Tipos de Aisladores Utilizados en Líneas de Transmisión (Aéreas)
Tipos de aisladores utilizados en líneas de transmisión
Existen 5 tipos de aisladores utilizados en líneas de transmisión como aislamiento aéreo:
Aislador de pin
Aislador de suspensión
Aislador de tensión
Aislador de estay
Aislador de grillete
Los aisladores de pin, de suspensión y de tensión se utilizan en sistemas de voltage medio a alto. Mientras que los aisladores de estay y de grillete se utilizan principalmente en aplicaciones de bajo voltaje.
Aislador de pin
Los aisladores de pin son el aislador aéreo más antiguo desarrollado, pero aún se utilizan comúnmente en redes de energía hasta un sistema de 33 kV. El aislador de pin puede ser de una pieza, dos piezas o tres piezas, según la aplicación del voltage.
En un sistema de 11 kV generalmente usamos un aislador de una pieza donde todo el aislador de pin es una sola pieza de porcelana o vidrio bien formada.
Como la ruta de fuga del aislador es a través de su superficie, es deseable aumentar la longitud vertical de la superficie del aislador para alargar la ruta de fuga. Proporcionamos uno, dos o más salientes o petticoats en el cuerpo del aislador para obtener una larga ruta de fuga.
Además, los salientes o petticoats en un aislador sirven otro propósito. Diseñamos estos salientes o petticoats de tal manera que, mientras llueve, la superficie exterior del saliente se moja, pero la superficie interior permanece seca y no conductora. Por lo tanto, habrá discontinuidades en la ruta conductora a través de la superficie húmeda del aislador de pin.
En sistemas de mayor voltaje, como 33KV y 66KV, la fabricación de un aislador de pin de porcelana de una pieza se vuelve más difícil. Cuanto mayor sea el voltaje, más grueso debe ser el aislador para proporcionar suficiente aislamiento. Un aislador de porcelana de una sola pieza muy grueso no es práctico de fabricar.
En este caso, utilizamos un aislador de pin de múltiples partes, donde algunas conchas de porcelana diseñadas adecuadamente se fijan juntas con cemento Portland para formar una unidad completa de aislador. Generalmente usamos aisladores de pin de dos piezas para 33KV, y aisladores de pin de tres piezas para sistemas de 66KV.
Consideraciones de diseño del aislador eléctrico
El conductor vivo se adjunta a la parte superior del aislador de pin, que está a potencial vivo. Fijamos la parte inferior del aislador a la estructura de soporte de potencial a tierra. El aislador debe resistir las tensiones de potencial entre el conductor y la tierra. La distancia más corta entre el conductor y la tierra, rodeando el cuerpo del aislador, a lo largo de la cual puede producirse un descarga eléctrica a través del aire, se conoce como distancia de flashover.
Cuando el aislador está mojado, su superficie exterior se vuelve casi conductora. Por lo tanto, la distancia de flashover del aislador disminuye. El diseño de un aislador eléctrico debe ser tal que la disminución de la distancia de flashover sea mínima cuando el aislador está mojado. Es por eso que el petticoat superior de un aislador de pin tiene un diseño tipo paraguas para proteger la parte inferior del aislador de la lluvia. La superficie superior del petticoat superior se inclina lo menos posible para mantener el máximo voltaje de flashover durante la lluvia.
Los salientes están diseñados de tal manera que no perturben la distribución de voltaje. Se diseñan de tal manera que su superficie subyacente esté a un ángulo recto con respecto a las líneas de fuerza electromagnéticas.
Aislador de poste
Los aisladores de poste son similares a los aisladores de pin, pero los aisladores de poste son más adecuados para aplicaciones de mayor voltaje.
Los aisladores de poste tienen un mayor número de petticoats y una altura mayor en comparación con los aisladores de pin. Este tipo de aislador se puede montar en la estructura de soporte horizontalmente y verticalmente. El aislador está hecho de una sola pieza de porcelana y tiene un sistema de sujeción en ambos extremos, superior e inferior, para fijarlo.
Las principales diferencias entre el aislador de pin y el aislador de poste son:
