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TRABAJO MONOGRAFICO SOBRE MEGÓHMETRO

INTRODUCCIÓN El conjunto de instalaciones y equipos eléctricos respeta unas características de aislamiento para permitir su funcionamiento con toda seguridad. Ya sea a nivel de los cables de conexión, de los dispositivos de seccionamiento y de protección o a nivel de los motores y generadores, el aislamiento de los conductores eléctricos se lleva a cabo mediante materiales que presentan una fuerte resistencia eléctrica para limitar lo más posible la circulación de corriente fuera de los conductores. La calidad de estos aislamientos se ve afectada al cabo de los años por las exigencias a las que son sometidos los equipos. Esta alteración provoca una reducción de la resistividad eléctrica de los aislantes que a su vez dan lugar a un aumento de las corrientes de fuga que pueden provocar incidentes cuya gravedad puede tener consecuencias serias, tanto para la seguridad de la persona, la vida útil del equipo, y el coste por paradas de producción por fallas en el equipo. La medición de la resistencia de aislamiento es una de las más antiguas técnicas de prueba no destructivas que sirven para evaluar el tiempo útil del aislamiento de los conductores y de los equipos en sí. La resistencia de aislamiento es aceptada como un buen indicador de la presencia o ausencia de cualquier contaminación peligrosa o una degradación del material aislante. Sin embargo esta prueba es muy susceptible a variaciones por muy pequeños cambios de las condiciones de medición, como el efecto de la temperatura, la humedad atmosférica, fugas debido a aislantes sucios, la duración propia de la medición y la selección del instrumento. Se lleva a cabo aplicando una tensión continua de magnitud inferior a la prueba dieléctrica (prueba de carácter más o menos destructivo), y da un resultado expresado en kΩ, MΩ, GΩ incluso TΩ. Esta resistencia expresa la calidad del aislamiento entre dos elementos conductores. Su naturaleza no destructiva debido a la energía limitada, hace que esta prueba sea especialmente interesante para el seguimiento del envejecimiento de los aislantes durante el período de explotación de un equipo o de una instalación eléctrica. Esta medición se lleva a cabo mediante un comprobador de aislamiento llamado Megóhmetro.

ÍNDICE I.

OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 1

II.

MARCO TEÓRICO ........................................................................................................................... 1

A.

DEFINICIÓN ..................................................................................................................................... 1

B.

IMPORTANCIA ................................................................................................................................ 1

C.

TIPOS DE MEGÓHMETROS .......................................................................................................... 2 a.

MEGÓHMETRO ANALÓGICO .............................................................................................. 2

b.

MEGÓHMETRO DIGITAL ..................................................................................................... 3

D.

APLICACIONES DE UN MEGÓHMETRO..................................................................................... 6

E.

APLICACIONES DE LA NORMA IEEE 43-2013 ........................................................................ 7

F.

PARTES Y COMPONENTES DE UN MEGÓHMETRO ............................................................. 12

G.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO .......................................................................................... 14

H.

FUNCIONAMIENTO ......................................................................................................................14

I.

COMO UTILIZAR Y REALIZAR LAS MEDIDAS DE UN MEGÓHMETRO .............................. 15

J.

PRUEBA DE AISLAMIENTO ....................................................................................... 16

III. EXPERIENCIA EN LABORATORIO .............................................................................. 18 IV. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................................................................... 25 V.

BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA ................................................................................... 25

METROLOGÍA ELÉCTRICA

I.

SOLIS FARFAN ROBERTO ENRIQUE

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL.Conocer el Megóhmetro, entendiendo su funcionamiento, construcción e importancia en nuestro medio.

OBJETIVO ESPECÍFICO.Realizar la prueba de Aislamiento en el laboratorio con la ayuda necesaria de este instrumento.

II.

MARCO TEÓRICO A. DEFINICIÓN

El término Megóhmetro hace referencia a un instrumento para la medida de aislamiento eléctrico. Estos aparatos son un tipo especial de óhmetro en el que la batería de baja tensión, de la que normalmente están dotados, se sustituye por un generador de alta tensión en cc. El megóhmetro permite establecer la resistencia de aislamiento existente en un conductor o sistema de tierras. Es utilizado para realizar estas mediciones que normalmente son resistencias elevadas que pueden alcanzar los Megaohmios (MΩ) o más; de donde deriva su nombre: Megóhmetro. El valor de la resistencia que se mide se registra directamente sobre una escala y esta indicación es independiente de la tensión.

