AISLADORES - (TP nº 6) - Instalaciones y Aplicaciones de la Energía (7º Año)

AISLADORES

AISLADORES PARA LÍNEAS AÉREAS

Generalidades

Los conductores de una línea aérea deben estar mecánicamente conectados y eléctricamente aislados de las estructuras. Los aisladores se utilizan para fijar los conductores a las estructuras y deben estar dimensionados de forma de soportar los esfuerzos mecánicos y eléctricos que produzcan.

Las solicitaciones eléctricas son por supuesto las de tensión nominal, debiendo soportar además la elevación de tensión de las fases al producirse cortocircuitos monofásicos, bifásicos, etc.

Elección del aislador

Para la elección del tipo de aislador debe considerarse fundamentalmente las características eléctricas y mecánicas. Los esfuerzos mecánicos a los que se ven sometidos los aisladores por acción de las líneas que soportan pueden ser de importancia. Desde el punto de vista eléctrico el aislador debe cumplir con su cometido, o sea, no dejar pasar la corriente del conductor al soporte. Las causas de esas corrientes pueden ser las siguientes:

a.    Conductividad de la masa: considerando los materiales utilizados en los aisladores, la corriente de pérdida resulta insignificante.

b.    Conductibilidad superficial: la cual se ve favorecida por la humedad, el polvo acumulado o bien por depósitos de sales que cubren la superficie del aislador.

c.    Perforación de la masa aislante: para tensiones poco elevadas el espesor de la masa de porcelana es suficiente para evitar la perforación, en cambio para AT no es conveniente conformar aisladores de grandes espesores dado que ello implicaría lograr una cocción homogénea lo cual resulta difícil.

d.    Descarga disruptiva: se provoca en este caso un arco entre el conductor y el soporte a través del aire cuya rigidez no resulta suficiente para soportar la descarga. Se facilita la disrupción con la humedad y con lluvia, fundamentalmente cuando ésta última es con cierto ángulo.

Para el diseño de un aislador tipo intemperie debe tenerse en cuenta la longitud de la línea de fugas y una geometría tal que se mantenga limpio con la acción de la lluvia. Por otra parte la superficie debe ser tal que al producirse el contorneamiento del aislador por un arco no quede formado en su superficie un camino conductor. Además debe existir un amplio margen de seguridad en la tensión de perforación.

Aisladores de porcelana

Los aisladores se construyen de porcelana esmaltada, vidrio o resinas epoxi. La porcelana se consigue por vitrificación a altas temperaturas de una mezcla de arcilla, feldespato y sílice. Es muy importante que la porcelana esté libre de grietas, huecos y tensiones internas originadas en el enfriamiento. El esmaltado, ademán de darle una mejor terminación, dificulta el depósito de polvo y suciedad en general sobre la superficie dado que la misma queda totalmente lisa. Además, para lograr un mejor comportamiento del conjunto la rigidez dieléctrica del barniz es sensiblemente igual a la de la porcelana. También son similares los coeficientes de dilatación evitando ello fisuras o descascaramiento de la superficie, o sea que la porcelana debe ser de elevada resistencia mecánica, gran rigidez dieléctrica e insensibles a las inclemencias climáticas (altas temperaturas).

Aisladores de vidrio.

Los aisladores de vidrio poseen cualidades que los constituyen en los más adecuados para el aislamiento en líneas aéreas de AT. El vidrio es el resultado de la solidificación progresiva, sin vestigios de cristalizaciones, de mezclas homogéneas de óxidos en fusión. La naturaleza y proporciones de éstos óxidos permiten la obtención de vidrios comerciales con propiedades muy variadas (eléctricas, térmicas, etc.).

AISLADORES PARA INTERIOR

La función que debe cumplir un aislador de interior, es similar a un aislador de exterior, pero sus características son diferentes puesto que no deben estar sometidos a los agentes climáticos.

Dichos aisladores son construidos en resina epoxi.

Los problemas principales que presentaban los aisladores epóxicos clásicos eran provocados por:

- Efectos de rayos UV.

- Absorción de humedad en el aislador

- Carbonización de sectores superficiales, en mayor o menor grado de acuerdo al ambiente al que el aislador estaba expuesto y al nivel de mantenimiento recibido.

- Decoloración y degradación de la superficie inicialmente brillosa del aislador.

Los aisladores actualmente empleados son fabricados con materiales pre tratados con agentes orgánicos para evitar la absorción de humedad a través de una adherencia total entre las aminas y epoxis con agentes hidrófugos, los cuales junto a la carga silanizada pre tratada conforman el aislador.

Estos procesos, producto de una serie de análisis y pruebas de laboratorio, unidos al vacío total de la mezcla y el uso de pigmentos orgánicos, llevan a conseguir un aislador capaz de enfrentar el paso del tiempo sin disminuir sus características eléctricas, mecánicas y superficiales.

Los aisladores deben garantizan no solo una estabilidad a través del tiempo en el comportamiento eléctrico y mecánico del aislador, sino garantizar también mejores valores como dieléctrico y mejores resultado en la aplicación de las pruebas mecánicas típicas al que deben someterse los aisladores.

El resultado es la obtención de un aislador que luego de ser sometido a diversas pruebas y sometido a condiciones de 96% de humedad o sumergido en agua por 24 horas, presenta excelentes características de uso.

 Prof. Carlos Frontini