MINISTERIO DE INDUSTRIA Y ENERGIA

AISLAMIENTO

ITC
MIE-RAT 12

ÍNDICE

1. NIVELES DE AISLAMIENTO NOMINALES.
1.1 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo A.
1.2 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo B.
1.3 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo C.
2. ENSAYOS.
3. DISTANCIAS EN EL AIRE ENTRE ELEMENTOS EN TENSIÓN Y ESTRUCTURAS METÁLICAS PUESTAS A TIERRA.

 

    1. NIVELES DE AISLAMIENTO NOMINALES

    El aislamiento de los equipos que se empleen en las instalaciones de A.T. a las que hace referencia este Reglamento, deberán adaptarse a los valores normalizados indicados en la norma UNE 21 062, salvo en casos especiales debidamente justificados por el proyectista de la instalación.

    Los valores normalizados de los niveles de aislamiento nominales de los aparatos de A.T., definidos por las tensiones soportadas nominales para distintos tipos de solicitaciones dieléctricas, se muestran en las Tablas 1, 2 y 3 reunidos en tres grupos según los valores de la tensión más elevada para el material.

     

    1.1 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo A.

    1.1.1 La siguiente tabla especifica los niveles de aislamiento nominales asociados con los valores normalizados de la tensión más elevada para materiales del Grupo A.

 

TABLA 1

TENSIÓN MÁS ELEVADA PARA EL MATERIAL (Um)

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL DE CORTA DURACIÓN A FRECUENCIA INDUSTRIAL

kV eficaces

Lista 1     Lista 2

kV cresta

kV eficaces

3,6
7,2
12
17,5
24
36

20
40
60
75
95
145

40
60
75
95
125
170

10
20
28
38
50
70

 

    Además de la tensión soportada nominal de corta duración a frecuencia industrial, se dan dos valores de la tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo para cada valor de la tensión más elevada para el material. Estos dos valores se especifican en las lista 1 y 2. No se utilizarán valores intermedios. Los ensayos se especifican con el fin de verificar la capacidad del aislamiento, y en particular la de los devanados para soportar las sobretensiones de origen atmosférico y las sobretensiones de maniobra de frente escarpado, especialmente las debidas a recabados entre contactos de los aparatos de maniobra.

    Bajo condiciones especiales de utilización pueden emplearse para un determinado aparato tensiones de ensayo reducidas tanto en frecuencia industrial como a impulso, o incluso suprimir los ensayos a impulso pero, en este caso, debe demostrarse mediante ensayos o por una combinación de ensayos y cálculos que se cumplen las condiciones necesarias de aislamiento para las solicitaciones más importantes que ocurrirán en servicio.

    1.1.2 La elección entre la lista 1 y la lista 2, deberá hacerse considerando el grado de exposición a las sobretensiones de rayo y de maniobra, las características de puesta a tierra de la red y, cuando exista, el tipo de dispositivo de protección contra las sobretensiones.

    1.1.3 El material que responda a la lista 1 es utilizable en las siguientes instalaciones:

    1.1.3.1 En redes e instalaciones no conectadas a líneas aéreas:

         a) Cuando el neutro está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de pequeño valor comparado con el de una bobina de extinción. En este caso no es necesario emplear dispositivos de protección contra las sobretensiones, tales como pararrayos.

         b) Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra a través de una bobina de extinción y en algunas redes equipadas con una protección suficiente contra las sobretensiones. Este es el caso de redes extensas de cables en las que puede ser necesario el empleo de pararrayos capaces de descargar la capacidad de los cables.

    1.1.3.2 En redes e instalaciones conectadas a líneas aéreas a través de transformadores en las que la capacidad con respecto a tierra de los cables unidos a las bornas de baja tensión del transformador es al menos de 0,05 F por fase. Cuando la capacidad a tierra del cable es inferior al valor indicado, pueden conectarse condensadores suplementarios entre el transformador y el aparato de corte, tan cerca como sea posible de los bornes del transformador, de modo que la capacidad total a tierra del cable y de los condensadores llegue a ser al menos de 0,05 F por fase.

    Esto cubre los casos siguientes:

         a) Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de valor pequeño comparado con el de una bobina de extinción. En este caso, puede ser conveniente una protección contra las sobretensiones por medio de pararrayos.

         b) Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra a través de una bobina de extinción y además existe una protección adecuada contra las sobretensiones por medio de pararrayos.

