Prueba de índice de polarización y prueba DAR

¿Estás buscando una manera de medir y evaluar el estado de polarización de los materiales? ¡No busques más! En este artículo, te hablaremos sobre la prueba de índice de polarización y la prueba DAR, dos técnicas revolucionarias que te permitirán obtener resultados precisos y confiables. Descubre cómo estas pruebas pueden ayudarte a optimizar tus procesos y mejorar la calidad de tus productos. ¡Sigue leyendo para descubrir todo lo que necesitas saber!

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

Prueba de índice de polarización es una prueba de relación de 10 minutos a 1 minuto de resistencia de aislamiento. Similarmente, prueba DAR es una prueba de relación de resistencia de aislamiento de 60 segundos a 30 segundos. La ventaja de la prueba de relación de tiempo de resistencia de aislamiento es la cancelación del error de medición causado por la temperatura. Por lo tanto, la prueba PI y otra prueba DAR de prueba de ración son las más precisas.Prueba de índice de polarización o prueba PI se lleva a cabo en equipos eléctricos de alta tensión para garantizar la calidad del aislamiento. La prueba del índice de polarización muestra la sequedad y limpieza de la superficie aislante.

Los conductores se utilizan para transmitir la energía eléctrica desde el extremo generador hasta el extremo de utilización. Sin embargo, sin el uso de materiales aislantes, es imposible transmitir y utilizar la energía eléctrica. La calidad del material aislante es un factor clave para el funcionamiento fiable de los equipos eléctricos. Alrededor del 98 % de las fallas ocurren debido a fallas de aislamiento y la falla monofásica a tierra ha

La mayoría de los materiales aislantes son de naturaleza higroscópica y absorben la humedad atmosférica presente en el aire. La humedad absorbida puede deshidratarse con el aumento de la temperatura del devanado de las máquinas eléctricas y, como resultado, el aislante puede volverse quebradizo. Además, la resistencia del material aislante se deteriora con el aumento de la temperatura.

La vida útil del material aislante se reduce a la mitad cada 10 grados centígrados de aumento de temperatura. La temperatura del material aislante aumenta con una mayor carga en el conductor de corriente, con una mayor carga en las máquinas eléctricas o con una ventilación inadecuada, donde se instala el equipo.

Dado que la fiabilidad operativa de los equipos eléctricos como los motores y los generadores depende principalmente del aislamiento, es necesario comprobar y comprobar periódicamente la salud del aislamiento. Las pruebas de resistencia de aislamiento (IR) e índice de polarización (PI) son dos métodos ampliamente utilizados para garantizar la salubridad del sistema de aislamiento.

Un valor más alto de resistencia de aislamiento indica que hay una corriente de fuga insignificante a través del aislador. El IR más bajo indica que el aislamiento se ha deteriorado. La medida IR es solo indicativa de la calidad del aislamiento. Cuando se aplica voltaje de CC (V) a través del aislador, la corriente (I) fluye a través de él.

Resistencia de aislamiento (IR)

R = V/I

Donde, R = Resistencia de aislamiento

V = Voltaje aplicado

I = Corriente que pasa a través del material aislante

El valor de medición de la resistencia de aislamiento depende del período de tiempo durante el cual se aplica el voltaje porque la corriente consumida por el material aislante decae con el tiempo. Cuando se toma el IR inicialmente y después de un minuto, el valor de IR inicial será diferente al valor de IR tomado después de un minuto.

La razón de esto es que el aislador toma una corriente alta inicialmente cuando se le aplica voltaje, y la corriente decae exponencialmente con el tiempo. El valor de IR inicial será menor que el valor de IR después de un minuto. Por lo tanto, el valor de IR debe tomarse después de aplicar el voltaje durante un minuto para una medición precisa de IR. La prueba de resistencia de aislamiento no da la lectura correcta y se realizan algunas pruebas avanzadas para conocer la calidad de los materiales aislantes y la vida útil restante del aislamiento.

Las siguientes pruebas avanzadas se realizan para garantizar la calidad del aislamiento.

  1. Prueba de índice de polarización
  2. Relación de absorción dieléctrica (DAR) o prueba DA

que es un Polarización ¿Índice o PI?

Para determinar la calidad del aislamiento, se requiere verificar un dato muy importante conocido como índice de polarización. El índice de polarización es la relación de la resistencia de aislamiento después de 10 minutos y 01 minuto.El Fórmula del índice de polarización es como se indica a continuación.

Fórmula del índice de polarización

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

¿Cómo realizar la prueba del índice de polarización (PI)?

Para determinar PI, la resistencia de aislamiento se mide en diferentes momentos después del inicio de la prueba. El voltaje de CC se aplica entre el conductor y el aislamiento, luego se mide la resistencia del aislamiento después de 01 minuto y 10 minutos del inicio de la prueba. Si la resistencia de aislamiento es de 300 MΩ y 600 MΩ después de 01 minuto y 10 minutos respectivamente. El IP es 600/300 = 2

Mecanismo de corriente de polarización en material aislante

Cuando se aplica voltaje a través del aislador, el flujo de corriente en el aislador se puede clasificar en términos generales en cuatro categorías. Hay cuatro componentes de corriente que deciden el índice de polarización de los materiales aislantes.

Corriente capacitiva (IC)

El aislador actúa como un condensador. Cuando el voltaje de CC se aplica al capacitor, consume una alta corriente de carga y cuando todo el dieléctrico se polariza, la corriente se reduce a cero. La corriente de carga decae a una tasa exponencial. En el caso de un devanado de generador o motor, la corriente de carga decae a velocidades más rápidas y efectivamente decae a cero en menos de 10 segundos. El valor IR debe tomarse después de la caída de la corriente de carga capacitiva para medir correctamente la resistencia de aislamiento.

