5kVTestingBook AG Sp V01

7/28/2019 5kVTestingBook AG Sp V01

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Gua para pruebas

de diagnstico deaislamiento

WWW.MEGGER.COM


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DEDICATORIADedicado a T.A. Ted Balaska, quiencontribuy significativamente en estapublicacin. Ted fue un experto en el campodel aislamiento, en las pruebas de aislamientoy lo mas importante fue un buen amigo.

AUTORESDavid O. JonesJeffrey R. JowerrS. Graeme ThomsonDavid S. Danner


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MEGGER Probador de Aislamiento 1

NOTASTabla de contenido

INTRODUCCIN ............................................................................................................ 2QUESAISLAMIENTO? ................................................................................................ 3

Qu ocasiona que el aislamiento se degrade?- ............................................................ 3Esfuerzo elctrico ......................................................................................................... 3Esfuerzo mecnico ........................................................................................................ 3Ataque qumico ............................................................................................................ 3Esfuerzo trmico ........................................................................................................... 4Contaminacin ambiental............................................................................................ 4

Cmo puede ayudar el mantenimiento predictivo? .................................................... 4Beneficios de la nueva tecnologa .................................................................................. 5

CMOSEMIDELARESISTENCIADEAISLAMIENTO ................................................................. 6Cmo opera el probador de resistencia de aislamiento ................................................ 6Componentes de la corriente de prueba........................................................................ 6

Corriente de carga capacitiva ...................................................................................... 6Corriente de absorcin o polarizacin ........................................................................ 6Corriente de fuga superficial ....................................................................................... 7Corriente de conduccin .............................................................................................. 7

Conexin del probador de aislamiento .......................................................................... 8Conexiones tpicas seleccionadas .................................................................................... 9

Cable de potencia blindado......................................................................................... 9Interruptor / boquillas .................................................................................................. 9Transformador de potencia ....................................................................................... 10Generador de CA ........................................................................................................ 10

Escala del probador de resistencia de aislamiento ...................................................... 11Caractersticas de voltaje ............................................................................................... 12

EVALUACINEINTERPRETACINDERESULTADOS ................................................................. 13Interpretacin de lectura infinita () ............................................................................ 13

PRUEBASDEDIAGNSTICODEAISLAMIENTODEALTOVOLTAJE ............................................... 15Prueba de lectura puntual (spot) .................................................................................. 15Prueba de tiempo vs. resistencia ................................................................................... 17Prueba de ndice de polarizacin .................................................................................. 18Prueba de voltaje de paso ............................................................................................. 20Prueba de descarga dielctrica...................................................................................... 21Diferentes problemas / Diferentes pruebas.................................................................. 23

APNDICES ............................................................................................................... 24Fuentes potenciales de error / Resultados de pruebas que aseguran la calidad ........ 24

Puntas de prueba........................................................................................................ 24Mediciones arriba de 100 GW.................................................................................... 24Declaraciones de precisin ......................................................................................... 24Suministro del voltaje indicado ................................................................................. 24Rechazo de interferencia ........................................................................................... 25Reglas sobre pruebas y comparacin ........................................................................ 25

Terminal de guarda........................................................................................................ 26Efectos de la temperatura ............................................................................................. 29Efectos de la humedad .................................................................................................. 31Proteccin de penetracin............................................................................................. 33Pruebas de potencial alto .............................................................................................. 35

Lecturas de corriente (nA) vs. Lecturas de resistencia (MW)............ .............. .......... 35Capacidad de quemado ................................................................................................. 36Secado de equipo elctrico............................................................................................ 36Descarga del objeto de prueba ..................................................................................... 38Tiempo de carga de equipo grande.............................................................................. 39Probadores de aislamiento operados por motor ......................................................... 39

PROBADORESDEAISLAMIENTODE 5 KV DISPONIBLESDE MEGGER...................................... 40

MEGGER es el lder mundial enla fabricacin y venta deequipos de prueba y deinstrumentos de medicinusados por empresas de luz y

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Segunda Edicin: 2002

2002 Megger


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2 Gua para pruebas de diagnstico de aislamiento

NOTAS INTRODUCCIN

El aislamiento elctrico se degrada con el tiempo debido a las distintas fatigas que se leimponen durante su vida normal de trabajo. El aislamiento est diseado para resistiresas fatigas por un periodo de aos que se considera como la vida de trabajo de eseaislamiento. Esto con frecuencia dura dcadas. La fatiga anormal puede llevar a un incre-mento en este proceso natural de envejecimiento que puede acortar severamente la vida

de trabajo del aislamiento. Por esta razn es buena prctica realizar pruebas regularmentepara identificar si tiene lugar un incremento del envejecimiento y, si es posible, identificarsi los efectos son reversibles o no.

Los propsitos de las pruebas de diagnstico son:

Identificar el incremento de envejecimiento.

Identificar la causa de este envejecimiento

Identificar, si es posible, las acciones ms adecuadas para corregir esta situacin

En su forma ms simple, las pruebas de diagnstico toman la forma de una pruebapuntual (spot). La mayora de los profesionales de mantenimiento elctrico han hechopruebas puntuales (spot) cuando se aplica un voltaje al aislamiento y se mide unaresistencia. El diagnstico en este caso se limita a el aislamiento es bueno o el

aislamiento es malo. Pero habiendo hecho este diagnstico, qu se hace sobre el caso?Es lo mismo que cuando se va al mdico con un resfriado y l dice simplemente: ustedtiene un resfriado. Usted no quedara satisfecho y no saldra solamente con esainformacin. Usted esperara que el mdico lo examinara, le hiciera algunas pruebas y ledijera por qu tiene un resfriado y que hacer para curarlo.

En las pruebas de aislamiento, una prueba puntual (spot) en s es el equivalente a que elmdico le diga que usted est bien o que est enfermo. Es una informacin mnima. Estaes la clase de prueba que se aplica generalmente a los circuitos de bajo voltaje donde elcosto de una falla es bajo y el equipo se puede reemplazarse fcilmente y sin grandesdesembolsos. Puesto que el equipo que se est probando es de bajo voltaje, estas pruebasse realizan generalmente con un voltaje de prueba de 500 o 1000 V y ser familiar paratodo el personal de mantenimiento elctrico. Sin embargo, si el mdico registra losresultados de su examen y los compara con los de visitas anteriores, entonces habra una

tendencia aparente que podra llevar a la prescripcin de un medicamento. En formasimilar, si se registran las lecturas de resistencia de aislamiento y se comparan con laslecturas registradas anteriormente es posible ver una tendencia y prescribir las accionesde remedio si as se les puede llamar.

Las pruebas de diagnstico de aislamiento para voltajes arriba de 1 kV corresponden a unrea menos familiar para mucha gente del personal de mantenimiento elctrico. Lospropsitos de este folleto, por tanto, son:

Familiarizar al lector con la realizacin de diagnstico de resistencia de aislamiento.

Proporcionar los lineamientos para evaluar los resultados de esas pruebas de diagnsticode resistencia de aislamiento.

Presentar los beneficios de pruebas multi-voltaje a voltajes ms altos.

Al final del folleto se incluyen una serie de apndices para proporcionar allector informacin adicional relacionada con las pruebas de diagnstico de aislamiento.Probadores de aislamiento MEGGER.


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NOTASEste folleto se basa en los principios establecidos en el folleto A Stitch in Time... TheComplete Guide to Electrical Insulation Testingpublicado por primera vez en 1966 porla James G. Biddle Company.

QUESAISLAMIENTO?

Todo alambre elctrico en una instalacin, ya sea un motor, generador, cable, interruptoro cualquier cosa que est cubierta con alguna forma de aislamiento elctrico. Aunque elalambre en s es un buen conductor (generalmente de cobre o aluminio) de la corrienteelctrica que da potencia al equipo elctrico, el aislamiento debe resistir la corriente ymantenerla en su trayectoria a lo largo del conductor. La comprensin de la Ley de Ohm,que se enuncia en la ecuacin siguiente, es la clave para entender la prueba de aislamiento:

E = I x R

donde

E = voltaje en volts

I = tension en amperinetos

R = resistencia en ohms

Para una resistencia dada, a mayor voltaje, mayor corriente. Alternativamente, a menorresistencia del alambre, mayor es la corriente que fluye con el mismo voltaje.

Ningn aislamiento es perfecto (no tiene resistencia infinita), por lo que algo de lacorriente fluye por el aislamiento o a travs de l a tierra. Tal corriente puede ser muypequea para fines prcticos pero es la base del equipo de prueba de aislamiento.Entonces, qu es un buen aislamiento? Bueno significa una resistencia relativamentealta al flujo de la corriente. Cuando se usa para describir un material aislante, buenotambin significa la capacidad para mantener una resistencia alta. La medicin de laresistencia puede decir que tan bueno es el aislamiento.

Qu ocasiona que el aislamiento se degrade?Existen cinco causas bsicas para la degradacin del aislamiento. Ellas interactan unacon otra y ocasionan una espiral gradual de declinacin en la calidad del aislamiento.

Fatiga elctrica

El aislamiento se disea para una aplicacin particular. Los sobre voltajes y los bajosvoltajes ocasionan fatiga anormal dentro del aislamiento que puede conducir aagrietamiento y laminacin del propio aislamiento

Fatiga mecnica

Los daos mecnicos, tales como golpear un cable cuando se excava una trinchera, sonbastante obvios pero la fatiga mecnica tambin puede ocurrir por operar una mquinafuera de balance o por paros y arranques frecuentes. La vibracin resultante al operar lamquina puede ocasionar defectos dentro del aislamiento

Ataque qumico

Aunque es de esperarse la afectacin del aislamiento por vapores corrosivos, la suciedady el aceite pueden reducir la efectividad del aislamiento


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NOTAS Fatiga trmicaLa operacin de una maquinaria en condiciones excesivamente calientes o fras ocasionarsobre expansin o sobre contraccin del aislamiento que darn lugar a grietas y fallas.Sin embargo, tambin se incurre en fatigas trmicas cada vez que la mquina se arrancao se para. A menos que la maquinaria est diseada para uso intermitente, cada paro ycada arranque afectarn adversamente el proceso de envejecimiento del aislamiento.

