EL SILICONA TRANSFORMADORES
220
EL LIQUTDO DE SILICONA EN TRANSFORMADORES ELECTRICOS: CARACTERISTICAS, USO Y IiIANTENIMTENTO MARIO ALBERTO LOPEZ SOTO CALI CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE DTVISION DE INGENIERIAS PROGRAMA DE TNGENIERTA ELECTRICA 1994
Transcript of EL SILICONA TRANSFORMADORES
EL LIQUTDO DE SILICONA EN TRANSFORMADORES ELECTRICOS:
CARACTERISTICAS, USO Y IiIANTENIMTENTO
MARIO ALBERTO LOPEZ SOTO
CALI
CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
DTVISION DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE TNGENIERTA ELECTRICA
1994
¡}1 EL LIQUIDO DE SILTCONA EN TRANSFORMADORES ELECTRICOS:
' CARACTERISTICAS, USO Y MANTENIMIENTotb
MARIO ALBERTO LOPEZ SOTO
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Trabajo de Grado presentado como requisito parcial
para optar aI titulo de Ingeniero ElectricistaDirector: LUIS EDUARDO JOJOA R.
Ingeniero Electricista
Unlver:iC¡d Áulónoma rle OcciOentastcct0N BtELt0ItcA
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CORPORACION UNIVERSITARIA AUTONOMA DE OCCIDENTE
DIVTSION DE INGENIERIAS
PROGRAMA DE TNGENTERTA ELECTRICA
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Nota de Aceptación
Aprobado por e1 comitecumplimiento de l-osexigidos por laUniversitaria Autónomapara optar aI tÍtuloElectricista
de grado enrequisitos
Corporaciónde Occidentede Ingeniero
Jurado
Santiago de CaIi, Agosto de 1994.
Presidente Jurado
Jurado
ii
AGRADECTHIENIIOS
El autor expresa sus agradecimientos:
A LUIS EDUARDO JOJOA R. I. E. de l-a Corporación
Universitaria Autónorna de Occidente y Director
del trabajo.
A ENRTQUE CfRO QUISPE O. I.E. M.Sc. Universidad del Valle
y Asesor de1 trabajo.
A ANDRES HEfLBRON A. Gerente Técnico de Transformadores de
Colonbia.
II].
A mis padres
A rnis hermanos
DEDTCATIORIA
Miguel Anqrel López L.
Magnolia Soto de López
Gerrnán y Harold
I\/
1.
1.1
L.2
L.2.I
L.2.2
T.2.3
r.2 .4
L.2.5
2.
2.r2.2.,
3.1
3.1.1
3.1,.2
3 .1.3
3.r.4
TABI"A DE CONTEI{IDO
INTRODUCCION
GENERALTDADES
ANTECEDENTES HISTORICOS
LA SOLUCION AL PROBLEMA LLAMADO ASKAREL:LESS-FLAMMABLE FLUIDS
Comparación del Desempeño Eléctrico
Comparación de Factores Ambientales
Factores de Seguridad Contra fncendio
Productos de Cornbustión
Control de Ia Contaninación
QUIMTCA DE LA SILICONA
LIQUTDO DE SILTCONA PARA TRANSFORMADORES
OTROS FLUIDOS DE SILICONA
PROPTEDADES DEL LIQUTDO DE STLICONA
PROPIEDADES FISICAS
Color
Punto de Chispa y Flarneo
Punto de Fluidez
Indice de Refracción
pag
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3.3.4
4.
4.L
4.L.1
4.r.24.2
4.3
5.
5.1
6.
6.1
6.2
"7
7.L
7 .I.I
Gravedad Específica
Viscosidad
PROPTEDADES QUIMICAS
Número de Neutralización
Contenido de Agua
PROPIEDADES ELECTRICAS
Constante DieIéctrica
Tensión de Ruptura
Factor de Potencia
Resistencia Especffica
CoMPoRTAMTENTO TERMTCO DEL LTQUIDO DESILICONA 24
ESTABTLIDAD TERMICA DEL LTQUTDO DE SILICONA 24
Estabilidad Térmica (Atmósfera Oxj-dante) 25
Estabilidad Térmj-ca (Atmósfera Inerte) 28
ENSAYOS DE DEGRADACION RAPIDA 2A
FLAMABILTDAD 32
20
20
2L
21,
2I
22
22
22
22
23
GENERACION DE GASES COMBUSTIBLES EN ELLTQUIDO DE STLTCONA
GASIFICACION DEL LIQUIDO DE SILICONA
CoNTAMINACTON CON AGUA DEL LIQUIDO DESILICONA
FACILIDAD PARA LA DISOLUCION DE AGUA
EFECTO DEL AGUA DISUELTA
PRODUCCTON DE DESCARGAS PARCTALES EN ELLTQUTDO DE SILICONA
DEFTNTCION
Deterioro Electroquímico
51_
51
55
39
40
64
64
65
VI
7.2 CARACTERISTICAS DE LAS DESCARGAS PARCIALESEN EL LIQUIDO DE SfLICONA 66
7.2.1- Comportamiento de las Descarqas Parcialesde1 LÍquido de Silicona y del Aceite Mineral 66
7.2.2 Efecto del Contenido de Aqua en eI CampoInicial de Descarqa Parcial en el LÍquidode Silicona 68
7.2.3 Distribución de 1a Arnplitud de1 Pulso deDescarga 68
7.2.4 Discusión del Fenórneno de DescargasParciales en Lfquido de Silicona yAceite Mineral 7I
7.3 POLTMERIZACION DE LA SILICONA POR DESCARGASPARCIALES 73
7 .3.1 Condiciones de Prueba y Procedimientos 73
7 .3.2 Anál-isis de Sustancias Polimerizadas 75
8. APLICACION Y DESEMPEÑO DEL LIQUIDO DESILTCONA EN TRANSFORMADORES 79
8.1- Mecanismos de Deterioro de los SistemasAislantes 79
8 .1-.1 Hidról-isis 79
8.I.2 Oxidación 80
8.l-.3 Pirólisis 80
8.2 CAPACIDAD DE DESEMPEÑO DIELECTRICO DELLIQUTDO DE STLICONA EN TRANSFORMADORES 80
8.2.1- Factor de Disipación o Factor de Potencia 8l-
8.2.2 Constante Dieléctrica o PermitiviAa¿ 85
8.2.3 Rigidez Dieléctrica 86
8.3 COMPORTAMIENTO TERMICO DEL LIQUIDO DESILICONA EN TRANSFORMADORES ELECTRICOS 9I
8.4 TRANSFERENCIA DE CALOR DEL LIQUIDO DESILICONA 94
vii
8.5
8.6
8.7
8.7 .L
8.7 .T.L
8.7 .r.2
4.7 .L.3
8.7.r.4
8.7 .2
8.7 .2.L
8.7 .2.2
8.7 .2.3
8.7 .2.4
8.8
8.8.1
8.8.1.1
8.8.1.2
8. 8.1. 3
8.8. t-.4
8. 8. t_.5
DESARROLLO DE PRESION DEL LIQUIDO DESILICONA 97
MATERIALES COMPATTBLES CON EL LIQUTDODE SILICONA 98
ASPECTOS AI{BIENTALES Y DE SALUBRIDAD DELLIQUIDO DE SILICONA
Toxicidad
OraI
Respuesta de Ia PieI
Respuesta de los Ojos
fnhalación
Contaminación Ambiental
Estudios de Toxicidad
Contaminación de Suel-os
Contaminación del Agrua con los ProductosSolubles de la Hidrólisis de los PDMS
Acumufación en la Atmósfera
Bajos de Corriente
Cornportamiento ante un Arco a NivelesMedianos de Corriente
Comportamiento ante un Arco a NivelesAltos de Corriente
Medición de la Evolución de Gases enLfquido de Silicona y Aceite Mineral
PELIGROS DE EXPLOSION E INCENDIO DELLTQUTDO DE STLTCONA EN TRANSFORMADORES LO7
Evolución de Gases en Condiciones de Arcoen Lfquido de Silicona y Aceite Mineral LO7
Cornportamiento ante un Arco a Niveles
103
1-0 3
103
103
104
104
105
105
105
106
106
L07
t_ 13
1-l_5
Prueba de Explosión de Líquido de Siliconaen un Tanque de Transformador LL7
v]-11
lt9
8.8. 2
8.8.2.1
8.8.2.2
9.
9.1
9.1.1
9 .L.2
9.1.3
9 .L.4
9.1.5
9.1.6
9.2
9.2.L
9 .2.2
9 .2.3
9 .2.4
10.
10.1
10.1_ .1_
l-0.2
10.3
10.3.1
Fl-arnabilidad del Líquido de Silicona y eIAceite Mineral- bajo Condiciones de Arco
Ensayos de Incendio en Condiciones deArco de Medianas Corrientes
Ensayos de Incendio en Condiciones de Arcode Altas Corrientes
CONTAI{INACTON Y RECUPERACION DEL LIQUIDODE SILICONA
CONTA}ITNACION CON AGUA
Aspectos Generales
Solubilidad del Agua
Rata de Absorción de Agua
Absorción de Aqrua de Sistemas Aislantes
Secado del Sistema de Aislamiento
Gases y Remoción de Gases por Medio de
122
t23
t25
128
L28
r29
130
]-34
1-36
L42
Desgasificación
OTROS MEDIOS DE CONTAMINACTON
Contarninación por PartÍculas
Contaminación por CompuestosDurante un Arco
143
:l.44
en Suspensión 1-44
originados145
r45
145
749
L49
151
151
153
153
contaminación con Aceite Mineral-
Contaminación con Askarel
RETROLLENADO CON LTQUIDO DE SILTCONADE TRANSFORMADORES EN ASKAREL
EL PROCESO DE RETROLLENADO
EI Retrollenado en Campo
CUANDO SE DEBE ELEGIR LA OPCION DELRETROLLENADO ?
RIESGOS
Ambientales
[J'ri7r:. r,,r; ,1 ,;^-*r-:;--lStCCrüN dr0lr¡ ¡ ¡_4 |
---._
-- I
l_x
LO.3.2
10.4
10.5
1ñ tr 1
10 .5 .2
10.5.3
10.5.4
1_1_.
Personal
EQUIPO REQUERIDO
PROCEDIMTENTO DE RETROLLENADO
Planeamiento
Ejecución del Retrollenado
Control de1 PCB Residual en IaRetrollenado
Filtrado de Ia Unidad
CONCLUSIONES
BIBLIOGRAFIA
ANEXO L
Unidad
L54
L54
1,57
158
1_59
163
r64
165
169
170
x
LISTA DE TABI,AS
pag
TABLA 1 Productos de Cornbustión de IaSilicona y los HMWH L2
TABLA 2 Propiedades de1 LÍquido de1 AceiteMineral y Lfquido Silicona enAtrnósfera Oxidante 26
TABLA 3 Tiempos Aproximados de Gelatinizacióndel LÍquido de Silicona 27
TABLA 4 Propiedades de Flarnabilidad para AceiteMineral y LÍquido de Silicona 34
TABLA 5 Gases Generados por Sobrecalentamientoen Lfquido de Silicona y Aceite Mineral 4L
TABLA 6 Comparación Porcentual de los GasesCombustibles en Silicona producidos porSobrecalentaniento a 275"C 42
TABLA 7 Gases Generados en LÍquido de Siliconay Aceite Mineral- por Descarqas Corona 44
TABLA I Composición Porcentual de GasesCombustibles Disueltos Generados porDescargas Corona 45
TABLA 9 Composición Porcentual de GasesCombustibles en Ia Fase GaseosaGenerados por Descargas Corona 46
TABLA 10 Gases Disueltos Generados por un ArcoSostenido en lÍquido de Silicona 47
TABLA 11 Composición Porcentual de GasesCombustibles Disueltos en Lfquido deSilicona Producidos por Arco Eléctrico 49
xi
TABLA T2
TABI,A 13
TABLA 14
TABLA 15
TABLA L6
TABLA 17
TABLA ]-8
TABLA 19
TABLA 20
TABLA 21
TABLA 22
TABLA 23
TABLA 24
TABLA 25
TABLA 26
LÍnites de Aceptación para eI LÍquid.ode Silicona
Solubilidad del Agua en LÍquidosAislantes para Transformad.ores
Tensión de Ruptura como Función delContenido de Agua en LÍquidos Aislantes
LÍrnites para eI Contenido de Agrua en(ppn) para eI Aceite Mineral, Askarely Llquido de Silicona
Anplitud de Ia Descarga Parcial yDuración del- Pul-so para Aceite Mineraly LÍquido de Silicona
Sustancias Polimerizadas por DescargiasParciales bajo Diferentes Condiciones
Resistencia a FaIIas Repetidas
Materiales Conpatibles con el LÍquidode Silicona
Compuestos Kraft/Lf quido
Efectos del Aceite Mineral en losPuntos de Chispa y Flameo deI Lfquidode Silicona
Efecto del Askarel en los puntosde Chispa y Flaneo del LÍquidode Silicona
54
60
63
52
72
74
92
l-01_
l_39
L46
Resultados del Aumento de Temperaturapara Transformadores Nuevos 96
Aumento de temperatura en TransformadoresLlenados, Vaciados y Llenados Nuevamente 96
Desarrollo de Presión en probetaPresurizada para LÍquido de Silicona gg
Gases TÍpicos Generados bajo Condicionesde Arco Eléctrico LLz
Resultados de las Pruebas de Fl_amabilidad ]-26
Exposición a un 952 de Humedad de
TABLA 27
xtr
148
FIGURA 1
FIGURA 2
FIGURA 3
FIGURA 4
FTGURA 5
FIGURA 6
FIGURA 7
FIGURA 8
FIGURA 9
FIGURA ]-O
LISTA DE FIGI'RAS
pag
TGA Aceite Mineral, Askarel y LÍquidode Silicona (Atrnósfera Inerte) 30
TGA Aceite Mineral, Askarel y LÍquidode Silicona (Atrnósfera Oxidante) 31
DSC Aceite Mineral, Askarel y LÍquido deSilicona (Atmósfera Oxidante) 33
Prueba de fncendio Aceite Mineral 36
Prueba de Incendio LÍquido de Silicona 36
Contenido de Agua (ppm) contra tiempo deExposición para Aceite Mineral y Lfquidode Silicona 56
Contenido de Agua (Saturación ?) contraTienpo de Exposición 57
Tensión de Ruptura contra Contenido deAgua (ppm) para Líquido de Silicona,Askarel y Aceite Mineral 59
Tensión de Ruptura contra Contenido deAqua (Saturación ?) para LÍquido deSilicona, Aceite Mineral- y Askarel 61
Rigidez del Campo Inicial de DescargaParcial Contra Número de Descargas parael Lfquido de Silicona 67
Relación entre eI Contenido de Agua yeI PDIF de acuerdo con Ia ProbabilidadCumulativa 69
FTGURA 1]-
x]-]-r
FIGURA 12 Frecuencia de los Pulsos como unaFunción de 1a Anplitud para AceiteMineral, Askarel y Lfquido de Si1icona 70
FIGURA 1-3 Cantidad Total de Descarga Parcial yCambios Químicos en Llquido de Silicona 76
FIGURA 1-4 Factor de Disipación de1 Papel Kraftcomo una Función de la Temperatura 83
FIGURA 15 Factor de Disipación del Papel Aramidcomo una Función de Ia Temperatura 84
FIGURA 16 Comportarniento de 1a ConstanteDieléctrica para eI Líquido de Siliconade acuerdo con la Temperatura, Tensiónde Ruptura y Ia Frecuencia 87
FIGURA l-7 Contaminación con Agua (ppn) contraNivel de Saturación para Aceite Mineral,Askarel y LÍquido de Silicona 88
FIGURA 18 Tensión de Ruptura como Función delContenido de Agua 89
FIGURA l-9 Equipo para Prueba de Generación deGases a Niveles de Bajas Corrientes 1-09
FfGURA 20 Gases Generados como Función de IaCorriente de Arco a Niveles Bajos deCorriente 111_
FfGURA 21, Equipo para Prueba de Generación deGases a Niveles medios de Corriente LL4
FIGURA 22 Gases Generados como Función de IaEnergía de Arco a Niveles Medios deCorriente II4
FIGURA 23 Tanque de Prueba para Generación deGases a Niveles Altos de Corriente l-l-6
FfGURA 24 Circuito para Prueba a Niveles Altosde Corriente 118
FIGURA 25 Gases Generados como Función de IaEnergía de Arco a Niveles Altos deCorriente 118
FIGURA 26 Oscilograma de Desarrol-l-o de Presión I2O
xl_v
FIGURA 27 Tanque y Circuito Ernpleados para laPrueba de Flamabilidad ante Arcos deMedianas Corrientes L24
FIGURA 28 Solubil-idad del Agua de Varios LÍquidosAislantes I3Z
FIGURA 29 Tensión de Ruptura como Función delContenido de Agua J-32
FIGURA 30 Tensión de Ruptura Contra HumedadRelativa para Lfquido de Silicona l-33
FIGURA 3l- Rata de Absorción para Aceite Mineraly Askarel 135
FIGURA 32 Absorción y Disipación de Agua en eILÍquido de Silicona 135
FIGURA 33 Bobina Impregnada bajo Lfquido deSil-icona Expuesto a Humedad 1,4L
FIGURA 34 Bobina Expuesta a Hurnedad 141
xv
RESUUE}I
Ante el inminente riesgo que para el entorno ambiental
representaba el Askarel a finales de los años sesenta, faSilicona apareció como respuesta técnica.
EI líquido de Silicona hizo posible y sin ningún riesgo lautilización de transformadores seguros ante ta
posibilidad de incendio. Esto, gracias a su homogeneidad
quÍrnica y estabilidad térmica, 10
consecuencia que pudiera ser
temperaturas sin crear presiones de
productos derivados corrosivos.
que trajo en
sometida a altas
vapor elevadas ni
Son estas y otras caracteristicas, 1as que se quieren
resaltar en este proyecto, para hacer un aporte tanto a launiversidad como a 1a industria y usuarios en general.
Para tar fin se contemprarán ros factores que motivaron e1
desarrolro del tfquido de siricona, sus propiedades ffsico-quimicas, Ios requerimiento para su rnantenimiento, las
xvr
pruebas normativas aplicadas y los procesos empleados para
sustituir el Askarel.
xvr]-
INTRODUCCTON
En nuestro rnedio ra silicona rfquida, a pesar de tener más
de veinte años en er rnercado es prácticamente d.esconocida.
En 1os paÍses industrializados, su uso es general-izado ante
l-os exigentes requerimientos de seguridad.
Nació asÍ el interés por hacer una investigación que
recogiera las características más importantes der rfquidode silicona. se recopiló información bibliográfica y se
efectuó una exhaustiva serección asf como adaptación de ros
textos y resultados de experimentos obtenidos por
investigadores en este campo.
La mayor parte de este trabajo relaciona o compara elríquido de siricona bien sea con el aceite minerar o con
el askarel, puesto que es con base en esta comparación que
se puede cuantificar y cua]ificar verdaderamente el_
desempeño del lfquido de silicona.
Durante el- desarrorro der proyecto se encontró que un alto
2
porcentaje de los ingenieros electricistas y personas
relacionadas desconocen principios fundamentales yfenómenos referentes a los aislamientos eléctricos. Es por
esta razón, eü€ donde se ha considerado pertinente se
brindan 1as definiciones necesarias para una claracomprensión del docurnento.
A Io largo del documento se usarán indistintamente lostérminos lÍquido de silicona, fluido de silicona, siliconaIíquida, silicona y PDMS para referirse aI llquido de
silicona para transformadores.
De igual manera, s€ incluyen a modo de anexo 1as
específicaciones ASTM para la realización de 1os ensayos en
eI lÍquido de silicona.
1. GENERALIDADES
1.1 ANTECEDENTES HISTóRICOS
La vulnerabiridad de los transformad.ores en los sistemas
eléctri-cos, motivo ra aplicación de lÍquidos aislantes y
refrigerantes con caracterÍsticas de desempeño térmico
superiores a las del aceite mineral, con e1 fin de hacerros
más seguros ante los riesgos de incendio; permitiendo aslsu uso en subestaci_ones de hospitales, refinerfas de
petróleo, etc., y en g:eneral sitios donde se requieren
altos fndices de seguridad.
Los fruidos que contienen bifenires poriclorinados (pcB),
conocidos genéricamente como Askarels (designación rEEE),
han sido usados por más de 50 años para transferencia de
calor y aislamiento de equipos eréctricos en apricaciones
donde se requiere una alta resistencia ar fuego. Er pcB es
excepcionarmente estable, resisLente a la oxidación y a 1a
acción de agentes quÍmicos. La apricación de ros askarel se
inició en los condensadores de potencia y luego en Ios
transformadores. El PCB fue desarrollado en ]-929 como un
fuego paradieléctrico altamente resistente at
condensadores por Ia Swann Chemical Company, eü€ lueqo
pasarÍa a manos de Ia Monsanto Chemicaf Company. En 1931_
Frank M. crark patentó er uso de pcB en transformadores
para la General E]ectric company. E1 primer transformador
inmerso en PCB fue puesto en servicio en 1933.
La aplicación del askarel se difundirfa de manera
significativa como consecuencia de los exiqentes
requerimientos de las compañÍas aseguradoras en pafses
industriafi zados .
En 1968 un derrame de askarer en una empacadora de arroz en
Yusko (Japón), causó 1a intoxicación a cerca de 1BOO
personas. Fue como consecuencia de este incidente que se
descubrió que la excepcionar estabiridad del askarer tenÍacomo consecuencia una acumulaci_ón en el entorno y en
tejidos vivos, donde provoca una variedad de sÍntomas
cl-lnicos, además de afectar a ras céruras vivas haciéndolas
rnás sensibles a materiales cancerfqenos.
Fue sóIo hasta L976, cuando el Congreso de los Estados
unidos aprobó 1a Ley de control de substancias Tóxicas
(Toxic substances contror Act rscA) que determina rael-iminación gradual- de 1a producción de askarel, luego que
la Monsanto chernicar company, €f principal productor de
askarel, anunció que retirarÍa este producto del mercado
antes de 1977.
