8/15/2019 Aislamiento en Los t

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AISLAMIENTO

Los sistemas de aislamiento. usados en transformadores de potenciacomprenden sistemas líquidos y sistemas gaseosos. En ambos casos se usatambin algo de aislamiento s!lido. Los sistemas líquidos incluyen aceite" quees el m#s usado" y as$arel" que se usa para e%itar la combustibilidad. Los

sistemas gaseosos incluyen nitr!geno" aire y gases &uorados 'por e(emplo"e)a&uoruro de a*ufre. Los gases &uorados se usan para e%itar lacombustibilidad y limitar los efectos secundarios de defectos internos.

El aislamiento principal separa el de%anado de alta tensi!n del de%anado deba(a tensi!n. Este aislamiento soporta la tensi!n m#s ele%ada y ocupa elespacio m#s limitado+ por esta ra*!n" generalmente funciona con lassolicitaciones m#s ele%adas. Seg,n la construcci!n" puede utili*arse elaislamiento de capas o el aislamiento de bobinas entre las distintas seccionesde los de%anados. El aislamiento de espiras se aplica a cada cable delconductor o a grupos de cables que formen una espira ,nica.

 Transformadores con aislamiento de aceite-

El ba(o costo" la ele%ada rigide* dielctrica y la posibilidad de recuperaci!n aundespus de estar sometidos a solicitaciones dielctricas e)cesi%as" acen delaceite mineral el material aislante m#s ampliamente usado entransformadores. El aceite se refuer*a con aislamientos s!lidos de %ariasmaneras.

El aislamiento principal" generalmente presenta barreras de aislamiento s!lidoalternando con espacios con aceite. El esfuer*o sobre el aceite es del /0 al

1002 superior que el esfuer*o sobre el aislamiento s!lido" debido a laconstante dielctrica relati%amente ba(a del aceite. 3or consiguiente" lasolicitaci!n del aceite limita la rigide* de la estructura. Los peque4os conductosde aceite pueden soportar solicitaciones m#s altas que los grandes conductos.Así barreras s!lidas" con%enientemente espaciadas" permiten una me(orutili*aci!n del espacio.

El aislamiento entre bobinas adyacentes generalmente es s!lido" paraproporcionar un soporte mec#nico y dar una rigide* dielctrica relati%amenteele%ada respecto a las tensiones transitorias ele%adas de corta duraci!n. Elaislamiento s!lido a %eces se usa entre capas de un de%anado o entrede%anados.

El aislamiento s!lido de gran espesor se usa en los terminales de alta tensi!nen *onas de concentraci!n de esfuer*os dielctricos. La constante dielctricarelati%amente ele%ada del material s!lido ace que la solicitaci!n del s!lido seas!lo la mitad o las dos terceras partes de la que abría si el aceite ocupara elmismo espacio.

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La mayoría de materiales de aislamiento s!lido usados en los transformadoresde potencia son porosos" permitiendo eliminar" mediante el %acío" los gases yagua %apori*ada" así como conseguir el relleno de todas las ca%idades eintersticios con aceite. 5ualquier peque4a cantidad de gas de(adainad%ertidamente en el campo dielctrico sufre una ele%ada solicitaci!ndielctrica 'dos %eces la que tendría el aceite6 debido a la ba(a constantedielctrica del gas. 5omo el gas encerrado" adem#s de estar sometido aesfuer*os dielctricos ele%ados" tiene una rigide* dielctrica ba(a comoconsecuencia se tiene una prdida importante de rigide* dielctrica.

Los materiales s!lidos usados frecuentemente" incluyen el papel impregnadocon aceite" el papel impregnado con resinas" el cart!n prensado" el algod!n" lamadera tratada con aceite al %acío y los esmaltes.

Los transformadores con aislamiento de as$arel-

tienen construcciones similares a los transformadores con aislamiento deaceite. La constante dielctrica relati%amente ele%ada del as$arel ayuda atransferir los esfuer*os dielctricos a los elementos s!lidos. El as$arel tiene unaposibilidad limitada de recuperarse despus de aber estado sometido asolicitaciones dielctricas e)cesi%as y por ello la rigide* est# limitada encampos elctricos no uniformes. Los as$arel se usan raramente por encima delas tensiones de funcionamiento de 78"/ $9. Los as$arel son disol%entespotentes y el material usado con ellos debe seleccionarse cuidadosamente"para e%itar da4o al material o contaminaci!n del as$arel.

 Transformadores aislados mediante gases de &,or-

Los gases de &,or tienen me(or rigide* dielctrica y mayor capacidad detransferencia de calor que el nitr!geno o el aire. Tanto la rigide* dielctricacomo la capacidad de transferencia de calor aumentan con la densidad y lostransformadores a base de gas &,or funcionan por encima de la presi!natmosfrica" en algunos casos asta una presi!n calibrada de 7 atm!sferas. Elaislamiento de gas est#.refor*ado con aislamiento s!lido usado en forma debarreras" aislamientos de capa" aislamiento de espira y aislamiento determinales.

:eneralmente resulta econ!mico acer funcionar los transformadores con

aislamiento de gas &,or a temperaturas m#s ele%adas que los transformadoresaislados con aceite. Entre los materiales aislantes s!lidos adecuados" seincluyen el %idrio" el amianto" la mica" las resinas para temperaturas ele%adas"la cer#mica" etc.

La solicitaci!n dielctrica sobre el gas es %arias %eces superior a la solicitaci!nsobre el aislamiento s!lido adyacente" en serie" de la estructura dielctrica. Senecesita un cuidado especial al proyectar para e%itar someter el gas a

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solicitaciones e)cesi%as. Se a usado el e)a&uoruro de a*ufre entransformadores con potencias nominales de asta ;/000 $9A y asta 17< $9.

Los transformadores con aislamiento de nitr!geno y de aire-

est#n generalmente limitados a tensiones de funcionamiento de 1/ $9 ymenores. Los transformadores con aislamiento de aire en sitios limpios"frecuentemente se %entilan a la atm!sfera. En atm!sferas contaminadas senecesita una construcci!n estanca y de ordinario se usa el nitr!geno a unapresi!n apro)imadamente igual a la atmosfrica y a una temperatura defuncionamiento algo ele%ada.

Califcación de los materiales aislantes.

La clasi=caci!n de los materiales aislantes para m#quinas elctricas con

relaci!n a su estabilidad terminal" cubre b#sicamente siete clases demateriales aislantes que se usan por lo general y que son los siguientes-

5LASE TEM3E>AT?>A

 @

A

E

B

C

5

D0 o5

10/ o5

1;0 o5

170 o5

1// o5

1

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Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales que pore)periencia o por pruebas" pueden operar a temperaturas asta de / o5" sobreel temperatura de los aislamientos 5lase A.

5lase .

Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales talescomo la ,nica" =bra de %idrio" asbestos" etc. con algunas substanciasaglutinantes" pueden aber otros materiales inorg#nicos.

5lase B.

Este aislamiento consiste en materiales o combinaciones de materiales talescomo mica" =bra de %idrio" asbesto" etc." con sustancias aglutinables" así comootros materiales o combinaciones de materiales no necesariamenteinorg#nicos.

5lase C.

Este aislamiento consiste de materiales tales como el silic!n" elast!metros ycombinaciones de materiales tales como la mica" la =bra de %idrio" asbestos"etc." con sustancias aglutinables como son las resinas y silicones apropiados.

5lase 5.

Este aislamiento consiste de materiales o combinaciones de materiales talescomo la mica" la porcelana" %idrio" cual*o con o sin aglutinantes.