Resumen

Los aisladores de porcelana en subestaciones de alta tensión suelen permanecer en servicio sin mantenimiento específico, acumulando contaminación que afecta su desempeño. En este caso se evaluaron once aisladores retirados tras largos períodos de operación, midiendo su resistencia de aislación en condición inicial y luego de tres etapas de limpieza: trapo seco, alcohol isopropílico y franela siliconada. La mayoría mostró incrementos de resistencia hasta tres o cuatro veces superiores, mientras que aquellos con daño superficial evidenciaron mejoras limitadas. La experiencia confirma que acciones simples pueden recuperar aisladores reutilizables y aportar información valiosa para decisiones de mantenimiento y reemplazo.

Palabras clave: aisladores, resistencia de aislación, mantenimiento, alta tensión.

Existen en las subestaciones de alta tensión activos que en la mayoría de los casos no son tenidos en cuenta en las rutinas y programas de mantenimiento, con la importancia que tienen otros equipos. Estos activos son llamados aisladores (Fig. 1 (a)) y entre algunas de sus funciones principales están: aislación, separación de fases y soporte mecánico. Si los comparamos con otros activos que están presentes en las subestaciones (interruptores, seccionadores, transformadores de medida, transformadores de potencia, descargadores, etc.) los aisladores no tienen asignados ensayos de rutina programados para la verificación de su estado. Por el contrario, son activos que una vez instalados tienden a permanecer en las instalaciones por largos períodos, lo que podríamos denominar a los aisladores como “activos que permanecen sin fecha de vencimiento“.

(a)	(b)

1. (a) Aislador de porcelana típico que se puede encontrar en una subestación. (b) 11 aisladores de servicio retirados de servicio utilizados para ensayos.

Mientras que en otros activos se consideran fechas para su sustitución debido a diferentes causas (obsolescencia, cambio de tecnología, sobrecarga, fallas, desgaste, aumento de la demanda, fin de su ciclo de vida, etc.) no ocurre lo mismo con los aisladores los cuales permanecen frente a la renovación de los equipamientos, durante largos períodos de tiempo. Estos activos están sometidos a esfuerzos eléctrico-mecánicos producidos en las barras debido a cortocircuitos y sobretensiones atmosféricas o de maniobra del equipamiento. Este tipo de exigencias a la que está sometido el aislador durante su ciclo de vida involucra esfuerzos frente a los cuales el aislador debe responder de acuerdo a sus características de diseño. Algunos de estos esfuerzos son: Tensión, Compresión y Torsión. Existen además otros elementos externos que afectan durante el ciclo de vida del activo su desempeño. Estos elementos se los conoce como condiciones del entorno o del medio donde están montados. Se debe considerar la necesidad de tener una atmósfera controlada en el caso de estos aisladores que se utilizan para interior, es decir una temperatura ambiente del entorno de los 20 °C y una humedad relativa < 40 %. Además de estos aspectos es importante la ausencia de polvo, partículas u otros elementos que puedan adherirse a la superficie del aislador.

Una vez que estos aisladores son retirados de servicio o sustituidos existe la posibilidad de (antes de ser destinados a disposición final) de conocer su estado del punto de vista eléctrico (aislación) y de generar conocimiento sobre acciones correctivas que pueden ser utilizadas para una mejora de su desempeño.

La experiencia que se transmite recoge la evaluación de 11 aisladores de porcelana de 30 kV de uso interior retirados de servicio después de un tiempo de operación prolongado (Fig. 1 (b)). Una vez que estos activos fueron sustituidos se procedió a un ensayo de resistencia de aislación en las mismas condiciones de suciedad y/o contaminación que tenían cuando fueron retirados. Posterior a los ensayos realizados se procedió a la limpieza de los mismos en varias etapas, simultáneamente con posterioridad a cada limpieza que se iba efectuando se realizaron ensayos de resistencia de aislación y se registraban los datos sobre cada uno de los aisladores. En la Figura 2 se muestran los resultados obtenidos.

Las acciones correctivas realizadas sobre los aisladores retirados se realizaron en 3 etapas:

1. Limpieza de los aisladores con trapo seco para retirar polvo y suciedad.

2. Limpieza de los aisladores con trapo embebido en alcohol isopropílico (puede ser también hexano técnico).

3. Limpieza de los aisladores con franela siliconada.

2. Medición de resistencia de aislación a 5 kV de los aisladores retirados (9 de los 11) de servicio en 3 condiciones. En curva azul: resistencia de aislación de aisladores cómo se recibieron (con polvo, o contaminación); en curva naranja: resistencia de aislación luego de limpiar con trapo seco y limpiar con alcohol isopropílico; en curva gris: resistencia de aislación luego limpieza con franela siliconada.

De la experiencia realizada se pudo comprobar que después de cada paso del procedimiento planteado la resistencia de aislación de cada aislador iba aumentando, llegando en algunos casos a valores 3 o 4 veces más de los obtenidos en las condiciones iniciales. Es de notar que aisladores que solo tenían suciedad adherida, presencia de polvo y partículas lograron resultados significativos en cuanto a mejorar sus valores de resistencia de aislación. Mientras que aisladores que presentaban daños a nivel de superficie en la porcelana (pérdidas de coloración, descargas puntuales o signos de calentamiento) (Fig. 3 (a)) no lograron mejorar sustancialmente (en términos cuantitativos) el valor inicial obtenido de resistencia de aislación. Los aisladores como los que se presentan en la Fig. 3 (a) pueden detectarse con termografía produciendo termogramas como en los de Fig. 3 (b).

A los efectos de una mejor visualización (Figura 2) de las mejoras obtenidas después de las acciones de mejoras realizadas en los aisladores retirados, solo se graficaron 9 de los 11 aisladores retirados. Los 2 aisladores restantes que no aparecen en la gráfica tuvieron valores muy por encima del resto después de la aplicación del procedimiento (4800 a 16000 MΩ). 

(a)	(b)

3. (a) Ejemplo de aisladores con pérdida de decoloración, descargas puntuales y signos de calentamiento; (b) visualización de termografía en campo de un aislador en el estado como el mostrado en (a).

Se considera de gran importancia generar conocimiento a partir de activos retirados de servicio por fallas o por obsolescencia, ya que contienen información muy valiosa de su ciclo de vida. Contribuir al conocimiento de los activos, investigar sobre sus modos de falla e intentar sintetizar procedimientos que mejoren su desempeño permite avanzar en la confiabilidad de nuestros sistemas eléctricos.

Agradecimientos y financiamiento (opcional)

En esta sección se deben mencionar apoyos institucionales, proyectos, becas o financiamiento que hayan hecho posible el trabajo.

Ejemplo: “Este estudio fue financiado por el Proyecto XYZ, Nº 12345, Agencia Nacional de Promoción Científica y Tecnológica.”

Declaración de conflictos de interés (Obligatorio)

Los autores deben declarar de manera explícita si existen o no conflictos de interés relacionados con el trabajo, entendiendo por conflicto cualquier condición que pueda influir (o parecer influir) en la interpretación, resultados o conclusiones del manuscrito. Esto incluye aspectos financieros (patrocinios, regalías, contratos, participación accionaria), personales/profesionales (relaciones laborales o familiares relevantes), institucionales o de propiedad intelectual (patentes en trámite o registradas).

Ejemplos de redacción:

“Los autores declaran que no existen conflictos de interés en relación con este manuscrito.”

“El autor X recibió financiamiento de la empresa Y para la ejecución de ensayos relacionados con este estudio. El resto de los autores declara no tener conflictos de interés.”