aislador pasatapas de papel impregnado en resina, aceite-aire, tipo

Aislador pasatapas de papel impregnado en resina, aceite-aire, tipo GSBGuía técnica

1ZSC000563-AAC es, Rev. 7

Instrucción original

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ÍndiceDiseño ......................................................................................................................................5

Características y ventajas ....................................................................................................5Toma de pruebas ................................................................................................................6Adaptador para toma de pruebas .......................................................................................6Normas y ensayos ..............................................................................................................6Transporte y almacenamiento .............................................................................................6

Características eléctricas ..........................................................................................................7Parámetros de uso normales ..............................................................................................7

Dimensiones .............................................................................................................................8

Datos de conexión ...................................................................................................................10Terminal externo .................................................................................................................10Placa terminal independiente con pernos ............................................................................10Coraza externa ...................................................................................................................10Terminal interno ..................................................................................................................10Sistema de conductor rígido desmontable ..........................................................................11Contacto inferior fijo ............................................................................................................12Coraza inferior estándar ......................................................................................................12Aislamiento del conductor ...................................................................................................12

Carga del conductor y carga mecánica ....................................................................................13Corrientes admisibles ..........................................................................................................13Carga mecánica ..................................................................................................................13

Recomendaciones sobre la ubicación ......................................................................................14

Datos para pedidos ..................................................................................................................15

1ZSC000563-AAC es, Rev. 7 | Guía técnica de GSB 5

Toma de pruebas

Fig. 1. Aislador para transformador, tipo GSB, aceite - aire.

Brida de fijación

Aislante lado seco, composite

Terminal externo

Contacto inferior

Pieza superior

Cuerpo capacitivo

Diseño

El aislador GSB es un pasatapas de papel impregnado en resina diseñado para servicio aceite – aire. Este aislador se organiza en torno a un tubo central de aluminio en el que está devanado el cuerpo capacitivo, hecho de papel corrugado con inserciones de aluminio en láminas para controlar el esfuerzo eléctrico. El núcleo va impregnado y secado al vacío, lo que proporciona un aislador sin descargas parciales con un factor tan δ (factor de disipación dieléctrica) bajo. Tras el vulcanizado, el cuerpo se mecaniza y se equipa con una brida y un aislante. El aislante es de composite. El espacio entre el cuerpo revestido de papel impregnado en resina y el aislante se llena a continuación con un gel aislante.

Los aisladores GSB utilizan como conductor de corriente el tubo central, en el que está moldeado el cuerpo capacitivo de papel impregnado en resina. Para la conexión del lado húmedo (aceite) se puede utilizar un sistema de conductor rígido desmontable, un terminal interno para conductor flexible desmontable o un contacto inferior fijo. Por lo general, el contacto inferior se suministra con una coraza inferior estándar. No obstante, existe un contacto inferior alternativo adecuado para corazas adaptadas (solo para conductor rígido desmontable). Para la conexión del lado seco (aire) hay bornes de varias configuraciones estándar, pero se pueden modificar en función de las necesidades de conexión.

El aislador debe montarse con un ángulo máximo de 90° respecto de la vertical. El color estándar del aislante de composite es gris claro (ANSI 70).

Características y ventajasMacizo (sin aceite)Menor riesgo de incendio. Eliminación de las fugas de aceite del aislador.

Transformador estancoMenor riesgo de incendio. Menor riesgo de fugas de aceite del transformador.

Aislante de siliconaMaterial resistente. Protección de las personas y los equipos.

Fácil manutenciónTransporte seguro, incluso montado en el transformador.

Ligero y compactoFácil manutención, poco espacio necesario dentro del transformador, escaso impacto ambiental durante su ciclo de vida.

6 Guía técnica de GSB | 1ZSC000563-AAC es, Rev. 7

Normas y ensayosNormasEl aislador GSB se ha diseñado y probado con arreglo a las normas IEC 60137 e IEEE C57.19.00/01.

