1. ¿Qué es un apartarrayos de 145 kV?
Un apartarrayos de 145kV es un dispositivo de protección eléctrica diseñado para proteger transformadores, cables de alta tensión, interruptores, equipos GIS y otros componentes de las subestaciones eléctricas contra sobretensiones transitorias.
Este equipo desempeña una función fundamental en los sistemas de transmisión y distribución de energía eléctrica. Su principal objetivo es limitar las sobretensiones provocadas por descargas atmosféricas, maniobras de interruptores y otras perturbaciones de la red, evitando daños en el aislamiento de los equipos eléctricos.
En los sistemas eléctricos de 132 kV, el nivel de tensión máxima del equipo suele ser de 145 kV. Por esta razón, los apartarrayos de 145 kV se utilizan ampliamente en subestaciones de alta tensión de este nivel.
También se conocen como:
- Pararrayos de 145 kV.
- Descargadores de sobretensión de 145 kV.
- Apartarrayos de óxido metálico.
- Descargadores de sobretensión para alta tensión.
- Surge Arresters 145 kV.
- Metal Oxide Surge Arresters (MOA).
Actualmente, los apartarrayos de óxido de zinc sin explosores son la tecnología más utilizada en las instalaciones eléctricas modernas.
2. ¿Cómo funciona un apartarrayos de 145kV?
El principio de funcionamiento de un apartarrayos de 145 kV se basa principalmente en las propiedades no lineales de las resistencias de óxido metálico, especialmente el óxido de zinc (ZnO).
Durante las condiciones normales de funcionamiento, el apartarrayos presenta una resistencia eléctrica muy elevada. Por lo tanto, permite que el sistema opere normalmente sin conducir una corriente significativa hacia tierra.
Cuando se produce una sobretensión causada por un rayo o una maniobra eléctrica, la resistencia de los bloques de óxido de zinc disminuye rápidamente. Como resultado, el apartarrayos conduce la corriente de sobretensión hacia tierra y limita el nivel de tensión que llega a los equipos protegidos.
Una vez que desaparece la sobretensión, el dispositivo vuelve a su estado de alta resistencia y continúa funcionando normalmente.
Este proceso ayuda a proteger:
- Transformadores de potencia de 132 kV.
- Interruptores de alta tensión.
- Transformadores de corriente y potencial.
- Terminales de cables de alta tensión.
- Equipos GIS y AIS.
- Líneas aéreas de transmisión.
- Bancos de capacitores y reactores.
La instalación correcta del apartarrayos es fundamental para conseguir una protección eficaz. También es importante reducir la longitud de las conexiones y garantizar una adecuada puesta a tierra.
3. Tipos de apartarrayos de 145kV
Los apartarrayos de 145 kV pueden clasificarse según su material aislante, diseño y condiciones de instalación.
3.1 Apartarrayos de porcelana de 145kV
Los apartarrayos de porcelana utilizan una carcasa cerámica de alta resistencia mecánica y excelentes propiedades de aislamiento eléctrico.
Sus principales características son:
- Buena resistencia al envejecimiento.
- Alta capacidad de aislamiento.
- Excelente estabilidad térmica.
- Resistencia a condiciones ambientales exigentes.
- Adecuados para subestaciones exteriores.
Los apartarrayos de porcelana de 145 kV se utilizan tradicionalmente en subestaciones de alta tensión y proyectos de transmisión eléctrica.
3.2 Apartarrayos poliméricos de 145kV
Los apartarrayos poliméricos utilizan una carcasa de caucho de silicona como aislamiento exterior.
En comparación con los modelos de porcelana, presentan varias ventajas:
- Menor peso.
- Mayor facilidad de transporte e instalación.
- Buena resistencia a la contaminación.
- Excelente comportamiento hidrofóbico.
- Menor riesgo de fragmentación peligrosa de la carcasa.
- Adecuados para ambientes exteriores.
