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DESARROLLO Y EVALUACIÓN DE PELÍCULAS
AUTO-LIMPIANTES SOBRE AISLADORES CERÁMICOS
EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Lorena E. Correa 1*, Aida M. Echavarría1, Maryory Gómez 1, Félix Echeverría 1, Juan G. Castaño 1, Alejandro Marín
Martínez2
1: Grupo de Corrosión y Protección, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia
2: Departamento de Líneas de Alta Tensión, Codensa S.A. ESP. Bogotá, Colombia
Universidad de Antioquia,
*Autor de correspondencia: correo electrónico: [email protected] (L. E. Correa),
Teléfono: + 57 + 4 + 219 66 17, fax: + 57 + 4 + 219 65 65
Introducción
Dentro de los problemas con mayor
trascendencia que enfrentan las
empresas del sector energético, está el
ensuciamiento de los aisladores
cerámicos en servicio; dicho fenómeno
se presenta por la contaminación
atmosférica que por efecto de los
vientos transportan gran cantidad de
material particulado, éste se adhiere a
la superficie del aislador con mayor
facilidad por acción del campo
magnético que se genera alrededor del
material aislante cuando se encuentra
energizado.
Presentación del Problema
Contaminación
atmosférica
Pérdidas por
cortes de energía
Ensuciamiento de aisladores
expuestos a la atmósfera
Generación de
flameo
Prestación de un servicio de
baja calidad
Presentación del Problema
Procedimientos Convencionales
Lavado en
caliente
Aplicación de
grasas y
recubrimientos
Aumento de costos
por mantenimiento
Procedimientos Alternativos
Búsqueda de
otros materiales
Seguimiento y análisis
Aplicación del
recubrimiento
Puesta en campo
Este proyecto propone un método para evitar el ensuciamiento de los aisladores, que
consiste en la aplicación de un recubrimiento permanente que evite su acumulación. Como
hipótesis fundamental se tuvo que la presencia de este recubrimiento no debía alterar
negativamente las propiedades eléctricas y mecánicas del aislador.
Descripción de la Propuesta
Plantear una metodología
que permita obtener
recubrimientos
autolimpiantes
Caracterización de
propiedades
Búsqueda
bibliográfica
Síntesis del
recubrimiento
Descripción de la Propuesta
Calera
Instalación de cadenas
con y sin recubrimiento
Seguimiento fotográfico
de muestras en campo
Instalación en
Campo
Programación de dos
retiros para el tiempo
total de exposición
Toma de muestras para
análisis de laboratorio
Balsillas
Descripción de la Propuesta
Análisis y pruebas de
erosión en laboratorio
Evaluación visual del
desempeño en campo de las
películas desarrolladas
Análisis de
muestras
Caracterización
de
resultados obtenidos
campo
los
en
Correlación de la información
obtenida
Obtención de resultados
Resultados
Caracterización Raman
Caracterización SEM
Resultados
Adherencia
CLASIFICACIÓN DE LOS RESUTADOS DE LA PRUEBA DE ADHESIÓN
Clasificación
Porcentaje
de área
removida
5B
0%
4B
> 5%
3B
5 - 15%
2B
15 - 35%
1B
35 - 65%
0B
< 65%
Área superficial de la pieza donde se
realizaron los cortes paralelos que forman
las escamas para estimar un rango de
porcentaje de adhesión
Resultados
Ángulo de Contacto
Resultados
Ensayos Eléctricos: Tensión de flameo
Tensión de flameo en seco (kV)
Aisladores
1
2
3
4
5
Promed
io
Sin recubrimiento
55.6
54.8
54.9
55.7
55.6
55.32
A1 Con Espesor A
59.1
58.9
61.5
60.1
62.8
60.4
A2 Con Espesor A
63.5
63.1
62.1
61.5
61.7
62.38
A1 Con Espesor B
58.6
58.5
57.9
62
59.8
59.3
A2 Con Espesor B
61.7
61.5
61.4
61.2
61.6
61.48
(a)
(b)
(c)
Tensión de flameo mínimas en los aisladores; (a) sin
recubrimiento, b) A1 con espesor A, c) A1 con
espesor B.
Resultados
ENSAYOS ELECTRICOS: Corrientes de fuga
Instalación en Campo
Mosquera - Basillas
Resultados de Campo
Aisladores sin recubrimiento instalados en zona
cementera (9 meses).
Aisladores con recubrimiento, instalados en zona
cementera (5 meses).
Aisladores sin recubrimiento instalados
en zona cementera (5 meses).
Resultados de Campo
Aisladores con recubrimiento, instalados en
zona cementera (5 meses).
Aisladores sin recubrimiento instalados en
zona rural (12 meses).
Aisladores sin
recubrimiento
instalados
en
zona rural (5
meses).
Conclusiones
Los ensayos realizados demuestran que los recubrimientos
aplicados presentan propiedades super-hidrofílicas y buena
adherencia, por lo cual se puede considerar como un
recubrimiento adecuado para disminuir el ensuciamiento en
aisladores de porcelana utilizados en sistemas eléctricos.
En los resultados de los ensayos eléctricos realizados, se puede
identificar que los valores de corriente de fuga disminuyen en los
aisladores con espesores A y B de recubrimiento, y en tensión
de flameo aumentan, comparados con el aislador sin
recubrimiento; lo que indica un mejoramiento en el
comportamiento eléctrico de estos elementos como resultado de
la capa aplicada.
Conclusiones
En el momento se encuentran instalados en campo los aisladores
recubiertos en líneas energizadas, en dos sitios con
características de ensuciamiento muy diferentes.
La evaluación en campo permitirá establecer con mayor certeza
el desempeño de los recubrimientos y la influencia del ambiente
en el mismo.
Agradecimientos
Los coautores CODENSA- Universidad de Antioquia, agradecen
especialmente a Colciencias por su invaluable apoyo y cofinanciación.
Bibliografía
[1]. Sforzini, M., Testing of Polluted Insualtors-The Present Situation and
Problems of the Future. The Franklin Institute, vol. 294, No.6, 1972, p. 437-468.
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T.I.o.E.E.P.E, Series, 2009.
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[4]. Abdel M., A.H., El-Morshedy A., Radwan R., High-voltage engineering: theory
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[5]. H., C., A., León, , Consideraciones en la selección de aisladores bajo
condiciones de contaminación atmosférica, Boletin Técnico GAMMA Corona,
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Bibliografía
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Measurement Applying the ESDD Methodology, IEEE PES Transmission and
Distribution Conference and Exposition Latin America, Caracas, 2006.
[8]. ASTM, Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape Test, ASTM
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[9]. ASTM, Standard Test Method for Hydrophobic Contamination on Glass by
Contact Angle Measurement, ASTM C 813, 2009.
[10].Norma Técnica Colombiana, NTC 1285, Electrotécnica. Método de ensayo
para aisladores de potencia eléctrica, 2002.
CONTACTOS
Lorena Correa
[email protected]
Alejandro Marin
amarinm@endesacolombia,com.co