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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA

ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

ALTA TENSIÓN I

DISRUPCIÓN EN AISLANTES LÍQUIDOS

DOCENTE: Ing. Pablo Méndez Santos

Alta Tensión I

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Introducción

La conductividad en medios líquidos (Disolución) está relacionada con la presencia de sales en solución, cuya disociación generaiones positivos y negativos capaces de transportar la energía eléctrica si se somete el líquido a un campo eléctrico. Estos conductores iónicos se denominan electrolitos o conductores electrolíticos.

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Alta Tensión I

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Introducción
Los líquidos tales como aceites hidrocarburos son buenosaislantes: • Son más ventajosos que los gases por su mayor densidad • Más ventajosos que los sólidos por ser capaces de fluir y llenar todos los espacios huecos de aislamiento, refrigerando el sistema eléctrico y disipando el calor generado • Pueden disolver concentraciones conductoras (carbón luego del arco)

Clasificación:
• Líquidos químicamente puros (N2 licuado, EXANO) • Líquidos comerciales(aceites de transformadores)

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Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Conducción Natural
Para campos eléctricos bajos (menores a 1kV/cm) hidrocarburos y valores mayores para gases licuados 1015 – 1020 -cm. Para

La conductividad que se presenta puede deberse a impurezas remanentes que no se eliminan en lapurificación.

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Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Disrupción en líquidos puros
Muchos procesos pueden ocurrir en rápida sucesión durante la veloz transición de un líquido altamente aislante, con su pequeña corriente, hasta su disrupción. Algunos de los términos más importantes son:

Emisión de electrones:En la interfase líquido-electrodo se pueden presentar campos eléctricos del orden de 105 v/cm antes de la disrupción, originándose una emisión de electrones

Inyección localizada de electrones:
Se supone que el origen de este proceso se debe a iones positivos que al acercarse al cátodo no han sido rápidamente neutralizados, en especial si se presenta una película de óxidos en el electrodo que nopermite el ingreso de los iones (+) creándose campos extremadamente fuertes que producen emisión electrónica intensa. La característica de este proceso es que se requieren muy pocas cargas para producirla

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Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Disrupción en líquidos puros Inyección de energía en el líquidoLa emisión de electrones representa una inyección de energía en el líquido porque el campo tratará de acelerarlos a través del líquido. Puesto que hay muy poca probabilidad que los electrones adquieran energías que excedan la de ionización de las moléculas del líquido ( 10 eV) debe existir una transferencia de energía por colisión elástica de electrones con moléculas.

Procesos de colisión
Enhidrocarburos el principal proceso de colisión es la excitación de vibraciones de las uniones moleculares, con frecuencias en el infrarrojo, produciendo elevaciones localizadas de temperatura generándose luego conducción por calor. La energía disipada en el este proceso depende de la configuración molecular y la densidad del líquido.

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Mecanismo de descarga en líquidos aislantes
Disrupción en líquidos puros Inyección localizada de energía (disrupción)
La presencia de haces o rayos de electrones originados en el cátodo pueden producir transferencia localizada de energía con la consiguiente elevación local de temperatura hasta la evaporación, formando micro burbujas dieléctricamente más débiles que el líquido....
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