EVALUACION DE ASILAMIENTO EN MAQUINAS ROTATIVAS

EVALUACION DE AISLAMIENTOS EN MAQUINAS ROTATIVASCONTENIDO Contenido1.EL AISLAMIENTO31.2.Aislamiento Elctrico en Maquinas rotativas41.2.1.Tipos de Sistemas de aislamientos4a)Rotor:4b)Estator:51.2.2.Deterioro de los sistemas de aislamientos5Efecto Elctrico5Efecto Mecnico:6Efecto Trmico:6Efecto Qumico:6Efecto de Ambiente:62.Evaluacin de asilamiento en corriente directa63. Prueba de Aislamiento de Motor Elctrico a tierra73.1. La Prueba Bsica de Resistencia de Aislamiento73.2. Absorcin Dielctrica93.3.MEPDA (Metodologa Practica para el Diagnostico del Aislamiento)10a)Corriente de absorcin:11b)Corriente de Capacitiva:12c)Corriente de conduccin Superficial:12d)Corriente de Conduccin Volumtrica:12e)Metodologa14c)Interpretacin de anlisis:143.4.Prueba de sobretensin escalonada (HIPOT)16a)Principios Tericos:16b)Metodologa:17c)Interpretacin de anlisis:174.ENSAYO DE LABORATORIO184.1MATERIALES EQUIPOS E INSTRUMENTOS184.2DIAGRAMAS DE INSTALACIN194.3CIRCUITO TRIFSICO204.4PROCEDIMIENTO204.5ANLISIS Y CLCULO214.6CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES21

I. OBJETIVOS

Medir la resistencia de aislamiento en un motor trifsico. Identificar la existencia de fallas en el aislamiento del conductor y sus posibles soluciones para evitar futuros problemas. Saber cmo efectuar las mediciones del aislamiento e interpretar los valores del mismo, utilizando los instrumentos adecuados para el mismo, que en este caso es el Megohmetro.

1. EL AISLAMIENTO

Todo conductor elctrico de una instalacin, ya sea en un motor, generador, cable, interruptor, transformador o cualquier otra cosa, est cubierto con algn tipo de aislamiento elctrico. Mientras que el conductor es en s mismo un buen conductor (en general de cobre o aluminio) de la corriente elctrica que alimenta a los equipos elctricos, el aislamiento deber resistir la corriente y mantenerla en s camino a lo largo del conductor. La comprensin de la Ley de Ohm, expresada en la siguiente ecuacin, es la clave para entender las pruebas de aislamiento:E = I x RDonde,E = voltaje en voltiosI = corriente en amperiosR = resistencia en ohmiosPara una resistencia dada, a mayor voltaje, mayor corriente. De manera inversa, cuanto menor es la resistencia del conductor, mayor es la corriente que circula con el mismo voltaje.Ningn aislamiento es perfecto (no tiene resistencia infinita), de manera que algo de la corriente circula por el aislamiento o a travs de l hacia la tierra. Tal corriente puede ser muy pequea para la mayora de los fines prcticos pero es la base del funcionamiento de los equipos de prueba de aislamiento. Entonces, qu es un buen aislamiento? Bueno significa una resistencia relativamente alta al flujo de la corriente. Cuando se usa para describir un material aislante, bueno tambin consiste en la capacidad de mantener una resistencia alta. La medicin de la resistencia puede decir qu tan bueno es el aislamiento.El conjunto de instalaciones y equipos elctricos respeta unas caractersticas de aislamiento para permitir su funcionamiento con toda seguridad. Ya sea a nivel de los cables de conexin, de los dispositivos de seccionamiento y de proteccin o a nivel de los motores y generadores, el aislamiento de los conductores elctricos se lleva a cabo mediante materiales que presentan una fuerte resistencia elctrica para limitar al mximo la circulacin de corrientes fuera de los conductores.La calidad de estos aislamientos se ve alterada al cabo de los aos por las exigencias a las que se someten los equipos. Esta alteracin provoca una reduccin de la resistividad elctrica de los aislantes que a su vez da lugar a un aumento de las corrientes de fuga que pueden provocar incidentes cuya gravedad puede tener consecuencias serias tanto para la seguridad de personas y bienes como en los costes por paradas de produccin en la industria.Aparte de las mediciones tomadas durante la puesta en funcionamiento de elementos nuevos o renovados, el control peridico del aislamiento de las instalaciones y equipos elctricos permite evitar dichos accidentes mediante el mantenimiento preventivo. ste permite detectar el envejecimiento y la degradacin prematura de las caractersticas de aislamiento antes de que alcancen un nivel suficiente para provocar los incidentes mencionados anteriormente.