La ind.ustria de la energía eléctrica de los U.S. tuvo que
confrontar súbitamente e1 problema de desarrol-lar y evaluar
rápidarnente tÍquidos que reemplazaran el askarel, Ios
cuales debfan de tener no sól-o las mismas capacidades de
rendimiento, sino que también llenaran nuevos requisitos de
seguridad y salubridad.
El IÍquido de silicona aparecÍa entre los seguros
candidatos, ya se habÍa realizado una extensa labor en su
desarrollo y evaluación. Estos datos y experimentos
identificaron a la silicona como un lÍquido disponible para
sustituir el- uso del askarel en los transforrnadores, junto
con los recién desarrollados aceites de alto peso
molecul-ar.
L.2 I"A SOLUCTON AL PROBLEHA LI"A}IADO ASKAREL: LESS.
FLAIiIIIIABLE FLUIDS (FLUIDOS I'IENOS INFLAI'IABLES, CLASIFICACIóN
NEc).
La probabilidad de un incendio causado por un transformador
es muy baja, especialmente con las protecciones eléctricas
que conforman los sistemas en la actualidad. Sin ernbargo,
eI costo de las pérdidas por un transformador incendiado
6
pueden ser catastróficas, y es por esa razón que losingenieros de diseño tratan de apli-car materiales que
rninirnicen los daños si un transformador inmerso en 1íquido
se viera invol-ucrado en un incendio, independientemente de
cual fue su origen. Al- mismo tiernpo se intenta reducir losriesgos para 1a salud y e1 ambiente que anteriorrnente
fueron ignorados durante el desarrollo y posterioraplicación del- PCB.
Los sustitutos comunmente rnás aceptados para eI pCB están
basados en tecnologÍas completamente diferentes:
mineral ehidrocarburos (principalmente aceite
hidrocarburos de alto peso molecul-ar: High l{olecular Weight
Hydrocarbons) y silicona (polidinetilsiloxano). Ambos,
hidrocarburos de alto peso molecular (HM!{H) y el lfquido de
silicona, son clasificados por eI Códiqo EléctricoNacional (NEC) como fluidos menos inflamables (less-flammable fluids) debido a gue tienen un punto d.e
inflamación (fire point) de al menos 300"C. También son
considerados como fluidos de al-to punto de inflamación.
otras formuraciones basadas en materiales solventes
clorinados, como eI percloroetileno, han sido usad.as en eIpasado, principalmente para eI proceso de retrollenado(reemplazo de PCB por un nuevo fluido dentro de1
transforrnador). De cualquier manera, €l manejo delpercloroetireno es regurado por ra osHA (occupationar
7
Safety and Health Administration) y su disposición puede
ser complicada puesto que es considerado por sus estatutos
como desperdicio peligroso.
Un transformador en aceite mineral es eI más pequeño,
Iiviano, y econórnico que la industria puede proporcionar,
tiene eI costo inicial más bajo y Ia más alta eficiencia.
Sin embargo su ubicación en espacios sequros es linitada y
deberfa cumplir con los requerimientos de NESC (National
Electric Safety Code). La facilidad de ignición y lapronunciada rata de el-evacfon de temperatura del aceíte
mineral no son consi-deradas. Los fluidos menos inflamables
superan estas linitaciones aproximándose aI desempeño del
aceite rninera^ -
L.z.t Conparación del Desempeño Eléctrico. Los HMWH son
una mezcla de hidrocarburos paraffnicos, un antioxidante,
y un rnodificador de fluidez apropiado. Este tipo de fluido
ha sido usado en mas de 30 000 transformadores de
distribución y algunos de otra variedad desde L975. Su
desempeño es paralelo a1 del aceite mineral, puesto que sus
propiedades eléctricas son similares. La silicona fue
inicialrnente aplicada en los Estados Unidos como
refrigerante para transformadores en L972 y es usado
frecuentemente en transforrnadores de poca potencia,
transformadores de redes de distribución, y unidades
I
secundarias en subestaciones.
Se estima que el lfquido de silicona aÍsla y refrigera
cerca de 100 000 transformadores al-rededor del mundo. Una
razón para la preferencia de transformadores inmersos en
silicona es la estabilidad térrnica del- líquido. A
diferencia de 1os hi-drocarburos, 1os cuales se degradan
rápidarnente en presencia de aire con temperaturas por
encima de 1oo"c, 1os transformadores en 1Íquido de silicona
son establ-es a ternperaturas por encirna de 150'C.
Adicionalmente, eI lÍquido de silicona tolera altos nivel-es
de humedad sin deterioro de sus propiedades aislantes. Los
transformadores inmersos en lfquido de silicona ofrecen los
mismos nivel-es estándar de impulso básico (BIL) de aquel-l-os
transformadores en acei-te mineral.
La resistencia a Ia degradación es un punto para
consideración adicionat. El lÍquido de silicona tiene una
vida de servicio extremadamente larga y es capaz de operar
a elevadas temperaturas por largos perÍodos sin formar
depósitos o productos que pudieran inhibir su desempeño.
Esta estabilidad inherente hace de la silicona un a buena
elección para transforrnadores nuevos con sistemas aislantes
para altas temperaturas.
L.2.2 Comparación de Factores Anbientales. Las
regulaciones ambientales y de salubridad aplicadas a los
liquidos sustitutos del PCB conciernen tanto a los dueños
de las edificaciones como a Los ingenieros electricistas,
desde el punto de vista de Ia toxicidad y reciclabilidad
de1 transformador al final de su vida úti}.
La silicona no es clasificada como un material peligrroso,
ni por Ia EPA (Environmental Protection Agency) ni por la
OSHA. Además, Ios productos de degradación del llquido de
silicona no representan riesgos de toxicidad para los
mamfferos, aves, o peces. El lfquido de silicona no se
bioconcentra y es considerado libre de peligros ambientales
y de salud.
A diferencia de otros Iíquidos de transformador no
inflamables, eI liquido de silicona no contiene compuestos
haloqenados o clorinados, benceno o fluorocarbonos. No es
considerado un desperdicio peligroso por l-a EPA bajo SARA
(Superfund Amendments & Reauthorization Act), RCRA
(Resource Conservation & Recovery Act), o CERCLA
(Comprehensive Environmental Resource, Compensation, and
Liability Act). No se requieren procedimientos de manejo
especial. De cualquier manera, los usuarios deben consultar
las instrucciones de manejo que proporciona eI fabricante.
¡_-I U¡,.. : j/',:,:c-r¡.;¡1,.,r,¡"ql¿ f| ..;.¡'r| i.l3rtiri EL^ |
-. .- -. _._a
10
1--2-3 Factores de Segruridad Contra Incendio. Existe una
diferencia sustancial entre 1os puntos de chispa y flameo
(flash and fire points) de1 aceite mineral y l-os fluidosmenos inflamables para transformadores. Los al-tos valores
de punto de chispa y flameo para los fluidos menos
inflamables indican su resi-stencia a 1a ignición. Sin
embargo, pruebas independientes por Factory Mutual Research
Corp (FM), Underwriters Laboratories (UL), y Southwest
Research Institute (SWRI) rnostraron que Ia siliconaproducen 1a menor rata de elevación de temperatura de todos
los líquidos ensayados.
Estudios posteriores indican que eI aceite mineral y los
HMIIH alcanzan su valor pico de temperatura rápidamente,
Iueqo sostienen sus valores hasta que e1 fluido se consume.
Por e1 contrario, el 1Íquido de silicona alcanza su val_or
pico a una ternperatura rnucho menor, Iuego se enfríalentamente, generando nivel-es de humo relativarnente bajos.
Conforme e1 Iíquido de silicona arde, s€ forrna una costra,
subproducto de Ia combustión, en la superficie y
esencialmente extingue Ia llama.
L.2-4 Productos de Conbustión. Incluyen et humo y
subproductos que son muy importantes cuando un
transformador esta involucrado en un incendio. Las
estadÍsticas muestran que Ia inhalación de humo y gases
11
riberados por combustión causan más muertes y ]esiones en
incendios que 1a exposición a las l-lamas. En una serie de
estudios rearizados por ra universidad de san Francisco, se
encontró que el lfquido de silicona era el menos tóxicoentre 27o sustancias evaruadas de acuerd.o con er humo
producido por conbustión.
En una variedad de ensayos rearizados por raboratoriosindependientes se encontró que el- liquido de si-ricona no
só]o genera l-a menor cantidad de hurno, sino que además sus
compuestos son l-os rnenos peligrosos, ver Tabla l_.
1.2.5 control de la contaminación. Er retrol-lenado de un
transformador apunta generalmente a desclasificar 1a unidad
como contenedora de PcB o a mejorar su seguridad contraincendio. EI retrollenado invol-ucra el drenado de launidad, e1 enjuaque y retlenado con er fl-uid.o sereccionado.
El proceso es cons j_derado una opción viable para el_
reemplazo en transformadores relativamente nuevos y en
situaciones donde serÍa imposible retirar r-a unidad sinmayores inconvenientes para las edificaciones.
Tanbién es importante considerar eI efecto de Iacontaminación secundaria que conl-reva a deteriorar ras
propiedades del- nuevo fluido. Dicha contaminación puede
ocurrir como resultado de residuos en el transformador, del
t2
uso de equipos inadecuados, etc.
Se debe tener en mente que aun una pequeña cantidad de
aceite mineral puede degradar eI punto de f larneo d.e un
f luido menos inf 1amab1e, resul-tando en una mezcl_a de
caracterÍsticas muy diferentes. conforme aumentan losniveles de contaminación, sus efectos se hacen más
pronunciados.
Dow corning corp. recomienda que eI nivel- de contaminación
residual en lfquido de silicona sea mantenida por debajo
d^el 22 para proporcionar un margien razonable de segurid.ad.
El contenj-do residual puede ser estimado por ensayos
sencillos como p. ej. lndice de refracción, punto de
fl-ameo, y gravedad especf fica.
una compreta evaruación de ros requerimientos d.ieréctricos,transferencia de cal-or, envejecimiento, y registro de carga
der transformador es recomendado después de que cuarquier
conversión es realizada.
TABI.A 1.
13
Productos de Combustión durante una prueba en unCono Calorimétrico (Underwriters Laboratories).
Prueba l{aterialNo Ensayado
Densidad ópticade humo
Concentración pico deCO, ppn CO,r ppn
1
2
3
+
E
6
Silicona
Silicona
HMWH
HMWH
Silicona
Silicona
100 L52
44 909
245 010
269 406
126 478
93 747
26
1,4
1 168
998
3
T7
3 350
2 970
36 440
29 240
3 390
4 560
A
A
B
B
2 - QUIHICA DE I"A SILTCONA
Las Siliconas pueden ser consideradas como derivados
orqánicos de Ia silica, SiO,, €n donde alqunos de los
oxÍgenos en Ia molécu1a son reemplazados por grupos
orgánicos. Esto, pof supuesto, debe ser logrado de manera
indirecta.
2 -L LÍQUIDO DE SILICONA PARA TRANSFORIT{ADORES
LÍquido de Silicona es un térrnino general que se refiere a
una amplia variedad de polÍneros sintéticos que contienen
el elemento silicio (Si). El- tÍquido de silicona para
transformadores es una de las variedades de esta fanilia.Los lÍquidos de silicona presentan Ia estructura qeneral
CH. -o-CHr
I
Si -
CH3
I
CHr
CHr
I
-siI
CH=
R
Isi-oI
Rx
15
en la que R representa virtualrnente cualquier grupo
radical. Los grupos R pueden ser todos iguales o
diferentes. El valor de x determina el peso rnolecular del
fluido y su viscosidad. EI IÍquido de silicona para
transforrnadores es un Polidirnetilsiloxano (PDMS) donde
todos los grupos R son grupos metil, o CHr. EI valor de x
es alrededor de 43 y la viscosidad del
PDMS es de 50 centistokes (cS).
f l-uido
Su elaboración comercial puede describirse en un proceso de
seis pasos:
1. La reacción de un material inicial normalmente arena SiO.
con carbono a una temperatura de 3OOO"C en un horno de
arco, produciendo silicona de grado rnetalúrgico y gas de
dióxido de carbono.
2. La reacción de silicona con exceso de cloruro de metilo(CH"CI produce varios metil silanos.
3. La destilación fraccionada de l-os netil sil-anos lleva a
Ia obtención de dinetit clorosil-anos
4. La reacción de agrua con dimetil clorosilanos proporciona
una mezcla de un 50-80? de polidimetilsil-oxanos y un 20? de
polydimeti lciclosi Ianos .
5. La recirculación de Ia mezcla (4) en un medio ácido
proporciona po1 idineti Isiloxanos .
6. Se efectúa Ia purificación final del producto (5).
Mediante el- control del proceso de elaboración es posible
conseguir silicona de casi cualquier viscosidad entre 0.65
hasta 2 500 000 cS. Esto se logra de acuerdo con el
volumen de agua usada, puesto que esta determina la
Iongitud de la cadena polimérica, que a su vez determina
la viscosidad del fluido. Si se usa qran cantidad de agua,
se obtienen cadenas poliméricas mayores, y eI val-or de ]a
viscosidad es mayor. La viscosidad Iinita el- uso del
f luido. Un IÍrnite rnáxino para Ia aplicación en
transforrnadores es alrededor de 1000 cS. AI obtener 50 cS
se alcanza eI punto de flameo deseado. Los lÍquidos de
dimetil silicona de nayor interés para la industria son
aquellos comprendidos en un rango de viscosidad de 20 a
100 cS. Estos lÍquidos poseen bajos val-ores de presión de
vapor y alto punto de chispa. Son además químicarnente
inertes y resistentes al- ataque de muchas sustancias
quírnicas.
La estructura de los Iíquidos de silicona da como resultado
unas buenas propiedades eléctricas.
2.2 OTROS F'LUIDOS DE SILICONA
Metil fenil siliconas, de estructura sinilar a la
fluidos dinetilr s€ obtienen reemplazando algunos
grupos netil CH, por grupos fenil c"Hu. Aunque sus
de l-os
de los
usos no
L7
son tan extensos como aquellos de los dinetil; son
aplicados en la industria eléctrica, particularmente si se
requieren bajas temperaturas o incrementar la estabil-idad
térmica.
Fluidos fluorosiliconados, en los cuales flúor conteniendo
grupos orgánicos son adicionados al átomo de sil-icona en
lugar de qrupos meti1, son usados aunque en menor escala.
3. PROPIEDADES DEL LÍQUIDO DE SILICONA
Las propiedades del 1Íquido de silicona permiten comparar
sus características respecto a las de otros IÍquidos
aislantes como el aceite mineral y eI askarel.
Pueden distinguirse tres cl-ases de propiedades en
cuanto a los materiales aislantes se refiere:
Propiedades Físicas, Propiedades Quínicas
Propiedades E]éctricas.
El lfquido de silicona logra puntos intermedios en algunas
propiedades, y en otras supera aI aceite mj-neral y aI
askarel.
Con eI fin de permi-tir una mayor claridad se hará una
breve descripción de 1as propiedades para el llquido de
silicona, y en general como se entienden para cualquier
IÍquido aislante haciendo principal énfasis en las
propiedades dieléctricas .
L9
3.1 PROPIEDADES FTSICAS
3 . 1-. l- Color. El signif icado deI col-or es entendido
principalrnente como un indicador de contaminación.
Frecuentemente esta contaminación es el resultado de una
acción solvente de 1a silicona sobre otros materiales
invol-ucrados en el equipo. No se puede establ-ecer una
relación definida entre el color y 1as caracterÍsticasfÍsicas y eléctricas del líquido; por esta razón el color
tiene en sÍ un valor Iinitado como Ia rnedida de una
condición.
3-L.Z Punto de Chispa y Flameo (Flash and Fire Point).Esta caracterÍstica cuantifica las temperaturas a las
cual-es el- líquido aislante por acción de la temperatura
genera gases inflarnables. EI punto de chispa (ftash point)
es la temperatura a Ia cual eI Ifquido libera vapores
conbustibles, €n una razón ta1 que no es posible aún el-
sostenimiento de una llama. EI punto de flameo (fire point)
es la temperatura a l-a cual suficiente cantidad de gases
combustibles es Iiberada como para sostener una llama
constante.
3.1.3 trunto de Fluidez (Pour Point). El- punto de fl-uidez
indica cual es Ia menor ternperatura a Ia cual eI material
puede ser enfriado sin Iirnitar seriamente el grado de
tUnive¡:;C¡d Arrt
¡Li-)C l0N
20
circul-ación del Iíquido.
3.1.4 Indice de Refracción. Et índice de refracción de un
lfquido varÍa con su composición y con Ia naturaleza y
cantidad de contaminantes que permanezcan en solución. El
fndice de refracción consiste en 1a relación de la
velocidad de Ia luz en aire a la velocidad de la Luz en
lÍquido. El fndice de refracción para un 1Íquido nuevo es
siempre un valor conocido, mediciones hechas en un mismo
1Íquido en perfodos de tiempo podrÍan pernitir la
estirnación de cualquier canbio en Ia composición o eI grado
de contaminación adquirido.
3.1.5 Gravedad Especffica. Esta es Ia relación del peso de
un volumen de una determinada sustancia al peso de un igual
volumen de ag'ua. Este valor varfa con Ia ternperatura, asf
que es necesario hacer correccj-ones de acuerdo a cada caso
de acuerdo con tablas para este fin. Valores elevados de
gravedad especÍfica podrÍan indicar contaminación deI
Iíquido de silicona con otro materia1 orgánico, remoción
inadecuada de componentes volátiIes.
3.1.6 Viscosidad. La viscosidad determina básicamente ]a
resistencia de lÍquido a Ia acción de fluir. La viscosidad
del lÍquido de silicona es rnuy irnportante cuando eI fluidoes usado como impregnante. A temperaturas de operación la
27
viscosidad es
transferencia de
el factor principal que afecta
calor por convección del fluido.
Ia
3.2 PROPIEDADES QUÍüICAS
3-2-L Número de Neutralización. En la inspección de
IÍquido de silicona nuevo, €I número de neutralización es
importante como un indicador de Ia pureza del lÍquido. La
silicona refinada de manera apropiada está libre de ácidos
y álcalis. Es importante mencionar que los productos de
l-a oxidación del 1Íquido de sil-icona no son ácidos,
pequeños cambios en eI número de neutralización de
silicona en uso podrÍan indicar la disol-ución de
material-es ácidos o básicos provenientes de otros
materiales en contacto con el- IÍquido de silicona o Ia
degradación de dichos materiales.
3.2.2 Conteni-do de Agrua. El- contenido de agua es de
fundamental irnportancia porque es uno de los factores
determinantes sobre las propiedades dieléctricas como p.ej.
tensión de ruptura, factor de disipación, etc. Bajo
condiciones de alta humedad, €f 1Íquido de silicona puede
absorber hurnedad hasta niveles por encima de 25O ppn por
peso a 25"C.
22
3.3 PROPIEDADES ELECTR.ICAS
3.3.1 Constante Dieléctrica. El lÍquido de silicona es
usado para aisl-ar componentes en sistemas eléctricos, Ios
unos de los otros y de tierra. Para este uso es
generalmente deseable tener una capacitancia tan pequeña
como sea posible, consistente con las propiedades qufmicas
aceptables y consideraciones de diseño. AsÍ pues, se busca
siernpre tener un valor pequeño de constante dieléctrica.
3.3.2 Tensión de Ruptura. La tensión de ruptura de un
Ifquido de silicona consiste en la nedición de su capacidad
para soportar esfuerzos eléctricos sin fallar. La tensión
de ruptura podrÍa indicar Ia presencia de materiales
contaminantes como agua, partículas sóIidas conductoras,
contaminantes disueltos, etc. Un valor el-evado de tensión
de ruptura, sin ernbatgo, no es una indicación confiable de
la ausencia de contaminantes.
3.3.3 Factor de Potencia. El factor de potencia en eI
1Íquido de sil-icona indica la cantidad de calor disipada en
el fluido en forrna de calor. Es nuy útil como un medio para
eI control de calidad y como un indicador de cambios en el
Ifquido resultado de1 deterioro e infl-uencia de partfculas.
3.3.4 Resistencia Especlfica (Resistividad). La nedida de
23
1a resistencia especifica de un 1íquido aislante es
básicarnente una medida de su capacidad dieléctrica ante
d.c. Altos valores de resistencia especffica rnuestran un
bajo de contenido de iones Iibres y iones formando
partÍculas, y normalrnente indica una baja concentración de
conductores contaminantes .
4. COIIIPORTAüIEMTI) TERIIiICO DEL LIQUIDO DE SILICONA
El lÍquido de silicona difiere de1 askarel y de1 aceite
mineral en que aparte de una distribución controlada del
peso mol-ecular es qufmicamente homogéneo, no una mezcla de
algunos elementos relativamente voIátiIes. Tiene además
mayor estabil-idad térmica que el askarel y e1 aceite
mineral. Debido a estas caracterÍsticas, 1a silicona puede
ser sometida a muy altas temperaturas, por encima de Ia
temperatura de operación de los transformadores, sin crear
presiones de vapor excesivas o productos corrosivos.
4.L ESTABILIDAD TERIIIICA DEL LÍQUIDO DE SILICONA
Debido a su baja volatilidad y resistencia a la oxidación
térrnica, Ios liquidos de silicona están capacitados para
mantener sus propiedades funcionales, incluyendo las
eIéctricas, por Iargros periodos de tienpo a elevadas
temperaturas. Esta estabitidad térmica es también
responsable de su relativa baja fl-arnabil-idad,
4-1.1 Estabilidad Térmica (Atnósfera Oxidante).
25
aceites minerales tienden a degradarse rápidarnente en
presenci-a de aire a temperaturas por encima de 105"C. Los
líquidos de silicona, d€ otra parte, no empiezan a
degradarse hasta alcanzar una temperaLura por encima de los
150"C. La adición de una pequeña cantidad de estabilizador
de oxidación (conocidos frecuentemente como inhibidores)
Ios hace más estables por largos perÍodos de tiempo a 200"C
y por encima, sin afectar drásticamente las propiedades
eIéctricas.
