. 3. Humedad. No se deben hacer correcciones por humedad en los valores de flameo

en húmedo.


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DOCUMENTO DE REFERENCIA AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE INC. Test Methods for Electrical Power Insulators. New York, 1988, 15 p, il (ANSI C29.1-1988).

electrotecnia. mÉtodo de ensayo para aisladores de potencia elÉctrica

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