Contaminacin ambientalLa contaminacin ambiental abarca una multitud de agentes que van desde la humedadpor procesos hasta la humedad de un da hmedo y caluroso; tambin el ataque deroedores que roen su camino en el aislamiento.

El aislamiento comienza a degradarse tan pronto como se pone en servicio. El aislamientode cualquier aplicacin dada se disea para proporcionar buen servicio durante muchosaos en condiciones normales de operacin. Sin embargo, las condiciones anormalespueden tener un efecto daino que, si se deja sin atencin, acelerar la rapidez dedegradacin y finalmente ocasionar una falla en el aislamiento. Se considera que elaislamiento ha fallado si no evita adecuadamente que la corriente elctrica fluya portrayectorias indeseadas. Ello incluye el flujo de corriente a travs de las superficies exte-rior o interior del aislamiento (corriente de fuga superficial), a travs del cuerpo delaislamiento (corriente de conduccin) o por otras razones distintas

Por ejemplo, pueden aparecer en el aislamiento agujeros pequeos y grietas, o la humedady materiales extraos pueden penetrar la superficie. Estos contaminantes se ionizanfcilmente bajo el efecto de un voltaje aplicado y proporcionan una trayectoria de bajaresistencia para la corriente de fuga superficial que aumenta en comparacin con super-ficies sin contaminar secas. Limpiando y secando el aislamiento, sin embargo, se rectificarfcilmente esta situacin. Otros enemigos del aislamiento pueden producir deterioroque no se cura fcilmente. Sin embargo, una vez que ha comenzado la degradacin delaislamiento, los diferentes iniciadores tienden a asistirse entre ellos para aumentar larapidez de declinacin.

Cmo puede ayudar el mantenimiento preventivo?Aunque hay casos donde la cada de resistencia de aislamiento puede ser repentina, talcomo cuando se inunda el equipo, generalmente se reduce gradualmente, lo que permite

una advertencia suficiente si se prueba peridicamente. Estas verificaciones regularespermiten el reacondicionamiento planeado antes que falle el servicio y / o una condicinde choque.

Sin un programa de pruebas peridico todas las fallas se presentarn sorpresivamente,no planeadas, inconvenientes y posiblemente muy costosas en tiempo y recursos y, portanto, caras para rectificarlas. Por ejemplo, considrese el caso de un motor pequeo quese usa para bombear un material, que se solidificar si se deja de bombear, en una platade procesamiento. La falla inesperada de este motor costar miles y an cientos de milesde dlares si se considera tambin el tiempo de paro de la planta en el clculo. Sin em-bargo, si se hubieran considerado pruebas de diagnstico de aislamiento en el programade mantenimiento preventivo habra sido posible planear el mantenimiento o elreemplazo del motor con falla en el momento en que la lnea estuviera inactiva y asminimizar los costos. Por cierto, el motor podra haber sido mejorado mientras todavaestaba en marcha

Si la degradacin avanzada del aislamiento no se detecta, existe mayor posibilidad dechoque elctrico y an de muerte para el personal; Hay mayor posibilidad de incendioproducido elctricamente; la vida til del equipo elctrico se puede reducir y / o lasinstalaciones pueden enfrentarse a paros no programados y caros. La medicin de lacalidad del aislamiento regularmente es una parte crucial de cualquier programa demantenimiento puesto que ayuda a predecir y prevenir el paro del equipo elctrico


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NOTASEsto es particularmente adecuado ahora que se consideran las partes grandes de la redelctrica, en Estados Unidos y Europa, que se instalaron en los aos 1950s como undespliegue de inversin de la post guerra. Algunos equipos estn aproximndose al finalde su vida de diseo, mientras que otros ya la han excedido pero estn aun operandosatisfactoriamente.

Puesto que las pruebas de diagnstico se reservan generalmente para detalles ms crticos

normalmente, pero no siempre, se encuentra que los probadores de diagnstico tienensalida de voltaje de 5 o 10 kV; estos voltajes son ms adecuados para probar las mquinas,cables transformadores, etc. de medio voltaje

Beneficios de la nueva tecnologaLos probadores de aislamiento se remontan a principios del siglo XX cuando SydneyEvershed y Ernest Vignoles desarrollaron su primer probador de aislamiento (desarrolladoen 1903 en el rango de probadores MEGGER).

En los primeros das, la mayora de los instrumentos eran operados manualmente pormanivela. Esto limitaba su capacidad para realizar pruebas que tomaban tiempo paracompletarse, y limitaban la estabilidad del voltaje a la habilidad del operador para operarla manivela sostenidamente. Ms tarde, estos mismos instrumentos fueron impulsadospor un motor externo que ayudaba en las pruebas de larga duracin pero que mejorabamuy poco la estabilidad del voltaje. Sin embargo, el rango de estos instrumentos

raramente exceda 1000 M. Los movimientos anlogos eran muy pesados y realmenteservan para amortiguar cualquier evento transitorio.

La aparicin de la electrnica y el desarrollo de la tecnologa de las bateras revolucionel diseo de los probadores de aislamiento. Los instrumentos modernos son impulsadospor potencia de lnea o bateras y producen voltajes de prueba muy estables en un rangode condiciones muy amplio. Tambin pueden medir corrientes muy pequeas de modoque su rango de medicin de resistencia de aislamiento se extiende varios miles de vecesen el rango de los teraohms (T). Algunos pueden an reemplazar el lpiz, papel ycronmetro, que se usaban anteriormente para colectar los resultados manualmente,registrando los datos en la memoria para descargarlos y analizarlos posteriormente

Es una fortuna que estas mejoras asombrosas se hicieron desde que los fabricantes demateriales de aislamiento han estado trabajando duro, tambin, con el resultado que

los materiales de aislamiento modernos ahora exhiben mejores caractersticas que aquellasde principios del siglo XX.

La tecnologa ms nueva ofrece un funcionamiento mejorado de modo que losprocedimientos establecidos pueden producir mayor comprensin y se puede disponerde nuevos mtodos. Los instrumentos modernos entregan un voltaje estable en todo surango de resistencia, con sensibilidad de procesador en el circuito de medicin que permitemediciones en el rango de T.

La combinacin de voltaje estable y la sensibilidad mejorada permite al probador medirlas cantidades minsculas de corriente que pasan por el aislamiento de calidad en elequipo mayor nuevo. Consecuentemente, se han desarrollado procedimientos sofisticadosque dependen de mediciones precisas y que se pueden implementar fcilmente.

Ahora que el probador de aislamiento no est limitado a valores asociados con equipos

defectuosos o envejecidos, se puede usar para localizar con toda precisin la posicin delobjeto de prueba en cualquier lugar a lo largo de su curva de envejecimiento. La indicacininfinito que es una delicia para el tcnico de reparacin representa un espacio vacopara el que diagnostica. Algunos instrumentos tienen pruebas de diagnsticoprogramadas en su software y pueden correrlas automticamente, llenando ese vacocon datos analticos valiosos.


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NOTAS CMOSEMIDELARESISTENCIADEAISLAMIENTO

Cmo opera un probador de resistencia de aislamientoEl probador de aislamiento MEGGER es un instrumento porttil que proporciona unalectura directa de la resistencia de aislamiento en ohms, megaohms o teraohms (segn elmodelo seleccionado) independientemente del voltaje seleccionado. Para un buenaislamiento, la resistencia generalmente da lectura en el rango de megaohms o ms alto.El probador de aislamiento MEGGER es esencialmente un medidor de resistencia de rangoalto (hmmetro) con un generador de cd incorporado.

El generador del instrumento, que puede operarse por manivela manualmente, baterao por lnea, desarrolla un voltaje de cd alto que ocasiona varias corrientes pequeas atravs y sobre la superficie del aislamiento que se prueba. La corriente total la mide elhmmetro que lleva una escala de indicacin analgica, lectura digital o ambas

Componentes de la corriente de pruebaSi se aplica un voltaje de prueba a travs de una pieza de aislamiento, luego por medicinde la corriente resultante y aplicando la Ley de Ohm (R = E / I), se puede calcular laresistencia de aislamiento. Desdichadamente, fluye ms de una corriente, que tiende acomplicar las cosas.

Corriente de carga capacitivaSe est familiarizado con la corriente requerida para cargar la capacitancia del aislamientoque se est probando. Esta corriente inicialmente es grande pero su vida es relativamentecorta, cae exponencialmente a un valor cercano a cero conforme el objeto bajo pruebase carga. El material aislante se carga del mismo modo que el dielctrico de un capacitor

Corriente de absorcin o polarizacinLa corriente de absorcin est compuesta realmente hasta por tres componentes, quedecaen con un ndice de decrecimiento a un valor cercano acero en un periodo de variosminutos.

La primera es ocasionada por una deriva general de electrones libres a travs delaislamiento bajo el efecto del campo elctrico.

La segunda es ocasionada por distorsin molecular por la que el campo elctrico impuesto

distorsiona la carga negativa de las capas de electrones que circulan alrededor del ncleohacia el voltaje positivo.

La tercera se debe a la alineacin de molculas polarizadas dentro del campo elctricoaplicado. Esta alineacin es casi aleatoria en un estado neutro, pero cuando se aplica uncampo elctrico, estasmolculas polarizadas sealinean con el campo a unmayor o menor grado.

Las tres corrientes seconsideran generalmenteju ntas co mo un a so lacorriente y son afectadas

principalmente por el tipo ylas condiciones del materialde unin usado en elaislamiento. Aunque lacorriente de absorcin seaproxima a cero, el procesotoma mucho ms tiempo quecon corriente capacitiva.

Superficie

de fugaDipoles

Carga

Almacenada

_

Figura 1. Alineacin de molculas polarizadas


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NOTASLa polarizacin de orientacin se incrementa con la presencia de humedad absorbidapuesto que los materiales contaminados estn ms polarizados. Esto incrementa el gradode polarizacin.

