FENMENO DE POLARIZACIN, PROPIEDADES AISLANTE

DE LOS CONDUCTORES Y EFECTO CORONA

PRESENTADO POR:

ARAUJO CHICA CAMILO ISAAC

UNIVERSIDAD TECNICA LUIS VARGAS TORRES DE ESMERALDAS

FACULTAD DE INGENIERAS Y TECNOLOGAS

CARRERA DE INGENIERA ELCTRICA

MATERIA ALTO VOLTAJE

ESMERALDAS ESMERALDAS

02 DE SEPTIEMBRE DEL 2014

FENMENO DE LA POLARIZACIN Universidad Tcnica Luis Vargas Torres

Araujo Chica Camilo Isaac

FENMENO DE LA POLARIZACIN

La induccin no se limita a los conductores, cuando acercamos una barra cargada a un

aislante no hay electrones libres que puedan desplazarse por el material aislante; lo que

ocurre es un reordenamiento de las posiciones de las cargas dentro de los propios tomos

y molculas.

Por induccin un lado del tomo o molcula se hace ligeramente mas positivo o negativo

que el lado opuesto por lo que decimos que el tomo est elctricamente polarizado. Si,

por ejemplo, la barra es negativa, entonces el lado positivo del tomo o molcula se

orienta hacia la barra y el lado negativo queda orientado en sentido contrario.

Se presenta el fenmeno de polarizacin cuando trozos de papel neutros son atrados por

un objeto cargado o cuando se coloca un globo cargado en una pared.

Cuando situamos un objeto material en un campo elctrico se comporta segn sea un

conductor o un dielctrico. El conductor redistribuye sus cargas, En un dielctrico las

cargas no pueden moverse libremente y, por tanto, su comportamiento es distinto.

Los dielctricos pueden considerarse formados por dos tipos de molculas: polares y no

polares.

Una molcula es polar cuando el centro del sistema de electrones (carga negativa) no

coincide con el de ncleos positivos. Las molculas sin dejar de ser neutras son verdaderos

dipolos, caracterizados por su momento dipolar. Los materiales que forman, llamados

polares, estn descargados en todos sus puntos, ya que la agitacin trmica distribuye los

dipolos al azar. Bajo la accin de un campo elctrico externo, los dipolos moleculares se

orientan alinendose con el campo. El grado de alineamiento no ser completo debido a

la agitacin trmica de las molculas.

FENMENO DE LA POLARIZACIN Universidad Tcnica Luis Vargas Torres

Araujo Chica Camilo Isaac

Si la molcula es no polar, es decir, si el centro del sistema de electrones coincide con el de los ncleos positivos, el dielctrico es, en todos sus puntos, elctricamente neutro. Bajo la accin de un campo elctrico externo, los centros de los sistemas citados se separan y se crean dipolos inducidos, alineados con el campo elctrico externo.

Macroscpicamente, en un dielctrico se produce el fenmeno conjugado de alineamiento e induccin, separndose ligeramente el centro de las cargas positivas de todo el dielctrico con respecto al centro de las cargas negativas. El dielctrico en su conjunto permanece elctricamente neutro pero se polariza, es decir, se acumula carga positiva a un lado y negativa en el otro.

AISLANTES ELECTRICOS Universidad Tcnica Luis Vargas Torres

Araujo Chica Camilo Isaac

AISLANTES ELCTRICOS

El aislante perfecto para las aplicaciones elctricas sera un material absolutamente no conductor, pero ese material no existe. Los materiales empleados como aislantes siempre conducen algo la electricidad, pero presentan una resistencia al paso de corriente elctrica hasta 2,5 1024 veces mayor que la de los buenos conductores elctricos como la plata o el cobre. Estos materiales conductores tienen un gran nmero de electrones libres (electrones no estrechamente ligados a los ncleos) que pueden transportar la corriente; los buenos aislantes apenas poseen estos electrones. Algunos materiales, como el silicio o el germanio, que tienen un nmero limitado de electrones libres, se comportan como semiconductores, y son la materia bsica de los transistores.

En los circuitos elctricos normales suelen usarse plsticos como revestimiento aislante para los cables. Los cables muy finos, como los empleados en las bobinas (por ejemplo, en un transformador), pueden aislarse con una capa delgada de barniz. El aislamiento interno de los equipos elctricos puede efectuarse con mica o mediante fibras de vidrio con un aglutinador plstico. En los equipos electrnicos y transformadores se emplea en ocasiones un papel especial para aplicaciones elctricas. Las lneas de alta tensin se aslan con vidrio, porcelana u otro material cermico.

La eleccin del material aislante suele venir determinada por la aplicacin. El polietileno y poliestireno se emplean en instalaciones de alta frecuencia, y el mylar se emplea en condensadores elctricos. Tambin hay que seleccionar los aislantes segn la temperatura mxima que deban resistir. El tefln se emplea para temperaturas altas, entre 175 y 230 C. Las condiciones mecnicas o qumicas adversas pueden exigir otros materiales. El nylon tiene una excelente resistencia a la abrasin, y el neopreno, la goma de silicona, los polisteres de epoxy y los poliuretanos pueden proteger contra los productos qumicos y la humedad.

Los materiales aislantes que cubren a los conductores no slo proveen aislacin elctrica,

pero proporcionan proteccin ambiental y resistencia mecnica a la friccin (tirado de

cables dentro de un conducto o expansin y contraccin con variaciones de temperatura)

Tipos de aislantes

T (Thermoplastic) Material

termoplstico

H (Heat resitant) Resistente al

calor (heat).

W (Weather-resistant) Resistente

a la humedad.

A (Asbestos) Asbesto. Este

material est

prohibido en la actualidad

M (Mineral oil) Resistente a los

aceites.

N (Nylon) Cubertura exterior de

nylon.

AISLANTES ELECTRICOS Universidad Tcnica Luis Vargas Torres

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NM (Non-Metalic) Cubertura

exterior de nylon

(no metlica).

R (Rubber) Goma.

S (Silicon rubber) Goma

siliconada.

FEP (Teflon) FET y TFE

representan dos

TFE (Teflon) formulaciones del

Teflon

PVC (Polyvinyl Chloride) Cloruro

de polivinilo.

UF/USE (Underground Feeder/

Cables que permiten ser

Underground Service enterrados

bajo tierra.

Entrance)

El PVC es sin duda el ms usado por su alta resistencia a las temperaturas y voltajes de

aislacin (600 V/1.500C, as como a la humedad ambiente.

Con lo anterior podemos deducir los grabados de los aislantes en el conductor por

ejemplo un THW esto indica que se ha usado un material termoplstico para la cubierta

aislante (T), la que es resistente al calor (H) y la humedad ambiente (W).

Los conductores de baja tensin que se utilizan en la industria de la construccin, se

clasifican de acuerdo con el tipo de aislamiento que rodea al conductor que son:

1. Conductores con aislamiento termoplstico PVC

2. Conductores con aislamiento termofijo EP, XLP

CONDUCTORES CON AISLAMIENTO TERMOPLSTICO

Son aquellos que, al calentarse, su plasticidad permite conformarlos a voluntad,

recuperando sus propiedades inciales al enfriarse, pero manteniendo la forma que se les

imprimi.

CONDUCTORES CON AISLAMIENTO TERMOFIJO

A diferencia de los anteriores, los subsecuentes calentamientos no los reblandecen, sino

que los degradan.

EFECTO CORONA Universidad tcnica Luis Vargas Torres

Araujo Chica Camilo Isaac

EFECTO CORONA El efecto corona es un fenmeno elctrico que se produce en los conductores de las lneas de alta tensin y se manifiesta en forma de halo luminoso a su alrededor. Dado que los conductores suelen ser de seccin circular, el halo adopta una forma de corona, de ah el nombre del fenmeno. El efecto corona consiste en la ionizacin del aire que rodea a los conductores de alta tensin y que tiene lugar cuando el gradiente elctrico supera la rigidez dielctrica del aire, manifestndose en forma de pequeas chispas o descargas a escasos centmetros de los cables. Al momento que las molculas que componen el aire se ionizan, stas son capaces de conducir la corriente elctrica y parte de los electrones que circulan por la lnea pasan a circular por el aire. Tal circulacin producir un incremento de temperatura en el gas, que se tornar de un color rojizo para niveles bajos de temperatura, o azulado para niveles altos. La intensidad del efecto corona, por lo tanto, se puede cuantificar Segn el color del halo, que ser rojizo en aquellos casos leves y azulado para los ms severos. Las lneas elctricas se disean para que el efecto corona sea mnimo, puesto que tambin suponen una prdida en su capacidad de transporte de energa. En la aparicin e intensidad del fenmeno influyen los siguientes condicionantes: Tensin de la lnea: cuanto mayor sea la tensin de funcionamiento de la lnea, mayor ser el gradiente elctrico en la superficie de los Cables y, por tanto, mayor el efecto corona. En realidad slo se produce en lneas de tensin superior a 80 kV. La humedad relativa del aire: una mayor humedad, especialmente en caso de lluvia o niebla, incrementa de forma importante el efecto corona. El estado de la superficie del conductor: las rugosidades, irregularidades, defectos, impurezas adheridas, etc., incrementan el efecto corona. Nmero de subconductores: el efecto corona ser menor cuanto ms subconductores tenga cada fase de la lnea. Como consecuencia del efecto corona se produce una emisin de energa acstica y energa electromagntica en el rango de las radiofrecuencias, de forma que los conductores pueden generar ruido e interferencias en la radio y la televisin; otra consecuencia es la produccin de ozono y xidos de nitrgeno