Quito Ecuador EXTRACTO TRANSFORMADORES DE POTENCIA PARTE 10-1: DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES DE RUIDO. GUÍA DE APLICACIÓN. (IEC :2005, IDT)

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Quito – Ecuador

NORMA TÉCNICA

ECUATORIANA

NTE INEN-ISO 60076-10-1

Primera edición 2014-01

TRANSFORMADORES DE POTENCIA PARTE 10-1:

DETERMINACIÓN DE LOS NIVELES DE RUIDO. GUÍA DE APLICACIÓN. (IEC 60076-10-1:2005, IDT)

POWER TRANSFORMERS. PART 10-1: DETERMINATION OF SOUND LEVELS.

APPLICATION GUIDE. (IEC 60076-10-1:2005, IDT)

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Correspondencia:

Esta Norma Técnica Ecuatoriana es una traducción idéntica de la Norma Internacional ISO 60076-10-1:2005

DESCRIPTORES: Transformadores, potencia, ruido ICS: 29.180

47 Páginas

EXTRACTO

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Prólogo nacional

Esta Norma Técnica Ecuatoriana NTE INEN-IEC 60076-10-1 es una traducción idéntica de la Norma Internacional IEC 60076-10-1:2005 “Power transformers. Part 10-1: Determination of sound levels.

application guide”, la fuente de la traducción es la norma adoptada por AENOR. El comité nacional responsable de esta Norma Técnica Ecuatoriana y de su adopción es el Comité Interno del INEN.

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- 3 - IEC 60076-10-1:2005

ÍNDICE

Página

PRÓLOGO ... 5

INTRODUCCIÓN ... 7

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ... 7

2 NORMAS PARA CONSULTA... 7

3 FÍSICA BÁSICA DEL SONIDO ... 7

3.1 Presión acústica, p ... 7

3.2 Velocidad de partículas, u ... 8

3.3 Intensidad acústica, I ... 8

3.4 Potencia acústica, W... 8

3.5 Campos acústicos ... 8

4 FUENTES Y CARACTERÍSTICAS DEL SONIDO EN TRANSFORMADORES Y REACTANCIAS... 9

4.1 Generalidades ... 9

4.2 Fuentes ... 10

4.3 Transmisión de las vibraciones ... 14

4.4 Radiación acústica... 15

5 PRINCIPIOS DE MEDIDA ... 15

5.2 Medida del nivel de presión acústica ... 16

5.3 Medidas de intensidad acústica... 16

5.4 Guía para las medidas en banda estrecha... 17

6 COMPARACIÓN DE MÉTODOS DE MEDIDA... 20

6.2 Sensibilidad del método de presión acústica al entorno de ensayo ... 20

6.3 Sensibilidad del método de intensidad acústica al entorno de ensayo ... 22

6.4 Guía para la selección del método... 23

7 ASPECTOS PRÁCTICOS DE REALIZACIÓN DE MEDIDAS ACÚSTICAS ... 24

7.2 Orientación del objeto de ensayo ... 24

7.3 Número de puntos de medida sobre una superficie de medida ... 24

7.4 Elección del separador de micrófonos para medidas de intensidad acústica... 25

7.5 Impacto de ruido de fondo en las medidas de intensidad acústica... 25

7.6 Medidas en presencia de pantallas insonorizadoras ... 26

8 DIFERENCIA ENTRE LOS ENSAYOS EN FÁBRICA Y LAS MEDIDAS DEL NIVEL ACÚSTICO EN CAMPO... 27

8.2 Factor de potencia de la carga ... 27

8.3 Corriente de carga... 27

8.4 Tensión de funcionamiento... 28

8.5 Temperatura de funcionamiento ... 28

8.6 Armónicos en la tensión y en la corriente de carga... 28

8.7 Magnetización de corriente continua ... 28

8.8 Efectos del flujo remanente ... 28

8.9 Creación del nivel acústico debido a las reflexiones... 29

AENOR AUTORIZA EL USO DE ESTE DOCUMENTO A LAS PERSONAS AUTORIZADAS DEL MINISTERIO DE INDUSTRIAS Y PRODUCTIVIDAD

EXTRACTO

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8.10 Influencia de la distancia cuando se realizan medidas en campo ... 29

