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Nociones básicas sobre la resistencia de aislamiento

En este artículo revisamos las principales razones para realizar una prueba de aislamiento, y los diversos tipos de ensayos que se pueden llevar a cabo.

Las pruebas de aislamiento son parecidas a la comprobación de la presión en un sistema de instalaciones sanitarias. Pueden detectar la existencia de pérdidas si se fuerza el agua a través del sistema a alta presión.

Una presión incrementada hace que las pérdidas sean más fáciles de detectar. La versión eléctrica de la presión es la tensión. En las pruebas de aislamiento, empleamos una tensión alta de CC para volver más evidente la corriente de fuga. Los instrumentos están diseñados para aplicar la tensión de prueba de manera “no destructiva” y muy controlada; si bien suministran una tensión alta, la corriente que proveen es estrictamente limitada, lo que ayuda a prevenir daños en los sistemas por un aislamiento fallido y evita que el operador reciba niveles peligrosos de corriente por contactos accidentales.

Todos los multímetros digitales tienen una capacidad de medición de resistencia (en ohmios). Pero esta función solo emplea unos pocos voltios. En los sistemas diseñados para funcionar a más de unos pocos voltios, el empleo de la función estándar en ohmios no nos brinda un panorama preciso de la integridad del aislamiento. Deseamos comprobar el aislamiento a una tensión mayor que la tensión de trabajo; esto asegurará que se ponga en evidencia cualquier pérdida y, si existe la posibilidad de formación de arcos, lo advertiremos en las condiciones controladas de prueba.


¿Por qué se debe llevar a cabo la prueba de aislamiento?

Seguridad: La principal razón para comprobar el aislamiento es garantizar la seguridad, tanto personal como pú- blica. Mediante la prueba de alta tensión de CC entre conductores con corriente (caliente), neutros y de tierra sin tensión, se puede eliminar la posibilidad de que se produzcan cortocircuitos peligrosos, que originarían incendios.


Reglamentaciones del aislamiento: La Asociación Internacional de Pruebas Eléctricas (NETA) proporciona los valores representativos y mínimos de aislamiento para las distintas tensiones nominales de los equipos que pueden usarse cuando no se dispone de los datos del fabricante.

Los comprobadores de aislamiento son necesarios en cualquier sistema eléctrico para una operación adecuada y segura de los equipos según los estándares de la industria, el estándar IEEE 43-2000 (práctica recomendada para las pruebas de resistencia del aislamiento de máquinas giratorias) y otras organizaciones reconocidas.


Tiempo de funcionamiento del equipo: Además, las pruebas de aislamiento son importantes para proteger y prolongar la vida útil de los sistemas eléctricos y los motores. Las comprobaciones de mantenimiento periódicas pueden proporcionar una valiosa información sobre el estado de deterioro y ayudarán a predecir posibles fallos en el sistema. Al corregir los problemas no solo se contará con un sistema confiable, sino que también se alargará la vida operativa de diversos equipos.

Los comprobadores de resistencia de aislamiento pueden determinar la integridad de las bobinas o cables de los motores, transformadores, conmutadores de alta tensión e instalaciones eléctricas. El método de comprobación se determina en función del tipo de equipo que se desee verificar y de las razones para tal comprobación. Las pruebas de resistencia por lectura de detección durante períodos breves se pueden utilizar para equipos de baja capacidad, mientras que las comprobaciones de tendencia, como la medida de tensión por incrementos o la comprobación de absorción dieléctrica, se pueden utilizar para corrientes dependientes de tiempo que durarán horas.

La Asociación Internacional de Pruebas Eléctricas (NETA) proporciona la tensión de prueba recomendada cuando no hay disponible información del fabricante al respecto (tabla 1).


Tipos de prueba de aislamiento

Tensión de incremento de aislamiento: Crea tensión eléctrica en las grietas del aislamiento interno para revelar envejecimientos o daños no encontrados durante otras pruebas de aislamiento del motor. Esta prueba se realiza al probar el aislamiento a una o más tensiones y comparar los resultados.

Prueba del punto de aislamiento: Puede utilizarse para verificar el estado del aislamiento en el transcurso de la vida útil de un motor al conectar un megóhmetro para medir la resistencia de cada bobinado conectado a tierra mientras registra las lecturas en un gráfico.

Índice de polaridad y de la relación de absorción dieléctrica: Estas son pruebas de relación cronometradas que comprueban las características de absorción de aislamientos húmedos o contaminados. La prueba de PI se realiza durante un período de 10 minutos, mientras que la prueba de relación de DAR se realiza durante un intervalo de 60 segundos. Existen valores mínimos aceptables para el índice de polarización según la clase de aislamiento: el estándar IEEE 43-2000 abarca la medición de la prueba del índice de polarización (tabla 2).


6 consejos para realizar pruebas de aislamiento efectivas

1. Desconecte todos los dispositivos electrónicos, como impulsores motorizados, controladores lógicos programables (PLC), transmisores, etc., antes de realizar la prueba de aislamiento. El sistema electrónico puede dañarse al aplicarle una tensión superior a la normal.

2. Tenga en cuenta el efecto de la temperatura. Se recomienda que las pruebas se realicen a una temperatura estándar del conductor de 20°C o que se establezca un valor de referencia para la temperatura mientras se compensan las lecturas futuras al utilizar un multímetro digital con una sonda o un termómetro infrarrojo.

3. Seleccione una tensión de prueba adecuada para el aislamiento que está 6 consejos para realizar pruebas de aislamiento efectivas por probar. El objetivo es tensionar el aislamiento sin hacerlo en exceso. Si tiene dudas, utilice una tensión de prueba inferior. Por lo general, resulta adecuado probar el aislamiento con el doble de la tensión que normalmente recibe: por ejemplo, los equipos clasificados entre 460 V y 600 V con frecuencia se prueban a 1000 V.

4. Cuando utilice un comprobador de aislamiento, deje los conductores conectados cuando detenga la prueba. El comprobador de aislamiento puede descargar cualquier tensión de prueba residual.

5. Los conductores que se encuentran cerca uno del otro tienen una capacitancia normal. Esto hará que la lectura de resistencia del aislamiento se inicie con un valor bajo y aumente de manera constante hasta estabilizarse. Este tipo de aumento es normal, pero si la lectura se eleva y desciende una y otra vez de manera repentina constituye un indicio de formación de arcos.

6. Aunque la corriente esté estrechamente limitada, un comprobador de aislamiento puede generar chispas y quemaduras leves, pero dolorosas. La sorpresa inesperada puede causar que el operador realice un movimiento brusco.


Como siempre, trabaje a distancia de sistemas cargados y realice prácticas laborales seguras cuando deba trabajar en alturas.


Artículo gentileza de José Antonio Sánchez, Ingeniero de Ventas en Weidmüller, distribuido en Chile por Ceskat.
www.ceskat.cl
Septiembre 2019
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