Guia Essencial d'aislants de alta tensió: Funcions Causes de dany i Consells de manteniment

Els aïllants solen estar fets de material de porcellana i, per això, també se'ls coneix com a aïllants de porcellana. Té una estructura densa amb una superfície vidriada per millorar el seu rendiment aïllant elèctric. Els aïllants per a diferents nivells de tensió tenen alçades efectives i configuracions de superfície variables. Quan més alt sigui el nivell de tensió, més llarg serà l'aïllant i més gran serà el nombre de barretes.

1. Funcions dels aïllants

Els aïllants de alta tensió han de tenir força aïllant elèctrica i mecànica suficient. Es classifiquen principalment en dos tipus: aïllants d'estació i aïllants de línia.

• Els aïllants d'estació s'utilitzen àmpliament a l'interior de les subestacions. Són dividits en aïllants de suport i aïllants de forat, cadascun disponibles en versions interiors i exteriors. Els aïllants exteriors generalment estan dissenyats amb una estructura de barretes. A les subestacions, els aïllants de suport sostenen i fixen les barras de distribució i els conductors actius en els quadres de commutació interiors i exteriors, assegurant una distància d'aïllament adequada entre les barras o els conductors actius i el terra. També s'utilitzen en maquinària elèctrica per a sostenir conductors portadors de corrent. Els aïllants de forat (abreviat com a forats) s'utilitzen per a les barras de distribució que passen a través de parets, fixant conductors en quadres de commutació tancats i connectant-los a conductors externs (barras de distribució).

• En instal·lacions exteriors, els aïllants de línia s'utilitzen per a les barras de distribució flexibles. Els aïllants de línia es categoritzen en aïllants de suspensió i aïllants de pinça.

2. Causa dels danys als aïllants

El dañ d'un aïllant generalment és causat pels següents factors:

• Instal·lació inadequada que porta a càrregues mecàniques superiors als valors especificats;

• Selecció incorrecta, on la tensió nominal de l'aïllant és inferior a la tensió d'operació;

• Danys externs causats per canvis bruts de temperatura, gransalls o altres forces mecàniques;

• Contaminació superficial, que pot causar un flashover en condicions de pluja, neu o boira;

• Forces electromagnètiques i mecàniques excessives que actuen sobre l'aïllant durant esdeveniments de curcircuit en maquinària elèctrica.

3. Causa i gestió del flashover en aïllants

• Les causes del flashover en aïllants inclouen:

• Acumulació de pols a la superfície de l'aïllant i dins les cavetats de les barretes. Tot i que l'aïllant pot tenir força dielèctrica adequada quan està sec, la seva força disminueix quan està humit, formant un camí de descàrrega i augmentant la corrent de fuga, provocant una ruptura superficial i una descàrrega;

• Incluso amb una contaminació superficial mínima, una sobretensió en el sistema elèctric pot causar un flashover a la superfície de l'aïllant.

• Després d'un flashover, el rendiment aïllant superficial de l'aïllant disminueix significativament i s'hauria de substituir immediatament. Els aïllants no afectats haurien de ser inspeccionats i netejats. Més important encara, s'haurien d'establir cicles de manteniment i neteja basats en les condicions ambientals, realitzant inspeccions i neteges regulars per prevenir accidents de flashover.

4. Inspecció i manteniment regulars dels aïllants

Amb el temps, la capacitat aïllant i la força mecànica dels aïllants es deterioren gradualment. Les unions de les barras de distribució també poden experimentar un increment de la resistència de contacte degut a cicles tèrmics. Per assegurar una operació segura, cal intensificar el manteniment i realitzar inspeccions regulars. Generalment, es recomana el següent:

• Mantenir els aïllants nets i sense contaminació. Les parts de porcellana haurien de ser lliures de creixitures o danys, i s'hauria de realitzar una neteja i inspecció regulars.

• Comprovar marques de flashover a la superfície de la porcellana i inspeccionar els elements metàl·lics per a oxidació, danys o clavetes faltants.

• Comprovar les connexions amb roscles entre les barras de distribució o entre les barras de distribució i els terminals de la maquinària per a desplaçaments, sobrecalentament o mal contacte.

• Inspeccionar les juntes d'expansió de les barras de distribució per a creixitures, pliegues o fils trencats.

• En entorns polosos o corrosius, augmentar la freqüència de la neteja dels aïllants i implementar mesures eficients contra la contaminació.