El documento habla sobre la coordinación del aislamiento en sistemas eléctricos. Explica que las descargas atmosféricas representan una amenaza para las líneas de transmisión y redes de distribución. La coordinación del aislamiento, que incluye la selección de equipos y materiales, busca reducir las fallas debido a sobretensiones. También describe los tipos de sobretensiones y la importancia de limitar los riesgos de falla mediante el uso de protecciones como pararrayos, pantallas y control de interruptores.

1. REREPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA
DE LA FUERZA ARMADA BOLIVARIANA
UNEFA - LARA
Coordinación De Aislamiento
Alumno:
Freddy Asuaje
C.I. 18.689.723
Sección: 9T1IE
Barquisimeto, Junio De 2012

2. Las descargas atmosféricas representan gran porcentaje de las fallas en las líneas
de transmisión y en las redes de distribución, por lo tanto se debe emplear un mecanismo
que disminuya o elimine la influencia de las descargas sobre las líneas, esta función se
logra conseguir con un buen diseño de coordinación del aislamiento, que no es más que
(el conjunto de procedimientos, utilizados principalmente para la especificación de los
equipamientos, que tiene por objetivo fundamental la reducción, a nivel económico y
operacional aceptable, de la probabilidad de fallas en los equipamientos y falta de
suministro de energía, teniendo en cuenta las solicitaciones que pueden ocurrir en el
sistema y las características de los dispositivos de protección).
Las máquinas y los aparatos se construyen de manera que sean capaces de
soportar sin daños las solicitaciones provocadas por las sobretensiones de tipo
atmosférico o de origen interno (maniobra) contenidas dentro de ciertos niveles, Con
oportunos aparatos de protección (descargadores) y adoptando particulares criterios de
construcción de las instalaciones, se trata de contener las sobretensiones dentro de los
niveles tolerables para las máquinas y los equipos.
Las solicitaciones eléctricas se caracterizan por una magnitud y una duración y
están, normalmente, asociadas a una probabilidad de ocurrencia. La coordinación de
aislamiento se logra la selección de la capacidad de soportar las distintas solicitaciones
dieléctricas que deben tener materiales, equipos e instalación en función de las tensiones
que pueden aparecer en las redes (considerando también las características de los
dispositivos de protección disponibles).
El enfoque tradicional de este problema consiste (en evaluar la sobretensión
máxima que se presenta en un punto de la red y elegir, con carácter ampliamente
empírico, una tensión de ensayo que presente un margen de seguridad conveniente).
En muchos casos la elección del nivel de aislación es hecha simplemente en base a
experiencia adquirida en redes análogas.

3. Una forma más elaborada de enfrentar el problema conduce a considerar el
carácter de fenómeno aleatorio que tienen las sobretensiones. Se admite que aún en un
material bien dimensionado puedan producirse fallas y el problema es entonces limitar su
frecuencia teniendo en cuenta un criterio económico basado en costo y continuidad del
servicio. La coordinación de la aislación está esencialmente basada en limitar el riesgo de
falla, en lugar de fijar a priori un margen de seguridad. Debe reconocerse que los ensayos
no permiten garantizar el 100 % de seguridad contra fallas.
En consecuencia, mientras que las aislaciones en aire pueden fallar, las
aislaciones sólidas no deben fallar; en otras palabras, los puntos débiles de la instalación
deben tener capacidad de regeneración.
Las características de aislación de un aparato están ligadas a:
La tensión nominal de la red, valor eficaz de la tensión entre fases a la que se
refieren algunas características de funcionamiento de la misma.
Tensión más elevada de la red, que aparece en un instante cualquiera y en
cualquier punto de la red en condiciones de explotación normales. Este valor no
tiene en cuenta sobretensiones transitorias (maniobras) ni temporarias (debidas a
fallas o desconexiones).
El material se elige entonces teniendo en cuenta que su tensión más elevada sea
mayor o igual a la tensión más elevada de la red en la cual se utilizará el material.
Mientras que por encima de los 100 kV la tensión más elevada de la red coincide
con la del material utilizado, por debajo de dicha tensión estos valores pueden ser
distintos, lógicamente la tensión más elevada de la red debe ser igual o menor de la del
material.
Se dice que el material es sometido a una sobretensión cuando la tensión en
función del tiempo supera los valores de cresta fase-tierra, y entre fases que
corresponden a la tensión más elevada del material. Las sobretensiones son siempre
fenómenos transitorios.

