megóhmetro

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1 Por el Ing. Francisco R. Hermoso. No caben dudas sobre la practicidad del megóhmetro como instrumento analizador del estado del aislamiento de las máquinas, aparatos e instala- ciones eléctricos. Y puede decirse, sin pecar en exageración, que es éste el instrumento más usado por el personal encargado del mantenimien- to. En muchos casos es, tal vez, el único idóneo que utiliza. Con lo anterior no se pretende afirmar que con el megóhmetro se tiene logrado el panorama completo del dieléctrico (pues son varios los parámetros que conforman la ecua- ción que define su estado), pero habla bien claro de la utilidad y de la satisfactoria información que brinda. Figura 1. La resistencia de aislación se determina como: Ra = V / I I V Introducción Las nuevas técnicas del manteni- miento predictivo de los aislamientos de los aparatos eléctricos se han afinado en las últimas décadas, am- pliando el conocimiento de la evolu- ción de los parámetros asociados al dieléctrico y perfeccionando el co- rrespondiente diagnóstico posterior. Lógicamente, ello conlleva la necesi- dad de nuevos equipos de medición y la adecuada experiencia en la inter- pretación de los resultados. En el actual estadio tecnológico, el uso del megóhmetro no ha perdido vigencia. Hasta puede decirse que acompaña técnica y eficazmente a aquellas nuevas herramientas del mantenimiento, siendo siempre sus determinaciones un punto de partida o de referencia importante. Las téc- nicas que hacemos referencia han exigido, es cierto, mejorar las calida- des de este instrumento, haciéndolo más preciso (para adecuarse a de- terminaciones que pretenden ser ve- races en el diagnóstico) y de mayor alcance (para hacerse cargo de los nuevos aislantes, de resistividades eléctricas crecientes). Pasemos al tema, centrándonos en los ejemplos relativos a las construc- ciones eléctricas con aislamientos sólidos, ya que en aquellos donde el aceite es el soporte dieléctrico los ensayos eléctricos y químicos sobre él son la herramienta básica y eficaz para el control preventivo. Pero, aún en estos casos, ningún profesional descartaría por innecesaria la deter- minación de las resistencias de ais- lación de los devanados. Sobre los aparatos con aislamientos sólidos para MT y AT: transformado- res secos, motores y generadores, cables y equipos varios, se llevan a cabo, entre otras, las siguientes de- terminaciones para vigilar sus esta- dos y prevenir las fallas. - Resistencia de aislación. - Indices de absorción y de polariza- ción. - Constante de tiempo. - Saltos de tensión. - Tangente delta. - Descargas parciales. Las cuatro primeras pueden ser ob- tenidas mediante los megóhmetros modernos. Las dos restantes exigen instrumentos y circuitos especiales. Veamos con más detalle cada deter- minación y, luego, el aporte que pue- de entregar un megóhmetro adecua- do. Resistencia de aislación Con el concepto básico de que no existe el dieléctrico perfecto, se trata de determinar la pequeña corriente que drena en el interior del aislamiento cuando se le aplica una tensión entre dos electrodos, uno de los cuales es, generalmente, la es- tructura metálica o «masa». Luego, utilizando la Ley de Ohm, es decir haciendo el cociente entre la tensión aplicada en volts y la corriente en amperes, se logra un resultado en ohms que llamamos resistencia de aislación. Por ser el medio que tratamos un dieléctrico aparecen siempre dos fe- nómenos característicos: - Las corrientes a medir son muy pequeñas, por lo que es usual utilizar el MOhm = 1.000.000 Ohms como unidad apropiada. La naturaleza nos presenta materiales de gran resisti- vidad que se utilizan asiduamente Uso integral de un megóhmetro moderno

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Page 1: Megóhmetro

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Por el Ing. Francisco R. Hermoso.No caben dudas sobre la practicidad

del megóhmetro como instrumentoanalizador del estado del aislamiento

de las máquinas, aparatos e instala-ciones eléctricos. Y puede decirse,

sin pecar en exageración, que es ésteel instrumento más usado por el

personal encargado del mantenimien-to. En muchos casos es, tal vez, el

único idóneo que utiliza.Con lo anterior no se pretende afirmar

que con el megóhmetro se tienelogrado el panorama completo del

dieléctrico (pues son varios losparámetros que conforman la ecua-

ción que define su estado), pero hablabien claro de la utilidad y de la

satisfactoria información que brinda.