La Tabla 2 rnuestra los resultados del envejecimiento, del
lÍquido de silicona y aceite rnineral convencional a 160"c
en aire. A las 24 horas el L4Z del aceite se ha
volatilizado y el 752 del mj-smo se ha tornado oscuro y ha
empezado a formar lodos. En 500 horas, eI 752 del aceite se
ha volatilizado y sólo permanece un l-odo oscuro. En el
mismo perÍodo de tiernpo e1 1íquido de silicona no se
volatilizó u oxidó; permaneció completamente inalterado
después de 500 horas a una temperatura de 160"C.
La Tabla 3 muestra l-os tiempos de gelatinización en
ampollas no selladas. Estos valores son aproximados y
varÍan con e1 área superf ici.a1 del- f luido, €1 aire en
contacto, etc. Debe mencionarse que l-a sil-icona se
polimeriza gradualmente a muy altas temperaturas,
incrementado su viscosidad hasta al-canzar un estado
26
gelatinoso,' no alterando su color, forrnando lodos o algún
producto de oxidación activo quÍmicamente. Como se
mencionó, agreqar una pequeña cantidad de inhibidor,incrementará 1a estabilidad a 1a oxidación térmica en
aproximadarnente 50"C.
4.L.2 Estabilidad Térmica (Atnósfera Inerte). EI aceite
mineral y el lÍquido de silicona son completamente estables
a temperaturas elevadas en ausencia de oxfgeno.
Un aceite mineral tÍpico y 1Íquido de silicona fueron
calentados por 500 horas a 2OO"C bajo una atmósfera de
nitrógeno. Ninguno de los dos 1Íquidos exhibió una
degradación apreciable. Sin embarqo existe peligro aI usar
aceite convencional a temperaturas extremas, puesto que 1a
presión de vapor del aceite se hace excesivamente alta.Adicionalmente, existe peligro de incendio debido a que e1
punto de chispa de la mayorÍa de los aceites está cerca de
los 150"C. En contraste, eI lÍquido de silicona tiene una
muy baja presión de vapor aún a elevadas temperaturas y su
punto de chispa está por encirna de los 285"C.
4.2 ENSAYOS DE DEGRADACTóX NAPTOA
El anáIisi-s de gravimetrÍa térmica (TGA) y la calorimetrfapor reconocimiento diferencial (DSc) son herramientas
27
útiIes para estudiar Ia descomposición térrnica de los
rnateriales. En eI TGA Ia tenperatura de una pequeña muestra
es elevada en una razón constante, mientras que eI carnbio
en el peso de la rnuestra es registrado para determj_nar Ia
temperatura a Ia cual Ia degradación térrnica tiene lugar.En el DSC la ternperatura de la rnuestra y del recipiente que
Ia contienen son comparados continuamente para deterninar
si las reacciones de degradación son endotérmicas o
exotérrnicas, es decir, si se absorbe o desprende calor.
La Figura I muestra las curvas de TGA obtenidas para
líquido de silicona, aceite mineral y askarel en una
atmósfera inerte (helio). En todos los casos los lÍquidosvolatilizaron compretarnente. El aceite de transformador se
evaporó entre los 75"C y los 190"C. El askarel se evaporó
en dos etapasi Ia porción de triclorobenzeno evaporó entre
Ios 6O"C y L2O"C y la porción de bifenil policlorinadohirvió más allá, entre los 160"C y ZTO"C. EI líquido de
silicona no empezó a volatitizar hasta Ios 260"C.
Usando una atmósfera oxidante (aire), fueron obtenidas lascurvas de la Figura 2. Las curvas para e1 aceite mineral yel askarer son virtualmente ras rnismas obtenidas con una
atrnósfera inerte. E1 tÍquido de silicona, de otro lado, no
se evaporó del todo,. más aún, empezó a oxidarse a
aproxirnadamente 290"c. A 5oo"c sólo dióxido de siricona
28
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30
permaneció, eI cual naturalmente no fue afectado conforme
Ia temperatura se elevaba. Las curvas DSC (Figura 3)
confirman esta explicación. EI comportamiento endotérmico
del aceite y eI askarel indica vaporización, mientras que
Ia reacción exotérmica de l-a silicona es atribuible a su
oxidación.
4.3 FI"ATTIABILTDAD
La estabilidad térmica y flarnabilidad de un líquido están
muy relacionadas, ambas caracterÍsticas dependen de 1a
volatilidad y de Ia rata de descomposición térrnica. La
Tabla 4 rnuestra 1os resultados de una serie de pruebas de
flarnabilidad, las cuales se han llevado cabo en aceite de
transformador y 1Íquido de silicona. Ensayos separados
han sido real-izados en Underwriters Laboratories (UL).
Los resultados de l-os ensayos de punto de chispa y flameo
señal-an grandes diferencias entre los fluidos de siliconay el- aceite mineral. La rápida vaporización del aceite
tiene como consecuencia que el punto de flameo esté solo
unos pocos grados por encima de1 punto de chispa. De otra
parte, Ia silicona no se vaporiza a ninguna temperatura.
AI alcanzar eI punto de chispa, 1a silicona empieza a
31
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32
TABI"A 4. Propiedades de Flarnabilidad para eI AceiteMineral y eI LÍquido de Silicona.
PropiedadAceite Lfquido de
l¡lineral Silicona 5O cS
Punto de chispa" "c ("F) 150 (302) 305 (580)Punto de Flameo" "c ( "F) l-65 (329 ) 360 ( 680 )Calor de Combustión',q-kcal 11.0 7.67Rata de fnflamación', q/s 0.0267 0.0060Temperatura de Autoignicióno 332 (630) 393 (74O)Indice de oxíqenou 15.l- 18.8
'Método ASTM D92 - Cleveland Recipiente Abierto'Calculado= 10 gramos de muestrao Método ASTM D2155" Método ASTM D2863 (Modificado)
33
desprender pequeñas cantidades de gas inflamable, sinembargo, Ia rata de descomposición a esta temperatura es
muy lenta para sostener ra combustión. La temperatura debe
ser el-evada otros 40"c-7o"c para que el punto de chispa sea
arcanzado. De manera eü€, ra silicona debe ser carentad.a
2OO"C más que eI aceite mineral antes de que pueda
encenderse.
una vez arden er rÍquido de silicona y el aceite minerar,
otras diferencias son apreciables. Dos galones de tÍquidode silicona de 50 cS y dos gralones de un aceite rnineral
tfpico fueron cada uno mezclados con un 10? de solvente
Stoddard, y vertidos en recipi-entes de 4, r<4 '*3¡r y luego
encendidos. El sorvente ardió primero, proporcionando
suficiente calor para encender eI aceite minerar y er
lfquido de silicona. El 1Íquido de siricona ardióconpletamente (ver Figura 4), con lramas entre seis y once
pulgadas de altura y produjo só1o una moderada cantidad de
humo bl-anco inol-oro. En contraste, el aceite mineral ardióvigorosamente (ver Figura 5), ernitiendo grandes cantidades
de humo negro corrosivo. Así mismo, er caror enitido por elaceite mineral cubrÍa un perÍmetro mucho mayor que el de1
Iíquido de silicona.
A medida que arde el líquido de siricona, s€ forma una
gradualmente una capa blanca de silica. Mientras er efecto
34
FIGURA 4. Prueba de Incendio Lfquido de Silicona
FfcURA 5. Prueba de Incendio Aceite Mineral.
35
de esta capa en condiciones no controladas de Ia prueba no
pudo ser determinado, se encontró mediante experiencias
previas que dicha capa puede ayudar a autoextinguir Ia
silicona ardiendo, si al-canza suficiente espesor.
La gran diferencia en el comportami-ento durante lacombustión puede ser apreciada analizando los datos en Ia
Tabla 4 El lÍquido de silicona tiene un bajo calor de
combusti-ón (7 .67 Jr.cil,/gr vs. 11. O kcal/gr) y una mucho
menor rata de cornbustión. Estos términos pueden ser
combinados para determinar e1 calor enitido promedio usando
Ia ecuación
H. = (q. 6H) /t
donde: HF
q
óH
t
Calor ernitido promedio en kcal/seg
peso de la rnuestra en gr
calor de combustión en kcal/grtiempo de combustión en segundos
En el- caso de la prueba descrita anteriormente, €1 caloremitido prornedio (calor generado por sequndo) por la llama
de la silicona fue solo del- 252 del enitido por la l_Iama
del aceite rnineral. Así, Iá silicona ard.iendo proporciona
mucho menos calor a los materiales en Ia vecindad
innediata. Adicionalmente, el- alto fndice de oxígeno de los
36
Ilquidos de silicona ( 18.83 ) significa que cualguier
reducción significativa en el oxlgeno disponible en el aire
extinguirá el fuego en Ia silicona. La flanabilidad del
1Íquido de silj-cona es además reducida por el efecto
atenuador de Ia capa de ceniza de silica que es forrnada en
el 1Íquido ardiendo. Podemos concluir que 1os IÍquidos de
sil-icona arden, pero no Io hacen muy bien.
37
@C\¡ rl Ofr-. () o\.O!oc\¡ o
q
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c\@o1-'. -l c-{.Orlc\lo
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-l-lA+loo.r{.o..{U OCJ E,'jut o" " 5TO cq cn -l O{f Oc.¡ Oe.¡ Orl|Ú +r d >'|(dÉO rdN l.l¡¡ pE-l IJE OE OO* A ¡t -.{lo Éo oo aÉ}{ Oo rd() O.cA Or{ t¡¡-{ F(O
rdut7< ^--l co
d\o tD c\oouaa
O -r{(fJ9.' >O
-lr{O-,.t dH ''{rd _{E'rd{Oi
o|Ú(t-lo.-lkvtOrdO.d_.rd6()dÉrdood-l -rl --l9{¡rdOrú¡{tlP{'OA4A
túoEtooo-lr{-r{rrgood.lod-lA-lttc'-l --lF]U
__l
H
.coo!o
-l -ltú¡{oÉ-lE.c
$O c\¡+¡-loo4
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38
TABLA 3. Tiernpos Aproximados de Gelatinización delLíquido de Silicona. Envejecimiento enarnpollas abiertas I oz.
Temp Dinetil Silicona Dinetil Silicona5O cS + O.3e Aditivo
150"CL75"C 6 O0O horas2OO"C225" C250"C
800 horas55 horas10 horas
1,0 000 horas1 600 horas
GENERACION DE GASES COIIIBUSTIBLES
EN EL LIQUIDO DE SILICONA
EI IÍquido de silicona usado en transformadores es
considerablemente diferente del aceite mineral en su
composición, no obstante muchos de los qases grenerados bajo
condiciones de fall-a incipiente son los mismos. Aunque
muchos de l-os qases qenerados bajo condiciones de esfuerzo
térrnico y eléctrico son 1os rnismos para el aceite mineral
y para e1 lfquido de silicona, existen diferencias en l-os
gases predomi-nantes y en las proporciones. Las diferencias
en Ia gasificación entre lfquidos de silicona de
diferentes fabricantes no son aparentes.
Sinulaciones de l-aboratorio, para identif icar f al-l-as
tÍpicas de gases generadas bajo condiciones de esfuerzo
térrnico y eléctrico, funcionan como herramientas útiles en
el establecimiento de esquemas de diagnóstico para fallasincipientes en transformadores inmersos en aceite mineral.
Las simulaciones realizadas con 1Íquido de siliconapermiten hacer comparaciones directas de las
5.
iTñiiñi' 'r'i-alil¡i s¡ccloN ts'BLrottc^ |
características de gasificación
fabricantes. Estos resultados
campo pueden ser incorporados en
análisis cromatográf ico.
40
para sil-icona de diferentesjunto con experiencia de
el diagnóstico mediante eI
5.1 GASTFTCACTóN DEL LÍQUTDO DE STLTCOI,IA
El sobrecalentamiento del lÍquido de silicona tiene como
resultado la generación de gas metano principal-mente, [oobstante pequeñas cantidades de hidrógeno, monóxido de
carbono, etileno, y etano son producidas (Tabla 5). EI
aceite rnineral- genera principalmente metano, etano y
monóxido de carbono, sin embargo un arnplio rango de
hidrocarburos puede ser generado bajo esfuerzo térmico p.
ej., metano, etano y etileno. En general, los aceites de
transformador tienden a variar en 1as proporciones de
metano, etano y etileno formados, dependiendo del producto,
1a temperatura y fa presencia de catalizadores. El rnonóxido
de carbono en eI aceite resulta del exceso de oxfgeno a
al-tas temperaturas. Se sabe tambj-én, eD€ e1 cobre puede
actuar como catalizador en lfquido de siliconasobrecal-entado (225" C). La acción catalÍtica del cobre
cambia la cornposición de los gases generados en 1a
silicona, predominando metano, monóxído de carbono, etilenoe hidrógeno. La Tabla 6 muestra Ia tendencia de lacomposición de gases generados para 1Íquidos de silicona de
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43
varios fabricantes.
EI Hidrógeno y el metano son los gases predorninantes
generados por las descargas corona tanto en aceite mineral
como en silicona (Tabla 7). También son obtenidas pequeñas
cantidades de monóxido de carbono, etano y trazas de
acetileno. Las diferencias fundamentales entre eI IÍquid.o
de silicona y aceite mineral, están en Ia cantidad de etano
y acetil-eno formados. Como se deberia esperar, €I líquidode silicona no genera cantidades considerables de C,, p. ej.etano, eti-leno, acetileno. Los resultados de la prueba de
descarqas corona son reportados, tanto para Ia fase lfguiday gaseosa puesto que la descarga tiene lugar en lainterfase gas-lÍquido. La comparación en l-a composición de
gases conbustibles generados por descargas corona, muestra
la consistencia en ros resurtados para IÍquido de siriconade diferentes fabricantes (Tablas I y 9). En l-as pruebas de
descargas corona con Ifquido de silicona con una altaconcentración de oxÍgeno, €I oxÍgeno no tuvo ninguna
influencia significativa en los resultados de l-a prueba
para gases caracterÍsticos.La mayorÍa de 1os gases formados
durante arcos sostenidos en Iíquido de silicona son
hidrógeno, metano, monóxido de carbono, y acetileno (Tabla
10). Aunque alqunos de los gases producidos por eI arco en
aceite mineral, son similares, p. ej. hidrógeno y
acetireno, ras proporciones son completamente diferentes.
44
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48
Los gases producidos por el líquido de silicona tienen una
relación de hidrógeno a acetileno mucho mayor que Ia del
aceitemineral. Por lo tanto, lá presencia de acetileno en
líquido de silicona debe ser considerada potencialmente
como un serio problema.
La comparación de Ia cornposición de gases cornbustibles
formados para los diferentes fabricantes de 1Íquido de
silicona, después de ser sometida a pruebas de arco, toconservan valores exactos, pero si conservan una tendencia
proporcional (Tabla 11). Sin embargro, Ias diferencias se
deben a la naturaleza de1 arco en el- lfquido de silicona,el cual tiende a formar rápidarnente partfculas sólidas
extinguiéndose. En eI aceite mineral los productos sólidos
de un arco son principalrnente carbón, y se forman a una
rata menor que e1 gel formado en líquido de silicona.
Los resultados de Ia pruebas de laboratorio indican que ellfquido de silicona usado en transformadores genera gases
(bajo esfuerzos térrnicos y e1éctricos) que pueden ser
usados para propósitos de diagnóstico. La rata de
gasificación para el Ifquido de silicona y eI aceite
rnineral es aparentemente simil-ar, pero 1as proporciones de
los gases característicos pueden variar.
Las diferencias entre e1 llquido de silicona y e1 aceite
49
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50
mineral pueden ser anticipadas a partir de Ia conposición
de l-os fluidos. Debido a los grupos metilo en la molécula
del polidimetilsiloxano deberfa esperarse que C, e hidrógeno
fueran 1os gases predominantes en formados, €D contraste
con el aceite mineral, con una variada composición que es
capaz de proporcionar C' C, C' Co e hidrógeno.
En general, gases como hidrógeno, oxfgeno, nitrógeno y
monóxido de carbono tj-enen una solubilidad mucho mayor que
en el aceite mineral. Bajo condiciones de equilibrio, altas
concentraciones de estos grases debe ser esperada en el-
J-Íquidos de silicona y rnenores en el- espacio de 9as, que
las del aceite mineral.
6. CONTAITIINACION CON AGUA DEL LIQUTDO DE STLICONA
A1 igual que otros lÍquidos aislantes, Ias propiedades de
la silicona son las mejores cuando eI IÍquido está libre de
cualquier cantidad significativa de contaminantes. EI agua
es eI contaminante más común. La Tabla 12 rnuestra criteriosde aceptación de lfquido de silicona de acuerdo con IaGeneral Electric Co. Aunque silicona nueva podrÍa ser
recibida con un alto contenido de agua como 100 ppm, eI
líquido debe ser tratado para reducir eI contenido de agua
en menos de 10 ppn para su uso en transformadores.
Es importante considerar dos factores en Ia contaminación
con agua de un lfquido diel-éctrico; el primero es 1a
facilidad con Ia gue eI lfquido puede absorber agua, Iasegunda es el efecto de la cantidad de agua en laspropiedades del tfquido.
6.1- FACILIDAD PARA I.A DISOLUCIóN DE AGUA
Este prirner punto es descrito por Ia solubilidad del agua
52
TABIA 12. LÍrnites de Aceptación para LÍguido de Silicona.
Propiedad LÍquidoNuevo
LlquidoProcesado
Contenido de Agua, ppm
Rigidez Dieléctrica, kV
Factor de Disipación=
CoIoro
Viscosidad, cS'
Punto de F1ameo , " C"
( rnax )'( min )'
100
30
15
47 .5-52.5
300
10
45
.01-
15
47 .5-52.5
300
I
2
3
5
ASTM D1533ASTM D877ASTM D924ASTM D72O9ASTM D92
53
en eI lÍquido de silicona y la rata a Ia que eI agua es
absorbida por el- 1Íquido. EI conten j_do de agua de un
lfquido dieréctrico es proporcionar a ra hunedad relativaambiente (RH) y es una función de la ternperatura. El_
contenido de aqua ar 100? de RH es frecuentemente referidacomo la solubilidad del agua en un IÍquido. Si latemperatura es rnantenida constante, el contenido de agua
a otro RH puede ser encontrado murtiplicando er contenido
de agua aI 100? por el Ia RH de interés y dividido por 100.
Por ejemplo, €1 contenido de agua de un 1Íquido a 50e de
hunedad rerativa es encontrado nultiplicando 1a sol-ubilidad(contenido de agua aI 1008 RH) por 0.5 (50/100). La
solubiridad der agua en diferentes rÍquidos es mostrada en
la Tabla 13. Estos datos indican claramente que el agua es
mucho más solubre en silicona, especial-mente a temperatura
ambiente, eüe en aceite mineral y askarel-. Es también
evidente que Ia solubiridad en estos tres rÍquidos es
diferente conforme ta temperatura se incrernenta. A
25" c, la sorubiridad del agua en siricona es tres veces rasorubilidad en el aceite rninerar y dos en er askarel. A
54"c, ra sorubiridad der agua en siricona es sóro dos veces
la solubilidad en eI aceite mineral y 1.j_ veces Iasorubil-idad en askarer. Es craro gue er agua es más solubreen silicona que en cualquier otro 1Íquido.
Tarnbién es necesario consid,erar la rata a la cuar el aqua
E.A
TABI"A l-3. Solubilidad del Agua en Lfquidos Aislantes paraTransformadores .
Tenperatura ("C)Contenido de Agua
Silicona Aceite llineral(ppn)
Askarel-
0
25
40
54
200
600
20
70
130
330
40
110
]-70
550
F
I
55
es absorbida por un rÍquido cuando se compara su desernpeño.
Las curvas en 1a Figura 6 muestran el contenido de agua de
lfquido de silicona y aceite mineral como una función de1
ti-empo de exposición a 25"c y go? RH. De estas curvas se
aprecia que Ia siricona absorbe agua nás rápidamente que eraceite mi-neral puesto que la concentración ( ppn) se
incrementa más rápido en sir-icona. sin embargo, cuando l-a
el contenido es agua es expresado como una fracci_ón de lasaturación, no hay diferencia aparente en la rata de
absorción de agua para estos dos lÍquidos (ver Figura 7).La fracción de saturación es deterrninada dividiendo etcontenido de agua (ppm) por l-a solubilidad del agua en
condiciones de prueba. Aunque ta silicona absorbe agua más
rápidamente que e1 aceite mineral, és necesaria mayor
cantidad de aqua para que arcance la saturación. cuando Iaelevada solubilidad de1 agua en silicona es tomada en
consideración, no hay diferencia apreciable entre ras ratasde absorción de agua a las cuales la silicona y el aceitemineral alcanzan un nivel dado de saturación.
6-2 EFECTO DEr. ¡6¡¡ DISUELTA
Er segundo aspecto de ra contarninación por aqua de un
lfquido dieléctrico es el efecto de una cantidad dada de
agua en ras propiedades der rfquido. una de lascaracterÍsticas más importantes afectadas por el_ contenido
56
160
LÍquido de Silicona
Aceite Mineral_
ÉPr
3 120(oaUt
oo80oo
.FlÉ
340ÉoU
20
Tiernpo
40
de
60 80
Exposición Ihoras]
r00
FIGLIRA 6. Contenido de Agua (ppn) contra Tienpo deExposición para LÍquido de Silicona y AceiteMineral.25"C y 8Ot RH
57
100
a-
orp
EI.c 80(J(út{
=+,(ú(f)ou
;aE
40oooo
5?o+JÉoU
o- LÍquido de Sili
Aceite ltineral
cona
20 40 60 80 100
Tiempo de Exposición Ihoras]
FTGURA 7- contenido de Agua (saturación ?) contraTiempo de Exposición para Lfquido de Siliconay Aceite Mineral-25"C Y 80? RH
5B
de agua es la tensión de ruptura del lÍquido. La Tabla L4
muestra 1a tensión de ruptura para varios 1Íquidos como una
función del contenido de agua.