1.2. Aislamiento Elctrico en Maquinas rotativas

El sistema de aislamiento es el conjunto de materiales cuya capacidad de conduccin elctrica es muy pobre, por lo que el paso de la corriente a travs de ellos se considera despreciable.El asilamiento es de suma importancia ya que en el proceso de conversin de energa electromecnica tienen los materiales activos (cobre y acero elctrico) que constituyen a un motor de induccin es incuestionable, sin embargo la funcin que estos desempean no sera posible sin la presencia de un sistema de aislamiento que garantice el flujo de la intensidad de corriente elctrica a travs de los canales adecuados (devanados) para la generacin e iteracin de los campos magnticos necesarios durante el proceso.

1.2.1. Tipos de Sistemas de aislamientosExisten diferentes tipos de sistemas de aislamiento de acuerdo al equipo y al sistema en el cual est trabajando.Pero para ello primero detallaremos las partes de una maquina rotativa:a) Rotor:El rotor es el componente que gira (rota) en una mquina elctrica, sea sta un motor o un generador elctrico. Junto con su contraparte fija, el estator, forma el conjunto fundamental para la transmisin de potencia en motores y mquinas elctricas en general.Pueden ser de dos tipos:De Jaula de ardilla: Es un cilindro montado en un eje. Internamente contiene barras conductoras longitudinales de aluminio o de cobre con surcos y conectados juntos en ambos extremos poniendo en cortocircuito los anillos que forman la jaula. El ncleo de hierro sirve para llevar el campo magntico a travs del motor. En estructura y material se disea para reducir al mnimo las prdidas. Las lminas finas, separadas por el aislamiento de barniz, reducen las corrientes parsitas que circulan resultantes de las corrientes de Foucault (en ingls, 'eddy current').

Bobinado: En los motores de rotor bobinado, el arrollamiento rotrico est constituido por unas bobinas de hilo de cobre por lo general.Y cuyos extremos estn conexionados a unos anillos (anillos rozantes) por los que se alimentaran las bobinas. Para el arrollamiento del rotor se utilizan, conductores de seccin circular o rectangular, aislados generalmente con doble capa de algodn o barnices apropiados e introducidos en las ranuras y aislados de ellas y entre s, por medio de presspan, tela aceitada, etc...

b) Estator:El estator es la parte fija de una mquina rotativa y uno de los dos elementos fundamentales para la transmisin de potencia.Pueden ser dos tipos:-Aleatorio: hilo esmaltado-Preformado Elementos del aislamiento estatrico en motores con devanados preformados I Habitualmente se colocan dos bobinas por ranura. El aislamiento entre con- ductores elementales es distinto del aislamiento frente a masa Cada espira puede estar constituida por varios conductores elementales.

La diferencia entre estos dos devanados es que el devanado de hilo es para bajas tensiones menores a 2kv y una potencia de 6000cv mientras que los devanados de preformado son para altas tensiones y potencia.

1.2.2. Deterioro de los sistemas de aislamientosExisten muchas causas de deterioran el asilamiento pero entre las cuales 5 son las ms representativas y al interactuar entre si afectan el rendimiento de las maquinas rotativas.Efecto Elctrico: Esta dado por las elevadas tenciones que afectan el aislamiento.Efecto Mecnico: Esto ocurre a causa de golpes o de fuertes vibraciones por el mismo funcionamiento de dichas maquinasEfecto Trmico: Muchas veces el calentamiento o por un mal sistema de enfriamiento, las temperaturas se ven incrementadas y esto daa el aislamiento.Efecto Qumico: El mismo sistema de enfriamiento de las maquinas el cual es el aceite puede haber fugas y estas al evaporarse corroe o humedecen el aislamiento.Efecto de Ambiente: Este efecto es el ms comn ya que existen diferentes factores como la misma humedad del clima o como tambin el mismo ecosistema afecta el asilamiento como la existencia de roedores.

