Experiencia En La Evaluacion De Ailadores Polimericos (2010)

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Experiencia En La Evaluacion De Ailadores Polimericos (2010)

  1. 1. Experiencia en la Evaluación deAisladores Poliméricos paraSistemas de Distribución en óMedia Tensión a Través de un ed a e s ó a és uLaboratorio Natural Autor: Augusto Abreu Venezuela Costa Rica, 18 de Noviembre 2010
  2. 2. ContenidoObjetivo de la Presentación.Introducción.I t d ióAntecedentes.Metodología de Evaluación.Resultados.Conclusiones y Recomendaciones.
  3. 3. Objetivo de la PresentaciónEl presente trabajo tiene la finalidadde evaluar la situación actual delaislamiento externo utilizado enENELVEN y analizar los resultadosobtenidos de las pruebas realizadasen campo a los aisladoresppoliméricos (goma silicón) del tipo (g ) psuspensión y amarre durante unperíodo de cinco (5) años encondiciones naturales aceleradas(contaminación, corrosión y sandblasting) con el objetivo derecomendar las característicastécnicas de estos para ser utilizadosen la región Zuliana de Venezuela.
  4. 4. Introducción La función de los aisladores para uso externo es la de separar eléctricamente los conductores de las estructuras de soporte (herrajes, crucetas y postes). Estos elementos están sometidos a condiciones de intemperie y por ende, están expuestos a la contaminación atmosférica. La acumulación de impurezas y humedad sobre la superficie de los mismos, lo cual puede provocar desde pequeños flameos hasta arcos completos entre las líneas y las estructuras de soporte. En el caso del occidente del Zulia: Contaminación Sand Salina + Corrosión + Blasting
  5. 5. Introducción (cont…) (cont ) ENELVEN ha En zonas de altautilizado vidrio y contaminación secerámica en sus Hidrofílica requiere de q aisladores. lavado a presión para evitar fallas.A nivel mundial En zonas de altase i i i su uso inicio contaminación no en los 60`s Hidrofóbica se requiere de utilizando lavado a presiónEPDM, Epoxy y para evitar fallas. Goma Silicón.
  6. 6. Introducción (cont…) (cont )Experiencia de ENELVEN conAislamiento Polimérico:
  7. 7. Introducción (cont…) (cont ) La debilidad de los aisladores poliméricos es que son materiales“organicos”, vulnerables a: altas t“ i ” l bl lt temperaturas, rayos UV y a altos t ltniveles de sand blasting. Por lo cual se evalúanmediante pruebas delaboratorio donde se simulanlas condiciones ambientales,establecidos en la normasANSI C29.13-2000 e IEC1109-1992-03; sin embargo,las simulaciones ambientalesde laboratorio nunca llegarán ga ser tan severas y exigentescomo las condiciones realesde operación en campo campo.
  8. 8. Antecedentes En el 2003, las fallas a causa de la contaminación atmosférica fueron de un 5,96% deltotal de las fallas de los circuitos de distribución para ese año. El año de menor impacto a causa de la contaminación fue en el año 2005 con un0,92% del total de las fallas de ese año. Estas fallas son significativas, ya que generan costos adicionales por concepto demantenimiento preventivo (lavado) y correctivo (reemplazo de los aisladores) aisladores).
