Prueba de resistencia de aislamiento e 铆ndice de polarizaci贸n

<p style=”text-align: justify;”>Megger es un dispositivo el茅ctrico que se utiliza para medir la resistencia de aislamiento realizando una prueba de resistencia de aislamiento (prueba IR). B谩sicamente, Megger inyecta un alto voltaje de CC a trav茅s del aislador y la tierra debido a que la corriente de fuga fluye a trav茅s del aislador hacia la tierra. Al medir esta corriente de fuga, Megger calcula la resistencia de aislamiento.

Suponga que el voltaje de CC aplicado por el Megger = V

Y corriente de fuga a trav茅s del aislador = I

Por lo tanto, de la Ley de Ohm,

Resistencia de aislamiento = V/I ohm

Un Megger t铆pico se muestra en la figura a continuaci贸n.

Los meg贸hmetros son generalmente de capacidad nominal de 500 V, 2,5 kV y 5 kV. En Megger moderno, como se muestra en la figura anterior, se puede seleccionar este rango. 500 V se utiliza para medir la resistencia de aislamiento del cable de control para aislador que puede soportar hasta 1,1 kV de tensi贸n. Para transformadores de alto voltaje/m谩quinas o equipos de alto voltaje, se selecciona el rango de 5 kV para realizar la prueba de resistencia de aislamiento. Megger tiene la disposici贸n de leer directamente la resistencia de aislamiento durante la prueba de resistencia de aislamiento.

Se supone que todos los aisladores son condensadores puros que tienen muy poca capacitancia para tomar la corriente de carga m铆nima. Cuando un aislador est谩 conectado a trav茅s de un voltaje de CC, toma corriente de fuga. La corriente de fuga se puede dividir en los siguientes tipos:

路 Corriente de carga capacitiva

路 Corriente Resistiva o Conductiva

路 Corriente de fuga superficial

路 Corriente de polarizaci贸n.

Índice de contenidos

Corriente de carga capacitiva:

Cuando se aplica un voltaje de CC a trav茅s del aislador, debido a su naturaleza diel茅ctrica, habr谩 una alta corriente de carga inicial a trav茅s del aislador de l铆nea a tierra. Aunque esta corriente decae exponencialmente y se vuelve cero. Generalmente esta corriente existe durante los 10 segundos iniciales de la prueba. Pero tarda casi 60 segundos en descomponerse por completo. Es por eso que siempre se recomienda hacer una prueba de resistencia de aislamiento o Megger al menos durante 1 minuto, ya que se demuestra que la corriente de carga se vuelve cero despu茅s de 1 minuto. Por lo tanto, despu茅s de 1 minuto, la corriente de fuga medida por Megger no incluir谩 la corriente de carga debido a la capacitancia del aislador.

Corriente resistiva o conductiva:

Esta corriente es de naturaleza puramente conductiva, fluye a trav茅s del aislador como si el aislador fuera puramente resistivo. Este es el flujo directo de electrones. Todo aislador debe tener esta componente de corriente el茅ctrica. La corriente de fuga resistiva o conductiva a trav茅s del aislador ser谩 mayor si la humedad y la contaminaci贸n en el aislador son altas.

El componente resistivo o conductor de la corriente de fuga del aislador permanece constante durante toda la prueba.

Corriente de fuga superficial:

Debido al polvo, la humedad y otros contaminantes en la superficie del aislador, existe un peque帽o componente de corriente de fuga a trav茅s de la superficie exterior del aislador. Por lo tanto, antes de realizar una prueba de resistencia de aislamiento o Megger, el aislador debe limpiarse adecuadamente para eliminar el componente de fuga superficial de la corriente de fuga.

Corriente de polarizaci贸n:

Debido a la presencia de impurezas y humedad en el aislador, el aislador se vuelve de naturaleza polar. Por lo tanto, cuando aplicamos un alto voltaje de CC a trav茅s del aislador, las mol茅culas polares, es decir, el dipolo, intentan alinearse en la direcci贸n del campo el茅ctrico. Durante el per铆odo en que las mol茅culas intentan alinearse a lo largo del campo el茅ctrico, una corriente fluir谩 a trav茅s del aislador debido al movimiento del dipolo a lo largo de su eje. Esta corriente se llama corriente de polarizaci贸n y dura poco tiempo y tan pronto como las mol茅culas polares se alinean a lo largo del campo el茅ctrico, no habr谩 m谩s movimiento del dipolo y, por lo tanto, la corriente de polarizaci贸n se detendr谩. Normalmente, la corriente de polarizaci贸n tarda 10 minutos en volverse cero.

Por lo tanto, si tomamos la lectura de Megger despu茅s de 10 minutos, Megger no considerar谩 la corriente de polarizaci贸n para el c谩lculo de la resistencia de aislamiento.

Entonces, cuando tomamos el valor de Megger de un aislador durante 1 minuto, el valor de la resistencia de aislamiento estar谩 libre del efecto del componente capacitivo de la corriente de fuga. Nuevamente, si tomamos el valor de Megger de un aislador durante 10 minutos, el resultado de Megger muestra el valor, libre de efectos tanto del componente capacitivo como del componente de polarizaci贸n de la corriente de fuga.

脥ndice de polarizaci贸n (PI):

El 铆ndice de polarizaci贸n es la relaci贸n entre el valor de Megger tomado durante 10 minutos y el valor de Megger tomado durante 1 minuto.

Por lo tanto, PI = valor de Megger despu茅s de 10 minutos / valor de Megger despu茅s de 1 minuto

Importancia de la prueba PI:

Sea I = corriente inicial total durante la prueba del 铆ndice de polarizaci贸n o la prueba PI.

IC = Corriente de carga debido a la capacitancia del aislador.

IR = Corriente Resistiva o Conductiva.

IS = Corriente de fuga superficial.

IP = Corriente de Polarizaci贸n del Aislador.

Por lo tanto,

I = IC + IR + IS + IP

El valor de Megger o Prueba de resistencia de aislamiento / Prueba IR despu茅s de 1 minuto,

R1minuto = V/( IR+ IS + IP) 鈥︹.IC= 0 despu茅s de 1 minuto

De manera similar, Megger Value despu茅s de 10 minutos,

R10minuto = V/( IR+ IS) 鈥︹︹︹.IP = 0 despu茅s de 10 minutos

Entonces, a partir de la prueba del 铆ndice de polarizaci贸n o la prueba PI,

Valor PI = R10minuto / R1minuto

= (IR+ ES + IP)/( IR+ ES)

= [1+ IP/( IR+ IS)]

Entonces,
Valor IP = [1+ IP/( IR+ IS)]

De lo anterior, est谩 claro que, si el valor de (IR + IS) >> IP, el PI del aislador se aproxima a 1. Un valor grande de IR o IS o ambos indican insalubridad del aislamiento.

El valor de PI se vuelve alto si (IR + IS) es muy peque帽o en comparaci贸n con IP. Esta ecuaci贸n indica que un 铆ndice de polarizaci贸n alto de un aislador implica la salubridad del aislador. Para un buen aislante, la corriente de fuga resistiva es muy, muy peque帽a.

El valor del 铆ndice de polarizaci贸n de un aislador debe ser superior a 2. Si el valor del 铆ndice de polarizaci贸n es inferior a 1,5, significa que el aislador no es saludable y no se debe utilizar.

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