Aislamientos eléctricos

7/24/2019 Aislamientos elctricos

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AISLAMIENTOS DE LAS MAQUINAS ELECTRICAS

1.- MATERIALES AISLANTES

El funcionamiento y la duracin de una mquina elctrica o de un aparato electromecnico engeneral, depende esencialmente de los aislantes, que constituyen la parte ms sensible a las

solicitaciones trmicas, dielctricas y mecnicas.

El desgaste de rganos de rozamiento, escobillas, colectores, contactos etc. es un fenmeno

controlable y por lo tanto sus fallas son relativamente previsibles, pudindoselas evitar con un

adecuado programa de mantenimiento.

No se puede afirmar lo mismo para las fallas originadas por alteraciones de los aislantes como

consecuencia por ejemplo de las solicitaciones centrfugas en mquinas rotantes!, vibraciones

de las bobinas dentro de las ranuras, solicitaciones electrodinmicas corrientes de

cortocircuito!, sobretensiones de frecuencia industrial, atmosfricas o de maniobra! y muy

particularmente solicitaciones de origen trmico.

"a cualidades fundamentales que debe poseer un aislante para desempe#ar bien su servicio son$

Elevada rigidez dielctrica

Estabilidad dimensional y aptitud de conservar esta propiedad en el tiempo

2.- RIGIDEZ DIELECTRICA

% diferencia de los materiales ferromagnticos que pueden ser sometidos a elevados valores de

induccin sin que se alteren sus caractersticas estructurales, en un aislante inmerso en un

campo elctrico, por desplazamiento de las rbitas de los electrones perifricos, se producen

solicitaciones que puede ser soportada &asta un cierto lmite, ms all del cual se verifica el

fenmeno de la descarga, con prdida permanente o temporaria de las cualidades del aislante.

'i se supera este lmite se verifica el fenmeno de la descarga, con prdida permanente o

temporaria descargas parciales! de las cualidades del aislante.

"a descarga puede ser autorregenerativa aislamientos en aire o aceite! o no autorregenerativa,

cuando se produce un da#o irreversible del aislante.

'e denomina rigidez dielctrica de un determinado material, el gradiente elctrico m(imo quepuede soportar. 'u valor se puede determinar e(perimentalmente mediante los procedimientos e

indicaciones establecidos por normas.

)ada material tiene su propia rigidez dielctrica, pero su valor depende de las dimensiones de

los electrodos de ensayo, de las condiciones ambientales en las cuales se realiza la prueba, y de

la duracin de aplicacin de la tensin.


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)uando el campo elctrico aplicado es perpendicular al material ensayado se define un valor de

rigidez de masa, en cambio cuando el mismo es paralelo a la superficie del material se define

rigidez superficial.

*ara los materiales estratificados, a igualdad de espesor, la rigidez aumenta con el n+mero de

estratos o capas que conforman el aislamiento propiamente dic&o.

"a rigidez no es proporcional al espesor y para aislantes slidos y aceites vara con e(ponente

igual a -.

"a &umedad reduce fuertemente el valor de rigidez dielctrica y los aislantes son tanto ms

eficaces cuanto menos &igroscpicos son.

"a temperatura act+a de manera diversa seg+n se trate de aislantes slidos o lquidos.

En los aislante slidos la rigidez decrece con el aumento de la temperatura, en cambio para los

lquidos ocurre generalmente lo contrario.

"a duracin de la prueba, a igualdad de otras condiciones, influye notablemente en la magnitud

de la rigidez, disminuye para tiempos crecientes y alcanza valores elevadsimos para tiempos

muy breves sobretensiones de impulso!.

"a frecuencia de la tensin aplicada afecta el valor de rigidez, y para una misma duracin se

tienen valores de rigidez ms altos para frecuencias ms bajas y viceversa.

"a rigidez superficial depende del estado en que se encuentra la superficie del aislante, ms que

de su naturaleza, es decir, superficies lisas, pulidas y secas presentan valores de rigidez

superiores.

"os materiales aislantes inmersos en aceite se comportan mejor que aquellos que se encuentran

en aire.

3.- DIELECTRICOS EN SERIE

)uando se utilizan aislantes en serie que tienen distintas constantes dielctricas, el ms

solicitado de los materiales es aquel que tiene la menor constante dielctrica.

%l &aber distintas capas de materiales si se supera la rigidez de un aislante, puede ocurrir una

descarga, esta situacin es ms probable en el material con menor constante dielctrica.

/eamos simplificativamente como ejemplo, que sucede en el espacio de aire comprendido entre

un conductor de seccin rectangular y la pared de la ranura en la cual se encuentra contenido

seg+n muestra la Figura 338.


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El conductor est aislado contra masa con micanita e r 0 1! cuyo espesor es l2 y entre la pared

de la ranura y el aislamiento del conductor se tiene un delgado estrato de aire e r 0 2! cuyoespesor es l.

'iendo 3 la tensin aplicada entre la pared de la ranura y el conductor se determina el gradiente

en el aire con la e(presin$

para el ejemplo se tiene 3 0 24 5/, l2 0 6 mm, l 0 4. mm

valor que supera notablemente la rigidez dielctrica del aire 4 5/-cm!.

Esta situacin provoca descargas parciales en el estrado de aire, con transformacin de o(geno

en ozono y en compuestos nitrados, que lentamente alterar las caractersticas del aislamiento

del conductor, y que pueden conducir a la descarga o falla del aislamiento.

"a ms oportuna disposicin de aislantes en serie es aquella para la cual se utilizan materiales

que tienen igual valor del producto de su constante dielctrica por su rigidez dielctrica en la

prctica valores no muy diferentes!.

En consecuencia es necesario eliminar el aire interior de los aislantes, ocupando todos los

posibles &uecos, para lo cual se utilizan distintos procedimientos de impregnacin.

"a impregnacin de los devanados se puede realizar por goteo, usando un barniz elegido

especialmente para esta finalidad.


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7tro procedimiento es el de inmersin de la pieza en un barniz &asta que ya no se presentan en

la superficie del barniz las burbujas originadas por el desalojo del aire ocluido en los intersticios

del bobinado, siendo este el procedimiento generalmente empleado en mquinas peque#as y

medianas de baja tensin.

Es importante que la viscosidad del barniz sea la apropiada para lograr la m(ima penetracin.

*ara mquinas de tensiones ms altas 244 a 21444 /! es conveniente utilizar el mtodo de

impregnacin en autoclave &aciendo primero vaco y luego inmersin en el barniz bajo presin

este mtodo se e(plica ms adelante!.

8espus de la impregnacin, se debe eliminar el e(ceso de barniz y parte de los solventes

durante un lapso que depende de la forma como se realice esta operacin.

8e acuerdo con las caractersticas del barniz utilizado el secado puede realizarse de dos formas$

2. 'ecado al aire en un ambiente bien ventilado y libre de polvo, que se efect+a por

evaporacin de solventes, acompa#ado cuando corresponde al tipo de material por

o(idacin del mismo.

. 'ecado al &orno en una estufa con tiraje forzado o natural para impedir que parte de los

solventes queden atrapados en la pelcula del barniz, para que no act+en sobre el

esmaltado del conductor!.

3na vez terminado el secado se apaga el &orno y es conveniente no sacar las piezas &asta que

se enfren alcanzando la temperatura ambiente.

En las mquinas que superan los 1 5/, en la pared interna de las ranuras y en la parte recta de

la bobina en las e(tremidades del paquete magntico, se utiliza un aislante semiconductor, que

tiene por finalidad proteger las bobinas contra los da#os que producen los efluvios y las

descargas parciales.

El material que se utiliza puede ser un aislante semiconductor barniz antidescargas! o bien en

forma de cintas, constituidas por tejido de poliester o tejido de vidrio con un impregnante que

contiene partculas de carbn o grafito en diferentes concentraciones.

El material de impregnacin utilizado debe ser compatible con las resinas de impregnacin

utilizadas posteriormente.

Este material se obtiene comercialmente con valores de resistencia superficial comprendidoentre 244 y 4444 o&m.

'e utiliza tambin en transformadores de muy alta tensin, transformadores de medicin y

cables de alta tensin.

"a solicitacin relativa de un aislante interpuesto entre dos electrodos aumenta si se sustituye

una parte por un aislante de ms elevada constante dielctrica.


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Esta situacin se presenta por ejemplo en los transformadores sumergidos en aceite, cuando

entre dos arrollamientos separados por un canal de aceite, se interpone un cilindro de material

aislante cuya constante dielctrica es mayor que la del aceite.

El gradiente en el aceite aumenta respecto del valor que tena cuando no &aba una barrera

aislante slida, y el aumento es tanto ms grande cuanto mayor es el espesor de la barrera.

"a utilizacin de una barrera interpuesta en un canal es necesaria para que cadenas de

impurezas en suspensin en el aceite, que se orientan en la direccin del campo elctrico, no

produzcan caminos de descarga en el aceite.

4.- SOLICITACIONES EN LOS AISLAMIENTOS CILINDRICOS

"os campos elctricos que se presentan en las mquinas y en los aparatos elctricos casi nunca

son uniformes, es decir no esquematizables como un capacitor plano, en general no es posible

calcular los gradientes en distintos puntos.

9uc&as veces se esquematizan las superficies conductoras como capacitores plano o cilndricos,

y se aceptan los resultados como suficientemente apro(imados.

El campo que se establece entre las armaduras de un capacitor cilndrico es no uniforme pero

puede ser fcilmente calculado. El gradiente en cada punto del campo es inversamente

proporcional a la distancia del punto al eje de simetra del capacitor y por lo tanto el diagrama

responde a una &iprbola equiltera.

3n ejemplo de aplicacin de este tipo de campo se tiene en los aisladores pasantes para

transformadores de alta tensin.


