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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA INGENIERIA ELECTRICA

LABORATORIO DE MATERIALES ELECTROTECNICOS PRACTICA No. 5 DETERMINACION DE LA CORRIENTE DE FUGA, RESISTIVIDAD VOLUMETRICA Y SUPERFICIAL DE MATERIALES AISLANTES SÓLIDOS. GRUPO:4EV2 EQUIPO: 3

ALUMNO: ESCUTIA MORALES LUIS FELIPE PROFESORES: 1.-M. EN. C LOPEZ PINEDA OCTAVIO 2.-M. EN. C MARELES SANDOVAL MARIANO

NU M 1.2.-

ALUMNO

FIRMA

3.4.-

SOSA TORIBIO JOSE MIGUEL ROJAS LUNA LUIS ANGEL

5.-

ESCUTIA MORALES LUIS FELIPE

ACEVEDO ORTEGA ROBERTO ALEJANDRO SAYUN DIAZ OSMAR DWIGHT

FECHA DE REALIZACION: LUNES 11 DE MARZO DEL 2019 FECHA DE ENTREGA: LUNES 9 DE ABRIL DEL 2019

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INDICE OBJETIVO:............................................................................................................................1 CONSIDERACIONES TEORICAS.......................................................................................1 PROCEDIMIENTO:...............................................................................................................1 RESULTADOS DE LA MEDICIONES................................................................................3 CALCULOS............................................................................................................................4 CALCULOS PARTE 2...........................................................................................................5 INVESTIGACION.................................................................................................................7 EVIDENCIA...........................................................................................................................9 CONLUCIONES..................................................................................................................10 BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................10

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OBJETIVO: Al término de la práctica el alumno podrá determinar la corriente de fuga, Resistencia Volumétrica y Resistencia Superficial, así como la resistencia de aislamiento.

CONSIDERACIONES TEORICAS DEFINICIONES: RESITENCIA VOLUMETRICA: La resistencia volumétrica entre dos electrodos que se encuentran en contacto con, o incluidos en un espécimen, es el cociente obtenido cuando la tensión continúa aplicada a los electrodos, es dividida por aquella porción de la corriente entre ellos, que se atribuyen a través del volumen del espécimen. RESISTENCIA SUPERFICIAL: La resistencia superficial entre dos electrodos que esta sobre la superficie de un espécimen es el cociente obtenido cuando la tensión continúa aplicada a los electrodos, es dividida por aquella porción de la corriente entre ellos, que están en una capa delgada sobre la superficie. RESISTIVIDAD VOLUMETRICA: La resistividad volumétrica de un material, es el cociente obtenido cuando el gradiente de potencial paralelo a la dirección del flujo de corriente en la materia. RESISTIVIDAD SUPERFICIAL: La resistencia superficial de un material, es el cociente obtenido cuando el gradiente de potencial paralelo al flujo de corriente, a lo largo de su superficie, se divide por la corriente por unidad de ancho de superficie.

PROCEDIMIENTO: 1.- Se conecto los circuitos respectivos para determinar corriente volumétrica y corriente superficial como se indican los siguientes diagramas:

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1

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-

+ E3

E3 E2

E2

E1

E1

G

-

G

CIRCUITOS PARA LA MEDICION DE LA CORRIENTE CUBICA.

+ CIRCUITO PARA LA MEDICION DE LA CORRIENTE SUPERFICIAL

ELECTRODOS DE PRUEBA PARA MEDICIÓN DE CORRIENTES DE FUGA

E3

d1 Do d2 E2 E1

E3

h E2

E1

L

2.- Se ajusto el galvanómetro a cero, colocando el rango más alto del amperímetro, después se ajustó la fuente hasta el valor de tensión deseado. 3.- Se disminuyo el rango del amperímetro hasta tener una lectura a mitad de escala. 4.- Se apago la fuente de tensión y debido a que entre los electrodos se tiene un capacitor y se almacena carga con unas puntas de conexión se pone en corto circuito los electrodos para descargarlos. 5.- Se volvió a encender la fuente alimentación previamente ya ajustada, y se tomaron las lecturas de tensión de alimentación, rango del amperímetro, escala, y divisiones de lectura.

