ES2286574T3 - Aislador de suspension con tapon de estanqueidad. - Google Patents

Abstract

/ Aislador de suspensión que comprende un faldón aislante (1) de un material dieléctrico que tiene una parte inferior en la cual está fijado un vástago (3) por medio de un aglomerante (4) a base de cemento, y un casquillo sacrificable metálico (5) en contacto con el aglomerante y que rodea al vástago, caracterizado porque un tapón anular de material eléctricamente conductor (7) está dispuesto entre el faldón aislante (1) y el casquillo sacrificable (5), de tal manera que realiza una estanqueidad que impide el encaminamiento de corrientes de fuga en el aglomerante (4).

Description

Aislador de suspensión con tapón de estanqueidad.

La invención se refiere a los aisladores de suspensión, más particularmente a los aisladores llamados de casquete y vástago, que comprenden un faldón aislante de un material dieléctrico, tal como el vidrio templado o la porcelana, que tienen una parte inferior en la cual está fijado un vástago mediante un aglomerante a base de cemento, y un casquillo sacrificable metálico, principalmente de cinc, en contacto con el aglomerante y que rodea al vástago.

Tales aisladores de suspensión están destinados a ser ensamblados unos a otros para constituir cadenas de aisladores utilizadas como soportes para las líneas eléctricas de alta y media tensión. Pueden estar sometidos a condiciones climáticas muy severas como un ambiente particularmente húmedo en zona tropical.

Tal aislador de casquete y vástago, por su procedimiento de fabricación, presenta un juego entre el interior del faldón, el aglomerante y el vástago. En ambiente húmedo, el agua que penetra en los intersticios que se forman entre el faldón aislante, el aglomerante y el vástago, favorece el paso de corrientes de fuga a lo largo de estos intersticios.

Estas corrientes de fuga están en el origen de un ataque del vástago por corrosión química y corrosión electroquímica. La corrosión del vástago tiene por efecto debilitar mecánicamente al vástago y, además, la formación de óxido de hierro alrededor del vástago crea tensiones de expansión del faldón que pueden provocar la explosión del aislador.

En un aislador de suspensión conocido por la patente GB 1025 554, la corrosión del vástago 3 ha sido parcialmente evitada disponiendo un casquillo de cinc 5 que juega un papel de electrodo sacrificable alrededor del vástago, en contacto con el aglomerante 4, como se muestra en la figura 1, teniendo lugar la corrosión en la superficie del casquillo de cinc. En tal estructura, el casquillo sacrificable de cinc 5 impide la corrosión del vástago 3 en el lugar preciso en el que está dispuesto pero tiene una corta vida útil y es ineficaz en la zona del vástago no protegida por el casquillo.

Una alternativa para remediar este inconveniente ha sido propuesta en una solicitud de patente japonesa, depositada bajo el número JP2002216559, como se muestra en la figura 2, que consiste en reemplazar el casquillo de cinc 5 dispuesto en la periferia del vástago 3 en contacto con el aglomerante 4 por un anillo conductor 6 de cinc. El anillo conductor 6 está dispuesto alrededor del vástago estando encastrado en parte en el aglomerante 4 y estando casi en contacto con el vástago 3 del faldón aislante 1. En tal aislador, las corrientes de fuga son canalizadas en el anillo conductor 6, lo que limita las corrientes de fuga entre el aglomerante 4 y el vástago 3 y minimiza por consiguiente los riesgos de corrosión del vástago, jugando el anillo conductor de cinc, por otra parte, el papel de electrodo sacrificable. En tal dispositivo, si la vida útil del vástago aumenta mediante desvío de las corrientes de fuga, las imperfecciones de obturación inherentes al procedimiento de fabricación implican la subsistencia de corrientes de fuga mínimas entre el aglomerante 4 y el vástago 3, provocando siempre la degradación del aislador.

Otra alternativa para remediar este inconveniente ha sido propuesta en la patente US 4 559 414 en la cual un casquillo sacrificable rodea al vástago en el límite del aglomerante y una película de aislamiento eléctrico, hecha de resina sintética, es contra encolada sobre la superficie del vástago embebida en el aglomerante y en la parte del casquillo sacrificable, de manera que el casquillo sacrificable sufre toda la corrosión y protege al vástago. En tal dispositivo, el casquillo sacrificable tiene una vida útil corta y la corriente de fuga atraviesa siempre al aglome-
rante.