Estos datos son mostrados en la Figura B. Claramente, latensión de ruptura del lÍquido de silicona es menos
afectada por una concentración dada de aqua cornparada con
eI aceite mineral y eI askarel. Sin embargo, si Ios datos
de 1a Tabla T4 son ajustados para Ia sol_ubilidad del_ agua
en los IÍquidos a temperaturas de prueba, todos loslfquidos responden aI agua en 1a misma manera. La
Figura 9 muestra Los datos de la Tabla L4 comparando
tensión de ruptura contra contenido de agua expresado como
una fracción de l-a saturación. En Ia Figura g, todos losval-ores de ruptura para todos 1os lfquidos siguen una
1ínea.
AsÍ que, cuando un porcentaje (o fracción) de la saturación
es usado como una medj_da del contenido de agua, €l efectodel agua en Ia tensión de ruptura es et rnismo para Iasilicona, €I aceite mineral o e1 askarel. Usando esta
rnedida del- contenido de agua ( saturación Z) , tanto eIaceite mineral como er lÍquido de silicona absorben agua a
la mi-sma rata bajo las mi-smas condj-ciones de exposición.
cuando ra concentración absoluta (ppm) es usada como una
medida del contenido de agua, €f lÍquido de silicona
59
X!
f.f.cooEEro,{
(U
¡r
+J9.a&ooÉIacoE{
A
a-
40 60 B0
Contenido de Agua [PPn]
Silicone
l4i neral 0i I
Askarel60
z0 100
FIGURA 8. Tensión de Ruptura contra contenido de Agua(pprn) para LÍqudo de Silicona, Askarel yAceite Mineral.
a
60
TABI"A 14. Tensión de RupturaContenido de Agua
como una Función delen Lfcruidos Aislantes.
Cont. de Agua(ppn)Rigidez Dieléctrica (ASII{ D877)
Silicona Aceite llineral AskareL
25
50
100
60
trn
36
38
28
5
56
44
l-0
61
80
60
40
20
v,g
t-rr
EFa
rdtl.tJ
o
.Fl
UFr
o - LÍquido de Sili
a - Aceite Mineral. - Askarel
cona
4020 60 80 100
Contenido de Agua ISaturación Z]
FIGI'RA 9. Tensión d.e Ruptura contra Contenido de Agua(Saturación ?) para LÍqudo de Silicona,Askarel- Y Aceite Mineral.
62
absorbe más agua y Io hace rnás rápido que eI aceite
mineral. No obstante, e1 1Íquido de sil-icona requiere mayor
cantidad de aqua para alcanzar l-a saturación y su rigidezdieléctrica es menos afectada por una cantidad de agua
dada.
Estas observaciones son apreciables en Ia Tabla 15. Los
valores en la Tabla 15 indican que es admisible más agua en
la sil-icona que en eI aceite mineral. Más aun, si l_as
concentraciones de agua son divididas por la sorubilidaddel ag'ua en el- respectivo llquido, se verá que los lfmitesrecomendados (expresados como una fracción de lasaturación) son aproxj-madamente los mismos para el lfquidode silicona y eI aceite mineral.
TABLA 1-5. LÍnitesen (ppn)
Recomendados para eIpara Aceite Mineral
63
Contenido de Aguay Silicona a 25" c
Condición Silicona Aceite llineral
Líquido Recibido, max
LÍquido para Ilenado, max
Val-ores Típicos
Lfmite en ?ransformadores, nax
Saturación
100
20
-30
60
220
35
10
-15
30
70
7. PRODUCCION DE DESCARGAS PARCIALES EN EL
LIQUIDO DE SILICONA
Las Descargas Parcial-es constituyen una de las principales
caracterÍsticas de desempeño dieléctrico cuando se trata de
materiales aislantes sometidos a esfuerzos dieléctricosprovenientes de sistemas eléctricos de alto voltaje.Sus consecuencias son desastrosas en los materiales, se
dirÍa que son general-mente destructivas.
7.T DEFI¡¡ICTÓN
Una descarga parcial es definida cono una descarga que no
crea conducci-ón cornpleta en un gap. La descarga puede
ocurrir a través de Ia masa del aisl-amiento en espacios
internos (p. ej. burbujas) o sobre su superficie. Es
básicamente un fenómeno de descarqa a través de un 9ds, del_
cual, él efecto corona es un buen ejenplo. Las descargas
parciales producen daño perrnanente en el aislamiento
siguiendo uno de estos mecanismos:
65
a. Bombardeo de iones y electrones a Ia superficie del
aislamiento causando erosión y calentamiento de estas
superficies y, dando comi-enzo a procesos de degradación
qufmica, como p. ej. polimerización, oxidación y
gasificación.
b. Formación de productos químicos qaseosos altamente
oxidantes como p. ej. ozono y ácido nÍtrico.
c. Generación de rayos ultravioletas y rayos X
La cuantificación de 1as descargas parciales se hace en
unidades de carqa eléctrica, C (Coulornbios), puesto que se
trata de carga transferida a través del material aislante.
7.L.L Deterioro Electroqufnico. EI deterioro
electroqufmico en 1o que se refiere a los sisternas de
aislamiento de lÍquido-papel es causado básicamente por lapresenci-a de agua en e1 sistema. Bajo esfuerzos de tensión
A.C. eI aqua se descompone por el-ectrólisis para formar
hidrógeno y oxÍgeno. Si 1a velocidad de producción de
gases, dependiendo del contenido de agua, magnitud del
esfuerzo y temperatura, excede la velocidad de absorción de
gases del líquido, s€ forrnan burbujas que podrfan estar
sometidas a descargas. Este proceso puede acrecentar Ia
forrnación de gases y llevar eventualmente a una fallatotal.
66
T -z cARAcTERÍsrrcas DE r,AS DEScARGAS pARcTALES EN EL
r,Íeuroo DE srlrcoNA
EI comportamiento de los aislamientos ante descargas
parci-a1es es de particul-ar importancia cuando estos son
empleados en equipos que deben soportar esfuerzos de altovoltaje. Las descargas parciales contribuyen de manera
significativa al deterioro de l-os aislamientos. AI tratarsede aisl-amientos Iíquidos cono silicona o aceite mineral,
l-as descargas parciales producen oxidación y por l_o tanto
la pérdida de 1as estructuras mol-eculares que garantizan
l-as características dieléctricas
7.2-L Comportamiento de Descargas Parciales del Lfquido de
Silicona y det Aceite llineral. Los valores del Campo
Inicial de Descarqa Parcial (PDIF) en el lfquido de
silicona se incrementan conforme se repiten l_as descargas.
Esto es conocido como eI condicionamiento de efecto corona
en los aislarnientos. La Figura lO muestra este
comportarniento, de acuerdo con los resuftados de
experimentos conducidos para lfquido de silicona. EI campo
inicial de descarga parcial es 336.7 kV por nm en lfquidode silicona y 351-. B kV por mm en aceite mineral.
Considerando Ia dispersión de los datos, la pequeña
diferencia entre estos dos promedios no debe ser
considerada como significativa.
67
EE
5tL 3oooo-
Contenido de Agua 10 PPm
Espaciamiento del Gap 20 mm
Silicone Liquid
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Número de Descargas
FIGURA 10. Rigidez del Campo lnicial de Descarga Parcial [kV/mm]Número de Descargas para el Líquido de Silicona.
68
7.2.2 Efecto del Contenido de Agrua en el Canpo Inicial de
Descarga Parcial del Lfquido Silicona. La rigidezdieréctrica en todos los rÍquidos aisrantes es afectada por
eI contenido de agua y otros contaminantes. puesto que eIfenórneno de ruptura podría ser iniciado por el desarrorro
de descargas corona en el 1Íquido, puede esperarse que 1a
rnedición del PDIF sea directamente afectada por e1
contenido de agua. Medici-ones del PDIF en lÍquido de
sil-icona conteniendo cantidades variables de aqua desde 10
a 166 ppm fueron llevadas a cabo, los resultados obtenidos
se encuentran en Ia Figura 11. Estas curvas muestran que
eI PDIF promedio y su desviación, son pequeñas para grandes
concentraciones de agua en el- lfquido. EI PDIF disminuye
linealmente con e1 conteni-do de agua del 1Íquido de
sil-icona.
7.2-3 Distribución de ta Anplitud del Fulso de Descarqa.
Las amplitudes de los pulsos de descarga medidos en eIIíquido de silicona muestran cambios considerabres con eItiempo, a un voltaje de prueba constante. La Figura 12
muestra la frecuencia de l-os pulsos como una función de taarnplitud de pulsos a diferentes voltajes de prueba. Los
voltajes aplicados fueron 30, 40 y 50 kV. Las curvas de
liquido de silicona mostraron un incremento der pulso como
una función der vortaje de prueba. En e} aceite mineral,los datos mostraron frecuencias y arnptitudes incrementadas
69
99.9999590
9-. 50o(UEÉ10,j s.oEopf; 1.0
6 0.5E.o_
rf" ,''Í.r5?'""üt ^9"'-Yi?i<'"*"9' ,(>ir
"rI" '/" a
0.1
Espaciamiento del Gap 20 mm
300 320 360
PDIF [kV/mm]
entre el Contenido de Agua y el pDlFProbabilidad Cumulativa.
FIGURA il. Retacióncon la
de acuerdo
Unive'si,Ja.l Autónoma do CccidentcSECCIUN BIBLIOIICA
70
101 L
50 kv Espaciamiento del Gap 20 mm
o.o -o-
Aceite Mineral
¿lO
30kr
c)
Io5 rooo@
oNr
.o:g lo-1oo-oÉ.oE$oE 10-¿
LÍquido de Silicona
1o-3lo€ ro-8 1o-7
Magnitud de la Descarga Parcial [C]
FtcURA 12. Frecuencia de los Pulsos como una Función de la Amplitud paraAceite Mineral y Líquido de Silicona
7L
con el aumento del voltaje de prueba.
7.2.4 Discusión del Fenóneno de Descargas Parcia1es en
Llquido de Silicona y Aceite llineral. A bajos voltajes de
prueba la forma de los pulsos de descarga en liquido de
sil-icona y aceite mineral- son muy sinilares. A altos
niveles de esfuerzo, 1á silicona muestra un moderado
incremento en Ia arnplitud de Ia descarga y l-a duración del
pulso, mientras que el acej-te mineral muestra un
considerable incremento en 1a magnitud y duración del-
pulso. Estos datos son resumidos en la Tabla 16.
La observación visual de las descargas en Ios lÍquidos
mostró que en aceite mineral las descargas parciales se
desarrollan en violentas descargas aI voltaje de prueba más
a1to. Este fenómeno no fue detectado en el lfquido de
sí]icona.
EI fenómeno de descarga parcial inicial en ambos lfquidos
es el mismo y probablemente está relacionado con débiles
enlaces o contaminación (agua) en los lfguidos. Sin embargo
eI desarrollo posterior y crecimiento de las descargas en
Ios líquidos parece depender de las propiedades químicas y
fÍsicas del lfquido aislante.
72
lrO ()
tr. C\Fl
(\oC\O
.{
C\tl^,
(o
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-_lfdÉ
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A
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GCn¡rol'laoordrl
c)lJE16+¡o-.{ u-l '-lg-{E-¡4to
";t{
4F]tr¡4F
73
7.3 POLII{ERTZACION DE I,A STLICONA POR DESCARGAS
PARCIALES
Durante 1a investigación deI comportamiento de Ias
descargas parciales en lÍquido de silicona, s€ encontró
formación de sustancias gelatinosas entre los electrodos.
El material fue anal-izado y se encontró que e1 líquido de
silicona estaba polimerizado. Los efectos de las
descargas parciales en 1Íquido de silicona son un
fenómeno relacionado con Ia estructura y composición de
IÍquido. Este hecho no se observa en eI aceite mineral.
Se desarrollo una completa investigación para determinar
que factores podrÍan afectar eI estado gelatinoso del
IÍquido de silicona bajo descargas parciales.
7.3.L Condiciones de Prueba y Procedimientos. f-os
factores investigados fueron:
1. EI contenido
2. EI contenido
saturado).
3. La cantidad o
IÍquido.
de agua en eI lÍquido ( 10-150 ppn) .
de aire en el lÍquido (desgasificado y
intensidad de Ia descarga parcial en eI
4. La calidad del líquido (fabricantes a, b & c).
5. EI tipo de silicona (polidirnetilsil-oxano
pol ineti If eni lsi loxano ) .
La Tabla 17 muestra un resumen de los resultados
74
'd$N rd -l f'.-{H-{O
=+)G@
oErd$
-{ 5 C.¡ Ol-l Or{O
fU
14
odrd$lt!OOt
cO J c.r -l+t16t/l
15 corú(o
OJ-l-{-lOO-l
fú
t4
odrdo ! r...c\¡J(o-l
-l .lJ O -{rd(n
EP{OU UtQ{ ¡{ vvu-r.l
<A Úrd o(ÚJO dt¡d O rú
o!odd o(J --l fd q{
Éd. O--l.p +r +J +JÉÉÉ(/loordSUUUU]
cltúEo()rl-l-l(fI
E¡
tütroo-l-l-lu,
4|ÚÉoo-lr{-lut
aoo
-rlU.rlEo
¡l
(,o+¡
o¡{o(H--loo
'r-'lrüÉao-lr0
-.{o¡{rdAarúbt-Hcn(dUUUIOo t.r)ot{OoÉ9{ rd
XU)0rd rlE'-lrd úlN-l
'-l'-ll.{ +)oofrÉ--l --lrl tdO -"JA.+
oOA1$u
.-{UOÉdrú ...{+)5úJ tt5'-lUl Fl
D.-rl
4r-lE¡4ts
75
obtenidos. EI anáIisis de Ios qases mostró H,, CH¿r CO, Cez,
C,H,. El H2 constituye eI 50? del volumen de gas. La Figura
l-3 (a y b) ilustra la rel-ación entre Ia descarga parcialtotal transferida y eI desarrollo de gases y sustancias
polirnerizadas. Estas curvas indican relaciones lineales en
ambos casos. Esto significa que los cambios quÍrnicos en eI
lfquido de sil-icona sujetos a descargas parciales, dependen
de la energÍa eléctrica de la descarga. Las dos curvas en
Ia Figura 13 muestran que puede ser posible estimar eI peso
de las sustancias polinerizadas mediante Ia nedición del
volurnen de gas emitido ba jo condiciones de descargla.
Los datos indican que el contenido de aire en lÍquido no
tiene influencia en la gelatinización. Las curvas también
rnuestran que Ia variación en el contenido de agua no afecto
Ia formación de sustancias polirnerizadas. Comparando l-os
resultados para los tres PDltS, de igual viscosidad, de los
diferentes fabricantes, no hubo diferencia entre los
lfquidos. Los PDMS de 50 cS forman una gran cantidad de
sustancias gelatinosas. Esto indica que Ia gelatinizaciónen la silicona esta relacionada con el tipo de estructura.
EI fenórneno de gelatinizacLón dependerá de Ia energÍa de Ia
descarga parcial y de1 tipo de silj-cona bajo prueba.
7.3-2 Análisis de Sustancias Polimerizadas. Las sustancias
polimerizadas consisten no sól-o de cadenas lineal-es sino
76
e g;t.E ü9ñP=O-
* rs sü flEHg H"8g a-€g ;tgE 'E üE-E o.=
=,g e-es-o
to
(\¡IO
El
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[6] sepezuerxllod setcue]sns selap osad
EBOsopeJeuec sesec ep lBlol uar¡Jnlo^
EE Eüs Bg 93r,Ff g-e- Ir o ?¡o$ Eg.o. s.i: F EF" oo 8 ?b>ú' O 9E -E E*gg; ,5EEE-ü.¡:'-at!J;ñ 9 l+ñ p.g': s -'=
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EÉo*$# E€Ei>o-óA tu =OÉ.?'Efo.:ü86E9ÉÉ€'ÉÉg.g8u555'E€E:s*frÉ#FoE¡<x+
77
también estructuras de cadenas cruzadas, Ias cuales están
compuestas de Si-cH,-si y contienen si-oH y Si-H.
Se puede concluir eü€, cuando altos niveles de energía
eléctrica en forma de descarga parcial son disipados en e1
1Íquido de silicona, rompimientos de enlaces y enlaces
cruzados de dinetil silicona toman lugar y este proceso
lleva a l-a formación de sustancias gelatinosas. Por 1o
tanto, es importante en eL diseño y operación de equipos de
alto voltaje con lÍquido de silicona evitar condiciones de
servicio que incluyan la exposición a descargas parci-ales
continuas.
Se puede ver que eI PDIF del- IÍquido de silicona y el
aceite mineral son los misrnos. Si Ia silicona lÍquida es
contaminada con aqua en pequeñas cantidades, el PDfF
decrece linealmente con el contenido de aqua.
La medición de Ia amplitud de los pulsos a condiciones de
descarga muestran que mientras es fenórneno de voltaje
inicial- es muy sirnil-ar en 1íquido de sil-icona y aceite
mineral, €1 desarrollo y crecirniento de las descargas
parciales es completamente diferente. Las propiedades
qufrnicas y fÍsicas de Ia silicona disrninuyen los grandes
pulsos de descarga observados en el aceite rnineral ante
esfuerzos de alto voltaje
78
AI igual que en otros procesos, s€ producen tarnbién
sustancias polirnerizadas a causa de descargas sostenidas.
La cantidad de gel producida depende de Ia cantidad total
de energÍa de descarga disipada en el lfquido. Este gel
consiste en polímeros de cadenas cruzadas de estructuras
si-cH,-si, si-oH, y si-H.
Se puede concluir cuando al-tos niveles de energÍa eléctrica
en forma de descarga parcial son disipados en e1 lfqui-do de
silicona, toman lugar rornpinientos de enlaces de dinetil
sil-icona; originando sustancias geJ-atinosas. Por 1o tanto,
en eI diseño de aparatos de alto voltaje con lfquido de
silicona, €s importante mantener los niveles de esfuerzo
por debajo de las condiciones crÍticas de corona para
evitar la formación de sustancias polirnerizadas.
8. APLICACION Y DESMIPENO DEL LTQUTI'O DE SILTCONA EN
TRANSFORI{ADORES
EI tiernpo de vida útif de los transformadores eléctricos
está determinado por la eI tiernpo de vida úti1 de su
sistema aislante. En nuestro caso particular, nos
referimos a sj-stemas aislantes 1Íquido-pape1, cuya vida
útil esta determinada por su resistencia a la temperatura
y su capacidad para soportar esfuerzos dieléctricos y
mecánicos. Esta capacidad esta dada por el- desempeño ante
fenómenos que llevan eI sistema a su degradación. Estos
fenómenos actúan sobre el sistema aislante mediante varios
rnecanismos.
8. ]. II{ECANISIIIOS DE DETERIORO DE LOS SISTEXIIAS AISI,ANTES
8.1.1- HidróIisis (Aqua). Consiste básicamente en eI
ronpirniento de puentes molecul-ares de oxfgeno a causa del
agua. En e1 líquido de silicona se produce rompimiento de
los puentes entre átomos de Silicio. En el- caso de Ia
celulosa rompe 1os puentes entre los anil-l-os de glucosa. En
80
ambos casos hay destrucción de Ia molécula y debilitamiento
del material aislante.
8.L-2 Oxidación (OxÍgeno). El oxíqeno ataca las moléculas,
forrnando po}Ímeros no corrosivos y liberando agua, rnonóxido
de carbono y dióxido de carbono. EI agua liberada de esta
manera puede contribuir al fenómeno de hidrólisis.
8.1-.3 PiróIisis (Cator). EI calor excesivo produce
rornpirniento de las cadenas mol-eculares. La degradación por
piróIisis esta acompañada fundamentalrnente por Ia
l-iberación de gases, eü€ pueden ser generalmente vapor de
agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, e hidrógeno.
Asf mismo, cualquier J-Íquido aislante que sea usado en
transformadores de alto voltaje debe ser capaz de
desempeñarse por muchos años bajo esfuerzos continuos de
alto voltaje. EI lfquido no debe ser degradado por ésta
larga exposición a Ios esfuerzos eléctricos.
Adicional-mente, €I líquido debe ser capaz de soportar Ios
efectos de altos voltajes transitorios t y arcos.
a -2 CAPACIDAD DE DESEX{PEÑO DTELEeTRTCO DEL LÍQUTDO DE
SILICONA EN TRANSFORI'IADORES
Las propiedades dieléctricas de los rnateriales aislantes
81
permiten conocer Ias caracteristicas de desempeño eléctrico
de los mi-smos. Su importancia depende del uso especffico
del material aislante en cuestión Y por Io tanto, €s
relativa de acuerdo una aplicación particular. El 1Íquido
de silicona logra puntos interrnedios en algunas
propiedades, y en otras supera aI aceite mineral y al
askarel.
a-z-L Factor de Disipación o Factor de Potencia. Un
sistema aislante puede ser representado e1éctricamente
mediante una capacitancia con una resistencia en
derivación; donde 1a capacitancia representa la carga
almacenada en Ia diferencia de potencial existente entre
dos partes conductoras, y la resistencia la corriente de
fuga a través del aislaniento.
EI factor de disipación es una medida de las pérdidas
dieléctricas en el aislarniento, y por Io tanto, d€ Ia
cantidad de energÍa disipada en forma de calor. Su valor es
numéricamente igual aI coseno del ángulo de fase del
aislamiento.
Un factor de potencia bajo indica bajas pérdidas
dieléctricas y un nivel bajo de contaminantes sol-ubles. El
factor de potencia puede ser usado como un indicador de
carnbios en e1 sistema aislante en servicio (particularmente
82
1íquido) como resul-tado de Ia contaminación.
El 1íquido de silicona a causa de su no polaridad posee
bajas pérdidas dieléctricas. Para valores típicos de factor
de disipación en lÍquido de silicona, €1 factor de
disipación y eI factor de potencia son aproximadamente
iguales.
Las cornbinaciones de lÍquido de silicona y aislamientos
sólidos tienen pérdidas un tanto mayores que las de Ia
silicona en estado puro debido a l-as altas pérdidas de l-os
materiales sóIidos.
La Figura 14 muestra factores de disipación de papel Kraft
impregnado para aceite mineral y lÍquido de silicona. EI
factor de disipación de arnbos IÍquidos se incrernenta
rápidarnente con el aumento de la temperatura; e1 factor de
disipación de Ia silicona Io hace sin embargo de una manera
más suave. La sinilitud en la curvas se explica por e1
hecho que eI factor de disipación del papel Kraft se
incrementa bruscamente arriba de los 105"C. Pruebas con
materiales de mayor estabilidad térmica (papeles sintéticosy revestimientos plásticos) han mostrado otro
comportamiento. La Figura 15 muestra eI factor de
disipación del papel Nomex 410 impregnado con aceite de
transformador y Iíquido de silicona. El factor de
83
FIGURA ]-4. Factor deFunción de
TemPeratura "C
Disipación de Papel Kraft comoIa Ternperatura
84
.t
,,,l!iFp,Fif *! i íAceite Mineral I .-"- ""-.-' I t
\/ tmueonado | .a ^.j.- tY '$ffi* /':\=.=1 y\.--../
tl It
- '03po
a.l; .01
E.9 .ooo()o
LL
.m3
.00r
.0006
o ¿¡o tlo ¡20 160 200
Temperatura "C
FfGURA l-5. Factor de Disipación del papel Aranid como unaFunción de Ia ternperatura
85
disipación de Ia cornbinación Nomex-silicona permaneció
bastante bajo a temperaturas por encima de 2OO"C. Un
descontrol térmico resultarÍa bastante irnprobable con
sistemas de aislamiento térrni-camente estables como éste.
a-2.2 Constante Dieléctrica o Permitividad. La constante
dietéctrica o permitividad relativa de un materiaL aislante
es 1a relación de Ia capacitancia equivalente paralelo Cr,
de una configuración de electrodos con un rnaterial p como
dieléctrico a Ia capacitancia C", de la rnisma configuración
de electrodos con vacÍo (o aire para la mayorla de
propósitos prácticos) como dieléctrico:
K' = Co/Cu
Los materiales aislantes son usados en dos formas:
1. Para soportar y aislar potenciales de componentes de
redes eléctricas los unos de los otros y de tierra, y
2. Para desernpeñarse como dieléctrico en un capacitor.
Para e1 primer uso es deseable que la capacitancia tenga elmenor val-or posible, €D consistencia con propiedades
mecánicas, quÍmicas y térrnicas aceptables. Por 1o tanto es
deseable un bajo valor de perrnitividad. Para eI segundo uso
es deseable un tener valor alto de perrnitividad, de manera
que eI capacitor pueda ser físicarnente tan pequeño como sea
86
posible. Valores interrnedios de pernitividad son usados
algunas veces para atenuar esfuerzos en los bordes o aI
final de un conductor para rninirnizar efectos corona.
Es asÍ, como a 27"C eI aceite mineral- tiene un permitividad
de 2.2, el askarel de 5.3 (razÓn para su particular
aplicación en condensadores), y eI IÍquido de silicona
de 2.7 .
Las curvas de la Figura 16 rnuestran eI comportamiento de la
constante dieléctrica como función de 1a temperatura,
riqidez diel-éctrica y Ia frecuencia.
8.2.3 Rigidez Dietéctrica. La silicona por su alto nivel
de saturación de agua mantiene buenas propiedades
dieléctricas (básicamente l-a rigidez dieléctrica) con un
contenido de agua mayor que eI de1 aceite mineral o el-
askarel, cuyo nivel de saturación es bastante bajo
comparado con el de Ia silicona. En Ia Figura 17 puede
verse el contenido de agua comparado con el nivel de
saturación de aqua para una rigidez dieléctrica de 35 Kv de
acuerdo con la Norma ASTM D877. La Figura l-8 muestra Ia
tensión de ruptura como una función del contenido de agua
del lÍquido en ppm, comparado con el askarel y el aceite
mineral.
87
Constante Dieléctrica contra Temperatura
oo()
'q)c)i5 ¿¡oo
o
o2m
50 10
Temperatura'C
Constante Dieléctrica contra Tensión de Ruptura
.ot0Rigidez Dieiéctrica [Vot/Mít]
C.ll:lddgc
l¡l-ü¡gñ I'Hft3ld6I ltñ Vcbg. l#C.
Constante Dieléctrica contra Frecuencia
c.t¡.ldCG
¡*tñ lú¡lOñ l-. ña
tqFrecuencia [Hz]
Comportarniento de la Constante Dieléctrica parael- LÍquido de Sil-icona de acuerd.o corr laternperatura, Tensión de Ruptura 'r' l'rec'.lencia.
(U
.(D
o)
oo)
ooo
FIGURA ]-6.
88
PPIzn2t0200190tt0170lto160ta0r30120110100
90t{t70c050¡¡o
3020t0
Nivelde AguaSaturaciónNivel de Agua
a 35 KV ASTM D877
FIGURA ]-7.
Aceite Mineral
Contenido de Agua [ppn] contraSaturación para Aceite Mineral,LÍcruido de Silicona.
Nivel deAskarel y
89
'-v. 50
(EL
I ¡to
v.o)
:E 30
oo)F
20
Silicona|'0 cú e¡'C
FTGURA 18.
0 0 20 50 100 150 200 &
Contenido de Agua [PPml
Tensión de Ruptura como Funciónde Agua
de1 Contenido
90
En una serie de investigaciones se ha demostrado que el
lfquido de silicona y los materiales aislantes impregnados
en lÍquido de silicona exhiben una capacid.ad similar a Iadel aceite mineral ante impulsos. Una de las mayores
ventajas del sisterna de aislarniento aceite-papel usado en
transformadores, es 1a capacidad de soportar los esfuerzos
extrernos de alto voltaje que podrÍan ocurrir durante
sobretensiones transitorias. Aún cuando ocurriera una
ruptura, eI aceite es usual-rnente capaz de extinguir eI arco
y rrrecuperarsetr a sí mismo, de manera que el- transformador
continúe funcionando.
La pobre resistencia a las fallas repetidas o falta de
trauto recuperaciónt' del lfquido de silicona en pruebas de
control- de cal-idad ( donde el área de ruptura es un
electrodo de ztt de diánetro con una separación de .01
pulgadas) ha sido considerada como una seria desventaja.
Cuando se somete a prueba en una cel-da ASTM, eI lÍquido de
silicona presenta generalmente Ia mitad o menos det valordel valor inicial de prueba, si la falta ocurre por segunda
vez. EI aceite mineral o eI Askarel no muestran ésta
degradación en eI desenpeño cuando son ensayados
independientemente como 1íquidos. La razón para una
resistencia tan pobre a la fal1a en condiciones repetidas,
es que las partfculas sóIidas silica, carbón y ceniza de
silica no pueden escapar de los electrodos.
9T
La tensión de ruptura ante esfuerzos eléctricosconsecutivos para estos tres 1íquidos puede variarconsiderablemente cuando se trata de papet Kraftimpregnado. Se realizó un ensayo con un sistema lÍquido-papel Kraft, aplicando inicialmente un impulso de 40 kV.
Esta descarga era mucho mayor que la capacidad de
resistencia del papel Kraft inpregnado en uno cualquiera de
estos tres lfquidos: aceite mineral, askarel o lfquido de
silicona. La resistencia a farras repetidas fue determinada
sometiendo el sistema a esfuerzos eréctricos consecutivos
con una rata de elevación de 3 kV/s por ocho veces, y
obteniendo su promedio (Tabra 18). De acuerdo con losensayos rearizados er varor promedio para dieciocho
descargas en ]Íquido de silicona fue de 942 vol-tios por
rnilésina de pulgada. Entres de ros ensayos la resistenciaa falras repetidas fue cero. E1 aceite minerar mostró sóro
277 vortios por rnirésima de purgad.a en veinte ensayos. En
diez de estos la resistencia fue cero. cuando se realizó er
mismo ensayo con askarer el resultado fue de diecinueve
ceros.
8.3 CO}IPORTAüIENTIO TERIIíICO DEL LÍQUIDO DE SILTCONA EN
TRANSFORI{ADORES ELECTRICOS
como se establ-eció anteriormente, existe una pronunciada
diferencia en la estabilidad térmica de1 aceite minerar y
92
TABI"A 18. ResistenciaInicial deelevación 3
a I'aIlas Repetidas. Penetraciónun Impulso de 40 kV rata de
kv/s, 60 Hz, 25"C
PromedioV/niIésina
Número de cerosobservadosN
LÍquido de SiliconaAceite MineralAskarel
942277
o
l-82019
31019
93
del lÍquido de silicona, esto es apreciable si se observa
el comportaniento de los lÍquidos a altas temperaturas. El
aceite comienza a oxidarse y volatilizarse rápidarnente a
temperaturas por encima de los 105"C. La oxidación ocurre
con la fornación de un qran número de productos de
degradación. Estos productos, los cuales incluyen ácidos
orgánicos y lodos, causan numerosos problemas en eltransformador reduciendo las propiedades dieléctricas deI
aislarniento y corrosión en las partes netáIicas.
Existen dos maneras para la degradación de1 lfquido de
silicona. El IÍquido de silicona comenzará a destruirse
térmicamente a ternperaturas que excedan los 230"C. A estas
tenperaturas Ias largas cadenas moleculares comenzarán a
romperse l-entamente para formar materiales de silicona de
cic]o rnás volátiI.
Los líquidos de silicona en presencia de oxígeno comienzan
a oxidarse muy lentamente a temperaturas por encima de los
1-75"c. Cuando los IÍquidos de silicona se oxidan, s€
polimerizan lentarnente, aumentando gradualmente Ia
viscosidad hasta que la gelatinización ocurre. Este proceso
tiene lugar sin Ia formación de ácidos, o lodos. Las
propiedades dieléctricas del lÍquidos de silicona en estado
de gef son equivalentes a 1as propiedades de lÍquido de
sil-icona virgen. No obstante, se pueden adicionar
94
estabilizadores de oxidación (inhibidores) para aumentar
considerablemente e1 punto de oxidación de1 1Íquido de
silicona a temperaturas por encima de los 200"C.
La temperatura a la cual ocurren la degradación térmica y
por oxidación en el liquido de silicona están lejos de laelevación de 65"C en transformadores. En una atmósfera con
oxf geno limitado como en los transformadores sel-l-ados, €f
1íquido de silicona es apropiado para usos a el-evaciones de
temperatura por encima de las especificaciones de otros
1íquidos. E1 1íquido de silicona no presenta degradación de
manera significativa cuando es usado en transformadores de
elevaciones de temperatura entre 65-l-10"C.
8.4 TRANSFERENCIA DE CAI.OR DEL LÍQUIDO DE SILTCONA
La transf erencia de calor dependerá prirnordialrnente del
diseño del transforrnador. Los transforrnadores en llquido de
silicona, diseñados especialmente para silicona, operan con
l-as rnismas potencias y carqas que los transformadores en
askarel.
La efectividad de la transferencia térmica de un fluid.o
depende no sólo de su viscosidad, sino tarnbién de su
densidad, de su conductividad y capacidad térrnicas, y de su
coeficiente de expansión térmica.
95
Estos parárnetros están relacionados en una forrna que
depende del mecanismo de enfriamiento; si es de libre
convección, de flujo laminar o de flujo turbul-ento.
La alta viscosidad de1 1íquido de silicona tenderá a
reducir eI ftujo pero, dl mismo tiernpo, Ia diferencia de
densidad entre el- lÍquido tibio y eI lÍquido frio y por 1o
tanto se mejorará la convección térrnica del lÍquido en el
transformador. Los resultados de la Tabla 19 corresponden
a ensayos realizados en transformadores idénticos, uno
contenía un askarel y el- otro silicona. Ambos fueron
sometidos a un porcentaje de carga del 100?.
Los resultados muestran eue, a pesar de la diferencias en
el aumento de la distribución de temperatura, la
efectividad de l-a transferencia térmica del 1íquido de
silicona es comparable a l-a del askarel este diseño
particular. Los siguientes datos (Tabla 20) corresponden
a otros dos diseños. Ambos diseños fueron originalmente
llenados con askarel, vaciados y entonces llenados con
silicona líquida.
La efectividad de Ia transferencia de calor del líguido de
silicona depende principalrnente de que el diseño deI
transformador sea optimizado para los parámetros de
transferencia de calor del fluido. Por ejernplo, si se usa
96
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97
un devanado de capas, s€ tienen canares verticales, sobre
la artura der devanado, eü€ maxirnizan ros efectos de laconvección para un arto coeficiente de expansión. Devanados
en discos, por e1 contrario, son más complejos y obstruyen
er frujo verticar ribre det fluido. En un transformad.or
diseñado para lÍquido de silicona, €r volumen sobre elrÍquido debe ser incrementado para proporcionar un mejor
enfriamiento y un mayor espacio para 1a expansión térrnica.Existe una transferencia de calor significativa desde raparte superior der tanque que es frecuentemente despreciada
en cárcuros de transferencia de calor, y esta puede serutilizada con lÍquido de silicona. Er- aumento del tamaño
del tanque podrÍa estar compensado por ra reducción en racantidad de 1Íquido necesaria para 1a misma eficiencia en
un tanque convenci_onal_.
8.5 DESARROT.T.O DE PRESIóN DEL LÍQUIDO DE SILTCONA
El líquido de siricona se expande rnás con los aumentos de
temperatura que er askarel. Ecuaciones crásicas de fl_uidos
predicen que er aumento de temperatura ocasionará presiones
más altas en 1os transformadores en 1Íquido de silicona que
en aquellos en askarel.
La posibitidad de este probrema fue preocupante por mucho
tiempo. Entre 1as soluciones contempl-adas se encontraban
las válvulas de aliviobajos y nuevos diseños
98
presión, niveles de lÍquido más
tanques.
de
de
Sin embargo, durante l-os ensayos eI problerna fue mucho
menos serio de 1o que predecÍa la teorÍa. Lo que se
encontró que Ias diferencias entre las presiones
desarrol-Iadas por transformadores en askarel- y silicona son
muy pequeñas y estaban por debajo de Io predicho.
Pruebas de laboratorio para examinar la relación entre Ia
presión y Ia temperatura, ernpleando una probeta a presión
sellada, arrojaron los resultados de Ia Tabla 2I.
Los datos anteriores perrniten ver claramente que ni eI
askarel ni el lÍquido de silicona desarrollaron Ias
presiones anticipadas. Tarnbién se puede ver que el aumento
de presión de la silicona, aunque mayor que e1 de1 askarel,
no es significativo como para ocasionar problemas en los
transformadores .
8.6 IIIATERIALES CO}IPATIBLES CON EL T-ÍQUTNO DE SILICONA
La estabilidad térmica y la compatibilidad de l-os
materiales están muy relacionadas. Materiales que pueden
ser compatibles a temperatura ambiente podrÍan ser
incompatibl-es a temperaturas elevadas como resultad.o de
99
É rd'O--l É O.O C'O -{ ¡{ ú.O É ¡{.O.-l .Q p.r--l .q --lO \-r{ (/J U --l (.)rd U-'l O O-l ¡-{_l . _r{ ct ${ tr-_{ OO o J 'P{O 5 Oh o ttf-. --l bi.q
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1_00
actividad quÍmica . También, cuand.o se da inicio a ladegradación térmica de uno de los materiares, generalmente
sus productos de degradación podrÍan atacar otrosmateriares en el sistema aislante. La razón de ra causa
iniciar de ra degradación no importa, yd que er resurtado
de este tipo de incompatibilidad es siempre e1 rnismo: ra
falla de todo el sistema aislante.
El lÍquido de silicona es muy inerte y no reactivo, y
además es un solvente muy pobre para la mayoria de losmateriales. E1 lÍquido de silicona tiene un grado de
cornpatibilidad aceptabre todos ros materiares usados en
transformadores en askarel, con excepción de l-a goma de
silicona, 1a cual- es usada frecuentemente para
empaquetaduras. El rÍquido de silicona penetra er polÍmero
de goma de silicona, causando su dilatación y
debiLitarniento. El 1Íquido de silicona es también
compatible con la mayorÍa, pero no con todos, Ios
materiales usados en transformadores inmersos en aceiteminerar. En cambior €s compatible con materiar-es no
compatibles con eI aceite mineral.
La Tabra 22 reraciona ros materiares que han sido ensayados
y cuya conpatibilidad con ra silicona lfquida ha sidodeterrninada. se comprobó que ninguno de estos materiaresocasiona degradación alguna de Ia silicona
101
TABLA 22. Materiales Cornpatibles con el LÍquido deSilicona*'
Aislaniento l{etales
Papel Kraft AceroCartón Prensado (Pressboard) CobreNomex (Papel Polyanide) AluminioQuintex (Papel de Asbesto) EstañoMy1ar (Lárnina de Poliéster)Kapton (Lámina de Polyirnide) Esmaltes para
ConductoresLámina de PolipropilenoPolietileno Anide-iinideMadera Poliéster
AmideFormvar
Malerial- de Sellado
Goma Natural*"Goma de Butil-o"*Neopreno**G.R. SVitonTeflonFluorosilicona
* Ensayos de l-aboratorio han demostrado Ia compatibilidadde todos estos materiales con líquido de silicona.Sin embarqo, la variación en Ia composición de unfabricante a otro debe tenerse en cuenta a1 combinar losmateriales.
"*Algfunas gomas ptastificadas son solubles en líquido desilicona. Deben evitarse formulaciones de goma quecontenqan plastificadores que puedan diluirse en eItfquido. La disolución alterará la gorna y contaminaráeI lÍquido.
ro2
IÍquida, ni son a su vez degradados cuando entran en
estrecho contacto con el- 1Íquido hasta los 1ímites de
temperatura recomendados para su uso.
Las excepciones más notables de compatibitidad con lÍquidode silicona son:
l-. Goma de Silicona. Ia qoma de silicona y e1 líquido de
silicona son materiales muy similares. EI 1Íquido es
absorbido rápidamente por la goma causando expansión ypérdida de 1as propiedades físicas. Su uso es muy común en
transformadores de potencia como parte del sellamiento de
los bujes, 1a empaquetadura alrededor de la tapa y en
muchas otras partes. Cuando se trata de transformadores en
lÍquido de silicona l-as empaquetaduras y se11os deben ser
de rnateriales no derivados de silicona. para esta
aplicación se recomiendan aquetlos materiales aprobados
para su uso con askarel.
2. cona de ViniIo de AIto Plastificado. Algunos vinilos son
medianamente solubles en rfquido de silicona. Tares vinilospodrían disolverse de Ia goma y entrar en solución con eIlfquido. Esto contamina el lÍquido y produce endurecimiento
de la goma. La goma de vinilo ha sido usada como
aislamiento de cables involucrados en instrumentación
dentro de algrunos transformadores. para ra apricación a
103
transformadores en IÍquido de silicona se recomiendan
cables en materiales diferentes al vinilo y de
compatibilidad comprobada con askarel o aceite mineral.
a.7 ASPECTOS AITBIENTALES Y DB SATUBRTDAD DEL LÍQUTDO DE
SILICONA
A.7 .I Toxicidad
8.7.1.1 OraI. La toxicidad oral de los PDMS es
extremadamente baja. En ensayos realizados con ratas a las
cuales les fueron suministradas dosis simples de hasta 30
m1/kg de su peso no se presentaron muertes de ningún
espécimen. Los estudios realizados tanto para ratones,
perros, y conejos no arrojaron resultados de toxicidad
significativa. La Food and Druqr Administration permite
niveles de hasta 10 ppm de PDMS de 350 cs como aditivo en
procesamiento de alinentos y tanbién como antiflatulento en
algunos medicamentos.
A-7-I-Z Respuesta de Ia PieI. Durante los estudios
realizados no se encontró que el 1Íquido de siliconaprodujera algún tipo de sensibilidad en la piel o cualquier
afección cutánea. Más aún, se cuenta con eI uso de varios
tipos de siliconas, incluyendo eI PDMS, €D productos
cosrnéticos, tales como cremas de rnanos, jabones, etc.
704
8.7.L-3 Respuesta de los Ojos. Los vapores emanados del-
líquido de silicona podrÍan producir irritación conjuntiva
transitoria Ia cual desaparece alrededor de las 24 horas.
Et efecto es causado quizás por Ia repelencia aI agua del
1íquido de silicona que produce una sensación de sequedad.
Este efecto es de carácter fÍsico y no qufmico, y es
sinilar a l-a sensación que se produce en los ojos luego de
una exposición a1 viento. La baja tensión superficial del
1íquido de silicona causará Ia expansión sobre Ia
superficie en al menos cuatro pulgadas. AsÍ, €l contacto
cerca a los ojos y en Ia cara con eI lÍquido de sil-icona
traerá como consecuencia esta irritación. Las gotas
oftálrnicas y el- enjuague con aqua no disminuyen de manera
significativa esta afección, 1a cual desaparecerá en por
l-os nenos 24 horas. Por Io tanto, s€ recomienda que cuando
se este rnanipulando 1Íquido de silicona se evite elcontacto con los ojos a fin de prevenir l-as afecciones
mencionadas.
A-7-I-4 Inhalación. Gracias a sus extensas aplicaciones,
los PDMS han sido empleados en formulaciones de productos
en spray. Aparte de Iigeras molestias, no se han encontrado
efectos nocivos a niveles de exposición de 44OO ppm. No se
ha definido valor limite para eI nivel de concentración de
silicona. Sin embargo, este valor lÍmite deberá depender
básicamente de la seriedad de l-as molestias producidas en
l-05
Iugar de Ia toxicidad.
EI lÍquido de silicona se encuentra entre los productos
menos peligrosos de todos los quÍmi-cos industriales-
a-7 -Z Contaninación Ambiental
A.7-2.7. Estudios de Toxicidad. Todos l-os estudios conducen
a indicar un nivel rnuy ba jo toxicidad de los PDI'{S. No se ha
obtenido alguna evidencia que pueda sugerir bioacumulación.
8-7.2-2 Contaminación de Suelos. Los enlaces de PDMS
sufren hidrólisis y reacciones de descomposición en
contacto íntirno con eI suelo. Se ha demostrado que los
suelos poseen una actividad catatÍtica proveniente de sus
componentes arcillosos. Este fenómeno es aprovechado en Ia
fabricación de silicona, cuando sil-oxanos cÍclicos son
convertidos a mezclas equilibradas de cíclicos y polÍmeros
lineal-es. Los estudios han rnostrado que los PDMS en
contacto con el suelo son convertidos en compuestos
cÍclicos y de hidrólisis.
Los compuestos cfclicos son volátiles y pueden escapar a Ia
atrnósf era mientras l-a continuación del- proceso de
hidróIisis producirá derivados que en úl-tirnas se disuelven
en l-as fuentes de agua.
106
8-7-2.3 Contaminación del Aqrua con los Productos Solubles
de Ia HidróIisis de los PDlltS- Luego de establecerse Ia
solubilidad de los productos de hidróIisis de los PDMS aI
entrar en contacto con eI suelo, fue necesario llevar a
cabo estudios de descornposición. Se encontró que eI metano
es uno de los productos de esta reacción, mientras el
silicio es convertido en ácido si-Iícico. Los resultados
finales mostraron que 1os productos de la hidrólisi-s de
PDMS no son estables y su acumulación en las fuentes de
agua no es posible.
a-7.2-4 Acumulación en la Atnósfera. Los metilsiloxanos
entran en la atmósfera como resultado del proceso
catalÍtico producido aI encontrarse en contacto con el
suelo. Los estudios realizados rnuestran que estos productos
no persisten en Ia atmósfera.
Los PDljlS han mostrado que sufren degradación quÍmica
arnbientalmente. Los productos resultantes de Ia
catalización sufren aún más degradación a1 entrar en
contacto con eI agua y con Ia atmósfera convirtiéndose en
productos de oxj-dación no tóxicos. De esta manera, a pesar
de Ia reconocida resistencia a Ia oxidación de los PDMS,
los elementos aislados molecularmente no presentan ningún
tipo de resistencia a Ia degradación arnbiental.
LO7
8.8 PELTGROS DE EXPIOSIÓN E TNCENDIO DEL LÍQUIDO DE
SILICONA EN TRANSFORI,IADORES
Los riesgos de incendio y explosión de un transformador
eléctrico están directamente relacionados con las fallas
internas y la presencia de arcos. Un arco en un
transformador causa la descomposición casi inrnediata del
IÍquido circundante en qases combustibl-es y no
combustibles, y propaga una onda de choque a través de1
resto del- líguido. Con un arco de suficiente potencia y
energÍa, Ia onda de presión y su reflexión romperán el
tanque de1 transforrnador. AI rornperse eI tanque aparecerán
arcos posteriores debido a Ia pérdida de aisl-amiento, alquedar partes energizadas expuestas, por el derrarnarniento
del lÍquido. Puesto eu€, se encuentra oxÍgeno presente, elgas cornbustible generado puede incendiarse y hacer arder
el aceite vapori-zado por la onda de presión causando que
IÍquido encendido sea expulsado de manera violenta desde el
tanque.
8.8.1 Evolución de Gases en Condiciones de Arco en Líquido
de Silicona y Aceite l¡lineral
8.8-1.1 Comportaniento Ante un Arco a Niveles Bajos de
Corriente. La ruptura eléctrica de l-a silicona da como
resultado la formación instantánea de sólidos enLre dos
electrodos fijos. Un trpuenteI gelatinoso consistente de
108
silica y carbón se forma a través del gap de los
electrodos. Las características de este puente son
directarnente dependientes de Ia energÍa inicial de entrada
en eI arco de corriente. EI arco es generalmente extinguido
y Ia generación de gas es reducida o el-iminada
completamente.
Para mantener un arco de corriente por un período de tiempo
fue adoptado un método de ensayo usando electrodos
giratorios. La Figura 19 nuestra el recipiente de prueba
con l-os electrodos. El recipiente de prueba es un vaso de
3OO mt. EI electrodo fijo es un vástago de 3 mm de diánetro
y e1 electrodo nóvil es un disco movido por un motor de
velocidad regulable dispuesto fuera deI recipiente. La
velocidad del disco rotativo fue variada entre 24 Y :.-2o
rpm. EI gap entre los electrodos fue ajustado a 0.8 mm. El-
recipiente de prueba y 1os electrodos fueron lirnpiados
mediante proceso supersónico y secados antes de La prueba.
Se trabajó con aceite mineral y silicona desgasificados
con niveles de humedad por debajo de 10 ppln. EI
espacio restante entre Ia superficie det 1Íquido en el
interior del recipiente fue l-lenado con nitrógeno. La
potencia eIéctrica de prueba se obtuvo de una fuente de
voltaje de 33 kV y las corrientes de arco fueron
controladas por reactores desde 1-00 hasta 1-000 mA. La
energÍa del arco fue calculada a partir de las mediciones
109
FTGURA
l-. Vaso de Prueba2. El-ectrodo Giratorio3. Electrodo Fijo4. Disco de Acero5. Irnán6. Motor
L9. Equipo de Prueba para GeneraciónNivel-es Bajos de Corriente
de Gases
1_10
de Ia tensión y corriente del arco. Los gases obtenidos
la parte superior de1 recipiente fueron extraÍdos
analizados por cromatografÍa de g'ases (GC) .
La Figura 20 muestra los gases generados como una función
de la corriente de arco. La evolución de los qases en
silicona es trazada en tres curvas representando 1as
condiciones del electrodo; estático, girando a 24 rprn y 1-20
rpm. Para los el-ectrodos estáticos el volumen del lÍquido
de silicona está a 10 nl/kItü debido aI rrpuenteil sólido a
través de los el-ectrodos. Cuando Ia velocidad del electrodo
nóvil es incrementada Ia cantidad de qases qenerados se
incrementa de manera considerable. Para una velocidad de 24
rpil, eI volumen de qas desarrollado disrninuyó de 40 a 20
nI/kW con incrernento de la corriente. Esta disminución es
de nuevo debida a Ia formación de sóIidos. A una velocidad
de 1-20 rpm, e1 volumen de gas desarrollado es de 37 mJ-/kW
y es altamente dependiente de l-a corriente. Una comparación
con e1 aceite rnineral fue llevada a cabo, y muestra que Ia
cantidad de gas producido es constante y no depende de Ia
condición de los electrodos o la corriente. E1 volumen
registrado para eI aceite mineral- es de aproximadamente
45 nllkW.
Et análisis de la cornposición de gases es mostrado en Ia
Tabla 23.
en
111
B¡1
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tr()u(n0)u)(6
ooo€+)E
0500_L@Corriente tnAl
FIGURA 20. Gases generados como Función de la CorrienteArco a Niveles Bajos de Corriente
Silicone Liqutd ifr"d .
]-72
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aoEfút,olrorh
a().-lÉtstl)oafúU
(fIoi¡
4F]m4F
113
8.8.1.2 Comportamiento Ante un Arco a Niveles lledianos de
Corriente. El- recipiente de ensayo y l-os electrodos son
mostrados en Ia Figura 2L. La presión en eI recipiente de
vidrio es rnedida nediante un tubo de mercurio (manómetro
diferencial). EI volumen del recipiente es de
aproximadamente 7300 nl. Los electrodos usados fueron del
tipo esférico con I2.5 mm de diárnetro. EI gap entre los
electrodos se ajustó a 2 mm. Para 1a prueba se empleó
aceite mineral y IÍquido de silicona previamente
desgasificados. A1 igual que en el ensayo anterior e1
espacio restante del lÍquido se llenó con nitrógeno. EI
voltaje aplicado fue de 6.9 kV y 1as corrientes de 10, 15
y 25 Amp. Nuevamente los qases desarrol-lados fueron
extraÍdos y analizados mediante la cromatografÍa de gases.
La relación entre eI volurnen de gas producido y Ia energía
de entrada al arco son mostradas en la Figura 22. Estas
curvas muestran una relación linea1 para Ia silicona y eI
aceite mineral. La pendiente de Ia curva indica una
evolución de 43 ml/kVJ para eI lÍquido de silicona y
50 m1/kw para e1 aceite mineral. A estos nivel-es de
corriente medios, los productos sóIidos del arco en
silicona no permanecieron en medio de los electrodos debido
a las fuerzas dispersando las partfculas en el Iiquido. Los
gases resultantes de 1a descomposición bajo condiciones de
arco a corrientes medianas son mostrados en Ia Tabla 23.
LT4
FTGURA 21. Equipo de Prueba para Generación d.e GasesNiveles Medios de Corriente
200
t50
r00
Minerol OllSiliconc Liquid
1.0
EnergÍa del Arco tkwl
FTGURA 22. Gases generados como Función de ra EnergÍa deArco a Niveles Medios de Corriente
T
a
0
-tÉ
(/]oo(útic,Éa)tn
U¡(ú
()o
+J
Ei
15
o+J
(6
U
11s
8.8.1.3 Conportamiento Ante un Arco a Niveles Altos de
Corriente y Condiciones de Explosión. En los experimentos
con alto nivel de corriente, una gran cantidad de energía
fue disipada en el lÍquido causando una rápida
descomposición con giran desarrollo de gases. EI recipiente
por 1o tanto, necesita La resistencia y desernpeño de un
tanque de transformador. Para esta prueba fue usad.o un
tanque de acero como e1 de Ia Figura 23. Un manómetro
diferencial fue conectado al tanque para medir la elevación
de presión dentro del transformador, una vez ocurriera eI
arco eléctrico. Una vez se originó eI arco, los gases
obtenidos fueron medidos asÍ:
1. EI IÍquido fue sometido aI arco y el rnanórnetro
diferencial indicó 1a el-evación de presión dentro de1
tanque por desplazamiento del Iíquido en eI tubo del
manómetro.
2. Fue removida la cantidad de lÍquido necesaria para que
la columna en el tubo alcanzara la altura que tenÍa antes
del arco.
3. Et volumen del líquido extraído permitió determinar eI
volumen de gases generados en el tanque.
Los IÍquidos usados en Ia prueba fueron saturados con aire,
FIGIIRA 23. Tanque de PruebaNiveles Altos de
para GeneraciónCorriente
1-16
de Gases a
L17
puesto que se pretendía simular las condiciones reales de
un transformador. El circuito eléctrico es mostrado en Ia
Figura 24. La capacidad temporal de la fuente de
cortocircuito es de 5.5 MI^¡. Las condiciones de la prueba
fueron:
Tensión aplicada 26 kV
Prueba de corriente I, 5 , 10 y 20 kArnp
Duración del arco 33.5 y 5O ms
Espaciamiento entre electrodos 50 nm
La relación entre eI volurnen de gas generado y Ia energria
del- arco disipado para e1 1Íquido de silicona se muestran
en Ia Figura 25. La pendiente de Ia curva muestra
aproximadamente 100 nl/kl{, 1o que es cerca de dos veces elvalor registrado a corrientes medianas.
8.8-1.4 Prueba de Explosión de Lfquido de Silicona en un
Tanque de Transfornador. Pruebas de explosión fueron hechas
usando el mismo modelo de tanque l1eno con silicona. La
duración del arco se hace mayor que Ia de una prueba
convencional, con el fin de determinar e1 tienpo requerido
para Ia ignición y encendido de la silicona.En Ia primera prueba, üD arco de 10 kAmp fue forzado a
través del liquido de silicona por 2 ciclos (60 Hz). La
presión dinámica se elevó en Ia parte superior y loscostados der tanque fueron examinados con ros dos sensores
118
G : Generador de Cortocircuito52s: lntemtptorTr : Transformador de Cortocircuito52: BreakerT : Tanque de Prueba
FIGIJRA 24. Circuito para PruebaCorriente
aou)
vÉoI
+J:OYF{ lY
.z{ Oo;1
+Jg
O
Niveles Altos de
x 102
2ú
orlLiquld
t00 200
EnergÍa del Arco tkWl
Gases generados como Función de la EnergfaArco a Niveles A1tos de Corriente
t ¡ Minerol' Silicone
FTGURA 25. de
119
de Ia Figura 23.
Estas condiciones de arco no condujeron a una explosión o
a una ruptura del tanque del transformador. Un oscilograma
tÍpico del desarrollo de presión en eI tanque a la
corriente de prueba es mostrado en la Figura 26. La máxima
presión registrada en Ia parte superior del tanque y en
los costados a través de los sensores fue de 1.3
kg/em'.
La corriente de arco fue incrementada a un nivel de 20 Karnp
y la duraci-ón a 6 ciclos (60 Hz) para obtener una explosión
en el tanque del transformador. Aún bajo estas severas
condiciones de arco, flo hubo un desarrollo de presión que
condujera a una catastrófica explosión del tanque.
8.8.1-5 Hedición de Evolución de Gases en Lfguido de
Silicona y Aceite llineral. La Tabla 23 muestra un anáIisisde los gases desarrollados durante diferentes condiciones
de arco para eI aceite mineral y Ia silicona. Estas
condiciones incluyen corrientes desde menos de 1 Amp hasta
más de 26 Anp. Los resultados muestran que el- hidróqeno (H=)
representa cerca del- 70? de volumen de gas desarrollado en
lÍquido de silicona bajo condiciones de arco. Tanbién es
importante notar la considerable generación de rnonóxido de
carbono (CO) y nuy baja qeneración de etano (C=H,) a partir
: ,ni de Cccidentc
Br 8Lt0 i ECAi ui,;v¿.:.r. ',1 ¡
I sr";t.tli
r20
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15
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c
3|,4
vraaca
É.alto
L
I2T
del acetileno en eI líquido de silicona durante eI arco.
Esto, ۖ contraste con el- aceite mineral que no muestra aI
menos trazas de CO sino cantidades sustanciales de (CrH=)
además de Hr. La composición relativa de los gases generados
en los dos lÍquidos no cambia rnucho con el incremento de Ia
corriente o para diferentes condiciones de el-ectrodos. EI
análisis de los gases disueltos en eI aceite del
transformador es usado frecuentemente para examinar las
condiciones de un aislamiento (que pudieran l-levar
potencialmente a una falla).
EI volurnen de gas obtenido en diferentes condiciones para
1Íquido de silicona y aceite rnineral para diferentescondiciones de arco y electrodos son resumidas en l_a
Tabla 23. Los cálculos estirnados en 1a tabla son basados en
l-as enerqías de enlace teóricas de l_as moléculas de los1Íquidos. Excepto para condiciones especiales de baja
corriente de arco en silicona, discutidas anteriormente, elvolumen de gas desarroflado fue eI casi el mismo para 1os
dos IÍquidos y se incremento drásticamente para altosniveles de corriente. No obstante, se debe tener en cuenta
que las pruebas en el tanque de acero a altas corrientesfueron efectuadas con IÍquido saturado de aire y parte det
vorumen de gas rnedido fue causado por este aire riberado en
er espacio del tanque durante ]a prueba de arco. cárculos
basados en Ia rnedición de l-a evorución de N, y 02 indican
L22
que la rata de evolución de gas es aproximadamente 50 mI/kVü
a niveles medios v altos de corriente.
Generalmente, s€ podrÍa establecer que los principios de
diseño aplicados a transformadores en aceite mineral pueden
también ser usados en transformadores en lfquido de
silicona.
A-A.2 Flamabilidad del Líguido de Silicona y eI Aceite
Hineral Bajo Condiciones de Arco. Es sabido que eI lfquidode silicona tiene un alto punto de chispa y flameo, y un
bajo cal-or de combustión. Estas caracterÍsticas indican un
bajo riesgo de flanabilidad para eI líquido de siliconapero no proporcionan toda la información requerida para
estimar eI riesgo de incendio de un transformador en aceite
mineral. Para estudiar el comportamiento de Ia siliconabajo condiciones de fuego se llevaron a cabo l-as pruebas
antes mencionadas.
Estas pruebas demostraron gue Ia gran separación entre eIpunto de chispa y el punto de flameo para e} lÍquido de
sil-icona tiene una influencia significativa en la ignicióny combustión de1 J-Íquido en el tanque. En el aceitemineral, Ia rápida vaporización del aceite causa que eIpunto de flameo sea sólo unos pocos grados mayor que elpunto de chispa. Esto significa que el fuego se propagará
L23
rápidamente sobre 1a superficie del aceite.
Er peligro de incendio del líquido de silicona en un tanque
roto por una exprosión de arco interno fue evaluado en un
tanque abierto. Bajo un arco, gases cornbustibres fueron
desarrorlados en ros erectrodos, y ardiendo se movieron
rápidarnente hacia 1a superficie donde ardieron
viorentamente en presencia de oxígeno. cuando er arco fue
mantenido por un largo perÍodo, fa superficie de lÍquidofue carentada hasta el punto de franeo y er ríquido ardió.El procedirniento de prueba usado fue sostener un arco en elríquido bajo condiciones de voltaje y corriente constantes
hasta que el- fuego fuera establecido. El tiempo de
desarrorlo de fuego fue registrado y usado para estirnar er
riesgo de incendio der rÍquido de sil-icona y er- aceitemineral-. La corriente de arco varió desde 10 Amp hasta
20 kAmp.
8-8-2-1 Ensayos de rncendio en condiciones de Arco de
I{edianas corrientes. La Figura 27 muestra e1 tanque de
prueba y el circuito eréctrico usados. Er tanque empreado
tenÍa un diánetro de 1BO mm y una altura de 65 ilr,conteniendo l-350 mr de 1íquido. La parte superior deltanque fue abierta y los electrodos montados en tresniveles bajo Ia superficie del lÍquido , LO, 20 y 30 mrn. Un
voltaje de 6.9 kv y corrientes de 6.1 y 13 Amp fueron
FIGURA
l2c 52S
Trt( ó.5k V/
2t 0v)
52s : Intenuptor52 : BreakerT11 , Tr2: TransformadorL : Reactor Limitador de ConienteV : Vaso de Prueba con Electrodos
27. Tanque y Circuito Enpleados parade Flamabilidad ante Arcos deCorrientes
L24
Ia PruebaMedianas
Tiz(2r0v /
125
aplicadas a los electrodos. Los lÍquidos fueron mantenidos
a una temperatura ambiente de 30"C.
Los resultados de Ia prueba se resumen en Ia Tabla 24.
tabla rnuestra que eI tiempo para alcanzar fuego en
Iíquido de silicona es de 3 a 6 veces mayor que
necesario para alcanzar fuego en el aceite mineral.
8.A.2.2 Ensayos de Incendio en Condiciones de Arco de
Altas Corrientes. El tanque de prueba usado es el que se
muestra en Ia Figura 23, pero la cubierta det tanque fue
removida y el- IÍquido expuesto a aire. Los electrodos
fueron situados en el lÍquido a una profundidad de 50 mm de
1a superficie del 1íquido y el gap entre el-ectrodos fue de
50 nm. Inicialmente Ia silicona fue calentada hasta los
l"7O"C y e1 aceite mineral a 120"C antes de que 1a prueba de
arco fuera realizada. EI voltaje aplicado fue de 26 kV y
Ias corrientes fueron de 10 y 20 kAmp. La duración del arco
fue de diez ciclos a 60 Hz, (L67 ns). La qran potencia del
arco dio como resultado que fueran expulsados a1 aireIíquido y grases acompañados de fuego. Et aceite mineral
explotó violentamente y grandes cantidades de humo negro
fueron producidas durante eI arco. Una vez Ia corriente de
arco fue interrumpida, e1 aceite rnineral continuo ardiendo.
En el caso del lfquido de silicona, €I arco tarnbién causo
una explosión pero una yez el arco fue suspendido, eI
La
eI
eI
1íquido de
hacer notar
capa blanca
1,26
siLicona cesó inmediatamente de arder. Cabe
que la celda de prueba fue cubierta por una
de silica en Ia superficie del líquido.
r27
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$(\4FlE¡4F
9. CONTAITIINACTÓN Y RECT]PERACIÓN DEL LÍQUIDO DE SILICONA
La contaminación de1 lÍquido de silicona puede ocurrir de
diferentes naneras. Para asegurar eI desernpeño apropiado
del IÍquido de silicona, este debe mantenerse tan linpio y
puro como sea posible. La recuperación del 1íquido
contarninado es posible y depende de su origen.
9.1 CONTAüINACION CON AGUA
En la valoración de la calidad de un sistema
aislante Iíquido-sólido, los valores de humedad retativadel papel impregnado en 1Íquido es de mayor significado que
eI contenido de agua en ppn del lÍquido. por Io tanto, para
comprender e1 comportamiento deI sistema silicona-papeIbajo exposición aI aguar €s necesario estudiar Iatransmisión de agua a través de1 1íquido al só1ido, y rnedir
Ios cambios asociados a l-as propiedades e1éctricas deI
só1ido.
La absorción de agua y disipación en eI papel irnpregnado es
L29
monitoreada mediante pruebas de resistencia eléctrica, así
se ha establecido que el sistema aislante sil_icona-pape1
puede disipar agua a una razón mayor que un sistema
aceite-pape1. Medicj-ones de resistencia en sistemas
silicona-papeI han mostrado proporcionar una indicación
más sensitiva de la contaminación con agua que las
mediciones de factor de potencia. Ha sido mostrado que larigidez dieléctrica de los sistemas sil-icona-papel no es
afectada de manera adversa por los altos contenidos de
agua.
9.1-.1- Aspectos Generales. Durante sus años de uso como
lÍquido dieléctrico, el askarel mostró tener una elevación
más rápida de humedad, y ser nás difícil de limpiar que eI
aceite mineral. La contaminación de ros sistemas aislantestiene impacto directo en tres áreas de desempeño,- acelerad.o
envejecimiento del sistema, rigidez dieléctrica reducida
del lÍquido, y mayores pérdidas en el sisterna aislante. Un
transformador secado de manera no adecuada a1 rnomento del
ensamble podrÍa experimentar envejecimiento acelerado que
lIevará a un fal]o acel-erado. Todos ros 1Íquidos aisrantes
exhiben diferentes grados de solubilidad de agiua. La
presencia de agua tiene el efecto de disminuir la rigidezdieléctrica del Ifquido. Es necesario una profunda
comprensión de la importancia y mecanismos de contaminación
por agua para evitar falsas concrusiones y procedimientos
130
inadecuados cuando se trata con sistemas aislantes en
silicona-papel. Esta comprensión es lograda por et
estudio de Ia transmisión de agua a través del tÍquido a Iafase sóIida y Ia rnedición de Ios cambios asociados en las
propiedades eléctricas det sistema aislante.