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"a Figura 339muestra el corte de un pasatapas de alta tensin de tipo capacitivo, es sabido de

la electrotecnia, que para lograr gradiente uniforme las capacidades elementales deben ser

iguales, por lo que la superficie de cada condensador debe ser constante: la Figura 34

esquematiza este principio.

El gradiente m(imo se tiene en los puntos inmediatamente cercanos a la armadura internaconductor!. El electrodo e(terno brida! es ms corto que el interno, y para controlar la

distribucin de los gradientes, se interponen en la masa aislante delgadas &ojas metlicas.

!.- RESISTI"IDAD DE MASA

"as normas establecen la metodologa para realizar medidas de resistividad de masa de

materiales dielctricos slidos.

"a resistividad se reduce fuertemente con el aumento de la temperatura y de la &umedad.

"a medida de la resistencia de aislamiento de las mquinas y de los aparatos es +til para

determinar si se pueden realizar los ensayos dielctricos que establecen las normas, cuyo objeto

es demostrar que la mquina o aparato ensayado es capaz de soportar las solicitaciones

dielctricas que pueden presentarse durante su utilizacin.

"os estratos de aire presentan una resistividad prcticamente infinita, pero en cambio la tensin

de perforacin es relativamente baja, es decir, no e(iste ninguna relacin entre resistividad y

rigidez dielctrica.


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)uando se realizan controles peridicos de resistividad, y se los compara con el valor inicial, las

pruebas se deben realizar siempre de ser posible para que sean comparables! en las mismas

condiciones de temperatura y con los mismos valores de tensin y tiempo de aplicacin.

"a medicin de la resistencia de aislamiento, interpretada correctamente, resulta +til para

determinar el estado de conservacin de un aislamiento.

"a relacin entre los valores de resistencia de aislamiento medidos a los 24 minutos y a 2

minuto de aplicada la tensin, se denomina ndice de polarizacin.

*ara arrollamientos estatricos realizados en clase ;, un ndice de polarizacin superior a .1

significa que el mismo est seco y limpio.

%rrollamientos &+medos y sucios pueden tener ndices de polarizacin inferiores o pr(imos a 2

la resistencia de aislamiento no aumenta en el tiempo de aplicacin!.

El empleo de corriente continua para las pruebas de rigidez dielctrica de los arrollamientos de

los alternadores, no tiene la misma eficacia de la pruebas realizadas con corriente alterna.

"a corriente continua no pone en evidencia plenamente todas aquellas caractersticas

particulares del aislamiento, que lo solicitan durante el servicio normal con corriente alterna.

"as normas indican los mtodos de medida, interpretacin de los resultados y los valores

mnimos de los ndices de polarizacin recomendados para las distintas clases de aislamientos.

#.- $ERDIDAS DIELECTRICAS

'e define como coeficiente de prdida dielctrica a la tangente del complemento del ngulo de

fase entre la corriente eficaz absorbida y la tensin sinusoidal aplicada a un capacitor real, es

decir, con prdidas, ver Figura 341.


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"a prdida en el dielctrico resulta$

* 0 < p < =>E < ) < 3 < tangente d ?!

siendo$

=>E$ frecuencia en @z

)$ capacidad en =z

3$ tensin aplicada en /zd $ ngulo de prdidas

'in pretender abordar los complejos fenmenos fsicos que determinan la e(istencia del ngulo

de prdidas en los dielctricos, se pueden distinguir dos principales causas que son las prdidas

por conduccin y las prdidas por polarizacin.

"as prdidas en los dielctricos de las mquinas industriales son generalmente despreciables, a

los efectos de la dispersin de energa, pero su magnitud constituye un ndice significativo para

el conocimiento de las condiciones en las cuales se encuentra el aislamiento general de una

mquina y poder evaluar su estado de envejecimiento.

"os aceites que tienen un contenido de impurezas mayor que otros, o que tienen un notable

contenido de &umedad residual, tienden a aumentar su conductibilidad muc&o ms rpidamente,

con el aumento de la temperatura.

"a Figura 342 muestra el comportamiento tpico de la tangente delta en funcin de la

temperatura de aceite mineral para diferentes condiciones de envejecimiento.


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'e indican en la figura las siguientes zonas$

2. %ceite nuevo

. %ceite envejecido en ausencia de degradamiento del aislamiento

. %ceite envejecido en presencia de degradamiento del aislamiento

"a Figura 343muestra el comportamiento caracterstico de tangente delta en funcin de la

temperatura, para aislamientos en papel impregnado en aceite, y se comparan aislamientos en

buenas condiciones con algunos comportamientos anormales debidos a causas diversas.


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'e indican en la figura las siguientes zonas$

2. %islamiento en buenas condiciones

. %islamiento contaminado

. %islamiento con presencia de &umedad residual ..1A en peso!

8entro de los lmites de funcionamiento normal de las mquinas, el valor de tangente delta no

est sensiblemente ligado a la frecuencia ni al campo elctrico, en cambio la temperatura resulta

el parmetro que ms influye.

En general la medida de tangente delta constituye un importante elemento de diagnstico para

el control de la calidad de fabricacin de aislamientos nuevos bobinas de alternadores!, evaluar

las condiciones de envejecimiento de aislamientos en servicio.

'u medicin permite la evaluacin del resultado de pruebas dielctricas, poniendo en evidencia

eventuales alteraciones de naturaleza fsicoBqumica o bien degradamientos del dielctrico

durante las pruebas.

Es importante tener claro que no resulta fcil emitir un juicio acerca de un determinado valor de

medicin de tangente delta, cuando no se dispone de otras medidas comparativas.

%.- CLASIFICACION DE LOS MATERIALES AISLANTES

"a aptitud de un aislante a soportar elevadas temperaturas es la cualidad determinante para su

clasificacin, tanto es as que las normas internacionales, y las de los diversos pases clasifican

los aislamientos y por lo tanto los aislantes que los componen! en base a la posibilidad que

tienen de soportar determinados lmites trmicos.

'e definen las siguientes clases de aislacin$

C $ D4 )

% $ 241 )

E $ 24 )

; $ 24 )

= $ 211 )

@ $ 2F4 )

) $ mayor de 2F4 )

en correspondencia con una temperatura lmite, considerada como la temperatura que los

respectivos materiales pueden soportar durante un lapso, tcnica y econmicamente aceptable,

que corresponde a la vida +til media de la mquina o del aparato elctrico.

Numerosos son los estudios realizados acerca del envejecimiento trmico de los materiales

aislantes en funcionamiento, que &an permitido e(presar mediante ensayos de envejecimiento


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acelerado, la relacin e(istente entre la temperatura y la probable vida +til de los materiales

involucrados.

)abe recordar por ejemplo la regla de 9onssinger seg+n la cual la vida +til de un aislante

perteneciente a la clase % 241 )! se reduce a la mitad superando la temperatura de 22 ) F

grados por encima de su clase!.

'e debe refle(ionar sobre el peligro que representa la presencia de puntos o zonas calientes en

alg+n lugar de las mquinas elctricas, y la importancia que tiene realizar un adecuado clculo

trmico y un correcto dise#o de los sistemas de refrigeracin, garantizando el evitar un

envejecimiento prematuro.

8ebido a que en la construccin de las mquinas se utilizan distintos materiales aislantes para

conformar un determinado aislamiento, cada material presenta una estabilidad trmica

diferente, que est influenciada por la forma como se lo combina con otros materiales.

Esta situacin pone de manifiesto la necesaria GvaguedadG en que &a debido mantenerse la

definicin de las clases de aislamiento y el carcter de gua de esta clasificacin.

Es aqu donde la e(periencia de los fabricantes, lograda con numerosos ensayos algunos de

ellos destructivos!, resulta fundamental para poder garantizar la bondad de un determinado

aislamiento, y poder soportar las e(igencias del servicio a que est sometido.

8.- AISLANTES GASEOSOS

8.1 E& air'

El aire tiene una rigidez dielctrica de alrededor de 5/-cm a la presin normal, y alcanza un

valor alrededor de 2H4 5/-cm a una presin de 244 N-cm y alrededor de 144 5/-cm para 44

N-cm.

El aire y otros gases tienen elevadsima resistividad y estn prcticamente e(entos de prdidas

dielctricas.

Iienen en mayor o menor medida la propiedad com+n que la rigidez dielctrica crece a medida

que aumenta la presin.

8.2 (')a*&u+rur+ ,' au*r' SF#/

El &e(afluoruro de azufre por sus caractersticas fsicoBqumicas es ideal para aplicacioneselectrotcnicas.

Es un gas incoloro, inodoro, no t(ico, no inflamable, qumicamente y fisiolgicamente inerte, no

corrosivo, y muy estable, pero sus productos de descomposicin no tienen estas propiedades.


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*or sus caractersticas dielctricas es ideal como medio aislante, tiene una rigidez dielctrica

muy elevada, tanto a la frecuencia industrial como a impulso, gracias a su peculiar caracterstica

de gas electronegativo.

)on la captura de los electrones libres la molcula de '=H se transforma en iones negativos

pesados, y por lo tanto poco mviles.

"a rigidez dielctrica del '=H a la frecuencia industrial es por lo menos dos veces y media la del

aire a la presin de 1 5g-cm, condicin que permite lograr un dado nivel de aislamiento con

presiones relativamente bajas, lo cual implica sistemas de contencin simples y de completa

confiabilidad.

"a rigidez dielctrica es funcin solamente de la densidad del gas. El aislamiento de las

subestaciones blindadas donde se utiliza este gas, es por lo tanto independiente de las

variaciones de temperatura y presin que se verifican en el gas durante el servicio, resultando

constante &asta la temperatura de licuefaccin del gas.