El objeto de la invención es remediar estos inconvenientes para alargar aún más la vida útil de los componentes del aislador de suspensión.

A este efecto, la invención tiene por objeto un aislador de suspensión que comprende un faldón aislante de vidrio templado o de porcelana, que tiene una parte inferior en la cual está fijado un vástago mediante un aglomerante a base de cemento, y un casquillo sacrificable de cinc en contacto con el aglomerante y que rodea al vástago, caracterizado porque un tapón anular de material eléctricamente conductor está dispuesto entre el faldón aislante y el casquillo sacrificable, de tal manera que realiza una estanqueidad que impide el encaminamiento de corrientes de fuga en el aglomerante.

En consecuencia, en el aislador de acuerdo con la invención, el tapón conductor impide cualquier penetración de humedad en la parte inferior del faldón, preservando los componentes del aislador de cualquier degradación, particularmente en medio húmedo.

Según un modo de realización particular del aislador de acuerdo con la invención, el tapón conductor y el casquillo tienen una superficie de contacto anular de altura comprendida entre 5 y 10 mm. Esto contribuye a obtener una superficie reactiva del casquillo sacrificable bastante grande que aumenta así su vida útil.

Según otro modo de realización particular del aislador de acuerdo con la invención, el aglomerante solapa parcialmente al casquillo sacrificable, de manera que la corriente de fuga en la superficie del aglomerante ataca al casquillo.

Según otro modo más de realización particular del aislador de acuerdo con la invención, el material utilizado para el tapón conductor es un material flexible, de tal manera que se adapta a las variaciones dimensionales de los diferentes elementos del aislador, asegurando así una perfecta estanqueidad del dispositivo. El material conductor es, por ejemplo, un elastómero cargado con partículas eléctricamente conductoras que podrán ser depositadas por inyección, principalmente un elastómero cargado con partículas de carbono.

La invención, sus características y ventajas se precisan en la descripción que sigue junto con las figuras evocadas a continuación.

La figura 1 muestra en corte parcial axial un aislador de suspensión de la técnica anterior que comprende un casquillo sacrificable de cinc dispuesto alrededor del vástago.

La figura 2 muestra en corte parcial axial un aislador de suspensión de la técnica anterior que comprende un anillo conductor encastrado parcialmente en el aglomerante y que rodea al vástago.

La figura 3 muestra en corte parcial axial un aislador de suspensión de acuerdo con la invención.

La figura 4 ilustra un procedimiento de fabricación de un aislador de acuerdo con la invención.

La figura 3 muestra parcialmente un aislador de suspensión de acuerdo con la invención que comprende un faldón eléctricamente aislante 1, de vidrio templado o de porcelana, que tiene una cabeza cubierta por un casquete metálico 2 y una parte inferior que forma un manguito en el cual está insertado un vástago metálico 3.

El vástago metálico 3 de un aislador y el casquete metálico 2 de otro aislador son acoplados uno al otro para constituir una cadena de aisladores.

El vástago 3, por ejemplo de acero, es empotrado en la parte inferior del faldón aislante 1 mediante un aglomerante 4 a base de cemento. Un casquillo 5, preferentemente de cinc, está dispuesto alrededor del vástago 3 y está en contacto con el aglomerante 4. Se utiliza cinc porque sus propiedades anódicas son mejores que las del acero del vástago 3. La corrosión debida a la presencia de corrientes de fuga tiene lugar, por consiguiente, primero sobre el casquillo 5. Sin embargo estas corrientes de fuga siempre pueden pasar entre el aglomerante 4 y el vástago 3, provocando la corrosión del vástago y la formación de oxido de hierro en este intersticio. Tiene lugar como resultado una expansión radial anómala del aislador hasta la explosión de la cabeza del faldón aislante. El anillo conductor 6 utilizado para desviar estas corrientes de fuga, como se muestra en la figura 2, es eficaz para limitar los riesgos de corrosión del vástago 3 y por consiguiente la explosión del aislador, pero la infiltración de agua no se evita en los intersticios entre el aglomerante 4 y el faldón aislante 1 y entre el aglomerante 4 y el vástago 3. Corrientes de fuga mínimas pueden así conducir a la degradación de los elementos del aislador.

