Pruebas de aislamiento motores baja tension

1. 1
Pruebas de aislamiento paraPruebas de aislamiento para
motores elmotores elééctricos de bajactricos de baja
tensitensióónn
Presentado por:Presentado por:
Oscar NOscar Núñúñez Mata, Ing.ez Mata, Ing.
globaltecsa@racsa.co.crglobaltecsa@racsa.co.cr
T. 8815 7166T. 8815 7166
Contenido:Contenido:
Materiales aislantes.
Clases de aislamiento.
Vida útil del aislamiento.
Fallas de aislamiento.
Pruebas e interpretación de
resultados según estándar IEEE
43-2000:
- Seguridad ocupacional.
- Condiciones de las pruebas.
- Medidor de aislamiento
- Otras pruebas.
Programas de mantenimiento
predictivo.

2. 2
Breve reseBreve reseñña hista históóricarica
El motor de inducciEl motor de induccióón fuen fue
desarrollado en 1880 pordesarrollado en 1880 por
Nikola Tesla.Nikola Tesla.
El principio de funcionamientoEl principio de funcionamiento
se ha mantenido igual alse ha mantenido igual al
original.original.
El motor ha presentadoEl motor ha presentado
cambios en:cambios en:
TamaTamañño fo fíísico: Msico: Máás HP por Kg.s HP por Kg.
Mejores caracterMejores caracteríísticas de operacisticas de operacióón:n:
Eficiencia, torque.Eficiencia, torque.
Mejoras en su construcciMejoras en su construccióón.n.
DiseDiseñños mos máás simples: Jaula de Ardillas simples: Jaula de Ardilla
por Rotor bobinado.por Rotor bobinado.
Y mejoras en los materiales aislantes.Y mejoras en los materiales aislantes.
Establecimientos deEstablecimientos de
clasificaciclasificacióón tn téérmica:rmica:
En 1898 en Estados Unidos aparece la primera clasificaciEn 1898 en Estados Unidos aparece la primera clasificacióónn
ttéérmica de los materiales aislantes en motores,rmica de los materiales aislantes en motores,
generadores y transformadores.generadores y transformadores.
En 1915, la IEEE de Estados Unidos define las clases deEn 1915, la IEEE de Estados Unidos define las clases de
aislamientos en A, B y C, segaislamientos en A, B y C, segúúnn los materiales aislanteslos materiales aislantes
usados en el proceso de fabricaciusados en el proceso de fabricacióón del equipo.n del equipo.
En ese mismo aEn ese mismo añño, 1915, se establecen una serie de valores yo, 1915, se establecen una serie de valores y
pruebas de HIpruebas de HI--POT realizadas por las fabricas de motores.POT realizadas por las fabricas de motores.

3. 3
Materiales Aislantes:Materiales Aislantes:
DefiniciDefinicióón: Un material que no conducen: Un material que no conduce
electricidad, o la conduce muy mal. Se asociaelectricidad, o la conduce muy mal. Se asocia
esta caracteresta caracteríística con la ausencia destica con la ausencia de
electrones libres, con posibilidad deelectrones libres, con posibilidad de
movimiento (Los metales tienen electronesmovimiento (Los metales tienen electrones
libres de movimiento).libres de movimiento).
No existe un conductor o un aislante perfecto.No existe un conductor o un aislante perfecto.
Un metal conductor de electricidad supera aUn metal conductor de electricidad supera a
un aislante, no conductor, en 1X10un aislante, no conductor, en 1X1015 veces suveces su
capacidad de conducir electricidad.capacidad de conducir electricidad.
La capacidad de conducir electricidad no esLa capacidad de conducir electricidad no es
constante, depende de la temperaturaconstante, depende de la temperatura..
CaracterCaracteríísticas de los aislantessticas de los aislantes
Rotura dielRotura dielééctrica: Cualquier materialctrica: Cualquier material
aislante sometido a un campoaislante sometido a un campo
elelééctrico suficientemente intenso sectrico suficientemente intenso se
hace conductor.hace conductor.
Rigidez dielRigidez dielééctrica: El campoctrica: El campo
elelééctrico mctrico mááximo que puede resistirximo que puede resistir
un material sin que se produzcaun material sin que se produzca
rotura.rotura.

