Factibilidad del uso de aisladores poliméricos en las redes de Luz del Sur

Abstract

La fabricación y operación de aisladores electromecánicos es una habilidad que ha sido aprendida con la experiencia. A través de los años, muchas tecnologías de aislamiento y estrategias de mantenimiento han sido usadas en un intento por obtener un tiempo de vida más confiable; algunas de esas técnicas han trabajado muy bien mientras que otras han probado ser sólo marginalmente efectivas. Como la función principal de los aisladores electromecánicos es la de soportar los conductores aéreos; el diseño del aislador comienza examinando las cargas mecánicas previstas en redes energizadas (en servicio). La carga considerada para el diseño es la resultante del peso, de la tensión de los conductores, de la carga que es generada por la temperatura, de la tensión por viento y hielo. Así mismo se debe considerar adicionalmente la carga que ocurre durante una falla en el sistema, siendo esta agregada al peso del material que está siendo soportado. La capacidad mecánica de los aisladores proviene de la aproximación determinística o estadística en la cuantificación de las cargas y sus períodos de retorno. Como la función secundaria de los aisladores electromecánicos es aislar los conductores desnudos de su estructura de soporte, el diseño del aislamiento proviene del examen de los criterios usados para los requerimientos eléctricos que por lo general surgen del nivel de seguridad requerido por el sistema. También para el diseño de los aisladores electromecánicos se debe considerar las condiciones ambientales de operación. Desde el desarrollo de los sistemas de potencia, el diseño del aislamiento para condiciones de alta contaminación ambiental involucró la modificación del tamaño, espaciamiento y forma individual del aislador para obtener una distancia de dispersión por unidad de longitud tan grande como sea posible manteniendo altas resistencias dieléctricas para evitar perforaciones por impulsos de relámpagos o sobretensiones. A pesar de que los parámetros tales como el espacio de las tejadillas, la forma y el diámetro son importantes, la distancia de dispersión se convirtió en el parámetro de diseño más importante y ha sido la clave para obtener el desempeño óptimo. Desde luego, existen limitaciones en el tamaño, forma y características de formación del vidrio y la porcelana, ocasionando muchos diseños diferentes de aisladores los cuales han sido desarrollados a través de los años para intentar dar a conocer las limitaciones en los procesos del material. Esto produjo diseños tales como el aislador de suspensión fog-bowl (niebla- cuenco) para aplicaciones de distribución, los aisladores de suspensión aerodinámicos super-fog (superiores para niebla) para uso en sistemas de transmisión y anti-fog para uso en sistemas de distribución, y los aisladores columna con geometrías de tejadillas complejas para aplicaciones de subestación. No obstante, a pesar de las muchas permutaciones de forma y material desarrolladas por los fabricantes, existen muy pocas pautas que gobiernan el diseño de aisladores o aún las expectativas de su desempeño. En condiciones de contaminación ambiental, la distancia de dispersión queda como principal criterio de selección. Aunque varias guías hacen recomendaciones como la distancia de dispersión requerida para varios niveles de polución, comúnmente hablando, el uso de estas guías conduce a longitudes o diseños de aislamiento poco reales. Existen dos razones para esto; primero, los niveles de polución y los índices de limpieza natural no pueden ser determinados con ningún grado de certeza y, en segundo lugar, la acumulación de contaminación en el aislamiento no es uniforme como se asume en las guías. La experiencia con varios diseños en el medio ambiente es aún el modo preferido de determinar el que trabajará mejor.