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Control de adherencia por ultrasonido convencional o multielemento «Phased array» en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas


Control de adherencia en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas

Aplicación

Verificación de la integridad de adherencias entre las campanas de silicona y el núcleo compuesto de los aisladores compuestos para líneas de transmisión de alta tensión.

Contexto

Los aisladores de mástil radiante de alta tensión, que son usados para las líneas de transmisión eléctrica y el cableado de energía eléctrica para vías férreas, tradicionalmente eran hechos de vidrio o cerámica; sin embargo, ahora muchas empresas prefieren los aisladores de material compuesto debido a las ventajas que ofrecen, como su peso, durabilidad y rendimiento frente a las condiciones ambiente. Estos aisladores se componen de un núcleo compuesto de polímero reforzado por fibra, revestido por una capa de caucho silicónico y soportado por elementos de conexión terminales metálicos. La correcta adherencia entre el caucho silicónico y el polímero reforzado por fibra (FRP, por sus siglas en inglés) es esencial para un adecuado rendimiento eléctrico, ya que cualquier fallo ocasionado por desprendimientos puede producir contorneamientos (descarga eléctrica alrededor o sobre la superficie del aislador). Los detectores de defectos por ultrasonido pueden ser usados para verificar de manera rápida y no destructiva la integridad de dichas adherencias tanto en el momento de la fabricación como en el momento de la puesta en servicio.


Control de adherencia en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas
Control de adherencia en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas

Equipos

Cualquiera de los equipos de la serie EPOCH® de Olympus, incluyendo los detectores de defectos EPOCH 650 y EPOCH 6LT, pueden ser usados para este tipo de ensayo, junto con una sonda de contacto de diámetro pequeño, como la V112-RM (10 MHz, 0,25 pulg./6,25 mm de diámetro), que pueda adaptarse al espacio existente entre las campanas ensanchadas.

Procedimiento

La fase o polaridad de un eco reflejado proveniente del límite entre dos materiales depende de las impedancias acústicas relativas (densidad × velocidad de propagación acústica) de dichos materiales. Si el primer material presenta una impedancia acústica mayor que el segundo, la polaridad del eco será negativa. Si el primer material presenta una impedancia acústica menor que el segundo, la polaridad del eco será positiva. La silicona se dota de una impedancia menor que la fibra de vidrio; pero, mayor que el aire. Por tanto, una unión encolada entre silicona y compuesto FRP reflejan un eco positivo; en cambio, un límite con desprendimiento entre silicona y aire refleja un eco negativo. En este ensayo, el detector de defectos está configurado en el modo de visualización de radiofrecuencia (RF). El operador identifica el eco proveniente del límite entre silicona y compuesto FRP, lo ajusta en el centro de la pantalla, y ajusta la ganancia aproximadamente al 80 % de la altura de la pantalla. Las representaciones deben visualizarse de la siguiente manera:

Pico positivo de unión encolada

Control de adherencia en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas

Pico negativo de desprendimiento en la unión

Control de adherencia en aisladores de material compuesto para líneas de transmisión aéreas


Si el espesor o la concentricidad del revestimiento silicónico requiere ser inspeccionado, este puede ser medido al mismo tiempo, efectuando una previa calibración del equipo según la velocidad acústica de la silicona (generalmente 1,48 mm/uS o 0.058 pulg./uS) y ubicando la puertas de medición en el eco.


Olympus IMS
Productos para la aplicación

El detector de defectos por ultrasonido EPOCH 6LT está optimizado para ser operado con una sola mano y ofrecer un excelente rendimiento en aplicaciones que requieren acceso mediante cuerdas y alta portabilidad. Gracias a su estructura liviana y ergonómica, este equipo puede ser asegurado a la mano del usuario o ser instalado en la correa del arnés que cubre su pierna para trabajos verticales en cuerda.
Los palpadores de ultrasonidos se utilizan en vastas aplicaciones, tales como la detección de defectos, la medición de espesores, la investigación sobre los materiales y los diagnósticos médicos. Existen más de 5000 tipos de palpadores por ultrasonidos, que vienen de diferentes clases y con una gran variedad de diámetros de elementos, frecuencias y conectores.
El EPOCH 650 es un detector de defectos por ultrasonidos con una excelente capacidad de inspección y utilidad para una amplia variedad de aplicaciones. Este equipo intuitivo y resistente es la continuación del popular detector de defectos EPOCH 600 y cuenta una variedad de características adicionales.
Está diseñado para las inspecciones por corrientes de Foucault multielementos. La configuración del ensayo incluye 32 bobinas sensoras (hasta 64 con un multiplexor externo) que trabajan en puente o en modo emisión-recepción. La gama de frecuencias de funcionamiento se extiende de 20 Hz a 6 MHz, con la opción para utilizar frecuencias múltiples en la misma adquisición.
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