La obsolescencia programada se ha manifestado en diversos sectores de la sociedad, como el de los electrónicos, automotriz e incluso el textil. Sin embargo, en lo que respecta al sector eléctrico, se observa un enfoque diferenciado, guiado por la durabilidad, confiabilidad y seguridad de los activos, lo cual se garantiza en gran parte mediante planes eficientes de mantenimiento preventivo y predictivo. Aun así, los desafíos para asegurar la eficiencia en la transmisión de energía eléctrica son constantes, especialmente cuando las líneas de transmisión están expuestas a condiciones climáticas extremas durante períodos prolongados.
Una de las causas más frecuentes de fallas en líneas aéreas de transmisión es la contaminación de los aisladores, lo que puede llevar a la degradación mecánica y eléctrica del material aislante. Este comportamiento puede estar influenciado tanto por el tipo de aislador (porcelana, vidrio, polimérico) como por la naturaleza del contaminante (polución salina, industrial, entre otras). El estudio descrito en Effective insulator maintenance scheduling using artificial neural networks presenta una amplia revisión sobre los factores de envejecimiento y degradación de aisladores poliméricos, especialmente factores ambientales como radiación UV, temperatura, humedad y contaminación. Un análisis similar enfocado en aisladores de porcelana con goma silicona en diferentes niveles de contaminación se presenta en Classification of RTV-coated porcelain insulator condition under different profiles and levels of pollution.
En regiones con ambientes severamente contaminados — como zonas industriales, costeras y desérticas — el desempeño de los aisladores de líneas de transmisión se ve comprometido por la acumulación de contaminantes en la superficie. En presencia de humedad o niebla, estos depósitos se vuelven conductivos, lo que incrementa la probabilidad de corrientes de fuga, calentamiento localizado y, en consecuencia, descargas disruptivas (flashover).
En este contexto, los aisladores poliméricos se han difundido como alternativa a los tradicionales de vidrio y porcelana, principalmente por su mayor hidrofobicidad y mejor desempeño bajo condiciones de niebla salina [7]. Sin embargo, investigaciones también revelan desafíos relacionados con el envejecimiento prematuro, pérdida de hidrofobicidad y fallas mecánicas en periodos cortos de operación [6]. Como complemento, el recubrimiento de aisladores cerámicos con goma RTV se ha aplicado en diversos países para mitigar los efectos de la contaminación y reducir costos de mantenimiento.
Además de los desafíos intrínsecos del material con el que se fabrican los aisladores, la ubicación geográfica del Perú, con características climáticas únicas, introduce un factor determinante en la vida útil de estos dispositivos. Durante la noche, la brisa marina desplaza partículas salinas hacia la zona costera, depositándolas sobre los aisladores. A lo largo del día, la humedad superficial de los aisladores se evapora, dejando una capa de sal depositada. En otras regiones, es común que los aisladores se laven naturalmente por la lluvia. Sin embargo, en la costa peruana, este lavado natural es escaso. La Cordillera de los Andes, que se extiende a lo largo del territorio peruano, actúa como una barrera natural contra la lluvia. Sin esta limpieza natural, se forma una capa de depósito salino en la superficie de los aisladores ubicados en esta área, lo que exige una mayor frecuencia de mantenimiento.
En investigaciones recientes, se han desarrollado modelos empíricos para predecir la tensión de flashover considerando contaminantes agrícolas y biológicos en aisladores de porcelana. Del mismo modo, existen revisiones exhaustivas sobre técnicas de monitoreo del nivel de contaminación en aisladores de alta tensión, lo que proporciona una base metodológica valiosa.
Estudios probabilísticos en aisladores contaminados, como los realizados en la Península del Sinaí, muestran cómo la polución desértica influencia el riesgo de falla y pueden orientar estrategias de selección y mantenimiento [11]. Por otro lado, se ha demostrado que la contaminación acumulada en aisladores compuestos no se distribuye de forma uniforme, lo que añade complejidad a los modelos de predicción bajo líneas HVDC.