8.11 Transformadores de convertidor con reactancias y/o transformadores de interfase de núcleo saturable ... 30

9 ESPECIFICACIÓN DE LOS NIVELES ACÚSTICOS DE TRANSFORMADORES Y REACTANCIAS ... 30

9.2 Niveles de ruido garantizados ... 30

9.3 Elección del método de ensayo ... 31

9.4 Condiciones de carga ... 32

9.5 Equipos auxiliares de refrigeración... 33

9.6 Regulación de tensión ... 33

9.7 Condiciones de funcionamiento en campo ... 33

9.8 Ejemplo de especificación de ruido parar transformador de potencia y refrigeración auxiliar (véase anexo A)... 33

9.9 Ejemplo de especificación de ruido para transformador de distribución (véase anexo B) ... 33

ANEXO A (Informativo) EJEMPLO TRATADO: TRANSFORMADOR DE POTENCIA CON AUXILIARES DE REFRIGERACIÓN MONTADOS EN UNA ESTRUCTURA SEPARADA > 3 m DE LA PRINCIPAL SUPERFICIE DE RADIACIÓN DEL TRANSFORMADOR. NIVEL DE POTENCIA ACÚSTICA DETERMINADO A TRAVÉS DEL MÉTODO DE PRESIÓN ACÚSTICA ... 34

ANEXO B (Informativo) EJEMPLO TRATADO: TRANSFORMADOR DE DISTRIBUCIÓN, POTENCIA ACÚSTICA DETERMINADA A TRAVÉS DEL MÉTODO DE INTENSIDAD ACÚSTICA SÍNCRONA... 43

Figura 1 Ejemplo de curvas mostrando el cambio relativo de longitud para un tipo de laminación de núcleo durante ciclos completos de una inducción aplicada de corriente alterna de 50 Hz para diferentes densidades máximas de flujo Bmáx. = 1,2 T – 1,9 T ... 10

Figura 2 Inducción (línea continua) y cambio relativo de la longitud de un núcleo magnético (línea de puntos) en función del tiempo para una inducción máxima de corriente alterna de 1,8 Tesla, 50 Hz, sin polarización en corriente continua ... 11

Figura 3 Ejemplo de curva mostrando el cambio relativo de longitud de laminación durante un ciclo completo de inducción aplicada en corriente alterna con una pequeña polarización de corriente continua: 1,8 T, 50 Hz y 0,1 T, 0 Hz.... 11

Figura 4 Inducción (línea clara) y cambio relativo de la longitud de laminación (a puntos) como función del tiempo, debido a una inducción aplicada de corriente alterna, con una pequeña polarización de continua: 1,8 T, 50 Hz y 0,1 T, 0 Hz ... 12

Figura 5 Incremento de nivel acústico con corriente continua en los arrollamientos... 12

Figura 6 Espectro acústico típico de la corriente de carga medido en condiciones de cortocircuito... 13

Figura 7 Instalación de micrófono... 17

Figura 8 Entorno de ensayo ... 21

Figura 9 Distribución de las perturbaciones de la presión acústica en el entorno de ensayo. 22 Figura 10 Figura de un transformador tipo seco mostrando los puntos de medida ... 25

Figura 11 Ilustración del ruido de fondo pasando a través de la zona de ensayo y el sonido irradiado desde el objeto de ensayo. Las posiciones de los pares de micrófonos se indican mediante círculos vacíos (micrófono A) o llenos (micrófono B) ... 26

Tabla 1 Valores de la ponderación A en función de la frecuencia ... 19

EXTRACTO

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- 5 - IEC 60076-10-1:2005

COMISIÓN ELECTROTÉCNICA INTERNACIONAL

Transformadores de potencia

Parte 10-1: Determinación de los niveles de ruido Guía de aplicación

PRÓLOGO

1) IEC (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización, que comprende todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de IEC). El objetivo de IEC es promover la cooperación internacional sobre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otras actividades, IEC publica Normas Internacionales, Especificaciones Técnicas, Informes Técnicos, Especificaciones Disponibles al Público (PAS) y Guías (de aquí en adelante “Publicaciones IEC”). Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de IEC que esté interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentales relacionadas con IEC también participan en la elaboración. IEC colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO), de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas.

2) Las decisiones formales o acuerdos de IEC sobre materias técnicas, expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión sobre los temas relativos a cada comité técnico en los que existe representación de todos los Comités Nacionales interesados.

3) Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional y se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales mientras se hacen todos los esfuerzos razonables para asegurar que el contenido técnico de las publicaciones IEC es preciso, IEC no puede ser responsable de la manera en que se usan o de cualquier mal interpretación por parte del usuario.

4) Con el fin de promover la unificación internacional, los Comités Nacionales de IEC se comprometen a aplicar de forma transparente las Publicaciones IEC, en la medida de lo posible en sus publicaciones nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Publicación IEC y la correspondiente publicación nacional o regional debe indicarse de forma clara en esta última.

5) IEC no establece ningún procedimiento de marcado para indicar su aprobación y no se le puede hacer responsable de cualquier equipo declarado conforme con una de sus publicaciones.

6) Todos los usuarios deberían asegurarse de que tienen la última edición de esta publicación.

7) No se debe adjudicar responsabilidad a IEC o sus directores, empleados, auxiliares o agentes, incluyendo expertos individuales y miembros de sus comités técnicos y comités nacionales de IEC por cualquier daño personal, daño a la propiedad u otro daño de cualquier naturaleza, directo o indirecto, o por costes (incluyendo costes legales) y gastos derivados de la publicación, uso o confianza de esta publicación IEC o cualquier otra publicación IEC.

8) Se debe prestar atención a las normas para consulta citadas en esta publicación. La utilización de las publicaciones referenciadas es indispensable para la correcta aplicación de esta publicación.

9) Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta Publicación IEC puedan ser objeto de derechos de patente. No se podrá hacer responsable a IEC de identificar alguno o todos esos derechos de patente.

La Norma Internacional IEC 60076-10-1 ha sido elaborada por el comité técnico 14 de IEC:

Transformadores de potencia.

Esta norma debe usarse conjuntamente con la Norma IEC 60076-10.

El texto de esta norma se basa en los documentos siguientes:

FDIS Informe de voto

14/505/FDIS 14/513/RVD

EXTRACTO

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El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información sobre la votación para la aprobación de esta norma.

Esta norma ha sido elaborada de acuerdo con las Directivas ISO/IEC, Parte 2.

La Norma IEC 60076 consta de las siguientes partes, bajo el título general Transformadores de potencia:

Parte 1: Generalidades.

Parte 2: Calentamiento.

Parte 3: Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento en el aire.

Parte 4: Guía para el ensayo del impulso tipo rayo e impulso tipo maniobra. Transformadores de potencia y reactancias.

Parte 5: Aptitud para soportar cortocircuitos.

Parte 6: Reactancias (en estudio).

Parte 7: Guía de carga para transformadores de potencia sumergidos en aceite.

Parte 8: Guía de aplicación.

Parte 10: Determinación de los niveles de ruido.

Parte 10-1: Determinación de los niveles de ruido. Guía de aplicación.

Parte 11: Transformadores de tipo seco.

Parte 12: Guía de carga para transformadores de tipo seco (en estudio).

Parte 13: Transformadores autoprotegidos rellenos de aceite.

Parte 14: Diseño y aplicación de transformadores de potencia sumergidos en liquido utilizando materiales aislantes de alta temperatura.

Parte 15: Transformadores de potencia de tipo rellenos de gas (en estudio).

El comité ha decidido que el contenido de esta norma (la norma base y de sus modificaciones) permanezca vigente hasta la fecha de mantenimiento indicada en la página web de IEC

"http://webstore.iec.ch" en los datos relativos a la norma específica. En esa fecha, la norma será – confirmada;

– anulada;

– reemplazada por una edición revisada; o – modificada.

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- 7 - IEC 60076-10-1:2005

Transformadores de potencia

Parte 10-1: Determinación de los niveles de ruido Guía de aplicación

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta parte de la Norma IEC 60076 proporciona información de soporte para ayudar a fabricantes y compradores a aplicar las técnicas de medida descritas en la Norma IEC 60076-10. Se describen las fuentes y las características del sonido en transformadores y reactancias. Se da una guía práctica para realizar las medidas, y se examinan los factores que pueden influir en la precisión de los métodos. Esta guía de aplicación también clarifica aquellos factores que deberían acordarse entre fabricante y comprador, cuando se especifica un transformador o una reactancia, e indica por qué los valores medidos en fábrica pueden ser distintos de aquellos medidos en fábrica pueden ser distintos de aquellos medidos en campo.

Esta guía se aplica a transformadores y reactancias junto con sus equipos de refrigeración asociados.

2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta).

IEC 60076-10:2005 Transformadores de potencia. Parte 10: Determinación de los niveles de ruido.

3 FÍSICA BÁSICA DEL SONIDO 3.1 Presión acústica, p

El sonido puede definirse como cualquier variación de presión (en agua, aire u otro medio elástico), que el oído humano puede detectar. Las variaciones de presión viajan a través del medio (aire para los propósitos de este documento) desde la fuente del sonido al oído del oyente. El número de variaciones cíclicas de presión por segundo se llama "frecuencia"

del sonido y se mide en hercios (Hz). La frecuencia del sonido produce su propio tono y paso distintivos. El rumor de un transformador es de baja frecuencia, fundamentalmente 100 Hz o 120 Hz, mientras que se trata de un silbido en alta frecuencia, normalmente por encima de 3 kHz. El rango normal de percepción de una persona joven y sana va de 20 Hz a 20 kHz.

Otra característica utilizada para describir un sonido es la amplitud de las fluctuaciones de presión, que se mide en Pascales (Pa). El sonido más débil que el oído humano puede percibir depende fuertemente de la frecuencia; a 1 kHz tiene una amplitud de 20 µPa. El umbral del dolor corresponde a una presión acústica más de un millón de veces mayor.

Por lo tanto, para evitar la utilización de grandes números, se utiliza la escala de decibelios (dB).

La escala de dB es "logarítmica", y utiliza 20 µPa como nivel de referencia p0, que corresponde a 0 dB. El nivel de la presión acústica Lp se define en la ecuación 1:

2

p 2

0

10 lgp

L = p (1)

donde p es la presión acústica medida mediante un micrófono. La presión acústica es una magnitud escalar, es decir, que sólo tiene amplitud.

EXTRACTO

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60076-10-1

APLICACIÓN. (IEC 60076-10-1:2005, IDT)

ORIGINAL:

Fecha de iniciación del estudio:

2013-11-25

REVISIÓN:

La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma

Oficialización con el Carácter de Por Resolución No.

Publicado en el Registro Oficial No.

Fecha de iniciación del estudio:

Fechas de consulta pública: 2013-11-27 al 2013-12-12 Comité Interno del INEN:

Fecha de iniciación: 2013-12-13 Fecha de aprobación: 2013-12-13 Integrantes del Comité Interno:

NOMBRES: INSTITUCIÓN REPRESENTADA:

Eco. Agustín Ortiz (Presidente) Ing. José Luis Pérez

Ing. Paola Castillo

DIRECCION EJECUTIVA

COORDINACIÓN GENERAL TÉCNICO DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

Ing. Tatiana Briones DIRECCIÓN DE VALIDACIÓN Y

CERTIFICACIÓN Ing. Laura González

Ing. Bolívar Cano

DIRECCIÓN DE METROLOGÍA DIRECCION DE REGLAMENTACIÓN Ing. Gonzalo Arteaga (Secretaría Técnica) DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN

Otros trámites: Compromiso Presidencial N° 20549 del 08 de junio del 2013, para el fortalecimiento de normas del Instituto Ecuatoriano de Normalización – INEN

La Subsecretaría de la Calidad del Ministerio de Industrias y Productividad aprobó este proyecto de norma

Oficializada como: Voluntaria Por Resolución No. 13536 de 2013-12-20 Registro Oficial No. 159 de 2014-01-10

EXTRACTO

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Instituto Ecuatoriano de Normalización, INEN - Baquerizo Moreno E8-29 y Av. 6 de Diciembre Casilla 17-01-3999 - Telfs: (593 2)2 501885 al 2 501891 - Fax: (593 2) 2 567815

Dirección Ejecutiva: E-Mail: [email protected] Dirección de Normalización: E-Mail: [email protected]

Regional Guayas: E-Mail: [email protected] Regional Azuay: E-Mail: [email protected] Regional Chimborazo: E-Mail: [email protected]

URL:www.inen.gob.ec