Escudo de la República de Colombia

Ciencia & Tecnología

Desgaste de aislantes causaría fallas de energía

El 90 % de las fallas en los aislamientos electrónicos internos –como bujes de cerámica– está relacionado con la humedad y con las vibraciones causadas por depósitos de suciedad, lo que a su vez ocasiona daños en transformadores de potencia en los circuitos de conexión eléctrica.

Manizales, 02 de diciembre de 2019Agencia de Noticias UN-

Tipos de aislamiento cerámico usados en la investigación. Fotos: Fabio Nelson Orrego Marulanda, estudiante de la Maestría en Ingeniería eléctrica de la UNAL Sede Manizales.

Equipos usados para los ensayos de alta tensión.

Ensayo de tensión sobre un aislador tipo poste.

Pruebas de tensión en aislador de suspensión sin defecto.

Pruebas de tensión en aislador tipo poste.

Pruebas de tensión en aislador tipo buje.

La vida útil de un aislamiento depende de su resistencia a condiciones ambientales como la humedad, la polución y los cambios de temperatura, entre otros.

En las redes eléctricas en servicio, el aislamiento está expuesto a múltiples esfuerzos eléctricos, térmicos y mecánicos que generan cambios irreversibles en las propiedades de los materiales y reducen progresivamente su capacidad para soportar estos esfuerzos, a lo que se suman las fuertes condiciones ambientales que favorecen la creación de descargas eléctricas localizadas en el aislamiento.

En un aislamiento, las descargas eléctricas localizadas se pueden dar por la creación de pulsos rápidos denominados streamer. Después de 1 a 50 horas de actividad de descarga, el material empieza a presentar descomposición química, la cual causa un desprendimiento de energía mecánica que se propaga a través del aire generando un sonido audible o no. Normalmente dichos desprendimientos se pueden identificar como explosiones originadas en los aislamientos, y son un indicador de desgaste.

Fabio Nelson Orrego Marulanda, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, realizó una investigación en la que determinó el comportamiento del aislamiento cerámico, mediante pruebas realizadas en subestaciones eléctricas de 33 kilovoltios (kV) de la Central Hidroeléctrica de Caldas. Los tipos de aisladores usados fueron: suspensión, poste y buje pasa-tapas.

Las pruebas se realizaron en cinco unidades usadas, en una cadena de cuatro que estaba retirada de servicio, con un nivel básico de aislamiento de 110 kV , y se probaron 3 aisladores, 2 de los cuales no presentaban defecto visible. Los ensayos de tensión y pruebas complementarias se realizaron en el Laboratorio de Alta Tensión de la Central Hidroeléctrica.

Se utilizó el BK 130/36 de Phenix, un equipo de alta tensión para probar carros canasta, y un transformador cilíndrico que puede inyectar tensiones controladas entre 36 y 130 kV.

Durante las pruebas se observó cómo se ensuciaban los aisladores eléctricos en servicio, lo cual es muy inconveniente porque en la superficie se deposita material orgánico e inorgánico formando una capa que, en presencia de humedad, se vuelve conductora y produce diferentes fenómenos que deterioran las propiedades aislantes de la cerámica y la rompen afectando especialmente el suministro de energía eléctrica.

“Como parte del proceso, dispusimos de los medidores de corriente apropiados en rangos de decenas de microamperios y los medidores de tensión y corriente utilizados fueron análogos, con un tamaño acorde para una lectura apropiada a una distancia de 5 m”.

También se preparó y clasificó el aislamiento –como “limpio” o “contaminado”–, nivel de tensión, material, tipo, clase de defecto y estado de humedad, entre otros parámetros.

Pruebas de tensión

Se hicieron pruebas de potencia del cableado y resistencia de aislamiento en diferentes momentos: antes de aplicar tensión de 1 kV  y luego de aplicar una tensión máxima de 75 kV al equipo de cableado, midiendo la tensión de operación de la red y con tensiones del 60 y 90 % en el voltaje de descarga para lograr preflameo o aparición de ondas eléctricas en el sistema.

Con estas pruebas se identificó que los aisladores de suspensión presentaron las mayores potencias de pérdidas activas, debido a que su tensión de flameo de ondas eléctricas –cuando se presentaron fenómenos como rayos– fue inferior a la especificada por el fabricante que es de 110,4 kV, mientras que para los demás aisladores su tensión de flameo o potencia fue superior a la especificada.

“De los 1.436 aisladores que se examinaron en el laboratorio se concluyó que la eficiencia del aislador es influenciada por el incremento de la humedad del ambiente y por el incremento de la velocidad del viento”, concluyó el investigador.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 994

Otras noticias

Los procedimientos quirúrgicos cancelados durante la pandemia se convierten en urgencias que ocupan al sistema hospitalario. Foto: HUN

Salud

junio 21 de 2021

Pacientes crónicos también llegan a UCI en este pico de la pandemia

Por distintas razones originadas a raíz de la pandemia, como el temor al...

En Estados Unidos se han suministrado 318 millones de dosis de vacunas contra COVID-19. Foto: CHANDAN KHANNA / AFP

Salud

junio 21 de 2021

Tratamientos contra COVID-19: la búsqueda continúa

De los 600 productos –entre vacunas y otros tratamientos– creados para...

Portada del especial “Tocar fondo para cambiar de rumbo”, disponible en UN Periódico Digital. Foto: Brandon Pinto.

Política & Sociedad

junio 21 de 2021

Tocar fondo para cambiar de rumbo, nuevo especial de UN Periódico Digital

La urgencia de una renta básica de emergencia para los hogares más vulnerables...

El paso del huracán Iota por las Islas de San Andrés, Providencia y Santa Catalina muestra la falta de preparación tanto del Estado como de la comunidad para afrontar estos eventos naturales. Foto: EFRAIN HERRERA / Colombian Presidency / AFP"

Medioambiente

junio 21 de 2021

“El desastre no fue el huracán, fue la falta de preparación”

“Empaqué mis libros, mi computadora y algunos documentos que para mí eran...

El modelamiento permitirá analizar estructuras ya construidas para remediar fallas como las que ocurrieron en el edificio Space. Foto: Sebastián Echavarría.

Ciencia & Tecnología

junio 21 de 2021

Modelamiento multiescala mediría impacto de sismos en los edificios

Al identificar el impacto causado por los sismos en los edificios y elementos...

La Estampilla Pro UNAL Sede Caribe podría recaudar hasta 300.000 millones de pesos para la Institución en esta región del país. Fotos: archivo Unimedios.

Educación

junio 18 de 2021

Aprobada en el Senado Estampilla Pro UNAL Sede Caribe

El Senado de la República aprobó el proyecto de Ley 328 de 2020, por medio del...

Contaminación y disminución de flora y fauna son algunos de los problemas que afectan a los humedales de Amazonas. Fotos: Harrison Calderón, UNAL Sede Leticia.

Medioambiente

junio 18 de 2021

Humedales de Leticia, a conocerlos para cuidarlos

Una iniciativa de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) busca sensibilizar...

La meta es que la energía eólica y la solar sean las principales fuentes de abastecimiento del país, de modo que las hidroeléctricas se usen cuando no haya vientos o radiación. Foto: Paul ELLIS / AFP

Medioambiente

junio 18 de 2021

Primer mapa de zonas aptas para generar energía solar y eólica

La nueva representación geográfica establece, por ejemplo, que en energía...

El estudio tomó como referencia tres municipios turísticos con actividad agrícola en Antioquia: Santa Fe de Antioquia, San Jerónimo y Sopetrán. Foto Alcaldía de Santa Fe de Antioquia.

Medioambiente

junio 18 de 2021

Turismo amenaza agro y ambiente en el occidente de Antioquia

El boom inmobiliario y turístico que vive esa región –que incluye municipios...

Mayor Gil Farekade, autoridad tradicional del Cabildo Indígena Herederos del Tabaco, la Coca y la Yuca Dulce (Cihtacoyd). Fotos: Unimedios Amazonia.

Artes & Culturas

junio 18 de 2021

Bienestar, ruta de vida del hombre murui

El buen vivir es la causa máxima y final de este pueblo indígena, para quienes...