8ebido a su electronegatividad, tiene un poder de e(tincin del arco e(cepcional, una elevada

velocidad de recuperacin de la rigidez dielctrica entre los contactos, razn por la cual resulta

particularmente idneo para soportar valores muy elevados del crecimiento de la tensin

transitoria de restablecimiento en los interruptores.

El plasma es buen conductor, es decir, se produce una cada baja y consiguientemente baja

energa, y adems corta el arco al primer paso por cero reduciendo de este modo los tiempos de

arco.

El consumo y degradacin del gas son mnimos, bajo la accin del arco se descompone, pero la

mayor parte del mismo DDA! se recombina inmediatamente formando nuevamente '=H.

'e lo utiliza tambin como aislacin en transformadores de corriente de 261..2J4 5/ con n+cleos

y secundarios situados en la parte superior del transformador.

El aislamiento de alta tensin de papel impregnado en aceite, se reemplaza totalmente por '=H,

y las ventajas de esta solucin son el &ec&o que la calidad dielctrica no depende de complejos y

largos tratamientos y de sucesivos y laboriosos controles.

El control de las descargas parciales pierde para este caso su significado, debido a que el +nico

dielctrico slido, que puede envejecerse, es la porcelana de los aisladores e(ternos.

El nivel del aislamiento interno se puede controlar en forma continua a distancia mediante unmanmetro, y el dise#o se &ace garantizando que las tensiones de prueba a 14 @z son resistidas

con una presin de &asta 2 bar, en consecuencia el riesgo de falla es controlado.

9.- AISLANTES LIQUIDOS

9.1 A0'i' i'ra&' 5ara ra*+ra,+r' 6 a5ara+


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El aceite cumple distintas funciones en los transformadores y otros aparatos, siendo las

principales el aislamiento, la refrigeracin por conveccin de las partes activas y la proteccin de

los aislantes slidos para que no absorban &umedad del ambiente.

El aceite para transformador est constituido por una mezcla de &idrocarburos, y se obtiene por

destilacin del petrleo. "uego es sometido a un proceso de refinacin para obtener las

propiedades elctricas deseadas y conferirle un alto grado de estabilidad qumica.

En muc&os casos se utilizan aceites con in&ibidores, que contienen peque#as cantidades de

sustancias antio(idantes.

"as normas establecen para un aceite nuevo el valor de tensin eficaz que debe soportar en un

ensayo, indicando la forma y dimensiones de los electrodos y la distancia entre ellos.

"as condiciones de la descarga son funcin de la distancia entre los electrodos, y adems no

solamente del valor de la intensidad de campo m(imo sino tambin del comportamiento del

campo a lo largo de la entera lnea de fuerza a travs de la cual se produce la descarga.

"os aceites para transformadores adems de poseer elevada calidad dielctrica, deben tener

baja viscosidad para facilitar la formacin de corrientes de conveccin entre las fuentes de calor

y las paredes fras, y particularmente en los canales de refrigeracin.

Iambin los aceites utilizados en interruptores deben tener baja viscosidad se trata

generalmente de la misma calidad de aceite empleado en los transformadores!, debido a que la

e(tincin del arco en un fluido viscoso se produce ms lentamente lo que causa la

descomposicin del aceite, con peligrosas formaciones de gases e(plosivos y de sustancias

carbonosas, por otra parte se generan residuos que reducen la rigidez dielctrica.

El agua y las impurezas se e(traen sometiendo el aceite a un adecuado proceso de filtrado,

centrifugado y secado, pero bastan peque#as cantidades residuales de agua que son las ms

difciles de e(traer!, para reducir notablemente la rigidez dielctrica.

9.2 A0'i' i7i0+

)uando se produce una falla en un transformador la descarga en el aceite del cual se &a tratado

en el punto anterior, genera &idrocarburos gaseosos e &idrgeno, que pueden provocan una

e(plosin y consiguientemente el incendio de la mquina y sus instalaciones.

*ara evitar que esto ocurra se utilizaron transformadores sumergidos en fluidos aislantes no

inflamables constituidos por mezclas de productos sintticos clorados bifenilo de policloruroG*);G! o %s5areles.

Estos compuestos son menos sensibles a la accin del o(geno y en las normales condiciones de

funcionamiento de los transformadores, no forman ni cidos ni depsitos carbonosos.


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"a descarga elctrica en los lquidos sintticos, si bien no producen gases inflamables y

e(plosivos, libera cido clor&drico, que es t(ico y ataca a los aislantes a base de celulosa y a

los metales.

*or otra parte estos productos son no biodegradables y altamente contaminantes por lo que en

muc&os pases se &a pro&ibido totalmente su uso, debido a sus caractersticas t(icas.

"a reglamentacin adoptada en los Estados 3nidos subdivide los transformadores sumergidos en

lquido aislante en tres clases que se indican en la I%;"% %6.2.

TALA 1 - C&ai*i0a0i ,' ra*+ra,+r'

CLASE C+'i,+ ,' $C ,'& &:;ui,+ ai&a'

5ar' 5+r i&&/

Iransformadores en *);

Iransformadores contaminados

Iransformadores sin *);

ms de 144

14 .. 144

menos de 14

*ara los transformadores en *); no e(isten limitaciones al servicio normal, y para ello deben

estar en buenas condiciones de mantenimiento y absolutamente e(entos de prdidas.

'e permiten las operaciones normales de mantenimiento, pero est pro&ibida la e(traccin de la

parte activa fuera de la cuba.

%l ser sacado de servicio, el lquido debe ser conservado de acuerdo con rigurosas

recomendaciones en lugares autorizados para este tipo de residuos contaminantes.

3na posibilidad es reemplazar el *); por otro fluido, previo lavado de la cuba y de las partes

activas, utilizando para ello elementos y tcnicas adecuadas.

Iambin &ay directivas de la )EE )omunidad Econmica Europea! del a#o 2DF1 y en Ktalia, por

ejemplo, se pro&ibi la produccin del *); y se limit su utilizacin solamente en circuitos

sellados y bajo control de las autoridades competentes.

En este pas, algunas sociedades, con procesos y tecnologa de avanzada, realizan el servicio de

descontaminacin y reclasificacin de transformadores, &asta alcanzar un tenor residual de *);inferior a 14 ppm inferior a la mitad del lmite de contaminacin tolerado!, como as tambin el

transporte del *); sustituido y su posterior eliminacin, mediante termodestruccin en

incineradores autorizados.

9.3 Or+ &:;ui,+ ,i'&70ri0+ r'*rig'ra'


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'e trata de productos siliconados que tienen caractersticas dielctricas y refrigerantes

comparables con los aceites sintticos, no son degradables pero tienen la ventaja de ser

totalmente inocuos fisiolgicamente.

'on combustibles, pero el di(ido de silicio que se forma al iniciarse la combustin a&oga la

llama y por lo tanto se consideran autoe(tingibles.

Estos aislantes lquidos son los ms utilizados para operaciones de rellenado de transformadores

que originariamente tienen *);.

'e debe tener en cuenta que la contaminacin con *); reduce sensiblemente el punto de

inflamacin.

'i a un transformador proyectado para aceite mineral o *); se lo refrigera con lquido siliconado,

la potencia del transformador se reduce en 1..24A debido a su mayor viscosidad.

%dems atacan las gomas siliconadas, material con el cual se fabrican las juntas de

transformadores con *);, las que deben por lo tanto reemplazarse por otras de material

adecuado.

7tra caracterstica es la mayor dilatacin trmica aceite siliconado 4.442 contra 4.444J del

*);!, y en transformadores con tanque conservador puede ser necesario la sustitucin.

*ara el uso de estos fluidos no &ay limitaciones ni restricciones legales.

1.- ARNICES

'on soluciones de resinas naturales o sintticas con o sin aceite!, con adecuados solventes, que

aplicados sobre una superficie forman una pelcula aislante uniforme.

'e trata de materiales que se encuentran al estado lquido o plstico solamente antes de su

empleo y son aplicados tanto a los aislantes slidos elementales y sus conductores, como as

tambin al conjunto de un arrollamiento, para mejorar las caractersticas dielctricas, mecnicas

y trmicas.

"a aplicacin de los barnices tiene por finalidad conferir a los aislantes que conforman un

determinado aislamiento, o bien a los distintos devanados, las siguientes caractersticas$

'ustituir el aire que se encuentra en los intersticios del aislamiento.

%umentar la rigidez dielctrica y reducir la &igroscopicidad.

9ejorar la calidad mecnica vibraciones, esfuerzos electrodinmicos! y la resistencia a

la accin de los agentes e(ternos ambientes corrosivos etc.!.

%umentar la resistencia al calor y la conductibilidad trmica del conjunto.


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*rolongar la duracin de la vida de los arrollamientos.

*ara lograr estas condiciones es necesario que los barnices posean las siguientes cualidades$

'er buenos aislantes.

=ormar pelculas &omogneas impermeables y resistentes a los agentes e(ternos.

*oseer un buen poder penetrante y cementante.

'oportar por largo tiempo la temperatura de funcionamiento de las mquinas o de los

aparatos sin apreciable degradamiento de sus cualidades.

*oseer una buena conductibilidad trmica y ser de fcil aplicacin.

11.- RESINAS

"os componentes fundamentales de los barnices son las resinas, que son mezclas slidas o

semislidas, complejas, amorfas, de sustancias orgnicas naturales o sintticas, que no tienen

un punto definido de fusin y tendencia a cristalizarse, son insolubles en agua y definen las

caractersticas de los barnices.

11.1 RESINAS NATURALES

"a goma laca &a sido la resina natural ms utilizada en el campo del aislamiento elctrico

porque, adems de poseer buenas caractersticas aislantes y bajo ngulo de prdidas, presenta

tambin una discreta resistencia al arco.

