Las líneas de transmisión y redes aéreas de distribución rurales y urbanas, constituyen la parte de los sistemas eléctricos que es muy vulnerable a las descargas atmosféricas, que en ciertas condiciones pueden provocar sobretensiones elevadas en el sistema (denominadas sobretensiones de origen externo) llegando a producir la quema del equipo, tanto de la compañía suministradora como de los clientes o usuarios.
Para proteger a los sistemas eléctricos de las ondas de sobretensión que también tienen su origen durante las maniobras de interruptores (sobretensiones de origen interno), se deben instalar equipos apropiados que reduzcan el nivel de sobretensión a valores que sean compatibles con la soportabilidad de estos sistemas. A estos equipos protectores contra sobretensiones se les conoce como apartarrayos, éstos se usan para proteger los distintos equipos de una subestación eléctrica y en ocasiones a un sólo transformador, como es el caso de las subestaciones tipo poste instaladas en las redes de distribución.
Para que protejan adecuadamente, los apartarrayos deben cumplir las siguientes funciones:
- No deben permitir el paso de corriente a tierra, cuando la tensión sea normal.
- Cuando el voltaje se eleva a una cantidad definida, deben proporcionar un camino a tierra para disipar la energía transitoria sin que haya un aumento en el voltaje del circuito.
- Tan pronto como la tensión se ha reducido por debajo del ajuste del apartarrayos, el apartarrayos debe detener el flujo de corriente a tierra y sellarse para aislar el conductor de tierra.
- Los apartarrayos no deben ser dañados por las descargas y debe ser capaz de repetir automáticamente su acción con tanta frecuencia como se requiera.
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