Medición de Aislación e Índice de polarización de un motor eléctrico Profesor Luis Ramos Blek

Forma de medir aislación Advertencia: Tenga especial cuidado de no tocar las puntas de prueba, pues tienen Alta Tensión. Seleccionar la Tensión a la cual se realizará la medición de aislación. Conectar las puntas de prueba, cuidando de no hacer contacto con partes conductoras. Ajustar la tensión adecuada para la máquina yel tiempo de 1 minuto y pulsar la tecla “Start”. Leer indicación de la pantalla e interpretar el resultado. Es bueno llevar un registro de las mediciones periódicas, para interpretar las variaciones de lecturas.

Índice de Polarización IP, es la relación entre la resistencia de aislamiento medida a 1 minuto y a 10 minutos, una vez iniciada de prueba, que es con la aplicada una tensión continua. Implicancias Definición Durante esos 10 minutos el nivel de tensión deberá ser estable. El valor de la resistencia a tierra deberá crecer con el transcurso del tiempo.

Se mide la Resistencia de aislamiento de cada bobina del motor, respecto a su carcaza, en dos ocasiones: Minuto 1: R(1m) = Minuto 10: R(10 m) = Procedimiento Aplicamos la fórmula:

El índice de polarización, es un valor que nos informa sobre el estado de las bobinas, por pérdida o conservación de su propiedad de aislamiento, que puede ser afectada por: Envejecimiento. Humedad y/o suciedad. Se basa en el principio de que transcurrido un cierto tiempo, desde el comienzo del ensayo, la corriente de absorción se habrá anulado. Un valor “bajo” del índice de polarización, nos indicará que existe una corriente alta de conducción o de fugas, originada por envejecimiento, suciedad y humedad. En resinas aislantes modernas, la corriente de absorción puede hacerse próxima a “0”, en el tiempo de “2” o “3” minutos, desde el comienzo del ensayo. Valores del IP

Es una variante del Índice de Polarización IP, que calcula la relación entre las resistencias de aislamiento a 1 minuto y 30 segundos, después de iniciado el ensayo: Medir Resistencia de aislamiento 1 segundo después: R(1s). Medir Resistencia de aislamiento 1 minuto después de iniciada la prueba: R(1m). Índice de Absorción Aplicamos la fórmula:

Los valores del Índice de Polarización, están muy poco afectados por la temperatura, por lo que: salvo en condiciones en que la prueba se haya realizado a elevada temperatura (por encima de los 40°C), no necesitan corrección. Asimismo, en este sentido, debemos considerar que no se produce un cambio de temperatura importante durante el tiempo en que dura el ensayo. El índice de polarización de un aislamiento, es un valor adimensional que nos va a permitir hacer comparaciones sobre el estado del aislamiento de máquinas de distintas características (tamaño, potencias nominales y tensiones nominales). Estabilidad del IP

Clases de aislamiento de algunos materiales

Importancia de los cambios de temperatura en el aislamiento: Siendo el motor de inducción, una máquina resistente y de construcción simple, su vida depende casi únicamente del estado del aislamiento del devanado, indicado por su clasificación aislamiento. Por ejemplo, un aumento de 8 a 10ºC, por encima del límite de la clase térmica, puede reducir la vida útil del devanado a la mitad, empeorando progresivamente el aislante, que se va tornando reseco, hasta que no resiste más la tensión aplicada y se rompe la aislación y origine el cortocircuito.

Variación del aislamiento con el incremento de temperatura El aislamiento de un motor eléctrico significa, que para una temperatura ambiente de 40ºC, el incremento de temperatura del devanado será como máximo el de la siguiente tabla, con un margen de tensión nominal de un 10%: SímboloTemp máx abmitidaReserva térmica A105°C5% E120°C5% B130°C10% F155°C10% H180°C15%

El fabricante de motores eléctricos: ARLEN, expresa lo siguiente: Utilizamos sistemas de aislamiento clase F que, junto al aumento de temperatura clase B, proporciona a nuestros motores un margen de seguridad de 25ºC, aumentando la vida útil del aislamiento y protegiendo al devanado de la influencia de humedad, ambientes corrosivos, vibraciones y otros.

La norma de la Comisión Electrotecnia Internacional, CEI ; indica que: para aislamientos de clase A, el índice de polarización debe ser superior a 1,5, mientras que para aislamientos de clase B, F o H, este valor debe ser superior a 2. No obstante, existen recomendaciones por parte de fabricantes de equipos de medida y usuarios que proporcionan una información más cualitativa a partir del valor obtenido del índice de polarización y de absorción, como la siguiente: Interpretación del valor de IP

En caso de máquinas muy antiguas (más de 20 años), un elevado valor del índice de polarización, por ejemplo del orden de 5 o superior, puede ser síntoma de un aislamiento reseco y quebradizo. Respecto al ensayo del índice de polarización, debe de tenerse en cuenta que si anteriormente se ha realizado un ensayo de resistencia de aislamiento, con un resultado superior a los 5 M , el valor de la corriente medida, es del orden de microamperes. Con estos valores, pequeñas variaciones de la tensión de suministro, de la humedad del ambiente, estabilidad de los contactos y conexiones, etc., pueden afectar significativamente a la medida y, si se utiliza en este caso el valor del índice de polarización como criterio de decisión, puede inducir a errores. Como se ha dicho al principio, siendo un índice del estado de humedad y limpieza, si se procede a limpiar el devanado del motor y secar en horno, el índice mejora sensiblemente. Consideraciones

Bibliografía recomendada Medida de resistencia de aislamiento de un equipo eléctrico: aislamiento.html aislamiento.html Clases de aislamiento de los materiales eléctricos: %20Clase%20de%20Aislamiento%20-%20Materiales.pdf %20Clase%20de%20Aislamiento%20-%20Materiales.pdf Medición del índice de polarización a un motor (10:53 min): Medición de aislación a motor sincrónico con Megger marca UNIT, modelo UT511 (15:56 min):