*or su notable poder ad&esivo &a sido tambin utilizada como ligante para utilizar distintos

materiales aislantes, que se e(plican ms adelante.

11.2 RESINAS SINTETICAS

"as resinas sintticas se pueden clasificar en dos grupos que son las termoendurecibles y la

termoplsticas.

"as termoendurecibles son aquellas resinas que con la accin del calor adoptan una forma

permanente a travs de una reaccin qumica irreversible.

"as termoplsticas en cambio se ablandan con el calor y se endurecen en un sucesivoenfriamiento producindose un fenmeno puramente fsico.

11.3 RESINAS TERMOENDURECILES

11.3.1 M'&a:i0a


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'on empleadas como aditivos en el campo de los barnices, que confieren a la pelcula notable

resistencia a la deformacin y a la abrasin y discreta resistencia a los agentes qumicos.

'e las utiliza como soporte de electrovidrio que veremos ms adelante! para obtener materiales

con caractersticas particulares.

11.3.2 E5)i0a

'e trata de resinas de dos componentes, es decir, de una resina propiamente dic&a y un

endurecedor que se debe mezclar perfectamente en la proporcin adecuada.

3na vez mezcladas comienza la reaccin qumica cuyo resultado es la polimerizacin curado! y

endurecimiento de la resina adquiriendo de este modo sus caractersticas definitivas.

El tipo de componentes, proporciones de la mezcla y condiciones del curado, dependen del tipo

de aplicacin de cada resina en particular.

LEl %>%"8KIM tipo ; marca registrada por )ibaBeigy! es una resina epo(i no modificada, libre

de solventes, slida a temperatura ambiente, com+nmente utilizada en la industria elctrica para

la realizacin de transformadores secos, transformadores de medicin, soportes aislantes etc.

'e cuela en caliente despus de a#adirle el correspondiente endurecedor, y bajo vaco para que

no se produzcan oclusiones de aire o fisuras, producidas generalmente por imperfecciones

tecnolgicas en la colada.

Estas imperfecciones pueden ser la causa de descargas parciales, y siendo estas resinas

particularmente sensibles a este tipo de solicitaciones esta situacin puede llevar a la descarga

total.

Empleando tcnicas de fabricacin adecuadas se pueden lograr transformadores de medicin,

para media tensin &asta H 5/, e(entos de descargas parciales lo cual implica una gran

seguridad de servicio.

% fin de obtener una mezcla lo ms &omognea posible, se debe trabajar la resina y el

endurecedor a una temperatura de 21..24 ), y como no se desprenden sustancias voltiles

durante la reaccin, no se precisa utilizar presin durante el endurecimiento.

'e mezcla normalmente con cargas de productos minerales en polvo, normalmente &arina de

cuarzo, que introduce algunas ventajas como ser$

>educcin del costo de la piezas coladas.

>educcin de la contraccin y de la reaccin e(otrmica durante el endurecimiento.

>educcin de los coeficiente de dilatacin trmica.

9ejora de la conductibilidad trmica.


18/45

"as piezas se desmoldan en caliente y esta operacin se debe efectuar, de ser posible, tan

pronto como la pieza en proceso de endurecimiento tenga suficiente resistencia mecnica.

"a pieza retirada del molde se mantiene en el &orno a la temperatura de endurecimiento &asta

que el mismo se &aya completado.

El proceso de endurecimiento bajo presin permite obtener piezas coladas con mejor estabilidad

dimensional, sensible reduccin de la dispersin en las propiedades elctricas y mecnicas,

e(celente terminacin y menor tiempo de moldeo.

*ara la impregnacin de mquinas rotativas de alta tensin en clase =, se utilizan resinas

ep(icas sin solventes. Estos productos se encuentran en estado lquido a la temperatura

ambiente, siendo su viscosidad lo suficientemente baja para permitir la adecuada impregnacin

de la bobina o del arrollamiento completo.

'u rigidez dielctrica es de H4..F4 5/-mm y el tiempo de curado a una temperatura de alrededor

de 24 ) de H..F &oras.

11.3.3 R'ia *'&i0a

'e utilizan en la industria de los barnices aislante y de los dielctricos estratificados.

Iienen la particularidad de formar con fibras de los ms diversos soportes, pelculas duras,

impermeables y fuertemente cementantes, con buenas caractersticas elctricas, notable

resistencia qumica y trmica y baja absorcin de &umedad.

11.3.4 $+&i''r'

'on utilizados en todos los sectores del aislamiento elctrico, como barnices, estratificados y

tambin como pelculas y fibras.

"os polmeros slidos resultantes tienen e(celente propiedad elctrica, resistencia a la &umedad,

a los cidos dbiles, a los lcalis y a los solventes en general como as tambin buenas

propiedades mecnicas.

11.3.! Si&i0+a

)on este trmino se indica un vasto grupo de compuestos sintticos, que se utilizan

fundamentalmente para la impregnacin de mquinas elctricas pertenecientes a la clase @.

'e utiliza como ligante de otros aislantes como la tela de &ilado de vidrio y la mica.

"as propiedades de estas resinas dependen de la naturaleza y de la estructura molecular de los

grupos orgnicos vinculados a los tomos de silicio.

*ara las distintas aplicaciones industriales se tienen distintos tipos de resina en estado fluido,

grasas slidas, gomas elsticas o resinas duras.


19/45

*resentan las siguientes caractersticas$

Estabilidad a temperaturas de &asta 21 )

)onservacin de algunas propiedades a temperaturas muy bajas de &asta B4 )

>esistencia a los agentes atmosfricos y a la o(idacin

;uenas propiedades dielctricas

>epelen el agua

Knertes a los agentes qumicos e(cluidos los solventes

11.4 RESINAS TERMO$LASTICAS

"a utilizacin de las resinas termoplsticas en la fabricacin de materiales aislantes tiene

limitaciones debido a la escasa resistencia trmica que presentan.

11.4.1 "i:&i0a

8entro de las termoplsticas las vinlicas son las ms utilizadas para el revestimiento aislante de

conductores.

'e emplean adems en la fabricacin de esmaltes para alambres conductores, pelculas

protectoras y tubos fle(ibles.

11.4.2 $+&i'i&'+

'e conocen distintas variedades que se diferencian por la densidad. "a ms difundida es la de

baja densidad, que es una resina termoplstica, blanca trasl+cida.

En el campo elctrico se utiliza como un aislante de cualidades e(cepcionales, por cuanto poseen

un bajo factor de prdidas y tienen una rigidez de 64 5/-mm.

El polietileno se puede elaborar por e(trusin, estampado por inyeccin, soplado, rociado y,

a#adiendo adecuados aditivos, se le puede conferir caractersticas especiales de resistencia al

envejecimiento.

11.4.2 T'*&

Es un producto que se obtiene sustituyendo los tomos de &idrgeno del etileno con tomos de

fl+or, que le confieren una e(traordinaria resistencia a las altas temperaturas, conservando

inalterables las buenas caractersticas del polietileno.

Iiene una rigidez dielctrica muy elevada, peque#a constante dielctrica y peque#as prdidas.


20/45

*or sus caractersticas particulares se encuentra entre los materiales ms aptos para trabajar en

el campo de las altas frecuencias, en un amplio margen de temperaturas.

)onserva casi inalterables sus caractersticas elctricas &asta cerca de los 44 ) y todava

buenas caractersticas a 644 ).

*resenta una elevada resistencia qumica a los cidos y bases, y prcticamente no absorbe agua.

'e pueden obtener piezas estampadas de diversas formas, revestimientos protectivos,

guarniciones, barras, tubos, placas, cintas de cualquier espesor.

>esulta muy +til para el aislamiento de mquinas rotantes y transformadores que deben trabajar

a temperaturas altas, pero debido a su precio elevado, se lo utiliza solamente en aplicaciones

especiales cuando no puede ser sustituido con otros aislantes de menor precio.

11.4.4 $+&ia:,i0a

"as resinas poliamdicas familia del nylon! presentan ptimas propiedades dielctricas.

12.- TI$OS DE ARNICES < SU EM$LEO

El endurecimiento de los barnices es debido, seg+n su tipo, a la o(idacin o a la polimerizacin

despus de la evaporacin de los solventes que contienen.

'e pueden obtener diversos tipos de barnices que se pueden agrupar en dos categoras$

"os que reaccionan con el calor y que normalmente estn constituidos por resinas

termoendurecibles.

"os de secado al aire.

"os barnices termoendurecibles son desde &ace muc&o tiempo los ms importantes y son

aquellos normalmente utilizados para la impregnacin de los arrollamientos de las mquinas

rotantes.

"os barnices a base de resinas alqudicas o polisteres modificados pertenecen a la clase E, pero

combinados con telas de &ilado de vidrio pueden ser utilizados en clase ;, con la condicin de

que el &ilado de vidrio se utilice como soporte y que su contenido no resulte inferior a un

adecuado porcentaje en peso del total.

)onocidos por su poder de penetracin, se utilizan para impregnar motores y generadores de

baja tensin cuyos devanados estn realizados con conductor redondo aislado con esmalte o con

&ilado de vidrio.

Iienen una rigidez dielctrica de H4 5/-mm, el tiempo de curado a 24 ) es de 6..H &oras y

contienen un H4A de resina.


21/45

"os barnices a base de resinas fenlicas poseen un notable poder cementante, conjuntamente

con una buena estabilidad y rigidez dielctrica, pero presentan el defecto de ser frgiles.

"os barnices a base de resinas ep(icas tienen e(celentes cualidades mecnicas y dielctricas,

son qumicamente neutros, resisten a los agentes qumicos y forman pelculas ad&erentes y

duras.

