AISLADORES (1)

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  UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA DOCENTE: ING. JONY VILLALOBOS CABRERA CURSO : INTRODUCCION AL DISEÑO ELECTRICO CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS AISLADORE EN LINEAS Y REDES PRIMARIAS Aislador tipo PIN ANSI: 56 – 2.  Material aislante: porcelana. (caolín y cuarzo )  Norma de fabricación: ANSI C29.6.  Dimensiones: o Diámetro máximo: 229 mm. o Altura: 165 mm. o Longitud de línea de fuga: 432 mm. o Diámetro de agujero para acoplamiento: 35 mm.  Caracter
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  UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICADOCENTE: ING. JONY VILLALOBOS CABRERA CURSO : INTRODUCCION AL DISEÑO ELECTRICO  CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS AISLADORE EN LINEASY REDES PRIMARIASAislador tipo PIN ANSI: 56  – 2.  Material aislante: porcelana. (caolín y cuarzo )  Norma de fabricación: ANSI C29.6.  Dimensiones: o Diámetro máximo: 229 mm. o Altura: 165 mm. o Longitud de línea de fuga: 432 mm. o Diámetro de agujero para acoplamiento: 35 mm.  Características mecánicas: o Resistencia a la flexión: 13 KN. Aislador tipo PIN ANSI: 56  – 3  Material aislante: porcelana. (caolín y cuarzo )  Norma de fabricación: ANSI C29.6.  Dimensiones: o Diámetro máximo: 266mm. o Altura: 190 mm. o Longitud de línea de fuga: 533 mm. o Diámetro de agujero para acoplamiento: 35 mm.  Características mecánicas: o Resistencia a la flexión: 13 KN. Aislador tipo PIN ANSI: 56  – 4.  Material aislante: porcelana. (caolín y cuarzo )  Norma de fabricación: ANSI C29.6.  Dimensiones: o Diámetro máximo: 304 mm. o Altura: 241 mm. o Longitud de línea de fuga: 685 mm. o Diámetro de agujero para acoplamiento: 35 mm.  Características mecánicas: o Resistencia a la flexión: 13 KN. Aislador de Suspensión de Porcelana de Clase ANSI 52  –  3.  Norma de fabricación: ANSI 29.2.  Material aislante: porcelana. (caolín y cuarzo )  Material metálico: hierro maleable o acero forjado.  Material del pasador: bronce o acero inoxidable.  Dimensiones: o Diámetro máximo: 273 mm. o Espaciamiento (Altura): 146 mm. o Longitud de línea de fuga: 292 mm. o Tipo de acoplamiento: ANSI tipo B. AISLADOR TIPO LINE POST POLIMÉRICO  Normas aplicables: IEC  – 1109 y ANSI  – 29.11.  Norma de galvanización: ASTM 153.  Tensión de diseño: 36 KV.  Material del núcleo: fibra de vidrio reforzado.  Material del recubrimiento del núcleo: goma de silicón.  Material de las campanas: goma de silicón.  Material del soporte base: acero forjado o hierro maleable.  Material del Terminal extremo (lado del conductor):aleación de aluminio AISLADORES POLIMERICOS TIPO SUSPENSION  El núcleo será de fibra de vidrio reforzada con resina epóxica de alta dureza,resistente a los ácidos y, por tanto, a la rotura frágil; tendrá forma cilíndrica yestará destinado a soportar la carga mecánica aplicada al aislador. El núcleodeberá estar libre de burbujas de aire, sustancias extrañas o defectos defabricación.El núcleo de fibra de vidrio tendrá un revestimiento hidrófugo de goma desilicón de una sola pieza aplicado por extrusión o moldeo por inyección. Esterecubrimiento no tendrá juntas ni costuras, será uniforme, libre deimperfecciones y estará firmemente unido al núcleo; tendrá un espesor mínimode 3 mm en todos sus puntos.La resistencia de la interface entre el recubrimiento de goma de silicón y elcilindro de fibra de vidrio será mayor que la resistencia al desgarramiento(tearing strength) de la Goma de silicón.Las aletas aislantes serán, también hidrófugos de goma de silicón, y estaránfirmemente unidos a la cubierta del cilindro de fibra de vidrio por moldeo comoparte de la cubierta; presentarán diámetros iguales o diferentes y tendrán,preferiblemente, un perfil diseñado de acuerdo con las recomendaciones de laNorma IEC 815.La longitud de la línea de fuga requerida deberá lograrse con el necesarionúmero de aletas.El recubrimiento y las aletas serán de color gris.  UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICADOCENTE: ING. JONY VILLALOBOS CABRERA CURSO : INTRODUCCION AL DISEÑO ELECTRICO  POR CONDUDCTIVIDAD DEMASA, es decir a través de la masadel aislador, como corriente de fuga.Con los materiales actualmenteempleados en la fabricación deaisladores, la corriente de fugaresulta desdeñable y no se tiene encuenta.POR CONDUDCTIVIDADSUPERFICIAL, es decircontorneando la parte exteriordel aislador por aumento de suconductividad debido a laformación de una capa dehumedad, de polvo o de salesdepositadas sobre lasuperficie del aislador.POR PERFORACION DE LA MASADEL AISLADOR, tiene pocaimportancia en los aisladores parabajas tensiones, ya que el materialconstituyente del aislador resultasuficiente para evitar la perforación.Pero en altas tensiones, el peligro esmucho mayor, sobre todo enaisladores de gran espesor pues, eneste caso, es muy difícil fabricarlos deforma que conserven suspropiedades dieléctricas en toda sumasa. Un fallo de estas propiedadesen algún punto interior de aisladorpuede provocar su perforación.POR DESCARGA DISRUPTIVA ATRAVÉS DEL AIRE, formándoseun arco ente el conductor y elsoporte a través del aire, cuyarigidez dieléctrica no basta paraevitar la descarga. En ciertasocasiones la rigidez dieléctrica delaire disminuye con la lluvia que sedesprenden de la superficie delaislador toman el potencial delconductor y se encuentran amenor distancia del soporte quede aquel. Para aumentar ladistancia existente entre conductory soporte, el perfil de estosaisladores se hace con una ovarias ondulaciones en forma decampana, con lo que aumenta latensión necesaria para que seforme el arco. MATERIALES EMPLEADOS EN LOS AISLADORES Aisladores de porcelanaSu estructura debe ser homogénea y, para dificultar las adherencias de la humedad y polvo, la superficie exteriorestá recubierta por una capa de esmalte. Están fabricados con caolín y cuarzo de primera calidad. La temperaturade cocción en el horno es de 1400º C.En alta tensión, los aisladores son de dos, tres o más piezas unidas con yeso. Esto se debe a que solamente seconsigue una cocción buena cuando su espesor no excede de 3 cm.Aisladores de vidrioEstán fabricados por una mezcla de arena silícea y de arena calcárea, fundidas con una sal de sodio a unatemperatura de 1300 ºC, obteniéndose por moldeo. Su color es verde oscuro. El material es más barato que laporcelana, pero tienen un coeficiente de dilatación muy alto, que limita su aplicación en lugares con cambiosgrandes de temperatura; la resistencia al choque es menor que en la porcelana. Sin embargo, debido a que el costees más reducido y su transparencia facilita el control visual, hacen que sustituyan en muchos casos a los deporcelana.Aisladores de esteatita y resinas epoxiSe emplean cuando han de soportar grandes esfuerzos mecánicos, debido a que su resistencia mecánica esaproximadamente el doble que la de la porcelana, y sus propiedades aislantes también son superiores; sinembargo, el inconveniente que tienen es el de ser más caros.   AISLADORES TÉRMINOS GENERALES      Aislador. Dispositivo encargado de aislamiento eléctrico y la fijación de equipos o conductores sujetos a diferencias depotencial. Deben estar fabricados y montados de manera que el agua no ocasione fuga de corriente.    Dispositivo de fijación. Forma parte del aislador; lo conecta a una estructura, conductor, elemento del equipo o a otroaislador. Generalmente es metálica.    Núcleo de un aislador. Parte central del aislador, que provee las características metálicas y desde donde sobresalenlas aletas.    Aleta de un aislador. Parte aislante que sale del núcleo, encargada de incrementar la línea de fuga. Esta puede o noa tener ondulaciones.    Esmalte. Capa de superficie cristalina en la parte aislante de un aislador de cerámica.    Distancia de arco. Distancia más corta en aire al exterior del aislador entre las partes metálicas que normalmentetienen una tensión operativa entre ellas.    Línea de fuga. Distancia más corta a lo largo de la superficie de un aislador entre dos partes conductoras.    