Figura 1.La resistenciade aislación sedeterminacomo: Ra = V / I

I

V

Introducción

Las nuevas técnicas del manteni-miento predictivo de los aislamientosde los aparatos eléctricos se hanafinado en las últimas décadas, am-pliando el conocimiento de la evolu-ción de los parámetros asociados aldieléctrico y perfeccionando el co-rrespondiente diagnóstico posterior.Lógicamente, ello conlleva la necesi-dad de nuevos equipos de medicióny la adecuada experiencia en la inter-pretación de los resultados.En el actual estadio tecnológico, eluso del megóhmetro no ha perdidovigencia. Hasta puede decirse queacompaña técnica y eficazmente aaquellas nuevas herramientas delmantenimiento, siendo siempre susdeterminaciones un punto de partidao de referencia importante. Las téc-nicas que hacemos referencia hanexigido, es cierto, mejorar las calida-des de este instrumento, haciéndolomás preciso (para adecuarse a de-terminaciones que pretenden ser ve-races en el diagnóstico) y de mayoralcance (para hacerse cargo de losnuevos aislantes, de resistividadeseléctricas crecientes).Pasemos al tema, centrándonos enlos ejemplos relativos a las construc-ciones eléctricas con aislamientossólidos, ya que en aquellos donde elaceite es el soporte dieléctrico losensayos eléctricos y químicos sobreél son la herramienta básica y eficazpara el control preventivo. Pero, aúnen estos casos, ningún profesionaldescartaría por innecesaria la deter-minación de las resistencias de ais-lación de los devanados.Sobre los aparatos con aislamientossólidos para MT y AT: transformado-res secos, motores y generadores,cables y equipos varios, se llevan acabo, entre otras, las siguientes de-terminaciones para vigilar sus esta-dos y prevenir las fallas.- Resistencia de aislación.- Indices de absorción y de polariza-ción.

- Constante de tiempo.- Saltos de tensión.- Tangente delta.- Descargas parciales.Las cuatro primeras pueden ser ob-tenidas mediante los megóhmetrosmodernos. Las dos restantes exigeninstrumentos y circuitos especiales.Veamos con más detalle cada deter-minación y, luego, el aporte que pue-de entregar un megóhmetro adecua-do.

Resistencia de aislación

Con el concepto básico de que noexiste el dieléctrico perfecto,se trata de determinar la pequeñacorriente que drena en el interior delaislamiento cuando se le aplica unatensión entre dos electrodos, uno delos cuales es, generalmente, la es-tructura metálica o «masa». Luego,utilizando la Ley de Ohm, es decirhaciendo el cociente entre la tensiónaplicada en volts y la corriente enamperes, se logra un resultado enohms que llamamos resistencia deaislación.

Por ser el medio que tratamos undieléctrico aparecen siempre dos fe-nómenos característicos:- Las corrientes a medir son muypequeñas, por lo que es usual utilizarel MOhm = 1.000.000 Ohms comounidad apropiada. La naturaleza nospresenta materiales de gran resisti-vidad que se utilizan asiduamente

Uso integral de un

megóhmetro moderno

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como dieléctricos: la mica, la celulo-sa, el amianto, etc. Y la tecnología hapreparado otros: resinas de diversostipos, cerámicas, fibras sintéticas, etc.Pero podemos decir, en general, queestos materiales aislantes presentanuna gran dispersión de los valores desus resistividades, aún dentro delámbito de los muy buenos dieléctri-cos. Podemos encontrar diferenciasque pueden llegar, por ejemplo, a1.000 veces entre dos buenos mate-riales aislantes. Esto nos va a inhibirde tener valores aconsejables de bue-nas resistencias de aislación; a losumo, como hacen las Normas IECo IRAM, limitaremos los valores a losmínimos, debajo de los cuales resul-ta poco probable un funcionamientoseguro de nuestra máquina.- Las resistencias medidas cambiandurante el lapso de la medición, ge-neralmente, elevándose con el tiem-po y llegando, finalmente, a un valorfijo, como se puede ver en la Figura2.Este proceso se llama polarizacióndel dieléctrico y es común a todos losque demuestran un buen estado.Tanto es así que, en el caso de nopresentarse, se infiere la posibilidadde su deterioro total.Pero surge aquí la necesidad de indi-car cómo se ha hecho la medición ycuándo se ha llevado a cabo la lectu-ra, si la resistencia lograda no es elvalor último y constante, lo que, aveces, puede insumir varias horas.Es por ello que se acostumbra areferirse a las resistencias leídas alminuto de aplicada la tensión de me-dición.

