La ciencia de los materiales detrás de los protectores de líneas de media tensión y los aspectos clave a considerar

La carbonización del material se produce por la combinación de corrientes de fuga, contaminación y vapor de agua. Las corrientes de fuga evaporan el vapor de agua y crean una banda seca que genera un arco de alta temperatura, lo que carboniza el material del protector. A medida que se forman caminos conductores, estos se propagan sobre el material y el protector puede perder eficacia con rapidez. Durante la erosión, el arco permanece concentrado en un mismo punto y poco a poco perfora el material. En cualquiera de los dos casos, pueden producirse descargas disruptivas. En TE Connectivity, formulamos nuestros polímeros con aditivos que crean un material prácticamente resistente a la formación de caminos conductores, utilizado en todos nuestros protectores de línea de media tensión. TE Connectivity utiliza la prueba de plano inclinado con voltaje escalonado variable (ASTM D-2303), ya que ofrece una buena correlación con el rendimiento del producto.

Instalado sobre un poste y expuesto a la intemperie, un protector de línea de media tensión debe soportar condiciones exigentes durante muchos años, ya que el costo de reemplazarlo es considerable. La degradación del material causada por la radiación UV, la nieve, la sal y los productos químicos puede ocurrir rápidamente si la formulación del polímero no es la adecuada. La pérdida de resistencia mecánica y rendimiento eléctrico puede producirse en tan solo unos años, lo que puede provocar que los protectores se desprendan o proporcionen un nivel de protección tan limitado que se produzcan descargas disruptivas a través de ellos. Las pruebas de resistencia a los rayos UV, como ASTM G-90 o la prueba con lámpara de xenón (IEC 1109, 5,000 horas), son excelentes métodos para comparar productos. Las pruebas como resistencia a la tracción y elongación máxima (ASTM D-638), resistencia química (ASTM D-543) y envejecimiento acelerado (ISO 188) también evalúan la durabilidad del producto. TE Connectivity va un paso más allá al reticular el material, lo que proporciona mayor resistencia mecánica y durabilidad, mejor comportamiento frente a productos químicos y condiciones ambientales exigentes, así como un rendimiento eléctrico más estable.

Además de una larga vida útil desde el punto de vista mecánico, también es necesario considerar los requisitos eléctricos de la aplicación y la forma en que se evalúan. Algunos fabricantes utilizan una prueba de resistencia eléctrica en seco para determinar la capacidad del protector, en lugar de una prueba en húmedo. Dado que gran parte de la capacidad nominal depende de las condiciones atmosféricas, una prueba en seco mostrará una clasificación de voltaje más alta que una prueba en húmedo para el mismo entrehierro. Sin embargo, a menos que el producto se utilice exclusivamente en climas secos como el de Arizona, la prueba en húmedo proporciona la evaluación más confiable de las condiciones que el producto realmente puede tolerar. En TE Connectivity, por lo general utilizamos una prueba de resistencia eléctrica en húmedo con corriente alterna durante 1 minuto para evaluar nuestros protectores. Y cuando se trata de proteger contra contactos momentáneos con animales, un minuto es más que suficiente. Las normas ASTM D-257, D-150 y D-149 son una buena referencia para comparar las características eléctricas de distintos productos.

La capacidad del material para tolerar variaciones de temperatura a lo largo de su vida útil es un factor importante cuando se fabrican protectores para cualquier parte del mundo. Ya sea que se instale en los inviernos fríos y secos de Canadá o en un país cálido y húmedo como El Salvador, el material debe diseñarse para tolerar condiciones exigentes. Existen numerosos estabilizadores térmicos que pueden aumentar la durabilidad del material y prolongar su vida útil. Sin duda, la reticulación aplicada por TE Connectivity lleva esta capacidad a un nivel superior, especialmente a altas temperaturas, en las que el material puede tolerar condiciones extremas sin fundirse ni incendiarse. Pruebas como IEEE 1-1969, IEC 216 e ISO 188 son una buena referencia para evaluar y comparar materiales en cuanto a resistencia térmica.