B. IMPORTANCIA Entre las aplicaciones en la industria destaca: -

Para verificar lecturas de prueba de fábrica.

-

Como parte de un programa regular de mantenimiento.

-

Para ayudar a localizar la presencia de defectos en transformadores, tales como conexiones flojas.

-

Para chequear la operación “unir antes de abrir” en cambiadores de derivación bajo carga.

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Es una herramienta muy útil para detectar un sobrecalentamiento en el motor, y hasta podría precisar el área donde se produce el calentamiento.

Aunque son muy importantes para medir la resistencia de aislamiento de conductores, transformadores y máquinas, no trabajan solos. Por ejemplo, el megóhmetro se usa para localizar bobinas de un motor en estado de débil aislamiento y para detectar la acumulación de humedad y ácido antes de que éstos tengan la oportunidad de provocar mayores daños. Esto no significa que los Megóhmetros deban reemplazar los kits de prueba de ácidos o los indicadores de humedad, que también son usados para este propósito. Los Megóhmetros son ampliamente usados en trabajos de mantenimiento preventivo junto con otras herramientas igual de importantes.

C. TIPOS DE MEGÓHMETROS a. MEGÓHMETRO ANALÓGICO El megóhmetro analógico nos permite observar mediante una aguja en una numeración mecánica el valor de la medición continuamente, en este caso el ohmiaje. Muchos profesionales experimentados prefieren hacer las mediciones de aislamiento con instrumentos analógicos porque consideran de gran utilidad la información que obtienen a partir de la observación del desplazamiento de la aguja.

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b. MEGÓHMETRO DIGITAL El megóhmetro nos permite observar en una pantalla la medición que se está tomando, la ventaja es que no se requiere de destreza visual para observar con mayor precisión la medida tomada, en los modelos más complejos estos aparatos se puede programar el tiempo de medición y comparar los datos que se ha ido obteniendo a los largo de la medición.

Medidor de aislamiento MIC – 2 El MIC-2 es el equipo más pequeño de resistencia de aislamiento con dos tensiones de prueba (250 - 500 V). Este medidor de aislamiento es perfecto para mediciones de resistencia de aislamiento de instalaciones eléctricas, motores y otros dispositivos eléctricos. El AMIC-2 también puede ser utilizado para medir tensiones de hasta 600V y resistencias de hasta 1999 Ω. Es un equipo fácil de utilizar y una herramienta profesional. Cambia automáticamente a medición de tensión cuando detecta tensión en el objeto durante la medición de resistencia de aislamiento o medida de resistencia a baja tensión.

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Medidor de aislamiento MIC – 3 El Megóhmetro medidor de aislamiento MIC-3 es un medidor muy pequeño y portátil concebido para medir la resistencia de aislamiento de las instalaciones eléctricas y de telecomunicaciones, cables, transformadores, motores, máquinas y otros dispositivos. La tensión de prueba se puede fijar en 250 V, 500 V ó 1000V.

Medidor/comprobador de aislamiento MIC – 1000 El comprobador y medidor de aislamiento MIC-1000 puede medir tanto la resistencia de aislamiento en una gama muy amplia: 50kΩ…110GΩ (110 000MΩ) y la corriente de la salida del aislamiento. Los resultados de la prueba pueden ser almacenados en la memoria interna y ser exportados a un ordenador vía interfaz en serie (RS-232).

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Medidor de aislamiento MIC – 2500 El MIC-2500 es un medidor pequeño y portátil diseñado para medir la resistencia en una variedad de equipos eléctricos. La tensión de ensayo se puede programar en pasos de 10 V (50, 60… 2500 V). El instrumento puede tomar ambas lecturas: la resistencia de aislamiento en un rango muy extenso 50 k... 1.1T y la corriente de fuga del aislamiento. Todos los resultados de las pruebas pueden ser almacenados en la memoria interna y enviados a un ordenador a través de la interfaz serie.