Pruebas de rutinaEl aislador se somete a pruebas de rutina con arreglo a las normas aplicables. Las pruebas incluyen la medición de las descargas parciales, el factor de disipación dieléctrica tan δ, la capacitancia y la prueba de tensión no disruptiva a frecuencia industrial. La brida se somete a pruebas independientes de estanqueidad con helio. Además, cada aislador pasa por una inspección visual y da lugar a un informe de pruebas de rutina individual.

Pruebas de tipoEl aislador se somete a pruebas de tipo completas. Si lo desea, puede solicitar los informes correspondientes.

Cualificación sísmicaLos aisladores GSB con aislante de composite se han cualificado mediante pruebas en mesa vibradora como alto nivel de rendimiento según IEEE 693-2005. Las pruebas realizadas también satisfacen los requisitos sísmicos de AG5 (0,5 g) de IEC TS 61463.

Transporte y almacenamientoEl lado de aceite del aislador incluye un contenedor metálico de estanqueidad que contiene un producto desecante. Dicho contenedor protege el lado de aceite de la absorción de humedad. Es importante que el contenedor de estanqueidad esté instalado durante el transporte y el almacenamiento. El contenedor es adecuado tanto para periodos de almacenamiento cortos (≤6 meses) como para otros prolongados. El aislador se puede almacenar en el exterior si el contenedor de estanqueidad está instalado.

Opcionalmente, la barrera contra la humedad “RIPCOAT” se puede incluir como protección adicional cuando no se instale el contenedor.

Fig. 3. Adaptador para toma de pruebas.

Adaptador para toma de pruebasPara conectar de forma permanente la toma de pruebas a los circuitos de medición, puede ser necesario un adaptador para toma de pruebas, por ejemplo si no se usa la toma de dimensiones estándar IEEE.

Fig. 2. Toma de pruebas.

Toma de pruebasLa capa conductora exterior del cuerpo capacitivo está conectada a la toma de pruebas aislada. Durante el funcionamiento, la toma de pruebas tiene que tener la tapa puesta para conectar a tierra la capa conductora exterior a la brida. La tensión de prueba máxima es de 2 kV y 50 Hz durante 1 minuto. La tensión de servicio máxima es de 600 V. Toma de tensión, Ur= 6 kV, disponible como opción.


Valores GSB 245 362 420 550-1675 550-1800

Tensión nominal IEC (kV) / Tensión nominal del sistema 245 362 420 550 550

Tensión nominal fase a neutro IEC (kV) / Clase de aislamiento (kV) 146 220 243 318 318

Tensión nominal línea a tierra IEEE (kV) 146 220 243 318 318

Nivel de aislamiento básico (kV) (Igual a la tensión no disruptiva a impulsos de

descarga en seco).

1050 1175 1550 1675 1800

Impulso tipo maniobra en seco (kV) 850 950 1050 1300 1300

Impulso tipo maniobra en húmedo (kV) 750 950 1050 1300 1300

Corriente nominal (A), IEC/IEEE

Conductor de Al 2000 1600 1600 1600 1600

Conductor de Cu 2500 2500 2500 2500 2500

Frecuencia nominal (Hz) 50-60 50-60 50-60 50-60 50-60

Sobretensión temporal (kV) IEC (tensión fase a tierra) 196 290 336 440 440

CA a frecuencia industrial en húmedo (kV) 460 n.a. 650 750 750

Frecuencia industrial en seco, prueba de rutina 1 min. (kV) 506 561 693 750 750

Capacidad nominal entre el conductor y la toma de pruebas C1 ± 10 % (pF),

con espacio para transformador de corriente TC = 300/600 mm

663/769 619/701 579/652 553/612 553/612

Corriente conductor

flexible

GSB 245 GSB 362 GSB 420 GSB 550-1675 y 550-1800

IEC IEEE IEC IEEE IEC IEEE IEC IEEE

1x50 mm2 190 130 160 110 140 100 120 80

1x95 mm2 290 200 280 190 240 170 200 140

1x150 mm2 410 290 380 260 370 300 350 240

(3x95) 285 mm2 700 490 570 400 570 400 510 350

(3x150) 450 mm2 900 630 850 590 830 580 740 510

(3x240) 720 mm2 1220 850 1120 780 1120 780 1000 700

Parámetros de uso normalesConsulte al proveedor si las condiciones exceden los parámetros normales que se indican a continuación.

