Caracterización de descargas parciales de vacuolas en resina epóxica generadas a partir de diferentes tipos de gases

Abstract

En el presente documento, se detalla el método de fabricación de probetas de resina epóxica con vacuolas de dimensiones específicas en su interior, cada una con un contenido gaseoso diferente. El objetivo es caracterizar las descargas parciales (DP) dentro de estas cavidades. Las vacuolas son pequeñas cavidades que se generan por diversas causas al interior de los materiales aislantes creando imperfecciones en él. La composición varía en un espectro de gases donde es posible identificar algunos compuestos repetitivos. Estos defectos, generalmente se producen durante los procesos de fabricación y/o manipulación de los elementos aislantes, también durante su uso se generan compuestos volátiles característicos de los componentes utilizados. Además, al someter el material a alta tensión, el campo eléctrico al interior de estos desperfectos puede alcanzar una magnitud suficiente para provocar descargas parciales y comenzar a degradar progresivamente el aislador. Finalmente, producto de estas descargas al interior de las vacuolas, aumentan las probabilidades de que ocurra una falla que comprometa el material aislante resultando en un daño mayor. Para identificar los efectos que tienen las descargas parciales al interior del aislador según el gas que contenga, se procede a emular vacuolas con gases específicos en probetas de resina epóxica para luego caracterizar las descargas mediante representación gráfica a través de diagramas PRPD (Phase Resolved Partial Discharge) y mapas T-F (TiempoFrecuencia), herramientas que grafican la distribución de las descargas parciales en función de la fase y la relación entre el tiempo y la frecuencia, respectivamente, junto con análisis estadístico. Se fabricaron seis probetas, dos idénticas por cada mezcla gaseosa. Las prime ras fueron de hidrógeno puro, otras dos con una mezcla de aire y metano, y las últimas con una mezcla denominada patrón, que incluye diferentes proporciones de hidrocarburos y otros compuestos presentes en transformadores eléctricos con diversos niveles de fallas.