La despolimerizacin del aislamiento tambin lleva a un incremento en la corriente deabsorcin.

No todos los materiales poseen las tres componentes y, por cierto, los materiales talescomo el polietileno, exhiben poca, si alguna, absorcin por polarizacin.

Corriente de fuga superficial

La corriente de fuga superficial se presenta porque la superficie del aislamiento estcontaminada con humedad o con sales. La corriente es constante con el tiempo y dependedel grado de ionizacin presente, que depende a la vez de la temperatura. Con frecuenciase ignora como corriente separada y se incluye con la corriente de conduccin como lacorriente de fuga total.

Corriente de conduccin

La corriente de conduccin es estable a travs del aislamiento y generalmente serepresenta por un resistor de valor muy alto en paralelo con la capacitancia del aislamiento.Es una componente de la corriente de fuga, que es la corriente que se medira cuando elaislamiento est totalmente cargado y tiene lugar la absorcin plena. Ntese que incluye

la fuga superficial, que puede reducirse o eliminarse por el uso de la terminal de guarda(que se analizar ms tarde).

La grfica siguiente muestra la naturaleza de cada una de las componentes de corrientecon respecto al tiempo

La corriente total es la suma de estas componentes. (La corriente de fuga se muestracomo una corriente). Esta corriente es la que puede medirse directamente por medio deun micro amprmetro o, en trminos de megaohms, a un voltaje particular por medio deun probador de aislamiento MEGGER. Algunos instrumentos ofrecen las alternativas dedesplegar una medicin en trminos de corriente o como una resistencia.

Figura 2: Componentes de la corriente de prueba

Corriente de

carga capacitiva

Corriente de fuga

o conduccion

Corriente

total

Corriente

de

absorcion


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NOTASDebido a que la corriente total depende del tiempo que se aplica el voltaje, la Ley deOhm (R = E / I) slo se mantiene, tericamente, para un tiempo infinito (lo que implicaesperar para siempre al tomar una lectura). Tambin es altamente dependiente delarranque de un nivel base de descarga total. El primer paso en cualquier prueba deaislamiento es, por tanto, asegurar que el aislamiento est completamente descargado.

Ntese que:

La corriente de carga desaparece relativamente rpido conforme se carga elequipo bajo prueba. Las unidades grandes con ms capacitancia tomarnms tiempo para cargarse. Esta corriente almacena energa y, por razones de

seguridad, debe descargarse despus de la prueba. Afortunadamente, ladescarga de esta energa tiene lugar relativamente rpido. Durante la prueba,la corriente de absorcin decrece con una rapidez relativamente baja, segnla naturaleza exacta del aislamiento. Esta energa almacenada, tambin, debeliberarse al final de la prueba, y requiere mucho ms tiempo para descargarseque la corriente de carga de la capacitancia.

Conexin del probador de aislamiento

Con los materiales aislantes modernos hay poca, si alguna, diferencia en la lectura

obtenida, independientemente de la manera en que se conecten las terminales. Sin em-bargo, en los aislamientos antiguos, un fenmeno poco conocido llamadoelectroendsmosis ocasiona que se obtenga una lectura ms baja con la terminal positivaconectada al lado a tierra del aislamiento que se est probando. Si se prueba un cablesub-terrneo, la terminal positiva se debe conectar normal-mente al lado exterior delcable puesto que steestar a tierra porcontacto con el terreno,como se muestra en laFigura 3. Ntese que nose conecta directamenteal aislamiento sino msbien al neutro del cableo tierra.

Figura 3: Conexin simple a un cable

Cables

de prueba

Aislamiento

del cable

Conductor

(cable de cobre)


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NOTASConexiones tpicas seleccionadas

Cable de potencia blindado

Conectado para medir la resistencia de aislamiento entre un conductor y tierra.

Cable apantallado

de 3 conductores Aislamiento

cable pantalla

Pantalla

Cubierta

Conductor

bajo prueba

Figura 4: Conexin a un cable de potencia blindado

Figura 5: Conexin a un interruptor

Interruptor / Boquillas


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NOTAS

Los observadores agudos notarn la conexin para medir las boquillas del interruptorincluida la conexin de la tercera terminal o guarda. El uso de esta terminal se explicacon mayor detalle ms adelante en este folleto.

Generador de CA

Generadora

Barra

Figura 7: Conexin a un generador de CA

Transformador de potencia

Secundario

Primario (HV)

Figura 6: Conexin a un transformador de potencia


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NOTASEscala del probador de resistencia de aislamientoLa mayora de los probadores de aislamiento modernos ofrecen pantallas queproporcionan al operador una lectura digital del resultado y alguna forma de lecturaanalgica. Ms adelante se representa la pantalla del MEGGER BM25.

Cuando un probador deaislamiento se engancha

al objeto que se va aprobar, ocurren variascosas. Fluyen las tresdistintas corrientes, decarga capacitiva, de absor-cin dielctrica y deconduccin / fuga. La sumade estas tres corrientesocasionar que la pantalladel instrumento vare conla lectura incremen-tndose, al principiorpidamente y luego mslentamente con-forme

transcurre el tiempo.Con una pantallaanalgica, el movimientode la aguja puede

proporcionar informacin a un operador con experiencia. La aguja viaja suavemente obrincando? Asciende uniformemente o regresa intermitentemente? Esta informacincomplementaria valiosa sera difcil o casi imposible de discernir de los dgitos danzantesde una pantalla LCD. Enseguida se listan algunos ejemplos:

Conforme se incrementa el voltaje de prueba y el objeto bajo prueba se aproxima a laruptura, la descarga por efecto corona ocasionar que la aguja tiemble, lo que in-dica al operador que se est acercando al voltaje mximo que resiste el objeto. Estaadvertencia sucede a tiempo para terminar la prueba antes de que ocurra la rupturareal, y el posible dao.

Para el operador con experiencia, la velocidad a la que viaja la aguja da a conocerinformacin de la capacitancia del objeto bajo prueba. Esta es una propiedad til enpruebas de cables de alto voltaje, y se relaciona con las bases tericas de las pruebasde descarga dielctrica ms sofisticadas que se describen en este folleto.

Si la aguja avanza y retrocede alternativamente, podra indicar un arco en el objetobajo prueba, demasiado pequeo para ocasionar la desconexin del probador. Talinformacin ayuda al operador a determinar algn problema.

Observando la aguja conforme desacelera para un alto aparente (puede todava estarmovindose pero a una velocidad parecida a la de una manecilla del reloj) puedeser ms agradable tomar una lectura rpida o puntual que tratar de decidir cuando seha estabilizado razonablemente una pantalla digital. Ninguna pantalla digital secongela en un nmero preciso sin cuando menos cierta fluctuacin del ltimo dgitosignificativo.

Este tipo de detalle es difcil o imposible, para el ojo humano, extraerlo de los dgitoscambiantes de una pantalla electrnica. Pero mientras la aguja viaja puede ser deseable,cuando para, dejar al operador la interpolacin de la lectura entre las marcas de la escala,lo que introduce un elemento de juicio, que puede ser una fuente de error.

Figura 8: Pantalla del MEGGER BM25


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NOTAS

Figura 9: Curva de carga buena

Voltaje

Resistencia

Los modelos digitales no presentan tal problema, ya que informan al operadorexactamente (dentro de las especificaciones de exactitud de la unidad) que medicin seha tomado. Y se debe recordar, que la mayora dar un valor de capacitancia al final dela prueba.

La mayora de los probadores de aislamiento MEGGER arriba de 1 kV vienen con unapantalla analgica / digital. Una de las ventajas de esta pantalla es que la porcin analgica

del medidor se balancear y oscilar, lo que indica al operador que el objeto bajo pruebatodava no ha alcanzado el estado estable y que est todava bajo la influencia de lacorriente de absorcin y carga. Esta indicacin significa que el objeto se debe probar porms tiempo o que hay un problema. Cuando la porcin analgica de la pantalla se haceestable, el instrumento despliega los resultados en forma de una lectura digital directano ambigua, sin que se tengan que realizar multiplicadores u operaciones matemticas

A diferencia de la pantalla analgica / digital mencionada anteriormente, un medidorde grfica de barras de sensibilidad promedio no proporciona una indicacin en tiemporeal de la resistencia de aislamiento. Algunos instrumentos ofrecen una grfica de barrascurveada en lugar de un arco logartmico genuino, en el que el extremo inferior de laescala se expande con relacin al extremo superior. La grfica de barras toma lecturassobre el tiempo, realiza clculos y luego despliega los resultados. El problema con estetipo de medidor es su principio de operacin. Si ocurre un evento cuando la grfica debarras no est tomando lecturas, se omitir y no aparecer en la pantalla. Adems, lassimulaciones de la grfica de barras del viaje de la aguja pueden no parecer al ojo igualque el viaje de la aguja familiar y puede no replicar un movimiento mecnico al gradoesperado.

Cuando se hacen pruebas de aislamiento, mientras que el operador conozca ms sobrelos resultados (durante y despus de la prueba), su decisin sobre como corregir elproblema ser mejor, si existe alguna. Si algo se omite durante una prueba porque elinstrumento tena un medidor del estilo de grfica de barras, tambin se podra omitirinformacin importante.

Caractersticas de voltajeEl voltaje de salida de un probador de aislamiento depende de la resistencia que estmidiendo. A resistencias bajas, digamos decenas de ohms, el voltaje ser cercano a cero,talvez algunos volts. Conforme la resistencia de la carga se incrementa, as el voltaje de

prueba se incrementar hasta que alcanza el voltaje requerido. Conforme la resistenciacrece ms, el voltaje de prueba aumenta hasta que se alcanza un valor estable. Este valorprobablemente estar ligeramente en exceso del voltaje nominal requerido (por ejemplo,5104 V cuando se selecciona 5000 V).


