La guía completa para cadenas de aisladores

Ahora vamos a explicar la construcción de la instalación de la cadena de aisladores.

Capítulo 1 – Tipos de cadenas de aisladores

Según las diferentes formas de conexión, hay cuatro tipos de cadena aisladora: cadena de tensión simple, cadena de tensión doble, cadena de suspensión simple y cadena de suspensión doble.

cuerda de tensión simple

cuerda de suspensión simple

cuerda de doble suspensión

Capítulo 2 – Componentes de la cadena de aisladores

• Aisladores y conjuntos de aisladores

Se utiliza un aislador compuesto simple “I”, tipo varilla larga, de suficiente capacidad mecánica para las fases exteriores, y un conjunto aislador “V” para la fase intermedia.

La distancia de fuga mínima está relacionada con el voltaje más alto del sistema (fase a tierra), USCD según IEC 60815.

La cadena de aisladores tiene la longitud suficiente para proporcionar el rendimiento eléctrico requerido en relación con las vías de fuga específicas y el mínimo requerido para soportar tensiones. Esto se confirma mediante pruebas en conjuntos completos, ya que los accesorios del conjunto de aisladores contribuyen al rendimiento general.

Todos los aisladores están equipados con los dispositivos de protección contra arcos necesarios para mantener el ruido de radio y televisión lo más bajo posible. Se garantiza un nivel de ruido inferior a 50 dB por encima de 1 PV en condiciones estándar de laboratorio. Esto se demuestra mediante pruebas realizadas según las normas mencionadas.

Todos los conjuntos aisladores están diseñados para soportar corrientes de falla monofásicas. Los dispositivos de bloqueo para las unidades aisladoras y para los accesorios de rótula asociados son de acero inoxidable y cumplen con las normas IEC 60372El diseño permite una fácil extracción para reemplazar las unidades aisladoras o los accesorios sin necesidad de quitar el conjunto aislador de los brazos transversales. Los dispositivos de bloqueo no pueden girar cuando están en posición.

El juego de aisladores de doble suspensión se utiliza para cruces de carreteras principales, vías férreas, vías navegables y otras líneas aéreas de transmisión. Los juegos de doble tensión se utilizan como juegos estándar en torres de tensión.

• Unidades aisladoras compuestas

aislante compuesto

Las unidades aisladoras constan de un aislador compuesto de tipo varilla larga que presenta un núcleo de varilla de epoxi reforzado con fibra de vidrio con una carcasa de caucho de silicona vulcanizado de alta temperatura y tapas de horquilla.

Diseño de unidades aisladoras compuestas

Los aisladores tienen la longitud suficiente para proporcionar el rendimiento eléctrico requerido en una sola unidad. El acoplamiento en línea de dos o más unidades es peligroso.

El núcleo tiene una varilla de resina epoxi con refuerzo axial de fibra de vidrio de alta resistencia (varilla de plástico reforzado con fibra). La interfaz formada entre la varilla y la carcasa será de una calidad que evite fenómenos de fractura frágil, es decir, se requiere una alta resistencia eléctrica y una resistencia equivalente a los ácidos. Por lo tanto, se utilizan fibras de vidrio E-CR para el núcleo.

El núcleo del aislador compuesto está protegido contra las influencias ambientales por una carcasa de caucho de silicona. El espesor de la carcasa de caucho de silicona que recubre la varilla es de al menos 3 mm. La carcasa está perfectamente unida (químicamente) al núcleo. La unión química entre el núcleo y la carcasa es más fuerte que la resistencia al desgarro del material de la carcasa.

Rax Industry tiene un historial comprobado de uso de técnicas no destructivas (NDT) para verificar la calidad de la interfaz entre el núcleo y la carcasa.

La goma de silicona se puede moldear directamente sobre el núcleo. Para lograr un excelente rendimiento en materia de contaminación y seguimiento (clase mínima 1A 3,5 según IEC 60587), se aplica caucho de silicona vulcanizado a alta temperatura (HTV) relleno con una cantidad adecuada de trihidrato de aluminio (ATH). El material es de color azul/gris y es resistente a la radiación ultravioleta presente en el espectro solar a nivel del suelo. Para el diseño de perfiles de cobertizos, IEC 60815 se aplica.

