Los aisladores en líneas eléctricas de alta tensión son los elementos que cumplen la función de sujetar mecánicamente a los conductores que forman parte de la línea, manteniéndolos aislados de tierra y de otros conductores. En este post te presentamos materiales y tipos de aislantes eléctricos, así como las características principales exigibles a estos elementos para ser empleados en el diseño de líneas eléctricas.
Características generales de aisladores en centrales eléctricas
Los aisladores eléctrico deben soportar la carga mecánica que el conductor transmite al apoyo a través de ellos. Estos deben aislar eléctricamente los conductores de los apoyos, soportando la tensión en condiciones normales y anormales y sobretensiones hasta las máximas previstas que los estudios de coordinación del aislamiento definen con cierta probabilidad de ocurrencia. La tensión debe ser soportada tanto por el material aislante propiamente dicho como por su superficie y por el aire que rodea al aislador.
Fotografía: Barscar90 (Pixabay)
Las características exigibles a los aisladores para su empleo en líneas eléctricas son:
- Adecuada tensión de perforación: rigidez dieléctrica suficiente para que la tensión de perforación sea lo más elevada posible.
- Adecuada tensión de contorneamiento: disposición adecuada de forma que la tensión de contorneamiento presente valores elevado y, por consiguiente, no se produzcan descargas entre los conductores y el apoyo a través de los aisladores.
- Resistencia a las variaciones de temperatura, por encontrarse a la intemperie.
- Ausencia de envejecimiento durante el periodo de vida útil de la línea.
- Resistencia combinada adecuada a los esfuerzos eléctricos, técnicos y mecánicos.
Materiales de los aisladores
Los materiales empleados en los aisladores deben reunir propiedades con resistencia mecánica, estabilidad y capacidad de aislamiento. Entre ellos destacan la porcelana, el vidrio templado y diversos polímeros. En este sentido, el poliuretano se ha convertido en un material versátil que combina aislamiento, resistencia y durabilidad, con aplicaciones que van más allá de la edificación y alcanzan sectores como la energía y la industria. Sin embargo, en el caso concreto de los aisaldores de líneas eléctricas, los materiales más empleados siguen siendo la porcelana, el vidrio y los compuestos poliméricos, de los que hablaremos a continuación.
1. Aisladores de porcelana
La porcelana es un material especialmente resistente a compresión, por lo que a lo largo de los años de empleo de este se han desarrollado especialmente diseños que tienden a solicitarlo a compresión. En algunos países europeos como Alemania y Austria sigue siendo el material más empleado en la fabricación de aisladores para líneas eléctricas aéreas.
2. Aisladores de vidrio
Se trata de un material de elevada dureza, resistencia mecánica y estabilidad antes cambios de temperatura. Su coste inferior a la porcelana, hace que se emplee de forma más habitual en países como España o Francia.
3. Aisladores compuestos
La sustitución de aisladores de vidrio y cerámicos en líneas por aisladores compuestos (de vidrio y cerámica), se ha mostrado como una solución eficaz, técnica y económicamente para solucionar los problemas de disponibilidad ocasionados por la contaminación del aislamiento.
Tipos de aisladores
Los tipos de materiales aisladores más comúnmente utilizados son los aisladores de campana y de barra, que se explican a continuación.
1. Aisladores de campana
Como su propio nombre indica, tienen forma de campana y se emplean en entornos de tensiones bajas o medias. Pueden ser fabricados con vidrio o porcelana. No suelen encontrarse de forma aislada, sino varios unidos formando una cadena. También se denominan aisladores de disco.
Fotografía: Barscar90 (Pixabay)
2. Aisladores de barra
Se emplean en entornos sometidos a tensiones elevadas, ya que su forma alargada es capaz de resistir elevados esfuerzos de flexión y compresión, los cuales se originan por demandas de tensión elevadas. Los aisladores de barra pueden fabricarse en porcelana y mixtos.
Fotografía: genocre (Pixabay)
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