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NOTASSe debe siempre asegurar que un probador de aislamiento lleve una grfica de cargaque indique las caractersticas del voltaje de salida contra la resistencia de la carga o,alternativamente, un vltmetro integral que mida realmente el voltaje terminal duranteuna prueba y la despliegue en forma continua. Por este medio se puede asegurar que seproduce un voltaje adecuado en el rango de resistencia de inters.

Un probador de aislamiento de buena calidad tendr una caracterstica de voltaje que

exhiba una elevacin brusca de voltaje hasta un nivel de resistencia correspondiente aun buen aislamiento. Un tiempo de elevacin rpida asegura una medicin efectiva. Lacaracterstica de voltaje mostrada en la Figura 9 representa una caracterstica buena. Eneste ejemplo, el voltaje de salida habr alcanzado 500 V a una carga tan baja como 500k y 1000 V a 1 M. Estos valores son legislados por las normas internacionales paraprobar el alambrado de casas, tiendas, etc. Aunque esto es apenas un uso tpico paraprobadores de diagnstico de aislamiento, proporciona un buen punto de referenciapara el fabricante formal. Para voltajes ms altos se aplicaran valores similares. El voltajese debe elevar abruptamente hasta cualquier valor desde uno hasta cinco megaohms,segn la seleccin de voltaje, y mantener ese voltaje para todas las resistencias ms altas.

Con probadores de aislamiento de menor calidad, la rampa de voltaje es mucho mslenta. Los instrumentos tipificados por la curva pobre mostrada en la Figura 10, noproducen el voltaje nominal hasta que no se han alcanzado resistencias mucho ms altas.As, las pruebas pueden producir resultados que proporcionan niveles de pase delaislamiento pero que slo han estado sujetos a la mitad del voltaje de prueba deseado.

EVALUACINE INTERPRETACINDERESULTADOS

Interpretacin de la lectura infinito ()Una de las caractersticas ms importantes de un probador de aislamiento es el rangoque puede medir el instrumento. Las metas de prueba determinan si la funcin bsica es

todo lo que se necesita, o si se recomienda un rango mejorado. Las aplicaciones enaislamientos simples, tales como el de un electricista que termina un trabajo, se puedenobtener con un rango bsico de mil megaohms (M). Considerando equipo nuevo, si noest defectuoso o daado.

Durante la instalacin, sobrepasar el rango de todos los probadores, sobretodo el delos ms avanzados, pero est bien. En tales casos, el electricista no est buscando unvalor real, sino ms bien quiere ver un valor alto e infinito () que cumpla con ese

Figura 10: Curva de carga pobre

Voltaje

Resistencia


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NOTAScriterio. Sin embargo, infinito no es una medicin, es una indicacin de que elaislamiento que se est probando tiene una resistencia que excede las capacidades demedicin del probador y siempre se debe registrar como mayor de 1000 M o cualquieraque sea el nmero disponible ms alto en el probador de aislamiento. Generalmenteesto es adecuado puesto que el valor mnimo aceptable de resistencia es probablementemucho ms bajo que la lectura mxima disponible

Pero para mantenimiento de equipo mayor, un probador con slo un rango limitadoqueda corto para el operador. Para mantenimiento preventivo / predictivo, las lecturasinfinitas no tienen uso. El operador sabe que el objeto en prueba est bueno, pero nomucho ms. Los probadores con rango ampliado, hasta teraohms (1 T = 1,000,000 M),ofrecen mediciones reales desde el momento de la instalacin, por lo que establece unalnea de tiempo larga que da al profesional de mantenimiento respiro suficiente.

Los cambios significativos en la calidad del aislamiento pueden ocurrir a niveles altos de

resistencia de aislamiento, ms all del rango de instrumentos ms limitados, como semuestra en la grfica siguiente.

En este ejemplo, un probador de rango limitado no capturara estos datos valiosos. Sepuede ver claramente que, aunque el ltimo valor de aislamiento registrado excede de10 G, la rapidez de declinacin se est incrementando; algo est mal. Un instrumentocon un rango limitado a 2000 M omitira esto totalmente. En el momento en que laslecturas se hubieran degradado en el rango del instrumento, el personal de mantenimientolas dejara con poco tiempo comparativamente para programar el mantenimiento de

rutina fuera de lnea. (Puede an ser muy tarde para rectificar la condicin de falla).

1Kv, 2G Equipo

mediria ""

Resistenciadelaislamiento

Figura 11: Cambios en la resistencia de aislamiento a valores altos


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NOTASPRUEBASDEAISLAMIENTODEDIAGNSTICODEALTOVOLTAJE

Las pruebas de aislamiento de diagnstico estimulan elctricamente el aislamiento ymiden la respuesta. Segn la respuesta, se pueden sacar algunas conclusiones sobre lascondiciones del aislamiento.

Las pruebas de aislamiento de diagnstico cubren un amplio rango de tcnicas, algunas

que involucran equipo porttil y algunas que requieren equipo fijo considerable. Aquse considerarn slo aquellas pruebas que se pueden realizar rpidamente con unprobador de aislamiento de cd porttil. Estas son:

Pruebas puntuales de tendencia

Constante de tiempo

ndice de polarizacin (PI)

Voltaje de paso (SV)

Descarga dielctrica (DD)

Cada prueba da una vista diferente, o ventana, sobre las condiciones del aislamiento; elpanorama completo est slo disponible cuando se han completado todas las pruebasrequeridas.

Prueba de lectura puntual (spot)La prueba de lectura puntual (spot) es la ms simple de todas las pruebas de aislamientoy la ms asociada con los probadores de aislamiento de voltaje ms bajo; El voltaje deprueba se aplica por un periodo corto especfico de tiempo (generalmente 60 segundospuesto que usualmente cualquier corriente de carga capacitiva decaer en este tiempo)y luego se toma una lectura. La lectura se puede comparar con las especificaciones mnimasde la instalacin. A menos que el resultado sea catastrficamente bajo, se usa mejorcuando tienda hacia los valores obtenidos previamente

Sin embargo, la resistencia de aislamiento es altamente dependiente de la temperaturay por tanto los resultados deben corregirse a una temperatura normal, generalmente40 C. Aunque los efectos de la temperatura se cubrirn ms adelante, una buena reglade dedo es que por cada 10 C de incremento en la temperatura la corriente se dobla (laresistencia se reduce a la mitad). La clave para hacer vlida la prueba de lectura puntual

(spot) es consistente con mantener el tiempo, mantener el registro efectivo, y la tendenciade los resultados.

Como se hizo notar anteriormente, el incremento de sensibilidad disponible en losprobadores de aislamiento de diagnstico con base en microprocesador permite aloperador identificar los problemas de aislamiento en sus etapas iniciales ms que cuandoesos problemas se hacen catastrficos. En muchos casos, la tendencia es mucho msimportante que el valor absoluto.

Comprense los dos trazos en la Figura 12. El aparato A muestra una resistencia deaislamiento alta mientras que el aparato B muestra un valor bajo. Sinembargo, cuando se examina la tendencia, el aparato B muestra pocas causas porqupreocuparse; ha estado alrededor del mismo valor por varios aos y muestra todos losprospectos de continuar en las mismas condiciones por muchos aos por venir. Por el

contrario, la curva del aparato A se est clavando dramticamente y el aparato fallar, sino se hace nada para evitarlo, en los prximos aos.


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NOTAS

Mientras que el aparato A tiene valores de resistencia absoluta mucho msaltos que el aparato B, la tendencia es bastante preocupante. El aparato B tiene una

tendencia casi plana y consistente, lo que indica que la calidad del aislamiento esprobablemente aceptable.

Las lecturas de resistencia de aislamiento se deben considerar relativamente ms queabsolutamente. Pueden variar de un motor o mquina probada tres das en una fila,todava no significa un aislamiento malo. Como se mencion, la informacin importantees la tendencia de las lecturas en un periodo de tiempo, que muestren reduccin de laresistencia y advertencia de problemas venideros

Las pruebas peridicas son, por tanto, crticas en el mantenimiento preventivo del equipoelctrico. El intervalo entre pruebas (mensualmente, semestralmente, anualmente, etc.)depende del tipo, localizacin e importancia del equipo. La evaluacin de una serie delecturas tomadas en un periodo de meses o aos lleva al operador a convertirse en undiagnosta.

Las pruebas peridicas deben hacerse del mismo modo cada vez. Tambin deben hacersealrededor de la misma temperatura, o el operador debe corregirlas a la mismatemperatura. El registro de la humedad relativa cerca del equipo en el momento de laprueba es til para evaluar la lectura y la tendencia puesto que las temperaturas bajas yla humedad alta podran sugerir condensacin en la superficie del aislamiento. Por estarazn es esencial asegurar que el equipo que se va a probar est a una temperatura enexceso del punto de roco, puesto que de otra manera se formar condensacin quedistorsionar las lecturas a menos que la medicin se proteja bien. Ms adelante se

dan mayores detalles sobre este asunto.La tabla siguiente contiene algunas observaciones generales sobre cmo interpretar laspruebas peridicas de resistencia de aislamiento y de que se debe hacer con los resultados:

Resistenciadelaislamiento

Figura 12: Comparacin de las tendencias de los resultados de las pruebas


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NOTAS

Prueba de tiempo vs. resistenciaLos procedimientos de prueba familiares normales que se han empleado por aos sebenefician de las capacidades perfeccionadas de las pruebas de diagnstico mejoradas.La ms bsica de estas es el mtodo tiempo-resistencia. Una propiedad valiosa del

aislamiento, pero que debe entenderse, es que carga durante el curso de una pruebagracias al movimiento de los electrones como se explic previamente. Este movimientode los electrones constituye una corriente

Su valor como un indicador de diagnstico se basa en dos factores opuestos; la corrientese desvanece conforme la estructura alcanza su orientacin final, mientras que la fugapromovida por la humedad o el deterioro pasa una corriente constantecomparativamente grande. El resultado neto es que con buen aislamiento, la corrientede fuga es relativamente pequea y la resistencia se eleva continuamente conforme lacorriente decrece por los efectos de carga y absorcin dielctrica. El aislamientodeteriorado pasar cantidades relativamente grandes de corriente de fuga a una tazaconstante para el voltaje aplicado, que tender a disfrazar los efectos de carga y absorcin

Graficando las lecturas de resistencia a intervalos de tiempo desde la iniciacin de laprueba produce una curva uniforme para buen aislamiento, pero una grfica plana

para equipo deteriorado. El concepto de la prueba tiempo-resistencia es tomar lecturassucesivas a tiempos especificados. Se basa en las magnitudes relativas de las corrientesde fuga y absorcin en aislamientos limpios y secos comparada con la de aislamientoshmedos o contaminados; la corriente de fuga es mucho ms grande y los efectos de lacorriente de absorcin son por tanto menos aparentes.

Condicin

(a) Valores aceptables a altos y bienmantenidos

(b) Valores aceptables a altos, pero con unatendencia constante a valores ms bajos

(c) Bajos pero bien mantenidos

(d) Tan bajos como para no ser seguros

(e) Valores aceptables o altos previamentebien mantenidos pero que baja sbita

Qu hacer

No es causa preocupacin

Localizar y remediar la causa yverificar la tendencia hacia abajo

Las condiciones probablementeestn bien pero debe verificarse lacausa de los valores bajos; tal vezsea simplemente el tipo deaislamiento usado

Limpie y seque, o eleve los valoresantes de poner el equipo enservicio (pruebe el equipo mojadomientras lo seca)

Haga pruebas a intervalosfrecuentes hasta que la causa delos valores bajos se localice y seremedie o,

Hasta que los valores se estabilicena un nivel ms bajo pero seguropara la operacin o,

Hasta que los valores sean tanbajos que sea inseguro paramantener el equipo en operacin


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NOTAS

Los beneficios de la prueba de tiempo-resistencia son que es relativamente independientede la temperatura y puede dar informacin concluyente sin los registros de pruebaspasadas.

Prueba de ndice de polarizacinLa implementacin ms simple de la prueba de tiempo-resistencia para un aislamientoslido se representa por la prueba popular ndice de Polarizacin (PI), que requiere slodos lecturas seguidas por una divisin simple; La lectura de un-minuto se divide entre lalectura de diez-minutos para obtener una relacin. El resultado es un nmero puro y sepuede considerar independiente de la temperatura puesto que la masa trmica del equipoque se est probando generalmente es tan grande que el enfriamiento total que tienelugar durante los diez minutos de la prueba es despreciable.

En general, una relacin baja indica poco cambio, consecuentemente aislamiento pobre,mientras que una relacin alta indica lo opuesto. Las referencias a valores PI tpicos soncomunes en la literatura, lo que hace que esta prueba sea fcilmente empleada. Sinembargo, se dice en general porque como se mencion previamente hay materialesque exhiben muy poca o ninguna absorcin dielctrica. Llevando a cabo una prueba enesos materiales producira entonces un resultado muy prximo a 1.

Ntese que las lecturas de resistencia son difciles de trabajar, puesto que pueden ir devalores enormes en equipos nuevos a unos cuantos megaohms antes de retirarlos de

servicio.Una prueba como la PI es particularmente til porque se puede realizar an en equiposgrandes, y produce una evaluacin auto-contenida con base en lecturas relativas msque en valores absolutos. Pero no se puede calcular PI con un probador de rango limitado,porque infinito no es un nmero! Los probadores avanzados alcanzan el rango deteraohms, y por tanto, no se salen de la grfica. El equipo mayor ms grande y ms nuevo

Figura 13: Grfica de prueba tiempo-resistencia

Megaohmios

Tiempo

Aislamientoprobablemente bueno

Posible presencia dehumeded / suciedad


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NOTASse puede probar fcilmente para producir datos repetibles para registro y evaluacin detendencias subsecuentes. El cuadro siguiente pone de relieve valores PI seleccionados ylo que significan para el operador.

ndice de polarizacin de la condicin del aislamiento< 1 Pobre

1-2 Cuestionable

2-4 OK

> 4 Bueno

Los valores arriba de 4 indican equipo excelente para el que probablemente no seanecesaria ninguna accin dentro del programa de mantenimiento inmediato. Sin em-bargo, el operador puede ser llamado para hacer juicios crticos. Algunos valores de PI(arriba de 5) podran indicar aislamiento quebradizo o agrietado; esto podra ser casiobvio. Un aumento sbito de PI mayor de 20%, sin haber realizado mantenimiento alguno,debe servir como una advertencia; el aislamiento puede mantener su valor por periodoslargos, pero no es probable que los mejore espontneamente de por s.

Un beneficio de la prueba PI es que puede proporcionar una indicacin de la calidad delaislamiento en diez minutos en partes muy grandes de equipo que podran tomar unahora o ms para cargarse totalmente. Con la prueba de lectura puntual (spot), el operadordebe esperar hasta que se estabilice la lectura. Por esta razn es normal realizar unaprueba PI con voltaje relativamente bajo antes de aplicar los voltajes altos usados en unaprueba de resistencia

Aunque la tabla de valores PI se ha usado durante muchos aos y es bien aceptada, sepuede encontrar ocasionalmente que las lecturas PI son excepcionales. Hace muchosaos se prob el estator de un generador de 3750 kVA y se obtuvo una lectura de PI de13.4. El estator se haba enfriado y no haba duda de que todava estaba en su fase decura. Las pruebas subsiguientes produjeron valores reducidos de PI hasta que seestabilizaron en 4.7. Durante el mantenimiento de rutina los valores de PI no alcanzanesas alturas.

Resistencia

Tiempo (minutos)

Figura 14: Beneficios de la prueba de polarizacin para equipo grande


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NOTASEs interesante, tambin, hacer notar que mucha gente ha tratado de usar la prueba PI entransformadores llenados con aceite y no puede entender por qu un transformador quese sabe que est bueno les da resultados prximos a 1. La respuesta es simple. La pruebaPI no es adecuada para transformadores llenados con aceite. El concepto depende de lasestructuras relativamente rgidas de los materiales aislantes slidos, donde se requiereenerga de absorcin para reconfigurar la estructura electrnica de molculascomparativamente fijas en contra del campo del voltaje aplicado. Puesto que este proceso

puede llevar a un estado terico de terminacin (en tiempo infinito, que obviamenteno puede lograrse en el campo prctico, pero que puede aproximarse razonablemente),el resultado es una disminucin sostenida de la corriente conforme las molculas llegana su alineamiento final. Debido a que la prueba PI se define por este fenmeno, no sepuede aplicar con xito a materiales fluidos puesto que el pasaje de la corriente de pruebaa travs de una muestra llena de aceite crea corrientes de conveccin que constantementeforman remolinos en el aceite, lo que da lugar a una carencia catica de estructura quese opone con la premisa bsica sobre la que descansa la prueba PI.

Prueba de voltaje de pasoPuesto que el aislamiento bueno es resistivo, un incremento en el voltaje de pruebaconducir a un incremento en la corriente mientras la resistencia permanece constante.Cualquier desviacin de esto podra significar aislamiento defectuoso. Con voltajes deprueba ms bajos, 500 V o 1000 V, es bastante posible que estos defectos no se observen,

pero conforme se eleva el voltaje se llega a un punto donde tiene lugar la ionizacindentro de las grietas o las cavidades, lo que da por resultado un incremento de la corriente,y por tanto una reduccin de la resistencia de aislamiento. Ntese que no es necesariollegar al voltaje de diseo del aislamiento para que estos defectos se hagan aparentes,puesto que se busca simplemente la ionizacin en el defecto

La prueba de Voltaje de Paso sigue exactamente este principio y puede emplearsetilmente con voltajes que alcanzan 2500 V y ms. La prueba de Voltaje de Paso se puedeemplear como una prueba de bajo voltaje o sobre voltaje. Sin embargo, se debe recordarque una prueba de sobre voltaje puede llevar a una falla catastrfica si se rompe elaislamiento debido a que los probadores de voltaje tienen mucha potencia disponible.Una prueba de bajo voltaje realizada con un probador de aislamiento tiene relativamentepoca potencia disponible y por lo tanto es menos probable que resulte una pruebadestructiva.

Un procedimiento normal reconocido es incrementar el voltaje en cinco pasos iguales enincrementos de un minuto y registrar la resistencia de aislamiento final en cada nivel.Cualquier reduccin marcada o inusual de resistencia es una indicacin incipiente dedebilidad. La electrnica moderna permite que esas lecturas se capturen automticamente.

Enseguida se dan algunos resultados posibles de una prueba de Voltaje de paso en unmotor de 500 a 2500 volts y lo que significan para el operador:

Si no hay diferencia apreciable en los valores - el aislamiento est en buenas condiciones.

Si hay diferencia apreciable en los valore - el aislamiento requiere reacondicionamientominucioso.

Si el aislamiento falla a 2500 V el motor es cuestionable; lo ms probable es que fallecuando se ponga en servicio an cuando se haga un intento de reacondicionarlo conbase en pruebas de bajo voltaje solamente.


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NOTAS

Las grficas de la Figura 15 se tomaron de un motor inundado y sucio (trazo inferior) ydespus de limpiarlo y secarlo (trazo superior).

En general, si se observa una desviacin de 25% en las mediciones de resistencia en elrango de voltajes sucesivos, es una indicacin de la presencia de humedad u otrocontaminante. El dao fsico localizado puede revelarse ms por ruptura o arqueo. Unaaguja con movimiento tembloroso puede anticipar esta condicin cuando se acerca alvoltaje de ruptura. Puede ser deseable terminar la prueba en tal punto antes que laruptura del aislamiento deteriore ms las condiciones del objeto en prueba

Como la prueba PI, la prueba de Voltaje de Paso es una prueba repetible, auto-evaluableque, por su corta duracin, est libre de influencias extraas como el efecto de latemperatura.