2. Evaluacin de asilamiento en corriente directaLa evaluacin de aislamiento en corriente directa tiene como primera prioridad que la maquina este fuera de funcionamiento por lo que se denomina operacin OFFLINE.Las operaciones OFFLINE tienes sus ventajas como tambin desventajas, entre las ventajas tendramos:-Al ser una operacin fuera de lnea nos facilita con la comodidad para realizar las mediciones.-Podremos realizar diferentes medidas.-Podremos controlar tambin el ambiente donde se realiza las mediciones.Pero como este equipo est fuera de operacin tendramos como desventajas:-No se podra considerar el estrs mecnico (comprensin, tensin, zillamiento) como tambin el efecto trmico.-La mquina a operar no estar sometida a tensiones reales de operacin.-Y pro ltimo al disponer de dicha maquina afectara el proceso productivo de las empresas.Para la evaluacin en corriente directa, se basan en la resistencia de aislamiento, que es funcin de la geometra de la bobina en prueba y la resistividad del material aislante. Se aplica una tensin entre la bobina y tierra, obteniendo una corriente total y una resistencia que pueden ser evaluados mediante diferentes tcnicas.3. Prueba de Aislamiento de Motor Elctrico a tierra

El probador de aislamiento a tierra, o Mega hmetro, es tambin uno de los primeros instrumentos utilizados por los tcnicos para evaluar y localizar fallas de aislamiento, incluyendo sistemas motrices elctricos de aislamiento. En este artculo, nos concentraremos en el mtodo de prueba tal como es planteado en el Estndar de IEEE 43-2000 (R2006), La Prctica Recomendada para Pruebas de Aislamiento de Resistencia de Maquinaria Rotatoria, (IEEE 43) y unos cuantos mtodos adicionales para evaluar conclusiones, tambin nos referiremos al mtodo de prueba como Prueba de Resistencia de Aislamiento (IR por sus siglas en ingls, no confundir con infrarrojo que tambin se utiliza mucho en el ambiente de mantenimiento).El estndar que mencionamos generalmente dentro de la industria es el IEEE 43, que atraves una revisin mayor en mayo del 2000. Fue actualizado porque los sistemas de aislamiento en 1970 atravesaron una serie de cambios en su constitucin qumica. Los nuevos sistemas del aislamiento son muy diferentes de los sistemas ms viejos, incluyendo cmo reaccionan ante las distintas metodologas de prueba. El estndar revisado cambi drsticamente varios programas de prueba tradicionales para resistencia de aislamiento que haban estado vigentes los ltimos 50 aos, incluyendo el ndice de Polarizacin (PI por sus siglas en ingles), la prueba de aislamiento a tierra y la prueba de AC contra DC de sistemas de aislamiento.El propsito de la lectura IR es de evaluar la condicin del aislamiento entre los conductores en las ranuras de estator y de tierra. Esto se hace aplicando un voltaje directo entre los conductores (devanados) y la cubierta del motor elctrico (mquina) y midiendo la fuga de corriente a travs del sistema de aislamiento. La medida de corriente y voltaje, aplicada, proporciona un resultado medido como resistencia (la Ley de Ohmio: R = V/I). En el caso de un sistema de aislamiento, la fuga de corriente puede ser medida en mili- o micro-amperios, con una lectura de corriente ms baja, ms alto es el valor de resistencia de aislamiento. Estas lecturas de IR cambian con el tiempo a causa de la polarizacin del aislamiento. En efecto, el sistema de aislamiento consiste en tomos polarizado que se colocan en lnea, o se polarizan, con el voltaje aplicado de DC. Cuando se polarizan, la resistencia de aislamiento aumentar.3.1. La Prueba Bsica de Resistencia de AislamientoLa Prueba directa de resistencia de aislamiento ha sido utilizada para localizar fallas y para evaluar la condicin de mquinas por ms de un siglo, a menudo con resultados desastrosos, en las manos de un usuario sin experiencia. Hay limitaciones muy claras en la capacidad de la prueba de resistencia de aislamiento, solo, para evaluar la condicin de un motor elctrico para la operacin. Para una cosa, tiene que haber un sendero claro entre el sistema de aislamiento y la cubierta de la mquina. El aire, la mica, o cualquier otro material no conductor entre el devanado y tierra proporcionar una resistencia alta de aislamiento. Las fallas al final de las vueltas del devanado del motor tambin no proporcionarn un sendero claro a tierra, con la mayora de defectos del devanado que comienzan como un corto interno del devanado que quizs se graden a defectos de aislamiento. As, que especial cuidado se debe tomar cuando se usa IR como un instrumento de localizacin de fallas.Al realizar IR, el mtodo apropiado es el de conectar todos los conductores juntos, pruebe con el Medidor de IR por un perodo de un minuto, asegurando que el conductor rojo de prueba (negativo) est en los conductores y el conductor negro est en la carcasa. Una vez que la medida de IR es obtenida, entonces es ajustada para la temperatura mientras los conductores son aterrizados por 4 minutos o ms. Los valores de IR aplicados al voltaje y los valores mnimos de prueba pueden ser encontrados en las tablas 1 y 2.

