Rigidez dieléctrica

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INDICE1.-Rigidez dielctrica.21.1.-Introduccion.....21.2-Definicion.......51.3.-Rigidez dielctrica61.4.- Fabricante de laboratorio de alta vellosidad.....81.5.-Incrementacion de rigidez dielctrica.......102.-Permitividad.11 2.1.- Definicin...11 2.2.-Tipos de permitividad....11 a) Permitividad del vacio....11 b)Permitividad en el medio123.-Concluciones ..134.- Bibliografa13

1.- Rigidez dielctrica1.1.- Introduccin:Las instalaciones debern presentar una resistencia de aislamiento al menos igual a los valores indicados en la tabla siguiente:

Tabla 3.Tensin nominal de la instalacinTensin de ensayo en corriente continua (V)Resistencia de aislamiento (Megaohms)

Muy Baja Tensin de Seguridad (MBTS)Muy Baja Tensin de proteccin (MBTP)250mayor o igual a 0,25

Inferior o igual a 500 V, excepto caso anterior500mayor o igual a 0,5

Superior a 500 V1000mayor o igual a 1,0

Nota: Para instalaciones a MBTS y MBTP, vase la ITC- BT- 36

Este aislamiento se entiende para una instalacin en la cual la longitud del conjunto de canalizaciones y cualquiera que sea el nmero de conductores que las componen no exceda de 100 metros. Cuando esta longitud exceda del valor anteriormente citado y pueda fraccionarse la instalacin en partes de aproximadamente 100 metros de longitud, bien por seccionamiento, desconexin, retirada de fusibles o apertura de interruptores, cada una de las partes en que la instalacin ha sido fraccionada debe presentar la resistencia de aislamiento que corresponda. Cuando no sea posible efectuar el fraccionamiento citado, se admite que el valor de la resistencia de aislamiento de toda la instalacin sea, con relacin almnimo que le corresponda, inversamente proporcional a la longitud total, en hectmetros, de las canalizaciones.

El aislamiento se medir con relacin a tierra y entre conductores, mediante un generador de corriente continua capaz de suministrar las tensiones de ensayo especificadas en la tabla anterior con una corriente de 1 mA para una carga igual a la mnima resistencia de aislamiento especificada para cada tensin. Durante la medida, los conductores, incluido el conductor neutro o compensador, estarn aislados de tierra, as como de la fuente de alimentacin de energa a la cual estn unidos habitualmente. Si las masas de los aparatos receptores estn unidas al conductor neutro, se suprimirn estas conexiones durante la medida, restablecindose una vez terminada sta.Cuando la instalacin tenga circuitos con dispositivos electrnicos, en dichos circuitos los conductores de fases y el neutro estarn unidos entre si durante las medidas. La medida de aislamiento con relacin a tierra, se efectuara uniendo a esta el polo positivo del generador y dejando, en principio, todos los receptores conectados y sus mandos en posicin "paro", asegurndose que no existe falta de continuidad electrica en la parte de la instalacin que se verifica; los dispositivos de interrupcin se pondrn en posicin de "cerrado" y los cortacircuitos instalados como en servicio normal. Todos los conductores se conectaran entre si incluyendo el conductor neutro o compensador, en el origen de la instalacin que se verifica y a este punto se conectara el polo negativo del generador.Cuando la resistencia de aislamiento obtenida resultara inferior al valor mnimo que le corresponda, se admitir que la instalacin es, no obstante correcta, si se cumplen las siguientes condiciones: Cada aparato receptor presenta una resistencia de aislamiento por lo menos igual al valor sealado por la Norma UNE que le concierna o en su defecto 0, 5 Megaohms. Desconectados los aparatos receptores, la instalacion presenta la resistencia de aislamiento que le corresponda.