De acuerdo con la invención, un tapón anular eléctricamente conductor 7 está dispuesto, como se presenta en la figura 3, entre el casquillo de cinc 5 y el faldón 1 estando en contacto con el aglomerante 4.

La característica conductora del tapón sirve para desviar las corrientes de fuga, que están representadas en la figura 3 por una flecha C, a lo largo de la parte inferior del faldón aislante como en el caso del anillo conductor.

Además, el tapón 7 asegura una estanqueidad sobre la parte superior del aglomerante 4 entre el faldón 1 y el casquillo sacrificable 5 para impedir cualquier penetración de humedad en los intersticios entre el aglomerante 4 y el faldón aislante 1 y entre el aglomerante 4 y el vástago 3. Esta estanqueidad contribuye a concentrar los fenómenos de corrosión química y de corrosión electroquímica en el casquillo sacrificable 5.

El aumento de la vida útil del casquillo sacrificable de cinc 5 se obtiene aumentando la superficie de contacto entre el tapón conductor 7 y el casquillo sacrificable 5. La altura de esta superficie de contacto anular está comprendida entre 5 y 10 mm.

Como se ve en la figura 3, la parte inferior del aglomerante 4 solapa parcialmente al casquillo sacrificable 5, de manera que la corriente de fuga en la superficie del aglomerante ataca al casquillo.

El material utilizado para el tapón anular conductor 7 es preferentemente un material flexible que se adapta a las variaciones dimensionales de los diferentes elementos del aislador. El material flexible es preferentemente un elastómero cargado con partículas eléctricamente conductoras, principalmente partículas de carbono. La sección transversal del tapón anular 7 puede ser constante o no, de forma rectangular u otra.

Tras el ensamblaje del vástago 3, con su casquillo 5 previamente insertado, sobre el faldón 1 por aplicación del aglomerante 4, el elastómero es inyectado alrededor del vástago sobre la parte superior del aglomerante. La inyección puede hacerse a temperatura ambiente, como se ilustra en la figura 4, por mediación de una boquilla 8 que vierte elastómero pastoso, contenido en una bomba volumétrica 9, sobre la parte superior del aglomerante, habiendo sido el aislador previamente puesto en rotación de manera axial según el eje A del vástago 3 y siendo situado cabeza abajo. Esta bomba volumétrica es alimentada por pistones que realizan la mezcla de los componentes del elastómero.

De una aplicación simple y económica, el tapón de estanqueidad del aislador de acuerdo con la invención permite prolongar la vida útil del aislador un tiempo sensiblemente igual a la vida útil del tapón de estanqueidad.

Claims (8)

1. Aislador de suspensión que comprende un faldón aislante (1) de un material dieléctrico que tiene una parte inferior en la cual está fijado un vástago (3) por medio de un aglomerante (4) a base de cemento, y un casquillo sacrificable metálico (5) en contacto con el aglomerante y que rodea al vástago, caracterizado porque un tapón anular de material eléctricamente conductor (7) está dispuesto entre el faldón aislante (1) y el casquillo sacrificable (5), de tal manera que realiza una estanqueidad que impide el encaminamiento de corrientes de fuga en el aglomerante (4).

2. Aislador de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual el tapón conductor (7) y el casquillo sacrificable (5) tienen una superficie de contacto anular de altura comprendida entre 5 y 10 mm.

3. Aislador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 y 2, en el cual el aglomerante (4) solapa
parcialmente al casquillo sacrificable (5).

4. Aislador de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el cual el material utilizado para el tapón conductor es un material flexible.

5. Aislador de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual el material conductor es un elastómero cargado con partículas eléctricamente conductoras.

6. Aislador de acuerdo con la reivindicación 5, en el cual las partículas eléctricamente conductoras son partículas de carbono.

7. Cadena de aisladores de suspensión que comprende una pluralidad de aisladores de suspensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Procedimiento para fabricar un aislador de suspensión de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, que consiste en formar el tapón anular por inyección de una materia elastómera alrededor del vástago (3) y sobre la parte superior del aglomerante (4) durante una rotación axial del aislador.