Por estas razones, los apartarrayos poliméricos de 145 kV son cada vez más utilizados en subestaciones modernas.
3.3 Apartarrayos de óxido de zinc sin explosores
Los apartarrayos de óxido metálico (MOA) sin explosores están fabricados con bloques de resistencia no lineal de ZnO.
Esta tecnología permite responder rápidamente a las sobretensiones y controlar eficazmente la tensión residual.
Actualmente, los apartarrayos de ZnO son una solución ampliamente utilizada para proteger equipos de alta y extra alta tensión.
4. Especificaciones técnicas de un apartarrayos de 145kV
Las especificaciones técnicas de un apartarrayos de 145 kV dependen del diseño del fabricante, las condiciones de puesta a tierra y los requisitos del proyecto.
Entre los parámetros más importantes se encuentran los siguientes:
| Parámetro | Descripción |
|---|---|
| Tensión máxima del sistema | 145 kV |
| Tensión nominal del apartarrayos (Ur) | Según el estudio de coordinación de aislamiento |
| Tensión máxima de operación continua (Uc) | Según las condiciones de la red |
| Tipo de producto | Óxido metálico (ZnO) |
| Diseño | Sin explosores |
| Material de la carcasa | Silicona o porcelana |
| Corriente nominal de descarga | Normalmente 10 kA para aplicaciones de transmisión |
| Clase de descarga de línea | Según los requisitos del proyecto |
| Frecuencia nominal | 50 Hz / 60 Hz |
| Instalación | Exterior |
| Sistema de puesta a tierra | Según el diseño de la subestación |
| Norma aplicable | IEC 60099-4 |
Nota técnica: Los valores de tensión nominal (Ur), tensión de operación continua (Uc), tensión residual y capacidad de absorción de energía deben seleccionarse de acuerdo con las características reales de la red. No deben determinarse únicamente a partir de la tensión máxima del sistema de 145 kV.
Para proyectos de transmisión de 132 kV, es importante verificar la tensión de operación, el tiempo de eliminación de fallas y las posibles sobretensiones temporales antes de seleccionar el modelo adecuado.
5. Norma IEC 60099-4 para apartarrayos de alta tensión
La norma internacional IEC 60099-4 establece los requisitos para los apartarrayos de óxido metálico sin explosores utilizados en sistemas eléctricos de corriente alterna.
Esta norma es una referencia importante para fabricantes, empresas eléctricas, contratistas EPC y compradores internacionales.
Entre los principales aspectos que deben evaluarse se encuentran:
- Características eléctricas de los bloques de óxido metálico.
- Tensión nominal y tensión máxima de operación continua.
- Tensión residual bajo diferentes corrientes de descarga.
- Capacidad de soportar sobretensiones temporales.
- Comportamiento frente a impulsos de corriente.
- Estabilidad térmica.
- Resistencia mecánica y comportamiento del aislamiento.
- Ensayos de tipo y ensayos de rutina.
Para un proyecto de apartarrayos de 145 kV, también es necesario comprobar los requisitos de coordinación de aislamiento de los equipos protegidos.
Los compradores deben solicitar informes de ensayos, certificados de calidad y documentación técnica que demuestren el cumplimiento de las normas aplicables.
6. Aplicaciones de los apartarrayos de 145 kV
Los apartarrayos de 145 kV se utilizan principalmente en subestaciones eléctricas de alta tensión y sistemas de transmisión de energía.
Subestaciones de 132 kV
En las subestaciones con tensión máxima de equipo de 145 kV, los apartarrayos protegen transformadores, interruptores, barras y otros equipos frente a sobretensiones.
Protección de transformadores de potencia
Los transformadores representan una de las inversiones más importantes de una subestación. La instalación de apartarrayos cerca de sus terminales ayuda a reducir los riesgos de daños en el aislamiento.
Protección de cables de alta tensión
Los cables subterráneos de 132 kV necesitan una protección adecuada frente a sobretensiones. Los apartarrayos pueden instalarse cerca de las terminales de cable para limitar las tensiones transitorias.