La medida de la resistencia de aislamiento entre conductores polares, se efectadespus de haber desconectado todos los receptores, quedando los interruptores y cortacircuitos en la misma posicin que la sealada anteriormente para la medida del aislamiento con relacin a tierra. La medida de la resistencia de aislamiento se efectuara sucesivamente entre los conductores tomados dos a dos, comprendiendo el conductor neutro o compensador. Por lo que respecta a la rigidez dielctrica de una instalacin, ha de ser tal, que desconectados los aparatos de utilizacin (receptores), resista durante 1 minuto una prueba de tensin de 2U + 1000 voltios a frecuencia industrial, siendo U la tensinmxima de servicio expresada en voltios y con un mnimo de 1.500 voltios. Este ensayo se realizara para cada uno de los conductores incluido el neutro o compensador, con relacin a tierra y entre conductores, salvo para aquellos materiales en los que se justifique que haya sido realizado dicho ensayo previamente por el fabricante. Durante este ensayo los dispositivos de interrupcin se pondrn en la posicin de "cerrado" y los cortacircuitos instalados como en servicio normal. Este ensayo no se realizara en instalaciones correspondientes a locales que presenten riesgo de incendio o explosin. Las corrientes de fuga no sern superiores para el conjunto de la instalacin o para cada uno de los circuitos en que esta pueda dividirse a efectos de su proteccin, a la sensibilidad que presenten los interruptores diferenciales instalados como proteccin contra los contactos indirecto

1.2.- Definicin:Entendemos por rigidez dielctrica o rigidez electrosttica el valor lmite de la intensidad del campo elctrico en el cual un material pierde su propiedad aislante y pasa a ser conductor. Se mide en voltios por metro V/m (en el SI).Tambin podemos definirla como la mximatensin que puede soportar unaislante sin perforarse. A esta tensin se la denomina tensin de rotura de un dielctrico

SustanciaRotura dielctrica (MV/m)

Helio0.15

Aire0.4 - 3.0 (depende de la presin)

Alumina13.4

Vidrio de ventana9.8 - 13.8

Aceite de silicio, Aceite mineral10 - 15

Benceno16

Poliestireno19.7

Polietileno18.9 - 21.7

Goma de Neopreno15.7 - 27.6

Agua pura30

Vaco20 - 40 (depende de la forma del electrodo)

Vaso de cuarzo25 - 40

Papel de cera40 - 60

Teflon60

Mica20 - 70

Pelcula delgada de SiO2> 1000

Parafina13.9

Papel parafinado32 - 40 (depende del grosor de cada material)

Rigidez dielctrica. [ing. dielectricstrength] Mximo campo elctrico que no ioniza las molculas de un dielctrico.

Los campos elctricos de pequeo mdulo polarizan los dielctricos; o sea, orientan sus molculas sin arrancar electrones de sus tomos. No producen, por tanto, corrientes de conduccin en el dielctrico, salvo las que puedan deberse a los pocos electrones libres que pueda haber. Pero, si aumenta el mdulo del campo elctrico, puede llagar a arrancar electrones ligados y, por tanto, a ionizar las molculas del dielctrico. Entonces el dielctrico se hace conductor debido a los electrones que el campo ha arrancado, que pasan a ser libres, la corriente crece bruscamente y suele daar al dielctrico por elevacin de su temperatura. El mayor valor del campo elctrico que no produce este incremento brusco de corriente es la rigidez dielctrica. Por eso una definicin prctica de rigidez dielctrica puede ser mximo campo elctrico que puede soportar un dielctrico sin perder sus propiedades aislantes. La rigidez dielctrica del aire seco es 30 kV/cm. Por encima de este valor se produce arco elctrico.