*ara impregnar mquinas rotantes de baja tensin en clase = se utilizan barnices a base de

resinas ep(icas de un solo componente.

Estos barnices tienen una rigidez dielctrica de H4 5/-mm, el tiempo de curado a 24 ) es de

H..F &oras, contienen entre 14 a H4A de resina y se pueden aplicar de diferente modo, como por

ejemplo inmersin, impregnacin en autoclave con vaco o bien por goteo.

"os barnices a base de resinas de siliconas, aunque no tienen e(cepcionales cualidades

cementantes, se caracterizan por poseer una altsima resistencia a la temperatura adems de las

propiedades ya mencionadas.

"os barnices de secado al aire, como por ejemplo el glyptal, se utilizan casi e(clusivamente con

fines de terminacin.

"e confieren al aislamiento una mayor resistencia a los agentes climticos y particularmente a la

&umedad.

Iienen una rigidez dielctrica de 1 5/-mm, pertenecen a las clases E y ;, el tiempo de curado a

4 ) es de .. &oras, el contenido de resina es de 61 a 14A y se obtienen comercialmente en

colores gris, negro y rojo.

13.- AISLANTES SOLIDOS

13.1 $A$EL < DERI"ADOS

El papel es el clsico aislamiento entre espiras y contra masa utilizado en la fabricacin de

transformadores sumergidos en aceite.

El papel utilizado tiene un contenido de H4A de pulpa de manila y 64A de pulpa 5raft.

Es un material muy &igroscpico despus de secado su rigidez dielctrica es de 1 5/-mm y una

vez impregnado la misma resulta de 4 5/-mm.

Este material debe tener bajo contenido de impurezas, no contener partculas metlicas ni

defectos mecnicos localizados producidos durante su elaboracin.

"as propiedades resistentes de este material permite el encintado de los conductores redondos

o planc&uelas! a altas velocidades.


22/45

'e obtienen papeles de 4.J1 g-cm en espesores que van desde 4.4F &asta 4.6J mm y para

papeles de 2.4 g-cm de 4.41 mm de espesor, siendo la tolerancia de los espesores de O 1A.

13.2 TRANSFORMEROARD

)on este nombre, originalmente adoptado por la empresa L?EK89%NNM de 'uiza, se designa a

un tipo de cartn pressboard! precomprimido de alta calidad que se utiliza como aislante en

transformadores sumergidos en aceite de alta y muy alta tensin.

)onsiderando que las prdidas en el &ierro y en el cobre estn relacionadas con el volumen

utilizado de estos materiales, uno de los objetivos del dise#o de los transformadores, consiste en

lograr las mnimas distancias de aislacin para reducir, a igualdad de solicitacin, la cantidad de

estos materiales activos y consecuentemente el costo.

13.2.1 Ti5+ ,' ra*+r'r=+ar,

)omercialmente se obtiene este material con diferentes cualidades y para distintas aplicaciones

y que se denominan genricamente como se indica$

9oldeables

)ilindrables

*rensables al calor

"a materia prima utilizada para su fabricacin es pulpa de sulfato de celulosa, y las

caractersticas de cada tipo dependen fundamentalmente del proceso de fabricacin.

13.2.2 Tra*+r'r=+ar, T I

'e trata de un material que presenta una superficie lisa, y que se utiliza para realizar partes

aislantes con ngulos pronunciados.

"as dimensiones comerciales m(imas de las placas que se pueden obtener son de 14 ( 644

mm y los espesores normales de 4.1 a 1 mm.

13.2.3 Tra*+r'r=+ar, T III

Es un material moldeable blando con una absorcin de aceite muc&o mayor que el material

anterior, y se lo utiliza principalmente para la realizacin de piezas moldeadas.

"as dimensiones comerciales m(imas de las placas son 14 ( 644 mm y espesores normales

de 4.1 a 1 mm.

13.2.4 Tra*+r'ar=+ar, T I"


23/45

Es un material duro, rgidamente precomprimido con baja contraccin superficial, y se utiliza

para realizar espaciadores y listones de todo tipo como por ejemplo, cilindros, barreras entre

fases adyacentes y entre el n+cleo y la cuba, grandes discos, anillos de presin de &asta 14 cm

de dimetro, anillos de pantallas, barras para la fabricacin de tirantes roscados etc.

'e obtiene en placas cuyas dimensiones m(imas son 44 ( H44 mm y espesores normales

de 2.4 a F mm.

)on este material se fabrica papel corrugado, mediante prensado y calor, que se utiliza en los

canales de aceite principales, que no estn sometidos a esfuerzos electrodinmicos

cortocircuitos!, permitiendo lograr una configuracin dielctrica adecuada, con una uniforme

distribucin de material, es decir, obtener con distancias menores un alto grado de seguridad.

8istintas figuras muestran elementos que se fabrican con este material, y que se utilizan en la

construccin de transformadores de alta y muy alta tensin.

Figura34#distintos cilindros aislantes con orificios de salida de las cone(iones de lnea de los

devanados de muy alta tensin.

Figura 34% distanciadores de distintos tama#os realizados con I K/! que se utilizan para

centrar y sujetar las bobinas y formar canales a(iales de aceite.

Figura 348anillos soportes de I K/! que se utilizan realizando adecuados cortes en forma de

cu#as denominadas falsas espiras!, para sujetar a(ialmente los devanados del tipo &lice baja

tensin! en transformadores.

Figura 349anillos en ngulo y sombreretes que se utilizan en transformadores de alta tensin.


24/45

Figura 3!anillos de presin de I K/! utilizados para sujetar a(ialmente las bobinas soportar

los esfuerzos electrodinmicos!.

*ara que cuando se instalan o reemplazan aisladores en los transformadores se evite la salida

del aceite, se colocan sellos que cumplen esta funcin.

En las Figura 3!1 6 3!2se muestran sellos que tienen la funcin antes indicada y que son a

prueba de goteo para tensiones de 224 5/ y 644 5/ respectivamente.

"a Figura 3!3muestra un sello de dise#o especial para 644 5/, y la Figura 3!4un fuelle para

J14 5/.


25/45

*ara reducir al mnimo la distancia entre la salida de lnea de una bobina de alta tensin y las

paredes de la cuba, se utilizan barreras aislantes.

En la Figura 3!!se observa un pasante de lnea aceite-aceite de 4 5/ y en la Figura 3!#la

disposicin de montaje del fuelle y del sello para una mquina de 4 5/.


26/45

"a Figura 3!%muestra la sujecin de los conductores que unen las salidas de las bobinas con elconmutador bajo carga de un transformador.

En la Figura 3!8se observan algunos detalles constructivos de estas piezas de sujecin en

ngulo con los tornillos y tuercas realizados tambin con el mismo material.

"a Figura 3!9muestra distintos anillos que recubiertos con una lmina metlica, pero abiertos

para que no constituyan una espira en cortocircuito, se conectan con los e(tremos de los

devanados formando pantallas equipotenciales, cuya funcin es lograr una adecuada distribucin

de las tensiones de impulso.

"a Figura 3#muestra otra forma de realizar pantallas metalizadas cilndricas utilizadas con elmismo fin que en el caso anterior.


27/45

13.2.! $&a0>a '0+&a,a

"as dimensiones normales son 2144 ( 6444 mm y los espesores de D a 24 mm.

13.3 Car 5r'=+ar,

Es un cartn de alta calidad constituido por celulosa y adems un cierto contenido de trapos de

algodn, se trata de un material muy absorbente y de buena resistencia mecnica y al plegado,

'u rigidez dielctrica una vez seco e impregnado en aceite, es de 4 a 4 5/-mm.

'e lo puede obtener en espesores normales son de 4.6 a 1 mm.

'e utiliza en transformadores de peque#a potencia y mediana potencia rurales y de

distribucin! para la fabricacin de tubos soporte de bobinados, tubos separadores y espesores

aislantes.

13.4 Car 5r'5a

Es un material constituido por pulpa de celulosa que no contiene cidos, lcalis, sales ni

impurezas metlicas.

"as substancias colorante deben ser insolubles en el aceite mineral y de los otros lquidos

refrigerantes utilizados en los transformadores.

)omercialmente se obtienen en dos tipos$


28/45

'uperficie lustrada con espesores de 4.24 a 2 mm

'uperficie no lustrada con espesores de 2 a 1 mm

14.- FIRAS DE "IDRIO

El vidrio para uso electrotcnico que tiene una composicin especial con un bajo contenido de

lcalis inferior al 2A!, se obtiene por distintos procedimientos de fabricacin en forma de &ilos

de 1 a J micrones de dimetro.

"a disminucin del dimetro pone de manifiesto un aumento de su fle(ibilidad y adems de su

resistencia a la traccin.

14.1 F+ra 0+'r0ia&' ,'& ?i,ri+ ')i&

"a gama de tejidos que se fabrican es muy e(tensa, pudindose obtener espesores nominales de

4.4H: 4.2: 4.F y 4.64 mm.

Iambin es amplia la variedad de cintas y para espesores nominales de 4.41 y 4.4F mm el anc&o

de estas puede ser de 24, 21 y 4 mm y para un espesor de 4.2 mm se tienen anc&os de 24,

21, 4, 1 y 4 mm.

"as principales cualidades de este material son su estabilidad a las altas temperaturas, una

buena conductibilidad trmica netamente superior a otras fibras, muy baja &igroscopicidad la

&umedad que absorbe puede eliminarse fcilmente con calor o ventilacin! y muy alta

resistencia a la traccin.

14.2 A5&i0a0i+'

'e obtienen comercialmente cintas de vidrio unidireccionales de alta resistencia, impregnadas

con resinas poliesteres o ep(icas en estado ; que son termocontraibles.