9-L.2 Solubilidad del Agua. Todos los lfquidos aislantesexhiben diferentes grados de solubilidad de agua, cad.a uno
reaccionando de manera diferente en cuanto a su desempeño
dieléctrico bajo un nivel particular de contaminación de
agua. El nivel de saturación del agua en los lÍquidos,particularmente orgánicos, cambia conforme eI Ifquido se
envejece y oxida. Por 1o tanto, se convierte en una difÍciltarea relacionar Ia contaminación por agua con eI desempeño
dieléctrico sin considerar el tipo de lÍquido, su edad y
otras propiedades. Por ejenplo, cuando se analiza aceite
rnineral, s€ debe tornar en cuenta la condición del aceite(Número de Neutral-ización, Tensión Interfacial, Color,
etc. ) , edad de la unidad, y el porcentaje de carga o
ternperatura de operación, a fin de determinar el efecto del
agua sobre el lÍquido. Conforme ocurre la oxidación del
aceite, este desarrollará un alto valor de saturación de
agua en iguales condiciones externas de presión parcialdel vapor de agua comparado con un aceite nuevo. Este
fenórneno es debido en parte a ra presencia de contaminantes
polares disueltos en eI líquido, resultantes del
131
envejecirniento, y a Ia presencia de fibras suspendidas
celulosa y polvo los cuales mantienen l_a humedad en
liquido.
Un aceite mineral nuevo presenta un nivel de saturación de
aqua de 50 ppm a zO"C. En contraste, aceite tomado de un
transformador relativamente nuevo tendrá un nivel de
saturación de entre l-50-180 ppn a la misma tenperatura.
A diferencia det aceite nineral, Ios lÍquidos sintéticoscomo la silicona y el- askarel muestran un mayor grado de
estabilidad en cuanto a los cambios de Ia solubilidad d.e
agua con el paso del tienpo. La Figura 28 ilustra lasolubilidad del agua de diferentes Iíquidos aislantes en
condiciones de equilibrio para varios valores de humedad
relativa. Estas curvas son representativas para líquidosnuevos. Como se puede ver, hay una gran deferencia para Iasorubiridad del aqua entre ros rfquidos en condiciones de
equilibrio. La Figura 29 relaciona la tensión de ruptura
A.C. como una función del contenido de agua. La Figura 30
rel-aciona 1a rigidez dieléctrica de la silicona con Iahumedad rel-ativa del lÍquido. Es de recordar que eI agua
total- presente en un IÍquido aislante está compuesta del-
aqua disuelta, y si el contenido está por encima d.el punto
de saturación por er aqua libre o en exceso. Es bien sabido
que eI agua disuelta es Ia de mayor impacto en Ia vida d.el
aislamiento y en su desempeño.
de
e1
l¿10
.9
E 120
,i 10o
3eol¿E;& 40.g_E:5206(/) o
0 20 50 100 r50 2U) 80
Contenido deAgua ffil
T32
0 10 20 30 40 50 60 70 m 9{t 100
Humedad Relativa
FTGURA 28. Sol-ubilidad det Agua de Varios LfquidosAislantes
xIE
o-
€cIv,ol-
80
70
60
50
¡l{¡
3{'
20
10
0
Tensión de RupturaContenido de Agua
FTGURA 29. como una Función del
108
'6
4
J
E=q=lÉ. 1
€856tn
É4
133
RelativaFIGURA 30.
0 20 40 60 80 100
Humedad Relativa [%]
Tensión de Ruptura contra Humedad(ASTM D877 ) para LÍquido de Silicona
134
9.1.3 Rata de Absorción de Agrua. En la mayoría de las
aplicaciones prácticas, incluyendo eI nanejo de los
Iíquidos aislantes, la rata de absorción y disipación de
agua es muy importante. 1a determinación de las ratas de
absorción es muy dificil en Ia práctica debido a que
depende de 1a estructura particular del l-Íquido. E1 tamaño,
forma y área de contacto dentro del lÍquido incide en lavelocidad a 1a cual eI líquido alcanza su condición de
equilibrio de agrua.
La Figura 31 ilustra Ia rata de absorción de agua para
aceite mineral y askarel a diferentes valores de humedad.
De nuevo, €s notorio que la habilidad de absorción de los
IÍquidos varÍa considerablemente, con e1 askarel
absorbiendo agua mucho más rápidamente que eI aceite
mineral. Pruebas sinilares han sido hechas en lfquido de
silicona y se muestran en Ia Figura 32. Debe tenerse en
cuenta que 1a configuración de 1os datos para 1a prueba en
lfquido de silicona es diferente a Ia realizada para aceite
mineral y askarel, y por 1o tanto una comparación directano es posible. La relación entre eI área de contacto y Iaprofundidad de1 fluido es mayor para el Ifquido de siliconaobteniendo una mayor rata de absorción de agrua. Si se
supone que hay una relación lineal entre e1 tamaño de las
muestras y eI tiempo de equilibrio, eI Iíquido de siliconaes similar al- askarel respecto a la rata de absorción de agua.
oItfA
r¡o
fl0
to¡¡ta
L¡o
4¡
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135
Trüatnr dT.üdmar aa¡al_
¡F60¡ta
Días de Expostcton
Tiempo para Equiliho- Llquido de Silicona- 25'C- 200 ml de líquido bajocondiciones estáücas
¡to 50
Hras
FTGURA 3l-' Rata de absorción para el Aceite Minerar y elAskarel
1to
170
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r50
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120
tf0100
90
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6o
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¡t0
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30
20
t00
01020s
AbsorciónSilicona
FIGURA 32. y Disipación de Agua en eI LÍquido de
1_36
9 -I-4 Absorción de Agrua de Sistenas Aislantes. La
i.mportancia de la transnisión de agua se puede comprender
mejor si miramos en forma gIobaI eI sistema aislante del
transformador. Se ha encontrado que diferentescaracterÍsticas inportantes en 1os papeles aislantesimpregnados son función de su humedad relativa. Estos
parámetros incluyen Ia resistencia de aislamiento, pérdidas
dieléctricas, y estabilidad térrnica. En los transformadores
inmersos en Ilquido existe gran relación entre los
aislamientos sólidos y lÍquidos. EI agua disuelta en lossistemas aislantes alcanzará una condición de equilibrio,con el contenido de agua del papel como volumen más
representativo. Los materiales de celulosa comúnmente
encontrados en transformadores son muy higroscópicos, con
la capacidad de absorber agua en l-a misma magnitud que lasilica ge1. AsÍ, como es de esperarse, celulosa seca
inmersa en un IÍquido aisl-ante húmedo deshid.ratará eIlÍquido capturando l-a mayor parte de la humedad. El proceso
contrario también sucede y consiste en que riquido aisranteseco absorberá humedad de cerulosa expuesta previamente a
un ambiente húmedo. Por Io tanto, €I IÍquido ajustará l-a
humedad relativa a un valor igual al_ de la celulosa, y laevaluación de un sistema basado sóIo en un valor de
contenido de aqua en ppm no serfa representativo.
Er rfquido muestra un comportarniento similar at der askarer
137
y el aceite mineral en 1o que se refiere a Ia transmisión
de humedad en eI aislamiento sólido de1 transformador.
En todo caso, Ia saturación de Ia silicona y Ia condición
de equilibrio con papel son conpletamente diferentes del
aceite. Es por esto rnás representativo tratar con eI estado
estable de humedad relativa en lugar de ppn de agua en e1
IÍquido. La condición de humedad relativa de un sistema de
aislamiento impregnado en lÍquido deberá ser monitoreada
por eI desenpeño del factor de disipación o pruebas de
Megger en los devanados sobre un perÍodo de tiempo ytemperatura. EI resultado debe luego ser analizado por lasobservaciones de tendencias o ratas de cambio de Ios
valores. Para investigar las ratas de transmisión de
humedad de aceite mineral y lfquido de silicona y sus
efectos en las propiedades eléctricas en devanados con
aislamiento de papel impregnado, fueron llevadas a cabo
pruebas determinando er irnpacto de ra humedad en er factorde disipación y resistencia de 1os compuestos. para ta1 finse uso una celda Balsbauqh tipo LD-3 de tres terminales.
Dos hojas de papel Kraft de O.OO5 pulg fueron puestas
dentro de la celda, y esta luego llenada con eI respectivo
lÍquido. La cerda fue desgasificada y puesta en condiciones
de humedad relativa del 952. Los valores de factor de
disipación y resistividad fueron registrados antes y
durante ra exposición a ra hurnedad. Los resurtad.os de
138
Tabla 25 indican un incremento en el factor de disipacióny una disminución en la resistividad para ambos lÍquidosdurante ra exposición a la humedad. Er principar resurtado
de este experimento es que la resistividad es un indicador
más sensibre de ra contaminación por aqua que l-a nedición
del- f actor de disipación. La resi_stividad cambió en un
factor de cinco comparado con ros dos factores en rnagnitud
del factor de disipación.
De acuerdo con estos resultados, será más efectivomonitorear la absorción de agua der aislamiento de paper
inpregnado por rnedición en ros cambios de ra resistenciader papel del devanado a tierra. se construyeron devanados
de transforrnador para comparación de 1as ratas de
transmisión de humedad del aceite mineral y de ra silicona.se construyeron ocho bobinas, cuatro fueron impreqnadas con
IÍquido de silicona y cuatro con aceite mineral.
Este estudio fue dividido en dos partes. Una, para
investigar ]as ratas de transmisión a través de un gran
volurnen de fruido (en proporción al tamaño de ra bobina) en
un transforrnador de tanque abierto a 1a atmósfera. En
sequndo rugar, para estudiar las ratas de transmisión de
agua a través de capas delgadas de lfquido representando un
transformador desencubado con la bobina para reparación.
Todas 1as bobinas fueron procesadas idénticamente siendo
L39
c\OtNcO@(o{Cq-l OtO@@cnC\ C\¡ ..{ <f C\ CO C\¡()OO()()-l (\o()ooooco
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precalentadas antes de la irnpregnación, con lÍquidos secos
desgasificados. Después de 1a impregnación, dos bobinas de
silicona y dos de aceite mineral fueron puestas en una
cámara de humedecimiento a un 952 de humedad relativa.Mediciones de Megger fueron hechas diariamente. Los
devanados restantes (2 en silicona y 2 en aceite rnineral)
fueron inmersos 237 mI del respectivo fluido y tarnbién
puestos en l-a cámara de humedecirniento. Mediciones de
meqqer fueron hechas diariamente. Todos l_os devanados
presentaron inicialrnente una impedancia infinita. Después
de un tiempo todos los fueron puestos en una cámara a una
humedad relativa del 5OZ, y luego en un horno a 105"C. Las
Figuras 33 y 34 relacionan Ia resistencia como una función
der tiernpo y del arnbiente. Er model-o de silicona se nantuvo
a una irnpedancia infinita por un perÍodo de g dfas, a una
humedad relativa del 952, antes de mostrar signos de
transmisión de humedad en Ia bobina. Esto podrÍa
representar un transformador expuesto a una humedad
rerativa der 952 durante 9 dÍas con ra parte superior del
tanque vacÍa. Es de notar que el aceite mineral tuvo una
rata de transmisión de humedad menor que Ia silicona.Cuando las bobinas fueron expuestas al horno de 105"C, el_
aceite rnineral mostró nuevamente su baja rata de
transmisión de humedad requiriendo un tiernpo mayor para
secar er papel de ra bobina que del sistema de siricona. La
caÍda en los val-ores de resistencia después de ser
100,000M
10,000M
.8 r,ooor¡
5 10oM
g 10M
.rE 1M
.E rooKfr toK&rK
e'q, ro* -[E9lHumedad Relativa I nmeOaO fitanof
0 15 30 45 60 75 90 115
Días de Exposición @25'C
Bobina Irnpregnada Ba jo LfquidoExpuesto a l-a Hurnedad
------\aI
\
_ Silicona
-- Aceite Mineral
\p .&"\-...--q-.L/ 't
I.. \,
130 1¡15
FIGTJRA 33. de Silicona
100,000M
10,000M
p r,ooonn
o 100M
6 tort¡
31MI rooKp roK
1K20 30 40 50 60 70 80 90
DÍas de Exoosición @ 25'C
Bobj-na Expuesta a Ia HumeciadFTGURA 34.
L4T
introducidas l-as bobinas en eI horno es debida a Ia humedad
siendo conducida en el- devanado desde eI lfquido
circundante, antes de que eI sistema alcance el equilibrio
térmico.
Un caso más práctico es mostrado en Ia Figura 34. Este
podrÍa representar la bobina de un transformador
desencubado para reparación y expuesta a gran humedad. En
este caso, la rata de absorción de humedad para el lÍquidode s j-licona y el aceite rnineral es idéntica. Esto es sólo
en apariencia, puesto que la silicona disipará mucho más
rápido el agua, bajo calentamiento, eu€ eI aceite mineral_.
AsÍ, la silicona proporciona un secamiento mas rápido y
efectivo por métodos convencionales de temperatura y vacÍo.
Ia Figura 32 proporciona una indicación adicional de Iarápida rata de secamiento aún bajo condiciones de
temperaturas rnoderadas de secamiento como 45"C.
9.1.5 Secado del Sistena de Aislaniento. La experiencia en
eI procesamiento y la fabricación de1 lÍquido de siliconay transformadores inmersos en silicona ha mostrado que eI1Íqui.do puede ser limpiado a muy bajas condiciones de
humedad relativa usando técnicas convencionales de vacio ytemperatura. Los grandes fabricantes de silicona usan eImismo tratamiento de termovaclo para secar ros devanados.
Los pequeños fabricantes realizan carentamiento en horno y
r42
luego del ensamble aplican vacÍo aI tanque con eI fin de
obtener un transformador de alta calidad dieléctrica. Para
acelerar eI movimiento de Ia hurnedad desde las capas
internas de la bobina a la interfase de aire y luego de
allí aI exterior, s€ emplea generalmente un procedimiento
de aplicar vacÍo de I-2 mm torr a 105"C por un perÍodo de
L8-24 horas. Una temperatura más el-evada tendería a
disninuir e1 tiempo de secado, sin embargo, para minimizar
1a degradación térrnica de Ia celulosa, y mantener eI costo
de1 sisterna de vacío razonable, se escoge Ia temperatura de
105"C. Cuando se reparan devanados previamente impregnados,
el tiernpo para el secado debe ser extendido a 48 horas para
compensar las ratas de difusión y disipación del aqua. Si
se requiere de una reparación en e1 canpo y no se dispone
de un sistema de vacfo, s€ recomienda repetir un tiempo de
secado de 48 horas.
9 -L-6 Gases y Remoción de Gases por lledio de
Desgasificación. Los 1Íquidos dieléctricos deben ser
procesados en equipos de termovacfo antes de ser puestos
servicio en transformadores de potencia. El- lÍquido debe
tener un contenido bajo de impurezas para mantener unas
buenas propiedades dieléctricas, asf como un bajo contenido
de agua disuelta y aire. Los líquidos con aire disueltoposeen un bajo punto de saturación de agua. La
desgasificación mediante vacfo es una buena práctica a
L43
realizar durante eI llenado de Ia unidad a fin de reducir
el contenido de aire disuelto. La técnica de flenado por
medio de vacío está linitada por Ia capacidad de vacío gue
eI tanque puede soportar.
En Ia práctica se ha encontrado que eI agua puede ser
extraÍda del 1Íquido de sil-icona con un desgasficado
convencional a presiones de vacio moderadas, entre 1-2 mm
torr y a temperaturas entre 20 y 80"C. La rata de flujousada en alqunos de estos desgrasificadores está entre 15-30
litros por rninuto.
9.2 CITROS ItrDTOS DE CONTAIIINACIOII
Aunque no son tan frecuentes como la contarninación por
agua, existen tarnbién otros medios de contaninación para eI
1Íquido de silicona.
9.2-I Contaminación por Partículas en Suspensión. Las
partícu1as en suspensión afectan básicamente la rigidezdieléctrica del IÍquido de silicona. El grado de incidencia
depende del origen de las partÍculas y de su concentración.
EI nétodo recomendado para Ia elirninación de partÍculas en
suspensión es eI filtrado acompañado de vacÍo a fin de no
perrnitir Ia gasificación del líguido.
L44
9.2.2 Contaminación por Compuestos Originados Durante un
Arco. El líquido de sil-icona se torna de un color entre
blanco y gris después de un severo arco. Esto es debido a
la formación de carbono, dióxido de silicio, y silicona
gelatinosa de alto peso molecular, la cual permanece en
suspensión. E1 efecto es la disninución de Ia propiedades
dieléctricas, especialmente Ia rigidez eIéctrica. Los
productos derivados del arco en lÍquido de silicona no
afectan los puntos de chispa y flameo. La recuperación del
lÍquido de silicona contaminado por compuestos originados
durante un arco debe efectuarse igual gue para Ia
contaminación por partÍculas en suspensión.
9.2.3 Contaninación con Aceite ltlineral- EI aceite mineral
es soluble en lÍquido de silicona hasta niveles de cerca
del 10? a temperatura ambiente. La solubilidad se reducirá
con la disminución de la temperatura. La contaminación de1
tíquido de silicona con aceite mineral afecta los puntos de
chispa y flameo de manera negativa. La Tab1a 26 muestra
los valores de punto de chispa y flarneo para incrementos en
el nivel de contaminación con aceite mineral. Hasta el
momento no existe un método para la remoción del aceite
mineral de un transformador en lÍquido de silicona.
9-2.4 Contaminación con Askarel. En Ia eventualidad de una
contami-nación con askarel, el contenido de PCB debe ser
L45
TABLA 26. EfectoChispa
del Aceite Mineral eny Flameo del LÍquido
Ios Puntos dede Silicona.
Peso I deAceite ltlineral
Punto deChispa
Punto deFlameo
0.00.51_.02.O3.04.O5.06.07.O8.09.0
10.0100.0
572" E5OO"F450"F420" F370" F360"F350"F310"F310"F3OO"F300"F300"F300"F
650"F640"F650"F640"F590"F500"F460"F430"F4oo"F390"F375"F370"F32s"F
obtenido mediante métodos
es la cromatografÍa de
efecto de askarel tÍpicodel lÍquido de silicona.
I46
analíticos. El método recomendado
gases. La Tabla 27 muestra elen los puntos de chispa y flameo
EI punto de chispa disrninuye hasta eI valor del
triclorobenzeno en eI askarel, rnientras el- punto de flameo
permanece inalterado.
EI contenido de PCB y TCB (Triclorobenzeno) en siliconacontaminada puede ser reducido mediante e1 tratamiento con
carbón activado. La remoción de PCB y TCB es posible
gracias a la alta caracterÍstica de adsorción del carbón y
a la naturaleza no polar de Ia silicona. Se recornienda
particularmente el carbón activado gfranular. Ha sido
deterrninado que son necesarias aproximad.arnente l_O0O gr de
carbón para remover 500 qr de PCB en e1 líquido de
silicona. AsÍ, conociendo Ia concentración de pCB en
silicona se puede estimar Ia cantidad de carbón activado a
usar.
TABT,A 27. Efecto delFlameo del
Askarel en los PuntosLÍquido de Silicona.
1,47
de Chispa y
Peso Ide Askarel
Punto deChispa
Punto deFlarneo
0.00.5l^I.U3.04.O5.06.07.O
8% Insoluble100.0
572" F530"F500"F420" F4oo"F380" F380"F390"F
390"F
650"F660"F660"F66s"F660"F655"F660"F665"F
Sin punto
10. RSIROLLENADO CON LIQUTDO DE SILTCONA
DE TRANSFORT{ADORES EN ASKARET.
El IÍquido de silicona entendido como una alternativa
frente al uso del askarel plantea dos alternativas. La
primera de ellas comprende la construcción de un
transformador nuevo, diseñado para ser inmerso en lfquido
de silicona, involucrando una inversión económica
considerable; puesto que no sólo se trata de la adquisición
de 1a nueva unidad sino tarnbién de Ia disposición deI
transformador existente inmerso en askarel. La segunda
alternativa cornprende únicamente Ia sustitución del askarel
dentro del transformador por lÍquido de silicona(retrollenado), y Ia disposición del askarel,' con lo que lainversión puede ser reducida en forrna considerable, y en
mayor manera si 1a compañía encarqada de efectuar elretrollenado dispone eI askarel-.
1.0.1- EL PROCESO DE RETR.OLLENADO
EI retrollenado de un transformador que contiene askarel
L49
con silicona es el procedimiento usado para remover eI
askarel- e introducir 1Íquido de silicona como medio
refriqerante y aislante. EI procediniento usado debe estar
debidamente planeado y ejecutado a fin de asegurar la menor
retenci-ón posible de PCB en el transformador y la menor
pérdida posible de PCB hacia el medio anbiente.
Se han establ-ecido dos métodos básicos de retrollenado. El
primer método es el llevado a cabo en una planta. AsÍ, €I
transformador es retirado de servicio, transportado,
ejecutado el retrollenado en planta y luego regresado a su
lugar de trabajo. Este proceso requiere un tiernpo
considerable de parada, y además expone la unidad a riesgos
adicionales mientras es transportada.
E1 segundo rnétodo es el- retrollenado en campo. Este se
Il-eva a cabo en eI lugar de servicio del transformador, y
por 1o tanto requiere un tienpo mÍnimo de parada. EI
retrollenado en campo es casi tan efectivo como eI
retrollenado en planta si se planea y ejecuta de manera
adecuada. Económicarnente, el retrollenado en campo irnplica
una menor inversión puesto que no se incluyen costos de
acarreo, transporte, etc.
Con eI fin de hacer una descripción detallada del proceso
consideraremos e1 retrollenado en campo que comprende
150
condiciones más críticas.
l-0.1-.1- El Retrollenado en Cam¡ro. EI retrollenado en campo
es un proceso supremamente del-icado, durante su ejecución
el riesgo potencial de un derramamiento de PCB (10 Ib o
rnás) en el- ambiente es grande. Sin embargo, este riesgo
vale Ia pena comparado con los grandes beneficios
obtenidos. Es por esta razón que este proceso debe ser
confiado a una compañÍa absolutamente responsable, puesto
que en nuestro paÍs no existen regulaciones para el nanejo
de materiales tóxicos como los establecidos p.ej. en los
Estados Unidos por la EPA y OSHA. Se podrÍa afirmar que se
está virtualmente dependiendo del criterio de Ia compañfa
encargada del retrollenado ante Ia ausencia de regulaciones
estatales.
