Read This Article in EnglishLos avances en las tecnologías de aisladores de poste pueden ayudar a minimizar las distancias de arco necesarias en las barras bus, desconectadores y aparatos similares y, por lo tanto, contribuyen con un diseño más flexible de una subestación. En general, los postes de estaciones se pueden optimizar al usar mejores materiales, disminuir los diámetros, maximizar la resistencia mecánica y la rigidez, reducir el número de bridas intermedias y mejorar el perfil de pollera, además del factor de distancia de fuga. El tema principal de este artículo editado para la INMR, escrito por Alberto Pigini, son las aplicaciones de poste de estaciones EHV y UHV donde las tres alternativas básicas son soluciones de porcelana, soluciones de aisladores poliméricos y soluciones de aisladores híbridos tradicionales o avanzadas.
La mayor parte de los postes de estación aún dependen de la tecnología de apilamiento relativamente económica, mientras que los postes que tienen una distancia de arco de 1 a 2 metros se ensamblan para lograr el total necesario para los rangos de EHV y UHV. Esta solución tiene la mayor experiencia de campo, lo que confirma su confiabilidad, especialmente desde el punto de vista mecánico. Ahora, también hay disponibles soluciones en porcelana más avanzadas. Estas permiten tener aisladores de un poste de hasta varios metros de altura. Así se elimina la necesidad de bridas intermedias. Además tienen perfiles optimizados que ofrecen un espesor de pollera y radio de punta menores.
La solución polimérica, que tiene las características del material de transferencia de hidrofobicidad (HTM), también permite utilizar aisladores de un poste del largo requerido, sin bridas y ofrece ventajas adicionales tales como un peso menor y un desempeño superior en condiciones sísmicas y de contaminación. Pero esto se debe diseñar de manera específica para cumplir con todos los requerimientos técnicos como, por ejemplo, minimizar la desviación en la parte superior en el caso de las aplicaciones de desconectadores. La solución híbrida, que se basa en un núcleo de porcelana y en una cubierta de silicona de HTM, tiene las mismas ventajas y desventajas de las otras soluciones. Una de las desventajas de estas soluciones más nuevas es el costo más alto si se compara con la tecnología tradicional de porcelana apilada, donde una situación de suministro altamente competitiva mantiene la presión en los precios.
Para las aplicaciones AC, la Figura n.° 1 compara los requerimientos de impulso de maniobra en condiciones de lluvia (SI humedo) y de contaminación, lo que hace referencia a la configuración de aplicación más crítica, como por ejemplo,en los desconectadores en posición abierta o en el lado de terminación de la barra bus. Este cuadro indica que el impulso de maniobra (SI) domina el diseño hasta en condiciones de contaminación severas, incluso cuando se usan soluciones tradicionales de múltiples apilados de porcelana con un factor de distancia de fuga relativamente bajo y seguirán dominando el diseño incluso a altos niveles de contaminación (si se asume que se seleccionarán perfiles de porcelana adecuados dentro del rango previsto en la norma IEC 60815-2). Así, la optimización de diseño marginal con ganancias de distancia de arco de 10 a 20 % solo se puede alcanzar al optimizar el desempeño de SI del aislador en condiciones de lluvia, por ejemplo, al reducir el diámetro del aislador y el número de bridas, y al seleccionar aisladores con cubierta de HTM y diseño optimizado. Aquí, debido a la optimización de diseño marginal permitida y la reducción del costo marginal resultante, solo se puede esperar conseguir una mejor adopción de las últimas tecnologías de poste de estación si hay una reducción dramática de sus costos de adquisición.
Esta evaluación se hizo según un nivel de SI de 2 p.u. en relación al voltaje del sistema. Los requerimientos de contaminación derivan de la Especificación Técnica IEC 60815-4 y de la extrapolación de las clases de contaminación, definidas para AC, a DC. Estas cifras indican que la contaminación domina el diseño en el caso de aislación con porcelana, incluso cuando se consideran altos factores de distancia de fuga que son difíciles de alcanzar. Además, puede que con los aisladores de porcelana sean necesarias alturas extremas, lo que hace que esta solución no sea práctica o incluso sea imposible, especialmente en casos de contaminación seria y voltaje de sistema alto. Para las soluciones híbridas y poliméricas se requerirían alturas más razonables y, en caso de requerimientos sísmicos estrictos, las poliméricas funcionarían mejor. Por lo tanto, los aisladores tipo poste con propiedades de HTM ofrecen la mejor solución para las aplicaciones de HVDC y su futuro desarrollo dependerá principalmente del ritmo de expansión de esos sistemas en el mundo.
