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12 de diciembre de 2019

¿Que es una prueba de resistencia de aislamiento?

¿ Buena resistencia de aislamiento?

Como muchos de ustedes saben en un cable, conductor, motor eléctrico o cualquier máquina si tiene un buen aislamiento significa que  tiene una alta resistencia y un aislamiento pobre es sinónimo de resistencia relativamente baja.

Los valores de resistencia reales pueden ser mayores o menores, dependiendo de factores tales como la temperatura o el contenido de humedad del aislamiento (la resistencia disminuye en temperatura o humedad).























Los aparatos encargados de hacer esta medición comúnmente son llamados medidores de aislamiento existen muchas marcas y fabricantes pero una en particular por ser la más conocida es Megger, pero también existe la firma Fluke con el equipo 1507 el (cual es que que utilizaremos mas adelante en nuestras prácticas). este aparato  esencialmente es un medidor de resistencia de alto rango (ohmmetro) con un generador de corriente continuo incorporado.





Este medidor es de construcción especial con bobinas de corriente y voltaje, lo que permite leer el valor de ohms verdaderos directamente, independientemente del voltaje real aplicado.

Este método no es destructivo; es decir, no causa deterioro del aislamiento.






















El generador puede accionarse manualmente o funcionar de forma automática para desarrollar un alto voltaje de CD que provoca una pequeña corriente a través y sobre las superficies del aislamiento que se está probando ( Figura. 2 ). Esta corriente circula (generalmente a un voltaje aplicado de 500 voltios o más) el resultado se mide en Ohms, que tiene una escala indicadora.

La figura 3 muestra una escala típica, que lee valores de resistencia crecientes desde la izquierda hasta el infinito, o una resistencia demasiado alta para ser medida

¿Qué es el "buen" Aislamiento?

Cada cable eléctrico de cualquier planta industrial, ya sea en un motor, generador, cable, interruptor, transformador, etc., está cuidadosamente cubierto con algún tipo de aislamiento eléctrico. El conductor en sí es generalmente de cobre o aluminio, que se sabe es un buen conductor de la corriente eléctrica para alimentar su equipo. El aislamiento debe ser justo lo opuesto a un conductor: debe resistir y mantener la oposición a la corriente en su camino a lo largo del conductor.


Para comprender las pruebas de aislamiento, realmente no es necesario profundizar en matemáticas de electricidad, pero utilizaremos una ecuación simple la ley de Ohm, puede ser muy útil para apreciar muchos aspectos. incluso si ya ha utilizado esta ley anteriormente, puede ser una buena idea dar un pequeño recordatorio.

Propósito de la prueba de megger

El propósito del aislamiento alrededor de un conductor es muy similar al de una tubería que transporta agua, y la ley de ohm se puede entender fácilmente mediante una comparación con el flujo de agua. En la Figura 1 mostramos esta comparación. La presión sobre el agua de una bomba provoca el flujo a lo largo de la tubería ( Fig. 1a ). Si la tubería tuviera una fuga, se desperdiciaría el agua y perdería algo de presión. Con la electricidad, el voltaje es como la presión de la bomba, lo que hace que la electricidad fluya a lo largo del cable o el conductor de cobre ( Fig. 1b ).


Como en una tubería de agua, existe cierta resistencia al flujo, pero es mucho menos a lo largo del cable que a través del aislamiento.



El sentido común nos dice que cuanto más voltaje tengamos, más corriente habrá. Además, cuanto menor es la resistencia del cable, más corriente tiene el mismo voltaje. En realidad, la ley de Ohm, se expresa de esta manera en forma de ecuación:

V = I x R

donde,
V = voltaje en volts
I =  corriente en ampers
R = resistencia en ohmios

Sin embargo, debemos tomar en cuenta que ningún aislamiento es perfecto (es decir tiene una resistencia infinita), por lo que parte de la corriente que fluye a lo largo del aislamiento o a través de él se fuga a tierra. Tal corriente puede ser solo una millonésima parte de un amperio (una microamperio), pero es la base del equipo de prueba de aislamiento. Tenga en cuenta también que un voltaje más alto tiende a causar más corriente a través del aislamiento.

Por supuesto, esta pequeña cantidad de corriente no dañaría un buen aislamiento, pero sería un problema si el aislamiento se hubiera deteriorado. ahora, para resumir nuestra respuesta a la pregunta "¿qué es el 'buen' aislamiento?"


Hemos visto que esencialmente, "bueno" significa una resistencia relativamente alta a la corriente."bueno" también significaría "la capacidad de mantener una alta resistencia". Por lo tanto es adecuado medir la resistencia para poder indicarnos qué tan "bueno" es el aislamiento. Además, si se realizan mediciones en períodos regulares, se puede verificar las tendencias hacia su deterioro (más sobre esto más adelante).


¿Buena resistencia de aislamiento?

Como saben, un buen aislamiento tiene una alta resistencia y un aislamiento pobre es relativamente baja.

El probador de aislamiento Megger es un instrumento pequeño y portátil que le brinda una lectura directa de la resistencia de aislamiento en ohms o megaohms . Para un buen aislamiento, la resistencia generalmente se lee en el rango de megaohms.

