Aislador pin doble_(ansi_56-3)

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1 ANSI 56-3 AISLADOR TIPO ESPIGA O PIN DOBLE Christian Cañafe [email protected] Universidad Politecnica Salesiana Sede Cuenca Alta Tensión II Resumen—De acuerdo a la normativa ANSI 56-3, se refiere al aislador tipo espiga o pin doble, ya que estos elementos estan diseñados para ser usados en redes de distribución de media tensión ya que su tension maxima de operacion es de 36 kV, están construidos en porcelana de alta calidad, libre de porosidad con alta rigidez dieléctrica. Index Terms—Aisalador, tension, rigidez dielectrica, flameo, normalizacion, diseño, calidad. I. INTRODUCCIÓN. Los aisladores cumplen la función de sujetar mecánicamen- te el conductor manteniéndolo aislado de tierra y de otros conductores. Son construidos de porcelana y pueden ser: aisladores de apoyo, también denominados de espiga, aisladores de tensión también denominados de suspensión, y para baja tensión se utilizan los aisladores tipo carrete. I-A. Función de los aisladores . 1. Deben soportar la carga mecánica que el conductor transmite a la torre a través de ellos. 2. Deben aislar eléctricamente el conductor de la torre, soportando la tensión en condiciones normales y anor- males, y sobretensiones hasta las máximas previstas. 3. La tensión debe ser soportada tanto por el material aislante propiamente dicho, como por su superficie y el aire que rodea al aislador. 4. La falla eléctrica del aire se llama contorneo, y el aislador se proyecta para que esta falla sea más probable que la perforación del aislante sólido. I-B. Tipos de Aisladores. De acuerdo con los niveles de aislamiento los aisladores serán de, (ver Figura 1 y Cuadro 1). 1. Aislador de tipo line poste (poste, pilar), para alinea- ciones y pequeños ángulos. 2. Aislador de tipo suspensión (anclaje, retención), para ángulos fuertes, amarres y finales de línea. 3. Aislador de tipo pin (perno rígido), para estructuras de paso y puentes. Figura 1. Aisladores tipo, 1) poste, 2) suspensión, 3) pin. Cuadro I TIPOS DE AISLADORES NORMALIZADOS. I-C. Ventaja de los aisladores de porcelana. Porosidad cero, es decir, completamente impermeable. Alta resistencia dieléctrica. Alta resistencia mecánica. Alta resistencia a la intemperie. Resistencia a los ácidos. Resistencia a los álcalis. Resistencia a la acción de los rayos ultravioleta. Estabilidad electroquímica. Químicamente inerte.

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ANSI 56-3AISLADOR TIPO ESPIGA O PIN DOBLE

Christian Cañ[email protected]

Universidad Politecnica SalesianaSede Cuenca

Alta Tensión II

Resumen—De acuerdo a la normativa ANSI 56-3, se refiereal aislador tipo espiga o pin doble, ya que estos elementos estandiseñados para ser usados en redes de distribución de mediatensión ya que su tension maxima de operacion es de 36 kV, estánconstruidos en porcelana de alta calidad, libre de porosidad conalta rigidez dieléctrica.

Index Terms—Aisalador, tension, rigidez dielectrica, flameo,normalizacion, diseño, calidad.

I. INTRODUCCIÓN.

Los aisladores cumplen la función de sujetar mecánicamen-te el conductor manteniéndolo aislado de tierra y de otrosconductores.

Son construidos de porcelana y pueden ser: aisladores deapoyo, también denominados de espiga, aisladores de tensióntambién denominados de suspensión, y para baja tensión seutilizan los aisladores tipo carrete.

I-A. Función de los aisladores .

1. Deben soportar la carga mecánica que el conductortransmite a la torre a través de ellos.

2. Deben aislar eléctricamente el conductor de la torre,soportando la tensión en condiciones normales y anor-males, y sobretensiones hasta las máximas previstas.

3. La tensión debe ser soportada tanto por el materialaislante propiamente dicho, como por su superficie yel aire que rodea al aislador.

4. La falla eléctrica del aire se llama contorneo, y elaislador se proyecta para que esta falla sea más probableque la perforación del aislante sólido.

I-B. Tipos de Aisladores.

De acuerdo con los niveles de aislamiento los aisladoresserán de, (ver Figura 1 y Cuadro 1).

1. Aislador de tipo line poste (poste, pilar), para alinea-ciones y pequeños ángulos.

2. Aislador de tipo suspensión (anclaje, retención), paraángulos fuertes, amarres y finales de línea.

3. Aislador de tipo pin (perno rígido), para estructuras depaso y puentes.

Figura 1. Aisladores tipo, 1) poste, 2) suspensión, 3) pin.

Cuadro ITIPOS DE AISLADORES NORMALIZADOS.

I-C. Ventaja de los aisladores de porcelana.

Porosidad cero, es decir, completamente impermeable.Alta resistencia dieléctrica.Alta resistencia mecánica.Alta resistencia a la intemperie.Resistencia a los ácidos.Resistencia a los álcalis.Resistencia a la acción de los rayos ultravioleta.Estabilidad electroquímica.Químicamente inerte.

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II. ANSI 56-3

II-A. AISLADOR TIPO ESPIGA O PIN DOBLE.

Los aisladores tipo espiga son una pieza o estructura dematerial aislante, que tiene por objeto dar soporte a losconductores electricos y aislar estos de tierra o de otrosconductores.