Medidor de aislamiento MIC – 5000 El Medidor de aislamiento MIC-5000 se usa principalmente en pruebas de resistencia de aislamiento en cables de potencia, transformadores, motores eléctricos y otros equipos relacionados con la energía eléctrica.

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Relación de Absorción Dieléctrica (DAR) Para instalaciones o equipos que contengan aislantes en los cuales la corriente de absorción disminuye rápidamente, la lectura de las resistencias de aislamiento a los 30 y a los 60 segundos puede ser suficiente para calificar el aislamiento. La DAR se define de la siguiente forma:

Índice de polarización (PI) El Índice de Polarización, o el PI, es la prueba de resistencia de aislamiento de la proporción de 10 minutos a 1 minuto. Como se muestra en la curva el resultado es el valor en la posición A dividido por la posición B. En un buen sistema de aislamiento, IR aumentará como una curva que comenzará razonablemente empinada entonces hace meseta, dependiendo de a qué velocidad el sistema de aislamiento polariza.

D. APLICACIONES DE UN MEGÓHMETRO La aplicación de un megóhmetro se basa en poder medir la resistencias de aislamiento ya sea en un motor, generador, cable, interruptor, transformador o cualquier otra cosa, está cubierto con algún tipo de aislamiento eléctrico. Algunas aplicaciones son las siguientes:    

Ensayo de aislamiento en cables, transformadores, motores, generadores, aisladores y cableado de instalaciones. Altas resistencias o ensayo de absorción. Ensayos de aislamiento de lecturas instantánea Ensayo de Relación de Absorción Dieléctrica (DAR) e índice de polarización (PI)

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E. APLICACIONES DE LA NORMA IEEE 43-2013 La norma IEEE 43-2013 describe el procedimiento recomendado para la medición de la resistencia de aislación en bobinados de máquinas rotativas mayores a 750 W (1 HP), utilizando corriente continua. Se aplica a máquinas síncronas, máquinas de inducción, máquinas de corriente continua (CC) y condensadores síncronos. Cabe destacar que este estándar no se aplica a transformadores, para los cuales se tienen otras normas. Curiosamente, la mayoría de las aplicaciones actuales de máquinas eléctricas son en corriente alterna (CA), sea 50Hz o 60Hz; por esta razón es que se supondría que los ensayos al sistema de aislación deberían ser en CA, pero no es así: los ensayos en CC dominan sobre aquellos desarrollados en CA. Las razones son las siguientes: • Los ensayos en CA muestran cierta ambigüedad, ya que un bobinado bueno o marginal (límite aceptable) tiene altas capacitancias, por lo que la interpretación puede ser complicada. • La cantidad de corriente que fluye en ensayos de CA es superior a los realizados en CC, requiriendo equipos más grandes, con volúmenes y pesos significativos. Un aspecto importante es que la norma es de uso voluntario, y tiene como propósito hacer frente a las siguientes consideraciones:

a. Establecer la resistencia de aislación y el índice de polarización del bobinado. b. Examinar los factores que afectan o cambian sus características. c. Recomendar las condiciones del ensayo, para que sean realizadas de manera uniforme. d. Recomendar métodos para evitar resultados erróneos. e. Servir de base para estimar la idoneidad del bobinado de mantenerse en servicio, o para ser sometido a un ensayo de sobretensión siguiente. f. Establecer los valores mínimos aceptables. RESUMEN DE LOS ASPECTOS MÁS IMPORTANTES El ensayo consiste en alimentar el bobinado con corriente continua, a través de la carcasa. La Figura 2 muestra un diagrama simplificado, indicando que el terminal negativo del instrumento se conecta al bobinado, y el positivo a carcasa o tierra. La corriente I fluye a través de las capas aislantes, y los materiales contaminantes en caso que existan, en especial la humedad (ver figura 2). El ensayo demora como mínimo un minuto, y el nivel de tensión aplicado depende de la tensión de placa de la máquina, según la Tabla 1. En general, la tensión aplicada es cercana a la de la máquina, por lo tanto no es una prueba destructiva. El valor de resistencia de aislación debe ser interpretado, una vez que se ha corregido según la temperatura de la máquina a 40 °C, según la Tabla 2.