El probador de aislamiento Megger es esencialmente un medidor de resistencia de alto rango (ohmmetro) con un generador de corriente continua incorporado. Este medidor es de construcción especial con bobinas de corriente y voltaje, lo que permite leer ohmios verdaderos directamente, independientemente del voltaje real aplicado.

¿Qué es el "buen" aislamiento?

Cada cable eléctrico en su planta, ya sea en un motor, generador, cable, interruptor, transformador, etc., está cuidadosamente cubierto con algún tipo de aislamiento eléctrico. El cable en sí es generalmente de cobre o aluminio, que se sabe que es un buen conductor de la corriente eléctrica que alimenta su equipo. El aislamiento debe ser justo lo opuesto a un conductor: debe resistir la corriente y mantener la corriente en su camino a lo largo del conductor.

Para comprender las pruebas de aislamiento , realmente no es necesario profundizar en las matemáticas de la electricidad, pero una ecuación simple, la ley de Ohm, puede ser muy útil para apreciar muchos aspectos. incluso si ha estado expuesto a esta ley anteriormente, puede ser una buena idea revisarla a la luz de las pruebas de aislamiento.

Propósito de la prueba de megger

El propósito del aislamiento alrededor de un conductor es muy similar al de una tubería que transporta agua, y la ley de la electricidad de ohm se puede entender más fácilmente mediante una comparación con el flujo de agua. En la Figura 1 mostramos esta comparación. La presión sobre el agua de una bomba provoca el flujo a lo largo de la tubería ( Fig. 1a ). Si la tubería tuviera una fuga, desperdiciaría agua y perdería algo de presión. Con la electricidad, el voltaje es como la presión de la bomba, lo que hace que la electricidad fluya a lo largo del cable de cobre ( Fig. 1b ).

Como en una tubería de agua, existe cierta resistencia al flujo, pero es mucho menos a lo largo del cable que a través del aislamiento.

Figura 1 - Comparación del flujo de agua (a) con la corriente eléctrica (b)
Figura 1 - Comparación del flujo de agua (a) con la corriente eléctrica (b)

El sentido común nos dice que cuanto más voltaje tengamos, más corriente habrá. Además, cuanto menor es la resistencia del cable, más corriente tiene el mismo voltaje. En realidad, esta es la ley de Ohm, que se expresa de esta manera en forma de ecuación:

e = I x R

donde,
e = voltaje en voltios
I = corriente en amperios
R = resistencia en ohmios

Sin embargo, tenga en cuenta que ningún aislamiento es perfecto (es decir, tiene una resistencia infinita), por lo que parte de la electricidad fluye a lo largo del aislamiento o a través de él a tierra. Tal corriente puede ser solo una millonésima parte de un amperio (una microamperio), pero es la base del equipo de prueba de aislamiento. Tenga en cuenta también que un voltaje más alto tiende a causar más corriente a través del aislamiento.

Por supuesto, esta pequeña cantidad de corriente no dañaría un buen aislamiento, pero sería un problema si el aislamiento se hubiera deteriorado. ahora, para resumir nuestra respuesta a la pregunta "¿qué es el aislamiento 'bueno'?"

Hemos visto que, esencialmente, "bueno" significa una resistencia relativamente alta a la corriente. Utilizado para describir un material de aislamiento, "bueno" también significaría "la capacidad de mantener una alta resistencia". Por lo tanto, una forma adecuada de medir la resistencia puede decirle qué tan "bueno" es el aislamiento. Además, si realiza mediciones en períodos regulares, puede verificar las tendencias hacia su deterioro (más sobre esto más adelante).




¿Qué pasa si el aislamiento sale mal?


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 alambres, cables, motores, etc. han mejorado continuamente sus aislamientos para servicios en la industria. sin embargo, incluso hoy en día, el aislamiento está sujeto a muchos efectos que pueden causar fallas: daño mecánico, vibración, calor o frío excesivo, suciedad, aceite, vapores corrosivos, humedad de los procesos o simplemente la humedad en un día bochornoso.

En distintos y variados grados, estos enemigos del aislamiento están trabajando a medida que pasa el tiempo, combinados con las tensiones eléctricas que existen. A medida que se desarrollan agujeros o grietas, la humedad y la materia extraña penetran en las superficies del aislamiento, proporcionando una ruta de baja resistencia para la corriente de fuga.

Una vez iniciados, los diferentes enemigos tienden a ayudarse entre sí, permitiendo una corriente excesiva a través del aislamiento . A veces, la caída de la resistencia de aislamiento es repentina, como cuando se inunda el equipo. sin embargo, cae gradualmente, dando mucha advertencia, si se revisa periódicamente. Dichas verificaciones permiten el reacondicionamiento planificado antes de que el servicio falle.


Si no hay controles de verificación o planes de mantenimiento, un motor con un aislamiento deficiente, por ejemplo, puede no solo ser peligroso al tocarlo cuando se aplica voltaje, sino que también puede quemarse. Lo que era buen aislamiento se ha convertido en un conductor parcial.