Curso

1. Curso
Análisis de Máquinas Rotativas
Pruebas en AC: tangente delta
y descargas parciales – PARTE I

2. Agenda

3. 1. ENSAYOS DC -
INTRODUCCION

4. Factores que Afectan al Aislamiento eléctrico
 Campo eléctrico (V / mm) +descargas parciales
 Temperatura
 Fuerzas mecánicas por:
• Campo eléctrico
• Acciones electrodinámicas
• Vibraciones
• Erosión del aire de refrigeración
 Químicas:
• Humedad
• Grasas; aceites
• Atmósferas corrosivas
• Bacterias; hongos (materia orgánica viva)

5. Ensayos DC
• Prueba de resistencia óhmica
• Prueba Megohm
• Índice de polarización (PI ó IP)
• Índice de absorción dieléctrica (DAR)
• Prueba de rigidez dieléctrica
• Prueba de saltos de tensión
• Medición del tiempo de descarga ó constante de
tiempo
• Medición de la capacidad del aislamiento
eléctrico

6. prueba de resistencia óhmica desbalance óhmico entre fases
prueba meghom nivel del aislamiento al minuto (análisis
cuantitativo)
índice de polarización (PI ó IP),
índice de absorción dieléctrica (DAR)
presencia de suciedad o humedad (análisis
cualitativo)
prueba de rigidez dieléctrica tensión máxima durante un minuto antes del
fracaso del aislamiento
prueba de saltos de tensión comportamiento del dieléctrico ante
incrementos de tensión
medición del tiempo de descarga o constante
de tiempo
constante que depende de la resistividad
volumétrica ( ρ) y la permitividad dieléctrica (ε)
y no de la geometría del aislamiento
medición de la capacidad del aislamiento
eléctrico
valor medido durante la descarga final de la
máquina bajo ensayo
Información que nos brindan los ensayos DC en
máquinas rotativas

7. • Estado de los conductores en las bobinas
• Evalúa corto circuito entre espiras
• Malas conexiones en los terminales y/o
uniones de bobinas
• Medición empleando un Puente Kelvin
• Variación no mayor del 10 %
Resistencia Ohmica

8. Resistencia de Contacto
R=0.010 a
0.025
La Resistencia de Contacto interfiere con la precisión de
la medición debajo de 1 ohm
Se llama resistencia de contacto

9. I
V
Term
Bobina
Motor
Transitorio
V= V*Term(1-e**(-Lt/R))
Se debe esperar a que baje
el transitorio
Inyecte corriente I en la bobina. Mida la Tensión “V Term” a
través de la bobina. Calcule la resistencia.
R= Vterm/I
Resistencia de Contacto
Midiendo la resistencia de la bobina de un motor

10. Resistencia de Contacto
R=V term/I= Rcont+Rbob+Rcont
Esto solo es bueno si: Rcont<<Rbob!!
R cont
R cont
L
R
bobina
I V term
Circuito Equivalente

11. Resistencia de Contacto
R=0.010Ω
V Term
I= 2 Amps
+ 20mv -
+ 20mv -
+
100mv
-
R=0.020Ω
R=0.050Ω
R= Vterm/I=
20mv+100mv+40mv =
2
0.080Ω = muy errado!!
Se DEBEN usar técnicas
de medidas de 4 cables!!

12. Resistencia de Contacto
L
R
V
I=0
No hay errores de resistencia de contacto
=
L
R
V
I=0
R cont
R cont
R cont
R cont

13. DEFINICION :
“Cociente entre el Potencial DC Aplicado a
través del aislamiento y la Corriente total
resultante en un tiempo dado ”
Resistencia de Aislamiento

14. Fuga
I L
Capacitancia
I C
Conductancia
I g
Absorción
I A
-
+
V DC
Circuito Equivalente Del Aislamiento

15. Tiempo de Aplicación del Voltaje (Minutos)
100
10 Total
(IT)
Absorción (IA)
Conducción (IG)
Capacitiva (IC)
0 1 10
R
e
l
a
c
i
ó
n
d
e
C
o
r
r
i
e
n
t
e
TIPOS DE CORRIENTE PARA UN AISLAMIENTO DE MICA - AMIANTO

16. Constituye una medición precisa de la resistencia del
aislamiento a masa de los bobinados. La prueba
consiste en aplicar un voltaje de CC (IEEE43), y
medir la corriente de perdida luego de 60 segundos.
La resistencia de aislamiento, IR, se calcula según la
ley de OHM:
IR = voltaje aplicado / corriente de fuga medida
La prueba de Megohm

17. La prueba de Megohm
Bobina
+
-
V
I Núcleo
Resist. Aislamiento. =V/I a los 60 seg.
Medición de I se toma 60 segundos después de
alcanzar el valor de prueba
Voltaje de prueba cerca del voltaje de operación.

18. Megohm
Recubrimiento de
ranura
Ruptura del dieléctrico
típico: 11KV a 12.5KV
Nema Min: 5.7KV
Alambre Redondo
Recubrimiento Típico 20KV VDC
Nomex-Mylar-Nomex Típico
•Aislamiento combinado a masa es
11,000 VDC +20,000VDC =31,000VDC
•Aislamiento incluye:
•Película de alambre de cobre
•Recubrimiento de ranura
•Resina
•Tope
Ranura individual
En motor trifásico
Alambrado redondo

19. Valores a 40°C, todos los valores en MΩ
R = Kv+ 1 Para muchos arrollamientos fabricados antes
de 1970 todos los arrollamientos de campo y
otros no descritos abajo
R = 100 Para muchas armaduras DC, arrollamientos
de AC fabricados despues de 1970 (bobinas
preformadas)
R = 5 Para muchas maquinas con bobinas
aleatorias en el estator, bobinas preformadas
a voltajes menores a 1000 V.
Mínima resistencia de aislamiento

20. Voltaje del Arrollamiento Voltaje de Prueba
< 1000 V 500 Vdc
1000-2500 V 500-1000 Vdc
2501-5000 V 1000-2500 Vdc
5001-12000 V 2500-5000 Vdc
> 12000 V 5000-10000 Vdc
IEEE43
Tensiones DC para prueba de
resistencia de aislamiento

21. •Condición Superficial
•Humedad
•Temperatura
•Magnitud del Potencial de prueba
•Duración de la aplicación del Potencial
•Carga residual en el Arrollamiento
Factores Que Afectan La Resistencia
De Aislamiento

22. La corrección puede ser efectuada usando la
siguiente fórmula:
RC = KT RT
KT = (0.5) (40-T)/10
RC : Resistencia de Aislamiento corregida a 40°C
KT : Coeficiente a Temperatura T °C
RT : Resistencia de Aislamiento medida, a T °C
Corrección Por Temperatura

23. Megohm
Medición = 300MΩ (Limite IEEE43 = 100MΩ)
Medición Temperatura Valor Rc Resultado
300MΩ 40ºC 300MΩ Pasa
300MΩ 30ºC 150MΩ ?
300MΩ 20ºC 75MΩ ?
Ejemplo:
Efectos de la Temperatura
R ÷ 2 por cada 10ºC ↑ en Temp.
Corrija los valores R.A a 40ºC
Rc=Rt.2 ((t-40)/10)

24. Mide cuantitativamente la capacidad de polarización del
aislamiento a masa.
La prueba de IP se realiza comúnmente al mismo voltaje
que la prueba de MEGOHM y tarda 10 minutos en
completarse. El Valor de IP se calcula como se muestra a
continuación:
IP = IR(10min) / IR(1min).
IR= RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ( Mega Ohms)
Medida Del Índice De Polarización

25. En general los aislantes en buenas condiciones
mostrarán un índice de polarización alto, mientras que
los aislantes dañados no lo harán. IEEE43 recomienda
valores mínimos para las distintas clases térmicas de
aislamiento de motores:
NEMA CLASE A 1.5
NEMA CLASE B 2.0
NEMA CLASE F 2.0
NEMA CLASE H 2.0
Valores mínimos

26. Es una variante del índice de polarización .
En algunos materiales como mica, la corriente
de absorción toma 10 minutos o mas para caer
a cero. Pero en sistemas de aislamiento
modernos la corriente de absorción puede caer
a cero en 2 o 3 minutos.
El Índice de absorción se calcula
como:
IA = IR(60seg) / IR(30seg)
Índice De Absorción