Otra importante característica de laresistencia de aislación es su grandependencia con la temperatura. Di-cho en otras palabras: la resistividadde los dieléctricos cambia según le-yes distintas para cada material. Sinembargo, se acostumbra a unificar-las en pocas relaciones como la que

se presenta en la tabla de la Figura 3.De este hecho surge el necesariocuidado de referir las resistenciasmedidas a las temperaturas que ten-gan en esos momentos los aisla-mientos.Por ejemplo un motor cuya resisten-cia de aislación se midiera a 40 ° C,tendría con respecto a la medición a20 ° C:

Ra (a 40 ° C) = Ra (a 20 ° C)/2.50

Temperatura Aislamientos Aislamientos en

en °C de máquinas PVC de cables

Clase B rotantes

0 0.40 ----

10 0.63 0.30

20 1.00 1.00

30 1.58 4.00

40 2.50 17.00

50 3.98 66.00

60 6.30 260.00

70 10.00 1000.00

Conviene advertir en este momentoque, dados los muy diferentes com-portamientos de los aislantes anteuna tensión continua o alterna, esimprescindible que nuestro megóh-metro tenga una fuente de energíasin riple de rectificación alguno. Nocontar con una tensión continua per-fecta invalidaría sus mediciones.

Indices de absorción ypolarización

Estos índices están definidos comolas relaciones entre las resistenciascorrespondientes a tiempos prefija-dos de la curva que se ha presentadoen la Figura 2. Concretamente, tene-mos:Indice de absorción = Resist. a 60segundos/Resist. a 30 segundos.Indice de polarización = Resist. a 1minuto/Resist. a 10 minutos.El segundo de los índices definidoses el más utilizado.La experiencia indica que podemosacotar estas relaciones para inferir elgrado de humedad o contaminaciónque se asocia a nuestro dieléctrico.Es razonable representar esquemá-ticamente este caso como una resis-tencia de contaminación que se aco-pla en paralelo a la de nuestro ele-mento aislante, reduciendo su valory haciendo menos notorio el fenóme-no de la polarización en los resulta-

dos de la medición. En la Figura 4 semuestra el esquema y la curva modi-ficada para un caso concreto.

Los valores de referencia que aludi-mos son aproximados, como todoslos derivados de una experiencia ge-neral, y son bien conocidos por loshombres dedicados al mantenimien-to de las máquinas eléctricas.

Estado del Indice de Indice de dieléctrico absorción polarización

Peligroso — Menor a 1Cuestionable 1.00 a 1.25 1.0 a 2.0Bueno 1.40 a 1.60 2.0 a 4.0Excelente Mayor de 1.60 Mayor de 4

Una máquina que presenta, por ejem-plo, los valores de “Cuestionable”,presumiblemente se encuentra su-cia o no está bien seca.

Constante de tiempo

El producto de la capacidad eléctricay la resistencia de aislación del ele-mento aislante que tratamos: C (enµF) por R (en MΩ), da como resulta-do un número cuya unidad es elsegundo. Es por ello que se la hallamado constante de tiempo. Y serelaciona con la rapidez del creci-miento de la resistencia de aislaciónde nuestro dieléctrico, es decir de supolarización. Pero esto no es lo másimportante.

Este cálculo toma relevancia porqueestá estrechamente ligado a pará-metros característicos del aislamien-to: su constante dieléctrica (ε) y suresistividad volumétrica (ρ).Es por ello que seguir de cerca laevolución de esta constante es vigi-

Figura 2. Variación de la resistencia de ais-lación con el tiempo.

Figura 3. Tabla con coeficientes de correc-ción de la resistencia de aislación medidapara referirla a 20 ° C.

