Materiales Aislantes

Definiciones

CONCEPTOS GENERALES

Se denomina aislante eléctrico a toda

sustancia de tan baja conductividad

eléctrica que el paso de la corriente a

través de ella puede ser despreciado.

La pequeña corriente que pasa a través del

aislante se denomina corriente de fuga.

Sustancia de tan bajo valor de conductividad eléctrica, que si se aplica una

corriente a través del mismo esta puede ser despreciada.

Teoría de bandas

Circuito equivalente de un dieléctrico

C representa la permitancia.

R1 representa la pérdida por absorción de corriente del

dieléctrico.

R2 representa la componente ohmica de la corriente de fuga.

Estos parámetros no son constantes, varían según

temperatura, frecuencia y tensión aplicada.

Aislante

Funciones de los aislantes

Aíslan eléctricamente

conductores entre sí y estos

con tierra.

Alteran los campos

eléctricos que lo atraviesan.

Actúan como elementos

estructurales, soportes.

PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES

1) Resistencia de aislamiento.

2) Rigidez dieléctrica.

3) Constante dieléctrica.

4) Factor de pérdidas dieléctricas.

5) Factor de potencia.

6) Resistencia al arco.

PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES

1) Peso especifico.

2) Porosidad.

3) Higroscopicidad.

PROPIEDADES TERMICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES

1) Calor especifico.

2) Conductividad térmica.

3) Inflamabilidad.

4) Temperatura de seguridad.

PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES

1) Resistencia al ozono

2) Resistencia a la luz solar

3) Resistencia a los ácidos y a los álcalis.

4) Resistencia a los aceites.

PROPIEDADES MECANICAS

1) Resistencia a la traccion

2) Resistencia a la compresion

3) Resistencia a la flexion

4) Resistencia a la cortadura

5) Resistencia al choque

6) Dureza

7) Limite elastico

8) Maquinabilidad

Propiedades eléctricas

• Resistencia al aislamiento

• Constante Dieléctrica

• Rigidez Dieléctrica

• Factor de Pérdidas Dieléctricas

• Factor de Potencia

• Resistencia de Arco

Superficial

Transversal

= C/Co

Kv / cm

Tg

Cos

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

• LA RESISTENCIA QUE OPONE AL

PASO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA

MEDIDA EN LA DIRECCIÓN EN QUE

DEBA ASEGURARSE EL AISLAMIENTO

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.

SUPERFICIAL

• la resistencia que ofrece la sup. del

material al paso de la corriente cuando se

aplica una tensión entre dos zonas de

dicha sup.

–M / cm2

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

TRANSVERSAL (VOLUMETRICA)

• la resistencia que opone el material al paso

de la corriente cuando se aplica una tensión

entre dos de sus caras.

][2

cm

cm

l

sRv

FACTORES QUE AFECTAN

• RESISTENCIA DE AISLAMIENTO SUPERFICIAL

–Forma

–Limpieza

–Pulido.

FACTORES QUE AFECTAN

• RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

TRANSVERSAL

–Temp.

–Valor de la Tensión aplicada

–Tiempo de aplicación de la tensión

–Humedad,

–Espesor.

IRAM 2325

Componentes de la corriente total

que toma una aislación

RIGIDEZ DIELÉCTRICA

• Propiedad a oponerse a la perforación por

corriente.

• Umax sin que se perfore para un dado

espesor de la pieza.

KV/ mm

–Depende del espesor

TEMPERATURA LÍMITE

• Hasta esa temperatura la RIGIDEZ

DIELÉCTRICA es independiente de la

temperatura.

• -50 a +50 ºc

• Mat cerámicos +500ºc

Mecanismos de Ruptura de

dieléctricos

• Ruptura Intrínseca

• Perforación Electrotérmica

• Ruptura por Descargas Parciales

Constante Dieléctrica

= C/Co

La relación entre la capacidad de un condensador

que emplea como dieléctrico el material considerado

y la capacidad del mismo condensador empleando

como dieléctrico el vacío.

CAPACITORES CABLES

ÁNGULO DE

PÉRDIDAS

.tan

V

I

COS

ÁNGULO DE

DESFASAJE

Propiedades eléctricas

Factor de Pérdidas Dieléctricas

Tg

•CONSTITUYE UN CRITERIO PARA MEDIR LA

PÉRDIDA DE POTENCIA POR CALENTAMIENTO

DE LOS AISLAMIENTOS.

•MEDIDA DE LA CAPACIDAD DE GENERACIÓN

DE CALOR POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL

MATERIAL AISLANTE.

Propiedades eléctricas

Factor de Potencia

• COSENO DEL ÁNGULO DE DESFASAJE ENTRE

LA TENSIÓN Y LA CORRIENTE QUE ATRAVIESA

EL AISLANTE

Cos

Cos =P / U.I

Propiedades eléctricas

Resistencia de Arco • TIEMPO QUE UN MATERIAL AISLANTE ES

CAPAZ DE RESISTIR LOS EFECTOS

DESTRUCTIVOS DE UN ARCO ANTES DE

INUTILIZARSE

– CAMINO CARBONIZADO (ORGÁNICOS)

– AGRIETAMIENTO (INORGÁNICOS)