27. Ensayo DD
También llamada corriente de reabsorción
Se realiza durante el ciclo de descarga del aislamiento.
Existen tres componentes de la corriente (carga,
polarización y corriente de fuga), presentes durante un
ensayo de aislamiento.
Electricite de France

28. Ensayo DD
El ensayo DD observa la despolarización y la corriente
capacitiva, al final del test de aislamiento.
La única componente de corriente que queda al final
del ensayo es la corriente de fuga, esta corriente
depende de la capacitancia y de la tensión de ensayo.
Se calcula como: DD=I(60seg)/VxC

29. Ensayo DD
•Capas defectuosas dentro del aislamiento son
caracterizadas por corrientes de absorción altas
•Si carga totalmente el aislamiento y continúa la
medida en la fase de la descarga, las corrientes de
fuga desaparecerán dentro de los primeros
segundos.
•La capacitancia es descargada, sólo saliendo la
corriente de absorción para el instrumento de
prueba a medir.
Electricite de France

30. Información de los valores DD
Condición del aislamiento Valor DD
Homogéneo 0
OK si es menos de 2
Cuestionable 2 a 4
Pobre 4 a 7
Malo si es mas grande que 7

31. Demuestra que en el sistema de aislamiento a
masa puede existir un voltaje aplicado alto sin
exhibir una corriente de perdida
extraordinariamente alta.
Los Voltajes de Prueba de Hipot se
recomiendan en el IEEE 95, IEEE 43, IEC 34.1
y NEMA MG-1.
Ensayo HIPOT

32. Ensayo HIPOT AC
V
V
µA
Máquina
bajo ensayo
Transformador
elevador
Regulación
de tensión
V~

Tiempo
V

33. Se realiza solo si las pruebas anteriores
resultaron satisfactorias (Megohm, IP).
Tipo de Bobinado Tensión a aplicar
Devanados usado no reacondicionados
No se debe someter a prueba de alto
potencial (según recomendaciones
EASA AR100)
2.0v + 1000Vac
3.4V + 1700Vac
Devanados Nuevos Repetición de prueba: 85% valor inicial
0.65(2.0V + 1000)Vac
0.65(3.4V + 1700)Vac
Otras recomendaciones 1.25 a 1.5 Vn (Vac)
Devanados usados no reacondicionados 2.125 a 2.55 Vn (Vdc)
Devanados Reacondicionados
Devanados Nuevos
Ensayo HIPOT

34. CURVAS DE RESISTENCIAS DE AISLAMIENTO
C
O
R
R
I
E
N
T
E
VOLTAJE
BAJA
RESISTENCIA
BUENA
RESISTENCIA
RESISTENCIA
TIPICA
Ensayo HIPOT

35. •La indicación más habitual de aproximación al fallo es una tasa de
incremento acelerado de la Corriente frente a la Tensión.
•Esta advertencia se muestra muchas veces en un margen tan
pequeño como el 5% por debajo de la Tensión de fallo.
•Hay que descartar, efectos corona en las conexiones de los equipos o
en el aislamiento de los conductores utilizados.
•De ser posible se debería analizar a cada fase individual del
Devanado.
•Los ensayos con AC, dan lugar a una corriente de carga
extremadamente alta, por tanto se necesita equipos de prueba
grandes.
Observaciones

36. 34-15 IEC :1995
IEEE Std 522-1992
Proporciona información acerca del
Aislamiento entre espiras, y la capacidad del
aislamiento a masa para soportar transitorios
de frente de onda abrupto (como los que
aparecen en servicio).
Prueba De Impulso

37. Diariamente, los motores están sometidos a
transitorios de alto voltaje y/o energía. Estos
impulsos pueden dañar el aislamiento del
motor y, en un tiempo, pueden provocar una
falla en el mismo.
Razones Para Realizar La Prueba
De Impulso

38. •Corrientes de irrupción de encendido
•Rayos en el sistema eléctrico
•Transitorios de inversores
•Impulsos de Línea
•Sobre tensiones de maniobra
Causas De Transitorios De Alto Voltaje