4. 4
Rotura dielRotura dielééctricactrica
--Durante una rotura hayDurante una rotura hay
una ionizaciuna ionizacióón parcial.n parcial.
--Se da una conducciSe da una conduccióónn
elelééctrica.ctrica.
--Previo a la rotura existePrevio a la rotura existe
una acumulaciuna acumulacióón den de
molmolééculas en el materialculas en el material
las cuales son liberadaslas cuales son liberadas
luego de sobrepasar elluego de sobrepasar el
valor de rigidezvalor de rigidez
dieldielééctrica.ctrica.
Pueden darse
descargas o chispas
EjemploEjemplo
El valor de rigidez dielEl valor de rigidez dielééctrica se dactrica se da
en Ven V/m./m.
El aire seco: 800.000V/m.El aire seco: 800.000V/m.
Materiales tMateriales tíípicos aislantes:picos aislantes:
10.000.000V10.000.000V/m./m.
Si tenemos una capa de 0,0001mSi tenemos una capa de 0,0001m
(0,1mm) de este material.(0,1mm) de este material.
PodrPodríía soportar ma soportar mááximo 1000V.ximo 1000V.

5. 5
Barnizado de un motorBarnizado de un motor
--Barniz: Es la primera capa de materialBarniz: Es la primera capa de material
aislante. Una fina pelaislante. Una fina pelíícula de barnizcula de barniz
cubre el alambre magneto, generalmentecubre el alambre magneto, generalmente
son a base de polyester.son a base de polyester.
--Se aplica barniz adicional a la mSe aplica barniz adicional a la mááquina,quina,
con esto se busca obtener los siguientescon esto se busca obtener los siguientes
resultados:resultados:
Entrelazar el alambre entre si paraEntrelazar el alambre entre si para
formar una masa sformar una masa sóólida.lida.
BarnizadoBarnizado
Reforzar el aislamiento propio delReforzar el aislamiento propio del
alambre, el cual puede sufrir deterioro enalambre, el cual puede sufrir deterioro en
el momento de la manipulaciel momento de la manipulacióón y eln y el
rebobinado.rebobinado.
Proveer resistencia quProveer resistencia quíímica, a la humedadmica, a la humedad
y a la contaminaciy a la contaminacióón.n.
Prevenir la corrosiPrevenir la corrosióón del nn del núúcleo laminado.cleo laminado.
Rellenar las partes vacRellenar las partes vacíías de las ranuras, yas de las ranuras, y
entre las capas de aislamiento, paraentre las capas de aislamiento, para
mejorar la transferencia de calor.mejorar la transferencia de calor.

6. 6
Materiales aislantes en mMateriales aislantes en mááquinas:quinas:
Los aislantes buscan:Los aislantes buscan:
Aislar las bobinas entre si.Aislar las bobinas entre si.
Aislar las bobinas deAislar las bobinas de
diferentes fases.diferentes fases.
Aislar las bobinas de laAislar las bobinas de la
carcaza de la mcarcaza de la mááquina (Sequina (Se
conoce como aislamiento aconoce como aislamiento a
tierra o masa).tierra o masa).
Aislar las lAislar las lááminas delminas del
nnúúcleo magncleo magnéético.tico.
Curado al horno:Curado al horno:
Para que el proceso dePara que el proceso de
barnizado alcance todos losbarnizado alcance todos los
puntos anteriores, sepuntos anteriores, se
recomienda un tiempo derecomienda un tiempo de
curado segcurado segúún lo quen lo que
especifique el fabricante, aespecifique el fabricante, a
una temperatura dada, y enuna temperatura dada, y en
hornos especiales para talhornos especiales para tal
proppropóósito.sito.
Con circulaciCon circulacióón de aire yn de aire y
extracciextraccióón de gasesn de gases
residuales del curado.residuales del curado.

7. 7
ContinuaciContinuacióónn
AdemAdemáás del barniz, la ms del barniz, la mááquina elquina elééctrica incluyectrica incluye
los siguientes materiales aislantes:los siguientes materiales aislantes:
Papel base aislante.Papel base aislante.
Papel intermedio aislante: Separadores, cuPapel intermedio aislante: Separadores, cuññasas
Aislamiento en las conexiones: Espagueti,Aislamiento en las conexiones: Espagueti,
Cintas aislantes, cables de salida, terminales.Cintas aislantes, cables de salida, terminales.
Amarras.Amarras.
Estos materiales son a base de: Nomex,Estos materiales son a base de: Nomex,
Dacron, Mylar, PoliDacron, Mylar, Poliééster, Fibra de vidrio,ster, Fibra de vidrio,
Melamina, Hypalon, EPDM,Melamina, Hypalon, EPDM, AlgodAlgodóón, Mica.n, Mica.
Clases de aislamiento:Clases de aislamiento:
NEMA clasificNEMA clasificóó el sistema de aislamiento deel sistema de aislamiento de
las mlas mááquinas elquinas elééctricas por su habilidad dectricas por su habilidad de
proveer adecuada resistencia a laproveer adecuada resistencia a la
temperatura.temperatura.
Se establece:Se establece:
Temp. Total Sistema = Temp.Temp. Total Sistema = Temp. AmbAmb. +. +
Levantamiento de Temperatura.Levantamiento de Temperatura.
Si la temperatura ambiente es mayor a 40Si la temperatura ambiente es mayor a 40°°C, seC, se
debe solicitar un motor especial al fabricante.debe solicitar un motor especial al fabricante.
1010°°C adicionales se permiten si el motor incluyeC adicionales se permiten si el motor incluye
detectores de temperaturas dentro de su bobinado.detectores de temperaturas dentro de su bobinado.

