Como afecta la altura en los motores eléctricos y en los transformadores

UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
ESPE EXTENSIÓN LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ENERGÍA Y MECÁNICA
CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA
Como afecta la altura en los motores
eléctricos y en los transformadores
ESTUDIANTE: MORALES BARRENO ALEXIS SEBASTIÁN
DOCENTE:
HALLO CARRASCO VICENTE DAVID
FECHA:
13/07/2021
ASIGNATURA
NRC
MAQUINAS ELÉCTRICAS
4944
MAYO 2021 – SEPTIEMBRE 2021
1. Objetivos
1.1. Objetivo general
Aprender cómo afecta la altura en los motores eléctricos y en los transformadores
1.2. Objetivos específicos
• Conocer la razón por la cual la altura afecta equipos eléctricos como motores y
trasformadores.
• Saber a qué altura especifica comienza a existir un efecto negativo en los equipos
eléctricos.
2. Consulta
2.1. Influencia de la altitud
Habitualmente la rigidez dieléctrica se define como el límite de la magnitud de campo
eléctrico, para el cual un material pierde sus características aislantes y pasa a ser
conductor. En especial la rigidez dieléctrica del aire es dependiente de la presión
atmosférica y de la temperatura del aire. Un objeto, con propiedades de aislación
definidas tiene una aislación externa, que es dependiente del aire, y que podría ser crítica.
Una vez que las instalaciones eléctricas o bien elementos eléctricos se proyectan para ser
instalados en sitios con alturas más grandes a 1.000m sobre el grado del océano, el
decrecimiento de la rigidez dieléctrica del aire puede producir que no sean soportadas
sobretensiones que al grado del océano no traerían secuelas. Los conceptos vinculados
con ello se discuten en la Ley de Paschen. (Paschen, 1889)
𝑉=
𝑎(𝑝𝑑)
ln(𝑝𝑑) + 𝑏
1. Ley de Paschen
Fuente: (Paschen, 1889)
𝑎, 𝑏: 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑜𝑠𝑖𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑔𝑎𝑠
𝑑: 𝑑𝑖𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑒 𝑙á𝑚𝑖𝑛𝑎𝑠 [𝑚]
𝑝: 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 [𝑎𝑡𝑚]
𝑉: 𝑇𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛 𝑑𝑖𝑠𝑟𝑢𝑝𝑡𝑖𝑣𝑎 [𝑉𝑜𝑙𝑡]
La temperatura y la presión barométrica determinan el valor de la densidad relativa del
aire, en tanto que la humedad relativa además es un componente de interés en el diseño
de las instalaciones, por esto se necesita integrar los dos componentes en los cálculos
referentes a equipamientos emplazados en sitios de gran elevación. Sin embargo, si bien
la alteración de la densidad del aire con el crecimiento de la elevación es un aspecto
esencial para tener en cuenta en el diseño de las aislaciones. (Paschen, 1889)
Figura 1. Variación de la Presión atmosférica con la Altura
Fuente: (Vicuña, 2009)
Figura 2. Variación de la Temperatura ambiente con la Altura
Fuente: (Vicuña, 2009)
3. Conclusiones
•
•
Los sistemas eléctricos de media y baja tensión se ven afectados por la altura
superior a 1.000m.
En altitudes superiores a los 1000m se emplean diferentes factores de derrateo (El
derrateo consiste en la reducción controlada de la potencia del inversor) de
acuerdo con el equipo.
4. Recomendaciones
•
•
Debe ser estudiado de manera particular cada caso de aplicación de equipos
eléctricos, cuando se encuentren este tipo de condiciones.
Se recomienda consultar con el fabricante para saber con exactitud el margen al
que podemos exponer el equipo en condiciones atmosféricas que le puedan
afectar.
5. Bibliografía
Paschen, F. (1889). Acerca de la diferencia de potencial requerida para la transferencia
de chispas en aire, hidrógeno y dióxido de carbono a diferentes presiones.
Londres: Forgotten Books.
Vicuña, C. G. (2009). Métodos prácticos para lograr ahorros de energía eléctrica. Electro
Industria, 6-7.