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La figura 1 representa el gráfico de corrección de temperatura de resistencia de aislamiento para corregir a 40°C. Utilizando este gráfico, si la temperatura del devanado es de 60°C y la resistencia de aislamiento fue de 200 Mega ohmios, el factor de corrección (Kt) sería ‘4,’ y el resultado sería 4 veces 200 Mega ohmios que serían una resistencia corregida de aislamiento de 800 Mega ohmios.

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APLICACIÓN DE LA TRANSFORMADORES

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NORMA

IEEE

C57.12.90

PARA

El significado de la resistencia de aislamiento generalmente requiere de cierta interpretación y depende básicamente del diseño, sequedad y limpieza de los aislantes que envuelven al transformador. El procedimiento de prueba para la medición de la resistencia de aislamiento de un transformador está descrito en la norma IEEE C57.12.90 y contiene básicamente los siguientes puntos claves: 

La temperatura de los devanados y del líquido aislante deben estar cercanos a 20° C.



Todos los devanados deben estar inmersos en el mismo líquido aislante.



Todos los devanados deben de estar cortocircuitados.



Todas las boquillas del transformador deben estar en su lugar.



Todas las terminales que no se consideran en la prueba así como la carcasa y el tanque deberán conectarse a tierra mientras se aplique el voltaje de prueba.



La duración de la prueba es de 1 a 10 min.

Deben seguirse las indicaciones de cada instrumento de medición dependiendo del que se trate teniéndose como mínimas las siguientes: 

Megóhmetro analógico. Primeramente se debe seleccionar el voltaje de prueba de acuerdo a la tabla 1 que son las recomendaciones del fabricante ya que no se cuenta con normas publicadas que contengan una especificación más detallada:

Tabla 1. Voltaje de prueba para diferentes voltajes de referencia.

Tabla

Las lecturas de resistencia de aislamiento deben ser corregidas a 20°C. (Método de: Prueba de corto tiempo o lectura puntual)

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Conexión de los devanados para la prueba de aislamiento: Primero se debe tener en cuenta lo siguiente: 

Los devanados se conectan en corto circuito



La cuba y el núcleo debe estar aterrizados



Los devanados que no estén bajo prueba se aterrizan



Las pruebas deben realizarse en cada devanado por separado

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CRITERIOS DE APROBACIÓN. Los criterios para saber si el aislamiento en un trasformador en este caso está bueno o malo según la regla IEEE 43-2013, se basan principalmente en la relación de Absorción Dieléctrica (DAR) y el índice de polarización (IP).

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F. PARTES Y COMPONENTES DE UN MEGÓHMETRO Un Megóhmetro consta de dos partes principales esenciales: Tienen incluido su propio generador de C.C que se mueve manualmente con una manivela, o mediante un motor, o electrónicamente. También existen megóhmetro provistos de un rectificador en lugar de un generador de C.C de 220V, corriente alterna. El voltaje continuo del generador es de 550 Volts, de 1000Volts o de 2500 Volts. En algunos modelos es una dinamo incorporada al aparato y accionada a mano mediante una manivela la que sirve como fuente de corriente continua. En su configuración más simple, están provistos únicamente de un selector de escalas de tensión de prueba. La medición se realiza normalmente con tensión continua de 500 Vcc, para circuitos o equipos hasta 1000V; pero pueden usarse tensiones superiores de 1 o 5KVcc. El mecanismo del instrumento por el cual se mide el valor de la resistencia que se busca. El sistema de medida lo constituyen principalmente dos bobinas solidarias entre sí, una de potencial (P) y otra de corriente (C). Cuando no hay resistencia conectada en los bornes, solo hay corriente en la bobina P, y aparece un torque que orienta la aguja a la posición “infinito”. Si la resistencia fuera cero (bornes cortocircuitados), sólo habría corriente en C, lo que haría a su vez que el torque de ella llevara la aguja a la posición “cero”. Para cualquier otro valor finito de la resistencia conectada en bornes, el sistema móvil adoptará una posición de equilibrio de torque, pudiéndose leer directamente el valor de Megaohms.

