Image Alt
Blog

Aceite dieléctrico

Aceite dieléctrico

En el artículo de hoy se hablará acerca de los fluidos y aceites aislantes: características, funciones, estructura y más.

FLUIDOS AISLANTES – Teoría General

En la industria eléctrica la calidad del fluido aislante se desarrolla de manera simultánea con la evolución de los equipos eléctricos, en busca de optimizar la capacidad refrigerante y aislante de los fluidos. Se han sintetizado compuestos similares a los aceites aislantes pero con propiedades físico-químicas superiores, como un incremento en la temperatura de inflamación o un bajo punto de congelación.

– El R-Temp se destaca por su característica de baja toxicidad y su estructura biodegradable, contraria a los bifenilos policlorados que requieren de una incineración a mas de 1000°C en un horno especial y son considerados altamente nocivos para la salud, por ello se encuentran en proceso de erradicación.

– El hexafluoruro de azufre es utilizado como aislante en subestaciones encapsuladas, interruptores de potencia, restauradores, etc., es uno de los fluidos gaseosos en torno al cual se está estudiando más, tanto sus propiedades dieléctricas, así como sus efectos adversos para el ambiente.

ACEITES AISLANTES

El aceite mineral como medio aislante y refrigerante, es el más usado para transformadores de potencia, se han desarrollado nuevas tecnologías para su refinación adaptándose a las necesidades específicas de los equipos de acuerdo a la finalidad y diseño de estos.

Los aceites derivados del petróleo, básicamente están formados por carbono e hidrógeno, se consideran parafínicos aquellos de cadena lineal o ramificada conocidos como n-alcanos, estos compuestos debido a su estructura química son más inestables que los nafténicos y aromáticos. Las moléculas nafténicas también conocidas como cicloalcanos, definen la calidad del aceite, se encuentran formados por estructuras cíclicas de 5, 6 ó 7 carbonos y sus propiedades dieléctricas son mejores por tener mayor solubilidad que los n-alcanos.

En menor proporción, todos los aceites para transformador contienen moléculas aromáticas, éstas tienen como mínimo un anillo de seis átomos de carbono, unidos por dobles enlaces, conocido como benceno. Los hidrocarburos aromáticos se distinguen de los demás no solo en su estructura química, también tienen grandes diferencias en sus propiedades físicas y químicas con las moléculas nafténicas y parafínicas.

La variedad de hidrocarburos presentes en los aceites aislantes dependerá de los procesos de refinación que se le hagan al petróleo, cuya composición química depende de su origen.

Hasta hace poco tiempo con sólo determinar el tipo básico, indicaba ya la calidad del aceite, con esto se decía que el aceite nafténico era de mejor calidad y por lo tanto se podía usar en equipo de alto voltaje y que el parafínico era de inferior calidad y sólo podía usarse en equipo de bajo voltaje o en transformadores de distribución.

¿Qué aspectos proporcionan la calidad del aceite?

La forma de destilación y los aditivos aplicados es lo que proporciona la calidad del aceite, por lo que el análisis del mismo es el que indicará si es o no adecuado para el equipo de que se trate. 

Las características finales deseadas de un aceite aislante han sufrido modificaciones, de acuerdo a la experiencia y conocimientos, en el pasado lo único buscado y que decidía la calidad de un aceite era su estabilidad a la oxidación, por lo tanto se desarrollaron numerosos métodos de prueba; más tarde cambió este criterio a favor de propiedades físico-químicas, tales como el factor de potencia y la tensión de ruptura.

En la actualidad, la tendencia es relacionar las características de los aceites con su composición química. De acuerdo a esto se han obtenido muchos procesos para coordinar el uso de materias primas adecuadas con diferentes reactivos y obtener el aceite de mejor calidad. De esta manera, el concepto de aceites malos y buenos ha desaparecido ya que las investigaciones actuales nos dicen que la mezcla de hidrocarburos permite un mejor aprovechamiento de las propiedades de cada uno.

¿Cómo se constituye la materia prima para la fabricación de aceites aislantes?

Está constituida por hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos; así mismo se encuentran presentes en concentraciones muy bajas, compuestos de azufre, nitrógeno y oxígeno que son denominados compuestos polares que dan al aceite su inestabilidad a la oxidación.

ESTRUCTURAS MOLECULARES DE ACEITES AISLANTES
Los procesos existentes para la obtención de aceites aislantes se han desarrollado para eliminar los componentes indeseables y conservar los deseables de las materias primas.

En la eliminación de los compuestos indeseables por medio de la extracción con compuestos apropiados, entre los más comúnmente usados están el ácido sulfúrico y el furfural, siendo éste el disolvente más selectivo. Los compuestos aromáticos son también eliminados, pero esto puede controlarse mediante la relación aceite-furfural.

De acuerdo a ello, se pueden obtener aceites aislantes con diversos contenidos de los componentes antes mencionados; aunque no se han podido establecer las condiciones adecuadas para eliminar solamente los compuestos polares.

Con el objeto de determinar la calidad de un aceite es necesario efectuar análisis al mismo, así como entender que se está midiendo y el criterio a seguir con los resultados obtenidos.

FUNCIONES

Los aceites aislantes que se utilizan en transformadores e interruptores, cumplen varias funciones importantes. Con respecto a los transformadores, el aceite forma parte del sistema de aislamiento y por otro lado actúa como agente enfriador, transportando el calor del núcleo y bobinas a la zona de disipación final. Por lo que respecta a los interruptores además de ser parte del sistema de aislamiento, su principal función es la de extinguir el arco eléctrico durante la apertura de sus contactos.

Causas más comunes del deterioro del aceite en los transformadores

Las causas más comunes, que ocasionan el deterioro de aceites en los transformadores, entre otras es: la contaminación, humedad, la formación de ácidos y la oxidación.

La humedad reduce notablemente las propiedades dieléctricas del aceite aislante, en tanto que los ácidos orgánicos además de ser conductores ayudan a retener agua.

El proceso del deterioro del aceite en interruptores es diferente al de los transformadores, cuando el interruptor abre con carga o bajo falla se forma un arco eléctrico a través del aceite, si éste contiene oxígeno, primeramente se formará agua y bióxido de carbono, cuando el suministro de oxígeno se agota, comienza a formarse hidrógeno y partículas de carbón, el hidrógeno se disipa como gas, en tanto que la presencia de partículas de carbón contamina el aceite mucho antes de que el deterioro por oxidación llegue a ser significativo.

Esperamos que esta información haya sido de utilidad para ti.

DINAMIKA

Más de 10 años de experiencia en la comercialización, distribución subterranea y servicios.

Contáctanos

Lunes - Jueves: 8 am a 6 pm; Viernes: 8 am a 3 pm
Manuel Oviedo 381-A Libertad Tijuana B.C. México
+52 (664) 607-3952
ventas@dinamik.mx
Abrir chat
Cotiza
¡Hola! Gracias por contactarnos, nuestros horarios de atención son de lunes a viernes de 8 am a 6 pm, déjanos tu mensaje y te responderemos lo antes posible.