Subestaciones GIS y AIS
Los apartarrayos de 145 kV pueden utilizarse tanto en subestaciones aisladas en aire (AIS) como en subestaciones aisladas en gas (GIS), siempre que el diseño y la configuración de conexión sean compatibles con los equipos.
Líneas de transmisión
También se utilizan para proteger equipos conectados a líneas aéreas de transmisión, especialmente en zonas con alta actividad de descargas atmosféricas.
7. ¿Cómo seleccionar un apartarrayos de 145 kV?
La selección de un apartarrayos de 145 kV requiere considerar varios factores técnicos.
1. Tensión nominal (Ur)
La tensión nominal debe seleccionarse considerando la tensión máxima del sistema y las sobretensiones temporales que pueden aparecer durante las fallas a tierra.
2. Tensión máxima de operación continua (Uc)
Este parámetro determina la tensión que el apartarrayos puede soportar continuamente sin sufrir daños térmicos.
3. Corriente nominal de descarga
Para aplicaciones de transmisión de 132 kV, es habitual considerar apartarrayos con corriente nominal de descarga de 10 kA. Sin embargo, la selección definitiva depende de las condiciones del proyecto.
4. Nivel de protección
La tensión residual del apartarrayos debe ser inferior al nivel de soportabilidad del aislamiento del equipo protegido, considerando los márgenes de coordinación correspondientes.
5. Capacidad de absorción de energía
En sistemas con maniobras frecuentes, cables largos o condiciones especiales de operación, es necesario comprobar la capacidad energética del apartarrayos.
6. Condiciones ambientales
También deben considerarse la altitud, temperatura, humedad, contaminación, radiación ultravioleta y condiciones sísmicas de la ubicación.
Una selección adecuada permite prolongar la vida útil de los equipos y mejorar la confiabilidad de la red eléctrica.
8. Instalación y mantenimiento de apartarrayos de 145 kV
La instalación de un apartarrayos de 145 kV debe realizarse de acuerdo con las instrucciones del fabricante y los requisitos de diseño de la subestación.
Para conseguir una protección eficaz, se recomienda:
- Instalar el apartarrayos lo más cerca posible del equipo que necesita protección.
- Mantener conexiones cortas entre el apartarrayos y el sistema de puesta a tierra.
- Verificar la correcta conexión eléctrica.
- Comprobar las distancias de aislamiento.
- Revisar el estado de la carcasa de porcelana o silicona.
- Inspeccionar periódicamente los dispositivos de desconexión, cuando estén instalados.
- Realizar las pruebas eléctricas recomendadas por el fabricante.
El mantenimiento preventivo ayuda a detectar posibles problemas antes de que afecten al funcionamiento de la subestación.
9. Fabricante y proveedor de apartarrayos de 145 kV en China
DOSENSE Group es un proveedor de equipos eléctricos de alta tensión en China, especializado en soluciones para sistemas de transmisión y distribución de energía.
Ofrecemos soluciones de suministro de apartarrayos de 145 kV, incluyendo modelos de óxido metálico (ZnO), con carcasa polimérica de silicona o porcelana, destinados a subestaciones eléctricas y proyectos de transmisión de energía.
Nuestros productos pueden diseñarse de acuerdo con los requisitos técnicos del cliente y las normas internacionales aplicables, como IEC 60099-4.
Además de los apartarrayos de 145 kV, DOS Group también ofrece otros equipos y accesorios eléctricos de alta tensión, incluyendo terminales de cables, empalmes, accesorios para cables de potencia y soluciones para sistemas de transmisión de hasta 500 kV.
Si necesita un fabricante de apartarrayos de 145 kV en China, puede ponerse en contacto con nuestro equipo para solicitar fichas técnicas, planos, certificados de ensayo, precios y plazos de entrega.
DOSENSE Group: su socio de confianza en cables, transformadores, apartarrayos y accesorios eléctricos de alta tensión.