Aisladores eléctricos

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  Aisladores eléctricos Los aisladores son piezas de material aislante empleadas para soportar los conductores eléctricos de las líneas eléctricas de transmisión y distribución.  Típicamente son aisladores de disco cuyas características están normalizadas según el peso o fuerza soportable, nivel de contaminación admisible y diámetro. n alta tensión suelen emplearse aisladores de ! pulgadas y en media tensión de # pulgadas $aun%ue esto puede variar en función de las normas técnicas aplicables en cada país&. Los aisladores son los elementos encargados de sostener los conductores en las estructuras bajo condiciones de viento y contaminación ambiental; a la vez como su nombre lo indica aísla el conductor de las estructuras y evitan el efecto corona; los aisladores en su mayoría son fabricados en porcelana, ya que brinda gran resistencia a las condiciones ambientales por no ser un material poroso lo que limita la absorción de agua.Existen diversos tipos de aisladores, entre los cuales se pueden destacar los aisladores de suspensión, aisladores tipo tensor, aisladores tipo pin y aisladores tipo carrete.El envejecimiento se refiere al proceso que causa la falla del aislador para poder cumplir con su función. ependiendo de los materiales utilizados en los aisladores, de su dise!o y de las condiciones ambientales, se pueden generar diferentes mecanismos de degradación que pueden provocar la falla del aislador. ecanismos#    'iversas formas de falla mecánica de la barra de (bra de vidrio.    )ormación de caminos conductores sobre la super(cie del material aislante.    Aparición de partículas del relleno en la super(cie aislante.    *ambios en el color base del material aislante.    *orrosión de las partes metálicas debido a la reacción %uímica con el ambiente.    +ompimiento del material adesivo usado para unir %uímicamente dos materiales del aislador.    -érdida signi(cante del material aislante, irreversible y no conductora $erosion&.    )racturas super(ciales con profundidad mayor a .! mm .    -enetración de agua en forma lí%uida o vapor, causando el ablandamiento de cubierta o faldones $ydrolisis&.    'aos por perforación.     /eparación o apertura del material aislante.    'aos por vandalismo )unciones0/u1etar mecánicamente el conductor manteniéndolo aislado de tierra y de otrosconductores.'eben soportar la carga mecánica %ue el conductor transmite a la torre a través de ellos.'eben aislar eléctricamente el conductor de la torre, soportando la tensión en condiciones normales y anormales, y sobretensiones asta las má2imas previstas $%ue los estudios de coordinación del aislamiento de(nen con cierta probabilidad de ocurrencia&.La tensión debe ser soportada tanto por el material aislante propiamente dico, como por su super(cie y el aire %ue rodea al aislador.La falla eléctrica del aire se llama contorneo, y el aislador se proyecta para %ueesta falla sea muco más probable %ue la perforación del aislante sólido./urge la importancia del diseo, de la geometría para %ue en particular no se presenten en el cuerpo del aislador campos intensos %ue inicien una crisis del sólido aislante. MATERIALES AISLANTES En las líneas de transmisión y distribución de energía el$ctrica, el aislamiento el$ctrico es realizado principalmente por dos elementos el aire y los aisladores los cuales son fabricados en diferentes materiales como porcelana, vidrio y resina epoxica. AIRE: El aire es elemento m%s empleado en las &edes El$ctricas para aislamiento, la rigidez diel$ctrica del aire se puede ver afectada por la contaminación del ambiente, la altura sobre el nivel de mary la densidad del aire.El aire tiene una rigidez diel$ctrica de alrededor de '( )*+cm a la presión normal, y alcanza un valor alrededor de - )*+cm a una presión de  /+cm( y alrededor de 0 )*+cm para ' /+cm(.El aire y otros gases tienen elevadísima resistividad y est%n pr%cticamente exentos de p$rdidas diel$ctricas.1ienen en mayor o menor medida la propiedad com2n que la rigidez diel$ctrica crece a medida que aumenta la presión.  PORCELANA: La porcelana es el material m%s utilizado en la fabricación de aisladores, est% conformado por arcilla, feldespato y cuarzo o al2mina, la porcelana ofrece baja porosidad lo que ayuda a la baja absorción de agua, alta resistencia al calor y resistencia mec%nica. El material es particularmenteresistente a compresión por lo que se 3an desarrollado especialmente dise!os que tienden a solicitarlo de esa manera VIDRIO: El vidrio empleado en la fabricación de aisladores esta compuesto por sílice, oxido de calcio y oxido de sodio, por ser un material fr%gil debe sufrir un proceso de endurecimiento, los aisladoresde vidrio son empleados en zonas de alta contaminación. 