Aislamiento

INTRODUCCIÓN

Cada uno de los alambres eléctricos de su planta - sea que se encuentre en un motor, generador, cable, interruptor, transformador, etc. - está cubierto cuidadosamente con alguna forma de aislamiento eléctrico. El alambre en sí, generalmente de cobre o aluminio, es un buen conductor de la corriente eléctrica que da potencia a sus equipos. El aislamiento debe ser justamente lo opuesto de un conductor: Debe resistir la corriente y mantenerla en su trayectoria a lo largo del conductor. Para entender las pruebas de aislamiento usted realmente no necesita entrar en las matemáticas de la electricidad, sólo en una ecuación - la ley de Ohm – puede ser de gran ayuda para apreciar muchos aspectos. Aún si usted ha utilizado esta ley antes, es una buena idea recordarla para las pruebas de aislamiento.

Cuando el sistema eléctrico y el equipo de su planta son nuevos, el aislamiento eléctrico debe estar en la mejor forma. Además, los fabricantes de alambre, cable, motores, etc., han mejorado continuamente sus aislamientos para los servicios de la industria. A pesar de todo, aún hoy en día, el aislamiento está sujeto a muchos efectos que pueden ocasionar que falle – daños mecánicos, vibraciones, calor o frío excesivos, suciedad, aceite, vapores corrosivos, humedad de los procesos, o simplemente la humedad de un día nublado. En distintos grados, estos enemigos del aislamiento están trabajando conforme pasa el tiempo – combinados con el esfuerzo eléctrico que existe. Conforme se desarrollan picaduras o grietas, la humedad y las materias extrañas penetran en la superficie del aislamiento y proporcionan una trayectoria de baja resistencia para la fuga de corriente. Una vez que comienzan, los distintos enemigos tienden a ayudarse entre sí y permiten una corriente excesiva a través del aislamiento.

A veces la caída de la resistencia de aislamiento es súbita, cómo cuando el equipo falla. Sin embargo, generalmente cae gradualmente, lo que da una advertencia suficiente si se verifica periódicamente. Tales verificaciones permiten el reacondicionamiento planeado antes de que falle el servicio. Si no se hacen verificaciones, un motor con poco aislamiento, por ejemplo, puede no solamente ser peligroso cuando se aplica voltaje y se toca, sino también puede estar sujeto a quemarse. Lo que era buen aislamiento se convierte en un conductor arriesgado.

MEDICIÓN DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

1. MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

En todo aparato se tienen materiales conductores destinados a facilitar la conducción de la corriente eléctrica y materiales aislantes que se oponen a la circulación de corriente entre puntos que se encuentran a diferente tensión.

Los aisladores utilizados en electrotecnia no son dieléctricos perfectos cuando se encuentran sometidos a una tensión eléctrica se produce a través de ellos una corriente de conducción que no sigue caminos definidos por esta razón se la denomina corriente de dispersión.

Por resistencia de aislación de una máquina aparato o instalación eléctrica debe tenerse cuenta:

a) La resistencia óhmica que cada elemento conductor de la misma tiene con respecto a tierra

b) La resistencia óhmica entre partes de la máquina, aparato o instalación eléctrica que durante el funcionamiento normal de la misma se encuentren a una diferente tensión

Cuando se selecciona un material aislante adecuadamente para un determinado tipo eléctrico se sabe que sus propiedades aislantes pueden variar con el transcurso del tiempo siendo la humedad, la temperatura y el estado de limpieza superficial del aislante los factores decisivos que pueden disminuir y hasta anular las condiciones originales de funcionamiento y seguridad del equipo

Teniendo en cuenta el papel importante que desempeñan los aislantes en la seguridad en el manejo de los equipos eléctricos y las posibilidades de una disminución peligrosa de su resistencia de aislación se comprende la necesidad de realizar mediciones periódicas y preventivas llamadas rutina para determinar puntos débiles en la aislación y evitar posibles averías y accidentes personales los resultados de estos ensayos deben ser anotados en tablas para disponer así de una historia del estado de aislación de la máquina, aparato o instalación eléctrica.

2. MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLACIÓN CON UN MEGOHMETRO

Este es un instrumento portátil que permite realizar fácil y cómodamente la medición de la R de aislación de una máquina aparato o instalación eléctrica encontrándose estas fuera de servicio.

La prueba de resistencia de aislamiento en transformadores sirve no solo ara verificar la calidad del aislamiento en transformadores, también permite verificar el grado de humedad y en ocasiones defectos severos en el aislamiento.