8. 8
PLACA DE CARACTERPLACA DE CARACTERÍÍSTICASSTICAS
En los estEn los estáándaresndares
NEMA e IEC lasNEMA e IEC las
placas indican laplacas indican la
clase de aislamientoclase de aislamiento
de la mde la mááquina.quina.
Algunas indican elAlgunas indican el
levantamientolevantamiento
permitido.permitido.

9. 9
Clases de aislamiento:Clases de aislamiento:
180180ººCC2525ººCC115115ººCC4040 ººCCCERRADOCERRADO
180180ººCC3030ººCC110110ººCC4040 ººCCABIERTOABIERTO
HH
155155ººCC2020ººCC9595ººCC4040 ººCCCERRADOCERRADO
155155ººCC2525ººCC9090ººCC4040 ººCCABIERTOABIERTO
FF
130130ººCC1515ººCC7575ººCC4040 ººCCCERRADOCERRADO
130130ººCC2020ººCC7070ººCC4040 ººCCABIERTOABIERTO
BB
105105ººCC1010ººCC5555ººCC4040 ººCCCERRADOCERRADO
105105ººCC1515ººCC5050ººCC4040 ººCCABIERTOABIERTO
AA
Temp. TotalTemp. Total
SistemaSistema
ToleranciaTolerancia
de puntode punto
calientecaliente
IncrementoIncremento
dede
temperaturatemperatura
Temp.Temp.
AmbAmb..
GradoGrado
ProtecciProteccióónn
Clase deClase de
aislamientoaislamiento
VidaVida úútil del aislamientotil del aislamiento..
- Las pruebas de vida
del aislamiento según la
IEEE establecen un mínimo
de 100.000 horas de vida.
- Estos valores se
reducen a la mitad por
cada 10°C de incremento
en la temperatura de
operación del motor.

10. 10
Efecto sobre el nEfecto sobre el núúcleo laminadocleo laminado
La limitaciLa limitacióón de lan de la
temperatura detemperatura de
levantamiento dellevantamiento del
motor influye en lamotor influye en la
vida del barniz devida del barniz de
naturaleza QUnaturaleza QUÍÍMICOMICO
ORGORGÁÁNICO queNICO que
aaííslan las lslan las lááminasminas
del ndel núúcleo unas decleo unas de
otras.otras.
Acelerado deterioro del aislamientoAcelerado deterioro del aislamiento
--En general, una operaciEn general, una operacióónn
libre de humedad y agenteslibre de humedad y agentes
contaminantes asegura unacontaminantes asegura una
larga vida del motor, enlarga vida del motor, en
especial del aislamiento.especial del aislamiento.
--Las propiedades originalesLas propiedades originales
de los aislantes se vende los aislantes se ven
disminuidas en presencia dedisminuidas en presencia de
agentes extraagentes extraññosos
--La escogencia del grado deLa escogencia del grado de
protecciproteccióónn es importantees importante
para asegurar la vidapara asegurar la vida úútiltil
del motor.del motor.

11. 11
Causas elCausas elééctricas:ctricas:
El aislamiento es diseEl aislamiento es diseññadoado
para una particularpara una particular
aplicaciaplicacióón. Sobre voltajes,n. Sobre voltajes,
bajo voltajes, des balancebajo voltajes, des balance
(p(péérdida de fase),rdida de fase),
cortocircuitos, voltajescortocircuitos, voltajes
transitorios excesivamentetransitorios excesivamente
altos puede provocar laaltos puede provocar la
ruptura del mismo.ruptura del mismo.
Efecto de los variadores deEfecto de los variadores de
velocidad sobre el aislamiento:velocidad sobre el aislamiento:
El uso del transistor, como elemento de switcheo,El uso del transistor, como elemento de switcheo,
aumentaumentóó en 10 veces la rapidez de respuesta deen 10 veces la rapidez de respuesta de
los equipos empleados alos equipos empleados añños atros atráás, esto results, esto resultóó
en un mejor desempeen un mejor desempeñño del motor, como sio del motor, como si
estuviera alimentado con una fuente senoidal.estuviera alimentado con una fuente senoidal.
Esto redujo significativamente el tamaEsto redujo significativamente el tamañño de loso de los
variadores.variadores.
Aparecieron nuevos problemas, como el estrAparecieron nuevos problemas, como el estrééss
en el aislamiento del motor. Resultando en fallasen el aislamiento del motor. Resultando en fallas
prematurasprematuras..

