Pruebas aislamiento DC versus AC en maquinas rotativas Oscar Nunez CRC

Pruebas de aislamiento de CD versus
CA en máquinas eléctricas rotativas
Oscar Núñez Mata, MBA.
Ingeniero Electricista
Consultor en Máquinas Eléctricas
Profesor Escuela Ingeniería Electromecánica del TEC
onunezm@hotmail.com
T+ (506) 8919 1408
PO Box 1860-7050
Resumen
Varios estudios a nivel internacional, han demostrado que en motores
eléctricos el 40% de las fallas se producen en el sistema deaislamiento. En
generadores no se conocen datos, pero se pueden asumir muy similares.
Este sistema es fundamental para la correcta operación de la máquina, por lo
que se deben conocer y desarrollar pruebas que anticipen las fallas. Las
pérdidas económicas durante el tiempo de parada de una máquina son
muchas, y generalmente difíciles de estimar. Es así como los responsables
de la operación de lasmáquinas eléctricas deben estar actualizados con las
últimas técnicas disponibles para probar el sistema de aislamiento, y hacer la
mejor selección, de manera que se aumente la confiabilidad. Cerca del 80%
de las pruebas desarrolladas en máquinas eléctricas son para verificar su
sistema de aislamiento [1]. La mayoría de los servicios eléctricos son en
corriente alterna, sea 60Hz ó 50Hz, por estarazón, es que se supondría que
la mayoría de las pruebas al sistema de aislamiento son en corriente alterna,
pero no es así, las pruebas en corriente directa dominan sobre las otras.
El presente trabajo se concentra en máquinas de bajo voltaje, hasta 1000
Voltios, dejando de lado los equipos de mediana tensión (1001-34.500
Voltios), revisa las pruebas disponibles en Corriente Alterna y Directa.________________________________________________________________
1.0

INTRODUCCIÓN

Las máquinas eléctricas rotativas tienen un valor incalculable para el desarrollo
alcanzado por el hombre, por sus múltiples aplicaciones y versatilidad. El generador
suministra la energía eléctrica necesaria para las diversas aplicaciones diarias; el motor
eléctrico entrega la fuerza motriz y hoy día mueven laindustria. Si se operan
1

Fuente: Cadick Corp.
www.cadickcorp.com .

“Technical

Bolletin

12a:

Principles

of

Insulation

Testing”.

Disponible

en

adecuadamente, las máquinas rotativas pueden alcanzar 20 años o más de operación
antes de requerirse una reparación mayor, como puede ser el reemplazo de los
bobinados. Antes de entregar una máquina, el fabricante debe desarrollar pruebas que
verifiquenla fuerza dieléctrica del aislamiento, esto con el fin de asegurar que ésta no
bajará a niveles peligrosos. La fuerza dieléctrica es el campo eléctrico máximo que
puede resistir un material sin que se produzca rotura.
Sin embargo, cuando la máquina eléctrica se somete a sobrecarga térmica, exposición
a persistente contaminación, u otros factores externos pueden sufrir fallas prematuras,
alacelerarse la reducción de su fuerza dieléctrica. Desde hace mucho tiempo se
intentan desarrollar pruebas que identifiquen y anticipen las fallas, de manera que los
responsables del buen funcionamiento de las máquinas eléctricas corrijan la causa raíz
de la falla, y así pueda seguir operando dentro de los parámetros normales. El sistema
de aislamiento de la máquina no escapa a sufrir fallas, por lo que esposible
incrementar la confiabilidad de éste por medio de pruebas específicas, las cuales serán
evaluadas en este trabajo. El tiempo óptimo para el reemplazo del bobinado puede ser
planeado, sin embargo debe responder a la combinación de múltiples pruebas, a la
inspección visual, y al historial del motor. Las pruebas que se describirán son las Fuera
de Línea (Off-Line), las pruebas En Línea(On-Line) no serán evaluadas. Las pruebas
que se analizarán combinan técnicas en Corriente Directa (DC) y Corriente Alterna
(CA). Las pruebas fuera de línea son usadas para localizar y determinar la severidad o
riesgo de la falla, para mejores resultados se recomienda que la máquina se encuentre
aislada de la fuente de alimentación, que las fases se prueben por separado y algunas
requieren remover...