Qué es un aislante eléctrico : Funcionamiento y sus aplicaciones

El aislador es un tipo de dispositivo de conmutación, y su función principal es asegurarse de que un circuito no se active totalmente para realizar la conservación. También se reconocen como interruptores de aislamiento para aislar los circuitos. Estos interruptores son aplicables en la industria, la distribución de energía eléctrica, etc. Los interruptores de aislamiento de tipo de alta tensión se utilizan en subestaciones para permitir el aislamiento de equipos como transformadores, disyuntores. Normalmente, el interruptor seccionador no se propone para el control del circuito, sino para el aislamiento. Los aisladores se activan de forma automática o manual. En este artículo se trata una visión general de lo que es un aislador eléctrico, sus tipos y sus aplicaciones.

¿Qué es un aislador eléctrico?

El aislante puede definirse como; es un tipo de interruptor mecánico que se utiliza para aislar una fracción del circuito eléctrico cuando es necesario. Los interruptores aislantes se utilizan para abrir un circuito eléctrico en vacío. No se propone su apertura mientras fluye la corriente por la línea. Por lo general, se emplean en el disyuntor en ambos extremos, por lo que la reparación del disyuntor puede realizarse fácilmente sin ningún riesgo.

El Aislador Eléctrico se utiliza para separar cualquier tipo de componente eléctrico del sistema mientras éste está desconectado/conectado. El aislador no incluye ningún tipo de sistema para evitar el arqueo durante la desconexión. Al igual que en una subestación eléctrica, un interruptor aislador eléctrico se utiliza principalmente para desconectar un transformador de potencia cuando está en situación de vacío o cuando hay una pequeña carga. En condiciones de plena carga, los seccionadores no funcionan.

Principio de funcionamiento

Un principio de funcionamiento del aislador eléctrico es extremadamente sencillo, ya que funciona de diferentes maneras, como de forma manual, semiautomática y totalmente automática. A veces, se utilizan como interruptores, lo que se conoce como interruptores aislantes eléctricos. Este interruptor puede abrirse o cerrarse en función de la necesidad. Sin embargo, muchas veces se colocan en una posición fija de forma permanente para mantener el aislamiento, como en los transformadores, en las líneas de transmisión eléctrica y en las estaciones de red.

Un interruptor aislante eléctrico es un tipo de dispositivo que se utiliza para aislar un circuito específico manteniendo e impidiendo el paso de la corriente. Estos interruptores se utilizan en aparatos eléctricos como utensilios de cocina, redes eléctricas, etc. Los interruptores aislantes están disponibles en diferentes tipos, como los interruptores aislantes unipolares, bipolares, tripolares, tetrapolares, con fusibles y de batería.

Funcionamiento del aislador eléctrico

Cuando no se ofrece el método de apagado del arco en el aislador eléctrico, éste debe funcionar una vez que no haya posibilidad de flujo de corriente en todo el circuito. Por lo tanto, ningún circuito vivo debe estar abierto o cerrado a través del proceso del aislador.

Un circuito cerrado completamente vivo no debe abrirse a través del proceso del aislador y tampoco debe cerrarse un circuito vivo ni completarse a través del proceso del aislador para evitar que se produzcan grandes arcos entre los contactos del aislador. Por tanto, esta es la razón por la que los aisladores deben estar abiertos una vez que el disyuntor esté abierto. Del mismo modo, el aislador debe cerrarse una vez que el disyuntor esté cerrado.

El funcionamiento de un aislador puede hacerse a mano localmente y mediante un mecanismo mecánico desde un lugar remoto. La disposición del funcionamiento motorizado es costosa en comparación con el funcionamiento manual; por lo tanto, antes de seleccionar un aislador eléctrico para el sistema hay que elegir si el funcionamiento manual o mecánico es el mejor para el sistema.

Los aisladores que funcionan manualmente pueden ser operados utilizando el sistema con hasta 145 kV, mientras que para los sistemas de alta tensión que utilizan 245 kV o 420 kV, se utilizan aisladores motorizados.

Tipos de aisladores eléctricos

Los aisladores eléctricos se clasifican en función de los requisitos del sistema, que son los siguientes

• Aislador de doble ruptura
• Aislador de ruptura simple
• Aislador de tipo pantógrafo

Aislador de doble ruptura

Este tipo de aislador consta de tres cargas de aisladores de poste. El aislador del medio sostiene un contacto macho o tubular plano que puede girar en línea recta mediante un giro del aislador de poste del medio. El giro del aislador de poste medio puede realizarse mediante un método de palanca en la parte inferior del aislador de poste, así como está relacionado con el funcionamiento manual (manivela de funcionamiento) o motorizado (mediante motor) del aislador a través de una varilla de nudo mecánico.

