Aislante eléctrico
Los aisladores eléctricos son un componente vital que se utiliza en los sistemas eléctricos para evitar el flujo no deseado de corriente a tierra desde sus puntos de apoyo. Los aisladores están hechos de materiales aislantes, porcelana, vidrio, caucho de silicona, etc. Están tan aislados que no puede pasar corriente a través de ellos.
Aisladores de líneas eléctricas son muy importantes para la línea aérea, se utilizan para soportar el conductor de la línea de transmisión y dar instrucciones al cuerpo de la torre, están conectados a los conductores eléctricos sin permitir que pase corriente a través de ellos.
Existen 3 tipos de aisladores según el material del aislador: Aislador cerámico: hecho de porcelana, Aislador de vidrio: hecho de vidrio y Aislador compuesto: hecho de caucho de silicona.
Los aisladores Rax Industry incluyen aislador de pasador, aislador de suspensión, aislador de tensión, aislador de carrete, aislador de soporte, etc.
Aisladores de líneas eléctricas: 7 consejos que debes conocer antes de elegir
Capítulo 1: ¿Qué es un aislante eléctrico?
Los aisladores se utilizan para separar eléctricamente los conductores de línea entre sí y de las estructuras de soporte. La permitividad y la rigidez dieléctrica del material aislante son muy altas, por lo que puede soportar altas tensiones eléctricas.
Las líneas eléctricas aéreas siempre están apoyadas sobre aisladores montados en sus postes y torres de soporte.
Los aislantes deben tener las siguientes propiedades:
- Alta resistencia mecánica para soportar la carga del conductor, carga del viento, etc.
- Alta resistencia eléctrica para minimizar las corrientes de fuga
- Alta permitividad relativa del material aislante, de modo que la rigidez dieléctrica es alta.
- Alta relación entre la resistencia a la perforación y la descarga disruptiva
Capítulo 2: Material aislante
(a) Aislante de porcelana
Aislador de porcelana
El material más utilizado para las líneas aéreas es la porcelana, un material cerámico que se produce cociendo a alta temperatura una mezcla de caolín, feldespato y cuarzo.
Las partes metálicas del interior del aislador están hechas de hierro fundido maleable con galvanizado. Es mecánicamente más fuerte que el vidrio, causa menos problemas de fugas y se ve menos afectado por los cambios de temperatura.
Ventaja de Aislador de porcelana
Respetuoso con el medio ambiente. El aislador de porcelana no constituye un residuo peligroso.
Otorgando una mayor vida útil en términos de cargas generadas por cargas eléctricas.
En estado seco como material de aislamiento eléctrico tiene mejores propiedades eléctricas que el polímero.
Mayor resistencia a la degradación de la superficie.
Resistente a roedores, termitas, pájaros y otros animales capaces de comprometer la integridad.
Adecuado para cambios extremos de calor/frío en el ambiente.
(b) aislante de vidrio
Cadena de aisladores de vidrio
Muchas veces se utiliza el vidrio como material aislante. El vidrio se endurece mediante el recocido.
El aislante de vidrio tiene la siguiente ventaja:
Alta rigidez dieléctrica de aproximadamente 140 KV por cm de espesor del material.
Alta resistividad.
Bajo coeficiente de expansión térmica.
Mayor resistencia a la compresión que los aisladores de porcelana.
Como es transparente, cualquier flujo de impurezas, burbujas de aire, grietas, impurezas, etc. se pueden detectar fácilmente.
(c) Aislante compuesto
Aislante compuesto
Los aisladores de polímero compuesto tienen dos partes aislantes, como un núcleo de fibra de vidrio y un metal equipado con accesorios de extremo metálicos.
Ventajas del aislante polimérico
De pequeño volumen y peso ligero, fácil de instalar y transportar.
Mejor rendimiento en áreas de alta contaminación
Rendimiento mecánico y eléctrico constante durante toda la vida útil.
Excelente resistencia al impacto.
Buena resistencia a la suciedad y a las descargas eléctricas.
Buena resistencia a los golpes y a las colisiones.
