2.7.1.- Condiciones generales.
2.7.2.- Materiales empleados en los aisladores.
2.7.2.- Materiales empleados en los aisladores.
2.7.2.1.- Aisladores de porcelana.2.7.3.- Tipos de aisladores.
2.7.2.2.- Aisladores de vidrio.
2.7.2.3.- Aisladores de esteatita y resinas epoxicas.
2.7.3.1.- Aisladores fijos.
2.7.3.2.- Aisladores en cadena o suspendidos.
2.7.3.3.- Aisladores especiales.
Los conductores empleados en líneas aéreas, en la
mayor parte de los casos, son desnudos; por lo tanto, se necesita
aislarlos de los soportes por medio de aisladores, fabricados
generalmente de porcelana o vidrio. La sujeción del aislador al poste,
se realiza por medio de herrajes. Pero además, un aislador debe tener
las características mecánicas necesarias para soportar los esfuerzos a
tracción o comprensión a los que está sometido.
Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, las cualidades específicas que deben cumplir los aisladores son:
• Rigidez dieléctrica suficiente para que la tensión de perforación sea lo más elevada posible. Esta rigidez depende de la calidad del vidrio o porcelana y del grueso del aislador. La tensión de perforación es la tensión con la cual se puede producir el arco a través de la masa del aislador.
• Disposición adecuada, de forma que la tensión de contorneamiento presente valores elevados y por consiguiente no se produzcan descargas de contorno entre los conductores y el apoyo, a través de los aisladores. La tensión de contorneamiento es la tensión con la cual se puede producir el arco a través del aire, siguiendo la mínima distancia entre fase y tierra, es decir, el contorno del aislador. Esta distancia se llama línea de fuga.• Resistencia mecánica adecuada para soportar los esfuerzos demandados por el conductor, por lo que la carga de rotura de un aislador debe ser por lo menos igual a la del conductor que tenga que soportar.• Resistencia a las variaciones de temperatura.• Ausencia de envejecimiento.
Los aisladores son, de todos los elementos de la
línea, aquellos en los que se pondrá el máximo cuidado, tanto en su
elección, como en su control de recepción, colocación y vigilancia en
explotación. En efecto, frágiles por naturaleza, se ven sometidos a
esfuerzos combinados, mecánicos, eléctricos y térmicos, colaborando
todos ellos a su destrucción.
Su estructura debe ser homogénea y para dificultar
las adherencias de la humedad y polvo, la superficie exterior está
recubierta por una capa de esmalte. Están fabricados con caolín y cuarzo
de primera calidad.
Están fabricados por una mezcla de arena silícea y
de arena calcárea. El material es más barato que la porcelana, pero
tienen un coeficiente de dilatación muy alto, que limita su aplicación
en lugares con cambios grandes de temperatura; la resistencia al choque
es menor que en la porcelana. Sin embargo, debido a que el costo es más
reducido y su transparencia facilita el control visual, hacen que
sustituyan en muchos casos a los de porcelana.
Se emplean cuando han de soportar grandes
esfuerzos mecánicos, debido a que su resistencia mecánica es
aproximadamente el doble que los de porcelana, y sus propiedades
aislantes también son superiores; sin embargo, el inconveniente es que
tienen mayor costo.
Están unidos al soporte por un herraje fijo y no
pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de posición después de su
montaje. Su forma general es la de una campana que lleva en su parte
superior una garganta sobre la que se fija el conductor por una ligadura
(de hilo de cobre recocido para conductores de cobre o de hilo de
aluminio para conductores a base de aluminio). Este aislador es el más
simple y pertenece a las líneas de baja tensión.
Están constituidos por un número variable de
elementos según la tensión de servicio; estas cadenas son móviles
alrededor de su punto de unión al soporte, y además, las articulaciones
entre elementos deben tener bastante libertad para que los esfuerzos de
flexión queden amortiguados; estas articulaciones suelen ser de rótula.
Este tipo de aislador es el más empleado en media y en alta tensión, ya que presenta las siguientes ventajas:
• Permite elevar la tensión de funcionamiento con sólo aumentar la longitud de la cadena, es decir, colocando más elementos.
• No se interrumpe el servicio por rotura de un aislador, ya que la cadena sigue sustentando al conductor.• Presenta una gran economía en la reparación de las cadenas, pues solamente es necesario cambiar el elemento averiado.
Existen diversos tipos de aisladores de cadena, que a continuación se detallan:
• Caperuza-vástago, este aislador se compone de una campana de porcelana o vidrio templado, en forma de disco y que lleva en su parte inferior algunas ondulaciones. En la parte superior de la campana está empotrada una caperuza de fundición o acero, y en su parte inferior en un hueco bastante reducido, lleva un vástago sellado al aislador. La figura Nº 2.4 muestra la disposición de los aisladores en una cadena de suspensión o en una cadena de amarre (modelos 1.512 fabricado por VICASA).
• Campana (discos), este elemento está constituido por un núcleo cilíndrico de porcelana de diámetro comprendido entre 60 y 85 mm., y provisto de dos faldas anchas. La unión de los aisladores campana entre sí se hace con un pequeño vástago cilíndrico terminado en dos rótulas (figura Nº 2.5). La diferencia esencial entre el aislador campana y el elemento caperuza-vástago, reside en el hecho de que el primero es rigurosamente imperforable en servicio, mientras que el segundo puede, en ciertas circunstancias, perforarse antes de ser contorneado, especialmente por la acción simultánea de esfuerzos mecánicos y acciones eléctricas.
• Langstab , este modelo es un mejoramiento del aislador Motor y se denomina Langstab (larga línea de fuga). Está constituido por un largo cilindro de porcelana de 80 a 100 cm., con ondulaciones bastante profundas y terminado en dos caperuzas (figura Nº 2.6).
Figura Nº 2.5 Aislador tipo campana
• Langstab , este modelo es un mejoramiento del aislador Motor y se denomina Langstab (larga línea de fuga). Está constituido por un largo cilindro de porcelana de 80 a 100 cm., con ondulaciones bastante profundas y terminado en dos caperuzas (figura Nº 2.6).
Figura Nº 2.6 Aislador Langstab
• Antiniebla, su principal característica consiste en tener ondulaciones más profundas que permitan una mayor tensión de contorneamiento.
• De costa , la campana exterior es
más ancha y alta, de forma que protege completamente contra el rocío a
las faldas interiores. Los depósitos de humedad (niebla, rocío,
condensación de origen variable) lo mismo que el depósito de cuerpos
conductores extraños (humos industriales) reducen considerablemente la
tensión de contorneamiento de los aisladores. La protección más difícil
de realizar es la de líneas en regiones industriales, pues los
materiales contaminantes se introducen en todas las ranuras del
aislador.
APOYOS
Se denominan apoyos a los elementos que soportan los conductores y demás componentes de una línea aérea, separándolos del terreno; están sometidos a fuerzas de compresión y flexión, debido al peso de los materiales que sustentan y a la acción del viento sobre los mismos.
Aunque las prescripciones oficiales establecen que los postes podrían ser de cualquier material, siempre que se cumplan las debidas condiciones de seguridad, solamente se utiliza la madera, el hormigón y el acero.
Según su función, los postes en una línea, se pueden clasificar en:
Normalmente los postes de madera empleados en las líneas son de pino, abeto y castaño; este último es de mayor duración, pero su precio es más elevado y, por tanto, disminuye su aplicación. Los postes de madera deberán tener en la cúspide una circunferencia no menor de 38 cm.
La vida de un apoyo de madera es relativamente corta, es aproximadamente de 10 años. Se puede llegar a doblar tal duración, protegiendo el poste mediante tratamiento con imprimación de creosota.
El poste de hormigón armado es el más utilizado en las líneas eléctricas de baja y media tensión. Los postes de hormigón tienen la ventaja de no necesitar conservación y su duración es ilimitada, pero tienen el inconveniente de que su costo es mayor que los de madera y, como su peso es mayor, aumentan los gastos de transporte cuando no se fabrican en el lugar de emplazamiento.
Con la finalidad de mejorar las cualidades del hormigón armado, la fabricación de los mismos se lleva a cabo mediante vibración, centrifugado y actualmente por precomprensión.
El metal más empleado en la fabricación de este poste es el acero en forma de tubo o bien de perfiles laminados en L, U, T, I, etc.; en algunos casos se emplea fierro fundido o aleaciones ligeras de aluminio-acero. Para unir los diversos perfiles se emplean remaches, tornillos, pernos y, en algunos casos, soldadura.
Se denominan apoyos a los elementos que soportan los conductores y demás componentes de una línea aérea, separándolos del terreno; están sometidos a fuerzas de compresión y flexión, debido al peso de los materiales que sustentan y a la acción del viento sobre los mismos.
Aunque las prescripciones oficiales establecen que los postes podrían ser de cualquier material, siempre que se cumplan las debidas condiciones de seguridad, solamente se utiliza la madera, el hormigón y el acero.
Según su función, los postes en una línea, se pueden clasificar en:
• Portantes o de suspensión (Norma NSEG 5 En.71 Art.141.1), s on aquellas cuyo principal objeto es soportar los conductores de modo que mantengan sus distancias al suelo. Generalmente deben resistir sólo esfuerzos moderados en la dirección de la línea. Se les emplea normalmente en alineaciones rectas y ocasionalmente en puntos de ángulos pequeños.Es el más económico de fabricación y poco usado. Su campo de aplicación es casi exclusivamente en líneas de baja tensión y en sectores rurales.
• Remate (Norma NSEG 5 En.71 Art.141.3), se les emplea normalmente en los puntos de comienzo y termino de la línea.
• Anclaje (Norma NSEG 5 En.71 Art.141.2), son los destinados a establecer puntos fijos del conductor a lo largo de la línea para dividir ésta en sectores mecánicamente independientes. En consecuencia, deben ser capaces de resistir esfuerzos considerables en la dirección de la línea. Se les emplea tanto en alineaciones rectas como en puntos con ángulos.
• Especiales (Norma NSEG 5 En.71 Art.141.4), las que además de servir como soportes de los conductores cumplen alguna otra función, como por ejemplo, estructuras de transposición, de seccionalizacion, etc.
Normalmente los postes de madera empleados en las líneas son de pino, abeto y castaño; este último es de mayor duración, pero su precio es más elevado y, por tanto, disminuye su aplicación. Los postes de madera deberán tener en la cúspide una circunferencia no menor de 38 cm.
La vida de un apoyo de madera es relativamente corta, es aproximadamente de 10 años. Se puede llegar a doblar tal duración, protegiendo el poste mediante tratamiento con imprimación de creosota.
El poste de hormigón armado es el más utilizado en las líneas eléctricas de baja y media tensión. Los postes de hormigón tienen la ventaja de no necesitar conservación y su duración es ilimitada, pero tienen el inconveniente de que su costo es mayor que los de madera y, como su peso es mayor, aumentan los gastos de transporte cuando no se fabrican en el lugar de emplazamiento.
Con la finalidad de mejorar las cualidades del hormigón armado, la fabricación de los mismos se lleva a cabo mediante vibración, centrifugado y actualmente por precomprensión.
El metal más empleado en la fabricación de este poste es el acero en forma de tubo o bien de perfiles laminados en L, U, T, I, etc.; en algunos casos se emplea fierro fundido o aleaciones ligeras de aluminio-acero. Para unir los diversos perfiles se emplean remaches, tornillos, pernos y, en algunos casos, soldadura.
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