Aisladores de tipo de rotura simple

En este tipo de aislador, el contacto de brazo está separado en dos elementos. El primer contacto de brazo mantiene el contacto macho, así como el segundo contacto de brazo, mantiene el contacto hembra. El contacto de brazo se desplaza debido a la rotación del poste aislante sobre el que se fijan los contactos de brazo.

La rotación de los post aisladores se apila en sentido inverso a la de los demás, lo que hace que se cierre el aislador cerrando el contacto del brazo. La rotación de los aisladores de poste se apila en sentido inverso para abrir el contacto del brazo, así como el aislador, gira en condición de apagado. Por lo general, se utiliza el aislador accionado por motor, pero también se ofrece un aislador de emergencia accionado manualmente.

Aislador de tipo pantógrafo

El aislador de tipo pantógrafo permite la instalación de interruptores de corriente, y es el que menos espacio requiere. Este tipo de aislador incluye un aislador de poste y un aislador de funcionamiento.

Según la ubicación del sistema de energía, el aislador puede clasificarse en tres tipos: aislador del lado de la barra, del lado de la línea y del lado de la barra de transferencia.

• Aislador del lado del bus es un tipo de Aislador que se conecta por el bus principal.
• Aislador del lado de la línea estancia conectada por un alimentador lado línea.
• Aislador del lado del bus de transferencia estancia conectada por el bus principal de un transformador.

Funcionamiento del aislador eléctrico

El funcionamiento de un aislador eléctrico puede realizarse mediante los dos métodos operativos siguientes: apertura y cierre.

Funcionamiento de apertura del aislador eléctrico

• Al principio, abre el disyuntor principal.
• A continuación, divide la carga de un sistema con la apertura de un seccionador
• Cierra el interruptor de tierra. El interruptor de tierra puede convertirse en un sistema de enclavamiento con un aislador. Esto significa que cuando el aislador está abierto, sólo se puede cerrar el interruptor de tierra.

Operación de cierre del aislador eléctrico

• Desconecta el interruptor de tierra.
• Cierra el aislador.
• Cierra el disyuntor.

Diferencia entre aislador eléctrico y disyuntor

La principal diferencia entre el aislador y el disyuntor es que el aislador desconecta el circuito en la situación de OFF-load, mientras que el disyuntor desconecta el circuito en la situación de ON-load.

Tipo de dispositivo

Un aislador es un aparato sin carga, mientras que un disyuntor es un aparato con carga.

Funcionamiento

El funcionamiento del seccionador es manual, mientras que el funcionamiento del disyuntor es automático.

Acción del dispositivo

El aislador es un tipo de aparato mecánico que funciona como un interruptor, mientras que el disyuntor es un aparato electrónico fabricado con BJT o MOSFET.

Función

Cuando se produce una avería en una subestación, el aislador corta una parte de la subestación. El resto de aparatos funciona sin ninguna intrusión.

El disyuntor es como un magnetotérmico o un interruptor automático que desconecta todo el sistema si se produce un error

Capacidad de resistencia

• Los aisladores tienen una capacidad de resistencia pequeña en comparación con los disyuntores.
• Los disyuntores tienen una gran capacidad de resistencia en condiciones de carga ON.

Un aislador es un tipo de interruptor de desconexión que funciona en condición de descarga. Separa la parte del circuito en la que se produce el error de la fuente de alimentación. Los aisladores son aplicables a los dispositivos de alta tensión, como los transformadores. La función principal del aislador es que bloquea las señales de CC y permite que fluyan las de CA.

El disyuntor es un tipo de dispositivo de protección que funciona como un interruptor. Cuando se produce un fallo en el sistema, abre y cierra el contacto del circuito. Separa el circuito automáticamente cuando se produce un cortocircuito o una sobrecarga.

Interruptores de puesta a tierra

La disposición de los seccionadores de puesta a tierra puede hacerse en la parte inferior del aislador del lado de la línea. Normalmente, estos interruptores se rompen verticalmente. Los brazos de puesta a tierra se conectan horizontalmente en estado desactivado durante todo el proceso de conmutación, en el que estos brazos giran y se desplazan a un lugar vertical para entrar en contacto con los contactos hembra de tierra que se fijan en el pico de la pila de postes aislantes en su cara de salida.

