Pruebas de aislamiento motores baja tensión - motortico.com

1 1 Pruebas de aislamiento para Pruebas de aislamiento para motores elmotores el ctricos de baja ctricos de baja tensitensi nnPresentado por:Presentado por:Oscar NOscar N ez Mata, Mata, 8815 7166T. 8815 7166 Contenido:Contenido: Materiales aislantes. Clases de aislamiento . Vida til del aislamiento . Fallas de aislamiento . Pruebas e interpretaci n de resultados seg n est ndar IEEE 43-2000:- Seguridad Condiciones de las Medidor de aislamiento - Otras Pruebas . Programas de mantenimiento reseBreve rese a hista hist ricaricaEl motor de inducciEl motor de inducci n fue n fue desarrollado en 1880 por desarrollado en 1880 por Nikola Tesla. Nikola Tesla. El principio de funcionamiento El principio de funcionamiento se ha mantenido igual al se ha mantenido igual al motor ha presentado El motor ha presentado cambios en:cambios en: TamaTama o fo f sico: Msico: M s HP por HP por Kg.

2 Mejores caracterMejores caracter sticas de operacisticas de operaci n: n: Eficiencia, , torque. Mejoras en su construcciMejoras en su construcci DiseDise os mos m s simples: Jaula de Ardilla s simples: Jaula de Ardilla por Rotor Rotor bobinado. Y mejoras en los materiales mejoras en los materiales de Establecimientos de clasificaciclasificaci n tn t rmica:rmica: En 1898 en Estados Unidos aparece la primera clasificaciEn 1898 en Estados Unidos aparece la primera clasificaci n n tt rmica de los materiales aislantes en motores , rmica de los materiales aislantes en motores , generadores y y transformadores. En 1915, la IEEE de Estados Unidos define las clases de En 1915, la IEEE de Estados Unidos define las clases de aislamientos en A, B y C, segaislamientos en A, B y C, seg nnlos materiales aislanteslos materiales aislantesusados en el proceso de fabricaciusados en el proceso de fabricaci n del del equipo.

3 En ese mismo aEn ese mismo a o, 1915, se establecen una serie de valores yo, 1915, se establecen una serie de valores ypruebas de HIpruebas de HI--POT realizadas por las fabricas de realizadas por las fabricas de Aislantes:Materiales Aislantes: DefiniciDefinici n: Un material que no conduce n: Un material que no conduce electricidad, o la conduce muy mal. Se asocia electricidad, o la conduce muy mal. Se asocia esta caracteresta caracter stica con la ausencia de stica con la ausencia de electrones libres, con posibilidad de electrones libres, con posibilidad de movimiento (Los metales tienen electrones movimiento (Los metales tienen electrones libres de movimiento). libres de movimiento). No existe un conductor o un aislante existe un conductor o un aislante perfecto.

4 Un metal conductor de electricidad supera a Un metal conductor de electricidad supera a un aislante, no conductor, en 1X10un aislante, no conductor, en 1X1015veces su veces su capacidad de conducir electricidad. capacidad de conducir electricidad. La capacidad de conducir electricidad no es La capacidad de conducir electricidad no es constante, depende de la temperaturaconstante, depende de la temperatura.. CaracterCaracter sticas de los aislantessticas de los aislantes Rotura dielRotura diel ctrica: Cualquier material ctrica: Cualquier material aislante sometido a un campo aislante sometido a un campo elel ctrico suficientemente intenso se ctrico suficientemente intenso se hace conductor. Rigidez dielRigidez diel ctrica: El campo ctrica: El campo elel ctrico mctrico m ximo que puede resistir ximo que puede resistir un material sin que se produzca un material sin que se produzca dielRotura diel ctricactrica--Durante una rotura hay Durante una rotura hay una ionizaciuna ionizaci n da una conducciSe da una conducci n n elel a la rotura existe Previo a la rotura existe una acumulaciuna acumulaci n de n de molmol culas en el material culas en el material las cuales son liberadas las cuales son liberadas luego de sobrepasar el luego de sobrepasar el valor de rigidez valor de rigidez dieldiel darse descargas o chispasEjemploEjemplo El valor de rigidez dielEl valor de rigidez diel ctrica se da ctrica se

5 Da en Ven El aire seco: aire seco: Materiales tMateriales t picos aislantes: picos aislantes: Si tenemos una capa de 0,0001m Si tenemos una capa de 0,0001m (0,1mm) de este material.(0,1mm) de este material. PodrPodr a soportar ma soportar m ximo de un motorBarnizado de un motor--Barniz: Es la primera capa de material Barniz: Es la primera capa de material aislante. Una fina pelaislante. Una fina pel cula de barniz cula de barniz cubre el alambre magneto, generalmente cubre el alambre magneto, generalmente son a base de a base de aplica barniz adicional a la mSe aplica barniz adicional a la m quina, quina, con esto se busca obtener los siguientes con esto se busca obtener los siguientes resultados:resultados: Entrelazar el alambre entre si para Entrelazar el alambre entre si para formar una masa sformar una masa s Reforzar el aislamiento propio del Reforzar el aislamiento propio del alambre, el cual puede sufrir deterioro en alambre, el cual puede sufrir deterioro en el momento de la manipulaciel momento de la manipulaci n y el n y el Proveer resistencia quProveer resistencia qu mica, a la humedad mica, a la humedad y a la contaminaciy a la contaminaci Prevenir la corrosiPrevenir la corrosi n del nn del n cleo laminado.

