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“Evaluación y rendimiento de los aislamientos en alta tensión frente a las condiciones del medio ambiente” Ing. Wilber Aragonéz Presidente del Consejo Directivo - CITE Energía Gerente General - Silicon Technology

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Page 1: aislamientos en alta tensión frente a las · Descarga Tipo Flashover en seco Daños producidos por los flashover ... CARACTERISTICAS: • Económicamente Moderado • De Aplicación

“Evaluación y rendimiento de los aislamientos en alta tensión frente a las

condiciones del medio ambiente”

Ing. Wilber Aragonéz Presidente del Consejo Directivo - CITE Energía

Gerente General - Silicon Technology

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Importancia de las redes de alta tensión

Hoy en día con el avance de la tecnología, el incremento de las tensiones de transmisión, las potencias y las grandes empresas, manejan mucha más tecnología. Esto hace que sea viable la sostenibilidad, la confiabilidad y el suministro de energía eléctrica, para evitar pérdidas. Estas características deben ser optimizadas, ya que la transmisión de energía debe ser técnica y económica conveniente.

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Aplicaciones

• Línea con tensión • Cuerpo Aislante • Base de Fijación • Línea de fuga • Línea de arco

Portalíneas y Soportes en Redes de Distribución y Celdas

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Evolución de los Aisladores

Aisladores

Cerámicos

Híbridos

No cerámicos (Poliméricos,

1950)

Porcelana

Cristal

Orgánicos Ej. Resinas Epóxicas

PTFU TEFLON EPDMEP-ALLOY EVA

Inorgánicos Ej. Caucho de Silicona

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Aisladores de Porcelana

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Aisladores Poliméricos Con propiedades novedosas

Elastómeros Hidrofóbicos

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Composición de los Aisladores Poliméricos

Cargas y Aditivos Polímero de EPDM

Enlace Polymeliteno

Composición del EPDM

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Composición de los Aisladores Poliméricos

Cargas y Aditivos Polímero de EPDM

Enlace Siloxano

Composición de caucho de Silicona

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Composición de los Aisladores Poliméricos

Enlace Polymeliteno

Composición del EP-Alloy

Cargas y Aditivos Polímero de EPDM

Fluido de Silicona

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Material Orgánico

Enlace C-C

Material Inorgánico

Enlace Si-O (silicona)

Energía de la Luz UV

de la Radiación Solar

355

445

390

KJ / mol Descripción

PRUEBAS ESPECIALES Energía de Enlace de las moléculas de los polímeros

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Descarga Tipo Flashover en seco

Daños producidos por los flashover

PRINCIPALES CAUSANTES DE FALLAS EN AISLADORES Corrientes de Fuga y Descargas de Arco (Flashover)

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Contaminación Ambiental

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Compañía de Transmisión de

Potencia de Extra Alta Tensión de

Shangai 500 KV DC.

MANTENIMIENTO DE AISLADORES Caso Histórico de Aplicación

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Clase EDDS( mg.Sal/cm2) L. F.E. mm/KV. 12KV 23KV 36KV

I 0.06 16 192 384 576

II 0.20 21 252 490 756

III 0.60 25 300 580 900

IV >0.60 31 372 709 1116

Línea de Fuga del Aislador = Tensión Máxima (KV) x L.F.E (mm/KV)

V 35 420 801 1260

IV 40 480 916 1440

DEFINICION DEL GRADO DE CONTAMINACIÓN Y LINEA DE FUGA Niveles de Contaminación según IEC 60815

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Corrosión

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Hongos y Agentes Biologicos

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Aislador con Base de Bronce – Playa Marbella - Lima

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Efecto Corona “El Efecto Corona es la visualización de las descargas parciales que se realizan en zonas de alta intensidad de campo eléctrico capaz de ionizar el aire, especialmente en las interfases de cambios de materiales y de resistividad volumétrica ”

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Efecto Corona

Visión con cámara UV Visión con cámara infrarroja

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Efecto Corona

Consecuencias de la Actividad Corona (Crakes)

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“Propiedad qeu poseeen algunos materiales cuya características es la repelencia al agua”