Hay unas cuantas cosas que tienen que ser consideradas al realizar resistencia de aislamiento de un Centro Motriz de Control (MCC por sus siglas en ingls) o desconectar que es alguna distancia del motor bajo prueba. Por una cosa, si usted ata todos los cables de los conductores y hace la prueba, a causa del rea bajo prueba, es posible que las lecturas puedan ser slo unos cuantos Mega ohmios. Esto no significa necesariamente que el sistema est mal, y unos cuantos trucos se pueden utilizar para evaluar la condicin del cable. Adicionalmente, cualquier capacitor o pararrayo debe ser desconectado del circuito y de los drives de frecuencia variable o de los amplificadores, deben estar desconectados del motor.Primero, tome cada conductor y pruebe entre el conductor y tierra. Si la lectura es ms grande por una magnitud entonces existen ms oportunidades de que no exista ningn problema. Despus, desconecte el otro extremo del cable y separe los conductores y aterrice. En el otro extremo, realice la prueba de resistencia de aislamiento entre conductores. Si las lecturas estn encima del mnimo, entonces la resistencia de aislamiento del cable est bien (sin embargo, no asegura definitivamente que el cable est libre de algn defecto potencial).El mismo proceso puede ser utilizado en algunos motores, a excepcin de la prueba de fase a fase, a menos que las conexiones internas del motor se puedan romper, como en un motor de Wye-delta o que los 12 conectores se puedan sacar de la mquina. Si las fases pueden ser separadas, entonces una medida de resistencia de aislamiento puede ser tomada entre fases. Los resultados deben estar encima del valor mnimo mostrado en la Tabla 2. Durante estas pruebas, si usted utiliza un medidor analgico de IR, si la aguja no es constante, o si los dgitos bailan alrededor en uno digital, entonces existe una gran posibilidad de que los devanados se encuentren con humedad o contaminantes. El botar es el resultado de la descarga capacitiva, o la acumulacin de la energa de DC dentro del devanado que descarga repentinamente y entonces comienza a recargar.La figura 1 representa el grfico de correccin de temperatura de resistencia de aislamiento para corregir a 40C. Utilizando este grfico, si la temperatura del devanado es de 60C y la resistencia de aislamiento fue de 200 Mega ohmios, el factor de correccin (Kt) sera 4, y el resultado sera 4 veces 200 Mega ohmios que seran una resistencia corregida de aislamiento de 800 Mega ohmios.

3.2. Absorcin DielctricaLa prueba de absorcin dielctrica, o DA, es una proporcin de la lectura IR de sesenta segundos a la lectura IR de 30 segundaos. Como se muestra en la Figura 2, el valor en la posicin A es dividido por el valor en la posicin B. En un sistema de aislamiento bueno, IR aumentar como una curva que comenzar razonablemente empinada entonces hace meseta, dependiendo de a qu velocidad el sistema de aislamiento polariza. Los criterios de paso/falla pueden ser encontrados en la Tabla 3. Sin embargo, en sistemas de aislamiento fabricados despus de 1970, no es raro para sistemas de aislamiento polarizar rpidamente y los sistemas de aislamiento con una lectura de temperatura corregida un minuto mayor a 5,000 Mega ohmio puede mostrar un valor bajo. En estos casos, el resultado de la prueba debe ser utilizado solo para la tendencia, y en el nuevo IEEE 43, los resultados de la prueba deben ser corregidos para la temperatura.