Aplicación: Transformadores

Clasificación: Papel impregnado en resina, pasatapas condensador, aislador sumergido para exteriores, clase de

temperatura E (120 °C) según IEC 60137

Temperatura ambiente: +40 a -40 °C, según temperatura clase 3 de la norma IEC 60137.

(-60 °C según GOST 10693-81 en las partes aplicables).

Altitud del emplazamiento: < 1000 m

Nivel de lluvia y humedad: 1-2 mm lluvia/min en horizontal y en vertical, según IEC 60060-1, y 5 mm/min según IEEE

Nivel de contaminación: Según la línea de fuga específica y la norma IEC 60815

Fluido de inmersión: Aceite de transformador.

Temperaturas del aceite a la carga normal:

Temperatura media diaria máxima del aceite: +90 °C. Temperatura temporal máxima del aceite: +100 °C.

Temperaturas del aceite a sobrecargas de corta y larga duración:

Temperatura media diaria máxima del aceite: +90 °C. Temperatura temporal máxima del aceite: +115 °C.

Presión máx. del fluido: 100 kPa (sobrepresión)

Ángulo de montaje: Horizontal a vertical

Toma de pruebas: Dimensiones conformes con IEEE Potential tap type A. Ur = máx. 600 V

Toma de tensión: Dimensiones conformes con IEEE Potential tap type B. Ur = 6 kV

Capacidad C2 de la toma de pruebas: < 5000 pF

Conductor: Tubo central o conductor flexible desmontable.

Placa de características: Según IEC/IEEE.

Especificación técnica 50458 del Cenelec Sí, para el GSB 245 y el GSB 420

Características eléctricas


Dimensiones

Tabla 1. Dimensiones (sujetas a modificaciones sin previo aviso).

Tipo GSB N.º N.º 1ZSC...

(Al / Cu)

Dimensiones (mm)

L L1 L2 L3 L4 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7

245 901245-CAA / -CCA 2650 2005 920 305 195 373 405 228 335 490 400 450

-CBA / -CDA

-CAB / -CCB 1220

-CBB / -CDB

362 901362-CAA / -CCA 3540 2860 1035 340 195 372 446 274 335 535 400 450

-CBA / -CDA

-CAB / -CCB 1335

-CBB / -CDB

420 901420-CAA / -CCA 3920 3235 1090 345 195 376 480 300 335 560 450 500

-CBA / -CDA

-CAB / -CCB 1390

-CBB / -CDB

550-1675 901550-CAA / -CCA 4950 4230 1285 375 200 458 548 374 455 635 500 550

-CBA / -CDA

-CAB / -CCB 1585

-CBB / -CDB

550-1800 901550-FAA / -FCA 4950 4230 1285 375 200 458 548 374 455 635 500 550

-FBA / -FDA

-FAB / -FCB 1585

-FBB / -FDB

Tipo GSB N.º N.º 1ZSC...

(Al / Cu)

Toma de pruebas Corriente nominal

(A)

(Al / Cu)

Espacio para

transformador de

corriente TC (mm)

Peso neto (kg)

(Al / Cu)

Línea de fuga (mm)

Nominal Mínima

245 901245-CAA / -CCA Toma de pruebas 2000 / 2500 300 300 / 380 8705 8355

-CBA / -CDA Toma de tensión 6 kV 300 / 380

-CAB / -CCB Toma de pruebas 600 320 / 400

-CBB / -CDB Toma de tensión 6 kV 320 / 400









550-1675 901550-CAA / -CCA Toma de pruebas 1600 / 2500 300 950 / 1090 19242 18755