PERFOMANCE DE LOS AISLADORES Hidrofobicidad

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HC 1 HC 1 HC 2 HC 3

HC 6 HC 5 HC 4

PERFOMANCE DE LOS AISLADORES Guía de Clasificación de la Hidrofobicidad según STRI

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PERFOMANCE DE LOS AISLADORES Prueba de Tracking y Erosión ASTM D2303

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6.35mm

Electrodo

Muestra

Caucho de

Silicona EPDM

( Quemado dentro

de 240 segundos

)

PRUEBAS ESPECIALES Prueba de Resistencia al Arco Eléctrico en Seco Norma ASTM D495

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0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Co

rrie

nte

de

Fu

ga

(m

A)

0 1000 2000 3000 4000 5000 Horas

Corriente de Fuga

Porcelana

EPDM

Silicona

PRUEBAS ESPECIALES Registro de Corriente de Fuga en Aisladores a Prueba IEC 1109-C

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Fot. N° 3 22 KV Fot. N° 4 28 KV

Fot. N° 6 70 KV

PRUEBAS ESPECIALES PRUEBA DE CONTAMINACIÓN ARTIFICIAL IEC 60507

Fot. N° 35 KV

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Envejecimiento de los materiales por rayos UV

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CÁMARA DE NIEBLA SALINA MULTIESTRES

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: LMW Silicona : LMW Silicona

Agua

Capa Contaminante

Caucho de

Silicona

Superficie

Pérdida Temporal de

Hidrofobicidad por la Capa

Contaminante

Recuperación de

Hidrofobicidad por la Migración

de la Silicona LMW

PERFOMANCE DE LOS AISLADORES Mecánismo de la Recuperación Hidrofóbica de la Silicona

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MANTENIMIENTO DE AISLADORES Recubrimiento con Silicona en Caucho SI-COAT 570

CARACTERISTICAS:

• Inicialmente Costoso

• Fácil Aplicación con Supervisión

• Hidrofobicidad Clase 1

• Buen control de Corriente de Fuga

• Alta Durabilidad > 5 Años

• Finalmente muy económico

• Alta Resistencia a los Rayos U.V.

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MANTENIMIENTO DE AISLADORES Método de Aplicación de Coating de Silicona: Spray

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Planta de Aluminio Anglesey Taiwán

Subestación de 132/33 KV

10 Años de Antiguedad

Seccionadores de Aislamiento 132 kV Interruptor de Potencia 132 kV

MANTENIMIENTO DE AISLADORES

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APLICACIÓN DE SILICONA

Se aplica manualmente y sin tensión.

De acuerdo al grado de contaminación la capa de silicona será como sigue:

• Contaminación 1 y 2 de 1.5 a 2mm.

• Contaminación 3 y 4 de 2.5 a 4mm.

• Se tratará de dar la capa necesaria de una sola mano y con una superficie sin grumos.

MANTENIMIENTO DE AISLADORES Engrasado de Aisladores con Grasa de Silicona

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CARACTERISTICAS:

• Económicamente Moderado

• De Aplicación sin Tensión

• Minimiza los Flashover

• Otorga Hidrofobicidad

• Frecuencia de Aplicación 1.5-3 Años.

• Fácil de Retirar en el momento oportuno.

MANTENIMIENTO DE AISLADORES Engrasado de Aisladores con Grasa de Silicona

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MANTENIMIENTO DE AISLADORES Caso Histórico de Aplicación de SI-COAT HVIC

Sub-Estación de 220 KV ETECEN.

CHICLAYO

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MANTENIMIENTO DE AISLADORES DE PORCELANA Y POLIMERICOS

Costo de Operación de Aisladores en 10 Años

0.0

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

300.0

350.0

400.0

450.0

500.0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Año de Operación

Co

sto

Acu

mu

lad

o U

S$

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“AISLADOR IDEAL”

• Polimérico de Alta resistencia a los Rayos UV.

• Alta Nivel Hidrofóbico (H6) Durante toda la vida útil > a 30 años.

• Alto Nivel de Resistencia a la Erosión por Tracking.

• Residuos de la combustión o degradación del aislante no conductivo.

• Mínimo Mantenimiento.

CONCLUSIÓN

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¡GRACIAS!

Ing. Wilber Aragonéz Presidente del Consejo Directivo - CITE Energía

Gerente General - Silicon Technology [email protected]

994 105 204