Evitando Falhas do Isolador Devido a Inadequação

Os isoladores compostos oferecem uma série de vantagens bem documentadas. No entanto, ao contrário do que foi promovido durante seus primeiros anos, eles certamente não são 'indestrutíveis'. Portanto, para garantir um desempenho comparável ou superior ao esperado dos isoladores cerâmicos, muito cuidado deve ser tomado em seus:

• especificação,

• manuseio, e

• instalação.

No que diz respeito à especificação, grande parte dos problemas relatados com esses isoladores ao longo dos anos pode ser atribuída a deficiências na seleção – especialmente do ponto de vista elétrico. Isso ocorre porque o projeto elétrico de isoladores compostos não deve ser feito olhando apenas para o desempenho do flashover durante testes de curto prazo. Em vez disso, deve ser idealmente baseado no risco de degradação da superfície de descargas parciais que, a longo prazo, podem causar rastreamento, erosão e eventual falha.

Esta é uma deficiência crítica, uma vez que os isoladores compostos são altamente vulneráveis ​​a danos, caso haja descargas parciais contínuas e atividade de arco em suas superfícies ou próximo a elas. Por exemplo, muitos casos relatados de falha ocorreram devido à instalação de isoladores sem eletrodos de proteção adequados para limitar os gradientes de campo elétrico perto de sua extremidade de alta tensão e até mesmo em sua extremidade de terra no caso de tensões muito altas do sistema.

Da mesma forma, as falhas às vezes são resultado de estimativas imprecisas do ambiente real do serviço de poluição. O folheto CIGRE 142-1999 explicou que a experiência de testes de envelhecimento em laboratório, bem como testes de campo, confirmou que existem três classes de corrente de fuga em isoladores compostos sob condições normais de umidade:

1. uma classe de baixo valor e altamente intermitente;

2. uma corrente média relativamente alta de alguns mA, mas longe dos valores típicos das condições pré-flashover;

3. uma classe de valor de corrente alta (ou seja, algumas centenas de mA) indicando que o isolador está próximo de um flashover.

Enquanto os isoladores cerâmicos são projetados considerando principalmente a classe 'c' de corrente de fuga, as unidades de isoladores compostos devem ser projetadas levando em consideração as correntes 'tipo b'. Na verdade, a pesquisa indicou que, embora as correntes de classe 'a' tenham pouca influência no desempenho a longo prazo, as correntes de classe 'b' podem levar a trilhamento e erosão e, possivelmente, falha permanente.

Como resultado, sempre deve haver margem de projeto suficiente entre a severidade suportável e a poluição ambiental real sempre que selecionar isoladores compostos. A necessidade crítica é limitar a corrente de fuga durante toda a vida útil, levando em consideração a possível influência das tensões de serviço na hidrofobicidade e molhabilidade da superfície. Portanto, no caso de isoladores compostos, sejam eles AC ou DC, a abordagem convencional baseada nas classes de poluição definidas na IEC 60815 pode ser considerada questionável.

Em vez disso, para garantir um desempenho satisfatório do serviço, deve ser feita uma abordagem estatística que considere tanto os parâmetros ambientais quanto as características específicas do isolador. Em particular, a especificação em termos de distância de fuga necessária por si só não é suficiente. Por exemplo, a eficiência de um perfil pode tornar-se baixa se for forçada muita fuga em uma determinada distância de arco. As indicações de acordo com a IEC 60815 devem, idealmente, ser consideradas mais como uma 'ferramenta de orientação' do que como um substituto para as informações provenientes do teste.

Para aqueles isoladores compostos já instalados nas linhas e onde é tarde demais para alterar as especificações, o diagnóstico baseado na medição da corrente de fuga ao longo das unidades selecionadas pode ajudar a identificar possível insuficiência no projeto e acionar a lavagem caso os valores médios da corrente de fuga atinjam o tipo destrutivo classe 'b' .

Embora apenas o aspecto do projeto elétrico seja considerado aqui, a especificação adequada do ponto de vista mecânico também é importante e possivelmente ainda mais do que para isoladores cerâmicos. Mais uma vez, muitas falhas relatadas, especialmente afetando as gerações recentes de isoladores compostos, foram devidas a especificações mecânicas imprecisas ou por manuseio incorreto e práticas de instalação impróprias que não levam em consideração os danos permanentes que podem ocorrer.

Em princípio, a maturidade e a confiabilidade intrínseca dos isoladores compostos já podem ser consideradas satisfatórias e do mesmo nível dos isoladores cerâmicos. No entanto, a confiabilidade na prática dependerá se as especificações elétricas e mecânicas são precisas e também levam em conta suas características especiais, resposta a tensões de serviço específicas e métodos de instalação.

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