Prueba de descarga dielctricaLa prueba de Descarga Dielctrica (DD) es un mtodo de prueba relativamente nuevoque fue desarrollado por Electricit de France, con base en aos de experiencia. Mientrasque los otros mtodos mencionados miden las corrientes que fluyen durante el procesode carga, la prueba DD mide la corriente que fluye durante la descarga de la muestrabajo prueba. Como tal, no es una prueba de resistencia de aislamiento pura sino msbien un adjunto a las pruebas de aislamiento tradicionales.

La carga que se almacena duranteuna prueba de aislamiento sedescarga automticamente al finalde la prueba cuando los resistores dedescarga del probador deaislamiento se intercambian en las

terminales.

Megaoh

mios

Voltaje aplicado (Kv)

Aislamiento en

buen estado

Aislamiento en

condicion pobre

Figura 15: Grfica de paso voltaje de paso

Figura 16: Descarga de la carga almacenada enel objeto en prueba

Resistencia

de descarga


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NOTASLa rapidez de descarga depende solamente de los resistores de descarga y de la cantidadde carga almacenada en el aislamiento. Sin embargo, la carga capacitiva se descargarpidamente hasta que el voltaje a travs del aislamiento se ha reducido casi a cero. Enese momento el efecto de las corrientes de fuga ser despreciable. As, slo queda lainversin de la absorcin dielctrica. Esto se conoce como reabsorcin dielctrica y es unaimagen de espejo de la absorcin dielctrica.

La corriente capacitiva decae rpidamente desde un valor alto con una constante detiempo relativamente corta (unos cuantos segundos). La corriente de absorcin (oreabsorcin durante una descarga) siempre comienza a un nivel alto pero tiene una

constante de tiempo mucho ms larga (hasta muchos minutos). Es ocasionada por losdipolos que hacen aleatoria su alineacin dentro del aislamiento y la capa de electronesque regresa a una forma no distorsionada. Esto tiene el efecto de una corriente quefluye si el circuito de descarga todava est conectado, o un voltaje que reaparece en lamuestra si se deja en circuito abierto. Removiendo rpidamente los efectos de las corrientesde fuga y capacitiva permite la posibilidad de interpretar el grado de polarizacin delaislamiento y relacionarlo con la humedad y otros efectos de la polarizacin.

El objeto en prueba se carga primero de 10 a 30 minutos a alto voltaje hasta que hayatenido lugar la absorcin total. (Los probadores de aislamiento MEGGER que automatizanesta prueba cargan la muestra en prueba durante 30 minutos). En este tiempo, lacapacitancia se carga totalmente y la absorcin elctrica est esencialmente completa.Slo la corriente de fuga contina fluyendo. En este punto se remueve el voltaje deprueba y el aislamiento se descarga a travs de los resistores internos del instrumento

para descargar rpidamente la carga capacitiva. Despus de 60 segundos de descarga, semide cualquier flujo de corriente remanente. En este tiempo, la capacitancia se descargay el voltaje se colapsa de modo que la carga almacenada en los dipolos puede verseindependientemente de las corrientes de mscara que dominan durante la fase dedescarga de una prueba de aislamiento.

Los resultados medidos se introducen en la frmula siguiente y se calcula un ndice.

Figura 17: Corrientes de reabsorcin

Corrientede absorcion

Corriente

capacitiva

Corrientetotal

Tiempo (seg.)

C

orriente(A)


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NOTASCorriente que fluye despus de 1 minuto (nA)

Voltaje de prueba (V) x Capacitancia (mF)

La medicin es dependiente de la temperatura, por lo que es importante probar a unatemperatura de referencia o registrar la temperatura.

El aislamiento en equipos de alto voltaje consiste de capas, cada una tiene su propia

capacitancia y la resistencia de fuga asociada. Cuando el aislamiento se construye de estamanera, la meta es hacer cada capa de modo que la fatiga de voltaje se comparta porigual entre las capas. Cuando se descarga el aislamiento, la carga de cada capa decreceren forma igual hasta que ya no hay voltaje remanente

Cuando hay una capa defectuosa entre dos capas buenas, su resistencia de fuga decrecermientras que la capacitancia probablemente permanece igual. Una prueba normal deaislamiento se determinar por las capas buenas, y probablemente para no revelar estacondicin. Pero durante la descarga dielctrica, la constante de tiempo de la capadefectuosa desemparejar las otras para producir un valor DD ms alto. Un valor DDbajo indica que la corriente de reabsorcin decae rpidamente, y la constante de tiempoes similar. Un valor alto indica que la reabsorcin exhibe tiempos de relajacin largos,que pueden apuntar hacia un problema.

Las condiciones tpicas de investigacin prctica, realizada principalmente en generadores

por Electricit de France, llegaron a los valores de mrito de la tabla siguiente. Estatcnica se desarroll para generadores HV pero tiene aplicaciones en cualquier aislamientode capas mltiples.

Valor DD (en mA V 1 F 1) Condiciones del aislamiento

> 7 Malo

4 - 7 Pobre

2 - 4 Cuestionable

< 2 OK

Problemas diferentes / Pruebas diferentesComo se acaba de ver, la prueba de Descarga Dielctrica se puede usar para identificarproblemas en aislamientos de una sola capa o de capas mltiples. Otros mtodos deprueba podran no apuntar a problemas sobre este tipo de estructura de aislamiento. Enforma similar la prueba de ndice de Polarizacin es particularmente valiosa en larevelacin del ingreso de humedad, aceite y contaminaciones penetrantes similares. Estoscontaminantes invasores proporcionan trayectorias convenientes para fugas elctricas,que daan el aislamiento circundante y finalmente arden en forma de corto. Este tipode problemas se revela casi con cualquier voltaje de prueba y aparecer como una PIcaractersticamente plana. La humedad y los contaminantes tambin disminuirn losvalores de las lecturas, pero esto requiere un valor previo para comparacin. La pruebaPI tiene la ventaja de hacer una comparacin interna.

Sin embargo, otros problemas parecen como que pasan una prueba PI o una pruebasimple de lectura puntual (spot) produciendo valores de resistencia altos con un voltajedado. Tales problemas incluyen daos fsicos localizados como agujeros o aislamientossecos y quebradizos en equipos envejecidos. Las pruebas de voltaje de paso revelan talesproblemas. Incrementando los nmeros de las imperfecciones pasar corriente conformese apliquen voltajes cada vez ms altos, y que se reflejen en una resistencia declinante. Elvoltaje ms alto producir arcos a travs de los pequeos espacios, proporcionando unaadvertencia temprana de un problema incipiente. Conforme envejece el equipo, talesespacios pueden estrecharse por acumulacin de suciedad y humedad hasta que seproduce un corto a tierra.


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NOTAS APNDICES

Fuentes potenciales de error / Aseguramiento de resultados de prueba decalidadLa seccin siguiente identifica varias reas de error potencial en pruebas de aislamientoarriba de 1 kV. Estos factores pueden ser de menor importancia en pruebas de 1 kV, perolos voltajes y las sensibilidades incrementados los hacen crticos para pruebas de mayorvoltaje.

Puntas de prueba

Se debe tener cuidado de instrumentos con puntas de baja calidad cuya capacidad devoltaje es menor que el voltaje empleado. Es extremadamente importante que las nicascorrientes de fuga durante una medicin son aquellas que se desarrollan por el aislamientobajo prueba. Si esas puntas de por s producen fugas, se puede estar midiendo la resistenciade aislamiento de las puntas y no la del objeto en prueba.

Todas las puntas suministradas con los probadores de aislamiento MEGGER son de altacalidad, que se han probado para resistir voltajes bastante arriba del voltaje ms altogenerado por el instrumento en particular. An entonces, es importante reducir las fugasvagabundas evitando que las puntas hagan contacto una con otra, con tierra yparticularmente con agua.

Mediciones arriba de 100 G

Las mediciones hasta de 100 G se pueden hacer sin precauciones especiales, considerandoque las puntas estn razonablemente limpias y secas. La guarda (que se va a analizar msadelante) se puede usar para remover los efectos de fugas superficiales si es necesario. Serequieren mayores precauciones arriba de 100 G porque las corrientes de fugavagabundas pueden estropear la calidad de las lecturas tomadas. Tenga cuidado con losiguiente:

Las puntas de prueba no deben tocarse una con otra o con otro objeto puesto que estoinducir trayectorias de fuga.

Deben evitarse los puntos agudos en las conexiones de las puntas de prueba puestoque esto alentar la descarga por corona.

Las terminales de prueba del instrumento deben ser profundas para que las fugas

indeseadas no ocurran entre las terminales

Declaraciones de precisin

Ponga mucha atencin a la declaracin de precisin de un probador de aislamiento. Noacepte un porcentaje ms / menos para unidades digitales. La declaracin tambin debeincluir ms / menos un nmero de dgitos, puesto que ninguna pantalla digital puedefijar su ltimo dgito (ltimo dgito significativo l.s.d.) a un solo nmero. Las precisionesespecificadas como porcentaje de lectura indican el mismo error en todos los puntosde la escala.

Las declaraciones analgicas listadas como porcentaje de escala o deflexin total deescala (f.s.d.) pueden ser engaosas. Debido a que el intervalo de precisin se basa en lalongitud total de la escala, introduce un porcentaje creciente de error conforme se elevanlas lecturas en una escala logartmica. En otras palabras, el mismo nmero de anchos de

aguja en el extremo bajo expandido de la escala contar solamente unos cuantosmegaohms, mientras que en el extremo superior contrado ser cientos de megaohms.Por tanto, cuando se encuentre o se requiera una especificacin de precisin deseada, nose debe detener en la declaracin de porcentaje sino que se deben examinar tambin lostrminos.


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NOTASSuministro del voltaje indicadoLa regulacin del voltaje de un probador de aislamiento se indica en el manual deinstrucciones con una grfica de carga que muestra el voltaje de salida contra la carga deresistencia. La curva de carga asegura que, con valores de resistencia de aislamientotpicos, el probador de aislamiento suministra el voltaje de prueba nominal pleno alobjeto bajo prueba. Aunque esto puede parecer obvio, no es necesariamente el caso amenos que as lo establezca el fabricante de un probador dado. Un probador reguladopobremente puede bajar su carga con una carga de alta resistencia de modo que elaislamiento del objeto de prueba puede experimentar slo una fraccin del voltaje deprueba nominal, la que el transformador puede entregar solamente en condicionesmximas. Tal instrumentacin no es probable que venga provista con una curva de carga.

