Resumen

El papel aislante tiene una importancia significativa en el sistema de aislamiento de los transformadores de potencia, por lo que su degradación es objeto de numerosos estudios. Una evaluación satisfactoria de la tasa de degradación de dicho papel contribuye a reducir el tiempo de inactividad y a evitar averías en los equipos. En este trabajo, se envejecieron térmicamente muestras de papel térmicamente mejorado en éster natural aislante (INE) y aceite mineral aislante (IMO) y se evaluaron mediante grado de polimerización (DP) y FTIR-ATR. 

Fue posible identificar bandas características de diciandiamida, un compuesto inhibidor de la degradación térmica del papel, y establecer una correlación entre la disminución del DP y el consumo de diciandiamida durante el envejecimiento, que se observó que se desarrollaba en tres pasos distintos tanto para el IMO como para el INE.

INTRODUCCIÓN

Los transformadores son equipos esenciales en los sistemas eléctricos modernos, responsables de las variaciones necesarias en voltajes para la interconexión. Una parte importante de un transformador es su sistema de aislamiento, que está compuesto básicamente por un fluido aislante y un sólido aislante. Esta función aislante ha sido realizada de manera efectiva por el aceite mineral aislante (IMO, por sus siglas en inglés) y el papel aislante durante más de un siglo.

Debido a que el IMO se deriva del petróleo, un recurso no renovable, se han buscado nuevas alternativas de fluidos aislantes para el sector eléctrico. Los ésteres naturales aislantes (INEs) muestran una biodegradabilidad más rápida que el IMO y se derivan de recursos renovables; por lo tanto, los INEs son fuertes candidatos para reemplazar al IMO.

El aislamiento sólido se realiza mediante papel aislante basado en un 90% de celulosa junto con hemicelulosa, lignina y trazas de pentosa; este papel aislante es fundamentalmente importante porque no puede ser reemplazado mientras un transformador está en servicio, y por lo tanto, el papel determina la vida útil del equipo.

El grado de polimerización (DP, por sus siglas en inglés) se utiliza para evaluar la degradación del papel aislante; indica el número promedio de unidades de α-D-glucopiranosa en una molécula de celulosa. El DP del papel fresco es mayor que 1000, y el final de la vida útil de un transformador se alcanza cuando el DP del papel aislante alcanza aproximadamente 200, momento en el cual el papel ya no exhibe resistencia mecánica y se comprometen las propiedades aislantes del papel. 

• Materias:Propiedades termofísicas Degradación ambiental
• Subjects:Termophysical properties Environmental degradation
• Palabras claves:Papel termo mejorado; Degradación térmica; Éster natural aislante; Aceite mineral aislante
• Keywords:Thermally upgraded paper; Thermal degradation; Insulating natural ester; Insulating mineral oil