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El megóhmetro tiene dos imanes permanentes rectos colocados paralelamente entre sí. El inducido del generador (circuito de armadura del generador), junto con sus piezas polares de hierro, está montado entre dos de los polos de imanes paralelos, y las piezas polares y el núcleo móvil del instrumento se sitúan entre los otros dos polos de los imanes. Es el inducido del generador el que se acciones, ya sea a mano, con un motor, o de manera electrónica, como ya lo hemos mencionado.

Dentro de su construcción presenta conmutadores de Electrificación y Sistema de Terminales para la muestra. El propósito de los conmutadores de electrificación es permitir la aplicación del voltaje de prueba especificado durante un período de tiempo (60 segundos) y luego realizar la medición. En el sistema de terminales tenemos el positivo y negativo a los cuales se conecta la muestra, el terminal de Guarda y el de Tierra. Este conjunto provee también un camino para la descarga de la muestra.

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G. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO Basa su funcionamiento en una fuente de alta tensión pero poca energía, de forma tal que colocando una resistencia en los bornes de la fuente podemos observar que la tensión en la fuente disminuye, logrando una fracción de la tensión que la fuente es capaz de generar en vacío. Mientras menos es el valor de la resistencia colocada, tanto menor es la tensión suministrada por la fuente. Luego, censando la tensión producida por la fuente y asociándola a valores de resistencias correspondientes, se estima el valor de la resistencia colocada para su medición. La medición de la resistencia se basa en la ley de Ohm. El megóhmetro dispone de un amperímetro que mide la intensidad I, pero en su escala expresa directamente el valor de la resistencia de aislamiento R. Dado que la tensión V generada por la fuente c.c. permanece constante, la corriente y la resistencia son inversamente proporcionales y se puede graduar la escala para que indique la resistencia que corresponde a cada valor de la corriente. Por principio, la resistencia de aislamiento presenta un valor muy elevado pero no infinito, por lo tanto, mediante la medición de la débil corriente en circulación el megóhmetro indica el valor de la resistencia.

H. FUNCIONAMIENTO Censando la tensión producida por la fuente y asociándolos a valores de resistencias correspondientes, podemos estimar el valor de la resistencia colocada para su medición. En los instrumentos antiguos la fuente de tensión era a manivela, en los actuales se ha reemplazado por dispositivos electrónicos.

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I. COMO UTILIZAR Y REALIZAR LAS MEDIDAS DE UN MEGÓHMETRO 1. Desconecta la alimentación eléctrica de los cables o el circuito que vas a examinar. No puede haber ningún voltaje en absoluto conectado en el circuito cuando estas pruebas con voltajes elevados se llevan a cabo. 2. Desconecta todos los cables que vas a probar. Esto significa que cualquier cable cuyo valor de aislación va a ser examinado debe estar completamente desconectado del circuito en ambos extremos. Debes cubrir los extremos desnudos de cobre de los cables con terminales de empalme o cinta aislante. Esto protege el equipo y evita que las personas reciban un choque eléctrico. 3. En el caso de realizar una prueba en motores, todos los cables de alimentación eléctrica del motor deben ser desconectados. 4. Conecta una de las puntas de prueba del megóhmetro en la armadura eléctrica o puesta a tierra del sistema eléctrico. Cuando examines las bobinas de un motor, este terminal debe ser conectado en el cuerpo metálico mismo del motor. 5. Conecta la otra punta de prueba del megóhmetro en uno de los extremos desnudos del cable de cobre o uno de los terminales del motor. Verifica que el otro extremo del cable que está siendo examinado está libre de contacto alguno o cubierto por un aislante como por ejemplo un pedazo de cinta aislante o un terminal de empalme. 6. Enciende el medidor o comienza a girar la manivela del generador. Puede tomarte de 2 a 5 segundos generar el alto voltaje en el interior del cable o del bobinado del motor. 7. Lea el medidor. Una lectura mayor que 999 Megaohms está muy cerca de una lectura de resistencia ideal para un cable o un motor nuevo. Una lectura menor de 1,5 Megaohms indica la existencia de problemas en cables viejos o motores usados. En la mayoría de los casos, cualquier lectura entre esos dos valores sería correcta, a menos que se hayan presentado problemas en esos circuitos. 8. Continúa la prueba en otros cables o en los terminales restantes del motor. Una vez que la fuente de alto voltaje del medidor se haya apagado, los cables del motor o sus terminales pueden ser manipulados con seguridad.