3na de las aplicaciones de este material es para el zunc&ado de los bobinados rotricos de

mquinas de traccin, mquinas asincrnicas de rotor bobinado o bien inducidos de mquinas de

corriente continua.

Iambin se utiliza para el armado de las columnas de los n+cleos de los transformadores.

"a resistencia a la traccin medida a 214 ) despus del proceso de curado de la resina es de

2F4 N-mmP.

7tras aplicaciones de las fibras de vidrio se tratan ms adelante.

1!.- MICA < DERI"ADOS


29/45

"a mica es el ms importante de los aislantes slidos naturales, tanto por sus notables

cualidades dielctricas, como por la estabilidad al calor, la ausencia de &igroscopicidad y

fle(ibilidad.

*ara las aplicaciones elctricas se encuentran comercialmente seg+n dos tipos$

"a mica moscovita potsica!

"a mica flogopita magnsica!

"a temperatura de des&idratacin est en torno de los J14 ), la rigidez dielctrica es de D4

5/-mm y el espesor normal de 4.41 mm.

El valor comercial de la mica depende de la superficie y de la longitud mnima de un lado del

rectngulo de la &ojuela o lmina, y la clasificacin se realiza de acuerdo a una escala

denominada indiana.

1!.1 Ma'ria&' ,'ri?a,+ ,' &a i0a

'e define con el nombre genrico de micanita, el material elaborado por la superposicin de

lminas de mica ad&eridas con un aglomerante.

'e subdividen en dos categoras$

'in soporte

)on soporte

1!.2 Mi0aia i +5+r'

'e subdividen a su vez en$

9icanita dura cuyo aglomerante es normalmente una resina sinttica y debe poder

soportar una temperatura de &asta 24 ) clase ;!.

9icanita dura calibrada que se utiliza para el aislamiento entre delgas de los colectores,

y se fabrica en lminas de 4.1 a 2.1 mm de espesor, cuidadosamente rectificadas y

calibradas con tolerancias en el espesor de O 4.4 mm.

9icanitas resistentes al calor que contienen una cantidad de ligante alrededor del 4A!y que llevadas a una temperatura pr(ima a los 244 ) se doblan para formar tubos o

elementos moldeados, conservando en fro esta forma.

9icanitas fle(ibles en fro que tienen por aglomerante apro(imadamente 4A! resinas

plsticas que le confieren fle(ibilidad permanente.

1!.3 Mi0aia 0+ +5+r'


30/45

'e fabrican en &ojas, rollos y cintas, con diversos soportes y aglomerantes que les confieren

caractersticas particulares en cuanto a su capacidad trmica clase de aislacin! y sus

aplicaciones.

Estos productos se tratan con ms detalle a continuacin.

1#.- $ROCESOS DE AISLAMIENTO

1#.1 $r+0'+ ',ia' ?a0:+-5r'i

El principal aislante empleado a comienzo del presente siglo estaba formado por &ojuelas de

mica, ligadas con goma laca y con un soporte de papel de celulosa, &abindose utilizado tambin

en ciertos perodos el asfalto como ligante.

1#.2 Ai&ai'+ 0+ &iga' a*@&i0+

'e puede subdividir el proceso de fabricacin en los siguientes pasos$

*reparacin de las barras y modelacin de las mismas

Encintado

'ecado bajo vaco

Kmpregnacin bajo vaco y posteriormente presin

9oldeo y calibrado

Endurecimiento

3na vez realizada la aislacin de las planc&uelas se procede a preparar las barras o medias

bobinas modelndolas en adecuados dispositivos manuales, conformando la bobina y el e(tremo

cabeza de la misma.

"uego se procede al encintado a media sobreposicin con cinta de mica, cuyo soporte puede ser

seda, papel o ms recientemente tela de vidrio, con un espesor de 4.21 mm y con asfalto como

ligante.

Esta operacin se realiza a mano tenindose presente que el n+mero de capas por razones de

penetracin del asfalto! debe ser como m(imo igual a seis.

*osteriormente se encinta la bobina con cinta de algodn que tiene por finalidad sujetar la cinta

de mica durante el proceso de impregnacin.

'e introducen las bobinas en la autoclave, montadas sobre adecuados soportes de manera de

permitir el libre acceso del impregnante y en posicin de permitir un buen escurrimiento.


31/45

'e procede a precalentar las bobinas durante 6 &oras a una temperatura de 21 ), luego se

realiza el vaco en autoclave durante 6 &oras a una temperatura de 264 ).

"a temperatura del autoclave tanto durante el precalentamiento como durante el vaco, no debe

e(ceder los 211 ) para evitar perjuicios al material aislante.

El asfalto punto de fusin 224 )! se encuentra en un mezclador a una temperatura

comprendida entre 2H1 y 2J1 ) de manera de &acerlo fluido y obtener una buena

impregnacin.

)uando el asfalto pasa al autoclave, la temperatura de sta se aumenta &asta &acerla igual a la

del mezclador.

'e aplica luego una presin de J atmsferas durante F &oras manteniendo la temperatura del

autoclave constante en 2H1 ) apro(imadamente.

"uego se e(trae el asfalto del autoclave y se retiran las bobinas.

)omo para mquinas de 2. 5/ el espesor del aislamiento debe ser de 6 a 1 mm, una vez

concluida la impregnacin se procede a quitar la cinta de algodn y a encintar a media

sobreposicin con cinta de mica m(imo seis capas por las razones mencionadas!, repitindose

nuevamente el proceso de encintado con cinta de algodn y posteriormente impregnando en

autoclave.

*or +ltimo se quita el encintado de algodn y luego se moldean bajo presin y se calibran, para

proceder posteriormente al endurecimiento de las bobinas.

1#.3 Ai&ai'+ 0+ &iga' i7i0+

El aislamiento con ligante sinttico resina ep(ica! y cinta &ec&a de papel de mica y vidrio se

introdujo en la dcada del H4.

Es importante destacar que la tendencia en el curso de los a#os &a sido aumentar la intensidad

del campo elctrico en el aislamiento, reduciendo el espesor de ste +ltimo, con lo que se logra

mejor transmisin del calor producido por las prdidas, y menores reactancias de fugas.

"a Figura 3#1indica como fue creciendo la intensidad media del campo elctrico utilizado en

distintas clases de aislamiento en un lapso que va desde el a#o 2D4 &asta 2DF4.


32/45

"as condiciones necesarias para elevar la intensidad del campo en el aislamiento se logran

mediante una inspeccin cuidadosa y una comprobacin de los materiales y de los parmetros

de produccin.

7tra condicin es que sean de alta calidad las protecciones contra descargas, tanto en las partes

de las ranuras como en los e(tremos de las bobinas, utilizando adecuados barnices y sistemas

contra descargas efluvios!.

"as planc&uelas del conductor son aisladas individualmente con &ilado de fibra de vidrio,

impregnado con una resina ep(ica termoendurecible.

Iambin se utiliza en mquinas de baja y alta tensin, cintas fle(ibles de papel de mica clase =!

con un H4A de mica y un soporte de polister, con un espesor total de apro(imadamente 4.4D

mm y 4.4H mm despus del prensado.

*ara mquinas de H.H 5/ se aplican dos capas a un tercio de sobreposicin y para 22 5/ dos

capas a media sobreposicin.

*osteriormente las bobinas o barras se encintan con cintas pobres de resinas! de papel de

micaBvidrio, realizndose esta operacin en forma totalmente automtica.

%ntes todo el e(tremo de la bobina o partes de l &aba que aislarlos a mano, &oy este procesose puede realizar con mquinas automticas controladas por programa.

"uego en un autoclave y bajo vaco se le e(trae la &umedad y los restos de sustancias voltiles.

*or +ltimo bajo presin y temperatura se impregna con resinas ep(icas de baja viscosidad.


33/45

*ara mquinas de tama#o medio se insertan y fijan las bobinas en el paquete magntico y a

continuacin se coloca todo el conjunto en el autoclave procediendo luego a realizar el proceso

de impregnacin ya descripto.

"a duracin del proceso de impregnado depende entre otras cosas del tama#o de la pieza a

impregnar y del espesor de la aislacin.

"as tolerancias en la forma de la bobina y el espesor uniforme del aislamiento tienen gran

importancia para la calidad.

1#.4 $r+5i',a,' ,'& ai&ai'+

En la I%;"% %6. se resumen las caractersticas tpicas de este tipo de aislamiento, indicndose

con fines de comparacin las caractersticas de un aislamiento asfltico.

TALA 2 .- C+5ara0i ,' 0ara0'r:i0a

$RO$IEDADES Ai&ai'+

i5r'ga,+ ' '5+)i

Ai&ai'+

a*@&i0+

)onstante dielctrica 6. 6.4

Iangente d a 4. 5/-mm$

4 )

D4 )

264 )

4.424

4.421

4.4F4

4.4

4.4

Q

>igidez dielctrica a 14 @z 2 minuto

5/eficaces!-mm$

valor medio

desviacin normal

.1

2.

26.1

.4

9dulo de elasticidad paralelo a la direccin de las capas 5g-mmP$

4 )

D4 )

24 )

1< 24

1< 24

1< 24

< 24

2< 24

Q

>esistencia a la traccin en direccin paralela a las capas 5g-mmP$

4 ) 2 H


34/45

D4 )

264 )

D

1

2.

Q

)onductividad trmica perpendicular a la direccin de las capas ?-m< ) 4.6 4.2D

Iemperatura y clase seg+n KE)BF1 211 ) =! 24 ) ;!

"os esfuerzos que afectan normalmente a un devanado son originados en parte por fuerzas

electromagnticas y en parte por variaciones de temperatura, debido principalmente a la

diferencia que e(iste entre los coeficientes de dilatacin del cobre y del aislamiento.