Figura 4. Efecto de una resistencia de con-taminación Rc = 1/3 de Ra, resultando:antes IP = 2.0; luego IP’ = 1.25

RRa

R10

R1R

0.5

0 1 10 T

R1

Ra Rc

R

R10

R10

R1

1 10 T

Page 3: Megóhmetro

3

lar las característica fundamentalesdel dieléctrico.En las verificaciones y controles delos cables y motores de MT se haceuso de esta constante.Para máquinas rotantes se tienenexperiencias válidas en que apoyar-se para discernir sobre el estado delos aislantes.Obviamente, los valores superiorescorresponderán a dieléctricos enbuen estado y a la inversa.Se acostumbra a utilizar la resisten-cia de aislación correspondiente a 1minuto para el cálculo definido de laconstante de tiempo. El valor de lacapacidad eléctrica se logra median-te un instrumento, puente de corrien-te alterna tipo Schering o, como lologran algunos megóhmetros actua-les, extrayéndolo de la curva de des-carga de la polarización luego de lamedición de las resistencias de ais-lación.En la tabla siguiente se tienen valo-res utilizados por la industria japone-sa para los aislamientos de máqui-nas rotantes de tensiones de 11 kV ysuperiores.

Constante de tiempo en segundos

Estado excelente: 2.000 a 10.000

Estado medio: 100 a 1.000

Estado malo: 1 a 30

Saltos de tensión

El desarrollo de la medición con sal-tos de la tensión aplicada se ha pro-piciado por el deseo de atemperarlas exigencias indicadas para la refe-rencia cuidadosa de las resistenciasde aislación, con los parámetros conque varía, como tiempo y temperatu-ra. La forma de ejecución de este

ensayo está representado en la Fi-gura 5.El criterio que se aplica es el deobservar el comportamiento del die-léctrico al incrementarse la exigen-cia eléctrica, relacionándola, además,con las tensiones de servicio de nues-tras máquinas. Pero no hace faltaregistrar la temperatura durante lamedición.La justificación teórica de una resis-tencia creciente para un dieléctricoen buen estado es fácil de entender,al saber que aquél polariza en untiempo suficientemente largo y quesu resistencia crece así «naturalmen-te».Una reducción de la resistencia finalen cualquiera de los tramos nos indi-caría un comportamiento anómalo,que siempre podemos asociar conuna incipiente falla. Ver Figura 6.

Sin embargo, lo anterior puede de-berse, también, a una influencia(siempre negativa) de la contamina-ción: humedad o deposición de su-ciedad sobre las superficies, o a laaparición de otro fenómeno limitadode la vida de los aislantes: las des-cargas parciales. En las Figuras 7 y8 se dan ejemplos.

Tangente delta

Cuando aplicamos en servicio, o enlos ensayos, una tensión alterna so-bre un dieléctrico, se producen fenó-menos nuevos en su interior motiva-dos por la variación permanente dela tensión. La polarización ya no pu-de producirse; mejor dicho, se haceincipiente y alternada.Ello da como resultado mayores pér-didas dieléctricas que las que sepresentaban con la tensión continuay otros fenómenos asociados. Nues-tro espécimen se representa ahoracomo un capacitor que tiene en cuen-ta el fenómeno de la alternancia de latensión y una resistencia en paraleloque se relaciona con las pérdidas deldieléctrico.El esquema eléctrico correspondien-te es el de la Figura 9, en dondevemos una composición vectorial decorrientes y la definición del ángulodelta.La tangente delta indica, entonces,la relación de la corriente debida alas pérdidas internas del dieléctricorespecto a la corriente del capacitorideal.Resulta, entonces, un valor válidopara cotejar la bondad de los dieléc-tricos cuando están sometidos a latensión alterna: cuanto menor es sutangente delta menores son sus pér-didas. Este parámetro es caracterís-tico del material del aislamiento y nopuede ser olvidado en la definiciónde los aislantes. De las experienciasrealizadas en los laboratorios y en elcampo han surgido modelos para lainterpretación de las curvas que serelevan vs. la tensión impuesta. Ve-mos en la Figuras 10 y 11 ejemplosde ello. Se acepta, además, que laspendientes que se observan en lascurvas de la tangente delta se debea la aparición de descargas parcialesdentro del dieléctrico, las que au-

Figura 5. En la parte superior se tiene elproceso de aplicación de la tensión demedición y en la inferior la variaciones delas resistencias de aislación determina-das.

Figura 6. El dieléctrico muestra un compor-tamiento deficiente que precede al fracasoen el último escalón de la medición.

Figura 7. La curva inferior corresponde alarrollamiento de un motor húmedo y conta-minado; la superior luego del secado y delrebarnizado.

Figura 8. Variación de las resistencias conlos saltos de tensión en un cable con des-cargas parciales en el último escalón de lamedición.