3.3. MEPDA (Metodologa Practica para el Diagnostico del Aislamiento)Esta metodologa nos permite monitorear de manera prctica y sencilla las posibles fallas o deteriores del asilamiento y sobretodo es a bajo costo.Para realizar esta metodologa tenemos q saber que es un aislante (dielctrico) y comprender las corrientes q circular por ella.

a) Corriente de absorcin:Se debe fundamentalmente a la orientacin de las molculas polares, que constituyen el material dielctrico del SA, en la direccin del campo elctrico de continua, creado al aplicar la tensin de ensayo (corresponde al fenmeno fsico de Polarizacin Dipolar).Tambin se puede deber a un efecto combinado de distorsin molecular como consecuencia del campo elctrico, el cual distorsiona y desplaza la nube de carga negativa de los electrones con respecto al centro de carga positiva de la molcula (en este caso corresponde a la denominada Polarizacin Electrnica).La orientacin de los momentos polares de las molculas en el campo elctrico, requerir una energa que ser suministrada por la fuente de continua utilizada en el ensayo, la cual se manifiesta por esta componente de la corriente total de prdidas.Una vez que las molculas se han orientado en la direccin del campo elctrico, esta corriente cesar en su circulacin.Se destaca que posee un valor relativamente alto al aplicarse la tensin en continua y luego decae lentamente hacia cero; el tiempo de cada a su valor nulo se asume por lo general en 10 minutos, a partir del instante de aplicacin de la tensin de ensayo.b) Corriente de Capacitiva:Como consecuencia de la capacidad elctrica a tierra del arrollamiento de la mquina, al aplicar una tensin en continua se producir una circulacin de corriente de carga, cuya caracterstica ser la de poseer un valor muy elevado en el instante inicial, para luego decaer exponencialmente a cero en un tiempo muy corto. Se asume que este tiempo es menor a los 10 segundos.Desde el punto de vista del diagnstico, esta componente no provee de informacin til, por lo que a los fines prcticos la medicin de la corriente total de prdidas (o de la Resistencia de Aislacin) se realiza a partir de los 10 segundos de aplicada la tensin de ensayo en continua.c) Corriente de conduccin Superficial: Esta componente tiene su causa en la existencia decontaminantes conductivosincorporados en el SA (humedad, soluciones salinas, polvos, etc.).Se caracteriza por poseer un valor constante en el tiempo.Un valor elevado de esta corriente es un indicador de advertencia, por el deterioro que ocasiona sobre la superficie de la aislacin slida, al crearse caminos de circulacin para los portadores de carga (tracking).d) Corriente de Conduccin Volumtrica:Su origen se debe a la circulacin de iones y electrones en el volumen del material aislante que conforma el SA.La circulacin de esta corriente se debe fundamentalmente a los iones (cationes + aniones), los cuales migran o se difunden debido a la presencia del campo elctrico. La conduccin electrnica es mucho menor ya que existe una fuerte ligadura entre los electrones externos y el ncleo atmico en las molculas del dielctrico.La causa ms importante de la circulacin inica es la debida a la absorcin de humedad por parte del aislante.Tambin circular cuando existan cracks o fisuras en el arrollamiento, ya que se depositarn, en el interior de los mismos, agentes contaminantes conductivos (flujo de corriente por impurezas inicas).Tambin se caracteriza por poseer un valor constante en el tiempo.La Resistencia de Aislacin (RA) de un aislante se define como aquella resistencia que ste ofrece al paso de la corriente total de prdidas (Ipt), al aplicarle una tensin en continua (Vc), medida