Guía esencial de aisladores de alta tensión: Funcións causas de danos e consellos de mantemento

Os aislantes son tipicamente feitos de material de porcelana e, polo tanto, tamén se coñecen como aislantes de porcelana. Teñen unha estrutura densa cunha superficie vidrada para mellorar o desempeño da aislación eléctrica. Os aislantes para diferentes niveis de voltaxe teñen alturas efectivas e configuracións de superficie variables. Canto maior é o nivel de voltaxe, máis longo é o aislante e maior é o número de lágrimas.

1. Funcións dos aislantes

Os aislantes de alta tensión deben posuír suficiente resistencia dieléctrica e mecánica. Principalmente, clasifícanse en dous tipos: aislantes de estación e aislantes de liña.

• Os aislantes de estación usan-se amplamente no interior das subestacións. Estes aislantes divídense en aislantes de poste e aislantes de cubo, cada un dispoñible en versións interiores e exteriores. Os aislantes exteriores xeralmente están deseñados con unha estrutura de lágrimas. Nas subestacións, os aislantes de poste apoían e seguran as barras de distribución e conductores vivos na maquinaria de comutación interior e exterior, asegurando unha distancia adecuada de aislación entre as barras de distribución ou conductores vivos e o terreo. Tamén úsanse no equipo eléctrico para apoiar conductores portadores de corrente. Os aislantes de cubo (abreviadamente chamados cubos) úsanse para as barras de distribución que pasan a través de muros, fixando conductores no equipo de comutación cerrado e conectándolos a conductores externos (barras de distribución).

• Nas instalacións exteriores, os aislantes de liña úsanse para as barras de distribución flexibles. Os aislantes de liña clasifícanse en aislantes de suspensión e aislantes de pín.

2. Causas do dano nos aislantes

O dano nos aislantes xeralmente está causado polos seguintes factores:

• Instalación incorrecta que leva a cargas mecánicas que superan os valores especificados;

• Selección incorrecta, onde a tensión nominal do aislante é inferior á tensión de funcionamento;

• Dano externo debido a cambios súbitos de temperatura, granizo ou outras forzas mecánicas;

• Contaminación da superficie, que pode causar descargas de flashover en condicións de chuva, neve ou neblina;

• Forzas electromagnéticas e mecánicas excesivas que actúan sobre o aislante durante eventos de cortocircuito no equipo eléctrico.

3. Causas e manejo do flashover de descarga no aislante

• As causas do flashover de descarga no aislante inclúen:

• Acumulación de suxidade na superficie do aislante e nas cavidades das lágrimas. Aínda que o aislante poida ter resistencia dieléctrica suficiente cando está seco, a súa resistencia diminúe cando está humedecido, formando unha traxectoria de descarga e aumentando a corrente de fuga, levando a unha ruptura superficial e descarga;

• Aínda cunha contaminación superficial mínima, a sobretensión no sistema eléctrico pode causar descargas de flashover na superficie do aislante.

• Despois dun flashover de descarga, o desempeño da aislación superficial do aislante diminúe significativamente e debe ser substituído inmediatamente. Os aislantes non flashed deben ser inspeccionados e limpos. Máis importante, deben establecerse ciclos de manutención e limpeza baseados nas condicións ambientais, realizándose inspeccións e limpezas regulares para prevenir accidentes de flashover.

4. Inspección e manutención regular dos aislantes

Ao longo do funcionamento a longo prazo, a capacidade de aislación e a resistencia mecánica dos aislantes deterioranse gradualmente. As unions das barras de distribución tamén poden experimentar un aumento da resistencia de contacto debido ao ciclo térmico. Para garantir un funcionamento seguro, debe reforzarse a manutención e realizar inspeccións regulares. Xeralmente recoméndanse as seguintes prácticas:

• Manter os aislantes limpos e libres de contaminación. As pezas de porcelana deben estar libres de rachaduras ou danos, e debe realizarse unha limpeza e inspección regulares.

• Comprobar marcas de flashover na superficie de porcelana e inspeccionar o hardware para detectar ferralla, danos ou ausencia de pinos divididos.

• Comprobar as conexións de parafusos entre as barras de distribución ou entre as barras de distribución e os terminais do equipo para detectar afrouxamento, sobrecalentamento ou mal contacto.

• Inspeccionar as articulacións de expansión das barras de distribución para detectar rachaduras, dobras ou fios rotos.

• En entornos polvorientos ou corrosivos, aumentar a frecuencia da limpeza dos aislantes e implementar medidas eficaces contra a contaminación.