Fallas del aislador: una descripci贸n general

<p style=”text-align: justify;”>En general, se considera que 500 kV es el nivel de voltaje m谩s econ贸mico para transmitir grandes cantidades de energ铆a el茅ctrica a largas distancias. Se ha encontrado que el mejor material para aislar l铆neas a茅reas es la porcelana, ya que sus cualidades aislantes se mantienen pr谩cticamente iguales cuando se exponen a todas las condiciones clim谩ticas. Tiene baja resistencia a la tracci贸n pero considerable resistencia a la compresi贸n.por lo que la mayor铆a de los tipos de aisladores est谩n dise帽ados para utilizar la porcelana en compresi贸n.

Primero discutiremos el voltaje de perforaci贸n, la distancia de fuga y el sobrevoltaje de destello para comprender las causas de falla de los aisladores.

Índice de contenidos

Distancia de descarga disruptiva:

Es la distancia m谩s corta a trav茅s del aire entre los electrodos del aislador. Para un aislador de tipo clavija como se muestra en la Figura a continuaci贸n, la l铆nea de flecha roja de dos puntas es la distancia de descarga disruptiva.

Voltaje de descarga disruptiva:

El voltaje al que se descompone el aire alrededor del aislador y se produce una descarga disruptiva provocando un cortocircuito en el aislador se denomina sobretensi贸n de descarga disruptiva.

Voltaje de pinchazo:

El voltaje al que se descompone el aislador y la corriente fluye a trav茅s del interior del aislador se denomina voltaje de punci贸n.

Longitud de fuga:

La longitud de fuga es la distancia m谩s corta entre dos terminales met谩licos del aislador a lo largo de la superficie del aislador. En la cadena de aisladores para el c谩lculo de la l铆nea de fuga no se tiene en cuenta la porci贸n met谩lica entre dos discos aisladores consecutivos.

La ondulaci贸n debajo del aislador tiene el prop贸sito de obtener una l铆nea de fuga m谩s larga entre el pasador y la tapa. La ondulaci贸n aumenta la longitud de fuga y, en consecuencia, aumenta la resistencia a la corriente de fuga del aislador. La corriente de fuga que fluye a trav茅s de la superficie de los aisladores debe ser la menor posible.

La distancia de fuga requerida en aire limpio puede ser de 15 mm por kV (voltaje de l铆nea). En el aire contaminado, dependiendo del nivel de contaminaci贸n del aire, aumenta la distancia de fuga requerida.

Para comprender claramente la longitud/distancia de fuga, supongamos que dejamos caer una gota de agua en la parte superior del aislador, luego el camino que seguir谩 la gota de agua para bajar en la parte inferior del aislador ser谩 un camino en zigzag a trav茅s de muchos discos que no es m谩s que la distancia de fuga.

La falla el茅ctrica sigue a una perforaci贸n a trav茅s de la porcelana o por un “destellos” alrededor de su superficie, lo que produce un arco que cortocircuita la l铆nea. Como la punci贸n destruye el aislante, es m谩s grave que el flash-over. Por lo tanto El factor de seguridad se define para un aislador. El factor de seguridad de un aislador se define como la relaci贸n entre el voltaje de perforaci贸n y el sobrevoltaje de destello.

Factor de seguridad = Voltaje de perforaci贸n / Sobrevoltaje de destello

Para el aislador de tipo clavija, el valor del factor de seguridad es de aproximadamente 10, lo que significa que el voltaje de perforaci贸n es 10 veces mayor que el sobrevoltaje de destello. Se espera que se produzca un flash over primero, ya que la perforaci贸n del aislador da帽a el aislador y, despu茅s de la perforaci贸n del aislador, es necesario reemplazarlo.

Los aisladores est谩n dise帽ados con un voltaje de pinchazo de aproximadamente doce veces y un voltaje de descarga de aproximadamente seis veces el voltaje de trabajo. Las fallas que ocurren en la pr谩ctica generalmente se deben a rayos o a dep贸sitos de holl铆n o sal marina en la superficie del aislador.

Los rayos afectan el dise帽o de la l铆nea de transmisi贸n m谩s que el de los aisladores. A menudo, el rel谩mpago no produce da帽os permanentes. El problema de los dep贸sitos en la superficie de los aisladores es grave y a煤n no se ha resuelto por completo, aunque se han hecho muchas sugerencias para mejorar los tipos est谩ndar. Para su uso cerca del mar, los aisladores antidep贸sito tienen superficies protegidas largas y empotradas.

Para 谩reas industriales, los tipos con superficies expuestas abiertas que pueden limpiarse con el viento y la lluvia han demostrado ser los mejores. Para fines de prueba, un porcentaje de los aisladores terminados se selecciona al azar y se prueba el voltaje de descarga disruptiva tanto en seco como bajo la lluvia producido artificialmente por una regadera, el voltaje de descarga disruptiva de impulso, la resistencia mec谩nica y la punci贸n el茅ctrica.

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