12. 12
Partes de un variador:Partes de un variador:
Onda de entradaOnda de entrada--salida:salida:
SINE WAVESINE WAVE
VOLTAGEVOLTAGE
VOLTAGEVOLTAGE
TIMETIME
INVERTER VOLTAGEINVERTER VOLTAGE
BUS VOLTAGEBUS VOLTAGE

13. 13
IGBTIGBT
El uso de losEl uso de los IGBTIGBT´´ss disminuydisminuyóó el ruidoel ruido
producido en los variadores antiguosproducido en los variadores antiguos
(Frecuencias portadoras hasta 3.5(Frecuencias portadoras hasta 3.5 khzkhz).).
Esto trajo otros problemas:Esto trajo otros problemas:
11-- El variador y el motor elevaron suEl variador y el motor elevaron su
temperatura de operacitemperatura de operacióón.n.
22-- Por los abruptos cambio de voltaje, losPor los abruptos cambio de voltaje, los
bobinados se someten a un Stress, quebobinados se someten a un Stress, que
puede dapuede daññarlo.arlo.
Cambios abruptos:Cambios abruptos:
La operaciLa operacióón de un motor con una variador den de un motor con una variador de
frecuencia es una condicifrecuencia es una condicióón mn máás severa para els severa para el
aislamiento.aislamiento.
La generaciLa generacióón de corrientes armn de corrientes armóónicas elevan lanicas elevan la
temperatura en los bobinados.temperatura en los bobinados.
El otro factor que aparece es la onda reflejada,El otro factor que aparece es la onda reflejada,
los cual es mlos cual es máás problems problemáático con distanciastico con distancias
entre motorentre motor--variador mayor a 15 metros yvariador mayor a 15 metros y
voltajes de alimentacivoltajes de alimentacióón de 480 VCA.n de 480 VCA.
Los picos de voltaje pueden llegar a 2 voltajeLos picos de voltaje pueden llegar a 2 voltaje
de salida.de salida.

14. 14
Ondas de salidaOndas de salida
ContinuaciContinuacióón:n:

15. 15
Causas mecCausas mecáánicas:nicas:
1.1. Excesivos arranquesExcesivos arranques
y paradas.y paradas.
2.2. Niveles altos deNiveles altos de
vibracivibracióón.n.
3.3. Deterioro deDeterioro de
rodamientosrodamientos
(Provocan fricci(Provocan friccióón).n).
4.4. SobrecargaSobrecarga
mecmecáánica del motor.nica del motor.
5.5. Otros.Otros.
Cantidad de arranques:Cantidad de arranques:
A= Máximo número de arranques por hora.
B= Tiempo en segundos entre arranques sucesivos.
4404.35003.710001.8250
2684.830046002200
975.91105.22202.6100
796.6905.81802.975
647.7726.81453.450
4810.9559.61204.820
4412.14810.71005.415
4114.24612.5926.210
3718.44216.3838.15
3334383075151
BABABAEN HP
6 POLOS4 POLOS2 POLOSPOTENCIA

16. 16
Ataque quAtaque quíímico:mico:
El efecto de vaporesEl efecto de vapores
corrosivos, polvo,corrosivos, polvo,
aceites (Grasas),aceites (Grasas),
agua, puede seragua, puede ser
determinante para ladeterminante para la
vida del aislamiento.vida del aislamiento.
Causas tCausas téérmicas:rmicas:
Que un motor opere enQue un motor opere en
condiciones de excesivocondiciones de excesivo
calor o frcalor o fríío pueden causaro pueden causar
expansiexpansióón o contraccin o contraccióónn
del aislamiento, lo quedel aislamiento, lo que
puede provocar lapuede provocar la
ruptura.ruptura.
A menos que la mA menos que la mááquinaquina
estestéé disediseññada paraada para
operacioperacióón intermitente, eln intermitente, el
efecto de sucesivosefecto de sucesivos
arranques y paros serarranques y paros seráá
acelerar el proceso deacelerar el proceso de
deterioro, o arranquesdeterioro, o arranques
severos.severos.

