LABORATORIO N 04MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ELECTRICO I. Objetivos

Estudiar y aplicar los conocimientos tericos para la correcta utilizacin del probador de aislamiento en equipos e instalaciones elctricas.

II. Marco terico

La medicin resistencia de aislamiento de los conductores de una instalacin elctrica sirve para garantizar que existe ningn cortocircuito antes de energizar definitivamente la instalacin.

Cuando los electricistas introducen los cables dentro de los tubos conduit, se pueden producir desgarres accidentales en el aislamiento de los conductores. Por eso es necesario realizar la prueba de resistencia de aislamiento a los conductores elctricos al finalizar la instalacin. En algunos pases esta prueba es obligatoria antes de contratar el servicio de una compaa suministradora de energa elctrica. En estos casos, tanto la instalacin elctrica como sus respectivas pruebas las realizan electricistas certificados y registrados ante las autoridades correspondientes que verifican que la instalacin elctrica se realice de acuerdo a las Normas establecidas y que se realicen las pruebas necesarias, pero esto slo ocurre a nivel comercial o industrial; en las instalaciones de las viviendas no existe tal requerimiento, con las consecuencias que esto implica: Nadie nos garantiza que la instalacin de la vivienda se haya realizado cumpliendo la norma ni se suelen realizar las pruebas finales correspondientes.

La prueba de resistencia de aislamiento se debe realizar hasta que todos los elementos que constituyen la instalacin elctrica estn conectados. Ningn aparato electrodomstico debe estar conectado a los receptculos, los apagadores deben estar en posicin de encendido, pero ninguna lmpara debe estar colocada en los portalmparas y la instalacin elctrica debe estar desenergizada.

Cuando se realiza la prueba de resistencia de aislamiento se aplica una corriente directa al elemento que se va a medir y generalmente se le llama Megmetro o Megger.

Los parmetros que se deben considerar en la prueba son:1. La Tensin aplicada debe ser de500 volts de corriente directa.2. La prueba debe durar al menos un minuto.Cuando se realiza la prueba, se deber seleccionar la tensin que se debe aplicar a los conductores del circuito elctrico, en esta caso se selecciona una tensin de 500 VCD; una de las puntas de prueba se conecta al conductor del circuito derivado bajo prueba, justo donde comienza el conductor en el borne inferior del interruptor termo magntico respectivo en el interior del centro de carga. La otra punta de prueba se conecta al conductor de puesta a tierra o a la barra de neutros que se encuentra en el mismo centro de carga.

Se aplica la tensin durante un minuto, si elMegger indica un valor en megaohmios significa que el conductor est en buen estado.

Si el Megger indica 0 ohmios, significa que el conductor bajo prueba tiene una falla, es decir, que puede tener contacto con el conductor de puesta a tierra, o con alguna tubera o gabinete metlico que est puesto a tierra y en caso de que se energice podra causar un cortocircuito. Por lo tanto, este conductor debe revisarse o reemplazarse antes de conducir energa elctrica.

Realizar esta prueba nicamente con el multmetro es prcticamente imposible, ya que, aunque es capaz de hacer medicionesde resistencia en ohmios,no es capaz de suministrar la tensin de 500V de corriente directa que se necesita para la prueba. Sin embargo, el aparato cuenta con la posibilidad de integrar un dispositivo adicional que subsana esta deficiencia como es el caso del Megmetro. Una tabla para tensiones recomendadas.

Ejemplos de medicin de aislamiento

III. Parte experimental

Elementos a utilizar

Probador de aislamiento (Megmetro) Motor elctrico trifsico Transformador monofsico de 1000 VA 380/220 V

Procedimiento de ejecucin

Ubicar e identificar los terminales de prueba del probador de aislamiento. Verificar el estado de operacin del equipo. Mediante el procedimiento descrito en el marco terico realizar mediciones de aislamiento a un transformador.

Resistencia de aislamiento [M]

AT CarcazaBT CarcazaAT - BT

Mediante el procedimiento descrito en el marco terico realizar mediciones de aislamiento a un motor trifsico.