Así, estos brazos están enclavados por los contactos móviles del aislador principal que pueden cerrarse simplemente una vez que los contactos principales del aislador están en situación de apertura. Del mismo modo, los contactos del aislador principal pueden cerrarse simplemente una vez que los brazos de puesta a tierra están en situación de apertura.

¿Cuál es el papel del aislador en la línea de transmisión?

Los aisladores eléctricos desempeñan un papel fundamental dentro de una línea de transmisión, al igual que los aisladores aíslan la línea de transmisión del conductor. En este caso, los aisladores son útiles principalmente para eliminar los bucles de conexión a tierra, como para reducir el riesgo de carriles accidentales para el flujo de corriente hacia la tierra.

¿Cómo mantener los aisladores eléctricos?

Los aisladores eléctricos sufren diferentes problemas mecánicos, por lo que para superarlos es necesario un mantenimiento adecuado. En los sistemas de energía, los aisladores son interruptores cuyas posiciones de apertura y cierre son claramente visibles. Por lo general, los aisladores funcionan en condiciones de descarga, mientras que algunos funcionan en condiciones de carga. Hay dos partes esenciales en un aislador: la parte aislante y la parte conductora. Por lo tanto, hay que tomar algunas medidas para mantener los aisladores correctamente sin problemas mecánicos.

• Hay que limpiar el cuerpo del aislador eliminando el cemento salino y los vapores ácidos si se acumulan.
• Si encontramos algún defecto, tenemos que sustituir el aislador por uno nuevo. Si el defecto en un aislador es muy pequeño, entonces podemos frotar para limpiarlo utilizando papel de lija. Además, hay que comprobar la correcta disposición de las varillas de contacto durante el mantenimiento.
• Debemos conectar firmemente los pernos y sus conexiones, como la potencia y la tierra. Antes de cerrar los aisladores, debemos comprobar si los contactos macho están bien encajados en los contactos hembra o no, de lo contrario, debemos ajustarlos.
• Tenemos que comprobar el funcionamiento del enclavamiento mecánico cerrando el interruptor de tierra una vez cerrado el aislador. Si el funcionamiento físico no es posible, podemos utilizar el funcionamiento mecánico para rectificarlo.
• Con frecuencia, tenemos que engrasar el montaje del cojinete del eje con las conexiones mecánicas de los interruptores auxiliares.
• Debemos determinar la resistencia de contacto de cada contacto de cada fase. Para ello, podemos emplear un "Micro-Ohmímetro Digital".
• Por último, debemos verificar el método de enclavamiento eléctrico de cada aislador.

Aislador eléctrico para el aire acondicionado

La opción más económica al instalar el aire acondicionado es conectar la unidad de aire acondicionado al cuadro eléctrico directamente. Al hacer esta conexión, sigue cumpliendo las normas de producción.. Los interruptores aislantes se colocan en las unidades exteriores una vez que instalamos el aire acondicionado doméstico por dos razones principales. En primer lugar, porque permite separar la unidad para defenderla de los golpes en caso de chaparrón.

En segundo lugar, puedes evitar que el interruptor de seguridad de tu casa se dispare con frecuencia si tu sistema de CA tiene un error. Así, en esta situación, el suministro de energía hacia la unidad puede desconectarse fácilmente con la ayuda del interruptor aislante hasta que el electricista venga a repararlo.

Guía de selección de aisladores eléctricos

Los aislantes eléctricos funcionan en condiciones de vacío, por lo que hay que tener en cuenta muchos factores a la hora de seleccionar los aislantes, entre ellos los siguientes

• Nivel de tensión
• Capacidad nominal de transporte de corriente continua
• Selección de la capacidad de corriente de corta duración
• Temporización de disparo y cierre del interruptor
• La capacidad de apertura y cierre del interruptor también es importante

Aplicaciones del aislador

Las aplicaciones de los aisladores son las siguientes

• Las aplicaciones de los aisladores incluyen dispositivos de alta tensión, como los transformadores.
• Estos están protegidos con un sistema de bloqueo en el exterior o con una cerradura para impedir su uso accidental.
• Aislador en subestación: Cuando se produce una avería en una subestación, el aislador corta una parte de la subestación.

Por tanto, se trata de una visión general del aislador eléctrico. Las características de este aislador incluye que es un dispositivo de descarga, que se acciona manualmente, que desenergiza el circuito, que aísla por completo para un mantenimiento seguro, que incluye un candado, etc. Aquí tienes una pregunta para ti: ¿qué es un aislador en el microondas?