entre el potencial del conductor del arrollamiento y el potencial de tierra (cuba del transformador). Por lo tanto, RA = Vc / ipt.Se destaca que por las caractersticas de la ipt, la RA ser una funcin del tiempo. Por este motivo, este ensayo se basa en obtener la caracterstica de la RA en el tiempo, midiendo los valores de la misma para un rango inicial de 15 segundos a 1 minuto (en intervalos de 15 segundos) y un rango final de 1 minuto a 10 minutos (en intervalos de 1 minuto). La disposicin de estos rangos temporales se justifica por las caractersticas intrnsecas de cada componente de la ipt, segn se ha detallado en el tem previo.Por ejemplo, considerando la corriente de prdidas total del grfico previo, y teniendo en cuenta que la tensin de continua aplicada durante el ensayo es de 5000 V, se podr obtener la caracterstica de la Resistencia de Aislacin en funcin del tiempo.Idealmente el valor de la RA final tendra que ser infinito, pero en la prctica, para un buen material aislante, este parmetro alcanzar valores muy elevados.Debido a las propiedades elctricas del material dielctrico, en lo que se refiere a su capacidad de polarizar, la RA incrementar su valor a travs del tiempo hasta alcanzar un valor constante. Por ejemplo, la RA de un aislante que se encuentra en ptimas condiciones de sequedad, libre de contaminacin y en buen estado, adquirir valores crecientes en el tiempo, alcanzando un valor constante luego de transcurridos varios minutos. A los fines prcticos se asume que alcanzar su valor final a los 10 minutos de aplicada la tensin de ensayo (tambin suele adoptarse un tiempo de 15 minutos).La RA es un parmetro del dielctrico que nos permite detectar, en primera instancia, los siguientes problemas: absorcin de humedad, contaminacin conductiva, grado de curado de la resina de impregnacin (en los aislantes slidos), cracks y fisuras.El valor de la RA debe ser el ms alto posible, ya que valores bajos son indicadores de problemas con la calidad y/o condicin del SA.Por ejemplo, valores bajos de la RA medida a 1 minuto son indicadores, entre otras causas, de la existencia de impurezas inicas residuales.Sobre el valor de la RA influyen notablemente la Temperatura, Humedad Relativa y la Contaminacin Superficial. Las mediciones deben realizarse, en lo posible, en ambientes limpios y secos, tratando siempre de implementar el ensayo en las mismas condiciones ambientales.Existen tablas de correccin por efectos de la temperatura y la humedad relativa. En este sentido se puede adoptar, en primera instancia, la siguiente regla prctica para la correccin por temperatura: El valor de la RA disminuye a la mitad por cada 10 C de aumento de temperaturae) MetodologaLa norma adoptada para la implementacin de estos ensayos es la IRAM 2325 (Aislacin Elctrica Gua para la evaluacin de su estado por mediciones de su resistencia).Esta norma nos especifica la correccin de la RA por temperatura a travs de una expresin de ajuste de naturaleza exponencial, as como la representacin grfica en escala logartmica para el factor de conversin. La correccin se deber realizar a 20 C.Sin embargo, la misma no nos provee de medios efectivos para realizar la correccin por humedad, estableciendo en este caso que las mediciones sean realizadas en las mismas condiciones de humedad relativa que los controles previos, con el objetivo de poder realizar los anlisis comparativos.Las tensiones de ensayo en continua a aplicar se basan en los siguientes criterios, segn sea el valor de la Un de la mquina:- Para Un 1000 V 500 V- Para 1000 V < Un 2500 V 1000 V- Para 2500 V < Un 5000 V 2500 V- Para 5000 V < Un 12000 V 5000 V- Para Un > 12000 V 5000 V a 10000 V