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Medición de resistencia de aislamiento entre devanados y masa de una máquina

J. PRUEBA DE AISLAMIENTO La medición de aislamiento mediante un megóhmetro es parte del mantenimiento preventivo, y es una de las pruebas fundamentales en los equipos, y es necesario comprender las diferentes causas de la degradación que tan bien puede influir al momento de realizar la prueba. Estas causas de fallo de aislamiento se pueden clasificar en cinco grupos, teniendo en cuenta que estas fallas pueden sumarse entre ellas. -

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-

-

La fatiga de origen eléctrico, relacionada con fenómenos de sobretensión y caídas de tensión. La fatiga de origen mecánico, los defectos de equilibrado de máquinas rotativas, los golpes directos contra los cables o instalaciones o las vibraciones propias de algunas máquinas. La fatiga de origen químico, debido a la proximidad de productos químicos, de aceites, de gases corrosivos, polvo, que afectan el rendimiento del aislamiento de los materiales. La fatiga relacionada con los cambios de temperatura, el funcionamiento a temperaturas extremas es también un factor de envejecimiento de los materiales. La contaminación del ambiente, aparición de mojo y la acumulación de partículas en entornos húmedos y calurosos provocan la degradación del aislamiento de las instalaciones.

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Distribución de las causas más comunes de fallo. Fuente: Chauvin Arnoux Group

La naturaleza de las corrientes que circulan durante una medición de aislamiento cuando se aplica una corriente continua en la que no influyen las variables de fallo son las corrientes de carga capacitiva, la corriente de absorción, la corriente de conducción y la corriente de fuga. -

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La corriente de carga capacitiva corresponde a la carga de la capacidad del aislamiento probado. Esta corriente es transitoria, elevada al principio y disminuye exponencialmente con el tiempo a un valor cercano a cero una vez que el circuito probado esté cargado eléctricamente. La corriente de absorción corresponde a la aportación de energía necesaria para que las moléculas del aislante se reorienten bajo el efecto de campo eléctrico aplicado. Esta corriente decrece menos lento que la corriente de carga capacitiva y requiere más tiempo (minutos) para alcanzar un valor cercano a cero. La corriente de conducción se debe a los electrones e iones que migran a través de la aislación entre el cobre y el núcleo. Esta corriente circula si la aislación ha absorbido humedad, su hay fisuras, cortes, orificios y existe contaminación que permita la circulación de la corriente. Cuando esta corriente es importante es indicación de problemas. Señala la calidad del aislamiento, es estable en el tiempo. La corriente de fuga superficial es una corriente continua constante que circula por la superficie de aislación. Está causada por contaminación parcialmente conductora (aceite, humedad, etc.). En el caso ideal esta corriente es nula. Si esta corriente es grande es probable que exista un deterioro en la superficie.

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Naturaleza de las corrientes en función del tiempo. Fuente: Chauvin Arnoux Group

III.

EXPERIENCIA EN LABORATORIO

ELEMENTOS A UTILIZAR 

Megóhmetro



Transformador de potencia.



Motor trifásico de corriente alterna

PROCEDIMIENTO 1. Aplicar todas las normativas para efectuar la desconexión del equipo a probar 2. No tocar ninguno de los cables ni el equipo probado durante la prueba 3. Descargar el equipo probado como mínimo del tiempo de prueba. (1 Minuto) 4. Tensión mínima de prueba: a nominal del equipo. Tensión máxima: 2 Veces la Tensión nominal mas 1000 Voltios. 5. Verificamos la información del Megóhmetro a utilizarse para determinar la evaluación del nivel de aislamiento del equipo asignado,

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YOKOGAWA 240414

Tensión de prueba(DC)/MΩ

500 V/1000 MΩ

Medición de la tensión AC

0 a 300 V

rango de continuidad

0 a 500 Ω

ancho

112 mm

altura

184 mm

profundidad

105 mm

peso

1.3 kg Medición voltaje AC: ±10 % de la escala completa Medición de la resistencia de aislamiento: ±5% del valor indicado en la medición efectiva.