Los accesorios de los extremos metálicos están hechos de acero forjado y galvanizado por inmersión en caliente de acuerdo a ISO 1461. Los accesorios se fijan a la varilla mediante un proceso de compresión que no daña las fibras individuales de la varilla de ninguna manera. Las configuraciones de los accesorios se definen según la necesidad real (por ejemplo, conexión de rótula o de horquilla y lengüeta) y cumplirán con los requisitos estándar.

El espacio entre el accesorio y la carcasa del núcleo está sellado permanentemente contra la entrada de humedad. El sellado únicamente por compresión no se considera permanentemente impermeable. Cubrir la tapa, incluso parcialmente, con material de la carcasa es inaceptable por razones eléctricas. El sellado de la interfaz mediante la aplicación de un elastómero con elasticidad permanente se considera una solución aceptable. El material se adherirá a la superficie de la tapa metálica, así como a la carcasa.

• Accesorios para cadenas de aisladores

accesorios aislantes

Las unidades aisladoras se ensamblan en conjuntos aisladores con los accesorios adecuados. El diseño de las piezas metálicas adyacentes y las superficies de contacto es tal que evita la corrosión de las superficies de contacto y mantiene un buen contacto eléctrico en condiciones de servicio.

Todas las piezas están diseñadas para soportar las cargas mecánicas durante la vida útil calculada para los conjuntos de cadenas de aisladores y para evitar que se aflojen en servicio debido a vibraciones u otras razones.

Los accesorios de conexión a la torre del conjunto aislador soportan sin degradación Q una corriente de cortocircuito de este tipo sin superar una temperatura de 400°C. Todas las partes ferrosas de los elementos componentes del conjunto y de los accesorios para conductores están galvanizadas por inmersión en caliente según ISO 1461, con un recubrimiento de 610 g/m2 (85 gm), excepto los pernos, tuercas y Arandelas, donde se aceptará un mínimo de 395 g/m2 (55 gm).

Los pasadores partidos de todas las abrazaderas y accesorios son de acero inoxidable.

Anillos de arqueo

Anillos de arco Los anillos de arco de los conjuntos aisladores deben cumplir simultáneamente las funciones de anillos de arco, protección corona y dispositivos de distribución de potencial.

Como dispositivo de protección contra arcos eléctricos, los anillos de protección están diseñados para proteger los aisladores y conductores cuando se produce una descarga disruptiva. Los accesorios de protección contra arcos eléctricos están fabricados en acero galvanizado por inmersión en caliente y tienen la capacidad de soportar corrientes de cortocircuito. Los accesorios de protección contra arcos eléctricos están diseñados de modo que, en caso de descarga disruptiva, el arco eléctrico se dirija al punto de combustión final.

Pueden alcanzar una temperatura final que no supere los 400°C durante el cortocircuito. La función de protección contra el arco no debe verse alterada en gran medida por el arco de potencia.

Como dispositivos de protección contra corona, los anillos de protección están diseñados para garantizar, en condiciones climáticas favorables y en condiciones específicas del sitio, un extremo de línea del conjunto aislador libre de corona, así como el rendimiento de ruido de radio del conjunto aislador especificado.

Como dispositivos de distribución de potencial, los anillos de protección están diseñados para garantizar una distribución uniforme del potencial a lo largo de la cadena de aisladores.

El diseño de los anillos de protección considera y optimiza simultáneamente todas las funciones requeridas.

Los anillos son lo suficientemente fuertes como para soportar un peso de 90 kg sin deformarse permanentemente. La fijación de los anillos se realiza mediante conexiones atornilladas al conjunto de herrajes.

Capítulo 3 – Clasificación y diseño de cadenas de aisladores

Diseño de cadena de aisladores

Se aplica una distancia de fuga mínima de 25 mm/kV a las cadenas de aisladores de suspensión y tensión en toda la longitud de la línea de transmisión.

El diseño de los aisladores y accesorios es tal que evita la formación de corona local y la descarga que puede causar interferencias de radio excesivas; todos los accesorios de los aisladores utilizan tuercas sin corona con pasadores partidos o tuercas de torsión “nyloc” o similares.

Capítulo 4 – Fabricación de cadenas aisladoras

Los aisladores de suspensión y tensión son del tipo compuesto de varilla larga y, para el tipo de accesorios, el contratista debe obtener la aprobación previa del ingeniero a cargo. Los aisladores se fabrican completamente con un anillo de corona adecuado y tuercas y pasadores hendidos sin corona.