R

V

1 2 3 4 5 T

0 1 2 3 4 5 T

R

0 1 2 3 4 5 T

R

0 1 2 3 4 5 T

R

0 1 2 3 4 5 T

Page 4: Megóhmetro

4

mentan sus pérdidas dieléctricas. Seda un ejemplo de ello en la Figura 12.

Descargas parciales

Es un fenómeno observado, estudia-do y valorado en los últimos años.Las descargas parciales presentesen los aislantes pueden ser: superfi-ciales, por ionización y en las oclu-siones de aire internas. Este caso

está ejemplificado en la Figura 13,con un esquema eléctrico simplifica-do en donde se tiene una tensión deincepción, a la que se inicia la des-carga no estable, y otra de apagadoo extinción, que se repiten intermi-tentemente.Es normal inferir que esas descargasinternas, por pequeñas que sean,producirán un deterioro que se irámagnificando con el tiempo por laacción térmica y química que produ-ce el arco eléctrico.El proceso, como un tumor, va cre-ciendo hasta el irremediable fracasodel dieléctrico.La consideración de las descargasparciales se hacen más importantescuanto mayor sea la tensión de ser-vicio. En los transformadores de muyalta tensión se han normalizado va-lores límites muy pequeños, paraasegurar una larga vida de la máqui-na.En unidades rotantes la experienciapresenta ejemplos claros de cuales

son los niveles aceptables y los queno lo son.Puede asegurarse que las descar-gas parciales representan la causamás importante de falla en las má-quinas de 13.800 V, por lo que nopueden ser dejadas de lado si sequiere hacer un seguimiento ade-cuado de la evolución del aislante.La detección y medida de las descar-gas parciales se hacen mediante ins-trumentos especiales. Es normal pre-sentar los valores hallados en fun-ción de la tensión aplicada, como setiene en la Figura 14.

El resultado «exterior» debido al en-cendido o aparición de las descargasparciales es un aumento de la co-rriente watada, por lo que aumenta latangente delta, como ya se dijo.Si las descargas parciales se produ-cen al aplicar tensión continua, enuna determinación con el megóhme-tro por ejemplo, el incremento men-cionado de la corriente se vería co-mo una reducción de la resistenciaque se mide, y más concretamente,como una deformación errática de lacurva de polarización, como se tieneen la Figura 15.Esto es realmente así si el megóh-metro o instrumento que se está uti-lizando tiene capacidad para discer-nir los pequeñísimos valores de lascorrientes que se corresponden a lasdescargas parciales. Para ello debeestar capacitado para medir o detec-tar la décima parte de un microamper

Figura 9.Esquema eléctricoequivalente de unaislamiento ante latensión alterna ycomposiciónvectorial de lascorrientes.

Figura 10. Tangentes delta de un aisla-miento en buen estado (curva inferior) yotro húmedo o contaminado (curva supe-rior).

Figura 11. Tangente delta de un aislamien-to con inadecuado proceso tecnológicode conformación.

Figura 12. Tangente delta vs. tensión apli-cada sobre un aislamiento con muchasdescargas parciales.

Figura 13.Los distintostipos dedescargasparciales;proceso deocurrencia ydiagramaeléctricoequivalentepara suestudio.

Figura 14. Amplitudes de las descargasparciales sobre un aislamiento vs. la ten-sión alterna aplicada.

V

C

R

IRI

r

Ic I

R

Ir

Ic

V

δ

0.2 0.4 0.6 0.8 Vn V

tg(%)

10

8

6

4

2

0

δ tg(%)

10

8

6

4

2

0

δ

Vn V

tg(%)

10

8

6

4

2

0

δ

Vn V

DP superficial coronaDescarga parcial interna Proceso de una DP

V V VC

1 C2

C3

V1

V1

V1

VLapso sin descargas

TiempoV

r

Diagramaequivalente del

dieléctrico con lapresencia de una

oclusión

Vi

V

C1

C3

C2

0.2 0.4 0.6 0.8 Vn V

DP(nc)

40

30

20

10

0

Page 5: Megóhmetro

5y ser de rápida actuación, que es otraforma de decir que debe ser de muybaja inercia mecánica, para poderseguir el carácter impulsivo de lasdescargas parciales.