17. 17
MECMECÁÁNICOSNICOS
VibraciVibracióón y Choquen y Choque
MEDIO AMBIENTEMEDIO AMBIENTE
MECANISMOSMECANISMOS
QUQUÍÍMICOSMICOS
ELELÉÉCTRICOS (V)CTRICOS (V)
TTÉÉRMICOSRMICOS
Fallas de aislamiento:Fallas de aislamiento:
¿Qué Efectos ocasionan Degradación?
TemperaturaTemperatura
El VoltajeEl Voltaje
VibraciVibracióónn
¿¿ CCÓÓMO ?MO ?
+10°C REDUCE LA VIDA (50%)
+1% Desb. V REDUCE LA VIDA (10%)
AMPLITUD DE LA VIBRACIÓN
INCREMENTA LA ABRASIÓN
EXPONENCIALMENTE

18. 18
Falla 1: Corto entre vueltasFalla 1: Corto entre vueltas
Falla 2: Corto entre fasesFalla 2: Corto entre fases

19. 19
Falla 3: Corto tierra tipo 1Falla 3: Corto tierra tipo 1
Falla 4: Corto tierra tipo 2Falla 4: Corto tierra tipo 2

20. 20
Falla 5: Corto por alto voltajeFalla 5: Corto por alto voltaje
Falla 6: PFalla 6: Péérdida de faserdida de fase

21. 21
Falla 7: SobrecargaFalla 7: Sobrecarga
Normas de seguridad:Normas de seguridad:
Trabajo: Es el resultado de laTrabajo: Es el resultado de la
acciaccióón de las personas quen de las personas que
transforman o realizantransforman o realizan
modificaciones en lamodificaciones en la
naturaleza para satisfacernaturaleza para satisfacer
sus necesidadessus necesidades
PRODUCTIVIDADPRODUCTIVIDAD
CALIDADCALIDAD
SEGURIDADSEGURIDAD

22. 22
Seguridad ocupacionalSeguridad ocupacional
FACTORES DE RIESGO
ELECTRICO
El peligro eléctrico puede
dar lugar a choques
eléctricos, quemaduras o
electrocuciones y se origina
por el contacto directo con
electricidad, pudiendo ser
por una puesta accidental
de la corriente o
relacionados con
cortocircuitos o
sobrecargas.
Prueba de AislamientoPrueba de Aislamiento
Es una prueba cuantitativa. Obtenemos unaEs una prueba cuantitativa. Obtenemos una
medicimedicióón llamada RESISTENCIA DEn llamada RESISTENCIA DE
AISLAMIENTO. Esta es funciAISLAMIENTO. Esta es funcióón del tipo yn del tipo y
condicicondicióón del material aislante.n del material aislante.
El voltaje de prueba es aproximadamente elEl voltaje de prueba es aproximadamente el
de operacide operacióón normal.n normal.
Voltaje de prueba (IEEE Std. 43Voltaje de prueba (IEEE Std. 43--2000):2000):
-- <1000 VCA<1000 VCA 500 VDC500 VDC
-- 10001000--2500 VCA2500 VCA 500500--1000 VDC1000 VDC
-- 25012501--5000 VCA5000 VCA 10001000--2500 VDC2500 VDC
-- 50015001--12000 VCA12000 VCA 25002500--5000 VDC5000 VDC

23. 23
MeggerMegger::
La medición se toma en 60
segundos, luego de
alcanzar el valor del
voltaje de prueba.
Puede realizarse en el
panel de arrancadores. Si
el valor obtenido no es
satisfactorio se debe
hacer directamente en la
caja del motor.
ElEl MeggerMegger……

24. 24
Componentes de la corriente:Componentes de la corriente:
La resistencia de aislamientoLa resistencia de aislamiento
se obtiene:se obtiene:
IRIR = V / I,= V / I,
--V es el voltaje de prueba delV es el voltaje de prueba del
instrumentoinstrumento..
--I es la corriente que circulaI es la corriente que circula
por medio del aislamiento.por medio del aislamiento.
--I se puede separar en variosI se puede separar en varios
componentes:componentes:
IItotaltotal==IIfugafuga+I+ICapacitanciaCapacitancia ++ IIAbsorciAbsorcióónn
Componentes de I:Componentes de I:
--LaLa I de FugaI de Fuga es constante en el tiempo. Esta corrientees constante en el tiempo. Esta corriente
pasa a travpasa a travéés del material aislante. La presencia des del material aislante. La presencia de
humedad, aceite o suciedad aumenta su intensidad.humedad, aceite o suciedad aumenta su intensidad.
--LaLa I de CargaI de Carga CapacitivaCapacitiva es debida a la geometres debida a la geometrííaa
propia del bobinado, usualmente no afecta la medicipropia del bobinado, usualmente no afecta la medicióón den de
aislamiento por que desaparece en los primeros 60aislamiento por que desaparece en los primeros 60
segundos.segundos.

