Alta - Humedad/Alta - Contaminación Solución de Mejora de Fiabilidad de AIS? CT para Condiciones Duras

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​Contexto de Aplicación​
Las subestaciones en áreas costeras, parques industriales químicos y regiones con alta neblina salina experimentan entornos extremos caracterizados por una humedad relativa del aire persistente (HR > 85%) y altas concentraciones de sal y contaminantes industriales. Estos entornos plantean desafíos significativos para los transformadores de corriente (CTs) dentro del equipo de interruptores AIS:

1. ​Deterioro de la Aislación:​​ La humedad y los contaminantes (sal, polvo, aerosoles químicos) que se adhieren y disuelven en las superficies aislantes forman capas conductoras, reduciendo significativamente la resistencia superficial e induciendo descargas superficiales (descarga por contaminación).
2. ​Condensación Interna:​​ Durante las fluctuaciones de temperatura, la humedad dentro del compartimento puede alcanzar fácilmente la saturación, formando gotas de agua que amenazan directamente la confiabilidad a largo plazo de las conexiones eléctricas internas y los materiales aislantes.
3. ​Corrosión de Componentes Metálicos:​​ Los agentes corrosivos como iones de cloro y dióxido de azufre aceleran la oxidación de las cajas metálicas y conectores, lo que lleva a una disminución de la integridad estructural, degradación de la conductividad eléctrica y riesgo de fractura.

Los CTs AIS convencionales muestran tasas de falla significativamente más altas en tales entornos, acortando la vida útil del equipo y poniendo en peligro la operación segura y estable de la red eléctrica. Esta solución se dirige específicamente a estos problemas con medidas de mejora de la confiabilidad.

​Soluciones Principales​

​1. Tecnología de Aislamiento Compuesto Hidrófobo​

• ​Tecnología Principal:​​ Recubrimiento de las superficies de los aisladores externos de CT y componentes de aislamiento críticos con material de Polietileno Propileno Fluorado (FEP).
• ​Características Clave:​​
• ​Hidrofobicidad Excepcional:​​ Ángulo de contacto estático ​**>110°**. El agua forma gotas distintas en la superficie, evitando su propagación y resistiendo eficazmente el mojado y la penetración.
• ​Anti-contaminación Persistente:​​ Incluso bajo contaminación severa (por ejemplo, ambiente de niebla salina simulada), el recubrimiento mantiene excelentes propiedades de migración hidrófoba, evitando que los contaminantes formen una película de agua conductora continua.
• ​Alta Resistencia Volumétrica/Superficial:​​ Después de una rigurosa prueba de niebla salina de 480 horas (ASTM B117 o equivalente), la resistividad superficial permanece por encima de 10¹² Ω, superando con creces los materiales de aislamiento de resina epoxi o porcelana convencionales, mejorando drásticamente la resistencia a la descarga por contaminación.
• ​Beneficio:​​ Reduce significativamente el riesgo de descarga por contaminación, asegurando la estabilidad a largo plazo de la aislación en entornos de alta humedad y alta contaminación.

​2. Sistema de Control Activo Anticondensación​

• ​Tecnología Principal:​​ Integración de un elemento de calentamiento autorregulable PTC (Positive Temperature Coefficient) dentro del compartimento/chamber del CT, vinculado a un sensor de humedad de alta precisión para formar un sistema de control cerrado.
• ​Modo de Operación:​​
• Los sensores de humedad monitorean la humedad relativa (HR) del compartimento en tiempo real.
• Cuando la HR detectada es > 85% (umbral configurable), el sistema de control activa automáticamente el elemento de calentamiento PTC.
• El elemento de calentamiento opera (potencia nominal ~15W), elevando suavemente la temperatura del aire interno.
• ​Objetivo de Control:​​ Mantener la temperatura del compartimento siempre > Temperatura de Rocío + 5°C.
• ​Protección Clave:​​ El control preciso de la temperatura asegura que la humedad relativa interna se mantenga bien por debajo de la saturación (por ejemplo, el umbral de 85% HR), previniendo completamente la formación de gotas de agua.
• ​Beneficio:​​ Elimina los riesgos asociados con la condensación, incluyendo la absorción de humedad en la aislación interna, la corrosión de las partes metálicas y los cortocircuitos eléctricos.

​3. Diseño Estructural Anticorrosión​

• ​Mejoras de Material:​​
• ​Carcasa Principal:​​ Utiliza Acero Inoxidable 316L, ofreciendo una resistencia mucho mayor a la corrosión por picaduras y grietas en ambientes con cloruros (por ejemplo, niebla salina, atmósferas químicas) en comparación con el acero inoxidable 304 convencional o el acero al carbono.
• ​Mejora Superficial:​​ Aplica un recubrimiento anódico sacrificial de AlMg₃ (aleación de aluminio-magnesio) en puntos de conexión críticos o áreas vulnerables. Este recubrimiento proporciona protección catódica activa, mejorando aún más la resistencia general a la corrosión.
• ​Validación de Confiabilidad:​​ El diseño estructural completo debe pasar pruebas rigurosas según la Norma de Prueba de Niebla Salina ISO 9227 Clase C5-H (ambientes industrial y marino altamente corrosivos), que generalmente requiere miles de horas de pruebas. Esto representa la clasificación más alta internacional de entorno corrosivo.
• ​Aumento de la Longevidad:​​ En comparación con el acero al carbono tradicional o los tratamientos de superficie estándar, la longevidad anticorrosiva general de la estructura se incrementa al menos 3 veces.
• ​Beneficio:​​ Extiende significativamente la vida estructural del equipo, soporta entornos corrosivos extremos y asegura la confiabilidad a largo plazo de la fuerza mecánica y las conexiones eléctricas.

​Beneficios Completos​

• ​Adaptación Precisa al Escenario:​​ Esta solución está diseñada específicamente para abordar los puntos de dolor de confiabilidad de los CTs AIS en entornos extremadamente adversos, incluyendo subestaciones costeras, subestaciones en parques químicos, áreas de niebla salina y zonas industriales altamente contaminadas.
• ​Confiabilidad Significativamente Mejorada:​​ A través de tres innovaciones tecnológicas clave (aislamiento hidrófobo, anti-condensación activa, fuerte anticorrosión), el MTBF (Tiempo Medio Entre Fallos) del equipo se puede elevar a más de 250,000 horas (aproximadamente 28.5 años).
• ​Seguridad y Eficiencia Económica:​​
• ​Garantiza la Seguridad de la Red:​​ Reduce drásticamente los riesgos de fallo de los CT debido a descargas por aislamiento, cortocircuitos causados por condensación y corrosión estructural, previniendo apagones no planificados y incidentes de seguridad importantes.
• ​Extensión de los Intervalos de Mantenimiento:​​ Reduce la demanda de mantenimiento y reemplazo frecuentes causados por problemas ambientales, disminuyendo significativamente el Costo Total de Ciclo de Vida (LCC).
• ​Mejora del Retorno de la Inversión (ROI):​​ Una inversión única entrega beneficios a largo plazo, proporcionando un soporte robusto para la operación estable de la red en entornos extremos.
• ​Reducción de Pérdidas por Apagones:​​ Evita los apagones regionales causados por fallos de CT, generando beneficios económicos sustanciales, especialmente para consumidores industriales y civiles críticos (por ejemplo, evitando pérdidas estimadas en ¥0.5-1 millón o más por un apagón típico de 10 horas).

• Rendimiento de Precisión y Linealidad Bueno: Diseño flexible, fácil de cumplir con los requisitos, relativamente menos afectado por transitorios rápidos.