aisladores de mt y bt

8/18/2019 Aisladores de MT y BT

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Universidad Nacional de Asunción

Facultad de Ingeniería

Distribución de Energía Eléctrica

Taller Nº 5: Aisladores

Alumna: asmin de !oraes "amíre#

$I: 5%&&'(&

)an *oren#o + ,aragua-

.%/5

DESARROLLO TEÓRICO

Aisladores

En las líneas eléctricas aéreas0 los conductores deben ir aislados de los a1o-os

corres1ondientes2 *os conductores 3ue se em1lean en general no tienen aislación0

recibiendo el nombre de conductores desnudos2 ,or ello se necesita un elemento

intermedio denominado aislador0 de buenas 1ro1iedades dieléctricas0 3ue aísle

totalmente los conductores ba4o tensión0 de los a1o-os 3ue so1ortan la línea2 *a unión de

los conductores a los aisladores - de los aisladores a los a1o-os se eect6a 1or medio de


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1ie#as met7licas denominadas en general0 8erra4es - 3ue naturalmente est7n aislados

entre sí 1or medio del material 3ue constitu-e el aislador2

E9isten distintos ti1os de aisladores0 seg6n:

a *os materiales 3ue los com1onen2

b )u utili#ación ;interior o intem1eriec De acuerdo a la unción 3ue cum1lan

De acuerdo al material los aislantes m7s utili#ados son:

• Aisladores a base de reina e1o9ídica

• Aisladores de 1orcelana

• Aisladores org7nicos

• Aisladores de vidrio

De acuerdo al medio donde va a ser utili#ado:• ,ara interior

• ,ara e9terior

*a característica dierencial entre los aisladores 1ara interior e intem1erie es su

terminación su1ericial2

*os aisladores 1ara intem1erie tienen una orma constructiva dierente a los de

interior0 donde la resistencia su1ericial tiene 3ue ser ma-or2 *a terminación es del ti1o

es1e4ado0 1ara evitar 3ue se de1ositen 1artículas o elementos 3ue se 1uedan acumular

en el mismo0 modiicando su resistencia su1ericial2

*os aisladores 1ara uso interior0 tienen una menor resistencia su1ericial0 con una

terminación lisa - uniorme2

De acuerdo a su utili#ación 1odemos tener:


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*a misión undamental del aislador es evitar el 1aso de la corriente del conductor al

a1o-o2 Este 1aso de corriente 1uede 1roducirse 1or cual3uiera de las causas 3ue se citan

a continuación:

a ,or conductividad de masa: conducción a través de la masa del aislador0 como

corriente de uga2 $on los materiales 3ue se em1lean en la abricación de

aisladores0 la corriente de uga resulta des1reciable - no se tiene en cuenta2b ,or conductividad su1ericial: $ontorneando la 1arte e9terior del aislador 1or

aumento de su conductividad debido a la ormación de una ca1a de 8umedad0 de

1olvo o de sales de1ositadas sobre la su1ericie del aislador2c ,or 1eroración de la masa del aislador: Esta circunstancia tiene 1oca im1ortancia

en los aisladores 1ara ba4as tensiones0 debido a 3ue el material constitu-ente del

aislador es suiciente 1ara evitar la 1eroración2 En cambio en media - alta

tensión el 1eligro es ma-or0 sobre todo en aisladores de gran es1esor0 siendo mu-

diícil abricarlos de orma 3ue conserven sus 1ro1iedades dieléctricas en toda su

masa2 Un allo de estas 1ro1iedades en alg6n 1unto del interior del aislador 1uede

1rovocar su 1eroración2 ,or esta ra#ón0 los aisladores 1ara altas tensiones se

abrican en varias 1ie#as su1er1uestas de reducido es1esor0 unidas entre sí 1or

una 1asta es1ecial< de esta orma se evita el 1eligro de 3ue 1uedan e9istir deectos en el interior de la masa del aislador0 1ermitiendo 3ue la estructura de

