El aislamiento eléctrico más extendido de la Red de Transporte es el aire, pero para poder tener los conductores al aire es necesario sujetarlos con diferentes tipos de aisladores. Estos dispositivos impiden el flujo de corriente eléctrica entre dos puntos, previniendo cortocircuitos y asegurando la protección en las instalaciones eléctricas.

Hay que tener en cuenta que el aire tiene unas condiciones aislantes que dependen de la humedad y la temperatura, entre otros, por lo que las distancias necesarias para poder guardar un aislamiento adecuado se definen por normativa con el objetivo de que sean suficientes para cualquier condición atmosférica. Además, debemos de tomar en consideración que mientras el aire se mueve y, como consecuencia, se renueva de forma continua, los aisladores están sometidos a condiciones que pueden afectar a su efectividad.

De hecho, las partículas que puede llevar el viento se depositan sobre la superficie de los aisladores y esto, combinado con condensaciones, evaporaciones, lluvias y las variadas condiciones meteorológicas a lo largo de los años, genera efectos que pueden llegar a comprometer la función de aislamiento, ya sea de forma temporal (hasta que se limpie el aislamiento) o de forma permanente. Con todo, debemos distinguir entre dos tipos de aisladores:

• Tradicionales (vidrio y porcelana)
• Poliméricos o composite (silicona con interior de fibra de vidrio)

¿Cómo se calcula el envejecimiento de los aisladores?

El envejecimiento de los aisladores es muy progresivo y es, en parte, calculable o predecible. Además, se pueden tomar medidas para su conservación, siendo la principal la limpieza de su superficie. Con todo, las características químicas de las superficies de silicona provocan una menor necesidad de limpieza, ya que hay un efecto en particular, la hidrofobicidad, que facilita un mejor comportamiento del aislamiento, pero esto sólo se produce en los aislamientos poliméricos.

En este sentido, los aisladores se mantienen con campañas de limpieza y sustitución (cambiando principalmente los aisladores de vidrio por silicona) pero, en ambos tipos, se puede optimizar tanto su instalación como su uso o su mantenimiento. Es en esa optimización donde hay tecnologías novedosas que se están probando en la Red de Transporte y que irán teniendo una mayor relevancia a futuro.

¿Qué pasa cuando se deterioran los aisladores eléctricos y cómo prevenirlo?

El envejecimiento y deterioro del aislador puede provocar que vaya perdiendo su capacidad de aislar e incluso que, en el caso de los composite, llegue a deteriorarse tanto la parte interior de fibra de vidrio que se produzca una rotura frágil. En este sentido, aunque hay un gran crecimiento del número de aisladores composite porque las compañías confían en su vida esperada y prestaciones, su futuro depende de la disponibilidad de nuevos métodos para verificar sus prestaciones a largo plazo. La realidad es que no parece suficiente la comprobación actual de la calidad del bastón de los aisladores frente a una posible futura fractura frágil.

El deterioro del aislamiento se debe principalmente al depósito de contaminantes. Para conocer estas condiciones en una zona, se utilizan diferentes probetas que permiten crear un mapa de referencia para cada zona. Además, sobre una red existente, hay diferentes tecnologías que ayudan a analizar el comportamiento del aislamiento, aunque es necesario mejorar estas tecnologías y realizar pruebas comparativas para optimizar costes y prestaciones.

Nuevas tecnologías para la prevención del deterioro de aisladores eléctricos

Se han hecho algunas pruebas con sistemas ópticos de luz visible de alta frecuencia, aunque hay que continuar las pruebas y tratar de simplificar esta tecnología usando cámaras más tradicionales y con un coste menor. También existen cámaras de luz ultravioleta, con un coste elevado y con posibles alternativas de sensores de ultravioleta de bajo coste. Estos últimos se han utilizado ya con éxito para la detección de incendios en el entorno de las líneas de transporte. Además, siempre está la opción de medir directamente esas corrientes a diferentes frecuencias y mediante diferentes montajes. Eso sí, en todos los casos es necesario realizar un análisis avanzado de las medidas.

Este análisis requiere disponer de forma centralizada de las medidas eléctricas y de las medidas meteorológicas de la zona. Aquí es importante diferenciar entre las subestaciones y las líneas, ya que mientras en las primeras es fácil disponer de alimentación y comunicaciones, para los apoyos aislados, es necesario alimentar y comunicar el sistema de forma autónoma. Esto se puede solucionar con facilidad mediante dispositivos de bajo consumo y el uso de comunicaciones IoT.

De este modo, podremos conocer la situación del aislador en un momento exacto y optimizar, tanto el diseño de nuevos aisladores por la zona como la necesidad de limpieza de los aisladores en servicio. Además, la gran cantidad de datos que pueden obtener de diferentes sitios y la dependencia compleja con las condiciones meteorológicas locales a lo largo del tiempo, hacen que sea un caso de uso óptimo para el uso de IA.

En conclusión, el aislamiento en aire y los aisladores, que son una de las tecnologías más abundantes y tradicionales de los sistemas eléctricos, tendrán un gran impulso en sus prestaciones y aprovechamiento gracias a estas nuevas tecnologías, ya que con la cantidad de aisladores que hay en toda la red, cualquier avance en esta área tendrá siempre la máxima repercusión.