550-1800 901550-FAA / -FCA Toma de pruebas 1600 / 2500 300 950 / 1090 19242 18755

-FBA / -FDA Toma de tensión 6 kV 950 / 1090

-FAB / -FCB Toma de pruebas 600 1010 / 1150

-FBB / -FDB Toma de tensión 6 kV 1010 / 1150


L4

D4

D1

L L1B

D2

L3

CT

L2

Ø 70 *

Ø 96

D3

D5

D6

Ø 23 (12x)M12

R2 (2x)R5 (2x)

55

23,748

65

R8 (2x)

8°15°

D7

* Diámetro del orificio central

Fig. 4. Dimensiones.


152,5

D2

125

72

D3

Datos de conexión

El terminal externo debe especificarse en cada caso. Se puede utilizar junto con un conductor rígido desmontable, un terminal interno o un contacto inferior fijo.

Terminal externoEl terminal externo es un borne cilíndrico y se monta del mismo modo en todos los aisladores GSB, con independencia de su tamaño, corriente nominal y sistema de conexión interno. Todos los bornes GSB son, por tanto, válidos para los distintos aisladores GSB.

Fig. 5. Terminal externo.

Fig. 6. Coraza externa - GSB 420 y 550.

Terminal internoEl terminal interno para la conexión del conductor flexible desmontable es de cobre. Está formado por el borne, con un orificio para soldar el cable, y un anillo partido para el montaje. La coraza inferior se monta con un adaptador.

Si se utiliza un terminal interno, por el tubo central no pasa corriente.

Tabla 3. Terminal interno.

Fig. 7. Terminal interno.

El terminal completo incluye el borne, un anillo de apriete, una junta, tornillos y arandelas. Las funciones de contacto eléctrico y estanqueidad están totalmente separadas. Primero se fija el borne a la parte superior del aislador con 6 tornillos M10 que garantizan un contacto eléctrico apropiado. La superficie de contacto está situada dentro de la junta, bien protegida de la corrosión. A continuación se fijan al borne el anillo de apriete y la junta con 6 tornillos M8.

El terminal externo está disponible en varias configuraciones estándar. No obstante, bajo pedido también puede suministrarse en otras configuraciones.

Tabla 2. Terminal externo. Par máximo aplicable en el terminal externo: 200 Nm.

N.º cat. Material Chapado Diámetro del borne, D2

(mm)

1ZSC999001-AAA Aluminio - 30

1ZSC999001-AAB Aluminio - 60

1ZSC999001-AAC Cobre - 30

1ZSC999001-AAD Cobre - 40

Placa terminal independiente con pernosLa placa terminal independiente —disponible para bornes de ø30 mm— permite conectar el aislador al conductor de línea.

Coraza externaEsta coraza es la estándar para los modelos GSB 420 y 550. Los modelos GSB 245 y 362 cumplen todos los requisitos de las pruebas del IEC y el IEEE sin coraza externa. No obstante, si las líneas conectadas requieren blindaje adicional, se pueden encargar corazas externas (n.º ref. 2748 682-DN) también para estos modelos.


por dos tubos concéntricos de materiales distintos, diseñado para proporcionar la presión de contacto adecuada a todas las temperaturas. La varilla está dividida en dos partes a la altura de la brida. Si las condiciones de transporte lo requieren, se puede instalar una pieza de unión adicional en cualquier punto por debajo de la brida, a condición de que se indique en el pedido. Además, la sección inferior —con el contacto y la coraza— se puede sujetar a la tapa durante el transporte y el periodo de permanencia en almacén del transformador.

ABB dispone de contactos inferiores con 4 orificios roscados para terminales de cable. Los contactos inferiores son de cobre y de una pieza. Para estos contactos inferiores hay una coraza inferior adecuada (n.º ref. 1ZSC999003AEA). Para obtener más información, consulte Coraza inferior estándar. ABB suministra contactos inferiores especiales por encargo.

