Tipos de aislantes 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 púa
Aislador de suspensión
Aislador de tensión
Aislador de estaca
Aislador de gancho
Los aisladores de púa, de suspensión y de tensión se utilizan en sistemas de media a alta tensión. Mientras que los aisladores de estaca y de gancho se utilizan principalmente en aplicaciones de baja tensión.
Aislador de púa
Los aisladores de púa son los aisladores aéreos más antiguos desarrollados, pero todavía se utilizan comúnmente en redes eléctricas hasta un sistema de 33 kV. El aislador de púa puede ser de una pieza, dos piezas o tres piezas, dependiendo de la aplicación de tensión.
En un sistema de 11 kV, generalmente usamos un tipo de una pieza de aislador donde todo el aislador de púa es una sola pieza de porcelana o vidrio bien formada.
Como la vía de fuga del aislador es a través de su superficie, es deseable aumentar la longitud vertical de la superficie del aislador para alargar la vía de fuga. Proporcionamos uno, dos o más salientes o petticoats en el cuerpo del aislador para obtener una larga vía 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 vía conductora a través de la superficie húmeda del aislador de púa.
En sistemas de mayor tensión, como 33KV y 66KV, la fabricación de un aislador de púa de porcelana de una pieza se vuelve más difícil. Cuanto mayor sea la tensión, más grueso debe ser el aislador para proporcionar suficiente aislamiento. Un aislador de una pieza muy grueso de porcelana no es práctico de fabricar.
En este caso, usamos un aislador de púa de varias piezas, donde algunas cáscaras de porcelana diseñadas adecuadamente se fijan juntas con cemento Portland para formar una unidad de aislador completa. Generalmente usamos aisladores de púa de dos piezas para 33KV, y aisladores de púa de tres piezas para sistemas de 66KV.
Consideraciones de diseño del aislador eléctrico
El conductor activo se fija en la parte superior del aislador de púa, que está a potencial activo. Fijamos la parte inferior del aislador a la estructura de soporte de potencial terrestre. 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. Por eso, el petticoat superior de un aislador de púa tiene un diseño tipo paraguas para proteger la parte inferior del aislador de la lluvia. La superficie superior del petticoat superior está inclinada lo menos posible para mantener el voltaje de flashover máximo durante la lluvia.
Los salientes están diseñados de tal manera que no perturben la distribución de tensión. Se diseñan de modo que su superficie subyacente esté en ángulo recto con las líneas de fuerza electromagnéticas.
Aislador de poste
Los aisladores de poste son similares a los aisladores de púa, pero los aisladores de poste son más adecuados para aplicaciones de mayor tensión.
Los aisladores de poste tienen un número mayor de petticoats y una altura mayor en comparación con los aisladores de púa. Este tipo de aislador se puede montar en la estructura de soporte tanto horizontal como verticalmente. El aislador está hecho de una sola pieza de porcelana y tiene un sistema de fijación en ambos extremos, superior e inferior.
Las principales diferencias entre el aislador de púa y el aislador de poste son:
