Aislamientos

Aislamientos eléctricos
El funcionamiento de una línea de transmisión depende en gran escala de su aislamiento. En buena práctica se requiere que la tensión de arco en seco de los aisladores completos sea de tres a cinco veces mayor que la tensión nominal de funcionamiento, y que la longitud de la línea de fuga sea aproximadamente el doble de la menor distancia entre puntos con tensiones elaire.
Las modernas orientaciones tienden hacia los límites superiores, especialmente cuando se trata de tensiones muy elevadas. Los casos especiales de nieblas, salinas, polvos, o aire químicamente cargado deben ser estudiados aparte.
Los aisladores no sólo deben tener resistencia mecánica suficiente para soportar con amplio margen las cargas debidas al hielo y al viento que puedan esperarserazonablemente, sino que deben ser construidos de manera que puedan resistir condiciones mecánicas muy severas, descargas atmosféricas y arcos alimentados por la corriente de servicio, sin dejar caer el conductor.
La producción de arcos por contorno del aislador debe ser evitada en todos los casos, con la sola excepción del rayo, cualquiera que sean las condiciones de humedad, temperatura,lluvia o nieve, y con la cantidad de polvo que habitualmente se acumula hasta ser limpiada por las lluvias. En general el aislamiento de una línea se logra por medio de los aisladores simples, o por medio de cadenas de aisladores. En los primeros, el conductor se apoya y fija sobre el mismo aislador, empleándose este modelo para tensiones bajas y medias.
Pero en los sistemas de alta tensión, esnecesario hacer una cadena con aisladores campana. Se compone de una pieza de porcelana o vidrio templado, con adecuadas piezas metálicas que permiten el empalme, para 132kv y suspensión simple, es suficiente armar una cadena de 9 aisladores, para 33 kV. Alcanza una cadena de 3 aisladores; para tensiones muy altas, de 500 KV vemos cadenas de hasta 25 aisladores.
Esta cantidad depende de si lacadena es de suspensión o de tensión y otros detalles. Las dimensiones y forma del aislador, dependen de la tensión límite que puede soportar, sin que se forme un arco en su superficie, alcanzando ambos extremos.

En condiciones ideales, el aislamiento de las líneas de transmisión debe ser capaz de soportar cualquier sobrevoltaje que se pueda presentar en el sistema en el cual operan, pero lalongitud de las cadenas de aisladores y de las distancias mínimas de aire deberán ser tan grande, que por tal motivo el costo del aislamiento resulta ser exageradamente alto.
Por consiguiente, el diseño del aislamiento de las líneas se planea de tal manera, que pueda soportar todo sobrevoltaje interno (producidos por la maniobra de interruptores y sobre voltajes de baja frecuencia), pero no asítodo impulso de voltaje provocado por descargas de origen atmosférico (sobrevoltaje externo).
La esencia del método de aislamiento se explica a continuación:
1. La longitud de la cadena de aisladores y la de las distancias de aire se diseñan para soportar, los máximos sobre voltajes que pueden presentarse en la línea en condiciones de humedad, ya sean de baja frecuencia o por accionamientode interruptores. 2. Debido a que las características de flameo de impulso por maniobra de interruptores en una cadena de aisladores, está influenciada por la forma de onda del sobrevoltaje, deben checarse, factores como la puesta a tierra, condiciones de contaminación, la forma de los electrodos, entre otros más, y ser comparados con líneas patrón, las cuales reproducen las condiciones deoperación de las cadenas tanto como sea posible, antes de hacer el diseño del aislamiento. 3. La longitud de las cadenas de aisladores, está determinada por las características de las ondas de accionamiento, porque la longitud necesaria es por lo general, mayor para los sobre voltajes por switcheo que para los sobre voltajes de baja frecuencia (60 hz). 4. Para evitar fallas por descargas atmosféricas,...