"a colocacin de las rgidas bobinas complica en cierto modo la operacin de devanar, pero ello

queda compensado con las ventajas que se obtienen en la mquina terminada.

Ian importantes como los anillos de soporte son los espaciadores insertados entre cabezales debobinas.

)on este propsito se us en el pasado madera dura, pero actualmente se emplean materiales

que poseen mayor resistencia al calor.

1%.- $ROCESO DE AISLAMIENTO REALIZADO $OR $RENSADO < TEM$ERATURA

RESINRIC( S


35/45

Ianto para el mtodo de arrollado parte recta de la bobina! como para el de encintado, los

valores de espesor de la aislacin en funcin de la tensin nominal son los indicados en la I%;"%

%6..

*ara la aislacin entre espiras en mquinas de baja y alta tensin se utilizan cintas de papel de

mica H4A! con un soporte de film de polister con un espesor de 4..4 micrones, con un

espesor nominal total de D4 micrones 4.4D mm!.

TALA 3 - E5'+r' ' *u0i ,' &a 'i

T'i +ia& " E5'+r

&asta 6 2.4

H 2.1

24 .1

2 .F

"a Figura 3#2muestra como se realiza, para mquinas de tensin nominal baja, la aislacin

contra masa de la parte recta de una bobina.

"a calibracin y curado de esta parte de la bobina se realiza con dispositivos adecuados,

mediante calor 2H4 a 2F4 )! y prensado 2 a 2.1 N-mmP!, y para evitar que se ad&iera a los

dispositivos de prensado y calefaccin, la parte recta de la bobina se cubre con un film de

proteccin que terminado el tratamiento se retira.


36/45

18.- AISLACION CONTRA MASA DE MAQUINAS DE ABA TENSION

*ara la aislacin contra masa en las ranuras de mquinas de baja tensin con conductor

redondo! clase ;, se utiliza un material fle(ible de presspan de alta calidad y un film de polister

con un espesor total de 4.21 mm y una tensin de perforacin de H 5/.

)uando se trata de una clase de aislacin ms alta, en motores normalizados, se utilizan

laminados de nome(BpolisterBnome( clase =!, o nome(Btela de vidrioBnome( o nome(B5aptonB

nome( clase @!, con espesores que varan entre 4.4 a 4.H4 mm.

El nome( es un papel poliamdico de la L83*7NIM clase = o @ y se utiliza tambin para la

aislacin entre espiras y contra masa de las bobinas de los polos de e(citacin.

"a Figura 3#3muestra la aislacin contra masa en ranuras de algunos estatores.

18.1 $'&:0u&a 6 >+a i7i0a

"a lmina de polisterBteraftalato, conocida y obtenible comercialmente con las denominaciones

de L9ylarM, L9eline(M o L@ostap&anM, si se las utiliza en contacto con el aire corresponde

+nicamente a la clase ; 24 )!, y a partir de una tensin de 444 / comienza a producir

efluvios con la consiguiente reduccin de sus valores dielctricos, resultando particularmente

perjudicial debido a que descompone el material.

'e determin, sin embargo que dic&a lmina posee caractersticas muy distintas si se encuentra

recubierta con resina e intercalada entre mica, es decir, sin contacto con el aire.

En estas condiciones la lmina corresponde a la clase = 211 )! y no produce efluvios.

Iienen una elevadsima resistencia mecnica, son poco afectadas por la &umedad y presentan

ptima resistencia a los aceites minerales, sintticos y a los barnices.


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18.2 Ai&a0i ,' &a 0a='a ,' =+=ia

*ara las bobinas partidas, las cabezas se aislan con cintas de mica que en general fraguan

quedando fle(ibles, mientras que en la parte recta se aisla con materiales de mica que cubren

todo su anc&o y que fraguan rgidamente.

'e obtiene as una aislacin discontinua, en la cual el punto ms dbil de la aislacin lo

representa la zona de transicin de un material al otro.

"os fabricantes de mquinas &an encontrado soluciones para obtener tambin aqu aislaciones

suficientemente seguras.

En ning+n caso se deberan aislar las cabezas de bobinas con materiales que una vez fraguados

sean rgidos ya que e(iste el peligro que se produzcan fisuras cuando se colocan las bobinas.

"a Figura 3#4muestra una forma de aislar las cabezas de bobinas de peque#os motores de

baja tensin en clase =.

18.3 Ci'rr' ,' &a raura

"as cu#as de tejido de vidrio y epo(i poseen muy buenas caractersticas resistentes y trmicas

clase =!.

Este material posee tolerancias en sus espesores que posibilitan que las cu#as se puedan colocar

bien firmemente.

'e &a desarrollado tambin un material magntico para las cu#as de ranuras que posee un

contenido de &ierro en su peso del J1A, cuando se quieren reducir las grandes variaciones de

permeabilidad e(istentes en el entre&ierro con ranuras abiertas.

19.- ILIOGRAFIA DE AISLAMIENTOS DE LAS MAQUINAS ELECTRICAS


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8K *KE>>7 B )ostruzioni elettromeccanic&e /olume K 3NK/E>'KI% 8E"K 'I38K 8K >79%

Edizioni 'cientific&e 'K8E>E%.

)7==%N7 B %.%. >KEII7 B 9ateriali per lRelettrotecnica "ibreria Editrice 3niversitaria

"E/>7II7 S ;E""% I7>KN7.

KEEE 'I8 6B2DJ6 >ecomendaciones prcticas para el ensayo de la resistencia de

aislacin de mquinas rotantes.

KEEE 'I8 1HB2DJJ uia para el mantenimiento de la aislacin de grandes mquinas

rotantes de c.a.24444 5/% y mayores!.

KEEE 'I8 D1B2DJJ *rcticas recomendadas para el ensayo de la aislacin de grandes

mquinas rotantes de c.a. con altas tensiones continuas.

E'*7'KIKB97')%B*E>KNE""K B 'ul significato fisico dellRangolo di perdita nei dieletrici.

NE>KB'E>EN%BT%==E>%NK ENE"B'*I! Kl controllo dellRefficienza dellRisolamento dei

trasformatori di corrente in servizio.

"R%**%>E))@K%I3>% E"EII>K)% 9%>KNK %"K"E7! 8iciembre 2DJ6.

@.*.97'E> B Iransformerboard ?orld Electrotec&ical )ongress 2DJJ 9osc+.

;7"EIKN %'E% 2DHH N>7. .

;7"EIKN %'E% 2DF2 N>7. .

%travesadores capacitivos aislados con papel impregnado de aceite %'E% =olleto T= FB

44H '*.

Iransformadores acorazados B ?E'IKN@73'E '.%. ;oletn 6F 614 8 ?% E 2DJ1.

Knsulating materials information K'7/7"I% B %ustria!.

Electrical insulation materials U>E9*E"!.

A')+ A A0'i' ,' ra*+ra,+r

Ir+,u00i

3n aceite mineral de transformador se compone principalmente de carbono e &idrgeno en

molculas que presentan diferentes estructuras.

"os aceites parafnicos estn formados por molculas que pueden ser tanto de cadena lineal

como ramificada. "os alcanos normales de tipo cadena lineal son conocidos como parafinas, si


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son enfriados se impide su libre flujo y se deben tomar precauciones para utilizarlos en un clima

fro.

"os aceites naftnicos tambin conocidos como cicloalcanos estn formados por molculas con

una estructura anular, presentan e(celentes caractersticas a bajas temperaturas.

Iodos los aceites de transformador contienen molculas aromticas con una estructura molecular

totalmente distinta de las molculas parafnicas y naftnicas, tanto qumica como fsicamente.

"a o(idacin se ve influenciada por dos parmetros principales$ o(geno y temperatura. Es de

notar que todos los aceites contienen una peque#a cantidad de aire, incluso despus de la

desgasificacin entre un 4.41 y un 4.1A de o(geno por volumen!. El calor acelera este

deterioro.

"os procesos de o(idacin se producen por actividad de descargas parciales en micro burbujas,

las que generan ozono, elemento especialmente activo en los procesos de o(idacin.

El proceso de o(idacin se in&ibe con aditivos denominados antio(idantes.

E(isten dos tipos de aceites en el mercado, in&ibidos y no in&ibidos. 8e &ec&o, todos los aceites

son in&ibidos, los in&ibidos por la adicin de fenol retardado destruccin radical!, y los no

in&ibidos con in&ibidores naturales destruccin por per(ido!.

"a actividad de los antio(idantes dura un tiempo definido, llamado perodo de induccin, durante

el cual previenen la formacin de per(idos con radicales libres.

Mai5u&a0i 6 a&a0'ai'+

'in pretender profundizar sobre este importante tema, es esencial destacar que durante el

almacenamiento y manipulacin pueden verse modificadas ciertas propiedades cruciales para las

prestaciones del aceite. 8ebido a su fcil contaminacin, es necesario evitar riesgos tomando

precauciones en lo relativo al proceso de manipulacin, para lo cual el personal debe estar

debidamente capacitado.

El agua es el contaminante ms usual en los aceites de transformador durante la manipulacin y

almacenamiento.

"as partculas interact+an con el agua, reduciendo la tensin de ruptura elctrica, son e(tradas

al filtrarlas a travs de filtros de partculas, los cuales forman parte de los filtros de

desgasificacin.

)uando se carguen aceites de transformador para su suministro a clientes finales, se deber

utilizar un filtro de 1 micrmetros o inferior.

8urante el transporte, manipulacin o llenado del transformador pueden entrar en el aceite

peque#as cantidades de contaminantes qumicos, provenientes de otros productos que &ayan

sido tratados con el mismo equipo.