39. Para crear un gradiente o potencial de voltaje a lo largo de todo el
cable en la bobinas, breves impulsos de voltaje son aplicados a la
bobina durante la prueba.
VL= Machine Voltage, KV
V1= (√2/ √3) VL at 0.0 µs
V2= 3.5 V1 at 0.1 µs
V3= 5 V1 at > 1.2 µs
0 1 2 3 4 5 6 7 8
1
2
3
4
5
Teoria De La Prueba De Impulsos

40. Circuito Generador De Impulsos De
Media Tensión
4
3
X1
IRG4PH50UD
2
D2
1N1206
2 4
R1
50k
4 6
C1
0.02u
4 6
C2
0.02u
6
5
C3
0.0225u
5
R2
200
6
R3
12.5k
6
L1
3.27m
6
7
R4
1080k
7
R5
1.1k
2
2
D1
1N1206
1 2
2 2
2 2
3
3
4 4
4
4
4
4
4
4
4
4
6 6
6
6
6
6
4
4
4 4
4
4
5
5
6
6
6 6 6
6
6 6
6
6
6
6
6 6
6 6
6
6 7
7
6 6
6
6
7 7
7
7
7
7 7
1
V1
1
1
1
1
2
Y1
volts
6
Y2
volts
3
Y4
volts
7
7
Y7
volts
3
3
3 3
3
3
3 3
932
0
950
0
0
0
1.00k

41. La bobina responde , en los periodos de tiempo entre pulsos , con un
patrón de onda sinusoidal amortiguada redonda o con depresiones
Respuesta al Impulso

42. Si existe una falla en el motor, el patrón de ondas en la
pantalla colapsa en amplitud y ocurre un cambio hacia la
izquierda, significando un aumento en la frecuencia
(disminución en la inducción).
Determinación De Una Falla

43. •Hay que descartar influencia del Rotor
sobre el Patrón de la Onda.
•Irregularidades en el Patrón de Onda al
inicio del ciclo, es característico de Motores
Grandes de Alto Voltaje.
Observaciones

44. Ensayo eléctrico Referencia a la norma
meghom IEEE Std. 43
IP ó PI - IA ó DAR IEEE Std. 43
rigidez dieléctrica ó hipot IEEE Std. 95
tensión impulsional o surge test IEEE Std. 522 - 2000
tangente delta IEEE Std. 286 - 2000
descargas parciales IEEE Std. 1434 – 2000
IRAM 2203
Normas De Referencia De Las
Pruebas A Los Aislamientos
Eléctricos

45. 2. ENSAYOS EN AC

46. Prueba de rigidez dieléctrica
Prueba de tangente delta
Medición de la capacitancia del aislamiento
Prueba tip – up ó medición de la variación de
la tangente delta
Medición de las descargas parciales
Medición de la energía integrada de las
descargas
Ensayos en AC

47. prueba tangente delta calidad del material aislante, grado
de envejecimiento, proceso de
polimerización
prueba tip – up ó medición de la variación
de la tangente delta
información de presencia de
descargas parciales
medición de las descargas parciales nivel máximo de las descargas,
identificación del tipo de descarga,
efecto de las oclusiones internas
medición de la energía
integrada de las descargas
nivel de la energía de las descargas
parciales por ciclo
Información de los ensayos AC

48. dieléctrico en tensión alterna
≈
dieléctrico en tensión continua
≈
Raisl.
V
pérdidas
2
=
δ
π
= tg
.
C
.
f
.2
V
pérdidas 2
ca
Tangente delta (tg δ)

49. cuña
cuña
bobina
bobina
ρ
ε
resistividad (Ω.cm)
permitividad (volts/mm)
conductividad térmica
Aislamiento Típico En Una Ranura

50. • El de más rápida degradación
• Representativo del servicio
• Posible de obtener o medir sin
lesionar el aislamiento
• Con la menor dispersión de sus
valores
Parámetros del dieléctrico a analizar en
máquinas rotativas

51. •eléctricas
•térmicas
•químicas
•mecánicas
•descargas parciales
•combinación de las anteriores
Solicitaciones y factores de degradación
en un dieléctrico

52. • Factor Eléctrico: asociado a las sobretensiones transitorias, es
una función de la tensión y de la frecuencia.
• Factor Térmico: función de E (kV / mm) y del tiempo, la falla se
produce por las pérdidas dieléctricas concentradas en puntos
débiles.
Factores de degradación en un
dieléctrico

53. Factores de degradación en un
dieléctrico
• Factor Químico: asociado a la humedad (produce huecos
que generan descargas parciales), a la deposición de
grasas y aceites (corrosión química), atmósferas
corrosivas (efecto leve) y a la materia viva (bacterias
producidas por la humedad).
• Factor Mecánico: debido a la acción del campo eléctrico,
de las fuerzas entre conductores y bobinas (proporcional al
cuadrado de la corriente e inversa a las distancias), de las
vibraciones exteriores y de la erosión mecánica (capacidad
abrasiva de elementos en el aire y velocidad del aire de
ventilación).

