Aislamiento

Universidad Nacional de Río Cuarto

Mediciones eléctricas
INSTITUTO DE PROTECCIONES DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

Medición de la aislación eléctrica.
Definiciones básicas.
Resistencia de Aislación (RA). Resistencia óhmica que presenta la aislación eléctrica de un equipo o instalación, al aplicarle una tensión continua de ensayo “E”. El valor de esta resistencia puede variarapreciablemente desde el instante en el que se aplica la tensión continua “E”, hasta el instante en que tiende a estabilizarse su valor. Resistencia de Aislación Instantánea (R(t)) Valor de la resistencia de aislación en un instante “t” posterior a la aplicación de la tensión continua de ensayo “E”. El valor de “R(t)” se obtiene de la relación entre la tensión continua "E" y la corriente total instantáneaIT(t) que toma la aislación.

R A( t ) =

E IT (t )

(1)

Corriente Total que Toma una Aislación (IT). Valor de la intensidad de corriente eléctrica que se establece en una aislación al aplicarle una tensión continua de valor “E”. En el más general de los casos, IT es la suma de cuatro componentes:

IT = ig + ia + ic + iq
Estas componentes se definen a continuación: Corriente de Cargade la Capacitancia Geométrica (ig).

(2)

Componente de la corriente total que toma una aislación, debido a la carga electrostática de la capacitancia geométrica. Esta capacitancia es la que presentaría la disposición geométrica de las partes conductoras o electrodos, entre los cuales se encuentra la aislación a evaluar, si estas partes estuvieran en el vacío. Sin embargo, este término tambiénse aplica a la corriente que toma dicha capacitancia, pero incluyendo el efecto de la constante dieléctrica (permisividad) sobre el espectro total de frecuencias (es decir, desde CC hasta las frecuencias ópticas). A los efectos de esta guía, se aplica el concepto aludido en segundo término, también llamado "capacitancia a frecuencia infinita”. La variación de esta componente en el tiempo seilustra en la figura 1, y responde a una expresión como la siguiente:

E ⎜− ⎟ ig = e⎝ RC ⎠ = R
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⎛

t ⎞

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Siendo: E = Tensión continua aplicada; C = Capacitancia del espécimen; R = Resistencia en serie total (es decir la resistenciainterna del instrumento y la del circuito de medición); t = Tiempo, de aplicación de la tensión “E”. Corriente de Absorción (ia). A los efectos de esta guía, se llama así a la componente de la corriente total que "toma" o "absorbe" una aislación, causada por la polarización de las cadenas moleculares dentro del dieléctrico real, del material aislante. Su variación en función del tiempo se ilustra en lafigura 1, y responde a una expresión como la siguiente:

ia = E × C × D × t − n = A × t − n
Siendo:

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E = Tensión continua aplicada; C = Capacitancia del espécimen; D = Factor de proporcionalidad en pu, de la tensión aplicada y de la capacitancia del espécimen. Este factor D depende del tipo de aislación, de su condición y temperatura; n = Constante que depende del dieléctrico real delespécimen; t = Tiempo, de aplicación de la tensión “E”. Corriente de Conducción o de Fuga (ic). Componente de la corriente total que toma una aislación, debida a las conducciones electrónica e iónica a través de la masa aislante y la fuga a lo largo de sus superficies. Esta corriente alcanza rápidamente el valor estable (ver figura l), dado por la expresión siguiente:

ic =
Siendo:

E Rf(5)

E = Tensión continua aplicada; Rf = Resistencia de aislación final = RA (t = ∞) Corriente de Descargas Parciales (iq ). Componente de la corriente total que toma una aislación, y que se manifiesta solamente cuando el valor de “E” es mayor que la tensión de aparición de descargas parciales, para el espécimen considerado.

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