Este fenómeno, que deriva en unamodificación a los valores de las re-sistencias medidas con el megóh-metro cuando se tienen presentesdescargas parciales, permitiría re-presentar el circuito del dieléctricoreal que tratamos adicionando unarama más en paralelo a las que setenían en la Figura 16.Este agregado estará compuesto poruna nueva resistencia y un capacitorvariables, dada la característica delas descargas.Este nuevo y completo esquema nosservirá de base para el análisis delsiguiente punto.

Uso tradicional del megóhmetroy su complemente con otrasdeterminaciones

La tendencia moderna en las verifi-caciones del dieléctrico de las má-quinas eléctricas es la de aplicartensiones iguales o inferiores a la deservicio en las determinaciones pre-dictivas. Se logra así respetar uncarácter no destructivo que se quieredar a estas mediciones. Y, como essabido que la corriente continua es laque menos estrés impone al aislan-te, concluimos que las medicionescon megóhmetro resultan perfecta-mente ajustadas a este objetivo.La utilización del megóhmetro en elcontrol de la evolución de un dieléc-

trico en servicio se hace registrandolas variaciones que presenta la resis-tencia de aislación del equipo en lasdistintas determinaciones separadasen el tiempo. Para ello se deberátener el cuidado de referir todos losvalores medidos a una temperaturade referencia, como se comentaraen el punto respectivo.De lo anterior se ratifica el conceptoya presentado que un valor absolutode la resistencia de aislación no con-forma criterio válido para una diag-nóstico, salvo que sea extremada-mente bajo. Los méritos y resultadossatisfactorios de este método ya hansido presentados por los fabricantesde estos instrumentos y por profesio-nales que trabajan en el manteni-miento de máquinas eléctricas. Espor ello que nos permitimos no tratarmás extensamente este tema.Los cálculos de los índices de absor-ción o polarización, en cambio, nosmostrarán un aspecto muy importan-te del aislamiento: su estado relativode humedad y/o contaminación. Fí-jese este concepto importante: cuan-do estos valores no son apropia-dos, poco veraces serán las otrasdeterminaciones que se lleven acabo, ya que el circuito sobre elque estamos aplicando nuestroinstrumento consta de una resis-tencia espúrea en paralelo que de-forma mi medición.Y sólo cuando estos índices nos con-formen podremos evaluar también laconstante de tiempo: C x R.Más aún, ¿para qué servirá determi-nar la tangente delta si el dieléctricose encuentra húmedo?. Resulta ob-vio que tendremos valores elevadosy no podremos utilizarlos para dis-cernir sobre el real dieléctrico, salvola confirmación de la contaminaciónya inferida.Las descargas parciales también seafectan con la contaminación: se re-ducen en los lugares donde se depo-sita el agua. Es por ello que tambiénse hace necesario asegurar un die-léctrico seco para estudiar este caso.Concluimos, entonces, que sólo lue-go de las determinaciones de losíndices mediante un megóhmetro po-dremos pasar con seguridad a lasotras mediciones, incluyendo las decorriente alterna.Se acostumbra acompañar la medi-ción de la resistencia de aislacióncon la de los Saltos de Tensión, paraobservar el comportamiento de losaislantes ante varias tensiones.

El registro de los resultados logra-dos para las determinaciones tra-tadas sobre una máquina nuevapodrá ser tomado como «tarjetade identidad», sobre la que se ba-sarán los análisis de las compara-ciones que surjan con los valoresfuturos, en los sucesivos contro-les.Otra aplicación del megóhmetro serelaciona con las descargas parcia-les, tema de gran preocupación enlas máquinas de AT con aislamien-tos sólidos.Si el instrumento es del tipo electró-nico y capaz de discernir hasta los10-8 A, como se tiene en el MEG-GER Serie 1-5000, es posible obser-var en las mediciones de resisten-cias de aislación o en los saltos detensión fluctuaciones motivadas porlas descargas parciales, perfecta-mente claras.En la Figura 15 se ha mostrado elefecto sobre el trazado de la curva depolarización de un dieléctrico condescargas parciales, mientras en laFigura 17 se tiene un cambio dependiente de las resistencias en elúltimo escalón de la tensión.Si bien no podemos medir estas des-cargas, lo importante de esta obser-vación es poder acusar su presenciaque, seguramente, moverá a pensaren una vigilancia de otro tipo paraeste dieléctrico.

