Diseño y construcción de un divisor de tensión para medición de tensiones residuales en dispositivos de protección contra sobretensiones tipo limitador tensión de BT

Abstract

En la Universidad Distrital Francisco José de Caldas Facultad Tecnológica, a través de los grupos de investigación existente para el área de Ingeniería en Distribución y Redes Eléctricas e Ingeniería eléctrica por ciclos propedéuticos, se han venido realizando diferentes trabajos de grado para el laboratorio de Alta tensión con el objeto de fomentar una mayor formación académica, no solo limitada a la teoría sino a la práctica para observar los diferentes fenómenos eléctricos que pueden surgir al generar y medir altas tensiones AC, DC o impulsos de tensión y corriente. Este trabajo de grado tiene como finalidad construir un equipo capaz de medir las tensiones residuales en varistores, como un aporte al grupo de investigación GIPUD de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, señales que actualmente no se pueden medir en el laboratorio de la facultad, porque los equipos que han sido elaborados en los diferentes trabajos de grado tienen funciones específicas y altos niveles de tensión (140 kV), en las cuales no se contempló la posibilidad de medir estas tensiones que pueden llegar a ser de difícil captación por el comportamiento eléctrico que presentan los varistores frente a impulsos normalizados de corriente. En la primera etapa se realizó un estudio minucioso de los divisores existentes y sus respectivas configuraciones para observar el comportamiento y el tipo de señales que estaban en capacidad de medir, en esta sección se puedo determinar qué tipo de divisor se acomodó a los requerimientos de medida tomando como referencia el objeto de prueba que era el varistor. Una vez estudiada las configuraciones de los divisores y sus tiempos de respuesta se procedió a diseñar el divisor apropiado para medir tensiones residuales, fundamentado en estudios y teorías mediante simulaciones en Orcad 9.1, para capturar el 95% del espectro de frecuencia de la tensión residual del varistor. Partiendo de los resultados teóricos y prácticos obtenidos, se procedió a seleccionar los elementos que mejor se comportaron para la construcción del divisor seleccionado y su nivel de tensión elegido. Después de la construcción del divisor se realizaron las diferentes pruebas de verificación y patronamiento para sacar las respectivas conclusiones. Por último se elaboró un manual de operación del equipo fabricado.