TECNICAS DE ALTA TENSION
Aislantes líquidos
Ín di dice ce:: A i sla slan n tes L íqu quii dos .......................................................................................... .............................................................. ..................................... ...... Err or! Bookmark Introducción ........................................................... Bookmark not defin defin ed. ............ Err or! Bookmark PROPIEDADES PROPIEDADES ELECTRICAS DE LOS MATERIAL ES AISLANTES AISLANTES LI QUIDOS ............ Bookmark not defin defin ed. ............................................................................................. .......................................... ........... Err or! Bookmark RIGIDEZ DI ELECTRICA ELECTRICA .............................................................. Bookmark not defin defin ed.
PROPIEDADES PROPIEDADES FI SICO-QUIM ICAS DE LOS MATERIAL ES AISLANTES LI QUIDOS. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. M aterial es aislan tes li qui dos empleados en Eltr otecni otecni a ........................................................... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. ............................................................................................. ............................................... ................ Err or! Bookmark ACEITES AISLANTES .............................................................. Bookmark not defin defin ed. ............................................................. ............................................................................................ ............................................... ................ Err or! Bookmark ACEITES VEGETALES Bookmark not defin defin ed.
ACEI TES RESINOSOS RESINOSOS Bookmark not defin defin ed. .............................................................. ............................................................................................. ............................................... ................ Err or! Bookmark ACEITES ACEITES M INERALES Bookmark not defin defin ed. ............................................................. ............................................................................................ ............................................... ................ Err or! Bookmark OBTENCION Y TRATAMI ENTO DE LOS ACEITE ACEITE S MI NERALES. NERALES. .................................. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. ............................................................ ....................................................................................... ........................... Err or! Bookmark PROCEDIM PROCEDIM IENT OS QUIM ICOS Bookmark not defin defin ed. .......................................................................................... ................................. Err or! Bookmark PROCEDIM PROCEDIM IENT OS FI SICOS ........................................................... Bookmark not defined. defined.
PROPIEDADES PROPIEDADES DE L OS ACEITE ACEITE S MI NERALES. ............................................................... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. .......................................................................................... ......................................................... ........................... Err or! Bookmark Ri gi dez di elé ctr i ca. ............................................................ Bookmark not defin defin ed.
FACTORES QUE IN FL UYEN EN L A VARIACI ON DE L AS PROP PROPIEDA IEDA DES ELECTRICAS DE L OS ACEITES ............................................................................................ ............................................................. ................................. Err or! Bookmark MINERALES. .............................................................. Bookmark not defin defin ed. APLICACION DE LOS ACEITES ACEITES M INERAL ES COMO COMO AI SLANTES DE CABLES. ......... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. APLICACION D E L OS ACEITES MI NERALES COMO COMO AISLANTES DE I NTERRUPTORES NTERRUPTORES.. ..... Err or! Bookmark not defined. PROPIED PROPIED ADES DE LOS ACEI ACEI TES M IN ERALE S PARA INTERRUPTORES ................... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. APLICACION DE L OS ACEITES MI NERALES COMO COMO AI SLANTES DE TRANSFORMADORES TRANSFORMADORES.. .... Err or! Bookmark Bookmark not defi defi ned. CARACTERISTICAS DE LOS ACEI TES M I NERAL ES PARA TRANSF TRANSF ORMAD ORES. ORES. .. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. ESTUDI ESTUDI O DE UN ACEITE SINTETI CO AISLANTE AISLANTE : EL PYRALENE PYRALENE .............................. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. 1.
PROPIED PROPIED ADES FI SICAS : ............................................................ Bookmark not defin defin ed. ....................................................................................... ........................... Err or! Bookmark
2.
................................................................................... ...................... Err or! Bookmark PROP PROPIED IED ADES QUIM ICAS : ............................................................. Bookmark not defin defin ed.
3.
PROPIED PROPIED ADES ELECTRI CAS : .............................................................................. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed.
4.
PROPIED PROPIED ADES FI SIOL OGICAS : ........................................................................... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed.
CONDICIONES DE UTI LI ZACION DE L OS PYRALENE PYRALENE : ................................................. Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. APLI CACIONES A LOS TRANSFORMAD ORES : ................................................................ Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. APLI CACIONES A L OS CONDENSADORES : ..................................................................... Err or! Bookmark Bookmark not defin defin ed. ........................................................................................ ................................. Err or! Bookmark APLI CACIONES A LOS CABLES : ......................................................... Bookmark not defin defin ed. ............................................................................................. .......................................... ........... Err or! Bookmark OTRAS APLI CACIONES: .............................................................. Bookmark not defin defin ed.
Jasón Jorge Condori Ramírez Ramírez
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Aislantes líquidos
AI SLANTES LI QUIDOS I NTRODUCCI ÓN
Los aislantes líquidos son materiales que permanecen como tales en las aplicaciones eléctricas (máquinas, aparatos, componentes en general) y que cuando se encuentran en servicio no experimentan ninguna transformación física o química importante. Se emplean para llenar espacios con dieléctrico homogéneo, para disipar el calor y para apagar arcos, como por ejemplo en: transformadores, cables, capacitores, aisladores pasantes, interruptores y otros aparatos. Su presencia incrementa la rigidez dieléctrica entre partes pudiéndose observar aislantes sólidos impregnados y aparatos sumergidos en líquido aislante. Las propiedades físicas de los dieléctricos líquidos como por ejemplo: peso específico, conductibilidad térmica, calor específico, constante dieléctrica, viscosidad, dependen de su naturaleza, es decir de la composición química, pero su rigidez dieléctrica, además está ligada a factores externos como por ejemplo: impureza en suspensión, en solución, humedad, etc., que, generalmente, reducen su valor, degradando la característica importante. El aire y otros gases tienen elevadísima resistividad y están prácticamente exentos de pérdidas dieléctricas; su rigidez dieléctrica crece a medida que aumenta la presión. El aire tiene una modesta rigidez, del orden de 32 kVpico/cm a la presión normal ( 1 bar), de alrededor de 160 kV/cm a 10 bar y aproximadamente 500 kV/cm a 30 bar. La elevada rigidez dieléctrica a las más altas presiones se utiliza en los interruptores de aire comprimido para el apagado del arco. Se destaca que cada descarga en aire produce la formación de ozono activo, nocivo en particular para los aislantes a base de goma. El gas que se ha h a utilizado y difundido desde los ‘70 en las aplicaciones ap licaciones eléctricas por sus excelentes propiedades es el SF6, comparado con el aire es mejor aislante observándose en la figura 6.1 , que para una misma presión la rigidez es del orden del doble que la que corresponde al aire, además es mejor conductor del calor, cuando se descompone por arcos eléctricos se recombina en tiempo menores, en
Jasón Jorge Condori Ramírez Ramírez
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Aislantes líquidos
consecuencia se ha impuesto en aplicaciones de alta tensión y recientemente se ha difundido en aplicaciones de media tensión.
PROPIEDADES LIQUIDOS
ELECTRICAS
DE
LOS
MATERIALES
AISLANTES
Conductividad eléctrica. La conductividad eléctrica en corriente continua de los dieléctricos líquidos, es de naturaleza iónica y tiene alto coeficiente de temperatura (es decir, que cuanto más se eleva la temperatura mas conductor se hace el material considerado). El cambio de conductividad en función de la temperatura, esta expresado por: G = G E G = conductividad a 20°C, en siemens / cm A = constante, distinta para cada liquido. T = temperatura absoluta, en K° El aumento de conductividad con la temperatura es el resultado de un aumento en la movilidad de los iones, que se produce por la disminucion de la viscosidad. La conductividad de los liquidos puros puede ser incrementada por pequeñas cantidades de impurezas o de humedad, que se ionizan rapidamente en el liquido.
RI GIDEZ DI ELECTRI CA La perforación en líquidos puros se produce probablemente, por un proceso de ionización similar al de los gases. Los cambios de presión no ejercen prácticamente ningún efecto, pero el aumento de temperatura disminuye la resistencia a la perforación.. En los líquidos impuros, la perforación se produce con tenciones mucho menores, la más importante de ellas es la presencia de fibras u otras partículas solidas en suspensión, que absorben las impurezas, provocando "puentes" o "canales" si su constante dieléctrica es mayor que la del líquido. La presión aumenta la rigidez dieléctrica por impedir la eliminación de los gases o la vaporización de los líquidos. El factor potencia de la mayoría de aislantes líquidos no polares, esta comprendido entre 0,0001 y 0,01. El factor de potencia a 50Hz esta influenciado por la conductividad eléctrica en corriente continua y su Jasón Jorge Condori Ramírez
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valor acostumbra a duplicarse cada 10 - 20°C de elevación de la temperatura. En el campo de las altas frecuencias el factor de potencia de los dieléctricos no polares apenas varia con la temperatura.
PROPI EDADES FI SI CO-QUI M I CAS DE L OS M ATERIAL ES AI SLAN TES LIQUIDOS. Viscosidad. Es la resistencia de los líquidos a fluir. La viscosidad depende de : Es proporcional a la superficie S de la lámina. Es proporcional a la velocidad de traslación v. Es inversamente proporcional al espesor h de la lámina.
F = fuerza de rozamiento. S = superficie de la lámina. v = velocidad de traslación. h = espesor de la lámina. U = coeficiente de viscosidad absoluta.
La unidad de viscosidad absoluta es el poise. (1 poise = (dina x seg.) / cm ). La viscosidad de los aislantes líquidos disminuye al elevar su temperatura y, en muchos casos, resulta conveniente conocer esta variación cuando dichos líquidos han de trabajar a temperaturas relativamente elevadas.
M ateriales aislantes liqui dos empleados en E ltr otecni a Para la utilización de un material líquido como dieléctrico, es necesario que tenga buena estabilidad química, de forma permanente. Los materiales líquidos que reúnen buenas cualidades dieléctricas y buena estabilidad química son, casi todos, aceites vegetales y minerales, convenientemente tratados, que reciben el nombre general de aceites aislantes. Ademas se emplean otros materiales sintéticos, como hidrocarburos clorados y las siliconas liquidas; finalmente, algunos productos como el tetracloruro de carbono y el agua pura, deben considerarse tambien como liquidos aislantes aunque, por diversas circunstancias, que se examinaran en su momento, no tienen aplicacion directa como tales materiales aislantes.
Jasón Jorge Condori Ramírez
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Aislantes líquidos
ACEITES AISLAN TES Los aceites aislantes se emplean de diversas maneras : en los transformadores e interruptores, por inmersión de estos aparatos; en la impregnación de materiales fibrosos y otros materiales como, por ejemplo, en la fabricación de conductores eléctricos. Los aceites secantes ( aceite de linaza y otros ) se emplean en la fabricación de barnices aislantes y como recubrimiento de papeles y materiales textiles. Finalmente, se emplean también como dieléctricos de condensadores. Prácticamente, todas las variedades de aceite tienen buenas propiedades dieléctricas. Los aceites que pueden emplearse como materiales aislantes deben tenerse en cuenta las siguientes características: Tendencia a la sedimentacion Perdidas por evaporacion Viscosidad a diferentes temperaturas Estabilidad quimica Peso especifico y coeficiente de dilatacion Temperatura de congelacion Absorcion de humedad Rigidez dielectrica resistividad electrica conductividad termica calor especifico
Una de las principales ventajas de todos los aceites aislantes es su propiedad de autoregenerarse después de una perforación dieléctrica o una descarga disruptiva; sin embargo, hay que tener en cuenta, que esta propiedad no es independiente de la energía de descarga y, si esta es muy elevada, puede sobrecalentar el aceite, provocando su combustión. La mayor desventaja de los aceites aislantes es que son inflamables y pueden provocarse acciones quimicas por arcos electricos o por descarga estatica, por Jasón Jorge Condori Ramírez