Podemos analizar también otra si-tuación relativa a las descargasparciales

Generalmente se acepta que ellasaparecen en tensiones alternas ma-yores a los 2.000 V eficaces, lo quelleva a una tensión de pico de apro-ximadamente 2.800 V. Y que luegosiguen siendo casi despreciableshasta tensiones cercanas a los 4.000V (5.600 V de pico).Si consideramos lo anterior resultamuy importante el hecho que pudie-ran observarse descargas cuandolas determinaciones se realizan concorriente continua en las tensionesde 2.500 y 5.000 V, pues ello indica-

Figura 15. Medición de la resistencia deaislación de un dieléctrico con muchasdescargas parciales.

Figura 16. Esquema eléctrico para un aisla-miento con contaminación y descargasparciales.

Figura 17. Ensayo con saltos de tensión enun aislamiento con descargas parciales alaplicar el último valor de la tensión.

R

0 1 10 T

Ra R

c Rdp

C

R

0 1 2 3 4 5 T

Page 6: Megóhmetro

6

Figura 18. Diagnóstico: buen estado deldieléctrico, confirmado por todas las me-diciones.Caso A. Mediciones obtenidas:Resistencia de aislación: alta comparada conregistros anteriores.Índice de polarización: mayor que 4.Constante de tiempo: alta.Saltos de tensión: valores crecientes de lasresistencias.Tangente delta: baja y prácticamente cons-tante con la tensión.Descargas parciales: reducidas.

Figura 19. Diagnóstico: aislamiento hú-medo y/o contaminado; los cinco prime-ros parámetros ratifican este inferencia.Caso B. Figura 19.Mediciones obtenidas.RA: baja comparada con registros anteriores.IP: menor de 1.5CT: bajaST: resistencias de variación negativa.TD: alta y prácticamente constante con latensión.DP: moderadas.

Figura 20. Diagnóstico: aislamiento seco ylimpio pero con puntos o zonas localiza-das débiles que reducen las resistenciassin afectar la tangente delta, asociada éstaa las pérdidas en toda la masa deldieléctrico.Caso C. Figura 20.Mediciones obtenidas:RA: baja comparada con registros anteriores.IP: menor de 1,5.CT: baja.ST: resistencias de variación negativa.TD: baja y prácticamente constante con latensión.DP: moderadas.

Figura 21. Diagnóstico: aislamiento secopero con importante número de descar-gas parciales en oclusiones internas.Caso D. Figura 21.Mediciones obtenidas:RA: con muchas fluctuaciones en 5.000 V yalgunas en 2.500 V.IP: solo posible a determinar con bajas ten-siones y mayor que 4.CT: solo posible a determinar con bajastensiones y alta.ST: con fluctuaciones en 3.000 V y tensio-nes superiores.TD: baja al inicio y se eleva fuertemente conla tensión.DP: se inician a tensiones bajas y llegan aniveles elevados.

ría un estado bastante preocupantede este dieléctrico, sirviendo, comose dijo, de advertencia y guía para elresponsable de la máquina.Por último presentamos algunos ca-sos donde es destacable la comple-mentación entre las determinacio-nes del megóhmetro y de las decorriente alterna: tangente delta ydescargas parciales, empezando porlos más sencillos. La experienciarecogida durante 3 años de utiliza-ción intensiva del AVO MEGGER(electrónico, automático con memo-ria) Serie 1-5000, concretando cer-ca del millar de mediciones, permitióvalidar los diagnósticos inferidos quese presentan.

ING. FRANCISCO HERMOSOGral. Güemes 2940(1602) FloridaProv. de Buenos AiresRepública Argentina

Figura 22. Diagnóstico: aislamiento secopero con descargas parciales superficia-les, ya que son de poca energía y noafectan la tangente delta.Caso E. Figura 22.Mediciones obtenidas:RA: con algunas fluctuaciones similares a lasdel caso anterior.IP: similar al caso anterior.CT: similar al caso anterior.ST: con algunas fluctuaciones similares a lasdel caso anterior.TD: baja y prácticamente constante con latensión.DP: similar al caso anterior.

R; IP

T T

ST

DP

TV

tgδ

R; IP

T T

ST

DP

TV

tgδ

R; IP

T T

ST

DP

TV

tgδ

R; IP

T T

ST

DPtgδ

TV

R; IP

T T

ST

DP

TV

tgδ

¡IMPORTANTE!

Este material fue procesado por EDIGAR S.A. para su publicación Megavatio 176 , conforme al trabajo original,consta de 6 páginas y fue suministrado por el Ing. Francisco Hermoso.

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