Tabla 4. Sistema de conductor rígido desmontable.

N.º cat. Tipo de conductor rígido desmontable

1ZSC999006 Conductor rígido inferior

1ZSC999007 Conductor rígido superior

152,5

D2

125

L2

25

60

L5

64 45

M12 (4x)

Orificio roscado M8 para cable de enfilado

H1 mín 200

Pieza de unión adicional (previo pedido)

Contacto inferior de tipo 1(estándar)

Contacto inferior de tipo 2(solo para conductor rígido y corazas inferiores adaptadas)

Fig. 8. Sistema de conductor rígido desmontable.

N.º cat. Diámetro del conductor, D3 (mm)

1ZSC999005-AAA 15

1ZSC999005-AAB 30

1ZSC999005-AAC 40

1ZSC999005-AAD 42

Sistema de conductor rígido desmontableEl sistema de conductor rígido desmontable presenta las siguientes ventajas respecto de otros sistemas empleados para altas corrientes:

– No es preciso prever tapas de visita en la cuba del transformador. – El tubo del aislador se usa como conductor. – No se precisa ningún soporte especial en el transformador,

como ocurre con los contactos de clavija. – El centrado del aislador en el transformador es perfecto.

El tubo central del aislador se utiliza como conductor. Los conductores flexibles del transformador están equipados con terminales de cable atornillados a un contacto inferior. El contacto va apretado contra la parte inferior del tubo del aislador por medio de una varilla de acero. El extremo superior de esta varilla va atornillado a un dispositivo de muelle formado


65 45

M12 (4x)

R25

R296

R350

80

265

R32

R9

142

258

Contacto inferior fijoEl sistema de contacto inferior fijo (n.º ref. 1ZSC999002-AAE) utiliza el mismo contacto inferior que el sistema de conductor rígido, es decir, un contacto de cobre de una pieza, con 4 orificios roscados para los terminales de cable. El sistema de contacto inferior fijo también usa el tubo central como conductor de corriente, pero está sujeto a dicho tubo con un anillo de tracción en lugar de una varilla desmontable. El anillo de tracción es de aluminio y se monta a rosca en el tubo central. A continuación, el contacto inferior se sujeta al anillo con seis tornillos M10, de forma similar al terminal exterior. La coraza inferior, n.º ref. 1ZSC999003-AEA es adecuada para el contacto inferior. El contacto inferior de tipo 2 no se puede usar con el sistema de contacto inferior fijo.

Coraza inferior estándarLa coraza inferior es de aluminio y va recubierta con pintura de resina epoxi aislante o con 3 mm de cartón prensado. El diseño facilita la instalación y debe utilizarse con contacto inferior de conductor rígido desmontable estándar, el sistema de contacto inferior fijo y el adaptador para el terminal interno.

Fig. 9. Contacto inferior fijo 1ZSC999002-AAE.

Fig. 10. Coraza inferior.

Tabla 5. Coraza inferior. El contacto inferior tipo 1 (consulte la Fig. 10) se debe usar junto con la coraza inferior estándar.

N.º cat. Recubrimiento

1ZSC999003-AEA Pintura epoxi

1ZSC999003-AEB Cartón prensado 3 mm

Aislamiento del conductorLos conductores flexibles desmontables deben aislarse con papel aislante impregnado en aceite al vacío o similar para garantizar una integridad suficiente del aislamiento. El aislante de papel debe tener al menos 2 mm y entrar 30 mm como mínimo en el orificio de la coraza inferior.


Corrientes admisiblesLos aisladores GSB cumplen los requisitos de la prueba de aumento de la temperatura del IEC para las corrientes indicadas en la tabla siguiente. Las corrientes de corta duración se calculan con arreglo a la norma IEC 60137 y son las indicadas en la Tabla 6.