precisión

Rango1,±10% del valor indicado en la medición efectiva Rango de 2 a menos de 0,7 % de la longitud de la escala en el cero y el infinito. Baja resistencia de medida, menos que 5% de la escala

Aprox. Longitud de escala

3 ½ en 88mm

medición de tensión en los bornes

más de 90 % de la tensión de prueba a escala de centro o ± 10 % de la tensión de prueba en el infinito ( en velocidad de la manivela de más de 120 rpm)

velocidad de rotación de la manija

120 rpm

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case

resina de policarbonato

Resistencia de aislamiento

más de 50MΩ a 500V DC entre los circuitos eléctricos y la caja / manivela

Fuerza dieléctrica

200V AC (100 a modelos 1000V ) o 3000V CA (modelo 2000V ) durante un minuto entre los circuitos eléctricos y la caja / manivela

Este Megóhmetro posee borne GUARD que permite eliminar el efecto de resistencias parásitas y de corrientes superficiales sobre la resistencia de aislación que se desea medir.

YOKOGAWA 2426 DIGITAL INSULATION TESTER

3 tensiones de prueba 250V / 500V / 1000. Pantalla digital grande con el gráfico de barras (escala amplia) y retro iluminación Medición de voltaje CA a 300 V. Medidas de seguridad están en referencia a la norma IEC 1010 (doble aislamiento / soporta tensiones de 3.700 VAC). Lecturas digitales con fluctuaciones mínimas. Gráfico de barras de respuesta rápida. Retención de datos y función comparación con la lectura de referencia Alta precisión: ± ( 2 % de la lectura + 1 dígito)

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TABLAS DE LAS MEDICIONES OBTENIDAS Para el primer transformador (440/220V)

Transformador 440 V – 220V

Megóhmetro analógico a 418 V Entre bobina de alta y baja Baja y carcasa Alta y carcasa MΩ

10 MΩ

MΩ

Megóhmetro digital de 500-1000 V Entre bobina de alta y baja Baja y carcasa Alta y carcasa 500 V

MΩ

MΩ

MΩ

1000 V

MΩ

MΩ

MΩ

Para el segundo transformador (220/110V)

Prueba con el Megóhmetro analógico

Megóhmetro analógico a 500 V Entre bobina de alta y baja Baja y carcasa Alta y carcasa MΩ

MΩ

MΩ

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Megóhmetro digital de 500-1000 V Entre bobina de alta y baja

Baja y carcasa

Alta y carcasa

500 V

MΩ

MΩ

MΩ

1000 V

MΩ

MΩ

MΩ

Para el motor trifásico:

Megóhmetro analógico a 500V Entre bobina de 1 y 2 MΩ

2y3

1y3

1 y carcasa 2 y carcasa 3 y carcasa

10MΩ 11MΩ

43MΩ

40MΩ

45MΩ

Megóhmetro digital de 500-1000 V bobina 1 y 2

2y3

1y3

1 y carcasa

2 y carcasa

3 y carcasa

500 V

MΩ

MΩ

MΩ

46.5MΩ

MΩ

50.3MΩ

1kV

MΩ

MΩ

MΩ

44.5MΩ

MΩ

MΩ

La norma IEEE N° 43 sugiere los valores mínimos de resistencia que deben existir en los equipos que trabajan con especificaciones de voltaje estándar (tabla 2). Estas especificaciones se basan en una temperatura de aislamiento de 40°C. A esa temperatura, se debe aplicar una corrección. Por cada 10°C por encima de 40°C, se deben multiplicar por 2 los valores de la tabla 2. Por cada 10°C por debajo de 40°C, la indicación debe ser la mitad que la mostrada en la tabla. Por ejemplo una temperatura de resistencia que indique 15 MΩ tomada a temperatura de aislamiento de 20°C es equivalente a una resistencia de (15 MΩ)*(½)*(½)=3.75 MΩ a 40°C. Hay un factor de corrección mas basado en el año y el tipo de aislamiento que se está probando. Se debe consultar al fabricante original o a la norma IEEE para conocer estos factores.

