Diseño y modelo a escala de un generador de impulsos de tensión

Abstract

El aislamiento de la aparamenta eléctrica o de los componentes de Líneas de Transmisión o Estaciones de Transformación es a veces sometido durante la Operación, a sobretensiones que pueden ser originadas ya sea por un proceso de Reconfiguración de la Red, Fallas, descargas de Rayos o por Maniobras del Interruptor. Principalmente las sobretensiones producidas por los Rayos son de magnitud suficiente para poder contornear o perforar los aislamientos eléctricos; por lo tanto hay mayor interés en verificar su sostenimiento como parte de la fabricación y previas a la operación eléctrica, sobre todo en aparatos para los rangos de Alta Tensión. Nuestro estudio se orienta a la reproducción artificial de la forma y magnitud del impulso de tensión para pruebas aplicables a diversos aislamientos, lo cual es logrado con un Generador de Ondas de Tensión Impulsional que nos permitirá comprobar el sostenimiento de los aislamientos eléctricos respecto de las Sobretensiones Impulsionales de corta duración tales como una sobretensión tipo Rayo o tipo Maniobra. El modelo que proponemos simular se basa en el circuito Marx, que consiste esencialmente de un conexionado en etapas de Condensadores, Explosores y Resistores; de tal forma que luego de cargarse en paralelo los Condensadores por una fuente de tensión continua a través de los Resistores de carga, se descargarán todos ellos en serie a través de Explosores que hacen la conmutación serie produciéndose una Alta tensión que es aplicada al objeto bajo prueba. La tesis se inicia con una revisión de Normas a fin de familiarizarnos con la terminología, posteriormente se estudia el circuito Marx, se determinan sus parámetros como parte del diseño y se detalla el proceso de modelado del circuito de Impulso. Finalmente, se comparan los resultados de las simulaciones usando el programa ATP con respecto al cálculo teórico y se presentan los resultados de las simulaciones y las recomendaciones para la mejora del modelo.