Composición dos aisladores compósitos
Os aisladores compósitos (tamén coñecidos como aisladores sintéticos) son dispositivos modernos de aislamento eléctrico amplamente utilizados en liñas de transmisión de alta tensión e subestacións. Combinan as vantaxes dos aisladores tradicionais de porcelana e vidro, superando algunhas das súas limitacións. Un aislador compósito consta principalmente dos seguintes compoñentes:
1. Varilla central
Material: Xeralmente feita de plástico reforzado con fibra de vidro (FRP, Fiber Reinforced Plastic), ou ás veces de resina epoxi ou outros materiais compósitos de alta resistencia.
Función: A varilla central serve como a estrutura de soporte mecánico do aislador compósito, proporcionando a forza mecánica necesaria para resistir tracción, flexión e outras solicitudes mecánicas. Tamén ofrece excelente resistencia á corrosión e ao envellecemento, asegurando estabilidade a longo prazo en entornos adversos.
2. Cuberta (Manga)
Material: Xeralmente feita de caucho de silicone (SI) ou copolímero de etileno-propileno-dieno (EPDM).
Función: A cuberta envolve a varilla central e proporciona aislamento eléctrico, evitando a fuga de corrente. Ten excelentes propiedades hidrófugas, reducindo eficazmente o flashover superficial causado pola contaminación. Ademais, a cuberta é altamente resistente á luz ultravioleta, ó ozono e á corrosión química, mantendo un bom rendemento de aislamento baixo varias condicións climáticas.
3. Alas (Faldas)
Material: Feitas do mesmo material que a cuberta, xeralmente caucho de silicone ou EPDM.
Función: As alas son as partes salientes da cuberta, aumentando a distancia de reptación, que é a lonxitude do camiño a lo largo da superficie do aislador que a corrente debe percorrer. Isto axuda a prevenir o flashover superficial e o arco, especialmente en entornos contaminados ou húmidos. O deseño das alas é a miúdo escalonado ou ondulado para aumentar a área de superficie e mellorar o rendemento de aislamento.
4. Acoplos metálicos finais
Material: Xeralmente feitos de liga de aluminio, acero inoxidable ou acero galvanizado.
Función: Os acoplos metálicos finais conectan o aislador compósito a torres de transmisión ou equipos. Non só proporcionan conexións mecánicas, senón que tamén aseguran a transmisión segura de corrente. Para evitar a descarga de corona e a interferencia electromagnética, estes acoplos están a miúdo deseñados de xeito especial para ter boa conductividade e compatibilidade electromagnética.
5. Xuntas
Material: Xeralmente feitas de caucho ou outros materiais elásticos.
Función: As xuntas están situadas entre a varilla central e os acoplos metálicos finais, asegurando que a varilla interna estea aislada do medio externo. Evitan que a humidade, os contaminantes e os gases entren no aislador, protexendo a varilla central da corrosión e do envellecemento. Un buen deseño de xuntas é crucial para a fiabilidade a longo prazo dos aisladores compósitos.
6. Compónentes auxiliares
Revestimento antiflashover: En algún casos, pódese aplicar un revestimento antiflashover especial na superficie do aislador compósito para mellorar adicionalmente a súa resistencia á contaminación e ao flashover.
Dispositivos de monitorización: Algúns aisladores compósitos poden estar equipados con dispositivos de monitorización en liña para monitorizar en tempo real parámetros operativos como a temperatura, a humidade e a corrente de fuga, permitindo a detección oportuna de posibles problemas.
Vantaxes dos aisladores compósitos
Leves: En comparación cos aisladores tradicionais de porcelana e vidro, os aisladores compósitos son máis leves, facéndoos máis fáciles de transportar e instalar.
Alta resistencia mecánica: A varilla central, feita de materiais compósitos de alta resistencia, pode resistir cargas mecánicas significativas, facéndoa adecuada para áreas de gran tramo e vento forte nas liñas de transmisión.
Excelente rendemento eléctrico: Os materiais utilizados para a cuberta e as alas proporcionan un aislamento superior e propiedades hidrófugas, evitando eficazmente o flashover debido á contaminación e á humidade.
Elevada resistencia meteorolóxica: Os aisladores compósitos son altamente resistentes á luz ultravioleta, ó ozono e á corrosión química, asegurando un rendemento estable en varios entornos adversos.
Baixa manutención: Debido ás súas propiedades de auto-limpieza e resistencia ao envellecemento, os aisladores compósitos requiren menos manutención, reducindo os custos operativos.
Áreas de aplicación
Os aisladores compósitos son ampliamente utilizados en liñas de transmisión de alta tensión, subestacións, centrais eléctricas e outros sistemas de enerxía, especialmente en rexións con forte contaminación, clima adverso ou terreo complexo, onde as súas vantaxes son máis pronunciadas.