Proba de aisladores eléctricos | Causa do fallo do aislador

Para asegurar o deseado rendemento dun aislante eléctrico, é dicir, para evitar unha indeseada falla do aislante, cada aislante ten que pasar por varias probas de aislante.
Antes de pasar pola proba do aislante intentaremos entender as diferentes causas da falla do aislante. Porque a proba do aislante asegura a calidade do aislante eléctrico e as posibilidades de falla da aislación dependen da calidade do aislante.

Causas da falla do aislante

Hai diferentes causas polas que pode ocorrer a falla da aislación no sistema de enerxía eléctrica. Vexamos unha por unha:

Rachadura do aislante

O aislante de porcelana consiste principalmente en tres materiais diferentes. O corpo principal de porcelana, o sistema de axuste de acero e o cemento para fixar a parte de acero coa porcelana. Debido ás condicións climáticas cambiantes, estes diferentes materiais no aislante expandirse e contraense a diferentes ritmos. Estas expansións e contraccións desiguais da porcelana, o acero e o cemento son a causa principal da rachadura do aislante.

Material de aislación defectuoso

Se o material de aislación usado para o aislante é defectuoso en algún punto, o aislante pode ter unha alta posibilidade de ser perforado nese lugar.

Porosidade nos materiais de aislación

Se o aislante de porcelana se fabrica a temperaturas baixas, fará que sexa poroso, e debido a esta razón absorberá humidade do aire, así a súa aislación diminuirá e o corrente de fuga comezará a fluir a través do aislante, o que levará a unha falla do aislante.

Vitrificación incorrecta na superficie do aislante

Se a superficie do aislante de porcelana non está correctamente vitrificada, a humidade pode aderir a ela. Esta humidade xunto co polvo depositado na superficie do aislante, produce unha via conductiva. Como resultado, a distancia de flashover do aislante diminúe. Ao reducirse a distancia de flashover, a posibilidade de falla do aislante debido ao flashover aumenta.

Flashover a través do aislante

Se ocorre un flashover, o aislante pode sobrecalentarse, o que pode resultar na súa ruptura.

Estrés mecánico no aislante

Se un aislante ten algúns puntos débiles debido a defectos de fabricación, pode romperse neses puntos débiles cando se aplica estrés mecánico polo seu conductor. Estas son as principais causas da falla do aislante. Agora discutiremos os diferentes procedementos de probas de aislante para asegurar unha mínima posibilidade de falla da aislación.

Probas de aislante

Segundo o Estandard Británico, o aislante eléctrico debe someterse ás seguintes probas

1. Probas de flashover do aislante

2. Probas de rendemento

3. Probas rutinarias

Vexamos unha por unha:

Proba de flashover

Hai principalmente tres tipos de probas de flashover realizadas nun aislante, e estas son:

Proba de flashover a frecuencia de rede en seco do aislante

1. Primeiro, o aislante a probar montase do xeito no que se usaría prácticamente.

2. Despois, os terminais dunha fonte de voltaxe de frecuencia de rede variable están conectados aos dous electrodos do aislante.

3. Agora aplícase a voltaxe de frecuencia de rede e gradúase ata o valor especificado. Este valor especificado está por debaixo do mínimo voltaxe de flashover.

4. Esta voltaxe mántense durante un minuto e observase que non debe ocorrer ningún flashover ou punzonamento.

O aislante debe ser capaz de sostener a voltaxe mínima especificada durante un minuto sen flashover.

Proba de flashover a frecuencia de rede húmida ou de chuvia do aislante

1. Nesta proba tamén, o aislante a probar montase do xeito no que se usaría prácticamente.

2. Despois, os terminais dunha fonte de voltaxe de frecuencia de rede variable están conectados aos dous electrodos do aislante.

3. Despois, o aislante rocía con auga a un ángulo de 45o de xeito que a súa precipitación non supere os 5,08 mm por minuto. A resistencia do auga usada para rociar debe estar entre 9 kΩ e 11 kΩ por cm3 a presión e temperatura atmosférica normais. De este xeito, creamos unhas condicións artificiais de chuvia.

4. Agora aplícase a voltaxe de frecuencia de rede e gradúase ata o valor especificado.

5. Esta voltaxe mántense durante un minuto ou 30 segundos, como se especifique, e observase que non debe ocorrer ningún flashover ou punzonamento. O aislante debe ser capaz de sostener a voltaxe mínima especificada de frecuencia de rede durante o período especificado sen flashover nas condicións húmidas mencionadas.

Proba de voltaxe de flashover a frecuencia de rede do aislante

1. O aislante mantense de maneira semellante á das probas anteriores.

2. Nesta proba, a voltaxe aplicada gradúase de xeito semellante ás probas anteriores.

3. Pero neste caso, anótase a voltaxe cando o aire circundante se rompe.

Proba de voltaxe de flashover a impulsos de frecuencia do aislante

O aislante exterior de poste debe ser capaz de soportar picos de alta voltaxe causados por relampagos, etc. Polo tanto, debe probarse contra picos de alta voltaxe.

1. O aislante mantense de maneira semellante á das probas anteriores.

2. Despois, conectase un xerador de impulsos de voltaxe moi alta de varios centos de mil Hertz ao aislante.

3. Aplicase tal voltaxe ao aislante e anótase a voltaxe de salto.

4. A relación desta voltaxe anotada coa lectura de voltaxe recopilada da proba de voltaxe de flashover a frecuencia de rede coñécese como a relación de impulso do aislante.

Esta relación debe ser aproximadamente 1,4 para aislantes de tipo pin e 1,3 para aislantes de tipo suspensión.

Proba de rendemento do aislante

Agora discutiremos as probas de rendemento do aislante unha por unha:

Proba de ciclo de temperatura do aislante

1. O aislante primeiro aquece en auga a 70oC durante unha hora.

2. Despois, este aislante enfría inmediatamente en auga a 7oC durante outra hora.

3. Este ciclo repítense tres veces.

4. Despois de completar estes tres ciclos de temperatura, o aislante seca e a vitrificación do aislante examínase a fondo.
   Despois desta proba, non debe haber ningún dano ou deterioro no esmalte da superficie do aislante.

Proba de voltaxe de punzonamento do aislante

1. O aislante primeiro suspendese nun óleo aislante.

2. Despois, aplícase unha voltaxe de 1,3 veces a voltaxe de flashover, ao aislante.

Un buen aislante non debe punzonarse nesta condición.

Proba de porosidade do aislante

1. O aislante primeiro frágase en pedazos.

2. Despois, estes pedazos rotos de aislante imerséanse nunha solución de alcohol do 0,5 % de corante fucsina baixo unha presión de aproximadamente 140,7 kg/cm2 durante 24 horas.

3. Despois, retíranse as mostras e examínanse.

A presenza de unha leve porosidade no material indica unha profunda penetración do corante neles.

Proba de resistencia mecánica do aislante

Aplicase ao aislante 2,5 veces a máxima forza de traballo durante aproximadamente un minuto.
O aislante debe ser capaz de sostener esta cantidade de estrés mecánico durante un minuto sen ningún dano.

Probas rutinarias do aislante

Cada aislante debe someterse ás seguintes probas rutinarias antes de recomendarse para uso no sitio.

Proba de carga de proba do aislante

Na proba de carga de proba do aislante, aplica-se unha carga do 20% en exceso da carga máxima de traballo especificada durante aproximadamente un minuto a cada aislante.

Proba de corrosión do aislante