éste 1ueda ser controlada cuidadosamente durante su abricación2d ,or descarga disru1tiva a través del aire: orm7ndose un arco entre el conductor -

el so1orte a través del aire0 cu-a rigide# dieléctrica no basta 1ara evitar la

descarga2 En ciertas ocasiones0 la rigide# dieléctrica del aire disminu-e como

sucede con la lluvia0 1or3ue los iletes de agua de lluvia 3ue se des1renden de la

su1ericie del aislador toman el 1otencial del conductor0 - se encuentran a menor

distancia del so1orte 3ue de a3uél2 Estas descargas 1ueden evitarse con un

dise=o adecuado de los de los aisladores 1ara intem1erie2 $uando son sometidos

a la acción de la lluvia< 1ara aumentar la distancia entre el conductor - el so1orte0

el 1eril de los aisladores se 8ace con una o de varias ondulaciones en orma decam1ana0 con lo 3ue aumenta la distancia dieléctrica0 elevando el valor de tensión

necesaria 1ara 3ue se orme el arco2

$onsideraciones de los materiales aislantes de los aisladores

Un dis1ositivo aislante constitu-e un condensador2 Entre las 1lacas de un condensador0

sometidas a una tensión U0 e9iste un cam1o eléctrico0 caracteri#ado 1or la magnitud

denominada intensidad de cam1o eléctrico - e91resada 1or:

a

U E =

siendoa

0 la distancia entre 1lacas2 )i

U

est7 e91resado en >? -a

en cm0 E

estar7

e91resado en >?@cm2

$ualidades es1ecíicas de los materiales aislantes


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1) Explicar cuáles so los pricipales !ac"ores #ue a!ec"a el e$e%eci&ie"o deu aislador' Cuáles ser(a los &ecais&os para &ii&iar dic*os e!ec"os+

El enve4ecimiento se reiere al 1roceso 3ue causa la alla del aislador 1ara 1oder cum1lir

con su unción2 De1endiendo de los materiales utili#ados en los aisladores0 de su dise=o -

de las condiciones ambientales0 se 1ueden generar dierentes mecanismos dedegradación 3ue 1ueden 1rovocar la alla del aislador2 Algunos de estos mecanismos son:

• Diversas ormas de alla mec7nica de la barra de ibra de vidrio ;brittle racture2

• Formación de caminos conductores sobre la su1ericie del material aislante

;trac>ing2

• A1arición de 1artículas del relleno en la su1ericie aislante ;c8al>ing2

• $ambios en el color base del material aislante ;colour c8anges2

• "om1imiento del material no cer7mico como resultado de la e91osición a altos

niveles de energía U? asociada con la 1resencia de corona ;corona cutting2

• $orrosión de las 1artes met7licas debido a la reacción 3uímica con el ambiente2

• !icroracturas su1ericiales con 1roundidades entre %2%/ - %2/ mm ;cra#ing2• "om1imiento del material ad8esivo usado 1ara unir 3uímicamente dos materiales

del aislador ;debonding2

• ,érdida signiicante del material aislante0 irreversible - no conductora ;erosion2

• E91osición de la barra de ibra de vidrio al ambiente ;e91osure o t8e core2

• Fracturas su1ericiales con 1roundidad ma-or a %2/ mm ;aligatoring2

• Fuga de grasa de las interaces aldónBcubierta o aldónBn6cleo 8acia la su1ericie

;grease lea>age2

• ,enetración de agua en orma lí3uida o va1or0 causando el ablandamiento de

cubierta o aldones ;8-drolisis2

• ,érdida de 8idroobicidad2

• ,érdida de ad8esión del sello de los 8erra4es ;1eeling2

• Da=os 1or arco de 1otencia ;1oCer arc damage2

• Da=os 1or 1eroración ;1uncture2

• )e1aración o a1ertura del material aislante ;s1litting2

• Da=os 1or vandalismo ;vandalism2

En condiciones secas - ambientes sin contaminación0 los aisladores no cer7micos tienen

una vida mu- larga2 *a 8umedad - la contaminación 1rovocan un incremento en la

corriente de uga sobre la su1ericie aislante2 *a e91eriencia 8a mostrado 3ue e9iste una

a1reciable dierencia en el nivel de corriente de uga entre los aisladores cer7micos - los

no cer7micos2

*a corriente de uga en los aisladores no cer7micos indica la 1érdida de la8idroobicidad de los aldones - cubierta2 )i la corriente de uga es suicientemente alta

1uede conducir a la ormación de ar3ueo de bandas secas2 El calor 1roducido 1or las

descargas en orma locali#ada causa erosión o carboni#ación2

*a clave 1ara dar ma-or tiem1o de vida a los aisladores no cer7micos es asegurar 3ue la

corriente de uga se mantenga en un nivel ba4o2 Debido a su 8idroobicidad0 los aisladores

no cer7micos de 8ule silicón satisacen este re3uerimiento esencial2 )in embargo0 una

distancia de uga 1rotegida bien dimensionada también reduce la corriente de uga2

Asimismo0 el mantenimiento 1or lavado natural o artiicial también incrementa su vida2

,ara el caso de aisladores cer7micos e9isten varios métodos de ins1ección 1ara detectar en cam1o aisladores con allas2 ,ara los aisladores de vidrio0 1or e4em1lo0 se re3uiere de

una sim1le ins1ección visual2 *a 1r7ctica con aisladores convencionales de sus1ensión es

tal 3ue0 en muc8as com1a=ías usuarias0 tanto el ti1o0 el 1eril0 la carga mec7nica - el

n6mero de aisladores en una cadena est7n normali#ados 1ara un nivel de volta4e -

contaminación2 )in embargo0 el reem1la#o de una cadena de aisladores convencionales


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1or un aislador no cer7mico re3uiere del an7lisis de varios actores clave del aislamiento -

re3uerimientos mec7nicos

,) Explicar las $e"a%as de ua Cadea de Aisladores so-re la de u soloaislador'

Em1leando una cadena de aisladores se 1uede elevar la tensión de uncionamiento con el

sim1le aumento de la longitud de la cadena2

En caso de rotura de un aislador0 no se interrum1e el servicio -a 3ue la cadena sigue

sustentando al conductor2 ,ara la re1aración solamente es necesario cambiar el elemento

averiado0 sin necesidad de cambiar el aislador com1leto0 lo cual re1resenta una gran

venta4a

.) I$es"i/ar 0 explicar so-re el esa0o de de"er&iaci de la Tesi dePer!oraci'

,uede ser este un ensa-o de recuencia industrial0 o si se establece en convenio 1revio0

un ensa-o de im1ulso2

,eroración a Frecuencia Industrial

Una ve# lim1ios - secos los aisladores se sumergen totalmente en 1osición invertida en

un reci1iente con un medio aislante adecuado0 ca1a# de im1edir descargas su1ericiales

sobre los aisladores2 )i el reci1iente es de metal0 sus dimensiones deben ser tales0 3ue la

distancia m7s corta entre un 1unto del aislador a las 1aredes del reci1iente sea0 1or lo

menos0 igual a una ve# - media veces el di7metro de la cam1ana m7s grande del

aislador2 *a tem1eratura del medio aislante debe ser la ambiente2 *a tensión de ensa-o se

a1lica normalmente entre las 1artes sometidas a tensión del aislador0 durante la inmersión

en el medio aislante0 debe evitarse la ormación de burbu4as de aire0 ba4o las cam1anas

del aislador0 1or3ue originan 1untos de concentración de tensiones eléctricas -a 3ue

re1resentan una disminución de la rigide# dieléctrica del medio aislante2 *a tensión de

ensa-o debe ser aumentada tan r71idamente como lo 1ermita la lectura del instrumento

de medición0 8asta la tensión de 1eroración es1eciicada0 no debiéndose 1roducirse la

1eroración 1or deba4o de ese valor de tensión2 )e 1uede destructivamente - a título

inormativo aumentar el valor de la tensión 8asta la 1eroración - registrarlo2 *a

resistividad del medio aislante se aconse4a 3ue sea del orden de /% a /%( o8ms 1or

metro2

2) Dia/ra&ar ua es"ruc"ura de 3i de L(ea'


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AISLADORES

• *ínea de media tensión 1rotegida en la 1arte su1erior

• *ínea de ba4a tensión0 sistema tri7sico tetrailar en la 1arte inerior

• ,oste de 8ormigón armado

• Aisladores de 1orcelana ti1o carrete

• Abra#aderas 1ara sostener el 8erra4e 3ue contiene los aisladores

CONCLUSIÓN

*os aisladores cum1len la unción de su4etar mec7nicamente el conductor manteniéndolo

aislado de tierra - de otros conductores2

Deben so1ortar la carga mec7nica 3ue el conductor transmite a la torre a través de ellos2

Deben aislar eléctricamente el conductor de la torre0 so1ortando la tensión en condiciones

normales - anormales0 - sobretensiones 8asta las m79imas 1revistas2

*a tensión debe ser so1ortada tanto 1or el material aislante 1ro1iamente dic8o0 como 1or

su su1ericie - el aire 3ue rodea al aislador2

istóricamente se 8an utili#ado distintos materiales0 1orcelana0 vidrio0 - actualmente

materiales com1uestos0 - la evolución 8a ocurrido en la b6s3ueda de me4ores

características - reducción de costos2

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