Desde la invención del primer transformador inmerso en aceite en los años 1890 se intentó utilizar fluidos vegetales a base de semillas de ricino y linaza, pero debido a su baja estabilidad a la oxidación, y al alto punto de fluidez, fueron reemplazados por los aceites minerales, sin embargo, debido a los problemas asociados con el medio ambiente, la alta probabilidad de incendio, el control de fugas y el elevado mantenimiento de los aceites minerales han sido y siguen siendo motivo de la evolución y utilización de transformadores secos y de otros fluidos dieléctricos alternativos como los que a continuación se indican:
Los bifenilos policlorados (PCB´s), comprenden un grupo de compuestos químicos sintéticos con una alta resistencia al fuego. Los nombres comerciales más comunes son ASKAREL® y PYRANOL®.
Debido a su alta viscosidad, estos fueron utilizados en los transformadores en forma de mezclas con aceite mineral o con tricloroetileno. El primer transformador con PCB´s data del año 1932 y se utilizaron tanto en la industria eléctrica como en la industria en general cerca de 45 años, hasta el año 1977 cuando fue prohibida la producción, uso y distribución por la EPA (Environmental Protection Agency), debido a todos los problemas encontrados para la salud de las personas y para el medio ambiente por su nula biodegradabilidad.
Otras alternativas de los PCB´s han sido los ésteres sintéticos o polioles y las poli alfa olefinas (POA´s), y las siliconas o aceites sintéticos a base de sílice. Los ésteres sintéticos se han utilizado desde 1984 y desde el punto de vista químico están conformados por un alcohol y un ácido orgánico, así que dependiendo del alcohol y del ácido se pueden tener una gran cantidad de ésteres sintéticos. Estos compuestos presentan excelentes propiedades como fluidos dieléctricos, entre estas se encuentran: baja viscosidad, alto punto se combustión, alta biodegradabilidad. La gran desventaja de estos aceites es su elevado costo, lo que ha limitado su uso a aplicaciones especiales.
Las siliconas, por su parte, aunque con menores repercusiones que los aceites minerales con relación al fuego y al medio ambiente, también presentan los siguientes inconvenientes:
Las siliconas, por su parte, aunque con menores repercusiones que los aceites minerales con relación al fuego y al medio ambiente, también presentan los siguientes inconvenientes:
- Desprenden humos opacos (sílice pulverulenta en el aire) en caso de incendio,
- Medianamente inflamable, necesita medidas de protección según normas internacionales.
- Dimensiones del orden del 20% superiores a un transformador con aceite mineral. El aceite de silicona disipa mal el calor y tiene un coeficiente de dilatación elevado.
- Contamina el suelo y las capas freáticas.
A principio de los 90’s, hubo de nuevo gran interés en el uso de líquidos dieléctricos tipo éster natural y así fue como ABB y Cooper Power iniciaron sus investigaciones para encontrar una fórmula y ahora cada una de ellas tiene sus propios productos patentados BIOTEMP y FR3 respectivamente. El principal propósito para el desarrollo de este aceite era crear un producto ambientalmente amigable, es decir que fuera biodegradable cuando se expone al medio ambiente, de tal manera que las fugas o derrames puedan manejarse más fácilmente que con el aceite mineral.
Para terminar está breve historia de los aceites dieléctricos, vale la pena mencionar que la compañía Shell Global Solutions ha sacado al mercado la nueva generación de aceites GTL (Gas to Liquid), que es un compuesto hidrocarbonado sintético a partir de gas metano para formar isoparafinas, al parecer con un alto desempeño en los transformadores.
Adicionalmente han existido otros grupos de fluidos para el uso en la industria eléctrica, tales como:
La General Electric en 1978 con el Vaportran® el cual usa una forma de freón en estado líquido R-113. Fue sacado de producción debido al gran daño a la capa de ozono de este tipo de materiales.
Westinghouse en 1980 promocionó el Wecosol® cuya base es el tetracloroetileno o percloroetilleno, no inflamable, de baja viscosidad, con excelentes propiedades de transferencia de calor y de bajo costo. Los problemas con este fluido son de tipo ambiental y de salud.
Otro fluido el Wemcol® a base de isopropil bifenilo ha sido utilizado como reemplazo de los PCB´s en los condensadores. No es inflamable.
REFERENCIAS:
Análisis comparativo: aceites minerales vs aceite vegetales, José Evelio Amaya Salcedo, ISA
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