Aislante eléctrico | Material aislante | Aislante de polímero de vidrio porcelana

Aislante eléctrico debe utilizarse en el sistema eléctrico para evitar el flujo indeseado de actual a la tierra desde sus puntos de apoyo. El aislante juega un papel vital en el sistema eléctrico. Aislante eléctrico es un camino muy resistivo a través del cual prácticamente no puede fluir ninguna corriente. En el sistema de transmisión y distribución, la Conductores aéreos generalmente se apoyan en torres o postes de apoyo. Las torres y los postes están debidamente conectados a tierra. Así que debe haber aislante entre la torre o el cuerpo del poste y los conductores que transportan la corriente para evitar el flujo de la corriente de director a la tierra a través de las torres o postes de apoyo en tierra.

Material aislante

La causa principal de la falla del aislante de la línea aérea, es el flash over, ocurre entre la línea y la tierra durante el anormal over voltaje en el sistema. Durante este flash over, el enorme calor producido por el arco, causa un golpe en el cuerpo del aislante. Viendo este fenómeno los materiales utilizados para el aislante eléctrico, tiene que poseer algunas propiedades específicas.

Propiedades del material aislante

Los materiales que se utilizan generalmente con fines de aislamiento se denominan material aislante. Para una utilización exitosa, este material debería tener algunas propiedades específicas como las que se enumeran a continuación-

1. Debe ser lo suficientemente fuerte mecánicamente para soportar la tensión y el peso de conductores.
2. Debe tener una fuerza dieléctrica muy alta para soportar las tensiones de voltaje en el sistema de alto voltaje.
3. Debe poseer un alto aislamiento Resistencia para prevenir la corriente de fuga a la tierra.
4. El material aislante debe estar libre de impurezas no deseadas.
5. No debería ser poroso.
6. No debe haber ninguna entrada en la superficie del aislante eléctrico para que la humedad o los gases puedan entrar en él.
7. Sus propiedades físicas y eléctricas deben ser menos afectadas por el cambio de temperatura.

Aislante de porcelana

Porcelana en el material más comúnmente usado para el aislante de la cabeza en la actualidad. La porcelana es silicato de aluminio. El silicato de aluminio se mezcla con caolín plástico, feldespato y cuarzo para obtener un final duro y esmaltado aislante de porcelana material. La superficie del aislante debe estar suficientemente vidriada para que no se pueda trazar agua en ella. La porcelana también debe estar libre de porosidad ya que la porosidad es la principal causa de deterioro de su propiedad dieléctrica. También debe estar libre de cualquier impureza y burbuja de aire en el interior del material que pueda afectar a las propiedades del aislante.

Propiedades del aislante de porcelana

Aislante de vidrio

Hoy en día… aislante de vidrio se ha hecho popular en el sistema de transmisión y distribución. El vidrio duro recocido se utiliza para fines de aislamiento. El aislante de vidrio tiene muchas ventajas sobre el aislante de porcelana convencional

Ventajas del aislante de vidrio

1. Tiene una fuerza dieléctrica muy alta comparada con la porcelana.
2. Su resistividad también es muy alta.
3. Tiene un bajo coeficiente de expansión térmica.
4. Tiene una mayor resistencia a la tensión en comparación con el aislante de porcelana.
5. Como es transparente por naturaleza, no se calienta con la luz del sol como la porcelana.
6. Las impurezas y la burbuja de aire pueden ser fácilmente detectadas dentro del cuerpo del aislante de vidrio debido a su transparencia.
7. El vidrio tiene una vida útil muy larga porque las propiedades mecánicas y eléctricas del vidrio no se ven afectadas por el envejecimiento.
8. Después de todo, el vidrio es más barato que la porcelana.

Desventajas del aislante de vidrio

1. La humedad puede condensarse fácilmente en la superficie del vidrio y por lo tanto el polvo del aire se depositará en la superficie del vidrio de la cuña, lo que proporcionará una vía para la corriente de fuga del sistema.
2. El vidrio de alto voltaje no puede ser moldeado en formas irregulares ya que debido al enfriamiento irregular se producen tensiones internas.

Propiedades del vidrio aislante

Aislante polimérico

En un aislante polimérico tiene dos partes, una es el núcleo en forma de varilla de resina epoxi reforzada con fibra de vidrio y la otra es caucho de silicona o EPDM (monómero de etileno propileno dieno) hecho cobertizos para el clima. El núcleo en forma de varilla está cubierto por cobertizos para el clima. Los cobertizos meteorológicos protegen el núcleo del aislante del ambiente exterior. Como está hecho de dos partes, el núcleo y los cobertizos meteorológicos, aislante polimérico también se llama compuesto aislante. El núcleo en forma de varilla se fija con accesorios de acero fundido galvanizado en ambos lados.

Ventajas del aislante polimérico

1. Es muy ligero comparado con el aislante de porcelana y cristal.
2. Como el compuesto aislante es flexible, la posibilidad de rotura es mínima.
3. Debido a que es más ligero y de menor tamaño, este aislante tiene un menor costo de instalación.
4. Tiene una mayor resistencia a la tensión en comparación con el aislante de porcelana.
5. Su rendimiento es mejor, especialmente en las zonas contaminadas.
6. Debido al peso más ligero del polímero aislante impone menos carga a la estructura de soporte.
7. Se requiere menos limpieza debido a la naturaleza hidrofóbica del aislante.

Desventajas del aislante polimérico

1. La humedad puede entrar en el núcleo si hay algún hueco no deseado entre el núcleo y los cobertizos meteorológicos. Esto puede causar un fallo eléctrico del aislante.
2. El exceso de presión en las conexiones finales puede resultar en grietas en el núcleo, lo que lleva a un fallo mecánico del aislante polimérico.

Además de éstas, podrían experimentarse algunas otras desventajas. Pongamos un ejemplo práctico en el que se enfrentan muchas dificultades para mantener una red de distribución en Victoria (Australia) debido al aislante polimérico.
Hay muchas cacatúas, galápagos y loros en esa zona de Australia, a los que les encanta masticar aislantes de cepas poliméricas. Aquí, la red de 22 KV tiene muchos aislantes de cepa polimérica instalados y ahora, después de algunos años de instalar aislantes de cepa polimérica, la autoridad está reemplazando muchos de ellos de nuevo con aislantes de disco de vidrio.
Otra desventaja es que han tenido aislantes poliméricos de tipo poste que se derriten y doblan en las zonas de incendio de los arbustos. Tienen un poste de hormigón y un brazo transversal de acero que sobrevive a un incendio forestal, sin embargo los polímeros en algunos casos fallan. Este no sería el caso de los aislantes de vidrio o porcelana.
También se han producido fallos en los aislantes poliméricos en zonas cercanas a la costa del océano donde hay altos niveles de sal en el aire.

1. Sujeto al ataque de los pájaros por los loros, cacatúas y galápagos.
2. No es resistente a las temperaturas de los incendios forestales.
3. No se recomienda su ubicación cerca de playas de surf debido a la niebla salina.

La información es aportada por Robert Lancaster de la Industria Australiana de Suministro de Electricidad

Tipos de aislante

Hay principalmente tres tipos de aislante de la misma manera

1. Aislante de alfileres
2. Aislante de suspensión
3. Aislante extraviado

Además, existen otros dos tipos de aislante eléctrico disponibles principalmente para aplicaciones de bajo voltaje, es decir, aislante de estancia y aislante de grillete.