Buen desempeño hidrofóbico.
Intercambiabilidad: puede reemplazar fácilmente los aisladores de porcelana existentes.
¿Cómo elegir el material aislante?
Cada material tiene sus ventajas y desventajas, por lo que la selección del material aislante depende de sus características y de los requisitos de los clientes.
La porcelana es más pesada que otros materiales y difícil de transportar e instalar, pero es barata y tiene un rendimiento duradero. El aislante de caucho de silicona es fácil de instalar, tiene un excelente rendimiento frente a la contaminación, excelentes propiedades mecánicas, es resistente a la intemperie, al vandalismo, a los daños, etc. El aislante de vidrio tiene una mayor resistencia.
Capítulo 3: Tipos de aisladores
Las funciones básicas de los aisladores son aislar, soportar y fijar el conductor. Cada tipo de aislador también tiene diferentes funciones para diferentes condiciones de funcionamiento.
Según la función: hay más de 5 tipos: aislador de pasador, aislador de suspensión, aislador de tensión, aislador de carrete, aislador de estancia, etc.
(a)Aislador de pasador
Aislador de porcelana tipo pin de 33 kV
Los aisladores de clavija se utilizan en puntos específicos, es decir, en secciones para pilotar puentes, etc. Los aisladores de clavija se suministran según IEC 62223 o equivalente.
Los aisladores de tipo pasador se atornillan a un perno. Los aisladores tienen cuellos adecuados para sujetar los conductores con alambre de amarre o accesorios preformados.
Además, se aplican las siguientes características mínimas:
| Características | Unidad | Valor |
| Voltaje del sistema | kilovoltios | 33 |
| Resistencia del voladizo | kN | 10 |
| Diámetro nominal | mm | 315 |
| Altura nominal | mm | 240 |
| Distancia de fuga nominal mínima | mm | 1120 |
| Tensión soportable por rayo (1,2/50 ms) | kilovoltios | 170 |
| Tensión de descarga disruptiva de frecuencia de potencia mínima húmeda | kilovoltios | 70 |
Un tipo de aislador de pasador Jingyong
Cada aislador se suministra completo con un pasador de acero forjado galvanizado en caliente, completo con tuerca, contratuerca y arandela elástica que cumple con la norma BS 3288 Pt 2 de acero grande.
Los pasadores de línea deberán tener una carga de falla mínima de 10 kN.
Los pasadores piloto deberán tener una carga de falla mínima de 0,7 kN.
La resistencia mecánica máxima del conjunto aislador de pasador será igual a la resistencia del voladizo anterior.
(b) Aislador de poste de línea
Aisladores de postes de línea compuestos
Los aisladores Line Post brindan un soporte rígido a una parte activa que se debe aislar de la tierra o de otra parte activa. Estos aisladores constan de un núcleo sólido que soporta la carga, una carcasa y accesorios de extremo unidos al núcleo aislante. Está sujeto a cargas de tracción, compresión y voladizo. Esto cumple con la norma IEC 62223 o equivalente.
| Características | Unidad | Valor |
| Voltaje del sistema | kilovoltios | 33 |
| Resistencia del voladizo | kN | 20 |
| Nominal | mm | 240 |
| Distancia de fuga nominal mínima | mm | 1200 |
| Tensión soportada a frecuencia de potencia mínima en húmedo (1 min) | kilovoltios | 95 |
Un tipo de aislador de poste de línea Rax Industry
(do) Aislador de tensión (Aislante de suspensión)
Aislador de suspensión
Los aisladores “de suspensión” y “de tensión” son lo mismo; cuando se utilizan en posición vertical (con el conductor colgando debajo) se denominan “aislantes de suspensión”; cuando se utilizan en posición horizontal, para poner un conductor en un extremo, se denominan “aislantes de tensión”.
- Aisladores de cadena
- Los aisladores de vidrio en cadena se suministran según IEC 62223 (o equivalente alternativo)
- Cada conjunto de terminación de 33 kV consta de tres aisladores de disco de tensión, acoplamientos de rótula (16 mm según IEC 120) y un guardacabo conductor adecuado para terminaciones preformadas.
