nte_inen_iec_ts_6081.. - Servicio Ecuatoriano de Normalización
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Quito – Ecuador NTE INEN-IEC/TS 60815-1 Primera edición 2014-01 TO NORMA TÉCNICA ECUATORIANA TR AC SELECCCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE AISLADORES DE ALTA TENSIÓN DESTINADOS PARA SU UTILIZACIÓN EN CONDICIONES DE CONTAMINACIÓN PARTE 1: DEFINICIONES, INFORMACIÓN Y PRINCIPIOS GENERALES (IEC/TS 60815-1:2008, IDT) EX Selection and dimensioning of high-voltage insulators intended for use in polluted conditions. Part 1: Definitions, information and general principles. (IEC/TS 60815-1:2008, IDT) _____________________________________ Correspondencia: Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una traducción idéntica de la Especificación Técnica Internacional IEC/TS 60815-1:2008. DESCRIPTORES: Selección, dimensionamiento, aisladores, alta tensión, contaminación. ICS: 29.080.10 © IEC/TS 2008 Todos los derechos reservados © INEN 2014 59 Páginas NTE INEN-IEC/TS 60815-1 2014-01 Prólogo nacional EX TR AC TO Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-IEC/TS 60815-1:2008 es una traducción idéntica de la Especificación Técnica Internacional IEC/TS 60815-1:2008, “Selection and dimensioning of highvoltage insulators intended for use in polluted conditions. Part 1: Definitions, information and general principles.”, la fuente de la traducción es la norma adoptada por AENOR. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su adopción es el Comité Interno del INEN. © IEC/TS 2008 Todos los derechos reservados © INEN 2014 2014-3820 i -3- IEC/TS 60815-1:2008 ÍNDICE Página PRÓLOGO .............................................................................................................................................. 6 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ............................................................................. 9 2 NORMAS PARA CONSULTA ........................................................................................... 10 3 3.1 3.2 TÉRMINOS, DEFINICIONES Y ABREVIATURAS ...................................................... 10 Términos y definiciones ....................................................................................................... 10 Abreviaturas ......................................................................................................................... 12 4 MÉTODOS PROPUESTOS PARA LA SELECCIÓN Y EL DIMENSIONADO DE UN AISLADOR ...................................................................... 12 Comentarios previos............................................................................................................. 12 Método 1 ................................................................................................................................ 12 Método 2 ................................................................................................................................ 12 Método 3 ................................................................................................................................ 13 4.1 4.2 4.3 4.4 TO 1 PARÁMETROS DE ENTRADA PARA LA SELECCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE LOS AISLADORES ........................................................... 15 6 REQUISITOS DE LA RED................................................................................................. 15 7 7.1 7.1.1 7.1.2 7.2 7.3 CONDICIONES AMBIENTALES ..................................................................................... 17 Identificación de tipos de contaminación ........................................................................... 17 Contaminación tipo A .......................................................................................................... 17 Contaminación tipo B .......................................................................................................... 17 Principales tipos de ambientes ............................................................................................ 17 Severidad de la contaminación ............................................................................................ 18 8 8.1 8.2 8.3 EVALUACIÓN DE LA SEVERIDAD DE LA CONTAMINACIÓN DEL SITIO ........ 19 Severidad de la contaminación del sitio .............................................................................. 19 Métodos de evaluación de la severidad de la contaminación del sitio .............................. 19 Clases de severidad de la contaminación del sitio (SPS) ................................................... 20 TR EX 9 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.5.1 9.5.2 9.5.3 9.5.4 9.5.5 AC 5 DIMENSIONAMIENTO Y SELECCIÓN DEL AISLAMIENTO .................................. 25 Descripción general del proceso .......................................................................................... 25 Orientaciones generales sobre materiales .......................................................................... 25 Orientación general sobre los perfiles ................................................................................ 25 Consideraciones sobre la línea de fuga y la longitud del aislador .................................... 27 Consideraciones para las aplicaciones o entornos excepcionales o específicos ............... 27 Aisladores huecos ................................................................................................................. 27 Zonas áridas .......................................................................................................................... 28 Efectos de proximidad.......................................................................................................... 28 Orientación ........................................................................................................................... 28 Métodos de mantenimiento y cuidados paliativos ............................................................. 29 ANEXO A (Informativo) DIAGRAMA DE FLUJO DE LA REPRESENTACIÓN DE LOS MÉTODOS DE DISEÑO ......................................................... 30 ANEXO B (Informativo) MECANISMOS DE CONTORNEO EN CONTAMINACIÓN ........... 33 ANEXO C (Normativo) MEDIDA DE ESDD Y NSDD ................................................................. 36 IEC/TS 60815-1:2008 -4- ANEXO D (Normativo) EVALUACIÓN DE LA SEVERIDAD DE CONTAMINACIÓN TIPO B.................................................................. 42 ANEXO E (Normativo) MEDICIÓN CON MEDIDORES DE DEPÓSITO DE POLVO DIRECCIONAL ........................................................................ 44 ANEXO F (Normativo) USO DE MÉTODOS DE ENSAYO DE LABORATORIO .................. 48 ANEXO G (Normativo) ENFOQUES DETERMINISTAS Y ESTADÍSTICOS PARA EL ENSAYO DE SEVERIDAD DE CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL Y CRITERIOS DE ACEPTACIÓN .............................. 49 ANEXO H (Informativo) EJEMPLO DE UN CUESTIONARIO PARA LA RECOGIDA DE INFORMACIÓN SOBRE EL COMPORTAMIENTO DE AISLADORES EN ZONAS CONTAMINADAS ............................ 52 FACTOR DE FORMA ............................................................................ 55 TO ANEXO I (Informativo) ANEXO J (Informativo) CORRESPONDENCIA ENTRE LÍNEA DE FUGA ESPECÍFICA Y USCD ..................................................................................................... 56 AC BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................................... 57 Figura 1 – Severidad de la contaminación del sitio tipo A – Relación entre ESDD/NSDD y SPS para el aislador de caperuza y perno de referencia ................................................................. 22 TR Figura 2 – Severidad de la contaminación del sitio tipo A – Relación entre ESDD/NSDD y SPS para el aislador tipo bastón de referencia ................................................................................ 22 Figura 3 – Severidad de la contaminación del sitio tipo B – Relación entre SES y SPS para aisladores de referencia o un monitor .............................................................................. 23 EX Figura C.1 – Cadenas de aisladores para la medición ESDD y NSDD ............................................. 36 Figura C.2 – Limpieza de los contaminantes en la superficie del aislador ....................................... 38 Figure C.3 – Valor de b ......................................................................................................................... 39 Figure C.4 – Relación entre σ20 y Sa .................................................................................................... 40 Figure C.5 – Procedimiento para medir NSDD .................................................................................. 41 Figura E.1 – Medidores direccionales del depósito de polvo ............................................................. 44 Figura G.1 – Ilustración para el diseño basado en el enfoque determinista .................................... 50 Figura G.2 – Concepto estrés/resistencia para el cálculo del riesgo contoneo por contaminación ................................................................................................................................. 50 Figura H.1 – Factor de forma............................................................................................................... 55 Tabla 1 – Los tres métodos para la selección y dimensionamiento del aislador .............................. 14 Tabla 2 – Parámetros de entrada para la selección y dimensionamiento de los aisladores ............ 15 Tabla 3 – Índice de indicador de contaminación de depósito de polvo direccional en relación a la clase SPS ...................................................................................................................... 23 -5- IEC/TS 60815-1:2008 Tabla 4 – Corrección de clase de severidad de contaminación del sitio como un función de niveles DDDG NSD ............................................................................................. 23 Tabla 5 – Ejemplos de ambiente típicos .............................................................................................. 24 Tabla 6 – Perfiles típicos y sus principales características ................................................................ 26 Tabla E.1 – Índice de contaminación del indicador del depósito de polvo direccional en relación con la clase de severidad de contaminación del sitio....................................................... 46 Tabla E.2 – Corrección de la clase de severidad de contaminación del sitio como función de los niveles DDDG NSD ............................................................................................. 46 EX TR AC TO Tabla J.1 – Correspondencia entre la línea de fuga específica y la línea de fuga específica unificada ............................................................................................................................... 