    1.1.3.3 En redes e instalaciones conectadas directamente a líneas aéreas:

         a) Cuando el neutro del sistema está puesto a tierra bien directamente o bien a través de una impedancia de valor pequeño comparado con el de una bobina de extinción y donde exista una adecuada protección contra las sobretensiones mediante explosores o pararrayos, teniendo en cuenta la probabilidad de la amplitud y frecuencia de las sobretensiones.

         b) Cuando el neutro del sistema esté puesto a tierra a través de una bobina de extinción y la protección adecuada contra las sobretensiones esté asegurada por pararrayos.

    1.1.4 En todos los demás casos, o cuando sea necesario un alto grado de seguridad, se utilizará el material correspondiente a la lista 2.

 

    1.2 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo B.

    1.2.1 En esta gama de tensiones la elección del nivel de aislamiento debe hacerse principalmente en función de las sobretensiones de onda de rayo que se puedan presentar.

    La tabla siguiente especifica los niveles de aislamiento nominales asociados con los valores normalizados de la tensión más elevada para materiales del Grupo B.

 

TABLA 2

    

    

    Esta tabla asocia uno o más niveles de aislamiento recomendados a cada valor normalizado de la tensión más elevada para el material.

    1.2.2 No se utilizarán tensiones de ensayo intermedias. En los casos donde se dé más de un nivel de aislamiento, el más elevado es el que conviene al material situado en redes provistas de bobina de extinción o en las que el coeficiente de falta a tierra sea superior a 1,4.

    1.2.3 Sobre una misma red podrán coexistir varios niveles de aislamiento de acuerdo con la diferente situación de cada instalación.

    1.3 Niveles de aislamiento nominales para materiales del Grupo C.

    1.3.1 En este grupo de tensiones, la elección del material a instalar es función primordial de las sobretensiones de maniobra que se esperen en la red y el nivel de aislamiento del material se caracteriza por las tensiones soportadas a los impulsos tipo maniobra y tipo rayo.

 

TABLA 3

    

    Esta tabla da las combinaciones recomendadas entre las tensiones más elevadas para el material y el nivel de aislamiento. Cuando, debido a las características de la red, o a los métodos elegidos para controlar las sobretensiones de maniobra o de rayo el empleo de combinaciones distintas a las de la tabla quede justificado técnicamente, los valores seleccionados deben tomarse de entre los que figuran en la tabla.

    1.3.2 En una misma red pueden coexistir varios niveles de aislamiento, correspondientes a instalaciones situadas en diferentes lugares de la red o a diferentes materiales pertenecientes a una misma instalación.

 

    2. ENSAYOS

    Los ensayos de tensión soportada de las instalaciones o de los distintos aparatos que las componen, están destinados a la comprobación de sus niveles de aislamiento.

    Para la realización de los ensayos de verificación del nivel de aislamiento se seguirá lo especificado en las normas UNE 21 308 sobre ENSAYOS EN ALTA TENSIÓN, y 21 962 sobre COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO, debiendo tenerse además en cuenta lo establecido para cada tipo particular de aparato o instalación en la correspondiente norma UNE que en cada caso establecen los ensayos que deben considerarse como ensayos tipo y los que deben considerarse como ensayos individuales.

    Cuando no exista norma UNE se recomienda utilizar la correspondiente publicación CEI (Comisión Electrotécnica Internacional).

 

    3. DISTANCIAS EN EL AIRE ENTRE ELEMENTOS EN TENSIÓN Y ENTRE ESTOS Y ESTRUCTURAS METÁLICAS PUESTAS A TIERRA.

    3.1 En las instalaciones en que por alguna razón, no puedan realizarse ensayos de verificación del nivel de aislamiento, es aconsejable tomar ciertas medidas que eviten descargas disruptivas con tensiones inferiores a las correspondientes al nivel de aislamiento que hubiera sido prescrito en caso de haberse podido ensayar.

    Debe cumplirse la condición de que las tensiones soportadas en el aire entre las partes en tensión y entre éstas y tierra sean iguales a las tensiones nominales soportadas especificadas en los apartados 1.1, 1.2 y 1.3. Esta condición equivale a mantener unas distancias mínimas que dependen de las configuraciones de las partes activas y de las estructuras próximas.