Esta fue la condicin que descubrieron los inspectores de agencias de especificaciones,como UL, entre probadores que fueron alterados con transformadores a-mano yotros componentes en talleres para realizar pruebas de alto potencial. Las inadecuacionesde tales sistemas llevaron al lenguaje altamente especfico perteneciente al voltaje desalida que aparece comnmente ahora en la literatura de las normas. Los probadores deaislamiento MEGGER suministran y mantienen el voltaje de prueba nominal una vez quese aplica una carga mnima en proporcin a los valores tpicos de aislamiento(generalmente 1 a 10 M, segn el modelo y el voltaje seleccionados). El voltaje deprueba generalmente es de unos cuantos volts arriba del nominal, pero no debe caer por

debajo de l, manteniendo la integridad de la prueba y la repeticin cuando se realizamantenimiento preventivo programado. Si se requiere informacin excepcional de datosprecisos, algunos modelos despliegan el voltaje de prueba real adems del voltajeseleccionado y esta informacin se incluye entre los datos proporcionados en la conclusin.

Rechazo de interferencia

La interferencia es el ruido elctrico producido a distintas frecuencias, que puede apareceren la muestra que se est probando. Generalmente se debe a corrientes o voltajesinducidos por equipos adyacentes y es muy comn en subestaciones, particularmente lasde alto voltaje donde predominan las frecuencias de potencia. Este ruido elctricosobrepone una seal de ca en la corriente de prueba de cd y puede ocasionar variacionesconsiderables en las lecturas y puede impedir que el operador obtenga una lectura siest ms all de la capacidad de su instrumento. Como un ejemplo, un ruido de 4 mA de50 / 60 Hz es bastante tpico del ruido elctrico que se puede encontrar en subestaciones

grandes (400 + kV).

Tenga cuidado de que la capacidad del probador de aislamiento que se est usandocancele efectivamente los efectos de este ruido de ca, que redunda en la posibilidad dehacer mediciones en condiciones crecientes ms difciles.

Sin embargo, no todo el ruido se limita a las frecuencias de potencia. Para adecuar otrasfrecuencias, algunos instrumentos en el tope del rango incorporan adems filtros en elsoftware que pueden eliminar los efectos de este ruido.

Es importante que el instrumento que se use concuerde con el nivel anticipado defrecuencia.

Reglas sobre pruebas y comparacin

La comparacin de resultados para determinar la rapidez de degradacin es clave para

el concepto total de mantenimiento preventivo / predictivo. Sin embargo, se debe recalcarque este concepto se aplica a lecturas tomadas a intervalos discretos de mantenimiento.An entonces, son imperativos la normalizacin estricta de los procedimientos de pruebay las condiciones. La comparacin de lecturas en-el-punto (on-the-spot) es un escenariototal diferente y cargado con errores potenciales.


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NOTASEs tentador tratar de respaldar las pruebas con lecturas adicionales. Se pueden haceralgunos ajustes al objeto bajo prueba o a la disposicin, o alguien ms puede tenerdificultades para aceptar el resultado y desea verificarlo. Pero un probador de aislamientono es lo mismo que un multmetro!

Las pruebas de alto voltaje se comportan mucho como el Principio de Incertidumbre deHeisenberg (no se pueden conocer ambas, la velocidad y la posicin de un electrn)

aplicado a aislamiento. Esto quiere decir, el acto de medir afecta al objeto que se estmidiendo, de modo que las lecturas subsecuentes no se estn tomando precisamente enel mismo objeto.

Como se ha descrito, el acto de aplicar una prueba de aislamiento polariza el materialaislante. Este cambia en forma efectiva su configuracin elctrica y sus propiedadeselctricas. Debido a que el material aislante, por diseo, un conductor pobre, puedetomar un tiempo considerable para ocurra su relajacin, o el retorno a una configuracinaleatoria. Inmediatamente despus de la terminacin de una prueba, no es precisamenteel mismo que antes de la prueba. Una prueba de seguimiento inmediata ser afectada, aveces en forma considerable, por la carga dejada de la primera prueba. Qu medicin esla correcta? Ambas son correctas! Se puede esperar que cada una de ellas d una medicincorrecta de las condiciones del aislamiento en el momento de la prueba. Adems, losprocedimientos de descarga normales de la industria no son suficientes para la institucinde una prueba de repeticin. Tales procedimientos tienen por objeto la seguridad delpersonal, no la calificacin del objeto de prueba. Las cargas residuales pueden permanecerpor horas, o an das, lo que puede estar por debajo de la percepcin humana an enormepara un medidor sensible. El equipo se debe dejar conectado a tierra durante variashoras, o de preferencia hasta el da siguiente, antes de hacer pruebas adicionales. Yluego, los factores externos, especialmente la temperatura, no deben pasarse por alto.

Esto no significa que la vuelta a probar en-el-punto (on-the-spot) no deba realizarsenunca. Como informacin relativa, puede ser bastante valiosa. Pero se debe mantener enperspectiva. No se espere que las lecturas concuerden.

Dos operadores distintos tambin pueden no observar el mismo grado de detalle conrespecto al procedimiento. La temperatura es un factor. Si el equipo est encendido, talvez para verificar su funcionamiento, luego re-arrancado, la segunda prueba no es com-parable con la primera. El tiempo de la prueba tambin fcilmente se pasa por alto. Un

operador puede tomar el tiempo rgidamente mientras que otro simplemente espera laestabilizacin de la lectura. Esto puede dar lugar a que las mediciones se tomen en puntosdiferentes de la curva de tiempo (como se ha ilustrado en la prueba de lectura puntual(spot-reading test)), y de nuevo los dos resultados no sern comparables.

Si esto parece como que se da excesiva atencin a los detalles, considrense las agenciasde normas. Organizaciones tales como UL no escriben procedimientos que digan, enefecto, enganche un medidor y tome una lectura. Ms bien, ellos especifican cadavariable, incluida la instalacin, el procedimiento y las caractersticas del instrumento deprueba, antes que los resultados se consideren en conformidad. Los procedimientos demantenimiento normales ameritan una atencin no menor.

Pruebas de Resistencia de aislamiento a maquinas rotoriasEn marzo del 2000 la directiva de standares del IEEE SA., aprob una revisin del stan-dard IEEE 43-1974 hecha por el Comit de Maquinaria Elctrica de la Sociedad de Ingenierade Potencia del IEEE. Esta revisin es el standard 43-2000 del IEEE, la Prctica recomendadapor el IEEE para la Prueba de Resistencia de Aislamiento de Mquinas Rotatorias

Los cambios efectuados a los diversos tipos de aislamiento usados en las mquinas elctricasrotatorias han resultado en diferentes caractersticas de la resistencia de aislamiento, ypor lo tanto, ha sido requerida una revisin sustancial al standard IEEE. De acuerdo conel IEEE, el statandard est dirigido para:


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NOTAS Individuos / Organizaciones que fabrican maquinas rotatorias

Individuos / Organizaciones que sean responsables para la aceptacin de mquinasrotatorias nuevas

Individuos / Organizaciones que prueben y den mantenimiento a mquinas rotatorias

Individuos / Organizaciones que operan mquinas rotatorias

Megger recomienda que cualquiera que est involucrado en la prueba y/o elmantenimiento de maquinaria rotatoria revise este standard detalladamente. Nosotrosproporcionaremos algunos de los puntos preponderantes.

El standard 43-2000 del IEEE recomienda un procedimiento para la medicin de laresistencia de aislamiento de los embobinados de la armadura y del campo en mquinasrotatorias clasificadas a 1hp, 750 W o mayor y se aplica a mquinas sncronas, mquinasde induccin, mquinas de CD y condensadores sncronos. Este no se aplica a mquinasde hp fraccionarios. Tambin recomienda la prueba de voltaje del aislamiento (basadaen los rangos del embobinado) y los valores mnimos aceptables de la resistencia deaislamiento para los embobinados de las mquinas rotatorias para CA y CD.

La siguiente tabla proporciona las guas para el voltaje de cd que ser aplicado duranteuna prueba de resistencia de aislamiento. Ntese que los voltajes de hasta 10kv sonrecomendados para embobinados clasificados a voltajes mayores de 12kv.

*Voltaje de lnea-a-lnea establecido para mquinas Trifsicas de CA, voltaje de lnea-a-Tierra paramquinas monofsicas, y voltaje directo establecido para mquinas de CD o embobinados de campo.

El standard recomienda que cada fase sea aislada y probada separadamente(de ser posible) dado que este acercamiento permite las comparaciones que debernhacerse entre fases. Las dos fases que no estn siendo probadas debern ser puestas atierra en la misma tierra que la del ncleo del estator o el cuerpo del rotor. Cuando todaslas fases son probadas simultneamente, nicamente el aislamiento a tierra es probado.

Las mediciones de resistencia de aislamiento deben ser hechas con todo el equipo externo(cables, capacitores, supresores de disturbios, etc.) desconectados y conectados a tierradebido a que estos objetos pueden influenciar la lectura de la resistencia. Una tierracomn deber usarse para prevenir prdidas extraviadas (fuera de control) en el circuitoa tierra que puedan afectar los resultados de la prueba.

El standard solicita a ambos: la prueba de resistencia de aislamiento y la prueba del

ndice de polarizacin (IP), y recomienda que ambas pruebas sean hechas (si es posible).Esto ndica que el historial de las pruebas deber ser usado para el seguimiento de loscambios. Si el historial no est disponible, el standard proporciona valores mnimos paraambas pruebas que pueden ser usadas para estimar la conveniencia para estimar lasituacin en que se encuentra el embobinado. Estos son los valores ms bajos en loscuales un embobinado es recomendado para una prueba de sobrevoltaje o para operacin.