25. 25
ContinuaciContinuacióónn……
I de Absorción o corriente de polarización es
afectada por dos fenómenos.
- La polarización de las moléculas de los
materiales de impregnación (Barniz), que tienden
a reorientarse en presencia del campo eléctrico.
Debido a las fuerzas moleculares este proceso
demora varios minutos.
- El movimiento de electrones a través de
los materiales de aislamiento, los que usualmente
son detenidos en las capas exteriores.
Los materiales modernos de aislamiento tienen
corrientes de absorción bajas.
MeggerMegger::
InterpretaciInterpretacióón de los datos segn de los datos segúúnn
EstEstáándar IEEE 43ndar IEEE 43--2000 (402000 (40°°C T. Amb.):C T. Amb.):
Mayoría de motores bobinado aleatorio y
preformado de menos de 1 kV.
5
Mayoría de DC armaduras y motores AC
bobina preformada hechos después de
1970.
100
Mayoría de motores hechos antes de
1970, y otros no descritos abajo.
kV + 1
Equipo en pruebaMínimo valor
esperado M Ω

26. 26
DiferentesDiferentes
puntos depuntos de
medicimedicióónn
Efecto de la temperatura:Efecto de la temperatura:
La temperatura afecta directamente elLa temperatura afecta directamente el
valor obtenido de resistencia devalor obtenido de resistencia de
aislamiento .aislamiento .
La resistencia de aislamiento cambiaLa resistencia de aislamiento cambia
inversamente con la temperatura. Lainversamente con la temperatura. La
resistencia baja cuando su temperaturaresistencia baja cuando su temperatura
aumenta.aumenta.
En los aislantes, un incremento en laEn los aislantes, un incremento en la
temperatura aumenta la energtemperatura aumenta la energíía ta téérmica yrmica y
se liberan cargas adicionales quese liberan cargas adicionales que
conducen, con esto se reduce laconducen, con esto se reduce la
resistencia. Todos los componentes de laresistencia. Todos los componentes de la
corriente I se ven afectados, menos la I decorriente I se ven afectados, menos la I de
Carga Capacitiva.Carga Capacitiva.

27. 27
CorrecciCorreccióón de temperatura:n de temperatura:
FFóórmula de correccirmula de correccióónn
La correcciLa correccióón puede ser hecha usando la ecuacin puede ser hecha usando la ecuacióón:n:
RcRc==KtKt ** RtRt
Donde:Donde:
RcRc=Resistencia de aislamiento corregida a 40=Resistencia de aislamiento corregida a 40°°CC..
RtRt=Resistencia de aislamiento medida a una=Resistencia de aislamiento medida a una
temperatura T.temperatura T.
KtKt=factor de correcci=factor de correccióónn
KtKt=(0.5)=(0.5)(40-T)/10
Ejemplo:Ejemplo: 100 M100 MΩΩ a 30a 30°°C, corregirlo a 40C, corregirlo a 40°°C.C.
RcRc=100 M=100 MΩΩ * (0.5)* (0.5) (40-30)/10
RcRc=100 * (0.5)=100 * (0.5) 10/10 = 100*0.5=50= 100*0.5=50 MMΩΩ a 40a 40°°CC
RecordemosRecordemos……
Estimación de la temperatura del bobinado:
Th=[ (Rh/Rc) x (K+Tc) ] – K
Th es la temperatura luego de alcanzar el equilibrio
térmico.
Tc es la temperatura antes de operar.
Rh resistencia óhmica luego de alcanzar el equilibrio
térmico.
Rc resistencia óhmica antes de operar.
K es una constante, para el cobre de 234.5

28. 28
Para medir resistencias bajas:Para medir resistencias bajas:
Se usa el mSe usa el méétodo de 4 puntas:todo de 4 puntas:
2 amp

29. 29
MMéétodo de 4 puntas:todo de 4 puntas:
Ejemplo grEjemplo grááfico:fico:
Medida vs. Corregida Resistencia de
Aislamiento
0
200
400
600
800
1000
1200
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Medición
Megaohms
MEDIDA
CORREGIDA