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6.- Se apago la fuente de alimentación y se descargó los electrodos y se cambió la muestra del dieléctrico a probar y se volvió a repetir el procedimiento para cada material, tanto para corriente volumétrica y corriente superficial.

RESULTADOS DE LA MEDICIONES TABLA 1: RESULTADOS DEL CIRCUITO PARA MEDIR LA CORRIENTE CUBICA MATERIAL DIVICIONES RANGO VOLTAJE SUMINISTRADO PAPEL 25 5 µA 1000 v DIELECTRICO ROJO PAPEL MYLLAR 2 2.5 µA 2000 v PAPEL KRAFT 7 5 µA 1000 v PAPELPESCADO 5 5 µA 1000 v FIBRA TEXTIL 1 5 µA 500 v CON TEFLON CINTA 3 M 3 2.5 µA 1000 v CINTA NITTO 2 2.5 µA 1000 v CINTA CHAFA 5 5 µA 1000 v TABLA 2: RESULTADOS DEL CIRCUITO PARA MEDIR SUPERFICIAL MATERIAL DIVICIONES RANGO PAPEL DIELECTRICO ROJO PAPEL MYLLAR PAPEL KRAFT PAPELPESCADO FIBRA TEXTIL CON TEFLON CINTA 3 M CINTA NITTO CINTA CHAFA

LA

CORRIENTE

5

15 µA

VOLTAJE SUMINISTRADO 1000 v

21 6 5 2

15 µA 15 µA 15 µA 15 µA

2000 v 1000 v 1000 v 500 v

15 µA 15 µA MEDIDAS 15 µA

1000 v 1000 v 1000 v

7 7 MATERIAL 6

PAPEL DIELECTRICO ROJO PAPEL MYLAR PAPEL KRAFT PAPEL PESCADO LABORATORIO DE MATERIALES ELECTROTECNICOS FIBRA TEXTIL CON TEFLON CINTA 3M CINTA NITTO CINTA CHAFA

0.15 mm 0.41 mm 0.31 mm 0.45 mm 0.10 mm 0.24 mm 0.2 mm 0.35 mm

3

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TABLA 3: MEDIDAS DE GROSOR

CALCULOS: FORMULAS A UTILIZAR Iv=

Rango ∗¿ divisiones Escala Is=

Donde

Iv= Corriente volumétrica Is= Corriente superficial If=Corriente de Fuga

Rango ∗¿ divisiones Escala If =Iv+ Is PAPEL DIELECTRICO ROJO Iv=

5 µA ∗25÷¿ 0.8333 µA 150

Is=

15 µA ∗5÷¿ 0.5 µA 150

If =0.8333 µA +0.5 µA=1.333 µA

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PAPEL MYLLAR Iv=

2.5 µA ∗2÷¿ 0.0333 µA 150

Is=

15 µA ∗21÷¿ 2.1 µA 150

If =0.0333 µA +2.1 µA=2.133 µA PALPEL TEXTIL CON TEFLON CHAFA PAPEL PESCADO CINTA

PAPEL KRAFT 5 µA Iv= ∗7÷¿ 0.2333 µA 150

Iv=

5 µA 5 µA 5 µA Iv= ∗1÷¿ 0.0333 Iv= ∗5÷¿ 0.1666 µAµA ∗5÷¿ 0.1666 µA 150150 150

15 µA Is= ∗6÷¿ 0.6 µA 150

Is=

15 15 µAµA ∗2÷¿ 0.2 µA 15 µA ∗6÷¿ 0.6 µA ∗5÷¿ 0.5Is= µAIs=150150 150

If =0.2333 µA +0.6 µA =0.8333 µA

If=0.666 =0.0333 +0.2 µA=0.2333 If =0.1666 µAµA +0.6 µA=0.7666 µAµA If =0.1666 µA +0.5 µA µA