Sobrecarga de los aisladores según IECSi se selecciona para el aislador un conductor con un 120 % de la corriente nominal del transformador, se considera que el aislador puede soportar las condiciones de sobrecarga especificadas en la norma IEC 600076-7, siempre que se den las condiciones siguientes: en caso de sobrecarga de emergencia de larga o de corta duración, la temperatura del aceite debe ser como máximo de 115 °C y la temperatura media diaria del aceite no debe superar los 90 °C.

Si las condiciones de sobrecarga son distintas de las que establece la norma IEC mencionada, consulte al proveedor las corrientes y temperaturas admisibles.

Corriente de corta duraciónLa corriente térmica nominal de corta duración (Iésima) se calcula con arreglo a la norma IEC 60137.

Tabla 6. Corriente de corta duración.

Aislador GSB Corriente

nominal

A

Corriente de

corta duración

(Iésima)

kA, rms, 2 s

Corriente dinámi-

ca (Id)

kA, pico

245 1600 40 100

362 1600 40 100

420 1600 40 100

550 1600 40 100

Carga mecánicaLas cargas operativas y de prueba en voladizo se indican en la Tabla 7. La fuerza se aplica en el centro del terminal exterior del aislador. Para requisitos extraordinarios, incluidos terremotos, condiciones ambientales externas y equipos pesados, consulte al proveedor. Las pruebas se realizan de acuerdo con las normas IEC 60137 e IEEE C57.19.00.

Tabla 7.

Aislador GSB Carga máx.

operativa en

voladizo para

montaje vertical

kN

Carga máx.

operativa

en voladizo

para montaje

horizontal

kN

Carga máx. de

prueba en voladizo

kN

245 2,8 2 5,6

362 3,2 2 6,3

420 3,3 2 6,6

550 6,5 4 13

Carga del conductor y carga mecánica


30°

R

CT

Recomendaciones sobre la ubicación

Fig. 11. Recomendaciones sobre la ubicación.

mín R5

Las tensiones máximas del aceite en la superficie del aislamiento del conductor no deben exceder los valores normales de los conductores aislados y componentes similares dentro del mismo transformador. Las recomendaciones que figuran junto a estas líneas pretenden servir únicamente a modo de orientación cuando no se efectúan cálculos completos.

Tabla 8.

Tipo TC (mm) R (mm)

GSB 245 300 325

GSB 245 600 325

GSB 362 300 360

GSB 362 600 360

GSB 420 300 460

GSB 420 600 460

GSB 550 300 510

GSB 550 600 510


Datos para pedidos

Fig. 12. Placa de características.

No olvide indicar lo siguiente al hacer su pedido:

– Tipo y número de referencia del aislador. – N.º de referencia del terminal interno, contacto inferior fijo o

conductor rígido desmontable, sección inferior y superior. – N.º de referencia del terminal externo. – Accesorios adicionales o modificaciones. – Prueba requerida, además de las pruebas rutinarias normales.

Ejemplo de pedido 1:

Aislador: GSB 245/1600/0,6 Composite,

toma de pruebas

1ZSC901245-CAB

Conexión: Conductor rígido desmontable,

inferior, pieza de unión adicional H1

= 300 mm

1ZSC999006

Conductor rígido desmontable,

superior, contacto inferior de tipo 1

estándar

1ZSC999007

Terminal

externo:

Cobre/Plata, D2 = 30 mm 1ZSC999001-AAC

Coraza inferior: Aislamiento epoxi 1ZSC999003-AEA

Ejemplo de pedido 2:

Aislador: GSB 420/1600/0,3 Composite,

toma de tensión

1ZSC901420-CBA

Conexión: Terminal interno D3 = 30 mm 1ZSC999005-AAB

Terminal

externo:

Aluminio, D2 = 60 mm 1ZSC999001-AAB

Coraza inferior: Aislamiento de cartón prensado 1ZSC999003-AEB

Contacto

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7, 3

0-10

-201

4ABB AB ComponentsSE-771 80 Ludvika, Suecia Teléfono: +46 240 78 20 00 Fax: +46 240 121 57 Correo electrónico: [email protected] www.abb.com/electricalcomponents

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