1.3.- RIGIDEZ DIELECTRICA APPLICATION

RIGIDEZ DIELECTRICA SPECIFICATION OVERVIEWClick here to know more about this hipot testRigidez dielectrica selector guideSefelecRigidez dielectricarangeDielectric strength / Hipot testAC voltage Dielectric strength /Hipot test DC voltage CurrentDetectiontypeInterfaceSoftware(in option)

Rigidez dielectricaRXS505kVNo10mA AC Delta I+ImaxRS232 includedGPIB, PLC, Ethernet in option SXS Pro

Rigidez dielectricaRXS565kV6kV 10mA AC 4mA DC Delta I+ImaxRS232 includedGPIB, PLC, Ethernet in option SXS Pro

Rigidez dielectricaRXS5005kVNo 110mA AC Delta I+ImaxRS232 includedGPIB, PLC, Ethernet in option SXS Pro

Rigidez dielectricaRXS5065kV6kV 110mA AC110mA DC Delta I+ImaxRS232 includedGPIB, PLC, Ethernet in option SXS Pro

Rigidez dielectricaPREMIER 28015kVNo40mA DC Delta I+ImaxRS232, USB, signal I/O includedNo

Rigidez dielectricaPREMIER 28025kV6kV40mA AC10mA DC Delta I+ImaxRS232, USB, signal I/O includedNo

Rigidez dielectricaRMG15AC15kVNo40mA AC5ma DC Delta I+ImaxRS232, GPIB, PLC, 0-10V in optionSMG Pro

Rigidez dielectricaRMG12AC-DC12kV12kV40mA AC10mA DC Delta I+ImaxRS232, GPIB, PLC, 0-10V in optionSMG Pro

Rigidez dielectricaRMG12DCNo12kV10mA DC Delta I+ImaxRS232, GPIB, PLC, 0-10V in optionSMG Pro

Rigidez dielectricaProgrammable DT tester5-400kV 5-400kVup to 400kVAImaxRS232 in optionTest lab

Rigidez dielectricaManual DT tester5-400kV 5-400kVup to 400kVAImaxNoNo

Rigidez dielectricaDTMG series5-50kV optionup to 500VADelta I + ImaxRS232, GPIB, PLCin optionDTPG Pro

Rigidez dielectricaDTPG series5-50kV optionup to 5000VADelta I + ImaxRS232, GPIB, PLCin optionDTPG Pro

1.4.- Fabricante de Laboratorio de Alta velocidad De produccin, Mantenimiento, Para Cumplir con las Normas De Calidad

Fabricante del cable, la industria de maniobra, barra debus, bateras, ...

Componente electrnico (condensador, transistor, tarjetas electrnicas, IGBT,rels, ...)

Fabricante delhogar (lavadoras, cafeteras, refrigeradores, calentadores, calderas, hornos,)

Equipos industriales (compresores, herramientas elctricas, ...) Industria de la iluminacin(alumbrado pblico, iluminacin profesional, iluminacin mdica, bulbos, ...)

Informacin industria de la tecnologa (modems, receptores de satlite, servidores, impresoras, cajeros automticos, ...)

Laboratorios de ensayo, laboratoriosde certificacin (contadores elctricos, componentes, materiales aislantes,como el plstico, cermica, textiles, ...)

1.5.- INCREMENTACION DE RIGIDES DIELECTRICAComprende obtener dichas pistas (2), de grosor apto para aplicaciones de potencia, por ataque qumico de una lmina de material electro conductor adherida a un substrato laminar dielctrico (3) y recubrir finalmente el conjunto de substrato laminar dielctrico (3) y pistas (2) de una capa protectora (4) aislante, incluyendo, despus de la obtencin de las pistas (2) y antes de la aplicacin de dicha capa protectora (4), una etapa de redondeado de unas aristas (5) de las pistas (2), formadas por las intersecciones de sus superficies superiores (6) con sus superficies laterales (7), mediante un ulterior micro ataque qumico sobre dichas aristas (5), cuyo redondeado facilita un grosor regular de dicha capa protectora (4) de material dielctrico, que incrementa la citada rigidez dielctrica y aumenta la resistencia de aislamiento.

2.- Permitividad

2.1.-Definicion.La permitividad (o impropiamente constante dielctrica) es una constante fsica que describe cmo un campo elctrico afecta y es afectado por un medio. La permitividad del vaco es 8,8541878176x10-12 F/m.

