Cuando el nivel de tensión supere los 66 kV, se utilizará el término "aislante cerámico de alto-voltaje" ya no denota una clasificación de catálogo de productos; en cambio, ha evolucionado hasta convertirse en una disciplina de ingeniería. A diferencia de los aisladores cerámicos de voltaje medio- y bajo-, que presentan principalmente configuraciones de tipo clavija-y alambre-, los aisladores cerámicos de alto-voltaje constan de tres series principales de productos: - discos de suspensión de tapa-y-pasador, y varilla larga- de cerámica. aisladores y unidades de soporte tipo post-Cada serie tiene sus propios criterios de diseño, modos de falla y estándares de calificación. Esta guía describe las consideraciones clave que se deben tener en cuenta durante el proceso de selección.
Discos de suspensión de tapa-y-pasador: el caballo de batalla de la transmisión
La solución de transmisión estándar emplea una serie de discos de porcelana conectados mediante cubiertas de extremo de clavija-y-zócalo; Esta solución ha sido estandarizada de acuerdo con las normas IEC 60305 y ANSI C29.2. Los diámetros comunes de los discos de porcelana son 254, 280 y 320 mm, con espacios correspondientes de 146, 155 y 170 mm, respectivamente. Las cargas de falla electromecánica se clasifican en grados predefinidos: 70, 120, 160, 210, 300, 400 y 530 kN. La cantidad de discos de porcelana en una cadena aumenta con el voltaje del sistema y la gravedad de la contaminación - generalmente de 7 a 9 discos para sistemas de 110 kV, de 13 a 14 discos para sistemas de 220 kV y de 25 o más discos para sistemas de 500 kV. Sin embargo, los discos de porcelana-resistentes a la contaminación (-resistentes a la niebla) requieren mayor espacio de instalación, con una distancia de fuga reducida.
Porcelana-para postes largos y de estación
Varilla larga-aisladores de porcelanareemplace las cadenas de aisladores tipo disco-con un solo núcleo sólido, eliminando así las superficies de unión de la tapa del pasador-donde tienden a ocurrir fallas inducidas por la humedad-. Estos aisladores se han adoptado ampliamente en proyectos de ingeniería energética-en Alemania y Europa Central, y también se utilizan habitualmente en líneas de transmisión de CC de alto-voltaje. Los aisladores de poste montados en estación-que cumplen con la norma IEC 60168 se emplean para soportar barras colectoras y equipos dentro de las subestaciones. Su criterio clave de rendimiento es la resistencia al voladizo (flexión) en lugar de la resistencia a la tracción, y los aisladores para niveles de voltaje de 245 kV y superiores generalmente se ensamblan a partir de elementos unidos apilados.
Distancia de fuga y rendimiento de la contaminación
En los dispositivos de aislamiento cerámico de alto-voltaje, la distancia de fuga es tan crítica como el voltaje nominal. La norma IEC 60815 clasifica los grados de contaminación en cinco categorías, desde A (muy leve) hasta E (muy grave). La distancia de fuga específica requerida es de aproximadamente 16 mm/kV en entornos limpios, pero aumenta a 31 mm/kV o más en entornos industriales y con niebla salina costera. Para aisladores de disco estándar, la distancia de fuga de la unidad es de aproximadamente 300 mm; para los aisladores antivaho (-cobertizo profundo), puede alcanzar entre 400 y 480 mm; mientras que los aisladores de disco aerodinámicos-al aire libre presentan una distancia de fuga mayor para lograr un rendimiento de autolimpieza en entornos desérticos.
La compensación-contra los aisladores compuestos es sencilla. La porcelana es hidrófila, por lo que una capa húmeda y contaminada se vuelve conductora. Las empresas de servicios públicos que operan en entornos IEC Clase D/E especifican cadenas largas-antiempañamiento-más lavado de línea en vivo-programado, aplican recubrimientos de silicona RTV para restaurar la hidrofobicidad o cambian a aisladores compuestos. La cerámica conserva sus ventajas en zonas sísmicas, bajo exposición extrema a los rayos UV y para aplicaciones que requieren una vida útil de 40-años-activos sin mantenimiento químico.
Estándares y qué exigir a los proveedores
CEI 60383-1/-2
aisladores de línea aérea-y-pasador y-varilla larga-(pruebas de tipo, de muestra y de rutina)
01
ANSI C29.2
Aisladores de suspensión de porcelana de proceso-húmedo de América del Norte
02
CEI 60168
aisladores de postes de estaciones;CEI 61325- Aisladores cerámicos HVDC
03
CEI 60815
Clasificación de la contaminación y selección de líneas de fuga.
04
Un proveedor calificado debe proporcionar informes completos de pruebas de tipo-{1}} que cubran el rendimiento térmico-mecánico,-impulso frontal pronunciado, punción-de frecuencia eléctrica y pruebas-de resistencia-residual - emitidas por un laboratorio externo-acreditado, así como certificados de pruebas-de rutina que demuestren que cada unidad ha pasado las pruebas eléctricas y mecánicas.
Acerca de los aisladores EC
EC Insulators (ECI) fabrica productos de aislamiento cerámico y compuesto de alto voltaje--, incluidos recortes de porcelana, unidades de postes de estación y aisladores de suspensión compuestos complementarios con clasificación de 1 kV a 750 kV - en sus instalaciones de fabricación con certificación ISO 9001:2015-en Jiangxi y Shandong (China). Los productos se prueban de acuerdo con los estándares IEC, ANSI y GB y se exportan a más de 69 países. Para hojas de datos, informes de pruebas de tipo o cotizaciones de proyectos, comuníquese coninfo@ec-aisladores.com.