VOLTAJE (V)

SELECCIONADO PARA EL

*EMBOBINADO

< 1000

1000 2500

2501 5000

5001 12,000

> 12,000

VOLTAJE DIRECTO (V)EN PRUEBAS DE RESISTENCIA

DE AISLAMIENTO

500

500 - 1000

1000 - 2500

2500 - 5000

5000 - 10,000


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NOTASLos valores mnimos recomendados para el IP estn basados en la clase termal de losmateriales de aislamiento y se aplican a todos los materiales de aislamientoindiferentemente de su aplicacin de acuerdo con el IEC 60085-01: 1984. La prueba del IPno es aplicable para embobinados de campo no aislados.

Tener cuidado de que un IP muy alto (mayor de 8) para lino o algodn barnizado, hojasde mica - resina o embobinados para estator asfltico puede indicar que el aislamientoha sido envejecido tcnicamente y puede estar en riesgo de fallar. Una inspeccin fsicapuede ser usada para confirmar si el aislamiento est reseco y quebradizo.

La resistencia de aislamiento mnima recomendada despus de un minuto a 40C puedeser determinada de la tabla siguientes. La resistencia mnima de una fase del embobinadode una armadura de tres fases probada con las otras dos conectadas a tierra deber seraproximadamente del doble del embobinado total. Si cada fase es probada separadamente(con los circuitos de guarda estando usados en las fases que no estn bajo prueba), laresistencia mnima observada deber ser tres veces el embobinado total.

*kv es el voltaje de terminal a- terminal de la mquina clasificada, en rms kv.

El rango de la mquina determina si los embobinados del motor deben alcanzar el valormnimo para cualquiera de las pruebas de resistencia de aislamiento prueba de IP, deben alcanzar el mnimo para ambas pruebas.

RANGO DE CLASE TERNAL

CLASE A

CLASE B

CLASE F

CLASE H

VALOR MINIMO DE IP

1.5

2.0

2.0

2.0

RESISTENCIA MNIMA

DE AISLAMIENTO (MW)

Kv* + 1

100

5

ESPCIMEN BAJO

PRUEBA

Para la mayora de embobinados antes de 1970,todos los embobinados de campo, y otros nodescritos abajo.

Para la mayora de armaduras de cd yembobinados de CA construidos despus de 1970(espiras pre-formadas)

Para la mayora de las mquinas con espiras delestator embobinadas al azar y espiras preformadascon rango menor de 1kv.

RANGO DE LA MAQUINA

10,000 kVA o menos

Arriba de 10,000 kVA

CRITERIO DE EVALUACIN

Debe tener , YA SEA un valor de la prueba de IP oun valor de la prueba de resistencia de aislamiento

(a 40C) arriba de los valores mnimosrecomendados

Deben tenerse AMBOS un valor de la prueba delIP o un valor de la prueba de resistencia deaislamiento (a 40C) arriba de los valores mnimosrecomendados.


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NOTASTerminal de guardaAlgunos probadores de aislamiento tienen dos terminales, otros tienen tres. Como estosson probadores de cd, dos de las terminales son + y -. La tercera (si est presente) es unaguarda; no tiene que usarse y muchos operadores usan probadores de aislamientosatisfactoriamente sin emplear nunca la guarda; sin embargo, ofrece al operador unafuncin extra de diagnstico de problemas del equipo. La guarda es un circuito dederivacin que desva la corriente de fuga superficial en torno de la funcin de medicin.Si existen trayectorias de fuga paralelas, una conexin de guarda las eliminar de lamedicin y dar una lectura ms precisa de la fuga entre los elementos restantes.

Como un ejemplo, la suciedad y la humedad en una boquilla de un transformadorpromovern la fuga superficial entre las conexiones + y -, consecuente mente se reducela lectura y posiblemente da una falsa impresin de que la boquilla est defectuosa.Conectando la terminal de guarda a un alambre desnudo enrollado alrededor de laboquilla interceptar esta corriente y producir una medicin basada predominantementeen la fuga a travs de los defectos en la cermica.

Es muy importante no confundir la guarda con una tierra. Conectando la guarda y lapunta de regreso al mismo elemento del objeto de prueba, slo se deriva la corrienteque se supone que se va a medir y por tanto pone en circuito corto la funcin de medicin.

Cuando se selecciona un probador se deben considerar:

Las metas de prueba (las verificaciones bsicas de la instalacin generalmente norequieren una guarda).

La composicin elctrica de los objetos que se van a probar (los motores y lostransformadores se pueden probar por fuga entre los embobinados, se omite la fuga

a tierra). Los efectos posibles de fuga superficial (los alambres y los cables pueden llevar corrientes

a travs de la superficie, por la suciedad y la humedad, as como a travs del materialaislante).

El grado al que se deben analizar los resultados (los objetos malos, simplemente sevan a reemplazar o a descartar, o ser necesario localizar fallas para posiblereparacin?).

Conductorbajo prueba

GuardaCable de

3 conductores

Cubierta

Pantalla

Conectar otrosconductores juntos

y a la cubierta

Figura 18: Uso de la terminal de guarda en un cable de potencia


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NOTASLos probadores con guarda generalmente cuestan un poco ms que los modelos con dosterminales, pero en muchas aplicaciones, un modelo con dos terminales no dar el espectrototal de la informacin que se puede obtener en la prueba de aislamiento.

Algo que se olvida con frecuencia es la diferencia en las capacidades del circuito de guarda.La capacidad de guarda del probador de aislamiento es mucho ms importante cuandose mide aislamiento con fugas que la precisin de medicin usual citada, que puede ser

5%. Considrese el ejemplo siguiente, un caso extremo donde la trayectoria de fugasuperficial es 200 veces menor que la resistencia del aislamiento.

Figura 19: Diagrama de la terminal de guarda

Aqu se muestra un aislador de 100 M que se desea medir. Est sucio y contaminado yas tiene una trayectoria de fuga superficial de 500 k. Si se aplica el voltaje de prueba dela terminal positiva a la terminal negativa sin el circuito de guarda, fluir una corriente20 veces mayor a travs de la fuga superficial en comparacin con la corriente que fluyea travs del aislamiento que se desea medir y se leer una resistencia de slo 497 k.

Si se usa la terminal de guarda, mostrada aqu de modo que la resistencia de fuga sedivide por igual en cada lado de la conexin de guarda, se puede eliminar el efecto de lafuga superficial hasta cierto grado. Cunto se puede eliminar el efecto de la fuga super-ficial se basa en el circuito de guarda del probador de aislamiento usado. Segn elinstrumento seleccionado, este nivel de error puede ir de menos de 1.0% hasta ms de80.0%. Si se intenta usar la terminal de guarda, se debe investigar el nivel de error antesde comprar un instrumento

Este es un ejemplo clsico de la necesidad de comparar las pruebas en una base similar.Una medicin sin guarda y una medicin con guarda producen resultados diferentes.Cmo puede saber un operador si la terminal de guarda se us anteriormente a menosque los registros de prueba registren este detalle aparentemente sin importancia?


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NOTASEfectos de la temperaturaLas variaciones de temperatura pueden tener un efecto critico en las lecturas de resistenciade aislamiento. La resistencia cae marcadamente con un incremento en la temperaturapara el mismo aparato. Cada tipo de material aislante tiene un grado diferente de cambiode resistencia con la temperatura. Se han desarrollado tablas de factores de correccinpor temperatura para distintos tipos de aparatos elctricos y pueden adquirirse delfabricante. A falta de estas, se recomienda que uno desarrolle sus propias tablas de factoresde correccin registrando dos valores de resistencia para el mismo equipo a dostemperaturas diferentes. Se puede trazar entonces una grfica de resistencia ( en unaescala logartmica) contra temperatura (en una escala lineal). La grfica es una lnearecta y puede extrapolarse para cualquier temperatura de modo que los factores se puedenleer directamente.

En lugar de datos detallados, la regla-de-dedo es que por cada 10 C de incremento entemperatura, la resistencia se reduce a la mitad; o por cada 10 C de disminucin de latemperatura, la resistencia se dobla. Por ejemplo, una resistencia de 100 G a 20 C sehace 25 G a 40 C.

Porqu es importante la correccin por temperatura? Considere el siguiente ejemplo deun motor probado en momentos diferentes del ao a temperaturas diferentes ( todasdentro de una banda de 15 C). Los ajustes de temperatura se hicieron usando la correccin

por la regla de dedo.

RESIST. DE TEMPERATURA TEMP. AJUSTADA

FECHA AISLAM. (M) F RESIST. DE AISLAM.(M)

01-Ene-90 15,000 68 14,990

01-Jun-90 9,000 80 14,276

01-Ene-91 14,500 68 14,490

01-Jun-91 8,500 82 14,562

01-Ene-92 14,300 68 14,290

01-Jun-92 8,700 81 14,341

01-Ene-93 14,500 68 14,490

01-Jun-93 8,900 81 14,671

01-Ene-94 14,200 69 14,748

01-Jun-94 8,900 80 14,117

01-Ene-95 13,600 68 13,591

01-Jun-95 8,900 78 13,071

01-Ene-96 13,500 66 12,491

01-Jun-96 7,500 80 11,896

01-Ene-97 11,300 68 11,292

01-Jun-97 6,500 80 10,310

01-Ene-98 8,000 67 7,693

Las lecturas tomadas crean confusin si no se corrigen por temperatura. Cuando se trazan,producen una grfica que es de uso limitado para determinar una tendencia.


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NOTASSi los mismos datos se corrigen por temperatura y se trazan, la grfica comienza aproporcionar un cuadro valioso del deterioro del aislamiento.

La correccin por temperatura es particularmente importante cuando se prueba conmayores voltajes con altos niveles de sensibilidad.

Grfica de resistencia de aislamiento Motor XYZ

(no corregida por temperatura)

Resistencia

delaislamiento(Megaohmios)

Figura 20: Grfica de resistencia de aislamiento no corregida por temperatura

Grfica de resistencia de aislamiento Motor XYZ

(corregida por temper

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