Electrical performance of distribution insulators with chlorella vulgaris growth on its surface

Desempeño eléctrico de aisladores de distribución ante el crecimiento de Chlorella vulgaris sobre su superficie

Este artículo presenta un estudio relacionado con el desempeño eléctrico de aisladores cerámicos y poliméricos bio-contaminados con el alga Chlorella vulgaris. Las pruebas realizadas involucran aisladores cerámicos tipo ANSI 55-2 y ANSI 52-1, y aisladores poliméricos tipo ANSI DS-15, todos ellos usados en sistemas de distribución de energía en Colombia. La contaminación biológica de los aisladores es realizada usando una cámara de ambiente controlado que ajusta temperatura, humedad y radiación de luz. Las pruebas experimentales incluyen la medición de tensiones de flameo y corrientes de fuga con el propósito de determinar de qué manera son afectados los aisladores por la contaminación biológica. Después de una serie de pruebas de laboratorio, se concluyó que la presencia de Chlorella vulgaris sobre los aisladores cerámicos contaminados reduce la tensión de flameo en húmedo hasta en un 12% y aumenta sus corrientes de fuga hasta 80%. Por otra parte, para los aisladores poliméricos el efecto del crecimiento del alga sobre las tensiones de flameo no es muy fuerte, aunque las corrientes de fuga aumentan hasta 60%.

Introducción

Los aisladores eléctricos son elementos de protección comúnmente utilizados en los sistemas de distribución y transmisión de energía. Al igual que las líneas, transformadores, interruptores y demás equipos que conforman estos sistemas, los aisladores requieren de inspección, diagnóstico y mantenimiento (Sierra, Lajes, Filiberto, & Barrios, 2013). Una adecuada inspección en los aisladores previene el mal funcionamiento de los sistemas eléctricos, disminuye la probabilidad de fallas por aislamiento y reduce las pérdidas eléctricas en los sistemas de potencia (Acosta-Urrego & Hincapié-Isaza, 2013). Sin embargo, las actividades de diagnóstico y mantenimiento en los sistemas eléctricos requieren de muchos recursos y tiempo para ser realizadas (Capelini, Adami, Martínez, & Parentoni, 2015).

Los aisladores de distribución se utilizan en Colombia y otros países principalmente en los sistemas de distribución de energía de 11,4, 13,2 y 34,5 kV. Su uso está relacionado con entornos rurales y urbanos en todo el territorio y pueden ser de materiales cerámicos y no cerámicos (caucho de silicona, materiales poliméricos, vidrio y resina). En la figura 1 se muestra un ejemplo de aplicaciones de aisladores cerámicos y poliméricos. Algunos de estos aisladores cerámicos se acercan a más de 15 años de servicio, mientras que una gran cantidad de aisladores no cerámicos tienen exposiciones de servicio de unos 3 a 10 años.