    3.2 No se establece ninguna distancia para aquellos equipos para los que están especificados ensayos de comprobación del nivel de aislamiento, puesto que ello entorpecería su diseño, aumentaría su costo y dificultaría el progreso tecnológico.

TABLA 4

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO
(kV cresta)

DISTANCIA MÍNIMA FASE-TIERRA EN EL AIRE (cm)

20
40
60
75
95
125
145
170
250
325
450
550
650
750

6
6
9
12
16
22
27
32
48
63
90
110
130
150

 

    3.3 Las tablas 4 a 7 indican el valor mínimo de la distancia, que debe respetarse en los equipos e instalaciones en que no se realicen ensayos en correspondencia con un nivel de aislamiento. Las distancias especificadas en ellas se refieren simplemente a distancias en el aire sin tener en consideración los caminos de descarga por contorneo de un aislador, que habrán de haberse ensayado en laboratorio según norma UNE 21 110.

    3.3.1 Las tablas 4 y 5 indican en la primera columna las tensiones soportadas nominales de impulsos tipo rayo y en la segunda columna las distancias en el aire para configuraciones desfavorables de las partes en tensión y de las partes puestas a tierra.

 

TABLA 5

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO
(kV cresta)

DISTANCIA MÍNIMA ENTRE FASES EN EL AIRE (cm)

20
40
60
75
95
125
145
170
250
325
450
550
650
750
850
950
1050

6
6
9
12
16
22
27
32
48
63
90
110
130
150
170
190
210

 

    3.3.2 La tabla 6 hace referencia en las dos primeras columnas a los valores que definen los niveles de aislamiento y en la tercera y cuarta columnas a las distancias en el aire para configuraciones denominadas "conductor-estructura" y "punta-estructura".

    La configuración "punta-estructura" es la configuración más desfavorable que normalmente puede encontrarse; la configuración "conductor-estructura" cubre un amplio campo de configuraciones normales. En la tabla 6 se hace referencia a la configuración por la notable influencia que tiene para tensiones más elevadas para el material iguales o superiores a 300kV.

    3.3.3 La tabla 7 indica en la primera y segunda columnas las tensiones soportadas a impulsos tipo maniobra fase-tierra y entre fases y en las columnas tercera y cuarta las distancias al aire entre conductores paralelos y entre punta y conductor.

 

TABLA 6

NIVEL DE AISLAMIENTO (kV cresta)

DISTANCIA MÍNIMA FASE-TIERRA EN EL AIRE (cm)

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO MANIOBRA

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO RAYO

CONDUCTOR ESTRUCTURA

PUNTA ESTRUCTURA

650

-

-

850

150

170

750

-

-

850

160

190

750

-

-

950

170

190

850

-

-

950

180

240

850

-

-

1050

190

240

950

-

1050

1175

220

290

1050

1175

1300

1425

260

340

1175

1300

1425

1550

310

410

1300

1425

1550

1800

360

480

1425

1550

1800

2100

420

560

1550

1800

1950

2400

490

640

 

TABLA 7

-

DISTANCIA MÍNIMA ENTRE FASES EN EL AIRE (cm)

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO MANIOBRA FASE-TIERRA. (kV cresta)

TENSIÓN SOPORTADA NOMINAL A LOS IMPULSOS TIPO MANIOBRA ENTRE FASES (kV cresta)

CONDUCTOR CONDUCTOR (PARALELOS)

PUNTA CONDUCTOR

750

1175

240

250

850

1300

270

320

950

1425

310

360

1050

1550

350

410

1050

1675

390

460

1175

1800

430

520

_

1950

490

590

_

2100

560

680

1300

2250

630

770

1425

2400

710

880

1550

2550

790

1000

 

    3.3.4 Los valores de las distancias indicados en las tablas 4 y 7 son los valores mínimos determinados por consideraciones de tipo eléctrico, por lo que en ciertos casos, deben ser incrementados para tener en cuenta otros conceptos como tolerancias de construcción, efectos de cortocircuitos, efectos del viento, seguridad del personal, etc.

    Por otra parte estas distancias son solamente válidas para altitudes no superiores a 1000 metros. Para instalaciones situadas por encima de los 1000 metros de altitud, las distancias mínimas en el aire hasta los 3000 metros deberán aumentarse en un 1,25% por cada 100 metros o fracción.