La fuente de tensión para algunas decenas de voltios esta constituida por una batería de pilas secas para tensiones superiores a los 100 V se recurre a los denominados inductores a manivela que no son sino generadores de CC cuyo inductor esta constituido por un imán permanente y cuyo inducido es accionado a mano mediante una manivela, este mecanismo posee un juego de engranajes adecuado que le permiten al motor alcanzar una velocidad acorde a la tensión que se quiere generar, siendo los valores mas comunes de estos entre 500 y 1000 V.

Estos generadores están provistos de un dispositivo centrifugo especial interpuesto ente las manivelas y el rotor, este mecanismo actúa cuando el número de vueltas de la manivela sobrepasa un cierto valor (alrededor de 100 r.p.m) si además se adopta en paralelo con el inducido un capacitor de adecuado valor se obtiene una tensión prácticamente constante sin pulsaciones.

La exigencia de una tensión constantes se tiene particularmente en el caso de mediciones de equipos o instalaciones de CA de alta tensión con características capacitivas o inductivas en este caso si la tensión es variable para por el sistema de indicación una componente de CA a demás de la corriente provista por el inductor esto hace qe se produzcan oscilaciones de la aguja indicadora sobre la escala.

3. VALORES MINIMOS DE LA RESISTENCIA DE AISLACIÓN

a) Para motores y generadores fraccionarios se recomienda una resistencia de aislación mínima de 1Mohm medida con una tensión de 500 V

b) Para motores y generadores de mayor potencia una tensión de prueba de 500 V la resistencia de aislación mínima aproximada se puede calcular con la siguiente expresión:

R de aislación = tensión nominal/ 100+ potencia en kVA o HP

c) Para instalaciones eléctricas de baja tensión( menores a 500 V) es común pre-escribir una R de aislación mínima de 1000ohm por cada V de tensión nominal.

En instalaciones de tensiones menores a 1000 V una R de aislación de 1Mohm puede considerarse satisfactorias.

d) Se recomienda hacer siempre ensayos periódicos pues una comparación en los valores así obtenidos proporcionará una mejor información sobre el estado de la aislación que simple valor absoluto de la misma.

4. RESISTENCIA DE AISLACIÓN MUTUA

En general cunado dos conductores se encuentran cerca siempre es posible una corriente de dispersión desde uno hacia el otro a través de las correspondientes aislaciones. La R que se opone a la circulación de la corriente de dispersión se llama resistencia de aislación mutua.

Para determinarlo con referencia al esquema general de la instalación se deben desconectar todos los elementos receptores se deben cerrar todas los interruptores unipolares y se conectan los correspondientes extremos de la línea a los bornes del megohmetro con el cual se opera de la forma ya descripta. El valor obtenido de la R de aislación se compara con el nivel mínimo permisible.

5. VALOR MÍNIMO DE LA RESISTENCIA DE AISLACIÓN DE UNA LÍNEA DE DISTRIBUCIÓN

El estado de aislación debe ser tal que la R de aislación entre conductores y tierra sean como mínimo 1500 ohms por cada V de la tensión de servicio de la instalación. Las instalaciones expuestas a la intemperie o la humedad como sucede en algunos tipos de industrias queda excluido de la disposición anterior.

5.1. ENSAYO DE ARTEFACTOS DOMESTICOS UTILIZANDO EL MEGOHMETRO

Dada sus particulares condiciones de uso los artefactos eléctricos domésticos deben reunir condiciones mínimas de seguridad las que pueden y deben verificarse periódicamente, mediante los siguientes ensayos a realizarse con el megohmetro.

1) Ensayo de aislación del artefacto con respecto a su cubierta metálica (masa). Estando el enchufe del cable adaptador es colocado en el artefacto se unen entre si los dos electrodos de la ficha conectándose este punto común con uno de los bornes del megohmetro, el otro borne de este se conecta a la envoltura metálica del artefacto, la R de aislación así medida no debe ser inferior a varios megaohms.

2) Ensayo de continuidad del circuito se deben realizar las conexiones indicadas en el esquema en esta ocasión se debe mover muy lentamente la manivela que acciona el rotor debiendo el megohmetro indicar 0 en caso contrario se debe desconectar el megohmetro directamente a los terminales del artefacto de esta manera se puede comprobar si la interrupción del circuito esta en el artefacto con en el cable prolongador.

3) Verificación del estado de aislación mutua del cable adaptador: estando el cable flexible desconectado cada electrodo de la ficha se debe unir con un borne del megohmetro,

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