- Cada cadena de aisladores se suministra con un brazo transversal de fijación que comprende correas de terminación, un gancho de bola para la fijación del brazo transversal y un guardacabo para las terminaciones del conductor.
- Aisladores poliméricos compuestos
Los aisladores de tensión poliméricos de varilla larga, de clase A, de 33 kV, de material compuesto, que se utilizan en estructuras de tensión, cumplen con la norma IEC 62223. La siguiente tabla indica los requisitos:
| Características | Unidad | Valor |
| Tensión nominal del sistema | kilovoltios | 33 |
| Tensión de descarga disruptiva seca | kilovoltios | 120 |
| Tensión de descarga húmeda | kilovoltios | 70 |
| Carga mínima de rotura por tracción | kN | 40 |
| Tensión soportada al impulso (+) | kilovoltios | 200 |
| Tensión soportada al impulso (-) | kilovoltios | 210 |
| Distancia de fuga | mm | 1080 |
Un tipo de aislador de tensión Rax Industry
Los aisladores de tensión de línea tienen una carga mínima de falla de 40 kN.
(d) Aislador de carrete (aislador de grillete)
Aislador de carrete
Rax Industry aislador de carrete También se denomina aislador de carrete o de grillete. El aislador de carrete se utiliza generalmente en redes de distribución de baja tensión, tanto en posición horizontal como vertical.
El aislador de carrete Rax Industry está diseñado para ensamblarse con el horquilla secundariaEl aislador de carrete Rax Industry está hecho de porcelana.
Hay aisladores de porcelana blanca y aisladores de porcelana marrón. Los aisladores de carrete Rax Industry son todos aisladores de porcelana pequeños que se adaptan a la horquilla secundaria.
(e) Aislante de estancia
Aislante de estancia
Rax Industry permanecer aislante También se denomina aislador de tipo tirante. El aislador de tipo tirante está diseñado para sujetar y hacer contrapeso al poste del extremo muerto al conectarlo con alambre de sujeción o agarre de chico.
Para evitar la caída del poste del extremo muerto o del poste terminal, se deben seleccionar los tipos adecuados de aisladores de estancia y accesorios de línea de postes. Los aisladores de estancia Rax Industry tienen la función de evitar la conducción eléctrica en el cable de estancia por accidente.
¿Cómo funcionan los aisladores de estancia?
permanecer aislante
Hay dos orificios en el cuerpo del aislador de tirantes. Las dos piezas de sujeción pasan por el orificio en la dirección opuesta. La sujeción envolverá el cable de tirantes para proporcionar la conexión.
Existen diferentes formas de conexión para diferentes mercados. Podemos diseñar accesorios aislantes según el diseño y los dibujos de los clientes.
Según el voltaje, hay aisladores de estancia de 11 kV y aisladores de estancia de 33 kV. El aislador de estancia de 11 kV se utiliza en la red de líneas aéreas de 11 kV en el sistema eléctrico.
El aislador de estancia Rax Industry está fabricado en porcelana esmaltada según BS137 y es adecuado para funcionar en exteriores.
Capítulo 4: Tensión del aislante
El voltaje del aislador varía de 400 V a 1000 kV y se puede dividir en LV, MV, HV, UHV y EHV según el grado de voltaje, o distribución, transmisión y subestación de acuerdo con sus aplicaciones en detalle.
| Baja tensión (LV) | 400 V, 1 kV |
| Media tensión (MT) | 6 kV, 10 kV, 11 kV, 12 kV, 15 kV, 20 kV, 22 kV, 24 kV, 25 kV, 28 kV, 30 kV, 33 kV, 35 kV, 36 kV |
| Alto voltaje (HV) | 45 kV, 55 kV, 66 kV, 69 kV, 88 kV, 110 kV, 115 kV, 132 kV, 220 kV |
| Ultra alto voltaje (UHV) | 300 kv, 330 kv, 400 kv, 500 kv, 800 kv |
| Voltaje extra alto (EHV) | 1000kv, por encima de 1000kv |
Valores comunes de voltaje de aislante
| Voltaje del aislador de la línea de distribución | 400 V ~ 36 kV |
| Voltaje del aislador de la línea de transmisión | 66 kV ~ 1000 kV |
| Tensión del aislador de la subestación | 15 kV ~ 1000 kV |
Tensión de aislamiento para líneas eléctricas o subestaciones
La tensión nominal del aislador depende de la tensión del sistema de líneas eléctricas o subestaciones y debe ser superior a la tensión del sistema. Para cumplir con los diferentes niveles de tensión, un aislador puede diseñarse en diferentes formas o longitudes según las normas relacionadas.
Los aisladores de baja tensión son un tipo especial de aisladores que normalmente se utilizan en líneas de distribución de energía.
Los aisladores de alto voltaje son un tipo especial que normalmente se utiliza en líneas de transmisión y distribución de energía.
Los aisladores (tensión superior a 1000v) suministrados e instalados cumplen con las normas siguientes:
| IEC 61109 | Aisladores compuestos para líneas aéreas de corriente alterna con tensiones nominales superiores a 1.000 V: definiciones, métodos de prueba y criterios de aceptación. |
| Norma BS 3288-2 | Accesorios aislantes y conductores para líneas eléctricas aéreas; Parte 2: Especificaciones para una gama de accesorios. |
| IEC: 60060 | Técnicas de prueba de alto voltaje – Parte 1: Definiciones y técnicas generales |
| Norma IEC: 60071-1 | Coordinación de aislamiento – Parte 1: Términos, definiciones, principios y reglas. |
| Norma IEC: 60168 | Ensayos en aisladores tipo poste interior y exterior de material cerámico o vidrio para sistemas con tensiones nominales superiores a 1.000V. |
| IEC: 60433 | Características de las unidades aisladoras de cadena del tipo varilla larga |
| IEC: 60273 | Características de los aisladores tipo poste para interior y exterior para sistemas con tensiones nominales mayores a 1.000V. |
| IEC: 60720 | Características de los aisladores de postes de línea |
| Norma IEC: 60383 | Ensayo sobre aisladores de material cerámico o vidrio para líneas aéreas con tensión nominal superior a 1.000 V |
| Norma IEC: 60383-1 | Aisladores para líneas aéreas con tensiones nominales superiores a 1.000 V; Parte I: Unidades aisladoras de cerámica o vidrio para sistemas de CA - Definiciones, métodos de prueba y criterios de aceptación. |
| Norma IEC: 60383-1 | Aisladores para líneas aéreas con tensiones nominales superiores a 1.000 V; Parte 2: Cadenas de aisladores y conjuntos de aisladores para sistemas de corriente alterna. Definiciones, métodos de prueba y criterios de aceptación. |
| Norma IEC: 60437 | Métodos para la prueba de interferencias de radio (RI) en aisladores de alta tensión |
| IEC: 60471 | Dimensiones de los acoplamientos de horquilla y de lengüeta de las unidades aisladoras de cadena |
Capítulo 5: El importante proceso de fabricación en Rax Industry
Marcas
Cada unidad de aislador en cadena o aislador rígido puede marcarse con el nombre o la marca comercial del cliente, el tipo de aislador y el año de fabricación. Además, cada unidad de aislador en cadena deberá marcarse con la carga de falla electromecánica o mecánica especificada. Estas marcas serán legibles e indelebles.
Selección por segunda vez antes del embalaje
Capítulo 6:Inspección y pruebas
Prueba de la cadena de aisladores de vidrio
Las pruebas se realizan de acuerdo con las normas IEC pertinentes, complementadas con los requisitos específicos que se indican a continuación. Los clientes también pueden facilitarlas.
En ausencia de recomendaciones IEC, los ensayos serán equivalentes al menos a las condiciones, disposiciones y definiciones de las normas mencionadas anteriormente.
Las pruebas se dividen en las siguientes categorías:
Pruebas de rutina:
- Examen visual y verificación del cumplimiento de lo aquí especificado y de las cantidades programadas.