54. Video ejemplo de la degradación en los
dieléctricos – Factor mecánico

55. variación de la resistencia mecánica del papel manila impregnado e inmerso en
aceite
Combinación de las solicitaciones en un
dieléctrico

56. Curva de la vida térmica a campo
eléctrico constante de una
resina epoxídica (Eso es la
rigidez dieléctrica inicial)
Combinación de las solicitaciones en un
dieléctrico

57. máquinas de BT
(hasta 1000 V)
máquinas de MT
desde 2300 V
hasta 4260 V
máquinas de MT
desde 6000 V
hasta 13800 V
mecánicos
(Materiales; fijaciones;
impregnación)
térmicos
(Diseño; materiales;
impregnación)
descargas parciales
(Materiales; proceso de
fabricación; película
antiefluvios)
térmicos
(Diseño; materiales;
impregnación)
mecánicos
(Materiales; fijaciones;
impregnación)
térmicos
(Diseño; materiales;
impregnación)
descargas parciales
(Materiales; proceso de
fabricación; película
antiefluvios)
mecánicos
(Materiales; fijaciones;
impregnación)
Solicitaciones según la tensión de
funcionamiento
de una máquina rotativa

58. prueba de resistencia óhmica desbalance óhmico entre fases
prueba meghom nivel del aislamiento al minuto (análisis
cuantitativo)
índice de polarización (PI ó IP),
índice de absorción dieléctrica (DAR)
presencia de suciedad o humedad (análisis
cualitativo)
prueba de rigidez dieléctrica tensión máxima durante un minuto antes del
fracaso del aislamiento
prueba de saltos de tensión comportamiento del dieléctrico ante
incrementos de tensión
medición del tiempo de descarga o constante
de tiempo
constante que depende de la resistividad
volumétrica ( ρ) y la permitividad dieléctrica (ε)
y no de la geometría del aislamiento
medición de la capacidad del aislamiento
eléctrico
valor medido durante la descarga final de la
máquina bajo ensayo
Ensayos DC

59. Prueba Tangente delta calidad del material aislante, grado
de envejecimiento, proceso de
polimerización
Prueba tip – up ó medición de la variación
de la tangente delta
información de presencia de
descargas parciales
Medición de las descargas parciales nivel máximo de las descargas,
identificación del tipo de descarga,
efecto de las oclusiones internas
Medición de la energía
integrada de las descargas
nivel de la energía de las descargas
parciales por ciclo
Ensayos AC

60. 3. CAPACITANCIA Y
TANGENTE DELTA

61. dieléctrico en tensión alterna
≈
dieléctrico en tensión continua
≈
Raisl.
V
pérdidas
2
=
δ
π
= tg
.
C
.
f
.2
V
pérdidas 2
ca
Tangente delta (tg δ)

62. ρ: resistividad eléctrica volumétrica [MΩ-m], siempre
muy alta en los dieléctricos
Resistencia de aislamiento [MΩ] = ρ . espesor [m]/ área
[m2
]
ε : permitividad absoluta, relacionada a la cantidad de
dipolos eléctricos del
dieléctrico por unidad de volumen
Definiciones

63. Definiciones
ε = ε0 . ε r : relación de la permitividad del dieléctrico con
la del aire
ε r es permitividad relativa, muestra cuanto más
reacciona la masa del dieléctrico respecto del aire (siempre
es mayor que 1)
ε0 : constante dieléctrica, permitividad del aire (o vacío):
8.85 . 10-12 [F/m]

