Fallos comúns nos aisladores e medidas preventivas

Os aisladores son componentes especializados de aislamiento que cumplen un doble propósito en las líneas de transmisión aéreas: soportar los conductores y prevenir la puesta a tierra de la corriente. Se instalan en los puntos de conexión entre postes/torres y conductores, y entre estructuras de subestaciones y líneas eléctricas. Según el material dieléctrico, los aisladores se dividen en tres categorías: porcelana, vidrio y compuestos. Analizar las fallas comunes de los aisladores y las estrategias de mantenimiento tiene como objetivo prevenir las fallas de aislamiento causadas por las variaciones ambientales y de carga eléctrica, que generan tensiones electromecánicas que comprometen el rendimiento y la vida útil de las líneas eléctricas.

​Análisis de Fallas​

Los aisladores, expuestos continuamente a la atmósfera, son susceptibles a diversas fallas debido a rayos, contaminación, interferencia de aves, hielo/nieve, calor/extremo frío y diferencias de elevación.
• ​Golpes de Rayo:​​ Los corredores de transmisión a menudo atraviesan colinas, montañas, áreas abiertas o zonas industriales contaminadas, donde las líneas son propensas a la perforación o explosión de aisladores inducida por rayos.
• ​Interferencia de Aves:​​ Las investigaciones indican que una parte significativa de los incidentes de flashover se debe a la actividad de aves. Los aisladores compuestos muestran una mayor susceptibilidad a los flashovers relacionados con aves en comparación con los tipos de porcelana o vidrio. Estos incidentes ocurren principalmente en líneas de transmisión de 110 kV y superiores; las redes de distribución urbana (≤35 kV) experimentan menos casos debido a poblaciones de aves más bajas, niveles de voltaje reducidos, menores distancias de aire para el desgaste y la prevención efectiva mediante aletas de aislador sin anillos de gradiente.
• ​Fallas de Anillos de Gradiente:​​ La alta concentración de campo eléctrico cerca de los extremos de los aisladores requiere anillos de gradiente en sistemas de 220 kV+. Sin embargo, estos anillos reducen la distancia de aclarado, disminuyendo la tensión de resistencia. Durante el clima severo, la baja tensión de inicio de corona en los tornillos de montaje de los anillos puede inducir descargas de corona, comprometiendo la seguridad de la cadena.
• ​Flashovers por Contaminación:​​ Los contaminantes conductivos se acumulan en las superficies de los aisladores. En condiciones húmedas, esta contaminación reduce drásticamente la resistencia al aislamiento, provocando flashovers durante la operación normal.
• ​Causas Desconocidas:​​ Muchos flashovers carecen de explicaciones claras, por ejemplo, aisladores de porcelana de resistencia cero, aisladores de vidrio rotos o disparos de aisladores compuestos. A pesar de las inspecciones, las causas permanecen indeterminadas. Estos incidentes suelen compartir características: ocurren durante la noche (especialmente durante la lluvia) y a menudo permiten el recierre automático exitoso después del fallo.

​Medidas Preventivas​

• ​Protección contra Rayos:​​ Aborda las causas raíz (distancia de arco seco corta, anillos de gradiente de un solo punto, resistencia de tierra excesiva) instalando aisladores compuestos extendidos, anillos de gradiente duales y mejorando la tierra de la torre.
  • ​Prevención de Daños por Aves:​​ Implementa redes de barrera para aves, picos anti-aves o cubiertas protectoras en secciones de línea de alto riesgo.
  • ​Mitigación de Anillos de Gradiente:​​ Utiliza aisladores con aletas de igual tamaño que cumplan con los requisitos de espaciado técnico. Aumenta la distancia de reptación donde sea necesario para reducir los flashovers por hielo/nieve. Realiza inspecciones regulares y pruebas aleatorias (resistencia mecánica, rendimiento eléctrico, evaluación de envejecimiento) en diversas regiones/entornos para prevenir la degradación de la resistencia, la pérdida de resistencia a la oscilación o problemas de envejecimiento de las aletas.
  • ​Control de Contaminación:​​
  o ​Limpieza Regular:​​ Limpia todos los aisladores antes de las temporadas de contaminación máxima; aumenta la frecuencia en áreas altamente contaminadas.
  o ​Aumento de la Distancia de Reptación:​​ Refuerza los niveles de aislamiento añadiendo discos de aislador o utilizando diseños antineblina. La experiencia en campo confirma la eficacia de los aisladores antineblina en zonas altamente contaminadas.
  o ​Recubrimientos de Silicona:​​ Aplica recubrimientos anticontaminación (por ejemplo, cera de ceresina, parafina, materiales a base de silicona) para mejorar la resistencia a la contaminación.
  • ​Flashovers Inexplicables:​​ Realiza pruebas comparativas en nuevos aisladores (mismo modelo) y unidades en servicio (>3 años), incluyendo pruebas de flashover a frecuencia de red en seco y pruebas de fallo mecánico. Realiza evaluaciones de envejecimiento periódicamente. Implementa limpiezas programadas, mediciones oportunas de densidad de depósito de sal equivalente (ESDD) e incorpora nuevos agentes antienvejecimiento durante las sustituciones.
  • ​Mantenimiento General:​​ Prohíbe a los personal pisar los aisladores o rascarlos con herramientas afiladas para prolongar su vida útil.