  9. 9. Antecedentes (Cont…)
  10. 10. Antecedentes (C t )A t d t (Cont…)
  11. 11. Antecedentes (C t )A t d t (Cont…) IEC 815 31 mm/kV 25 mm/kV 20 mm/kV 16 mm/kV
  12. 12. Metodología d E l M t d l í de Evaluación ió Análisis Análisis del Problema de Conceptual Operación Errática La Instalación está No Es Factible Té E F tibl Téc No N Investigar otro tipo de Correcta? – Eco? Solución Si SiDefinición de Esp. Esp Técnicas No El Material Cumple con las Esp. Téc.? Prueba Piloto Si No Se Cumplió lo No El Material pasa las Pruebas Esperado? de Laboratorio? Si Si Implantación Tomar las Correcciones Identificar las Correcciones
  13. 13. Metodología de Evaluación (Cont…) Ubicación Geográfica del Datos Ambientales delAmbientales del Laboratorio Laboratorio Natural Natural N t l
  14. 14. Metodología de Evaluación (Cont…) (Cont ) Infografía del Laboratorio Natural
  15. 15. M t d l í de E lMetodología d Evaluación (Cont…) ió (C t ) Inspección visual para donde a través de ésta se pueden detallar ó detectar fallas en el asilamiento p , p polimérico, así como de las partes metálicas (herrajes). Tipos de Fallas Comunes (IEC 61109): Tracking Treeing Erosion Tracking, Treeing, Erosion, Crack , Fenómeno de Hydrolysis. Entre otros. Se estableció una matriz de evaluación cualitativa para el material aislante y otra para el elemento metálico d l aislador. l t táli del i l d
  16. 16. Evaluation Methodology (Cont…) (Cont )Modelo “A”: Aislador Tipo Suspensión y Amarre – Con C Herrajes de Acero G Galvanizado
  17. 17. Resultados (Cont…) ( ) Modelo “A”: Aislador Tipo Suspensión y Amarre – Con Herrajes de Acero Galvanizado (Cont…) (Cont ) En el año 2003 se instalaron aisladores de diseño estándar con herrajes de acero galvanizado. Distancias de fugas desde 550 a 660 mm. mm Recubrimiento galvanizado de 95 micras. Con respecto a los elementos metálicos para aisladores expuesto con un tiempo deun año y medio los mismos se encuentran en estado regular. Para el caso d exposiciones por 4 años l mismos están en avanzado d t i P l de i i ñ los i tá d deterioropre-sentando desprendimiento de la capa y presentan unas condiciones malas. p p p g p Con respecto al material polimérico el mismo no presentó ningún tipo dedegradación. Por tal motivo, se encontró en estado bueno.
  18. 18. ResultadosModelo “B”: Aislador Tipo Suspensión y Amarre – Con Herrajes Cubiertos por Polímero y Ojal de Acero Galvanizando o Inoxidable Instalados en Agosto del 2002. Distancias de fugas desde 670 a 840 mm. Durante inspecciones realizadas a finales del 2003 se detectaron tres (3) tipos de fallas: 1 Roturas del material 1.- polimérico. 2.- Desgaste por erosión del material polimérico. polimérico 3.-Grietas con presencia de burbujas.
  19. 19. Resultados (Cont…) ( )Modelo “B”: Aislador Tipo Suspensión y Amarre – Con Herrajes Cubiertos por Polímero y Ojal de Acero Galvanizando o Inoxidable (Cont…)
  20. 20. Resultados (Cont…)Modelo “B” (Cont…)
  21. 21. Resultados (Cont…) ( )Modelo “B”: Aislador Tipo Suspensión y Amarre – Con Herrajes Cubiertos por Polímero y Ojal de Acero Galvanizando o Inoxidable (Cont…) B-1 Galvanized Hardware. B-2 Stainless Steel Hardware. Como resultado se obtuvo el elemento aislante presenta un estado crítico y los elementos metálicos presentan unas di i íti condiciones crítico. En conclusión estos modelos de aisladores no pueden ser utilizados en l d ili d la región Zuliana.
  22. 22. Resultados (Cont…) ( ) Modelo “C”: Aislador con Herrajes de Aleación deAluminio Recubierto Parcialmente por el Aislamiento Polimérico
  23. 23. Resultados (Cont…) ( ) Modelo “C”: Aislador con Herrajes de Aleación de Aluminio Recubierto Parcialmente por el Aislamiento Polimérico (Cont…)C-1 C-2 El tiempo de exposición de este aislador fue de 4 años. Como se observa enla figura los elementos metálicos se encuentran en estado regular, presentandouna pequeña pérdida d material (C 1) y una coloración d corrosión (C 2) por ñ é did de t i l (C-1) l ió de ió (C-2)efectos del roce con el herraje de acero galvanizado corroído.
