¿Qué materiales aislantes se utilizan para las barras colectoras tubulares completamente aisladas?

Las barras colectoras tubulares completamente aisladas se basan en tres materiales aislantes principales: PTFE (politetrafluoroetileno) , compuesto de fundición de resina epoxi , y caucho de silicona EPDM . Cada material se selecciona en función de la clase de voltaje, la temperatura de funcionamiento y la exposición ambiental: PTFE para resistencia química y de alta frecuencia, resina epoxi para resistencia mecánica de fundición sólida a voltaje medio y caucho de silicona EPDM para flexibilidad en exteriores y resistencia a los rayos UV. La elección correcta determina el rendimiento dieléctrico, la vida útil y el coste total del sistema de barras.

Tres materiales aislantes de un vistazo

Antes de seleccionar un sistema de barras colectoras tubulares, los ingenieros suelen comparar las propiedades eléctricas y mecánicas básicas de cada tipo de aislamiento. La siguiente tabla resume los parámetros principales utilizados en los documentos de especificaciones.

Aislamiento de PTFE: estabilidad química y térmica

Se elige la envoltura o extrusión de PTFE cuando una barra colectora tubular debe funcionar en atmósferas químicas agresivas o grandes cambios de temperatura. El material tiene una tasa de absorción de humedad cercana a cero y un factor de pérdida dieléctrica bajo, lo que mantiene estables los niveles de descarga parcial incluso después de años de ciclos térmicos. En instalaciones petroquímicas y farmacéuticas, las barras colectoras tubulares de PTFE se especifican con frecuencia porque el material resiste la niebla ácida, el vapor de solventes y la exposición al ozono sin agrietarse. El espesor de pared de las capas de PTFE en un conductor de media tensión suele oscilar entre 1,5 mm y 3 mm, y se aplican múltiples envolturas para alcanzar la tensión soportada objetivo.

Fundición de resina epoxi: aislamiento estructural rígido

La resina epoxi fundida al vacío forma una capa aislante sólida y sin huecos alrededor del conductor. Este proceso elimina los espacios de aire que, de otro modo, concentrarían la tensión del campo eléctrico y desencadenarían una descarga parcial. Una capa de epoxi fundido también actúa como componente estructural, por lo que la propia barra colectora gana rigidez mecánica y no requiere tantos soportes de soporte externos. Las barras colectoras tubulares fundidas con resina epoxi son la opción estándar para salas de interruptores interiores, integración GIS y canalizaciones de electroductos de alta densidad donde el espaciamiento compacto de fases es la prioridad. El curado se realiza al vacío a temperatura controlada para evitar grietas por contracción, y la superficie acabada suele ser resistente a los niveles de contaminación de Clase III.

Caucho de silicona EPDM: protección exterior flexible

El aislamiento de caucho de silicona EPDM se extruye o moldea como una funda flexible, lo que permite que la barra colectora absorba la expansión térmica y la vibración mecánica sin fatiga del aislamiento. Esta flexibilidad, combinada con fuertes propiedades de superficie hidrofóbica, hace que las barras colectoras tubulares de caucho de silicona EPDM sean ideales para parques eólicos costeros, tramos de transmisión aéreos y cualquier instalación al aire libre expuesta a niebla salina o lluvias intensas. La superficie hidrofóbica arroja agua rápidamente y resiste el seguimiento, lo que mantiene baja la corriente de fuga incluso en condiciones de contaminación húmeda. Las formulaciones de EPDM también mantienen la elasticidad hasta aproximadamente -55 °C, por lo que el material no se endurece ni se agrieta en subestaciones de clima frío.

Gama de productos

Serie de productos de barra colectora tubular

Una selección de componentes de soporte y completamente aislados diseñados para las clases de voltaje y entornos descritos anteriormente.

Barra colectora tubular de PTFE Serie completamente aislada

Fundición de resina epoxi Tubular Bus Bar Serie completamente aislada

Caucho de silicona EPDM Tubular Bus Bar Serie completamente aislada

Aislador de poste Serie de aleación de aluminio

Soportes de barra colectora Serie de aleación de aluminio

Cómo seleccionar el material aislante adecuado

La selección del material debe basarse primero en el entorno de instalación, luego en la clase de voltaje y en las restricciones mecánicas. La siguiente lista de verificación refleja criterios de especificación comunes utilizados por los ingenieros de adquisiciones.

• Aparamenta interior con espacio limitado: Se prefiere la fundición de resina epoxi por su rigidez y espaciado compacto de fases.
• Sitios al aire libre, costeros o de alta vibración: caucho de silicona EPDM handles salt spray, UV exposure, and thermal cycling.
• Ambientes químicos o con gases corrosivos: El PTFE resiste el vapor ácido, los disolventes y el ozono sin degradarse.
• Requisitos de corriente de cortocircuito elevados: Confirme que el sistema de aislamiento haya sido probado según la clasificación kA/1s objetivo, no solo según la hoja de datos del material base.
• Proyectos de ultra alta tensión superiores a 110kV: caucho de silicona EPDM and magnesium-aluminum alloy combinations are commonly specified for creepage distance and pollution resistance.

Estándares de prueba de instalación y aislamiento

Independientemente del material, las barras colectoras tubulares completamente aisladas requieren una verificación de la resistencia del aislamiento después de la instalación. Se utiliza un megaohmímetro de 2500 V para medir la resistencia entre fases y a tierra, con lecturas aceptables de no menos de 1 megaohmio. También se recomiendan pruebas de tensión soportada de frecuencia industrial, y se espera que los sistemas resistan 42 kV CA sin averías según IEC 61439-6. Los soportes de montaje deben tener una separación de aproximadamente 1,5 metros y se deben agregar juntas de expansión en tramos largos para acomodar el movimiento térmico de la cubierta aislante, particularmente para las secciones de caucho de silicona EPDM que se flexionan más que las secciones rígidas de epoxi.

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