LO.z CUANDO SE DEBE ELEGIR I,A OPCION DEL REIROLLENADO ?
No obstante e1 retrol-lenado se planta como una opción
tentativa, no cualquier unidad debe ser retrollenada. Debe
efectuarse una evaluación selectiva que involucre 1as
siguientes consideraciones :
1. Unidades no compatibles para un retrollenado:
. Transformadores pequeños (500 kVA o rnenos). EI costo
151
de su reemplazo por una unidad nueva puede ser
relativamente bajo.
. Unidades de por lo menos 25 años.
. Unidades en condiciones de aislamiento marcrinales o
riesgosas.
. Unidades que pueden ser fácilrnente reernplazadas (sin
Iinitaciones fÍsicas por tamaño).
. Unidades ubicadas cerca de acueductos, etc. (se deben
realizar evaluaciones y chequeos permanentes, y
reemplazar o reubicar eI transformador tan pronto
como sea posible).. Unidades ubicadas en sitios no crÍticos ambientalmente
(nanteniendo rutinas de chequeo y manteniniento
periódico).
2. Unidades compatibles para un retrollenado:
. Transforrnadores de gran tarnaño (>5OO kVA).
. Transformadores relativamente nuevos (menos de l-0
años).
. Transformadores especiales (tensiones o frecuencias no
convencionales ) .
. Unidades ubicadas en sitios crÍticos ambiental-rnente.
3. Evaluación final de la unidad antes det retrollenado:
L52
Pruebas eléctricas: factor de potencia de devanados,
factor de potencia de los bujes (15 kV y
superiores), resistencia de aislaniento, Índice
de polarización, absorción dieléctrica, relación
de transforrnación para todas las posiciones del
cambiador de derivaciones.
. Contactar aI fabricante de cada unidad, quien debe
proporcionar valores aceptables para 1as pruebas,
suministrando información acerca del material
usado para empaquetaduras y materiales para elaislarniento interno. Determinar las capacidades
de vacÍo y presión de1 tanque y los accesorios,
y obtener cualquier dato gue sea posible a cerca
de porcentaje de cargabilidad y temperatura.
1-0.3 RIESGOS
l-0.3.I- Ambientales. La compañia encargada de efectuar el
retrollenado debe asumir la responsabilidad y posesión de
todos Ios desperdicios contaminados con askarel, tanto
IÍquidos como sóIidos, eü€ se acumulen durante eI
retrollenado.
Las bornbas hidráulicas empleadas deben ser adecuadas
constructivamente y de materiales compatibles con askarel
153
y triclorobenzeno. Esta compatibilidad debe ser asegurada
tarnbién para los sellos y mangueras.
El transporte del askarel debe efectuarse en un carnión
tanque hecho de acero de alto calibre con sol-daduras de
doble cordón. El tanque no debe tener aberturas en eI
fondo. Todas las operaciones de carga y descarga deben
efectuarse desde la parte superior del tanq-ue. Todas las
mangueras empleadas deben ser fijadas por medio de acoples
rápidos debidamente asequrados para evitar cualquier
desprendimiento accidental del acople. Todas la junturas
deben ser a prueba de fugas.
10.3.2 Personal. La compañía de servicios debe
proporcionar a todo eI personal los elementos de protección
requeridos a fin de lirnitar la exposición al lfquido y a
vapores. Tanbién se hace necesario tener la facilidad. de
una ducha de emergencia.
1O.4 EQUTPO REQUERTTIO
Todo el equipo usado para'transferir, bombear o mantener
askarel debe ser de material de compatibilidad comprobada
a fin de rninimizar cualquier riesgo. Esto incluye bornbas,
mangueras, acoples para mangueras, camión tanque, tambores,
etc.
Ls4
Eguipo de Seguridad
Cascos
Anteojos de seguridad
Máscara de respiración para vapores orgánicos
Plástico (Polietileno)
Material- Absorbente
Recipientes medianos
Tambores de metal
Ventilador portáti1
Cinta preventiva de seguridad
Lavacaras portátiI
Ducha portátil
tÍguidos para el Retrollenado
Silicona
Triclorobenzeno Grado EIéctrico
Equipo para eI llanejo de Askarel
Bombas
Mangueras
Terminal de aspersión para manguera
Camión Tanque (aprobado)
1_55
Equipo para el ltlanejo de Silicona
Filtros, 10 rnicron
Equipo de desgasificado con capacidad para
reducir eI contenido de gases
disueltos en Ia silicona desde 60
hasta 5-8 por ciento a una rata
de flujo de 600 qph
Mangueras
Bombas
Herramientas
Herramientas de mano misceláneas
Cuerda de nylon para amarrar las herramientas
Eguipo de Prueba
Equipo para prueba de resistencia de aislarniento
Equipo para prueba de rigidez dietéctrica 50 kV
Equipo para prueba de relación de transformación
(TrR)
Laboratorio para rnedir eI contenido de agua
disuelta
Laboratorio para rnedir eI contenido de gases
disueltos
156
Equipos Varios
Cortadores de empaquetaduras
Material para empaquetaduras
10.5 PROCEDII¡IIENTO DE REIROT.T.ENADO
El retrollenado un transformador en campo es un proceso
complicado y debe ser l-levado a cabo en un minucioso orden
para asegurar una unidad aceptable dieléctricamente. A
continuación se lista eI orden de los principales pasos
involucrados.
l-. Pl-aneamiento
2. Retirar de servicio la unidad
3. Pruebas previas de Ia unidad
a. Eléctricas
b. LÍquidos
4. Revisión de fugas
5. Preparación del sitio para Ia transferencia del askarel
6. Drenado del askarel de Ia unidad
7. Cambio de empaquetaduras y eliminación de fugas
8. Enjuague con solvente de Ia unidad
9. En juague con sil-icona de la unidad
l-0. Retrollenado de la unidad con silicona
l-l-. Pruebas posteriores de Ia unidad
1,2
r57
a. Eléctricas
b. Líquidos
Puesta de la unidad en servicio
10.5.1 EI Planeamiento. Se debe disponer de una fuente de
alirnentación en el sitio de trabajo para eI equipo con eI
que se efectuará eI retrollenado. El equipo debe estar 1o
más cerca de la unidad a retrollenar como sea posible a finde que las mangueras tengan Ia menor longitud. La compañÍa
encargada debe disponer de los datos como tamaño, volumen
de IÍquido, serie, ubicación, y todos los datos técnicos
pertinentes que garanticen un conocirniento previo de Ia
unidad a retrollenar.
La compañÍa de servicios debe obtener además inforrnación
acerca del material de las empaquetaduras a ernplear.
Alqunos materiales no son compatibles con eI Iíquido de
silicona. Debe disponerse una placa que indique que launidad ha sido retrollenada con 1íquido de siliconaindicando 1a fecha del retrollenado. Se deben chequear las
reparaciones que serán necesarias antes del retrollenado,
tales como fugas, disposítivos de al-ivj-o de presión,
válvulas de rnuestreo, etc. Un punto importante es
determinar si el indicador de nivel funciona adecuadarnente
con líquido de sil-icona. En alqunos casos eI flotador del-
indicador es demasiado denso para flotar en silicona. Esto
l_58
se puede remediar usando un indicador con flotador de
corcho.
La compañÍa de servicios debe realj,zar una visita previa aI
sitio para identificar áreas de riesgo potencial como
drenajes, canales, y cualquier medio a través del cual eI
askarel- puede entrar al medio ambiente en caso de que
ocurra un derramamiento.
En este punto Ia compañfa debe despachar eI lÍquido de
sil-icona y el solvente aI sitio de trabajo, verificando que
sean almacenados en condiciones apropiadas hasta el- dÍa del-
retrollenado.
10.5.2 Ejecución del Retrollenado. EI dÍa del retrollenadodeben estar coordinadas l-as actividades de 1a compañia de
servicios con las del propietario del transformador. Debe
tenerse claramente establecido el cronograma de trabajo con
eI fin de no extender eI tiempo de parada de Ia unidad. Las
normas de seguridad, i-ncluyendo una inspección con eI finde ubicar los equipos de seguridad, deben ser reiterad.as en
este momento.
Los equipos deben estar ubicados en eI sitio antes de
desenergizar Ia unidad. 1os drenajes en el área deben ser
sellados antes de iniciar el drenado del- askarel-. Deben
159
disponerse materiales absorbentes en las uniones
involucradas en eI circuito de transferencia. Las uniones
deben ser anarradas a fin de evitar cualquier apertura
accidental del circuito. En el evento de que eltransforrnador este próxirno a una vertiente de agua, eI área
innediata al- transformador debe ser cubierta con
polietileno. EI área de trabajo debe ser acordonada a finde evitar personal no autorizado. Deben estar disponibles
contenedores para eI desperdicio y materiales sobrantes
contaminados con askarel.
Una vez real-izadas las actividades mencionadas, se puede
proceder a desenergizar eI transformador ubicando puestas
a tierra a Ia entrada y salida de alirnentación del sistema.
Se deben tomar muestras de askarel- para su inmediato
anáIisis con eI fin de verificar gue eI tÍquido se
encuentre libre de contaminantes y humedad. Se deben
efectuar pruebas de resistencia de aislarniento y relaciónde transformación para garantizar que Ia unidad es apta
para eI retrollenado.
El siguiente paso consiste
tanque. La longitud de las
menor longitud posible y
estrangularnientos .
en drenar Ia unidad aI camión
mangueras debe permanecer a laestar Iibres de torceduras o
160
Para completar el- drenado de Ia unidad debe ser sunergido
dentro de1 transformador un tubo de aspiración, con el finde extraer el askarel por debajo del nivel de Ia válvula de
drenado, guardando mucho cuidado con eI fin de no maltratareI aislamiento durante esta operación.
A continuación deI drenado el transformador es destapado.
Se debe evitar cualquier riesgo que irnplique materiales
extraños arrojados dentro del transformador. Para ta1 finse deben atar todas las herramientas con el cordón de nylon
y las personas encargadas de la ejecución del trabajo haber
retirado de sí elementos riesqosos como lapiceros,
libretas, etc. Se deben revisar conexiones flojas, etc.para ser ajustadas.
La etapa siguiente consiste en eI enjuague de Ia unid.ad con
triclorobenzeno grado eléctrico para disninuir el contenido
de PCB.
EI enjuague restante en el transforrnador no debe causar
probremas de cornpatibilidad posteriores. El tricrorobenzeno
ha sido escogido por ser uno de los componentes de muchas
de Ia formulaciones de askarel disponibles. Esto significaeI sistema aislante ha sido diseñad.o para ser cornpatible
con este solvente. Existen dos especificaciones de
triclorobenzeno: industrial y grado eléctrico. EI
161
triclorobenzeno grado eléctrico tiene un contenido de agua
muy bajo y tiene una rigidez dieléctrica especificada.
EI enjuaque es acompañado por Ia instalación de una pegueña
bomba de recirculación y el terminal de aspersión. El
terminal de aspersión debe perrnitir alcanzar todas las
áreas expuestas del transformador. EI flujo debe ser bajo
con eI fin de no someter a presiones destructivas los
devanados. Deben alcanzarse tarnbién áreas como los
radiadores, conmutador de derivaciones, etc. Al completar
este enjuague Ia unidad es drenada nuevamente y luego
enjuagada por segunda vez con solvente nuevo.
Después de drenar e1 segundo enjuague, fd unidad es
enjuagada por tercera vez con líquido de silicona.Los lÍquidos empleados para 1os enjuagues son clasificadoscomo contaminados con PCB.
El equipo para el tratami-ento de silicona es instalado en
reemplazo del usado para askarel. La silicona es
introducida en el transformador. El llenado de esta manera
hace que Ia silicona que previamente estaba desqasificada
absorba aire, eü€ tiende a permanecer en los devanados
durante eI retrollenado.
Una vez cornpletado eI retrollenado Ia unidad debe ser
L62
sellada y permanecer desenergizada por un tiempo, con eI
fin de que eI aire atrapado llegue hasta Ia superficie.
Antes de enerqrizar l-a unidad, s€ deben extraer muestras
para efectuar ensayos de contenido de agua y rigidezdieléctrica. La unidad es luego sometida a rnedición de Ia
resistencia de aisl-amiento y relación de transforrnación,
para garantizar que no se presentó ningún daño durante eI
retrollenado. SÍ todos los resultados son buenos, Ia unidad
debe ser energizada, pero no cargada. La unidad debe ser
cargada hasta aproximadamente cuatro horas después de haber
realizado eI retrollenado.
l-0.5.3 Control del PCB Residual en la Unidad Retrollenada.
Una vez efectuado el retrollenado y puesto en servicio eI
transformador, 1á compañÍa encargada debe realizarmonitoréos periódicos con el fin de conocer el- nivel de pCB
en Ia unidad.
Este nivel se incrementa con eI tiernpo, de una manera
gradual, debido a causa de Ia convección térmica inducida
en eI transformador. Si eI proceso de enjuague ha sido
óptimo el- nivel de PCB deberá estar entre el 2.OZ 6.0?
del volumen total del transformador. El valor alcanzado
tarnbién dependerá del diseño del- transformador.
No es posible estimar Ia concentración de PCB en la
l_63
silicona para ningún transformador. La concentración de PCB
es dependiente de una gran variedad de propiedades y
procesos. Estos incluyen: ratas de circulación, áreas
superfi-ciales, porosidad y espesor de 1a ce1u1osa,
coeficientes de difusión del IÍquido y ternperatura. De
acuerdo con 1a experiencia en un tiempo de cuatro meses de
operación se puede obtener entre eI 80? y 90? det PCB
residual disuelto en eI transformador.
10.5.4 Filtrado de la Unidad. EL sistema de filtrado de ]a
unidad consiste de un sisterna de canastilla que contiene un
medio de absorción selectivo, con compartimientos de
distribución del flujo, conectado al transforrnador para
proporcionar circulación continua de acuerdo con los
expuesto en e1 Capftulo 9.
F'inalmente, los niveles de concentración de PCB
transformadores para su clasificación de acuerdo con Ia
son:
50 500 ppm Contaminado con PCB
en
EPA
11-. CONCLUSIONES
1. El LÍquido de Silicona se presentó como una de
l-as alternativas para sustituir eI Askarel, ante el
inminente riesgo arnbiental que este últinorepresentaba a causa de sus productos de deqradación,
su bioacumulación en el entorno y }a necesidad de
mantener Ias rnejores caracterÍsticas de desempeño
ante condiciones térmicas extremas.
¿- La silicona
Al-to Peso
degradación,
celulosa.
ratificó su uso frente a los Aceites de
Molecular al no tener productos de
como los ácidos y lodos que atacan Ia
3. La silicona además de ofrecer alta estabilidad
térnica y resistencia a1 fuego, brinda una
caracterÍstica adicional; es capaz de autoextinguirse
tanto en condiciones de arco como de incendio. Esto
gracias a la gelatinización que sufre cono resultado
165
de Ia oxidación.
4. Los productos polirnerizados (gel) de fa siliconaposeen el mismo desempeño dieléctrico de la siliconaen estado puro, sin afectar el desempeño del sistema
aislante.
5. Los gases generados como resultado de degradación
en eI IÍquido de silicona pueden ser analizados de
acuerdo con las técnicas de cromatografla de gases
empleada para el- aceite mineral, 1o que se constituye
en una herramienta nuy irnportante en cuanto se
refiere al- mantenimiento predictivo
6. E1 lÍquido de silicona no es más o menos sensible
agua que eI aceite mineral. Sin embargo, gracias a
Índice de saturación puede absorber mayor cantidad
agua (ppn) sin afectar su tensión de ruptura.
7. En cuanto al comportamiento ante descargas parciales
el lÍquido de silicona presenta desempeño sirnilar al
del aceite mineral y eI askarel. Adicionalmente , Ias
propiedades quirnicas y fÍsicas de Ia siliconasuprimen l-os largos pulsos de descarga que se
presentan en el aceite mineral. Se generan también
sustancias polirnerizadas, cuya cantidad depende
a1
SU
de
L66
básicamente de la enerqía de descarqa parcial.
8. Las caracterÍsticas de desempeño eléctrico d.e1
IÍquido de silicona muestran que su comportamiento es
similar al del aceite mineral. Las caracterÍsticas de
desempeño térmico perrniten su aplicación a
temperaturas hasta 150"C sin sufrir ningún tipo de
alteración en su estructura molecular. La altaviscosidad de Ia silicona representa una aparente
desventaja, en cuanto se refiere a Ia transferencia
de cal-or, sin embargo, este hecho es compensado por
Ia excelente convección térnica del fluido, resultado
de Ia marcada dependencia de Ia densidad con Iatemperatura.
9. La rata de elevación de presión del Iíquido de
silicona se encuentra dentro de un nivel que no
representa ningún peligro de explosión para el-
transformador. Ante condiciones de arco eléctrico Ia
elevación de la presión como resultado de Ia
generación de qases no constituye peligro de
explosión.
l-0. Las técnicas aplicadas para la remoción de agua
gases en el tÍquido de silicona son las mismas
aplicadas aI aceite mineral. La contaminación d.el
r67
lÍquido de silicona con aceite mineral- es un serio
problema, puesto que no existen medios para su
recuperación, y afecta Ia rigidez dieléctrica del-
IÍquido. En cuanto a Ia contami-nación con askarel, Ia
cual se presenta básicanente durante los
retrollenados, afecta Ia rigidez dieléctrica de1
fluido, pero es posible reducir eI nivel de PCB
mediante el filtrado con carbón activado.
11. La tecnologría para eI retrollenado de
transformadores en askarel con lÍquido de silicona es
bastante simple, sin embarqro el- proceso tiene dos
puntos delicados; l-a ejecución del retrollenado sin
causar ningún derrame de PCB y, durante este, Ilevara cabo un proceso de enjuague que garantice un
contenj-do mínimo de PCB residual, a fin de que Ia
silicona pueda ser recuperada posteriormente dentro
de los márgenes establecidos.
BIBLTOGRAFIA
BUROW R. F. and VINCENT G. A. Sil-icone Fluids vs.Hydrocarbon Oils: A Comparison of Thermal And Electrical-Performance Capabilities. Dow Corning Corp. Presented at:..974 Winter Meeting IEEE Po\"¡er Engineering Society. NewYork, 1974.
BUROW R. F. and ORBECK T. Performance Capabilities ofSil-icone Fluids as Insulating Liquids for High VoltageTransformers. Dow Corning Corp. Presented at the 1974Doble Engineering Client Conference. Boston, 1-974.
COFFMAN G. A. and ORBECK T. Water Contarnination ofSilicone Fil-Ied Transf ormers. Proceedings of the l-5thElectrical/Electronics Conference. fEEE 1981-.
CORNICK K. J. Pruebas a Equipo de Maniobra, Cables yAj-sladores. Seminario Internacional- Sobre Al-ta Tensión,Universidad del VaIIe. Cal-i, 1983.
FESSLER W. A. Water Contamination of Silicone Fluid.General Electric Company. Dobte Engineering Company.Paper LO-27I-85. 1985.
GOUDIE James L. Understand Properties of Less FlarnrnableFluids. Dow Corning Corporation. Electrical World, JulyL992.
GRIFFfN P. J. Analysis for Cornbustible Gases inTransformer Silicone Fl-uids. Doble Engineering Conpany.Paper 1,0-262-85. 1985.
769
KUWAHARA Hiroshi et al. Partial Discharge CharacterÍsticof Sil-icone Fl-uids. Mitsubishi Electric Corporation,Japan S.A.P.
KUIWAI{AIU\ Hiroshi et al-. Study of Explosion and FireHazard of Silicone Liquids Under Arc Conditions.Mitsubishi Electric Corporation. S.A.P.
McNUTT W. J. fnsulation Thermal Lífe Considerati-ons ForTransformer Loading Guides. Transactions on PowerDelivery, Vol 7. No l-. January t992.
MfLASCH Milan. Manutencao de Transformadores em LfquidoIsolante. Editora Edgar Blucher Ltda, Sao Paulo 1983.
MILLER Richard E. Silicone Transformer Liquid: UseMaintenance and Safety. Dow Corning Corp. IEEETransactions on Industry Aplications. 6 p. S.A.P.
NELSON R. A. Silicone Filled Transformers. General-Electric Company. Rome, Georgia S.A.P.
OLMSTED J. Transformer Askarel Removal to an EPA CleanLevel. RTE Corporation. Vüaukesha, hlisconsin 1983.
O'NEIL Terry an KELLY Joseph J. Silicone Retrofill ofAskarel- Transformers. Transformer Consul_tants. Akron,Ohio 1982.
ORBECK Tor. Fire Safety Considerations for Transformers.Dow Corning Cororation. Midland, Michigan l-986.
ORBECK T. and PAGE W. Safety First. Down CorningCorporation. Technical Brochure. Midland, l'fichigan 1979.
PAGE WiIIiam and MfCHAUD Tery. Development of Methods toRetrofitl Transformers with Silicone Transformer Liouid.Down Corninq Corporation. Midl-and, Michigan S.A.P.
rd ln t¿
REES D. W. Silicone FluidsCorning Corp. Paper 10.4.
1,7 0
In Electrical Equiprnent. Dowr979.
TMf. What To Do About Askarel (PCB) Transformers. TMIEvaluates. Transformer Maintenance Institute. Ohio 1984.
ANEXO 1. NORIIIAS ASTITI APLICADAS AL LIQUIDO
DE SILICONA
:23-siE:::E :;* FiÉgir; ;;iÉ :¡i ti:;Éi? i|iÉil1lziÉía iiÉE;; ! gi í i:iti i€ ¡fEi lia ; ¡ É¡ l5i iitt;iiilzii, c;¡*r*¡ iiÉ ;Éi i:gi liii i:É iaé3ii; !É¡;!.iElii
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'uii,l,*l*
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ddoct o or# .l{ +l
++tl
3:qEAQ
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