Resistencia de aislamiento [M]

U-CarcazaV-CarcazaW-CarcazaU VV WW U

Medir el aislamiento de una instalacin elctrica. (con la instalacin fuera de servicio)

Resistencia de aislamiento [M]

TomacorrientesIluminacin

A BA TierraB TierraA BA TierraB Tierra

200020002000200020002000

IV. Cuestionario

1. Qu es la resistencia de aislamiento?

Una prueba de resistencia del aislamiento mide la resistencia que presenta un material de aislamiento al flujo de corriente que se genera al aplicar un voltaje CC. El potencial CC se aplica normalmente entre los conductores que transportan la corriente y la tierra. Esta prueba generalmente se realiza en un producto luego de que se fabrica, instala o repara. Tambin se realiza comnmente como una prueba de rutina de mantenimiento en productos, tales como motores o generadores, y puede ayudar a predecir si el producto fallar.

2. Explique el procedimiento para la medicin de la resistencia de aislamiento en forma general.

La maquina que va ser sometida a prueba se debe estar inoperativa y sin ningn tipo de conexin una fuente de tensin. La instalacin elctrica debe estar desconectado de la red de suministro elctrico y se debe de desconectar todo tipo de cargas a la instalacin (luminarias, artefactos elctricos, etc.) Se debe tener buen contacto con las pinzas del Megmetro con la carcaza del motor.

3. Cmo se puede saber en qu condiciones esta el aislamiento si la instalacin est en funcionamiento?

Una forma de saber el aislamiento de una instalacin seria midiendo las corrientes e fuga, esto se realizara con un ampermetro midiendo la corriente que ingresa y la que retorna a la red, estas corrientes si no hay fuga debera ser igual, en caso de fuga las corrientes van a variar, este mtodo no es muy exacto solo seria para referencia.

Otra manera seria poniendo en la instalacin elctrica un interruptor diferencial que este detecta corrientes de fuga pero si hubiera una fuga este se accionaria constantemente.

4. En qu consiste la prueba de ndice de polarizacin?

Son las mediciones basadas sobre la influencia del tiempo de aplicacin de la tensin de ensayo, se efectan dos lecturas a 1 y a 10 minutos respectivamente. La ratio sin dimensin de la resistencia de aislamiento a 10 minutos sobre la de un 1 minuto se llama ndice de Polarizacin (PI) y permite definir la calidad del aislamiento. La recomendacin IEEE 43-2000 "Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery" define el valor mnimo del ndice de polarizacin PI para mquinas rotativas AC y DC de clase de temperatura B, F y H en 2,0.

De forma general, un ndice PI superior a 4 es seal de un aislamiento excelente mientras que un ndice inferior a 2 indica un problema potencial. Cabe destacar que el mtodo de medida mediante lectura del ndice de polarizacin es apropiado para el control de los circuitos aislantes slidos; por consiguiente, no se recomienda para equipos de tipo transformadores de aceite para los que dara resultados dbiles incluso en situaciones de buenas condiciones de aislamiento.

PI = Raislamiento a 10 minutos / Raislamiento a 1 minuto

5. Cul es el principio de funcionamiento de un Megmetro?

El meghmetro consta de dos partes principales, un generador de corriente continua de tipo magneto-elctrico, movido generalmente a mano (manivela) o electrnicamente (Meghmetro electrnico), que suministra la corriente para llevar a cabo la medicin, y el mecanismo del instrumento por medio del cual se mide el valor de la resistencia que se busca. Son dos imanes permanentes rectos, colocados paralelamente entre si. El inducido del generador, junto con sus piezas polares de hierro, est montado entre dos de los polos de los imanes paralelos, y las piezas polares y el ncleo mvil del instrumento se sitan entre los otros dos polos de los imanes. El inducido del generador se acciona a mano, regularmente, aumentndose su velocidad por medio de engranajes. Para los ensayos de resistencia de aislamiento, la tensin que ms se usa es la de 500 voltios, pero con el fin de poder practicar ensayos simultneos a alta tensin, pueden utilizarse tensiones hasta 2500 voltios, esto de acuerdo al voltaje de operacin de la mquina bajo prueba.

