GENERALIDADES SOBRE LA
CORROSIÓN DE LA APARAMENTA ELÉCTRICA
Los interruptores, interruptores automáticos, aparamenta en
general y los cuadros eléctricos que las contienen, están diseñados y
fabricados para funcionar en las condiciones ambientales definidas en las
normas correspondientes, estas “condiciones ambientales normales” se refieren
en la mayoría de las normas exclusivamente a la temperatura, y en algunos casos
a la humedad y al polvo.
Otros factores ambientales cuya presencia puede producir en
vejecimiento prematuro de los equipos eléctricos son:
- Agentes químicos corrosivos
- Salinidad (proximidad al mar)
- Clima tropical
- Vibraciones
El desconocimiento o la insuficiente atención de alguno de
estos factores, al especificar las condiciones de funcionamiento de la
instalación eléctrica, supone una explotación problemática de la instalación y
servidumbres de mantenimiento.
La degradación producida es básicamente de tres tipos:
1) De las partes metálicas no conductoras.
a) Piezas de la estructura2) De las partes conductoras.
b) Piezas de los mecanismos y resortes
a) Contactos eléctricos de maniobra3) De las partes aislantes.
b) Zonas de conexión atornilladas
c) Conexiones flexibles (trenzas, laminas, etc.)
a) Aisladores y piezas aislantes soporte (degradación superficial y de masa).
b) Aislamiento de devanados (relés, motores, etc.)
c) Aislamientos flexibles (cables, conexiones, etc.)
En los metales la corrosión actúa como una “antimetalurgia” que
los conduce al estado de compuestos en los que se encuentran en la naturaleza
(en forma de óxidos en su mayor parte). Las características metálicas como
conducción de la electricidad y el calor, propiedades mecánicas, etc. en tal
estado son muy bajas.
En los aislantes orgánicos el envejecimiento provocado por
los factores indicados ocasiona: aumento del módulo de elasticidad (mayor
rigidez y fragilidad), disminución de la resistencia a la tracción y flexión,
disminución de la rigidez dieléctrica, disminución de la resistencia de
aislamiento, aumento de la absorción de agua.
NIVELES DE AGRESIVIDAD
En la aparamenta de baja tensión, la degradación más grave se
suele producir en:
- Mecanismos y resortes,
- Contactos eléctricos de maniobra,
- Conexiones flexibles,
- Aislamientos, degradación térmica y superficial,
- Devanados y conexiones.
En la aparamenta de alta tensión, los fallos atribuibles a
los agentes ambientales se producen principalmente:
- Mecanismos y resortes
- Contactos (en especial en circuitos auxiliares),
- Aislamientos, especialmente degradación superficial, modificando la distribución del campo eléctrico e iniciando descargas superficiales o al aire (ionización-corrosión).
AMBIENTES NORMALES
De la normativa UNE y CEI relativa a aparamenta de baja
tensión se pueden establecer unas condiciones ambientales “normales”, y también
algunas condiciones anormales que pueden presentarse:
Temperatura ambiente.-
Máxima: 40 ºC; media diaria: 35 ºC.
Anormal: p.e. 50 a 75 ºC en el interior de los cuadros.
Efectos: Envejecimiento mecánico-eléctrico de los aislantes, incremento a igualdad de Hr de la oxidación de las partes metálicas.
Anormal: Hay emplazamientos y zonas donde Hr es superior al 80% (minas Hr ≈ 98%)
Efectos: reducción de la rigidez dieléctrica del aire, hinchazón de los materiales aislantes y deterioro de las propiedades mecánicas y dieléctricas, reducción de las propiedades dieléctricas superficiales (tracking). Oxidación de las partes mecánicas (mecanismos y resortes).
Agentes químicos.-
En las instalaciones industriales, refinerías,
acerías, petroquímicas, papeleras, etc. están perfectamente identificadas más
de cien sustancias contaminantes, que se pueden clasificar en categorías:
-
Elementos
sólidos,
-
Compuestos
de azufre,
-
Compuestos
orgánicos,
-
Compuestos
nitrogenados,
-
Compuestos
oxidantes,
-
Compuestos
halogenados,
-
Compuestos
radioactivos.
Efectos: El efecto más nocivo de esta contaminación con o sin humedad, es la de provocar, en función de la concentración y naturaleza del elemento agresivo, el deterioro de las propiedades superficiales de los materiales aislantes, la degradación de los contactos eléctricos y la pérdida de funcionalidad de los mecanismos y órganos de maniobra. Envejecimiento acelerado de las juntas y elastómeros np seleccionados adecuadamente.
Presencia inevitable en todos los
emplazamientos conectados con el exterior. En función de la cantidad y de la
sustancia los efectos pueden ser:
Efectos: formación de sedimentos
conductores al combinar polvo y humedad. Incremento de la corrosión en ambientes
húmedos por la composición ácida o básica de los polvos.
Factor influyente en instalaciones
navales o industriales próximas al mar. En una atmósfera salina se tiene un
aerosol de partículas sólidas o gotas de solución salina.
Efectos: Deterioro de las propiedades
dieléctricas superficiales de los aislantes no debidamente seleccionados para
este ambiente, a cauda de la corrosión de la superficie por los cloruros y
formación combinada con la humedad de películas de electrolito conductor.
Severa oxidación de las piezas de
acero o aluminio.
Se pueden dar una variedad de
combinaciones:
-
Temperatura
del aire (alta, baja, variable cíclicamente)
-
Humedad
atmosférica (alta, baja, variable cíclicamente)
-
Impurezas
(sal, polvos, arena, etc.)
-
Factores
biológicos (hongos, bacterias, insectos, etc.)
El último grupo es característico de los climas tropicales, sus manifestaciones son diversas según la familia de microorganismos y otros factores implicados.
Efectos: Deterioro de las características mecánicas y eléctricas de los aislamientos no seleccionados oportunamente, llegando en casos límite a su completa destrucción. En las partes metálicas la acción destructiva depende de los factores ambientales citados en los tres primeros lugares que acompañen a los agentes biológicos.
MEDIDAS CORRECTORAS DE
LA ACCIÓN DE AGENTES EXTERNOS
- Aplicación de resistencias de calefacción,
- Utilización de materiales aislantes no higroscópicos y de elevada resistencia al “tracking”,
- Refuerzo del aislamiento de los arrollamientos y cableado auxiliar,
- Adopción, en casos particulares, de líneas de fuga y distancias al aire aumentadas.
- Incremento del espesor de protección de los recubrimientos galvánicos.
ARTÍCULO COMPLETO EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:
No hay comentarios:
Publicar un comentario