Corriente de conducción (IR )

Esta corriente se debe al flujo de electrones entre el material conductor y el material aislante. Esta es una corriente galvánica a través de la pared de tierra. Tal corriente puede fluir si la pared del suelo ha absorbido humedad, lo que puede ocurrir en los sistemas de aislamiento termoplástico más antiguos.

La corriente también puede fluir si hay grietas, cortes o agujeros en el aislamiento de tierra y algo de contaminación que permita el flujo de corriente. Esta corriente es constante con el tiempo. Con el aislamiento moderno, esta corriente suele ser cero (siempre que no haya daños en el aislamiento).

Corriente de fuga superficial (IS)

Esta es una corriente continua constante que fluye sobre la superficie del aislamiento. Es causado por contaminación conductiva (aceite o humedad mezclados con polvo, suciedad, insectos, productos químicos, etc.) en la superficie del devanado. Esta corriente también es constante con el tiempo.

Corriente de polarización (IPAG)

El aislamiento eléctrico es de naturaleza higroscópica y la presencia de humedad será escasa o excesiva. Cuando se aplica un campo eléctrico a través del aislamiento, comienza a absorber electrones de las moléculas de hidrógeno, lo que provoca la ionización del hidrógeno. Las moléculas del aislador que contiene agua comienzan a alinearse en el campo eléctrico.

La energía requerida para alinear las moléculas proviene de la corriente en el suministro de voltaje de prueba de CC. Esta corriente se llama corriente de polarización. El agua se polariza completamente cuando se completa la absorción de electrones del hidrógeno que se fusiona con el oxígeno. Una vez que las moléculas se alinean, la corriente se detiene. El tiempo aproximado para la polarización completa es de 10 minutos. Es por eso que el IR se mide después de 10 minutos de aplicar voltaje.

Importancia de la prueba del índice de polarización y la prueba DAR

De la discusión anterior, está claro que el aislador debe estar completamente polarizado y la corriente de fuga y la corriente de conducción deben reducirse.

Resistencia de aislamiento después de 01 minuto de prueba IR

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

Resistencia de aislamiento después de 01 minuto de prueba IR

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

El índice de polarización es;

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

Si el valor de (IR + yoS ) es bajo en comparación con la corriente de polarización (IPAG), entonces el valor de PI es mayor que 1. El valor de (IR + yoS )<< yoPAG para una mejor IP.

Un valor bajo de PI indica que el devanado esté contaminado con aceite, suciedad o que el devanado haya absorbido humedad. La curva del índice de polarización es como se muestra a continuación.

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

Ejemplo:

Cálculo del índice de polarización del devanado del estator de un generador

S.No
DETALLES
VALOR (GΩ)
1
Tipo de prueba
IR y IP
2
Prueba
5000 voltios
Etapas
R-(Y+B+E)
Y-(B+R+E)
B-(R+Y+E)
3
15″
3.88
3.81
3.68
30”
6.23
6.82
6.42
45”
7.86
8.1
8.23
1.00”
9.84
9.97
10.1
2.00”
14.7
15.2
14.8
3.00”
18.8
19.5
18.2
4.00”
22.1
20.8
19.6
5.00”
22.5
22.1
21.8
6.00”
23.2
23.6
24.2
7.00”
26.5
24.3
26.5
8.00”
28.7
26.5
27,9
9.00”
29.8
28.3
31.7
10.00”
33.6
29.6
33,9
4
Valor IP
3.38
2.96
3.36

¿Cuál debería ser el valor mínimo de PI (índice de polarización)?

Los valores aceptables del índice de polarización del aislamiento se dan en la siguiente tabla. Esta es la guía general para interpretar los resultados de la prueba del índice de polarización. El valor de PI debe ser superior a 2.
Interpretación de los resultados del índice de polarización
Pi
Condición del artículo bajo prueba
1
Peligroso
1-1,5
Malo
1.5 – 2.0
Dudoso
2.0 – 3.0
Adecuado
3.0- 4.0
Bien
4 y más
Excelente

Prueba de relación de absorción dieléctrica (DA o DAR)

La prueba DAR o DA es también la prueba de relación que se realiza para determinar la calidad del aislamiento. La prueba DAR se lleva a cabo durante menos tiempo que la prueba PI. La prueba de resistencia de aislamiento instantánea no da la lectura exacta porque el material aislante consume corriente de carga inicialmente y luego de un tiempo decae. La corriente capacitiva debe decaer dentro de 01 minuto si el aislamiento es saludable.

Fórmula de relación de absorción dieléctrica

La relación de absorción dieléctrica (DA o DAR) es la relación de resistencia de aislamiento después de 60 segundos y 30 segundos.

Prueba de índice de polarización y prueba DAR

¿Cómo realizar la prueba DAR?

Para determinar DAR o DA, la resistencia de aislamiento se mide en diferentes momentos después del inicio de la prueba. El voltaje de CC se aplica entre el conductor y el aislamiento, luego se mide la resistencia del aislamiento después de 30 segundos y 60 segundos del inicio de la prueba. Si la resistencia de aislamiento es de 100 MΩ y 25 MΩ después de 60 segundos y 30 segundos respectivamente.
El DAR es 100/25 = 4

Ventajas de la prueba del índice de polarización y la prueba DAR

La resistencia de aislamiento del material aislante disminuye con el aumento de la temperatura. Así, el valor espontáneo de IR depende de la temperatura del material aislante. Es por eso que la lectura del valor IR no da un resultado exacto.
La prueba de PI y DA es la prueba de relación y la temperatura permanece igual en ambas lecturas tomadas en diferentes momentos, y la medición es independiente de la temperatura. Por lo tanto, la prueba PI y DA da un resultado preciso.

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