6. En qu consiste la prueba puntual de aislamiento Spot y porque es importante realizarla?

La prueba de lectura puntual (spot) es la ms simple de todas las pruebas de aislamiento y la ms asociada con los probadores de aislamiento de voltaje ms bajo. El voltaje de prueba se aplica por un periodo corto especfico de tiempo (generalmente 60 segundos puestos que usualmente cualquier corriente de carga capacitiva decaer en este tiempo) y luego se toma una lectura. La lectura se puede comparar con las especificaciones mnimas de la instalacin. A menos que el resultado sea catastrficamente bajo, se usa mejor cuando tienda hacia los valores obtenidos previamente Sin embargo, la resistencia de aislamiento es altamente dependiente de la temperatura y por tanto los resultados deben corregirse a una temperatura normal, generalmente 40 C, una buena regla de dedo es que por cada 10 C de incremento en la temperatura la corriente se dobla (la resistencia se reduce a la mitad). La clave para hacer vlida la prueba de lectura puntual (spot) es consistente con mantener el tiempo, mantener el registro efectivo, y la tendencia de los resultados.

Algunas recomendaciones:

7. Qu se debe de hacer despus de la medicin de la resistencia de aislamiento con el equipo medido? Explique con detalle.

Se debe esperar un tiempo para la descarga del Megmetro, en algunas ocasiones tambin se deber aterrar el equipo si la tensin de prueba fue demasiada alta, esto para evitar posibles corrientes de paso al personal que manipule este equipo.

8. En qu condiciones se encuentra el nivel de aislamiento del transformador probado? Su aislamiento es el correcto para un buen funcionamiento? Explique.

En transformador se encuentra en buenas condiciones ya que el valor es muy alto tanto entre los devanados y la carcaza. Como el valor fue infinito se procedi a a hacer un prueba de continuidad para verificar el estado de los devanados

9. En qu condiciones se encuentra el nivel de aislamiento del motor probado? Su aislamiento es el correcto para un buen funcionamiento? Explique.

El motor elctrico probado, se encuentra en buenas condiciones se tiene una valor muy elevado de resistencia, tambin se procedi a hacer la prueba de continuidad en los devanados.

10. La resistencia de aislamiento de la instalacin elctrica probada es el correcto para un buen funcionamiento? Explique.

Las mediciones en la instalacin elctrica fueron muy buenas alrededor de los 2000 M, tanto entre los conductores A y B, como al de tierra.V. Observaciones

Se debe considerar los terminales del Megmetro, al momento de hacer la prueba de conductor y tierra en una instalacin se debe procurar conectar la salida del Megmetro (lnea) al conductor no a la tierra. Se pudo observar que el Megmetro tiene diferentes salidas de tensin, utilizaremos la ms adecuada. Debemos asegurarnos de hacer un buen contacto con la carcaza del motor al hacer la prueba de aislamiento. No se debe procurar tocar los terminales del Megmetro cuando este est operando.

VI. Conclusiones

Con la prueba de aislamiento podemos asegurar la confiabilidad de una instalacin elctrica. La prueba de aislamiento nos ayuda a determinar el buen estado de las mquinas elctricas. Con la ayuda de la prueba de aislamiento podemos dar una planificacin de mantenimiento a las maquinas elctricas. Con la ayuda del Megmetro podemos determinar las fugas de corrientes en una instalacin elctrica. Cuando el Megmetro marque infinito no significa que la instalacin este bien, tal vez sea necesario hacer la prueba de continuidad, par saber el estado de los conductores.

VII. Bibliografa

Laboratorio de Medidas Elctricas Ing. Efran Quispe. Curso de Medidas Elctricas Ing. Gerson De la Torre. http://www.asresearch.com/es-mx/support/faqs/insulation-resistance.aspx http://www1.frm.utn.edu.ar/medidase1/practicos/medida_de_resistencia.pdf http://es.wikipedia.org/wiki/Meg%C3%B3hmetro

LABORATORIO DE MEDIDAS ELECTRICAS Laboratorio N 3: DISEO, AMPLIACION Y CONSTRUCCION DE UN VOLTIMETRO DE DCDocente: Alumno: CUI: Ingeniera Elctrica