64. Definiciones
C (Capacidad eléctrica) [Faradio, F]: representa la característica de un
dieléctrico
de almacenar carga eléctrica en su masa en función de la tensión
Q [C] = C . V
Q es la carga eléctrica posible de acumular medida
Coulomb = Amper / segundo
La capacidad para un capacitor plano se puede expresar:
V
A
(Área)
ε λ ρ
e
C [F] = (ε0 . ε r )[F/m] x área [m2] / espesor [m]

65. (mm)
o
dieléctric
del
espesor
/
(V)
aplicada
tensión
)
V/mm
ó
E(V/m =
El campo eléctrico (E) es el parámetro que nos muestra con mayor enfoque
la exigencia sobre un dieléctrico, dado que relaciona una tensión con el
espesor del material que la debe soportar, el mismo que esta definido:
el concepto de pérdida debe asociarse a las pérdidas específicas (pérdidas
por unidad de volumen - pcc), asociados a los conceptos de conductividad
(σ) y resistividad dieléctrica (ρ)
CC
CC
1
σ
=
ρ
Pérdidas del dieléctrico con tensión
continua

66. Pérdidas del dieléctrico con tensión
continua
(e/A)
R .
cc
aisl ρ
=
cc
2
cc
2
2
cc
2
cc
2
aisl
2
cc .
E
E
e
.
V
(e/A).e.A
V
vol
.
R
V
volumen
pérdidas
p σ
=
ρ
=
ρ
=
ρ
=
=
=
condición: E varía → pérdidas varían
conclusión: pérdidas dieléctricas en cc no están uniformemente distribuidas

67. Introducimos un parámetro ‘C’ del dieléctrico el cual depende de la geometría
del dieléctrico al mismo que llamaremos capacidad eléctrica definida:
(A/e)
.
.
C r
o ε
ε
=
y redefinimos las pérdidas en ca:
δ
ε
ε
π
= tg
.
e
A
.
.
.
f
.2
V
pérdidas r
o
2
ca
εo :es la permitividad del aire
εr :es la permitividad relativa del
dieléctrico
e :es el espesor del capacitor plano
A :es el área de las placas del capacitor
Pérdidas del dieléctrico con tensión
alterna

68. Pérdidas del dieléctrico con tensión
alterna
2
r
o
r
o
2
ca
ca E
.
.tg
.
.
f
2
.tg
e
A
.
.
.
f
.2
e
.
A
V
volumen
pérdidas
p δ
ε
ε
π
=
δ
ε
ε
π
=
=
δ
ε
ε
π
=
σ .tg
.
.
f
2 r
o
ca
Tal como analizamos con las pérdidas en cc, las pérdidas en ca serán
analizadas bajo el concepto de pérdidas específicas ( pca )
Se acostumbra llamar conductividad del dieléctrico en ca:
2
C
C E
.
p a
a σ
=
conclusión: tgδ aumenta → pérdidas aumentan
finalmente

69. 1. la tensión 2. la humedad
Factores que influyen en la Tangente
Delta

70. 3. la temperatura 4. la frecuencia
Factores que influyen en la Tangente
Delta

71. 5. el tiempo 6. otras contaminaciones
la contaminación superficial no
produce cambios sustanciales
en los valores de tangente delta,
pero sí lo hacen las
contaminaciones volumétricas
(ejm: aislamiento impregnado
con aceite lubricante)
Factores que influyen en al Tangente
Delta

72. Tensión nominal: hasta 17 kV
tgδ al 20 % de Vn: 4 % máx.
variación de tgδ entre 20 y 60 % de Vn: 0,5% máx.
aumento de tgδ en cualquier incremento: 0,5% máx.
20 80
60
40 100
2
1
3
4
5
6
(%) Vn
tg δ (%)
Tgδ según VDE

73. Tensión nominal: alrededor de 11 kV
tgδ al 20 % de Vn: 3 % máx.
variación de tgδ entre 20 y 60 % de Vn: 0,5% máx.
aumento de tgδ en cualquier incremento: 0,5% máx.
para bobinados con
impregnación del tipo
rico en resina (resin rich)
tgδ según IEC 894 – 1987

74. Tg δ (%)
Tg δ (%) Capacidad (nF)
Vn Vn
0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6 0.8
12
10
8
6
4
2
0
Aislación en buen estado
Húmeda o contaminada
Descargas parciales a 0.6 Vn
el incremento de la tangente delta indica envejecimiento del dieléctrico y la capacidad
eléctrica muestra similares cambios
Tgδ y Capacitancia

