Modelo Electrogeometrico

1. INT INTROD RODUCCI UCCION ON Para la protección protección a subestaciones de transformación que se encuentran en la intemperie, contra sobreolta!e peli"rosos, debidas a descar"as atmosf#ricas directas $ m%s com&n conocida como ra$o, se reali'a un sistema de cables de "uarda, ubicadas sobre las subestaciones, una de las principales funciones de estos cables, es interceptar la descar"a atmosf#rica elimin%ndolos o minimi'%ndolos, $ apartar de los conductores ios, $ equipo en "eneral.  Tambi#n  Tambi#n ese sistema se coloca en las l(neas de transmisión $a que que debido a sus ubicaciones $ en la intemperie pueden sufrir con muc)a probabilidad una descar"a atmosf#rica por lo cual se coloca l(neas "uarda. *sto es lo que se conoce como apantallamiento. *ste sistema de apantallamiento debe "aranti'ar la protección de las personas, equipos, materiales $ edi+caciones epuestos a da-os en caso de descar"as atmosf#ricas directas.1/

0. OD*2 OD*2O O *2*CTR *2*CTRO3*O*T O3*O*TRICO RICO *l modelo electro"eom#trico se desarrolló para poder determinar cuan efectios son los apantallamientos frente a descar"as atmosf#ricas, con esto se pretende que los equipos u ob!etos que se an a prote"er sean menos atra(dos por descar"as atmosf#ricas que los propios elementos apantalladores apantalladores lo"rando as( la llamada 4distancia de descar"a5 cu$o si"ni+cado nos dice que es la lon"itud del <imo paso de la "u(a de un ra$o, ba!o la in6uencia de la tierra o de un terminal que lo atrae.0/

Figura 1. Concepto de la esfera de radio i"ual a la distancia de descar"a 7m0/

2a distancia de descar"a nos permite determinar la posición de la estructura apantallladora con respecto a los equipos u ob!etos que se desea prote"er, tomando en cuenta la altura desde la tierra. 2a distancia est% relacionada con la car"a del canal de la "u(a del ra$o $ por lo tanto es una función de la corriente de retorno del mismo. *n la pr%ctica para poder determinar "r%+camente la altura m(nima con la cual se desea prote"er los equipos, se tra'an arcos de circunferencia con radio i"ual a la distancia de descar"a de los equipos a ser prote"idos con el +n de que los arcos sean tan"entes a la tierra $ a los equipos, con ello centramos en que cualquier equipos que se encuentre por deba!o de estos arcos estar%n prote"idos por los apantallamientos $ en el caso de que se encuentre tocando el arco estos inmediatamente se encuentran epuesto a una descar"a directa. 0/ Con este modelo podemos seleccionar la altura espec(+ca para que el apantallamiento sea efectio al cien por ciento, teniendo $a de+nidas las dimensiones de los pórticos $ las alturas de anos $ bara!es dentro de las subestaciones.0/

1.1

2a distancia cr(tica

2a distancia critica es el <imo paso del camino de la descar"a atmosf#rica $ se encuentra dado por la si"uiente ecuación8 0.65

S m= 8∗ k ∗ I c

∗m

 *n donde8  I c

8 2a corriente cr(tica de 6ameo, 9:

98 7on los coe+cientes de las distancias de descar"a 1,; para cables de "uarda 1,0 para m%stiles $ punta pararra$os

1.0

Corriente cr(tica

2a corriente cr(tica Ic es la que ocasiona un a sobretensión mu$ peli"rosa para el aislamiento $ est% dada por la ecuación8  I c =

2.2∗BIL

Z 0

O tambi#n por la ecuación8  I c =

2.068∗CFO Z 0

*n donde8 Z 0 :

 Impedancia caracter(stica del barra!e a prote"er, 9:

O8 Tensión cr(tica de 6ameo de los aisladores, 9= 2a primera ecuación para el c%lculo de la corriente cr(tica se utili'a cuando el apantallamiento prote"er un barra!e soportado por aisladores de poste o equipos. *l alor