30. 30
Prueba de aislamiento porPrueba de aislamiento por
incremento de voltajeincremento de voltaje
-Se espera que al
incrementar el voltaje la
corriente también aumente,
permaneciendo la resistencia
de aislamiento prácticamente
constante.
-Cualquier desviación podría
significar defectos en el
aislamiento.
-En bajos voltajes es posible
no observar defectos.
-Con el incremento del
voltaje se puede alcanzar el
punto donde la ionización
inicie y la resistencia tiende a
caer.
Prueba de HiPrueba de Hi –– Pot (Alto potencial)Pot (Alto potencial)
Es una prueba cualitativa que indica si el aislamientoEs una prueba cualitativa que indica si el aislamiento
pasa o no pasa a un voltaje determinado, muypasa o no pasa a un voltaje determinado, muy
usado en control de calidad.usado en control de calidad.
Es una herramientaEs una herramienta úútil para probar la resistencia detil para probar la resistencia de
aislamiento a tierra.aislamiento a tierra.
Los estLos estáándares NEMA MGndares NEMA MG--1 e IEEE 431 e IEEE 43--20002000
recomiendan los siguientes voltajes de prueba:recomiendan los siguientes voltajes de prueba:
1.1.V prueba 1V prueba 1 = 2 x V= 2 x V operacioperacióónn + 1000+ 1000
2.2.ParaPara motoresmotores nuevosnuevos yy rebobinadosrebobinados::
V prueba 2V prueba 2 = V= V pruebaprueba 1 x ( 1.21 x ( 1.2 óó 1.7 )1.7 )

31. 31
ÍÍndice de polarizacindice de polarizacióón PIn PI
--La prueba del INDICE DE POLARIZACILa prueba del INDICE DE POLARIZACIÓÓN (PI) ayuda aN (PI) ayuda a
determinar ladeterminar la condicicondicióónn deldel aislamientoaislamiento..
PI= IR @ 10 min. / IR @ 1 min.PI= IR @ 10 min. / IR @ 1 min.
--Mide el tiempo requerido por lasMide el tiempo requerido por las molmolééculasculas del aislamientodel aislamiento
para polarizar (Alinearse) y resistir el flujo de corriente.para polarizar (Alinearse) y resistir el flujo de corriente.
--La primera figura muestra las molLa primera figura muestra las molééculas desorientadas. Alculas desorientadas. Al
aplicar voltaje las molaplicar voltaje las molééculas se orientan para evitar el flujoculas se orientan para evitar el flujo
de corriente.de corriente.
--Aplicable a motores 150HP o mAplicable a motores 150HP o máás.s.
ÍÍndice de polarizacindice de polarizacióónn

32. 32
AbsorciAbsorcióón dieln dielééctrica:ctrica:
Motores menores a 150 HP conviene hacer estaMotores menores a 150 HP conviene hacer esta
prueba:prueba:
AD= IR @ 60AD= IR @ 60 segseg. / IR @ 30. / IR @ 30 segseg..
TambiTambiéén recomiendan hacerla a 3n recomiendan hacerla a 3 minmin/1 min/1 min
ConCon estaesta pruebaprueba sese obtieneobtiene::
CondiciCondicióónn deldel estadoestado del aislamiento.del aislamiento.
DetecciDeteccióónn dede humedadhumedad..
EsEs ffáácilcil dede hacerhacer con uncon un meggermegger..
SiSi en laen la medicimedicióónn de aislamiento se obtiene un valorde aislamiento se obtiene un valor
mayor que 5000mayor que 5000 MohmMohm, el IP o AD no es necesario, el IP o AD no es necesario
seguir con la prueba.seguir con la prueba.
InterpretaciInterpretacióón:n:
> 1.7> 1.7EXCELENTEEXCELENTE3.0 a 4.03.0 a 4.0BUENOBUENO
> 4.0> 4.0EXCELENTEEXCELENTE
1.4 a 1.61.4 a 1.6MINIMOMINIMO
ACEPTABLEACEPTABLE
2.0 a 2.92.0 a 2.9MINIMOMINIMO
ACEPTABLEACEPTABLE
1.25 a 1.31.25 a 1.3CUESTIONABLECUESTIONABLE1.5 a 1.91.5 a 1.9CUESTIONABLECUESTIONABLE
1.1 a 1.241.1 a 1.24POBREPOBRE1 a 1.41 a 1.4POBREPOBRE
< 1.1< 1.1PELIGROPELIGRO< 1.0< 1.0PELIGROPELIGRO
AbsorciAbsorcióón dieln dielééctricactrica
(AD)(AD)
IndiceIndice de Polarizacide Polarizacióónn
(PI)(PI)