c) Interpretacin de anlisis:Se adopta un valor de RA mnima de 1000 M, medida a 1 minuto y corregida a 20 C, para el sistema completo.El parmetro ndice de Polarizacin (IP = RA medida a los 10 minutos / RA medida a 1 minuto) nos da una indicacin de: sequedad, contaminacin e integridad fsica del sistema de aislacin.Este parmetro adimensional es muy til en la evaluacin del estado del SA, ya que provee informacin que se puede considerar independiente de la temperatura (o en su defecto, menos sensitiva a la temperatura).Un SA muy contaminado y hmedo alcanzar el mximo de RA en un tiempo muy corto (inferior a los 10 minutos). Por el contrario, un sistema de aislacin limpio, seco y en buenas condiciones puede seguir aumentando el valor de la RA luego de horas despus de la energizacin, segn ya hemos comentado.A partir de los datos adquiridos de este ensayo podemos obtener de clculo el parmetro Constante de Tiempo (CT = RA medida a 1 minuto multiplicada por la Capacidad medida en continua). El valor de Capacidad en continua se obtiene por medicin del meghmetro.La CT nos permite evaluar la velocidad de crecimiento de la RA en el proceso de polarizacin del dielctrico. La evolucin de este parmetro es una herramienta importante para determinar el estado del dielctrico en lo que se refiere a su capacidad de polarizar.Cuanto mayor sea el valor de la CT mejor ser el estado del SA. En este sentido se pueden establecer los siguientes criterios prcticos:- Aislacin en mal estado CT < 100 s- Aislacin en estado satisfactorio 100 s CT < 2000 s- Aislacin en buen estado CT 2000 s

La norma recomienda un valor de IP 2.Existen criterios prcticos que permiten clasificar el estado del sistema de aislacin en base a los valores de IP; tendremos:- Aislacin en estado inaceptable IP < 1- Aislacin en estado cuestionable IP < 1,5- Aislacin en estado aceptable 1,5 IP < 2- Aislacin en estado satisfactorio 2 IP < 3- aislacin en estado muy bueno 3 IP < 4- Aislacin en estado excelente IP 4

Con el objetivo de evaluar el estado del SA en su fase de absorcin inicial se define la Relacin de Absorcin Dielctrica o ndice de Absorcin (IA = RA medida a 1 minuto / RA medida a los 30 segundos). Este parmetro nos provee informacin acerca del grado de calidad del material aislante, evaluando el comportamiento del mismo en la etapa de predominancia de la corriente de absorcin. Se establecen los siguientes lmites:- Aislacin en estado inaceptable IA < 1,1- Aislacin en estado cuestionable 1,1 IA < 1,25- Aislacin en estado aceptable 1,25 IA < 1,4- Aislacin en estado satisfactorio 1,4 IA < 1,6- aislacin en estado muy bueno IA 1,6

Para realizar una interpretacin correcta de los datos adquiridos en las mediciones, se debern comparar los valores de RA, IP e IA entre fases o secciones, as como el de obtener tendencias en el tiempo, con el objetivo de analizar la evolucin de estos parmetros. Tambin es aconsejable la comparacin contra valores obtenidos en ensayos realizados en mquinas similares.

3.4. Prueba de sobretensin escalonada (HIPOT)

a) Principios Tericos:Este ensayo se basa en ir incrementando en saltos la tensin aplicada de continua, con el objetivo de evaluar el comportamiento del dielctrico ante solicitaciones cada vez mayores.El principio terico de este ensayo se basa en que para detectar los procesos de envejecimiento o deterioro en la aislacin se debern aplicar saltos discretos con niveles de tensin creciente. Se sustenta en el principio de que la resistencia de aislacin decrece rpidamente con el aumento brusco del gradiente de tensin cuando existen fallas en el seno del dielctrico.En este sentido, nos permite controlar el cambio relativo de las resistencias de aislacin, por lo que sus resultados son independientes de la temperatura y la humedad. Los valores absolutos de RA s sern dependientes de la temperatura y humedad relativa ambiente, segn ya hemos comentado.La norma IRAM 2325 tambin hace referencia a este ensayo dielctrico en continua.b) Metodologa:Se implementa, para mquinas de Un 4000 V, en cinco saltos de 1000 V aplicados durante 1 minuto cada uno, en el nivel mximo de 5000 V. Por lo tanto, los saltos sern: 1000 V, 2000 V, 3000 V, 4000 V y 5000 V.Para mquinas con 1000 V Un < 4000 V, se implementa en cinco saltos de 500 V aplicados durante 1 minuto cada uno, en el nivel mximo de 2500 V. Los saltos a aplicar sern: 500 V, 1000 V, 1500 V, 2000 V y 2500 V.En todos los casos, los valores de RA que pertenecen a las Caractersticas Intermedias, se miden en intervalos de 15 s, 30 s y 45 s, a partir de aplicado el salto de tensin correspondiente.Para mquinas con Un < 1000 V (BT), no se implementa este ensayo debido a la solicitacin excesiva a las que se las sometera.c) Interpretacin de anlisis:Fundamentalmente nos provee de dos clases de informacin para el anlisis, a saber:1- Variacin de las Caractersticas Intermedias2- Variacin de la Pendiente.

