Selección y mantenimiento de aisladores en líneas de alta tensión

El papel importante de los aisladores
En las líneas de alta tensión, a menudo vemos cadenas de aisladores. ¿Cuál es exactamente su propósito? Estos aisladores, como dioses guardianes en las líneas de alta tensión, desempeñan un papel crucial para garantizar la seguridad. A través de ellos, podemos asegurar una transmisión de corriente fluida mientras se previene que la corriente cause daños al entorno y al equipo circundante.

​El proceso de instalación de los aisladores
¿Por qué se cuelgan cadenas de aisladores en las líneas de alta tensión? ¿Y cómo funcionan exactamente?
A continuación, comprendamos el proceso de instalación de los aisladores. Primero, los trabajadores utilizan herramientas para levantar suavemente las conexiones en ambos lados, creando la distancia necesaria para instalar el nuevo aislador. Luego, colocan firmemente el nuevo aislador en su posición y rápidamente retiran las herramientas para completar el proceso de instalación. Esta serie aparentemente simple de operaciones, en realidad, protege el suministro eléctrico de miles de hogares.

​02 Principios de funcionamiento de los aisladores​

​Principios y selección de materiales
¿Cómo funcionan realmente los aisladores?
Además de los aisladores de tipo vidrio, comúnmente vemos aisladores blancos, similares a la cerámica. Aunque proporcionan fijación, su función principal es la de aislamiento. Dado que las líneas de alta tensión generalmente superan los 10,000 voltios y abarcan distancias vastas, si simplemente se envolvieran con aislamiento como los cables domésticos, el grosor del revestimiento para una línea de 500,000 voltios alcanzaría 17 centímetros. Esto no solo sería prohibitivamente costoso, sino que también el aumento de peso extendería la separación requerida entre las estructuras de soporte.
Además, las capas gruesas de aislamiento podrían impedir la disipación de calor de las líneas de alta tensión, lo que podría causar peligros de seguridad. Por lo tanto, las líneas de alta tensión suelen estar expuestas directamente al aire.

​Evolución del diseño y desafíos
Sin embargo, esto plantea un problema: cuando la línea de alta tensión pasa por un poste, la corriente podría fluir hacia abajo a través del hormigón y el refuerzo de acero hasta el suelo, creando un peligro.
Para resolver este problema, se agregaron aisladores entre la línea y el poste. Se diseñaron con forma de disco para reducir la concentración del campo eléctrico que causa el flashover (arco). Pero surgió otro problema: la forma de disco podría permitir la acumulación de agua de lluvia, y la corriente podría potencialmente seguir el camino del agua. Esto llevó a la evolución gradual del diseño en forma de paraguas, que reduce el riesgo de fuga de corriente y acumulación de agua de lluvia, resultando en la forma de aislador que reconocemos hoy en día.

​Contaminación y medidas de mantenimiento
En resumen, los aisladores bloquean el flujo de corriente utilizando materiales aislantes y su diseño de forma único. Sin embargo, aunque los aisladores cumplen con las necesidades básicas de aislamiento en condiciones normales, si su superficie se contamina y luego se moja, las sustancias solubles pueden disolverse en el agua y formar una película conductora en la superficie. Esto puede llevar a fenómenos de descarga eléctrica intensa (flashover), lo que potencialmente puede causar interrupciones o daños en el equipo.
Contaminantes como polvo industrial, partículas de humo, suciedad salina/almacén e incluso excrementos de aves pueden causar fácilmente el flashover de los aisladores. Para prevenir esta situación peligrosa, los aisladores necesitan limpieza regular. Un método es lavarlos utilizando pistolas de agua a alta presión. Además, las características de flashover por contaminación se pueden mejorar aumentando el número de discos de aislador en una cadena o aplicando recubrimientos especiales en las superficies de los aisladores, lo que garantiza la operación segura de las líneas de alta tensión.