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Descargador con carcasa de polímero y tecnología de protección contra sobretensiones con óxido de zinc (ZnO)

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Descargador con carcasa de polímero

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El descargador con carcasa de polímero, también conocido como descargador de sobretensión de polímero o descargador de sobretensión de óxido metálico de polímero (MOA), es un dispositivo de protección utilizado en sistemas de energía eléctrica para proteger transformadores, aparamenta, cables, líneas de transmisión y otros equipos eléctricos frente a sobretensiones provocadas por rayos y sobretensiones de conmutación.

A diferencia de los descargadores tradicionales de porcelana, los descargadores de polímero utilizan una carcasa de caucho de silicona o de polímero compuesto que envuelve los elementos de varistor de óxido metálico (MOV) de óxido de zinc (ZnO), lo que proporciona una construcción ligera, una excelente resistencia a la contaminación y un mejor rendimiento en exteriores.

Funciones principales
·Limitación de la tensión de sobretensión: restringe las sobretensiones transitorias causadas por los rayos y las operaciones de conmutación.
·Protección de equipos: protege los sistemas de aislamiento de transformadores, interruptores automáticos, transformadores de corriente (TC), transformadores de tensión (TV), cables y generadores.
·Descarga de corrientes de sobretensión: Proporciona una vía de baja impedancia a tierra durante los eventos de sobretensión.
·Coordinación del aislamiento: Ayuda a mantener niveles de aislamiento seguros dentro de los sistemas eléctricos.

Aplicaciones típicas
·Subestaciones al aire libre
·Redes de distribución
·Líneas de transmisión
·Protección de transformadores
·Protección de aparamenta
·Protección de terminaciones de cables
·Plantas de energía renovable
·Sistemas de tracción ferroviaria
·Sistemas eléctricos industriales

Especificaciones técnicas típicas
·Tensión nominal: 3 kV – 420 kV
·Tensión máxima de funcionamiento continuo (MCOV): Según la tensión del sistema
·Corriente de descarga nominal: 5 kA / 10 kA / 20 kA
·Clase de corriente de impulso: Clase 1, 2, 3, 4
·Material de la carcasa: Caucho de silicona / polímero compuesto
·Elemento de protección: MOV de óxido de zinc (ZnO)
·Instalación: en exteriores
·Frecuencia: 50 Hz / 60 Hz
·Montaje: vertical u horizontal, según el diseño

Construcción
Un descargador típico con carcasa de polímero consta de:
1. Carcasa de caucho de silicona polimérica
·Proporciona aislamiento externo
·Ligera en comparación con la porcelana
·Excelentes propiedades hidrofóbicas
·Alta resistencia a la contaminación y a la humedad
·Resistente al envejecimiento por rayos UV
2. Elementos de óxido metálico de óxido de zinc (ZnO)
·Proporcionan características no lineales de tensión-corriente
·Conducen la corriente de sobretensión durante los eventos de sobretensión
·Mantiene una alta resistencia durante el funcionamiento normal
3. Varilla central reforzada con fibra de vidrio
·Proporciona resistencia mecánica
·Soporta los elementos internos del descargador
·Mejora la resistencia a las tensiones mecánicas
4. Sistema de sellado
·Evita la entrada de humedad
·Mantiene la fiabilidad del aislamiento interno
5. Sistema de alivio de presión
·Proporciona una liberación controlada de la presión durante fallos internos

Principio de funcionamiento
Funcionamiento normal
·El descargador permanece en un estado de alta resistencia.
·Solo fluye una pequeña corriente de fuga a tierra.
Durante condiciones de sobretensión
·Los rayos o las sobretensiones de conmutación aumentan la tensión del sistema.
·Los elementos de ZnO se vuelven conductores.
·La corriente de sobretensión se descarga de forma segura a tierra.
·La tensión residual se limita para proteger los equipos conectados.
·El descargador vuelve a su estado normal de aislamiento tras la sobretensión.

Ventajas
·Ligero y de fácil instalación
·Excelente comportamiento frente a la contaminación
·Propiedades hidrofóbicas superiores de la superficie
·Alta resistencia a la humedad y a la contaminación
·Menor riesgo de fallo explosivo en comparación con los modelos de porcelana
·Alta resistencia a los golpes mecánicos
·Mejor comportamiento sísmico
·Larga vida útil
·Adecuado para entornos costeros e industriales

Tipos habituales
Descargador de polímero de clase de distribución
·Se utiliza en redes de distribución
·Protege transformadores y líneas aéreas
·Rango de tensión habitual: 3–36 kV
Descargador de polímero de clase intermedia
·Se utiliza en subestaciones industriales
·Capacidad de descarga de energía media
Descargador de polímero de clase de estación
·Se utiliza en subestaciones de alta tensión
·Protege los principales transformadores y equipos de transmisión
Descargador de polímero de óxido metálico sin espacio de separación
·Diseño moderno
·Respuesta más rápida
·Tensión residual más baja
·Mayor fiabilidad

Normas aplicables
·IEC 60099-4 – Descargadores de sobretensión de óxido metálico sin espacio de aislamiento para sistemas de CA
·IEEE C62.11 – Descargadores de sobretensión de óxido metálico para circuitos de alimentación de CA
·IEC 60099-5 – Recomendaciones de selección y aplicación para descargadores de sobretensión

Aplicaciones típicas por sector
·Empresas eléctricas: Protección contra sobretensiones en subestaciones y líneas eléctricas
·Energías renovables: Protección de aerogeneradores y colectores solares
·Plantas industriales: Protección de transformadores y aparamenta
·Minería: Redes de distribución al aire libre
·Petróleo y gas: Sistemas de alimentación de procesos
·Ferrocarriles: Protección contra sobretensiones en la alimentación de tracción
·Infraestructura comercial: Protección de la distribución de media tensión

Características principales
·Carcasa de compuesto de caucho de silicona
·Tecnología de protección contra sobretensiones de óxido de zinc (ZnO)
·Alta capacidad de descarga
·Excelente resistencia a las condiciones ambientales
·Baja tensión residual
·Diseño compacto y ligero
·Características de fallo seguro
·Funcionamiento sin necesidad de mantenimiento
·Apto para sistemas eléctricos de media y alta tensión
·Cumple con las normas IEC 60099-4 e IEEE C62.11