Las Caractersticas Intermedias representan las mediciones de RA previas al minuto de aplicado el salto de tensin correspondiente. La variacin de stas es una evidencia objetiva til para determinar las actividades de DP superficiales en la aislacin. Tambin nos permite evaluar la degradacin del material dielctrico.La Pendiente de los saltos de tensin representa el lugar geomtrico linealizado de los valores de RA medidos a 1 minuto de aplicado el salto correspondiente.La variacin de esta pendiente nos permite evaluar el grado de humedad y/o contaminacin del SA. Tambin nos provee evidencia acerca del grado de envejecimiento, deterioro o fallas (grietas o fisuras), ya que estos problemas son causas de la cada en el valor de la pendiente.Como regla prctica se puede adoptar aquella que dice: Una variacin del 25 % en la cada de la pendiente, con una relacin de 1 a 5 en los saltos, es evidencia de la existencia de un excesivo aumento de humedad o contaminante en la aislacin.A continuacin se muestra en el grfico la caracterstica obtenida a partir de los datos medidos en este ensayo, junto a los parmetros de anlisis:

4. ENSAYO DE LABORATORIO4.1 MATERIALES EQUIPOS E INSTRUMENTOS I. Motor trifsico siemens de 1.2HP y 380 V factor de potencia de 0.9 ,3450 rpm

4.2 DIAGRAMAS DE INSTALACIN

MEDIDA DE AISLAMIENTO DEL MOTOR TRIFSICO

M

M

4.3 CIRCUITO TRIFSICO

R S T N

TT

N

R S T 4.4 PROCEDIMIENTO

En primer lugar haremos las mediciones de aislamiento en un motor trifsico del laboratorio. Se conectara el instrumento a los terminales de las bobinas del motor. Las mediciones se efectuaran entre los terminales de cada bobina y posteriormente entre cada terminal de cada bobina y la carcasa del motor. Antes de medir el aislamiento, con un multitester verificamos la tensin en el circuito trifsico. Se mide el aislamiento en el circuito monofsico, entre lnea y neutro, lnea y tierra, y neutro y tierra. Se mide el aislamiento en el circuito trifsico, entre lnea y lnea, lnea y neutro, lnea y tierra y neutro tierra.

4.5 ANLISIS Y CLCULO

Evaluacin de la medida de aislamiento de un motor

TABLA 01

TERMINALESMEDIDA DE AISLAMIENTO (M)

1 y 2100 M

2 y 380 M

1 y 360 M

TABLA 02

TERMINALES Y CARCASAMEDIDA DE AISLAMIENTO (M)

1 y carcasa3000M

2 y carcasa4000 M

3 y carcasa2000 M

4.6 CONCLUSIONES, RECOMENDACIONES Y OBSERVACIONES El ensayo debe efectuarse SIN TENSIN y desconectada para asegurarse de que la tensin de ensayo no se aplicar a otros equipos que podran estar conectados elctricamente al circuito que se va a probar. Asegurarse de que el circuito est descargado. La descarga puede efectuarse realizando un cortocircuito y/o uniendo a la tierra los terminales del equipo durante un tiempo suficiente. Se debe observar una proteccin especial cuando el dispositivo a probar se encuentra localizado en un entorno inflamable o explosivo, ya que podran producirse chispas durante la descarga del aislante (antes y despus de la prueba) pero tambin durante la prueba en caso de aislamiento defectuoso. Se deben utilizar cables de conexin apropiados para la prueba a realizar y asegurarse de su perfecto estado. En el mejor de los casos, cables inapropiados inducirn a errores de medicin pero sobre todo pueden resultar peligrosos. Dependiendo del tipo de Megohmetro, especficamente de sus cables con las que se efectua las mediciones, los cables del interruptor se han de destornillar o no.