4. Un sistema correctamente realizado debe evitar que se produzcan sobretensiones
debidas a fallas de contacto, con sistemas de tensión superior, fallas intermitentes,
conexiones en autotransformador, condiciones de ferrorresonancia.
Las únicas sobretensiones que se presentan son entonces:
Tensión a frecuencia industrial en condiciones normales(Tensión a frecuencia de
operación, con un valor eficaz constante, y aplicada permanentemente)
Sobretensiones temporarias (son de larga duración, desde varios milisegundos a
varios segundos, y frecuencia igual o próxima a la de operación)
Sobretensiones de maniobra (son generalmente originadas por maniobras, tienen
una corta duración (pocos milisegundos) y se presentan con una gama de
frecuencias que varía entre 2 y 20 kHz), la utilidad de estos aparato además de
generar sobretensiones cuando se inicia la apertura de los mismo, son la principal
medida de seguridad en el sistema eléctrico en cuento a protecciones de las
descargas atmosféricas.
Sobretensiones atmosféricas (son generalmente causadas por el rayo, son de
duración muy corta y de amplitud muy superior a la tensión de cresta nominal). La
cual representan una amenaza para el sistema eléctrico.
Sobretensiones de frente muy rápido (se originan generalmente con faltas y
maniobras en subestaciones de SF6, su duración es de pocos micro-segundos, y
su frecuencia es generalmente superior a 1 MHz)
Estas sobretensiones nos llevan a realizar una buena configuración al aislamiento
para que el sistema sea seguro y sea eficiente:
Configuración de régimen Trifásico: Tiene tres bornes de fase, un borne de neutro
y un borne de tierra.
Configuración de Fase-tierra: Configuración trifásica en la que no se tiene en
cuenta los bornes de dos fases, y en la que el borne de neutro está generalmente
conectado a tierra

5. Configuración de Fase-fase: Configuración trifásica en la que no se considera un
borne de fase. En algunos casos tampoco se consideran los bornes de neutro y de tierra
Configuración Longitudinal: Configuración con dos bornes de fase y uno de tierra.
Los bornes de fase pertenecen a la misma fase de una red trifásica, separada
temporalmente en dos partes independientes bajo tensión. Los cuatro bornes de las otras
dos fases no se tienen en cuenta o están conectados a tierra.
Con respecto a la clasificación del aislamiento se destacan 4 clasificaciones
específicas:
Aislamiento Autorregenerable: cuando recupera sus propiedades cuando
desaparece el contorneo y las causas que lo han provocado(es decir, que después de una
descarga disruptiva recupera íntegramente sus características aislantes).
Aislamiento no autorregenerable: puede quedar total o parcialmente averiado
después de una descarga disruptiva (cuando ocurren descargas de tensiones muy
elevadas que provocan su degradación y este no tiene la capacidad de regenerarse ya
que fue hecho para tales fines mas no para autorregeneración),
Aislamiento externo: es la distancia a través del aire o de una superficie exterior
en contacto con el aire sometido a solicitaciones dieléctricas y ambientales (humedad y
contaminación), es decir es aquel aislamiento que se encuentra expuesto a condiciones
atmosféricas en determinadas distancias, estos como están expuestos a condiciones
atmosféricas por lo general son de régimen autorregenerativos.
Aislamiento interno: es la parte interna del aislamiento de un equipo eléctrico que
está protegido de las solicitaciones ambientales mediante una o varias envolventes, (es
decir son aquellos que por lo general están protegidos por un material resistente a las
condiciones atmosféricas y logrando en sí, el alargamiento de su continuidad en el
sistema eléctrico).
Unos de los principios que debe tener un aislamiento es limitar y prevenir las
sobretensiones antes mencionas, para esto se debe instalar una serie de equipos que

6. drenen estas sobretensiones ya sea de tipo atmosférico o de maniobra así como los
pararrayos (que drenan dichas sobretensiones llevándolas directamente a tierra uno de
ellos es el pararrayo de oxido metálico que por sus característica que posee ,presentan
una tensión residual muy estable, puesto que la ausencia de explosores elimina el
carácter errático asociado al desgaste de estos permitiendo una disminución del riesgo de
explosión).
La instalación de pantallas (que permite garantizar condiciones de seguridad en
las edificaciones ante una descarga atmosférica directa o indirecta. El diseño del sistema
de apantallamiento garantiza que cuando se presente una descarga atmosférica (rayo), la
descarga viaje por el apantallamiento y no produzca daños en la estructura física, en las
personas y en los equipos al interior de la edificación.)
Cierre controlado de interruptores (se debe a la instalación de equipos apertura y
cierre a distancia automáticos que permitan a través de una computadora para la
supervisión el control contra sobretensiones de maniobra en las líneas de transmisión)
Diseño de puesta a tierra (en donde el terreno deberá estar preparado en cuento a
la resistividad, la permeabilidad relativa y la humedad, ya que son los factores influyentes
en la misma y deben de estar en condiciones optimas al momento de presentarse una
descarga de origen atmosférico que dependerá de la intensidad de pico y del frente de
onda de la descarga y a su vez contra sobretensiones por maniobra)
Para lograr el control de estas sobretensiones se debe incluir el uso de nuevas
tecnologías que, hoy en día han superados todas las expectativas en cuanto a descargas
eléctricas ya sean de origen atmosférico o de maniobra, así como también el chequeo
periódico o mantenimiento de los sistemas de aislamiento y para ello se debe ir invirtiendo
en aparatos modernos actos para soportar altas sobretensiones y despejarlas sin lograr
daños alguno a la red eléctrica , es decir disminuir o minimizar de una forma a otra el
número de fallas en la red ocasionadas por estas sobretensiones.