75. 1.materiales aislantes varios
2.cables
3.transformadores de potencia en aceite
4.aisladores pasantes o bushings
5.transformadores de tensión (TV) y de corriente (TI) en aceite
6.máquinas rotativas de MT : motores y generadores eléctricos
7.bobinas preformadas de máquinas rotativas de MT
I. impregnación rico en resina
II. impregnación VPI
Campo de Aplicación de la Tg δ

76. 4. DESCARGAS PARCIALES

77. • En Ingeniería eléctrica una Descarga Parcial (PD) es una
ruptura del dieléctrico localizada en una porción de sólido
o líquido del sistema aislante sometido a un estrés de alta
tensión.
• Una descarga parcial es un fenómeno de ruptura eléctrica
que está confinado y localizado en la región de un medio
aislante, entre dos conductores que se encuentran a
diferente potencial.
Definiciones

78. Descarga parcial es la falla de una porción de un dieléctrico que no lleva al fracaso total del
aislamiento.
Características de las descargas parciales:
• Sólo aparecen en el 1er. y 3er. cuarto del ciclo de la tensión.
• Presentan una tensión de encendido (Vi) y otra de apagado (Vr).
• Sus frecuencias son muy altas, entre 10 kHz y 10 MHz.
• En el osciloscopio se observan “móviles”
• (no fijas), por las influencias mutuas
• entre ellas.
Otra definición

79. Definición Simple
• Pequeñas descargas causadas por ruptura de burbujas en
aislación
• Burbujas debidas a defectos de fabricación o
envejecimiento
• Síntoma de muchos problemas de la aislación de bobinado
del estator

80. Descargas en alterna

81. Introducción
Oclusiones:
•Cavidades debido a técnicas de producción
•Técnicas precisas de detección son
necesarias
•La detección de descargas es una
herramienta indispensable

82. Ocurrencia de descargas
• Descargas que no cortocircuitan los electrodos
• Pequeña magnitud
• Deterioro progresivo que termina en falla
• Ensayo no destructivo para su detección

83. Clasificación de descargas
• Descargas internas
• Descargas de superficie
• Corona
• Descargas en ramificaciones

84. Descargas internas

85. Descargas de superficie
Las descargas parciales superficiales se
producen en la superficie de
contacto de dos materiales aislantes diferentes.

86. Efecto Corona
Las descargas parciales externas ocurren
normalmente por el proceso
de ionización del aire contenido entre los
electrodos y cuando el fenómeno
comienza a ser visible se llama efecto corona.

87. Descargas en ramificaciones

88. Descargas parciales internas circuito
equivalente

89. Dependencia de las descargas parciales con la presiòn
En la figura se observa como varía la tensión de ruptura del gas en función
de la presión y de las dimensiones del gap. Esta variación se debe a que a
presiones muy bajas, prácticamente en vacío, no hay medio que ionizar, por
tanto la descarga no llega a producirse o se produce a tensiones muy altas.

90. Conclusión importante
• Las descargas internas y de superficie
se pueden producir a tensiones muy
bajas

91. Descargas parciales
Tipología
Dependen del valor de la tensión de
Dependen del valor de la tensión de
alimentación.
alimentación.
Pueden ser:
•Internas
•Adyacentes al conductor
•En ranuras
•Superficiales
Presentan distintos grados de criticidad.
Presentan distintos grados de criticidad.

92. Descargas parciales
Límites utilizados
Hay gran cantidad de estudios sobre descargas parciales.
No hay aun consenso técnico para definir leyes o fórmulas de su
evolución.
Aunque es aceptada la escala de criticidad.
La experiencia ha mostrado como valores máximos a tolerar, para un
funcionamiento totalmente confiable:
Máquinas de 13200 V .................... de 10 a 12 nC
Máquinas de 6600 V ........................ de 6 a 8 nC
Máquinas de 2400 a 3300 V .......... de 4 a 6 nC
Otro criterio de valoración utilizado: se considera peligroso la duplicación
del nivel de las descargas parciales en 1 año.

93. ingeniería predictiva