Fallos del dieléctrico y de las cámaras de interrupción.
Interruptores de SF6 , presión simple tipo “ puffer”
Fallos por pérdida de SF6.
La pérdida de SF6, es suficiente para ocasionar un fallo en los interruptores de alta tensión, es rara, sobretodo si los interruptores tienen dispositivos compensadores de temperatura y presión que hacen sonar una alarma o diparan los interruptores antes de que se alcance una situación de daño inminente. Es claro que una pérdida grande y súbita de gas, puede ser demasiado rápida para ser detectada por dichos dispositivos. Un fallo del “disco” relevador de presión, por ejemplo, va a causar una caída de presión más rápida que lo que el dispositivo detector pueda actuar.
Fallos por degradación del SF6.
La degradación del SF6 puede darse por la adición de vapor de agua, aire u otros gases producto de la descomposición del propio SF6.
La presencia de vapor de agua en el SF6, que ha sido sujeto a arqueo o corona, puede degradar rápidamente muchos tipos de aislamiento sólido.
El agua en la superficie de un aislador puede reducir de manera importante su capacidad dieléctrica a causa de la combinación con los átomos libres de flúor, otros componentes de flúor del SF6, y compuestos metálicos de flúor producidos por arqueos, los cuales aparecen como polvos de color oscuro en las cámaras de interrupción. Estos compuestos se combinan rápidamente con el agua, en forma de vapor o líquido, para formar ácidos fluorídicos muy fuertes, los cuales son muy buenos conductores.
El hielo no ha producido ningún efecto en los aisladores con SF6; no obstante, no es deseable la presencia de hielo, a causa de que rápidamente se convierte en agua líquida sobre el aislador.
El análisis de fallos debido a la presencia de agua, ya sea líquida, sólida o como vapor, no puede ser determinada después de un fallo de arqueo. Sólo la revisión y medición periódica del contenido de humedad es la única forma de concluir sobre la presencia de cantidades importantes de agua que provocaran el fallo.
El aire mezclado en concentraciones mayores al 20% puede reducir significativamente la rigidez del SF6. El aire tiene un gran efecto en el comportamiento de la interrupción.
Fallos debidos a la licuefacción del SF6.
La rigidez dieléctrica del SF6 en casi todas las aplicaciones, es directamente proporcional a la densidad del gas y cuando este empieza a licuarse y se condensa como liquido, entre –30°C a –40°C, la densidad del gas remanente se reduce y puede presentarse un fallo.
Fallos debidos a la degradación del aislamiento sólido interno.
El aislamiento sólido en interruptores de presión simple, se selecciona para soportar el ambiente interno, incluyendo los productos derivados del arqueo en SF6. Algunos de los aisladores sintéticos no son resistentes al “tracking” en atmósferas de SF6.
Todo el aislamiento reforzado con fibra de vidrio, es susceptible de “tracking”, a menos que la fibra de vidrio esté completamente sellada y alejada de los productos del arco. De igual manera los aisladores sintéticos rellenos de cuarzo, también son susceptibles de “tracking” con los productos del arco en SF6.
Al analizar estos fallos, es fácil encontrar los caminos carbonizados y/o erosiones en los aislamientos, y concluir sobre este tipo o modo de fallo.
Fallos de las cámaras de interrupción.
a) Las tolerancias de fabricación inadecuadas de los contactos principales, de los contactos de arco, así como de las toberas, pueden ser una causa de fallo.
b) Si la velocidad de apertura esta fuera de tolerancia puede ser causa de fallo. En este caso la búsqueda del fallo se debe dirigir al daño causado por el arco, así como a la medición del viaje de contactos antes y después del fallo.
c) Otra causa de fallo puede ser una bajada de presión en el gas de extinción.
d) El desgaste excesivo de contactos y toberas, puede también cuasar el fallo de la cámara de extinción.
Interruptores en SF6, doble presión.
Lo que se dice para los interruptores se presión simple es también válido para fallos de interruptores en SF6 de doble presión. Sin embargo, este tipo de interruptores tienen otros problemas y fallos adicionales. Los compartimentos de alta presión operan con gas a alta densidad, por lo que la licuefacción se puede dar a temperatura ambiente y esta es la razón de que se utilicen calentadores y lleva también a la necesidad de que el sistema de circulación de gas, requiera de la operación frecuente del compresor.
Los interruptores de doble presión tienen más sellos y conexiones que pueden dar lugar a un fallo.
Para la mayoría de los interruptores de doble presión, la licuefacción de gas aislante en el sistema de baja presión, se produce entre los –30°C a –40°C y para el sistema de gas a alta presión, entre los 5°C y 15°C.
FUENTE:
Diagnóstico e Investigación de Fallas en Interruptores de Potencia (Carlos L. Cabrera Rueda Genaro Ruíz Rodríjuez) - CFE- LAPEM
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