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Tabla 2: lecturas de resistencia recomendables para equipo industrial estándar Capacidad de voltaje del equipo

Resistencia recomendada (MΩ)

Voltaje de prueba recomendado para el Megóhmetro

Voltaje recomendado para prueba destructiva del aislamiento

115

1.1

500 V

--------

230

1.23

500

2480 V cd

460

1.46

500 o 1000

3300 V cd

2300

3.3

1000 o 2500

9480 V cd

4000

5.0

1000 o 5000

16330

6600

7.6

1000 o 5000

24100

Fuente: Norma IEEE N°43

RESULTADOS DE LOS DATOS OBTENIDOS 

Trabajamos con un transformador cuyo uso no es continuo. No se encuentra en operación.



Se trabajó con el motor eléctrico que es usado en el laboratorio y es importante conocer si su aislamiento está en buenas condiciones.



Se observa que a medida que se le aumenta el tiempo para la toma de medida, el nivel de aislamiento sube hasta que se estabiliza para un valor.



Se determino que la medida del nivel de aislamiento en el motor y los transformadores del experimento es aceptable. Las resistencias de aislamiento pasan del 1.6MΩ y la regla de 1000Ω/1V tienen un comportamiento estable.

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

Existe una gran diferencia entre los dos transformadores que fueron sometidos a prueba. Uno de ellos era muy antiguo y se podía ver el óxido en muchas partes, y el otro tenía un mejor aspecto. La diferencia entre las medidas halladas son grandes.



En algunos casos la resistencia de aislamiento era muy grande, y esto pudo ser por la cantidad de agentes contaminantes que sirven como “aislantes” o por un mal contacto. Las medidas suelen dispararse a infinito en estos casos y nos ha pasado en la experiencia. Limpiar la zona a medir fue la solución.

Ventajas y desventajas DIGITAL

ANALÓGICO

En un instrumento analógico los resultados que obtenemos son inmediatos

Las lecturas de las mediciones tienden a obtener un error debido a la persona que lo está haciendo.

La lectura de las mediciones es rápida y están expuestos en una pantalla.

Se debe registrar las medidas obtenidas

Toma varios registros y los almacena en la memoria

En un análogo hay que guardar los datos

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METROLOGÍA ELÉCTRICA

IV.

SOLIS FARFAN ROBERTO ENRIQUE

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 

Estudiamos el Megóhmetro, su funcionamiento y construcción, además de su importancia en nuestra carrera.

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Se realizó la prueba de aislamiento en un transformador y un motor trifásico obteniendo los resultados medidos por un megóhmetro analógico y digital para realizar el contraste.

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Los defectos en el aislamiento son la causa más común de daño o falla eléctrica. Las pruebas regulares de la calidad del aislamiento es una parte decisiva de cada programa de mantenimiento, pues sólo con éstas se puede obtener la información requerida y minimizar la falla de los equipos eléctricos.

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Se deben observar las siguientes directrices al efectuar mediciones con un Megóhmetro. Primero se debe tomar la lectura después de haber aplicado el voltaje durante un periodo constante de prueba(los usual es 60 segundos). Segundo, el voltaje aplicado no debe ser mayor ni menor que lo recomendado. Tercero, úsese siempre el mismo tiempo y voltaje al comparar lecturas.

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Una prueba de Megóhmetro no detectara agujeros en el aislamiento; sin embargo, estos agujeros después de cierto periodo de tiempo pueden dar como resultado esfuerzos de voltaje muy altos, descarga de corona y falla eventual del aislamiento.

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En el manejo de los instrumentos y equipos para realizar las mediciones de resistencia de aislamiento se deben tener las precauciones necesarias y el manual del fabricante a la mano.

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Se deben realizar periódicamente mediciones o registros de las condiciones de los equipos e instalaciones con el instrumento para tener un registro detallado de la vida útil de estos equipos

V.  

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BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA Diseño y Construcción de un Megóhmetro Electrónico http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/10678/1/T1214.pdf Guía de la medición de Aislamiento http://www.chauvinarnoux.com/sites/default/files/documents/cat_guia_de_medicion_de_aislamiento. pdf Mantenimiento predictivo en Motores Eléctricos http://www.existest.com/appnotes/Baker/Mantenimiento%20predictivo%20en%20m otores%20electricos.pdf Tipos de prueba de aislamiento http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=175

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