  24. 24. Resultados (Cont…) ( ) Modelo “C”: Aislador con Herrajes de Aleación deAluminio Recubierto Parcialmente por el Aislamiento Polimérico (Cont…) p Con respecto al material polimérico el mismo presentó erosión (Figura C-1), una perforación del aislamiento (Figura C 2) y separación de la C-2) capa polimérica del herraje (Figura C-3 y C-4). Por tal motivo no es recomendado el uso de aisladores poliméricos con el herraje recubierto parcialmente ya que presenta problemas de adhesión lo cual permite la entrada de humedad.
  25. 25. Resultados (Cont…) ( ) Los herrajes no deben ser cubiertos de material polimérico u otros diferentes al acero galvanizado galvanizado.
  26. 26. Resultados (Cont…) ( ) Modelo “A”
  27. 27. Conclusiones y Recomendaciones El uso de materiales aislantes con las propiedadeshidrofóbicas permitie reducir la distancia de fuga, mejorar lacoordinación de aislamiento y reducen los costos delmantenimiento ya que no requiere lavado artificial. En función d l aprendizaje obtenido a t é d l E f ió del di j bt id través de laspruebas de campo en aisladores poliméricos tipo suspensióno amarre se encontró un buen comportamiento con respectoal material aislante de goma silicón, y con las característicasestablecidas en los aisladores DS-28 establecidos en lanorma ANSI C29.13-2000.
  28. 28. Conclusiones y Recomendaciones (Cont ) (Cont…) Se redujo la distancia de fuga de 863 60 mm con dos 863,60campanas cerámicas a 550 mm con un aislador poliméricosin la necesidad de hacer mantenimientos preventivo p(lavado). Se S recomienda el uso d l aisladores con h i d l de los i l d herrajes en jacero galvanizado (modelo “A”) para toda la región delestado Zulia excepto para región norte siendo elrecomendado para esta región, aisladores poliméricos conherrajes en aleación de aluminio (modelo “C”) por los altos j ( )niveles de corrosión.
  29. 29. Conclusiones y Recomendaciones (Cont ) (Cont…) Queda descartada para la región Zuliana la utilización deaisladores con sus terminaciones (herrajes) cubiertos porpolímero tanto con buje de acero galvanizado y en aceroinoxidable (aislador modelo “B”) motivado a las fallaspresentadas en la unión polímero – fibra de vidrio – herrajes(bujes).(bujes) No es recomendado el uso de aisladores con herrajesrecubiertos por material polimérico de manera parcial ya quecomo se demostró se presentó problemas de adhesión entreambos materiales (aislador modelo “C”).
  30. 30. Conclusiones y Recomendaciones (Cont…) (Cont ) Modelo “A” Modelo “B” Modelo “C”     Se recomienda aplicar la metodología desarrollada eneste trabajo en las zonas donde se vallan a implementarnuevos diseños de aisladores poliméricos mediante pruebascontroladas Laboratorios Naturales con el fin de detectarfallas y puntos de mejora antes de una implementaciónmasiva.
  31. 31. Biografía del AutorAugusto Abreu. Ingeniero Electricista de la Universidad Rafael Urdaneta.SuS experiencia profesional abarca l Pl ifi i i f i l b la Planificación d redes d Di t ib ió ió de d de Distribucióny Transmisión, Calidad de Potencia Eléctrica, Ingeniería Forense,Ingeniería de Mantenimiento, Diseño de Especificaciones Técnicas deMateriales y Equipos. Actualmente desempeña como Jefe del área deIngeniería de Transmisión en la empresa CORPOELEC - C.A. ENERGÍAELECTRICA DE VENEZUELA (ENELVEN).Correos electrónicos: aabreu@enelven.com.ve augustoabreu@cantv.net t b @ t t augustoabreu@hotmail.comTeléfonos: 58-0261-7901332 (Oficina) 58 0416 6609133 58-0416-6609133 (Móvil)

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