6 Rellenar las partes vacRellenar las partes vac as de las ranuras, y as de las ranuras, y entre las capas de aislamiento , para entre las capas de aislamiento , para mejorar la transferencia de la transferencia de aislantes en mMateriales aislantes en m quinas:quinas:Los aislantes buscan:Los aislantes buscan: Aislar las bobinas entre las bobinas entre si. Aislar las bobinas de Aislar las bobinas de diferentes fases. Aislar las bobinas de la Aislar las bobinas de la carcaza de la mcarcaza de la m quina (Se quina (Se conoce como aislamiento a conoce como aislamiento a tierra o masa).tierra o masa). Aislar las lAislar las l minas del minas del nn cleo magncleo magn al horno:Curado al horno:Para que el proceso de Para que el proceso de barnizado alcance todos los barnizado alcance todos los puntos anteriores, se puntos anteriores, se recomienda un tiempo de recomienda un tiempo de curado segcurado seg n lo que n lo que especifique el fabricante, a especifique el fabricante, a una temperatura dada, y en una temperatura dada, y en hornos especiales para tal hornos especiales para tal propprop circulaciCon circulaci n de aire y n de aire y extracciextracci n de gases n de gases residuales del del nnAdemAdem s del barniz, la ms del barniz, la m quina elquina el ctrica incluye ctrica incluye los siguientes materiales aislantes:los siguientes materiales aislantes.

7 Papel base base aislante. Papel intermedio aislante: Separadores, cuPapel intermedio aislante: Separadores, cu asas aislamiento en las conexiones: Espagueti, aislamiento en las conexiones: Espagueti, Cintas aislantes, cables de salida, aislantes, cables de salida, terminales. materiales son a base de: Nomex, Estos materiales son a base de: Nomex, Dacron, Mylar, PoliDacron, Mylar, Poli ster, Fibra de vidrio, ster, Fibra de vidrio, Melamina, Hypalon, EPDM, Melamina, Hypalon, EPDM, AlgodAlgod n, , de aislamiento :Clases de aislamiento :NEMA clasificNEMA clasific el sistema de aislamiento de el sistema de aislamiento de las mlas m quinas elquinas el ctricas por su habilidad de ctricas por su habilidad de proveer adecuada resistencia a la proveer adecuada resistencia a la establece:Se establece:@ Total Sistema = Temp.

8 Temp. Total Sistema = Temp. AmbAmb. + . + Levantamiento de de Temperatura.@@Si la temperatura ambiente es mayor a 40Si la temperatura ambiente es mayor a 40 C, se C, se debe solicitar un motor especial al fabricante. debe solicitar un motor especial al fabricante. @@1010 C adicionales se permiten si el motor incluye C adicionales se permiten si el motor incluye detectores de temperaturas dentro de su de temperaturas dentro de su DE CARACTERPLACA DE CARACTER STICASSTICASEn los estEn los est ndares ndares NEMA e IEC las NEMA e IEC las placas indican la placas indican la clase de aislamiento clase de aislamiento de la mde la m indican el Algunas indican el levantamiento levantamiento de aislamiento :Clases de aislamiento .

9 180180 CC2525 CC115115 CC40 40 CCCERRADOCERRADO180180 CC3030 CC110110 CC40 40 CCABIERTOABIERTOHH155155 CC2020 CC9595 CC40 40 CCCERRADOCERRADO155155 CC2525 CC9090 CC40 40 CCABIERTOABIERTOFF130130 CC1515 CC7575 CC40 40 CCCERRADOCERRADO130130 CC2020 CC7070 CC40 40 CCABIERTOABIERTOBB105105 CC1010 CC5555 CC40 40 CCCERRADOCERRADO105105 CC1515 CC5050 CC40 40 CCABIERTOABIERTOAATemp. Total Temp. Total SistemaSistemaTolerancia Tolerancia de punto de punto calientecalienteIncremento Incremento de de temperaturatemperaturaTemp. Temp. Grado ProtecciProtecci nnClase de Clase de aislamientoaislamientoVida Vida til del aislamientotil del Pruebas de vida del aislamiento seg n la IEEE establecen un m nimo de horas de valores se reducen a la mitad por cada 10 C de incremento en la temperatura de operaci n del sobre el nEfecto sobre el n cleo laminadocleo laminadoLa limitaciLa limitaci n de la n de la temperatura de temperatura de levantamiento del levantamiento del motor influye en la motor influye en la vida del barniz de vida del barniz de naturaleza QUnaturaleza QU MICO MICO ORGORG NICO que NICO que aa slan las lslan las l minas minas del ndel n cleo unas de cleo unas de otras.

10 Otras. Acelerado deterioro del aislamientoAcelerado deterioro del aislamiento --En general, una operaciEn general, una operaci n n libre de humedad y agentes libre de humedad y agentes contaminantes asegura una contaminantes asegura una larga vida del motor, en larga vida del motor, en especial del del propiedades originales Las propiedades originales de los aislantes se ven de los aislantes se ven disminuidas en presencia de disminuidas en presencia de agentes extraagentes extra osos--La escogencia del grado de La escogencia del grado de protecciprotecci nnes importante es importante para asegurar la vida para asegurar la vida til til del motor. del motor. 11 Causas elCausas el ctricas:ctricas:El aislamiento es diseEl aislamiento es dise ado ado para una particular para una particular aplicaciaplicaci n.