Figura 2. Aisaldor tipo espiga (ANSI 56-3)

II-B. Diseño y fabricacion .

1. El aislador: debe ser diseñado de forma que puedasoportar las solicitaciones mecánicas internas debido alas variaciones de temperatura, sin reducción en su cargade ruptura.

2. Material: El material para la fabricación de los aislado-res tipo espiga debe ser de porcelana vitrificada.

3. Porcelana: La porcelana debe ser del tipo aluminosa,no porosa, producida por el proceso húmedo, con altaresistencia mecánica y dieléctrica, con punto de fusiónelevado y vitrificada en toda la superficie expuesta. Lasuperficie de la porcelana vitrificada debe estar libre decualquier irregularidad y de partículas ásperas.

El esmalte debe sufrir influencias de la variación de temperatu-ras, y será inmune a los efectos de contaminantes que puedanser encontrados en la atmósfera, para las condiciones normalesde servicio.

II-C. Pruebas de Diseño.

Estas pruebas comprenderán:

Prueba de tensión de flameo en seco a baja frecuencia.Prueba de tensión de flameo bajo lluvia a baja frecuencia.Prueba de tensión crítica de flameo al impulso positivo.Prueba de tensión crítica de flameo al impulso negativo.Prueba de tensión de radiointerferencia.Prueba de cambio brusco de temperatura.

II-D. Pruebas de Calidad.

Estas pruebas comprenderán:

Inspección visual y verificación de las dimensiones.Pruebas de porosidad. · Pruebas de carga mecánica a laflexión.Verificación de las dimensiones y tolerancias del agujeropara la espiga.Pruebas de perforación.Prueba de cambio brusco de temperatura.

II-E. Especificaciones tecnicaS ANSI 56-3.

Los aisladores deberán fabricarse de porcelana procesadaen húmedo de buen grado comercial. El material de rellenoentre la piezas de porcelana será cemento tipo PORTLAND,invariable en volumen ante los cambios de temperatura yenvejecimiento, y a la vez, de alto esfuerzo compresivo. Parala aceptación de este material, elfabricante deberá suministrarreporte de Pruebas Dimensionales, Pruebas Visuales, Pruebasde Porosidad, Resistencia Transversal, Pruebas de Calibracióndel Agujero para la Espiga, Prueba de Perforación, Pruebas deRutina (Pruebas de Flameo).

Caracteristicas generales.

Figura 3. Especificaciones ANSI 56-3

Caracteristicas electricas.

Figura 4. Especificaciones ANSI 56-3

Caracteristicas mecanicas y dimencionales.

Las dimensiones y características de los aisladoresdeberánestar de acuerdo a la figura 4, 5, 6 y 7; según corresponda.Todas las dimensiones y otros valores numéricos deberán estardados en el sistema internacional de medidas.

Figura 5. Especificaciones ANSI 56-3

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Figura 6. Detalle aislador de porcelana tipo pin clase 56-3

III. CAMBIO DE AISLADOR TIPO PIN.

Los aisladores tipo pin en una estructura de media tensiónsuelen estar expuestos a condiciones climáticas severas, quepueden provocar daños irreparables en los aisladores, haciendonecesario un cambio de estos, las causas mas comunes queconducen al deterioro de este tipo de aislamiento podemosmencionar las siguientes causas.

Suciedad acumulada.Descargas atmosféricas.Libranzas eléctricas mal calculadas.Disparos con armas de fuego directamente al aislamiento.

Figura 7. Cambio de aislador tipo pin.

III-A. Los pasos a seguir cuando se utiliza la técnica adistancia al cambiar aisladores:

Probar guantes, mangas y pértigas para trabajos en líneasvivas.

Acondicionar equipo y herramientas en el vehículo detrabajo.Traslado a la zona de trabajo.Posicionamiento del vehículo tipo grúa si se va hautilizar.Verificar si existen las medidas de seguridad para trabajosen líneas vivas.Colocar la señalización en el área de trabajo.Revisión de equipo para líneas vivas que se utilizara.Reunión con todo el personal, para explicar el trabajoque se desarrollara y la técnica que se utilizara.Colocar cobertores si es necesario.Proceder a efectuar el cambio de aislador de pin utili-zando la técnica de distancia.Retirar todo el equipo que se utilizo del área de trabajo.Evaluación del trabajo y verificar continuidad del servi-cio.Dar por terminado el trabajo de cambio de aislador depin.

IV. CONCLUCION.

En el analisis de la normativa ANSI 56-3, que describe alaislador tipo espiga o de pin doble, podemos especificarsu utilidad ya que el nivel de operacion es de 36 kVmaximo.Tambien mediante el estudio del aislador se especifico sudiseño y su calidad ya que el aislador debe ser diseñadode forma que pueda soportar las solicitaciones mecánicasinternas debido a las variaciones de temperatura y su tipode material.

REFERENCIAS

[1] ECUADOR. Universidad de Cuenca. Normas para Electrificación RuralUNEPER. Cuenca, Ecuador: Asociación Escuela Ingeniería Eléctrica,1983.

[2] ANSI C29.1-88 Método de prueba para aisladores eléctricos de potencia.[3] ENERSIS. 2008. Aisladores de porcelana, vidrio y poliméricos para redes

de media tensión, (Norma E-MT-011).[4] http://www.skaiteks.com/aisladores-porcelana.html.