40/45

Ma'ii'+ ,' &+ a0'i' ,' ra*+ra,+r ' 'r?i0i+

G''ra&i,a,'

El costo de un transformador es elevado, la supervisin de su funcionamiento a travs del aceite

resulta econmico en comparacin con los costos que ocasiona una avera y los provocados por

la interrupcin del suministro elctrico.

Esto es vlido para transformadores de potencia, para los transformadores de distribucin se

debe analizar en cada casa la probabilidad de Gque sucedera s...G.

*or lo tanto para la eleccin de un aceite debe asegurar una larga vida en servicio, que las

propiedades del aceite sean las requeridas por el equipo, teniendo en cuenta la tensin de

servicio, tipo de carga, condiciones climticas, etc.

'e debe destacar que el aceite de un transformador contiene informacin acerca del estado del

mismo.

@aciendo controles y anlisis del aceite se pueden obtener oportunas indicaciones del estado de

degradacin del papel, presencia de puntos calientes, fallas elctricas, etc.

Mu'r'+

8ebe ser realizado siguiendo estrictas recomendaciones, caso contrario los resultados del

anlisis pueden llevar a conclusiones falsas acerca de su estado, para ello es importante que

quien toma las muestras tenga suficiente e(periencia utilizando para ello equipos limpios, secos

y adecuados, siguiendo las recomendaciones que indican las normas.

El color y la apariencia e(terna como as tambin el olor proporcionan una informacin rpida y

valiosa in situ.

T'i ,' ru5ura 0+ 0+rri'' a&'ra

*ermite evaluar la capacidad de un aceite para resistir el estrs elctrico.

8epende del contenido de agua y partculas en el aceite. Es esencial controlar la tensin de

ruptura antes de poner en servicio un transformador nuevo, como as tambin para controlar el

envejecimiento del aceite y el aislante de papel, debido a que durante este proceso se genera

agua y partculas por degradacin del papel.

"a norma KE) 21H especifica este ensayo, utilizando electrodos esfricos o semiesfricos a una

distancia de .1 mm y adems la modalidad de realizacin de la prueba, que consiste en

incrementar la tensin de ensayo en pasos de 5/-s &asta que se produzca la descarga.

8ebido a la baja repetibilidad de cada prueba, el resultado es compendiado como una media de

seis pruebas.


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"a&+r ,' 'ura&ia0i

Este ensayo indica si el aceite contiene alg+n material cido, un valor alto o su incremento

se#ala que el aceite &a comenzado a o(idarse. 3n valor alto provoca corrosin y la formacin de

jabones saponificacin! que afecta sus propiedades elctricas.

Fa0+r ,' 57r,i,a ,i'&70ri0a ag , / 6+ r'ii?i,a, ' 0.0.

Estas caractersticas son muy sensibles tanto a los productos contaminantes como al

envejecimiento.

T'i u5'r*i0ia&

Este es un anlisis muy sensible y capaz de ofrecer, combinado con la medicin de tang d , una

pronta se#al de alarma al iniciarse el deterioro del aceite. El aceite en servicio fuertemente

deteriorado puede contar con valores de tensin superficial inferiores a 2F mN-m.

"os lmites que recomiendo la norma KE) 6 sobre ajuste de los valores que &an de presentar

los aceites minerales ya cargados en transformadores nuevos se muestran en la tabla siguiente y

se comparan con los requisitos de la KE) DH que se refiere a aceites antes de ser cargados.

$r+5i',a,' Gaa ,'& ra*+ra,+r R';uii+ IEC 29#

V J.1 5/ J.1B2J4

5/

W 2J4 5/

)olor

)ontenido de agua mg-5g! o

ppm!

m(. 21 m(. 24 m(. 4 a granel

Iensin superficial mN-m! mn 1 mn 1 mn 1 66 para el aceite nuevo como valor

tpico

Iang d a D4 X) m(.

4.421

m(. 4.421 m(.4.424 m(. 4.441

>esistividad D4 X)

o&m m!

mn. H4 mn. H4 mn. H4

Iensin de ruptura 5/! mn. 64 mn. 14 mn. H4 mn. 4 antes de- mn.


42/45

14 despus tratamiento

Es muy difcil que los aceites cumplan los requisitos de la tabla si no &an sido desgasificados y

filtrados. "a tcnica consiste en calentar y tratar al vaco para originar la evaporacin del agua, y

filtrar el aceite a travs de un filtro de partculas.

"as partculas interactuan con el agua, reduciendo la tensin de ruptura elctrica.

A@&ii ,' ga' ' '& a0'i' 6 0+'i,+ ,' *ur*ura&,'>i,+

"os eventos relativos al envejecimiento se van registrando en el aceite en forma de gases

disueltos.

"a actividad de descargas parciales produce mayormente @idrgeno y 9etano )@6!. "os arcos

de mayor energa producen cantidades importantes de acetileno.

Estas pruebas se realizan para evaluar el estado fsico del transformador con respecto a factores

como la produccin de arcos, puntos calientes, y deterioro del papel, utilizando para ello equipos

de anlisis de cromatografa de lquidos y de gases.

"a KE) 1HJ es una gua que incluye los mtodos ms eficaces y la KE) 1DD es una gua para la

interpretacin de los anlisis de los gases.

"os niveles de mon(ido y di(ido de carbono en los anlisis de gases en el aceite aportan una

indicacin del grado de deterioro del papel, pero se obtiene una se#al ms precisa y temprana

sobre el estado del papel midiendo el contenido de furfuralde&idos del aceite.

Esto se realiza seg+n la KE) 22DF, en el que el umbral de deteccin de los furfuralde&idos es

deliberadamente bajo.

Fr'0u'0ia ,' &a 5ru'=a ,'& a0'i'

>esulta muy difcil emitir recomendaciones generales sobre la frecuencia con que deber

e(aminarse un aceite de transformador en servicio, y el grado de deterioro a que se le puede

permitir llegar.

Es probable que quienes utilizan grandes transformadores de energa elctrica e(aminen con

regularidad sus transformadores, mientras que para peque#os transformadores de distribucin

se asuman mayores riesgos.

"a valoracin del riesgo no deber basarse +nicamente en el tama#o de la unidad, sino sobre

todo en los efectos de una avera.

En la KE) 6 se agrupan oc&o clases diferenciadas en funcin de la tensin de servicio y de la

carga, con distintas recomendaciones sobre la frecuencia de seguimiento.


43/45

Es importante realizar un anlisis de tendencia, como as tambin reunir e(periencia acumulada

con todo tipo de equipos bajo distintas condiciones de trabajo.

R';uii+ ,' &+ a0'i' ' 'r?i0i+

C+5ai=i&i,a,

"a compatibilidad entre los distintos aceites &a sido siempre un tema muy discutido. Ello no

obstante, cabe afirmar que los aceites que cumplen con la KE) DH son miscibles entre s.

"i0+i,a,

"a viscosidad de un aceite es importante para la refrigeracin del transformador: cuanto ms

baja es la viscosidad, mejor es la refrigeracin.

"as propiedades a baja temperatura son importantes en climas fros, por lo que las

especificaciones para estos casos, incorporan tanto el punto de fluidez como la viscosidad. En

algunos pases, entre ellos 'uecia y )anad, es objeto de debate la conveniencia de e(tender los

requisitos, es decir, de especificar que el punto de turbiedad debiera ser igual o inferior al punto

de fluidez para temperaturas de B64X) o ms bajas a+n.

El modelo trmico adoptado por %N'K )1J.D Gua de carga para transformadores de potencia

inmersos en aceite mineralG, difiere del modelo adoptado por K>EY que incluye las variaciones de

la viscosidad para temperaturas tan bajas como B64X) y las variaciones de la carga trmica

como resultado del cambio de resistividad del cobre y de las prdidas adicionales en los

devanados.

*ara estado de rgimen la *igura 3#!muestra la temperatura del punto caliente en funcin de

la temperatura ambiente para distintos estados de carga.


44/45

"as no linealidades observadas para el estado de rgimen son ms significativas para el estado

transitorio, en la *igura 3## se observan las temperaturas de un transformador para una

sobrecarga de 214A, y con temperatura ambiente q a 0 B4X).

"a *igura 3#%corresponde a un transformador con sobrecarga de 214A pero con temperatura

ambiente q a 0 4X).

Nomenclatura utilizada en estas figuras$

q a$ temperatura ambiente


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q b$ temperatura de la parte inferior

q &$ temperatura del punto caliente

q o$ temperatura del aceite en la parte superior

q s$ temperatura en la parte superior de los devanados en la parte superior de los

canales de refrigeracin.

"a gua de carga KEEE )1J.D presenta tablas indicando el acortamiento de vida del

transformador, que estn limitadas intencionalmente para una temperatura ambiente de 4X),

por las razones antes indicadas, es decir, variacin de la viscosidad y resistividad.

El modelo propuesto por K>EY representa el comportamiento de los transformadores de potencia

funcionando a temperaturas ambientes bajas y resulta de utilidad para definir la capacidad de

sobrecarga para climas muy fros.

El modelo de la gua de carga KE) 16 para calcular la temperatura final del punto caliente, para

la refrigeracin 7N y 7=, considera que las variaciones de la viscosidad con la temperatura se

opone al efecto de variacin de la resistencia &mica del conductor, es decir, que tales efectos se

anulan.

*ara la refrigeracin 78 considera que la variacin de la viscosidad del aceite con la temperatura

es despreciable. El efecto de variacin de la resistencia &mica debe ser considerado mediante

un coeficiente de correccin.

i=&i+gra*:a

2. 9anual de aceites de transformador NCN%'.

. KEEE Iransactions on *oZer 8elivery, /ol J, NX %pril 2DD GEffect of oil viscosity on

transformer loading capability

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