4e puede afirmar que en general la calidad de la porcelana puede ser mas controlada que la del vidrio, esta situación es evidenciada por una menor dispersión de los resultados de los ensayos de rotura. RESINA EPOXICA: Las características principales de este tipo de aisladores es la gran resistencia que presenta contra impactos, brinda una baja posibilidad de filtración y tiene un excelente diel$ctrico en comparación con los aisladores de porcelana. )3+4A ' L3/ A5/LA'3+/La forma de los aisladores está en parte bastante ligada al material, y se puedeacer la siguiente clasi(cación0A5/LA'3+/ ' *A4-A6A, $también llamados de disco& generalmentevarios forman una cadena, se acen de vidrio o porcelana con insertos metálicos %ue los articulan con un grado de libertad $or%uilla& o dos $caperuzay bada1o, cap and pin&.Las normas (1an con detalle geometría, tamaos, resistencia electromecánica, ensayos.A5/LA'3+/ ' 7A++A, los ay de porcelana, permiten realizar cadenas de menor cantidad de elementos $mas cortas&, la porcelana traba1a a tracción y e2isten pocos fabricantes %ue ofrecen esta solución, especialmente si se re%uieren elevadas prestaciones, ya %ue no es una solución natural para este material, en cambio es la solución natural de los aisladores de suspensión compuestos.4ientras %ue para la porcelana se limita la longitud de la barra y en consecuencia para tensiones elevadas se forma una cadena de algunos elementos, para el aislador compuesto siempre se realiza un único elemento capaz de soportar la tensión total.A5/LA'3+/ +585'3/, en tensiones ba1as y medias tienen forma de campana, montados sobre un perno $pin type& y se realizan de porcelana o vidrio.A medida %ue la tensión crece, tamao y esfuerzos también, y se transforman en aisladores de columna aptos para soportar esfuerzos de compresión y de 9e2ión $post type& y pueden asumir la función de cruceta en líneas de diseo compacto.  n estos casos pueden ser de porcelana y modernamente de materiales compuestos, cuando el esfuerzo vertical a %ue se somete la :viga: aislante es muy elevado se agrega un tensor del mismo material $inclinado ;< grados generalmente& dando srcen a una forma de = orizontal.Los aisladores se completan, como ya indicado, con insertos metálicos de formas estudiadas para la función, y %ue tienden a conferir movilidad $en las cadenas& o adecuada rigidez $en las columnas&.-ara evitar solicitaciones anormales e indebidas de los elementos aislantes, los casos mas comprometidos se resuelven con fusibles mecánicos instalados del lado del conductor o del lado base y %ue al romperse permiten el giro del aislador, cargándose entonces en forma mas favorable.Al especi(car los aisladores se resaltan dos tipos de características, %ue deben combinar por su función, las mecánicas, y las eléctricas. CARACTERISTICAS MECANICAS Los aisladores de cadena deben soportar solo cierta tracción 7000, 16000 o mas kg.Los aisladores rígidos deben soportar cierta compresión, y/o cierta flexión.Los ensayos de características mecánicas se acen con solicitación el!ctrica sim ltánea. #l estar sometidos a las inclemencias del tiempo na característica m y importante es la resistencia al co$ e t!rmico %$ e sim la el pasar del pleno sol a la ll &ia'.(ambi!n por los sitios donde se instalan, los aisladores son sometidos a actos &andálicos %tiros con armas, proyectiles p!treos o metálicos arro)ados', es entonces importante cierta resistencia al impacto.*rente a estas solicitaciones el comportamiento de los tres tipos de materiales es totalmente distinto, el &idrio p ede estallar, siendo na característica m y importante $ e la cadena no secorte por este moti&o.La porcelana se rompe perdiendo alg+n troo pero generalmente mantiene la integridad de s c erpo, mecánicamente no pierde características, solo son afectadas s s características el!ctricas.-on los aisladores comp estos por s menor tamao es menos probable $ e la agresión acierte el blanco, los materiales flexibles no se rompen por los impactos y las características del aislador no son afectadas. CARACTERISTICAS ELECTRICAS
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