CINTA 3M

CINTA NITTO

Iv=

2.5 µA ∗3÷¿ 0.05 µA 150

Iv=

2.5 µA ∗2÷¿ 0.0333 µA 150

Is=

15 µA ∗7÷¿ 0.7 µA 150

Is=

15 µA ∗7÷¿ 0.7 µA 150

If =0.05 µA +0.7 µA=0.75 µA

If =0.0333 µA +0.7 µA=0.7333 µA

CALCULOS PARTE 2 FORMULAS A UTILIZAR Donde

E If E Rv= Iv E Rs= Is Ra=

AE 1 ( - cm ) h LABORATORIO DE MATERIALES ELECTROTECNICOS

Ra=Resistencia de aislamiento Rv=Resistencia Volumétrica Rs=Resistencia Superficial Pv=Resistividad volumétrica Ps=Resistividad Superficial

v 

 s  RS

 (d 2  d1 ) (d 2 - d1 )

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PAPEL MYLLAR

PAPEL DIELECTRICO ROJO

1000 v =750.18 MΩ 1.333 µA 1000 v Rv= =1200.04 MΩ 0.833 µA 1000 v Rs= =2000 MΩ 0.5 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗ (1 Ocm−8 cm ) ps=( 2000 MΩ ) =6283.18 MΩ ( 1 Ocm−8 cm ) Ra=

PAPEL KRAFT

2000 v =468.75 MΩ 2.133 µA 2000 v Rv= =30.03GΩ 0.0333 µA 2000 v Rs= =476.19 MΩ 2.1 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗( 1Ocm−8 cm ) ps=( 476.19 MΩ ) =1495.99 MΩ ( 1Ocm−8 cm ) Ra=

PAPEL PESCADO

1000 v =1200.04 MΩ 0.8333 µA 1000 Rv= =4286.32 MΩ 0.2333 µA 1000 v Rs= =1666.66 MΩ 0.6 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗ (1 Ocm−8 cm ) ps=( 1666.66 MΩ ) =5235.96 MΩ ( 1 Ocm−8 cm ) Ra=

1000 v =1501.50 MΩ 0.666 µA 1000 Rv= =6002.40 MΩ 0.1666 µA 1000 v Rs= =2000 MΩ 0.5 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗ (1 Ocm−8 cm ) ps=( 2000 MΩ ) =6283.18 MΩ ( 1 Ocm−8 cm ) Ra=

CINTA 3M PAPEL TEXTIL CON TEFLON

500 v =2143.16 MΩ1000 v 0.2333 µA Ra= =1333.33 MΩ 0.75 µA 500 v Rv= =15015.01 MΩ 1000 v 0.0333 µA Rv= =20000 MΩ 0.05 µA 500 v LABORATORIO DE MATERIALES ELECTROTECNICOS Rs= =2500 MΩ 6 1000 v 0.2 µA Rs= =1428.57 MΩ 0.7 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) pv=¿cm ¿(MΩ-cm) π∗ (1 Ocm−8 ) ps=( 2500 MΩ ) =7853.98π∗ MΩ (1 Ocm−8 cm ) ( 1 Ocm−8 ) ps=cm ( 1428.57 MΩ ) =4487.98 M Ra=

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CINTA CHAFA

CINTA NITTO

1000 v =1363.69 MΩ 0.733 µA 1000 v Rv= =30030.03 MΩ 0.0333 µA 1000 v Rs= =1428.57 MΩ 0.7 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗( 1 Ocm−8 cm ) ps=( 1428.57Ω ) =4487.98 MΩ ( 1 Ocm−8 cm ) Ra=

1000 v =1304.46 MΩ 0.7666 µA 1000 v Rv= =6002.40 MΩ 0.1666 µA 1000 v Rs= =1666.66 MΩ 0.6 µA pv=¿ ¿(MΩ-cm) π∗ (1 Ocm−8 cm ) ps=( 1666.66 MΩ ) =5235.96 MΩ ( 1 Ocm−8 cm ) Ra=

INVESTIGACION USOS EN LA INDUSTRIA PAPEL PESCADO Aislante dieléctrico de clase A elaborado con sulfato de pulpa de madera, su uso principal lo encuentra en la reparación de motores de baja tensión, también es utilizado para sajados en la industria de la impresión. PAPEL TEXTIL CON TEFLON Principales aplicaciones de las telas y cintas autoadheribles impregnadas de PTFE 

Tela de Teflón para recubrimiento de rodillos y tamboras textiles.



