¿Por qué está prohibido el sellado con cemento para las penetraciones de pared en GIS?

El equipo GIS indoor generalmente implica instalaciones que atraviesan paredes, excepto en casos con conexiones de cable entrada/salida. En la mayoría de los casos, el bus principal o secundario se extiende desde el interior a través de una pared hacia el exterior, donde se conecta a aisladores de porcelana o compuestos para conexiones de líneas aéreas. Sin embargo, la brecha entre la abertura de la pared y la carcasa del bus GIS es propensa a fugas de agua y aire, y por lo tanto, generalmente requiere sellado. Este artículo discute por qué no se permite el sellado basado en cemento.

La edición de 2015 de las Medidas Antisiniestro de China Southern Power Grid prohíbe explícitamente el uso de cemento para sellar las secciones que atraviesan paredes de los conductos de bus GIS.

La razón principal de esta prohibición es el riesgo de reacciones químicas entre los componentes alcalinos del cemento y el aleación de aluminio utilizada en las carcasas GIS. Cuando el cemento húmedo (no endurecido) o el cemento empapado por lluvia entra en contacto con la superficie de aluminio, puede ocurrir corrosión, lo que potencialmente lleva a fugas de gas. Nótese que la reacción solo ocurre cuando el cemento está húmedo—una vez completamente endurecido, el riesgo se reduce significativamente. Sin embargo, este problema requiere atención especial durante la fase de construcción.

Cuando las partículas de cemento entran en contacto con el agua, comienza la hidratación capa por capa en la superficie. Los principales productos de hidratación incluyen: gel de silicato cálcico hidratado (C-S-H), gel de ferrita cálcica hidratada, hidróxido de calcio (Ca(OH)₂), aluminato cálcico hidratado y etringita. Entre estos, sustancias alcalinas como el hidróxido de calcio y el aluminato cálcico hidratado pueden reaccionar con la aleación de aluminio, causando daños a la carcasa GIS.

Además del cemento, otros materiales de sellado como tableros de amianto o sellantes impermeables también pueden usarse en puntos de atravesamiento de paredes. Sin embargo, los tableros de amianto a menudo contienen componentes cementicios, y los sellantes seleccionados inadecuadamente, especialmente los tipos alcalinos, pueden corroer de manera similar la carcasa de aleación de aluminio, arriesgando fugas de gas.

Aunque la aleación de aluminio es naturalmente resistente a la corrosión en el aire, existe otro mecanismo de corrosión posible: el cemento puede degradar primero la capa protectora de pintura en la superficie de la carcasa, ya que la pintura es menos resistente a la corrosión que el aluminio. Una vez comprometida la capa de revestimiento, el metal subyacente se vuelve vulnerable. En la industria de la construcción, por eso se aplica típicamente una capa de imprimación o masilla antes de pintar sobre cemento.

Esto explica el origen de la prohibición contra el uso de cemento para sellar los conductos de bus GIS que atraviesan paredes.