33. 33
PRECAUCIONES:PRECAUCIONES:
Las pruebas de IP o AD son difíciles de usar. Antes
de condenar un motor debido a esta pruebas se
debe tenerse claro:
1- Los materiales aislantes polarizan o no?
2- Está contaminado el motor: Agua, sucio,
aceite, químicos, etc.
3- La prueba la estamos realizando en el panel
de arrancadores o directamente en el motor.
Pruebas de impulso:Pruebas de impulso:
Se basa en el principio
de comparación de dos
impedancias.
se descarga el voltaje
acumulado en un
condensador a través
del bobinado en prueba.
Esto produce un impulso
de voltaje que crece
rápido y decae rápido.
Los equipos de impulso
envían pulsos sucesivos
y muestran en las
pantallas cómo decaen.

34. 34
Ejemplo de pruebaEjemplo de prueba
ImpulsoImpulso
La longitud de ondaLa longitud de onda
es aprox.:es aprox.:
TT αα √√LC, donde L es laLC, donde L es la
inductancia delinductancia del
bobinado y C labobinado y C la
capacitancia.capacitancia.
Pero LPero L αα NN²²,, asasíí TT αα N,N,
donde N es el ndonde N es el núúmeromero
de vueltas de lade vueltas de la
bobina en prueba.bobina en prueba.
Cuando bobinasCuando bobinas
adyacentes seadyacentes se
cortocircuitan, elcortocircuitan, el
nnúúmero de vueltas semero de vueltas se
reduce, entonces elreduce, entonces el
perperííodo se reduce.odo se reduce.

35. 35
Otros resultados:Otros resultados:
Corto a tierra
Bueno
Programas de mantenimientoProgramas de mantenimiento
Un valor medido de aislamiento no da muchaUn valor medido de aislamiento no da mucha
informaciinformacióón. Mn. Máás bien se debe hablar des bien se debe hablar de
TENDENCIAS en el tiempo.TENDENCIAS en el tiempo.
El procedimiento debe ser:El procedimiento debe ser:
Medir y anotar el valor de temperatura delMedir y anotar el valor de temperatura del
bobinado en prueba para hacer la correccibobinado en prueba para hacer la correccióón.n.
Medir y anotar la resistencia de aislamiento.Medir y anotar la resistencia de aislamiento.
Graficar Resistencia VS tiempo (Se puedeGraficar Resistencia VS tiempo (Se puede
hacer cada 6 seis meses).hacer cada 6 seis meses).
AnAnáálisis: Una calisis: Una caíída consecutiva de lada consecutiva de la
resistencia puede indicar que el aislamientoresistencia puede indicar que el aislamiento
estestáá por dapor daññarse.arse.

36. 36
CaCaíída de la fuerza dielda de la fuerza dielééctricactrica
ProgramaPrograma dede mantenimientomantenimiento::
Nivel aislamiento motor bomba 1 CCM
0
200
400
600
800
1000
1200
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00
Mes de prueba
Mohms

37. 37
EvoluciEvolucióón de las lecturasn de las lecturas
Off Line
Prueba Estándar Qué mido? Qué aplico? Qué obtengo?
Resistencia con IEEE 92 Balance resistivo Automático Diferencias < 5-10%
puente Kelvin Corto franco
Aislamiento IEEE 43-2000 Salud del aislamiento 500VDC para motor < 1000VCA Mohm=1+KV, mínimo
con Megger EASA AR-100 Contaminación @1 min. Debe corregirse por 100Mohm, mínimo
temperatura
Indice Polarización IEEE 43-2000 Deterioro y humedad 500VDC para motor < 1000VCA PI>2
Absorción dieléctrica EASA AR-100 PI=R(10´)/R(1´) AD>1.6
AD=R(60s)/R(30s)
Hi Pot IEEE 95-1977 Rigidez dieléctrica entre 2*V + 1000 Pasa/No Pasa
EASA AR-100 bobinas y masa
NEMA MG-1
Impulso IEEE 522-1992 Rigidez dieléctrica entre 2*V + 1000 Coincidencia de ondas
EASA AR-100 vueltas (Fases, grupos,
NEMA MG-1 bobinas)
IEC 34-15
Resumen pruebas de aislamiento

38. 38
Pensamiento FinalPensamiento Final
LA MEJORLA MEJOR
RECOMPENSARECOMPENSA
POR UNPOR UN
TRABAJOTRABAJO
BIEN HECHO,BIEN HECHO,
ES HABERLOES HABERLO
HECHO.HECHO.