IRAM 2354 e IRAM 2246: normas argentinas de aisladores electricos para subestaciones y lineas de media tension

Las normas IRAM 2354 e IRAM 2246 son los documentos tecnicos de referencia para la especificacion de aisladores electricos en instalaciones de media tension en Argentina. IRAM 2354 cubre los pasatapas (bushings) de alta tension para uso en transformadores, autotransformadores y reactancias, mientras que IRAM 2246 se aplica a los aisladores de soporte de interior (post insulators) para instalaciones de media tension hasta 36 kV. Ambas normas son obligatorias para los equipos instalados en las redes reguladas y son el parametro de referencia para cualquier proyecto de subestacion o instalacion de media tension en Argentina. Su conocimiento es esencial para quienes especifican equipos electricos de media tension.

La norma IRAM 2354 esta armonizada con la norma internacional IEC 60137, que establece los requisitos para los pasatapas de tension alterna. Los pasatapas son los componentes que permiten que los conductores atraviesen la pared de la cuba del transformador o de otro equipo de alta tension, manteniendo la separacion electrica entre el conductor interno (a alta tension) y la estructura aterrada del equipo. Los parametros principales de un pasatapa son: la tension nominal del sistema (kV), la tension maxima del equipo (kV), la corriente nominal (A), el nivel de aislamiento (tensiones de ensayo al impulso y a frecuencia industrial), la distancia de linea de fuga (mm) y la clase termomecanica que determina su capacidad de soporte ante las fuerzas de cortocircuito.

Los niveles de aislamiento normalizados por IRAM 2354 siguen la serie de la norma IEC 60071, que establece las tensiones de ensayo al impulso y a frecuencia industrial en funcion de la tension maxima del equipo. Para un sistema de 13,2 kV (tension maxima del equipo Um=15 kV), el nivel de aislamiento normalizado es de 95 kV al impulso atmosferico y 38 kV a frecuencia industrial. Para un sistema de 33 kV (Um=36 kV), los valores normalizados son 170 kV al impulso y 70 kV a frecuencia industrial. Estos valores determinan los ensayos a los que debe someterse el pasatapa para demostrar su conformidad con la norma y definen la coordinacion del aislamiento del transformador con el sistema de proteccion contra sobretensiones.

La distancia de linea de fuga (creepage distance) de los aisladores y pasatapas es el parametro que determina su comportamiento en ambientes contaminados. La linea de fuga es el camino mas corto a lo largo de la superficie del aislador entre las partes bajo tension y las partes aterradas. Una mayor distancia de fuga implica mayor resistencia a las corrientes superficiales en presencia de contaminacion humeda. IRAM 2354 e IRAM 2246 establecen distancias de fuga minimas en funcion de la tension nominal y del nivel de contaminacion del sitio. En Argentina, las distribuidoras suelen especificar distancias de fuga superiores al minimo normativo para tener un margen adicional frente a la contaminacion tipica de cada region, especialmente en zonas costeras e industriales.

La norma IRAM 2246 cubre los aisladores de soporte de interior (post insulators), que son los aisladores que se utilizan para soportar las barras conductoras en el interior de las celdas de media tension, las barras de los transformadores de medicion y los soportes de los seccionadores y seccionadores fusibles. Estos aisladores deben soportar las cargas mecanicas resultantes del peso de los conductores, de las fuerzas de cortocircuito y de las operaciones de maniobra, ademas de cumplir con los requisitos electricos de aislamiento. La norma define valores de carga de falla minima (cantilever failing load) que deben verificarse mediante ensayo en el laboratorio del fabricante.

Los ensayos previstos en ambas normas incluyen ensayos de tipo (que verifican el diseno del producto) y ensayos de rutina (que verifican cada unidad producida). Los ensayos de tipo incluyen ensayos de tension a frecuencia industrial en seco y bajo lluvia artificial, ensayo de tension al impulso, medicion de la distancia de linea de fuga, verificacion de las dimensiones nominales y, para los aisladores mecanicos, ensayos de carga hasta la rotura. Los ensayos de rutina incluyen la prueba de tension a frecuencia industrial y, en el caso de los pasatapas, la medicion de la perdida dielectrica y la capacitancia. La trazabilidad de los resultados de ensayo mediante certificados emitidos por laboratorios acreditados es un requisito que los clientes institucionales exigen sistematicamente.

Los materiales de fabricacion de los aisladores cubiertas por estas normas son fundamentalmente la porcelana electrica y el vidrio templado para los aisladores de linea, y la porcelana para los aisladores de soporte y los pasatapas. Las normas establecen requisitos especificos para cada material: densidad, absorcion de agua, resistencia mecanica y propiedades electricas del material base. En el caso de los pasatapas, el aceite o el papel impregnado en aceite que se utiliza como parte del sistema de aislacion interno deben cumplir con requisitos adicionales de pureza y propiedades electricas. La calidad del material es verificada tanto por el fabricante como por los ensayos de aceptacion que realizan los clientes mas exigentes antes de incorporar un nuevo producto a su cadena de suministro.

La instalacion correcta de los aisladores de soporte y de los pasatapas es tan importante como la calidad del producto para garantizar el desempeno esperado. Los aisladores de soporte deben estar montados en sus herrajes de fijacion con la orientacion correcta (la mayoria estan disenados para cargas horizontales; cargarlos verticalmente puede superar su limite mecanico) y con los aprietes de torque especificados por el fabricante. Los pasatapas deben ser instalados con el nivel de aceite correcto (para los tipos con conservador de aceite), el sellado hermetico verificado y la conexion de tierra del brida firmemente establecida. Un pasatapa con la brida no aterrada puede generar descargas superficiales que danan el equipo y representan un riesgo para las personas.

El mantenimiento de los aisladores en servicio incluye la inspeccion visual periodica para detectar fisuras, contaminacion acumulada y danos mecanicos, la medicion de la resistencia de superficie en condiciones de humedad para detectar aisladores con reduccion de la distancia de fuga efectiva por erosion o trackeo, y la limpieza cuando el nivel de contaminacion lo requiere. Para los pasatapas de los transformadores, el mantenimiento incluye adicionalmente la medicion del factor de perdidas dielectricas (tan delta) y la capacitancia como indicadores del estado del sistema de aislacion interna. Un aumento significativo del tan delta respecto al valor de referencia puede indicar la presencia de humedad o de degradacion del aislante del pasatapa, que requiere atencion antes de que genere una falla en servicio.

La verificacion de conformidad de los aisladores con las normas IRAM 2354 e IRAM 2246 mediante certificados de ensayo emitidos por laboratorios reconocidos es una practica que los distribuidores de materiales electricos responsables deben exigir a sus proveedores y facilitar a sus clientes. Esta practica, comun en los proyectos de infraestructura electrica financiados por bancos de desarrollo o ejecutados por empresas de servicios publicos, es menos frecuente en el segmento de proyectos industriales privados, donde la presion del precio puede llevar a la compra de productos sin verificacion de conformidad. La consecuencia de instalar aisladores que no cumplen con los requisitos normativos puede ser la falla prematura del equipo, con los costos y riesgos que eso implica.

IDEALCO puede asistir en la especificacion y suministro de aisladores que cumplen con las normas IRAM 2354 e IRAM 2246, con certificados de ensayo disponibles para los productos de su catalogo. El conocimiento de los requisitos normativos, combinado con el acceso a fabricantes de aisladores de calidad verificada, permite a IDEALCO ofrecer una propuesta de valor que va mas alla del precio del producto: la certeza tecnica de que el aislador instalado cumple con los requisitos del proyecto y operara de manera confiable durante su vida util esperada.