Práctica aislamiento

Vista previa del material en texto

Introducción
Los ensayos de aislamiento a impulso normalizado que simulan los transitorios con frente brusco de origen atmosférico o de maniobra, se realizan con generadores de impulso. El esquema básico de los generadores de impulso fue originalmente propuesto por E. Marx en 1924, los generadores de Marx son probablemente la manera más común de generar los impulsos de alto voltaje para probar cuando el nivel voltaico requerido es más alto que el disponible cargando voltajes de fuente, consiste en un cierto grupo de capacitores que se cargan en paralelo por medio de rectificadores de alta tensión, a través de resistencias de carga.
 La descarga de los capacitores se realiza a través de spark gaps en un circuito serie que incluye resistencias amortiguadoras de las oscilaciones. La carga de los capacitores y en consecuencia la tensión total del generador puede variarse regulando la tensión del rectificador. La polaridad de la tensión se cambia invirtiendo las conexiones de los capacitores al rectificador.
 El método más utilizado para originar la descarga del generador consiste en aplicar un impulso de tensión al electrodo central de un spark gaps, que está colocado entre el primer y segundo grupo, por medio de una fuente auxiliar. Iniciada la descarga, ésta se propaga a todos los spark gaps de la cadena.
Una de las ventajas de este dispositivo es que se puede hacer tan pequeño o grande como se desee.
Este circuito sólo usa dos tipos de componentes, resistencias y capacitores. En esencia este circuito carga los capacitores en paralelo y los descarga en serie. El diagrama es de la siguiente forma:
El diagrama mostrado cuenta con 3 etapas y dos ramas. Cada capacitor en cada etapa de cada rama se carga al voltaje de la fuente, de modo que el circuito de la figura proporciona una elevación de voltaje de un factor de 6.
Las terminales entre etapas son lo que se denomina "spark gaps" o entrehierros. Deben estar ajustados a una distancia tal que se produzca una chispa cuando el capacitor se cargue a un voltaje específico. De este modo, cuando el primer spark gap (el más cercano a la fuente) dispare, el segundo capacitor verá un voltaje doble: el suyo más el del primer capacitor, ya que ahora estarán en serie. La razón por la que están en serie es que la resistencia del aire ionizado por la chispa es muchísimo menor que la de las resistencias del circuito. 
Ante este voltaje doble, el segundo spark gap también disparará, y el proceso se repite en las demás etapas de la rama de manera casi instantánea por lo que por un momento, todos los capacitores quedan conectados en serie y sus voltajes se suman.
Este generador de grandes proporciones se utiliza para probar líneas de transmisión eléctrica.
. Impulsos tipo rayo y tipo maniobra.
Se efectúa una distinción entre los impulsos tipo rayo y los impulsos tipo maniobra basada en la duración del frente. Los impulsos con duraciones del frente hasta 20 µs se consideran como impulsos tipo rayo, y aquellos con duración del frente más larga como impulsos tipo maniobra.
Generalmente, los impulsos tipo maniobra se caracterizan igualmente por duraciones totales considerablemente más largas que los impulsos tipo rayo.
Los impulsos tipo rayo y maniobra son coincidentes en la forma, pero difieren en sus tiempos, es decir presentan los mismos parámetros característicos antes mencionados para dichas formas de onda, pero los valores de las variables temporales difieren.
Los impulsos tipo maniobra o de frente lento se definen con un tiempo hasta el pico de tensión entre 20µs y 5 ms. La definición para la forma de onda de impulso tipo maniobra (tiempo de
frente/tiempo de cola) es la siguiente:
Los impulsos tipo rayo o de frente rápido, que tratan de reproducir las sobretensiones atmosféricas producidas por caídas de rayos sobre las líneas eléctricas, se caracterizan por un frente rápido (entre 0.1 µs y 20 µs). La forma de onda de impulso tipo rayo (tiempo de frente/tiempo de cola) se define como:
Configuración punta plano en el generador de impulsos
Pruebas de ruptura
En esta parte se realizaron dos pruebas de ruptura configuración punta plano la primera de una distancia de 3cm al plano la segunda a una distancia de 10cm del plano, observando la tensión de ruptura del aire ionizado en el tablero de control.
Obteniendo los siguientes resultados:
 
3cm de distancia al plano se obtuvo una tensión de ruptura aproximada de 18 KV
10cm de distancia al plano se obtuvo una tensión de ruptura aproximada de 22 KV
 
Tablero de control del generador de impulsos
Momento en que los gaps se disparan y cargan los capacitores del generador de impulsos.
Momento que capta la ruptura del aire ionizado
http://www.inducor.com.ar/articulostecnicos/marco-referencial-generadores-de-impulsos.pdf
http://lacienciarecreativa.blogspot.mx/2013/06/generador-de-marx-el-generador-de-marx.html