Escenario de aplicación

La problemática “SF6 en aceite – fallos de sellado del aislador” no se refiere directamente a los transformadores, sino a los aisladores pasantes (bushing), accesorios que permiten el paso de los conductores del interior del transformador a su exterior sin entrar en contacto con la carcasa.

En los transformadores elevadores (GSU), el 14% de los fallos son atribuibles a los aisladores pasantes (>100KV). CIGRE WG A2.37 – Transformer reliability survey, Dec.2015

Los aisladores pasantes, normalmente se colocan en la parte superior del transformador y son de diferentes tipos en función de las tensiones/corrientes en juego y del tipo de conductor externo al que deben conectarse. Los aisladores típicamente están formados por dos compartimentos, el inferior está insertado en el transformador y el superior está anclado a la carcasa del transformador.El compartimento superior puede ser libre o estar insertado en el interior de envoltorios metálicos llenos, por ejemplo, con SF6 (hexafluoruro de azufre).

Para corrientes elevadas (hasta 30 KA), se utilizan aisladores aceite-aire con un conductor central de gran diámetro, para tensiones altas, se utilizan aisladores aceite-aceite, aceite-SF6 o de condensador, donde el conductor central está envuelto con capas de cartón aislante alternadas con capas de material conductor.En tensiones altas y muy altas, el gas SF6 comúnmente se utiliza como medio aislante puesto que no está sujeto al envejecimiento, no es tóxico, ni inflamable, tiene buenas propiedades dieléctricas (casi 3 veces más que el aire o el nitrógeno), extinción por arco y térmicas.

Características del SF6

El hexafluoruro de azufre – SF6 es un gas incoloro, inodoro, no tóxico, no inflamable, químicamente inerte con elevadas propiedades dieléctricas, casi 3 veces más que el aire o el nitrógeno.

Durante más de 50 años, el SF6 se utiliza con éxito en diversas aplicaciones industriales, en particular en los interruptores y desconectores en las líneas de transmisión y distribución de energía eléctrica.En otros ámbitos, se utiliza, por ejemplo, en los aceleradores de partículas, en los radares y en la industria electrónica o en el campo médico y en particular, en las máquinas de diagnóstico de resonancia magnética y en la cirugía ocular.

En el pasado, también fue utilizado en los neumáticos, en las pelotas de tenis, en algunos tipos de zapatos de gimnasia y como aislante en doble acristalamiento, pero su uso en estas aplicaciones fue prohibido en 2007.

En equipos eléctricos de media y alta tensión, el SF6 se utiliza por sus elevadas propiedades de extinción de los arcos eléctricos gracias a su elevada resistencia dieléctrica y a su capacidad de recombinación.Gracias a estas propiedades, superiores a otros fluidos como aire o nitrógeno, las subestaciones eléctricas pueden estar constituidas con dimensiones mucho más compactas.

SF6 y el ambiente

Entre los gases que provocan el famoso “efecto invernadero”, el SF6 es el que requiere la más alta prioridad de acción en términos de prevención/mitigación de los cambios climáticos globales.Junto con otros cinco gases (Dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido de nitrógeno (N2O), Hidrofluorocarburos (HFC), Perfluorocarburos (PFC)), el SF6 se ha incluido en el Protocolo de Kyoto (1997).Su impacto climático es 22.800 veces mayor respecto al dióxido de carbono (CO2) y su tiempo de permanencia en la atmósfera es de unos 3.200 años (fuente:Federal Statistical Office:Survey of particular climate-active materials “sulphur hexafluoride” (SF6), Wiesbaden, 2015)

 

Para evitar los peligrosos efectos en el clima, el uso del gas fue prohibido el 4 de julio de 2007 para las aplicaciones “civiles/domésticas”, sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones industriales, el gas SF6 se sigue utilizando porque todavía no se han identificado alternativas con rendimiento equivalente.

En todo el mundo existen reglas estrictas para la reducción de las emisiones de gas SF6 a la atmósfera.En la Unión Europea, el reglamento F-Gas, (CE) n. 517/2014, sobre la limitación de las emisiones de gases de efecto invernado, entró en vigor el 2014.En el reglamento, se han establecido los requisitos generales para el inventario, la gestión y el tratamiento del gas SF6 y de otros gases fluorados.

Información adicional

Diagnostics of HV bushings through oil sampling and analysis

Fecha: Noviembre 2017
De: Transformers Magazine Special Edition on Bushings
Idioma: Inglés
Autor: Sea Marconi