- Pruebas mecánicas de rutina (sólo aisladores de cadena).
- Pruebas eléctricas de rutina.
Pruebas de muestra:
Los ensayos se realizarán sobre aisladores seleccionados aleatoriamente de los lotes ofrecidos para inspección. El número de muestras será el indicado en la norma IEC 62223 con un mínimo de cinco unidades. Las muestras se someterán a los siguientes ensayos después de haber realizado los ensayos de rutina en el mismo orden:
- Verificación de dimensiones
- Prueba de ciclo de temperatura
- Ensayo de carga de fallo electromecánico o mecánico según el tipo de aislador, incluyendo ensayo de rendimiento termomecánico según IEC 575.
- Prueba de punción
- Prueba de porosidad
- Prueba de galvanización
En caso de que una unidad no pase alguna de las pruebas de muestra, se volverá a realizar una nueva prueba con una cantidad equivalente al doble de la primera.
En el caso de que dos o más aisladores o piezas metálicas no pasen alguna de las pruebas de muestra, o si ocurre alguna falla en los aisladores o piezas metálicas sujetos a nuevas pruebas, el lote completo se considerará como no conforme con la especificación y será rechazado.
Pruebas de tipo:
Rax Industry incluirá en nuestras ofertas certificados de pruebas, incluidas pruebas de rendimiento termomecánico realizadas de acuerdo con IEC 575.
El representante del cliente también puede llamar y presenciar pruebas de tipo que se realicen en las instalaciones de Rax Industry. Dichas pruebas pueden realizarse sobre muestras aleatorias, a discreción del representante del cliente.
Cuando se soliciten dichas pruebas, comprenderán lo siguiente:
- Prueba de resistencia a la tensión de impulso tipo rayo seco.
- Prueba de resistencia a tensión de frecuencia de potencia húmeda.
Un material aislante utilizado en grandes cantidades para envolver cables eléctricos u otros equipos se llama aislamiento.
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿Qué es un aislante eléctrico?
Un aislante es un componente vital utilizado en los sistemas eléctricos para evitar el flujo no deseado de corriente a tierra desde sus puntos de soporte.
Los aisladores están hechos de materiales aislantes, porcelana, vidrio o caucho de silicona, están tan aislados que ninguna corriente puede pasar a través de ellos.
¿Cuantos tipos de aisladores hay?
Según la función, más de 5 tipos:
- Aislador de pasador
- Aislador de suspensión
- Aislador de tensión
- Aislador de carrete
- Permanezca como aislante, etc.
Según el voltaje:
- 5 grados en valores de voltaje de aislador comunes: Bajo voltaje (LV), Medio voltaje (MV), Alto voltaje (HV), Ultra alto voltaje (UHV), Extra alto voltaje (EHV).
- 3 grados de tensión de aislador para líneas eléctricas o subestaciones: Tensión de aislador de línea de distribución, Tensión de aislador de línea de transmisión, Tensión de aislador de subestación
¿Que pruebas se deben realizar con los aisladores?
- Pruebas de rutina: Pruebas de rutina eléctricas, Pruebas de rutina mecánicas, Examen visual y verificación de cumplimiento.
- Pruebas de muestra, los aisladores tomados al azar de los lotes deben someterse a verificación de dimensiones, prueba de ciclo de temperatura, prueba de carga de falla mecánica, etc.
- Ensayos de tipo, ensayos de rendimiento termomecánicos realizados según IEC 575: Ensayo de tensión soportada a frecuencia industrial húmeda e impulso tipo rayo seco.
Todas las pruebas se realizan de acuerdo con las normas IEC pertinentes complementadas con los requisitos específicos.
¿Cómo elegir fabricantes de aisladores confiables?
El fabricante y el proveedor deben tener los recursos y la capacidad adecuados para suministrar los mejores aisladores para líneas aéreas.
Comprobar lo que dicen otras personas sobre los aisladores de un fabricante en particular. Esto es posible leyendo las reseñas de los aisladores.
