Investigación de los parámetros característicos del comportamiento de medios dieléctricos frente a sobretensiones tipo rayo no normalizadas en alta tensión

Abstract

En la tesis se desarrolla una nueva metodología de ensayo de dieléctricos en laboratorio con impulsos tipo rayo, cuando éstos tienen oscilaciones o una sobretensión superpuesta. Esta situación es muy frecuente en los laboratorios y es debida, generalmente, a la influencia del objeto a ensayar sobre el generador de impulsos tipo rayo de alta tensión. El nuevo método se propone como base para la modificación de la norma de referencia para los ensayos de alta tensión IEC 60060-1, en la parte concerniente a ensayos con impulsos de tensión tipo rayo. Este método permitirá la realización de ensayos en situaciones que la norma IEC 60060-1 considera no normalizadas y para las cuales no existe actualmente un procedimiento de evaluación aceptado internacionalmente. A diferencia de la norma actual, el nuevo método garantiza la repetibilidad del ensayo tanto para impulsos normalizados como no normalizados. Para obtener la tensión de ensayo equivalente se pondera la solicitación dieléctrica que supone la oscilación o sobretensión superpuesta al impulso en función de la frecuencia de la oscilación o de la duración de la sobretensión. Esta ponderación se efectúa mediante una función denominada función del factor de la tensión de ensayo. Para el cálculo de la función del factor de la tensión de ensayo se ha seguido un método experimental, teniendo en cuenta tanto los resultados de los ensayos con impulsos de alta tensión tipo rayo como sus incertidumbres asociadas. La función del factor de la tensión de ensayo resultante tiene una evolución lineal con el logaritmo de la frecuencia con puntos de inflexión para f1= 0,17 MHz y f2 = 2,7 MHz, siendo la inflexión en f1 redondeada, de forma que se consigue un buen ajuste a los resultados experimentales a la vez que se facilita también su implantación. Se han estudiado posibles formas de implantación de esta función siendo la del filtrado global la que consigue un mejor compromiso entre su facilidad de aplicación normativa en los laboratorios de ensayo de alta tensión y la incertidumbre de implantación asociada.