56 IEC/TS 60815-1:2008 -6- COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL Selección y dimensionamiento de aisladores de alta tensión destinados a ser utilizados en condiciones contaminadas Parte 1: Definiciones, información y principios generales PRÓLOGO TO 1) IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización, que comprende todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de IEC). El objetivo de IEC es promover la cooperación internacional sobre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otras actividades, IEC publica Normas Internacionales, Especificaciones Técnicas, Informes Técnicos, Especificaciones Disponibles al Público (PAS) y Guías (de aquí en adelante "Publicaciones IEC"). Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de IEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con IEC también participan en la elaboración. IEC colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas. AC 2) Las decisiones formales o acuerdos de IEC sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados. 3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales mientras se hacen todos los esfuerzos razonables para asegurar que el contenido técnico de las publicaciones IEC es preciso, IEC no puede ser responsable de la manera en que se usan o de cualquier mal interpretación por parte del usuario. TR 4) Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de IEC se comprometen a aplicar de forma transparente las Publicaciones IEC, en la medida de lo posible en sus publicaciones nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Publicación IEC y la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en esta última. EX 5) IEC no establece ningún procedimiento de marcado para indicar su aprobación y no se le puede hacer responsable de cualquier equipo declarado conforme con una de sus publicaciones. 6) Todos los usuarios deberían asegurarse de que tienen la última edición de esta publicación. 7) No se debe adjudicar responsabilidad a IEC o sus directores, empleados, auxiliares o agentes, incluyendo expertos individuales y miembros de sus comités técnicos y comités nacionales de IEC por cualquier daño personal, daño a la propiedad u otro daño de cualquier naturaleza, directo o indirecto, o por costes (incluyendo costes legales) y gastos derivados de la publicación, uso o confianza de esta publicación IEC o cualquier otra publicación IEC. 8) Se debe prestar atención a las normas para consulta citadas en esta publicación. La utilización de las publicaciones referenciadas es indispensable para la correcta aplicación de esta publicación. 9) Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación IEC puedan ser objeto de derechos de patente. No se podrá hacer responsable a IEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente. La tarea principal de los comités técnicos de IEC es la elaboración de normas internacionales. En circunstancias excepcionales, un comité técnico puede proponer la publicación de una especificación técnica cuando: • a pesar de repetidos esfuerzos, no puede obtenerse el apoyo requerido para la publicación de una norma internacional; • el tema en cuestión esté todavía bajo desarrollo técnico, o cuando por cualquier otra razón exista una posibilidad futura pero no inmediata de un acuerdo sobre una norma internacional. -7- IEC/TS 60815-1:2008 Las especificaciones técnicas son revisadas dentro de los tres años siguientes a su publicación para decidir si pueden ser transformados en normas internacionales. La Norma IEC/TS 60815-1, que es una especificación técnica, ha sido elaborada por el comité técnico 36 de IEC: Aisladores. Esta primera edición de la Especificación Técnica IEC/TS 60815-1 anula y sustituye a la Norma IEC/TR 60815, que ha sido aprobado como informe técnico en 1986. Constituye una revisión técnica y ahora tiene la categoría de especificación técnica. Esta primera edición de IEC/TS 60815-1 anula y sustituye a IEC/TR 60815, que fue publicada como informe técnico en 1986. Constituye una revisión técnica y ahora tiene el rango de especificación técnica. Se han hecho los siguientes cambios importantes con respecto al Informe Técnico IEC/TR 60815: Se ha hecho hincapié en el uso de las medidas de la severidad de contaminación en el sitio, preferiblemente al menos después de un año, para clasificar un sitio en vez de la evaluación cualitativa previa (véase más adelante). • Se ha reconocido que la contaminación "sólida" de los aisladores tiene dos componentes, uno soluble cuantificado por ESDD y otro insoluble cuantificado por NSDD. • Se ha reconocido que en algunos casos la medida de la conductividad superficial debería utilizarse para la determinación de SPS. • Se utilizan los resultados de los ensayos de contaminación natural y artificial como ayuda para el dimensionado y para adquirir más experiencia para promover estudios futuros que establecerán una correlación entre las severidades del sitio y del laboratorio. • Se ha reconocido que la longitud de la línea de fuga no siempre es el único parámetro determinante. • Se ha reconocido la influencia de otros parámetros geométricos y la importancia variable de los parámetros, según su tamaño, tipo y material del aislador. • Se ha reconocido la importancia variable de los parámetros según el tipo de contaminación. • Se han adoptado factores de corrección para intentar tener en cuenta la influencia de la contaminación y los parámetros del aislador. EX TR AC TO • El texto de esta especificación técnica se basa en los documentos siguientes: Proyecto para encuesta Informe de voto 36/264/DTS 36/270/RVC El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para la aprobación de esta especificación técnica. Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 2. En la página web de IEC puede encontrarse una lista de todas las partes de la futura serie de Normas IEC 60815, bajo el título general Selección y dimensionamiento de aisladores de alta tensión destinados para su utilización en condiciones de contaminación. IEC/TS 60815-1:2008 -8- El comité ha decidido que el contenido de esta norma (la norma base y sus modificaciones) permanezca vigente hasta la fecha de mantenimiento indicada en la página web de IEC "http://webstore.iec.ch" en los datos relativos a la norma específica. En esa fecha, la norma será – transformada en una norma internacional; – confirmada; – anulada; – reemplazada por una edición revisada; o EX TR AC TO – modificada. -9- IEC/TS 60815-1:2008 Selección y dimensionamiento de aisladores de alta tensión destinados a ser utilizados en condiciones contaminadas Parte 1: Definiciones, información y principios generales 1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN La Norma IEC/TS 60815-1, que es una especificación técnica, es aplicable a la selección de los aisladores, y la determinación de sus dimensiones pertinentes, para ser utilizados en redes de alta tensión con respecto a la contaminación. Para los propósitos de esta especificación técnica, los aisladores se dividen en las siguientes categorías generales, cada uno tratado en una parte específica de la siguiente manera: – IEC/TS 60815-2, Aisladores de cerámica y vidrio y para redes de corriente alterna; TO – IEC/TS 60815-3, Aisladores poliméricos para redes de corriente alterna; – IEC/TS 60815-4, equivalente a IEC 60815-2 para redes de corriente continua1); – IEC/TS 60815-5, equivalente a IEC 60815-3 para redes de corriente continua1). AC Esta parte de la Norma IEC 60815 proporciona una definición general, los métodos para la evaluación de la severidad de la contaminación del sitio (SPS – Site Pollution Severity) y se esbozan los principios para llegar a un juicio formado sobre el probable comportamiento de un aislador en ciertos ambientes de contaminación. TR Esta especificación técnica es aplicable en general a todos los tipos de aislamiento externo, incluyendo el aislamiento que forma parte de otro aparato. El término "aislador" se utiliza aquí en adelante para referirse a cualquier tipo de aislador. Los documentos CIGRE C4 [1], [2], [3]2), forman un complemento útil de esta especificación técnica para aquellos que deseen estudiar en mayor profundidad el comportamiento de un aislador en la contaminación. EX Esta especificación técnica no trata los efectos de nieve, hielo o altitud sobre aisladores contaminados. Aunque este asunto sea tratado por CIGRE [1], [4], el conocimiento corriente es muy limitado y la práctica es demasiado diversa. El objeto de esta especificación técnica es: • comprender e identificar los parámetros de la red, la aplicación, el equipamiento y la influencia del sitio en el comportamiento de la contaminación de los aisladores; • entender y elegir el método adecuado para el diseño y selección de la solución de aislador, sobre la base de datos disponibles, tiempo y recursos; • caracterizar el tipo de contaminación en un sitio y determinar la severidad de la contaminación del sitio (SPS – Site Pollution Severity); • determinar la línea de fuga específica unificada de referencia (UCSD – Unified Specific Creepage Distance) de SPS; • determinar las correcciones a la "referencia" USCD a tener en cuenta las propiedades específicas (sobre todo el perfil del aislador) de los aisladores "candidatos" para el tipo de sitio, la aplicación y la red; • determinar las ventajas y desventajas de las posibles soluciones; 1) En el momento de redactar estos proyectos aún no se han iniciado. 2) Las cifras entre corchetes se refieren a la bibliografía. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA Documento: NTE INENIEC/TS 60815-1 TÍTULO: SELECCCIÓN Y DIMENSIONAMIENTO DE Código: ICS AISLADORES DE ALTA TENSIÓN DESTINADOS PARA SU 29.080.10 UTILIZACIÓN EN CONDICIONES DE CONTAMINACIÓN PARTE 1: DEFINICIONES, INFORMACIÓN Y PRINCIPIOS GENERALES (IEC/TS 60815-1:2008, IDT) ORIGINAL: Fecha de iniciación del estudio: 2013-11-25 REVISIÓN: La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficialización con el Carácter de por Resolución No. publicado en el Registro Oficial No. Fecha de iniciación del estudio: Fechas de consulta pública: 2013-11-27 al 2013-12-12 TO Comité Interno del INEN: Fecha de iniciación: 2013-12-13 Integrantes del Comité Interno: Fecha de aprobación: 2013-12-13 INSTITUCIÓN REPRESENTADA: Eco. Agustín Ortiz (Presidente) Ing. José Luis Pérez Ing. Paola Castillo Ing. Tatiana Briones DIRECCION EJECUTIVA COORDINACIÓN GENERAL TÉCNICO DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y CERTIFICACIÓN DIRECCIÓN DE METROLOGÍA DIRECCION DE REGLAMENTACIÓN DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN AC NOMBRES: EX TR Ing. Laura González Ing. Bolívar Cano Ing. Gonzalo Arteaga (Secretaría Técnica) Otros trámites: Compromiso Presidencial N° 20549 del 08 de junio del 2013, para el fortalecimiento de normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13526 de 2013-12-20 Registro Oficial Suplemento No. 156 de 2014-01-07 TO AC TR EX Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815 Dirección Ejecutiva: E-Mail: [email protected] Dirección de Normalización: E-Mail: [email protected] Regional Guayas: E-Mail: [email protected] Regional Azuay: E-Mail: [email protected] Regional Chimborazo: E-Mail: [email protected] URL:www.inen.gob.ec