La permitividad est determinada por la tendencia de un material a polarizarse ante la aplicacin de un campo elctrico y de esa forma anular parcialmente el campo interno del material. Est directamente relacionada con la susceptibilidad elctrica. Por ejemplo, en un condensador una alta permitividad hace que la misma cantidad de carga elctrica se almacene con un campo elctrico menor y, por ende, a un potencial menor, llevando a una mayor capacitancia del mismo.

En electromagnetismo se define un campo de desplazamiento elctrico D, que representa cmo un campo elctrico E influir la organizacin de las cargas elctricas en el medio, por ejemplo, redistribucin de cargas y reorientacin de dipolos elctricos. La relacin de ambos campos (para medios lineales) con la permitividad es

donde es un escalar si el medio es istropo o una matriz de 3 por 3 en otros casos.

La permitividad, tomada en funcin de la frecuencia, puede tomar valores reales o complejos. Generalmente no es una constante ya que puede variar con la posicin en el medio, la frecuencia del campo aplicado, la humedad o la temperatura, entre otros parmetros. En un medio no lineal, la permitividad puede depender de la magnitud del campo elctrico.La unidad de medida en el Sistema Internacional es el faradio por metro (F/m). El campo de desplazamiento D se mide en culombios por metro cuadrado (C/m2), mientras que el campo elctrico E se mide en voltios por metro (V/m).

D y E representan el mismo fenmeno, la interaccin entre objetos cargados. D est relacionado con las densidades de carga asociada a esta interaccin. E se relaciona con las fuerzas y diferencias de potencial involucradas. La permitividad del vaco , es el factor de escala que relaciona los valores de D y E en ese medio. es igual a8.8541878176...10-12 F/m. Las unidades deen el Sistema Internacional de Unidades es farad por metro (F/m).En el Sistema Internacional de Unidades, la fuerza se mide en newtons (N), la carga en coulombs (C), la distancia en metros (m), y la energa en julios (J). Como en todas las ecuaciones que describen fenmenos fsicos, usar un sistema consistente de unidades es esencial.2.2.- Tipos de permitividada) Permitividad del vaco:La permitividad del vaco es el cociente de los campos D/E en ese medio. Tambin aparece en la ley de Coulomb como parte de la constante de fuerza de Coulomb, , que expresa la atraccin entre dos cargas unitarias en el vaco.

Dondees la velocidad de la luz y es la permeabilidad magntica del vaco. Estas tres constantes estn totalmente definidas en unidades del SI.Permitividad relativa y absoluta:

La permitividad de un material se da normalmente en relacin a la del vaco, denominndose permitividad relativa, Er tambin llamada constante dielctrica en algunos casos La permitividad absoluta se calcula multiplicando la permitividad relativa por la del vaco:

b) La permitividad en los medios:En el caso comn de un medio istropo, D y E son vectores paralelos y E es un escalar, pero en medios anistropos, este no es el caso y E es un tensor de rango 2 (lo que causa birrefringencia). La permitividad elctrica E y la permeabilidad magntica de un medio determinan la velocidad de fase v de radiacin electromagntica dentro del mismo

ABSORCION:En electricidad, se llama absorcin a la propiedad de un dielctrico utilizado en un condensador por el cual fluye En electricidad, se llama absorcin a la propiedad de un dielctrico utilizado en un condensador por el cual fluye una pequea corriente de descarga despus de haber sido cortocircuitadas las placas, al haber interrumpido el cortocircuito durante unos minutos, y nuevamente haber sido cortocircuitadas. Denominada tambin saturacin dielctrica.3.- CONCLUCIONES:El concepto de rigidez dielctrica nos ayuda en ingeniera elctrica a entender cuanto de ruptura debe soportar un aislamiento de lneas de transmisin.Ayuda a tener un buen panorama en el tema de proteccin de lneas de transmisinImplica que se haga un buen calculo de proyecto en el sector de distribucin de energa elctrica4.- Bibliografahttp://www.sefelec.fr/esp/RIGIDEZ-DIELECTRICA.phphttp://iupsm.files.wordpress.com/2010/08/permitividad.pdf

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