Los aisladores son del tipo a prueba de perforaciones. Estos aisladores están hechos de un núcleo de resina reforzada con fibra de vidrio y están revestidos de diferentes materiales plásticos. Son ligeros y de alta resistencia a la tracción. Resisten de forma segura todas las tensiones de funcionamiento, incluidas las de ozono y radiación UV. Los accesorios para los aisladores se adaptan a las necesidades, de acuerdo con la norma IEC 61109. Todas las piezas del aislador están libres de defectos que puedan afectar a las propiedades mecánicas o eléctricas del aislador.

Todos los materiales, ya sea que se especifiquen en su totalidad en este documento o no, son de primera calidad y deben cumplir con las mejores prácticas modernas y en todos los aspectos con estas Especificaciones. Los materiales deben estar libres de pliegues, grietas y otros defectos externos e internos que puedan afectar su resistencia, ductilidad, durabilidad o capacidad de funcionamiento.

Todos los materiales serán inspeccionados y probados en su totalidad para demostrar el cumplimiento de los requisitos de estas Especificaciones y a satisfacción del Empleador.

Las pruebas se realizarán de acuerdo con las normas pertinentes aprobadas por el Cliente.

El montaje se realiza de tal manera que las propiedades mecánicas no se puedan ver afectadas y para garantizar que la parte aislante no esté sometida a ningún esfuerzo mecánico debido a la presión ejercida por el borde inferior de la tapa.

La superficie libre de las piezas aislantes se limpiará de impurezas.

Las tolerancias permitidas cumplirán los requisitos según IEC 61109:

Cada aislador puede marcarse con la siguiente información:

Nombre o logotipo del cliente;

año de producción;

carga mecánica especificada;

Código de identificación que proporciona trazabilidad.

Capítulo 5 – Prueba de la cadena de aisladores

Pruebas de aisladores y herrajes

Pruebas de aisladores y conjuntos aisladores

• Las unidades aisladoras y los conjuntos aisladores están sujetos a ensayos de tipo, de muestra y de rutina de acuerdo con:
  • IEC 61109 – Aisladores compuestos para líneas aéreas de CA con una tensión nominal superior a 1000 V, Definiciones, métodos de prueba y criterios de aceptación.
  • IEC 60437 - Prueba de interferencias de radio
  • IEC 60507 - Prueba de contaminación
  • IEC 60587 - Métodos de ensayo para evaluar la resistencia al seguimiento y la erosión
  • IEC 60591 – Reglas de muestreo y criterios de aceptación.
• Se realizarán pruebas de tipo, muestra y rutinarias de acuerdo a las normas aplicables.
• Respecto a los aisladores compuestos, además de lo establecido en la norma IEC 61109, se realizarán los siguientes ensayos de muestra:
  • Prueba de resistencia al ácido de 96 h de la varilla cargada, para evaluar si el material de vidrio especificado es apropiado
  • Ensayo de tracción de 96 h (60% de UTL o 70% de SML según IEC 61109) con posterior determinación de UTL, para verificar la conformidad con los certificados de ensayo de tipo
  • Ensayos de seguimiento y erosión según IEC 60587 aplicados a una muestra de material de carcasa, con el fin de comprobar el material de la carcasa.

Pruebas generales

Se realizarán pruebas completas y exhaustivas (prueba de diseño, prueba de tipo, prueba de muestreo, prueba de rutina) de todos los componentes de acuerdo con IEC 61109 (última versión) y a satisfacción del Cliente.

Pruebas de muestra

Rax Industry llevará a cabo la prueba de muestra de acuerdo con IEC 61109.

Rax Industry mantendrá informado al Ingeniero sobre el avance de los materiales y obras para que la testificación, inspección y pruebas puedan realizarse en presencia del representante del Cliente.

Antes de cada inspección y prueba supervisada por el Cliente, Rax Industry le asegurará al Cliente que la obra está en todos los aspectos lista para inspección y prueba, de acuerdo con esta Especificación. Los aisladores que hayan sido sometidos a pruebas de muestra no se incluirán en el lote de entrega.

Pruebas de rutina

Rax Industry llevará a cabo pruebas de rutina como se especifica en IEC 61109 (última versión) a su propio costo.

Preguntas frecuentes (FAQ)