Línea de fuga protegida. Parte de la línea de fuga en el lado iluminado de un aislador que estaría en la sombra si laluz fuera proyectada a 90º (45º en casos especiales) con respecto al eje longitudinal del aislador.    Paso. Distancia entre dos puntos consecutivos que se repiten en posiciones repetitivas en un aislador o un conjunto deellos.  Perforación (de un aislador). Descarga disruptiva en a través del material aislante sólido del aislador produciendo unapérdida permanente de la intensidad dieléctrica.   TÉRMINOS CONCERNIENTES A LOS AISLADORES PARA LÍNEAS AÉREAS.    Aislador tipo caperuza y vástago. Formado por una parte aislante en forma de disco o campana, con o sinondulaciones en su superficie inferior, y dispositivo de fijación (caperuza exterior y vástago interior unidos axialmente).    Aislador tipo bastón. Formado por un cuerpo aislante con núcleo aproximadamente cilíndrico, con o sin aletas, ydispositivos de fijación internos y externos a cada extremo.    Elemento de cadena de aisladores. Los aisladores tipo caperuza y tipo bastón por sus dispositivos de fijación sonapropiados para una fijación flexible a otros elementos de la cadena de aisladores o para conectar accesorios.    Cadena de aisladores. Dos o más elementos de cadena de aisladores acoplados juntos destinados a proveer soporteflexible, sometidos principalmente a esfuerzos de tracción.    Cadena equipada. Conjunto de uno o más cadena de aisladores correctamente conectados juntos, provisto dedispositivo de fijación y protección.    Aislador rígido. Aislador destinado a dar soporte rígido y sometido principalmente a esfuerzos de flexión ocompresión.    Aislador rígido de vástago. Aislador destinado a ser montado región entre en una estructura de soporte por medio deun vástago pasante que se encuentra dentro del componente aislante formado por una o más piezas de materialconectadas de manera permanente.    Aislador rígido de peana. Formado por uno o más componentes de material aislante ensamblados permanentementecon una base de metal destinada a ser colocada rígidamente en una estructura de soporte.    Aislador tipo polea. Formado por un componente cinema aislante y destinado a ser asegurado a la estructura pormedio de un vástago que pasa a través de éste.    Nuez de anclaje. Aislador colocado en un soporte estructural, como un tirante de alambre, para aislar una parte delsoporte o evitar fuga de corriente hacia el soporte.    Unión por rótula y alojamiento de rótula. Unión formada por una rótula, alojamiento y un dispositivo de traba, queproporciona flexibilidad.    Unión por horquilla y lengüeta. Formada por un horquilla, una lengüeta y un pasador de horquilla que proporcionauna flexibilidad limitada.   LÍNEA DE FUGA (L)  L = (V x m x Fc) / N, donde:V : Tensión máxima a soportar del aislador (KV)m : Grado de aislamiento (mm/KV)Fc: Factor de correcciónN: Número de aisladoresEjm: Calcular L de un Aislador para una tensión de22,9KV, con un grado de aislamiento de 14mm/KV, para una altitud de 1000 mRpta.Por tanto la línea de fuga es: 350 mm. En la costa peruana, debido a la ausencia dedescargas atmosféricas, no es necesario elincremento del nivel de aislamiento de laslíneas y redes primarias; por el contrario, lascorrientes de fuga que recorren por lasuperficie de los aisladores debido a lapresencia de elementos contaminantes,pueden producir el incendio de crucetascuando no se tiene el cuidado de eliminar losespacios de aire en el recorrido de la corrientede fuga a tierra.Por esta razón, todas las estructuras ubicadasen zonas de costa llevarán la puesta a tierradesde los herrajes de los aisladores. En estecaso, debido a la pequeña magnitudes de lascorrientes de fuga, no será necesario el uso deelectrodos verticales sino solo un anilloalrededor del poste en la base, hecho con elmismo conductor de bajada. En las estructurasde seccionamiento y en subestaciones dedistribución deberán instalarse necesariamenteelectrodos verticales hasta alcanzar el valor deresistencia de puesta a tierra que se indica enlos planos del proyecto.
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