ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION G. A. Tarsia; M.Higes; G. M. Gallo UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL FACULTAD REGIOMAL BUENOS AIRES

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION A principios del siglo XIX se descubre que la corriente eléctrica es la fuente de campos magnéticos. Todas las instalaciones eléctricas en los niveles de generación, transmisión, distribución y usuarios o consumidores finales son fuentes de campos magnéticos. La Resolución N° 77/98 de la Secretaría de Energía adopta como valor límite de Campo Magnético 25 μT en el borde de la franja de servidumbre, fuera de ella y en el borde perimetral de las subestaciones, medido a un metro del nivel del suelo.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Ley de Biot-Savart: dB: Vector campo magnético. m0: Permeabilidad magnética del vacío. i: Corriente eléctrica instantánea. Ley de Ampere: dl: Diferencial de longitud.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Profundidad de penetración: Considera que la atenuación del campo magnético se debe al efecto de las corrientes de Focault sobre el blindaje. Efecto de atenuación de B: La eficiencia del blindaje se define según: d : Profundidad de penetración f: Frecuencia m0: Permeabilidad magnética del vacío mr: Permeabilidad relativa s: Conductividad eléctrica h : Eficiencia del blindaje Bi: Campo magnético inicial Bf: Campo magnético final

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION BANCO DE ENSAYO DE MUSTRAS: Se dispuso de un conductor rectilíneo de cobre de 0,47 m de longitud. Fuente de tensión de C.A. regulable. Pie metálico en cuadratura con la estructura soporte del conductor. Medidor de campo magnético

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Campo magnético en aire. Cálculo de la profundidad de penetración. Material mr s (s/m) f (Hz) δ (m) Cu 1 5.8 107 50 0.0094 Al 3.78 108 0.0116 Fe-Si 275 8.4 107 0.0015

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Influencia del blindaje con láminas de Fe - Si.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Sensibilidad al espesor del blindaje.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Vista en planta de un CT tipo. Las fuentes de campo magnético más importantes son : El transformador de distribución. El tablero de BT. Las barras de vinculación entre el tablero de BT / transformador. La barra colectora perimetral.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Las medidas técnicas que podemos adoptar para el control pasivo del campo magnético consisten en: Alejar las fuentes de campo magnético. Emplear materiales ferromagnéticos como pantallas. Adoptar un método activo de control de campo (no se analiza en este trabajo). Disponer los conductores de BT de modo tal de reducir el campo magnético resultante. Evitar excesivas corrientes en la barra colectora perimetral.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Valor de proyectados de B antes de la remediación 29 mT. Se instalaron placas de Fe-Si en la pared lateral detrás del tablero. Valores proyectados de B=12,5 mT. Eficiencia de la medida técnica h = 0,57

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Valores de B antes de la remediación 35 mT. Se retiraron las barras de BT que vinculaban el transformador y el tablero Se instaló bandeja portacables con conductores unipolares y placas de Fe-Si en el cielorraso y por encima de la bandeja. Valores proyectados de B=6 mT. Eficiencia de la medida técnica h = 0,83

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Valores de B antes de la remediación 45 mT medidos en la montante. Valores de B de 15 mT. Eficiencia de la medida técnica h =0,67.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Valores previos de B 35 mT medidos en la proyección de los interruptores de MT. Valores de B proyectados de 20 mT. Eficiencia de la medida técnica h =0,43. Ingreso de cables en MT

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION RECOMENDACIONES: Reemplazar las barras de vinculación de BT entre el transformador y el tablero, por conductores unipolares dispuestos en tresbolillo sobre bandeja. Rotar el transformador para alejar los aisladores de BT respecto de la pared. Instalando una pantalla de material ferromagnético. Instalar una pantalla de material ferromagnético en la parte posterior del tablero de BT. - La conexión del neutro del transformador y el electrodo de la puesta a tierra deben ser coincidentes o en su defecto estar separadas por la mínima distancia. CT típico CT propuesto

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION RECOMENDACIONES: Toda pantalla magnética debe ser de material de alta permeabilidad magnética. Las chapas deben estar con los dominios orientados en el sentido del campo magnético. El espesor del blindaje no debe ser muy superior a d. Se evitarán los efectos de borde adoptando geometrías curvas.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Campos magnéticos en una disposición en tresbolillo. RECOMENDACIONES: La disposición en tresbolillo reduce el B resultante a consecuencia de la menor distancia media entre los cables y un punto genérico del espacio y su composición vectorial, en comparación a una disposición coplanar Campos magnéticos en una disposición coplanar.

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y CENTROS DE TRANSFORMACION Sobre los autores: Gustavo Tarsia: Ing.Electricista. Jefe de Estudios y Proyectos - EDESUR SA.- Docente de Física, Instalaciones Elécticas y Acusticas y Fuentes No Convencionales de Energía – U.T.N. F.R.B.A. - mailto:gtarsia@gmail.com   Martín Higes: Ing. Electrónico. Supervisor Técnico del Dto. Mediciones – EDESUR SA. -. Docente de Medidas Eléctricas y Laboratorio de Máquinas Electricas.- U.T.N. F.R.B.A. - mailto:mar_an@speedy.com.ar Germán Gallo: Estudiante de 5ª año de Ing.Eléctrica U.T.N. F.R. Avellaneda. Técnico Area Programación- EDESUR SA. -mailto:ingmg2006@yahoo.com.ar