Cinta de teflón con y sin adhesivo para máquinas selladoras y bolseadoras.



Sellos y empaques para altas temperaturas

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

Teflón hoja desmontable



Aislante eléctrico



Revestimientos deslizantes para toboganes o resbaladillas, mesas, etc.. 



Recubrimiento en superficie de mesas de trabajo.



Recubrimiento de tamboras con Tela de Teflón en máquina engomadora



textil Aplicación de calcomanías "HotStamping"



Máquinas fusionadoras y de serigrafia.

PAPEL MYLAR Mylar se hace reflexivo o metalizado por pulverización de una fina capa de metal sobre sus superficies. Mucho como papel de aluminio, el Mylar reflectante tiene un lado brillante y un lado mate. Este tipo de Mylar es menos permeable a los gases y refleja hasta un 99 por ciento de la luz, razón por la cual se utiliza a menudo en el aislamiento. Si utiliza en un ambiente frío, colocar Mylar dentro de la estructura con la superficie brillante mirando hacia el interior para reflejar calor escape y se caliente el interior. Si se utiliza en un ambiente cálido, lugar Mylar en la estructura exterior de con la superficie brillante hacia afuera para reflejar el calor del sol lejos y enfriar el interior de la estructura. Porque es menos permeable a los gases que el habitual plástico Mylar metalizado, es favorecido a menudo en la industria del envasado de alimentos. Cuando se utiliza como una bolsa de papel, Mylar proporciona una superficie flexible que tiene propiedades de barrera Supremo y una punción alta resistencia, que mantiene la comida fresca más tiempo y aumenta la vida útil de un producto. Bolsas de Mylar también se utilizan para conservar productos farmacéuticos, semillas y muestras de tejidos que son sensibles a los cambios de humedad y oxígeno PAPEL DIELECTRICO ROJO

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Ofrece numerosas aplicaciones en todo tipo de industria, especialmente en la industria papelera, química, petrolera, eléctrica, nuclear, metalúrgica, farmacéutica, alimenticia, plástica, textil, etc. CINTA 3M Usos    

Aislamiento de empalmes eléctricos industriales. Aislamiento de terminales électricas en motores y maquinaria. Protección de cables en altas temperaturas. Capa anti-propagante de flama en instalaciones eléctricas .

CINTA NITTO La cinta se utiliza para la protección y sujeción de cableado en aparatos eléctricos. La cinta se aplica extensamente en el campo del automóvil para unión de cableados, incluso en el compartimento del motor. En el campo de las telecomunicaciones, se utiliza para la unión de empalmes y finalización de cableados, identificación por colores, unión de cableados, reparación de cableado y uso general .

EVIDENCIA

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CONLUCIONES En esta práctica se pudo ver lo que es la resistencia de materiales aislante como el mylar, Kraft y otros materiales para la cual se pudo aplicar un voltaje de entre 500 a 2000 y tener un rango de corriente en micro ampers después de esto se pudo calcular la corriente volumétrica y la superficial con la cual obtuvimos con la suma de esta dos anteriormente mencionadas la corriente de fuga.

BIBLIOGRAFIA   

http://ayudaelectronica.com/papel-material-no-conductor-dielectrico/ https://spanish.alibaba.com/product-detail/outstanding-dielectric-properties-fishpaper-insulation-paper-for-electric-motors-60804135277.html http://marianitaesit.blogspot.com/2013/04/teflon.html

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