Finalmente, enfoques modernos de monitoreo basado en aprendizaje automático, como el uso de supervised learning con medidas de corriente de fuga para estimar el riesgo de flashover, abren una nueva vía para la adopción de mantenimiento predictivo en sistemas de distribución.
En la mayoría de los casos, los aisladores con pérdidas significativas de su función no pueden ser identificados visualmente, lo que requiere un monitoreo periódico de estos dispositivos, especialmente en zonas de alta contaminación. La periodicidad en el mantenimiento puede reducir o incluso prevenir las interrupciones causadas por contaminación. El programa de mantenimiento se basa en mediciones, que son procesos lentos y normalmente costosos, o en la experiencia, un proceso que suele ser impreciso.
El propósito de este artículo es detallar las experiencias adquiridas en el tiempo, para determinar la estrategia de mantenimiento más adecuada para las líneas de transmisión, localizadas en entornos de alta contaminación, para lo cual se hará un recuento secuencial desde la estrategia inicial de mantenimiento, que por lo general es la recomendada por los fabricantes, hasta las alcanzadas mediante el desempeño real de campo.
Desarrollo histórico de soluciones de aislamiento contra la contaminación
Las primeras líneas de transmisión construidas en la zona costera peruana a mediados del siglo XX usaban aisladores de porcelana y vidrio sin ningún tipo de recubrimiento. Esta región presenta condiciones climáticas únicas: un clima templado-cálido con alta humedad y densa niebla, combinado con una temporada de lluvias escasa e insuficiente que impide el lavado natural de los equipos instalados en el exterior.
Durante todo el año, la costa peruana se ve afectada por un componente de viento proveniente del sur, que arrastra partículas de agua de mar hacia la costa y, por lo tanto, se acumulan en la superficie de los equipos instalados al aire libre.
Debido a las condiciones climáticas, los aisladores de porcelana y vidrio instalados en la zona mencionada debían limpiarse y lavarse con frecuencia, lo que generaba altos costos, generando altos costos de mantenimiento.
A principios de la década de 1990, se implementaron aisladores poliméricos con la expectativa de operar sin mantenimiento durante al menos 15 años. No obstante, en esta zona de alta polución, los aisladores poliméricos presentaron fallas prematuras, evidenciadas a los siete años de servicio (Figura 1), lo que resalta la necesidad de evaluar cuidadosamente las condiciones ambientales al seleccionar aisladores y de implementar estrategias de mantenimiento preventivo adaptadas al entorno.
A lo largo de la zona costera de alta polución, se registraron un total de 17 fallas de aisladores poliméricos, con rotura del núcleo de fibra de vidrio en menos de 10 años de servicio. En respuesta a estos problemas, a partir de 2009 se procedió a reemplazar todos los aisladores poliméricos instalados en la costa peruana por aisladores de vidrio recubiertos con goma de silicona RTV.
Las premisas iniciales consideradas en el caso de negocio para la implementación de este nuevo tipo de aislamiento (vidrio recubierto con RTV) fueron:
• Operación libre de mantenimiento durante los primeros 10 años de servicio.
• Renovación del recubrimiento de goma a partir del décimo año de operación.
• Vida útil estimada de los aisladores de vidrio de al menos 20 años.
Estas condiciones justificaban la inversión inicial, que resultaba significativamente mayor que el costo de los aisladores poliméricos, con un promedio de 4 a 5 veces el costo unitario de un aislador compuesto.
Participe en el próximo CONGRESO MUNDIAL INMR 2025. Samuel Arturo Asto Soto presentará una revisión de la experiencia operativa en la Red de Energía del Perú enfocada en la comparación de estrategias de mantenimiento aplicadas a aisladores de vidrio recubiertos con goma RTV y aisladores poliméricos en ambientes de alta contaminación.
