UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

FACULTA DE INGENIERA ELECTRNICA Y ELCTRICA E.A.P DE INGNERA ELCTRICA

LABORATORIO DE MEDIDAS ELCTRICAS II

INFORME N4 : RESISTENCIA DE AISLAMIENTO AUTOR: OCHOA GUEVARA GIANCARLO 10190234

CIUDAD UNIVERSITARIA, SEPTIEMBRE DEL 2015

Laboratorio de Medidas Elctricas II

Resistencia de Aislamiento 1

EXPERIMENTO N4:

RESISTENCIA DE AISLAMIENTO

I. OBJETIVO

El objetivo de esta experiencia es:

Utilizar adecuadamente el instrumento MEGGER para la medicin del aislamiento,

Medir el aislamiento por medio de un voltmetro y ampermetro, utilizando una fuente de tensin

continua.

Verificar el aislamiento por medio de un mtodo prctico.

II. FUNDAMENTO TERICO

El estado de aislamiento de las instalaciones, equipos y mquinas elctricas en general, segn las normas,

debe ser verificado.

En el caso de las instalaciones elctricas, por ejemplo debe ser probado por quien lo ha realizado antes de

que dicha instalacin sea puesto en servicio.

La prueba debe ser realizada entre todos los conductores no puestos a tierra.

Siempre que en las instalaciones elctricas se mida el aislamiento entre conductores, as como

tambin en la prueba de conductores a tierra, que utilice la puesta de neutro a masa: Durante las

pruebas se deber tambin cerrar todos los interruptores existentes y separar lneas, las lmparas

incandescentes, fluorescentes y dems elementos del circuito.

En cada lnea de las instalaciones elctricas, la corriente de fuga debe distribuirse uniformemente

por toda su longitud.

En mquinas elctricas, se realizan diversos tipos de pruebas para analizar los diferentes aislamientos en

cada parte de la mquina: Armadura, rotor, estator, excitatriz principal, etc. Dichas pruebas son

denominadas como: Pruebas Predictivas, y las principales son: Ensayo de Salto de tensin, absorcin

dielctrica y resistencia de aislamiento; Ensayo de factor de potencia (tangente delta); Ensayo OFF-LINE

de descarga parciales; Ensayo de integridad de bobinado estatrico; medicin bipolar simultanea de

resistencia hmica de fases.

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Voltaje (V) del bobinado(V es la

tensin entre fases para mquinas

trifsicas y monofsicas, y la tensin

nominal para mquinas C.C o

bobinados de campo

Voltaje que se aplicar

en la prueba de

aislamiento

12000 5000 - 10000

Resistencia mnima en Mohm, segn IEEE43 - 2000 Mquina bajo prueba

KV + 1 (donde KV es la tensin nominal de la mquina medida en Kilo voltios)

Para bobinados fabricados antes de 1970

100 Para motores de C.C y estatores AC construidos despus de 1970

500 Para mquinas de bobinado aleatorio formado, de tensiones

menores a 1KV

III. EQUIPOS E INSTRUMENTOS

1 autotransformador 0 300 VAC.

1 Microampermetro D.C 0 100.

1 Voltmetro D.C 1000 voltios.

1 Rectificador de tensin 220 VAC/500VDC.

1 Meghmetro de 500V, 1000 ohmios.

Cables de conexin.

1 ITM monofsico.

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IV. PROCEDIMIENTO Y RESULTADOS

1. Utilizando el Meghmetro, uno de los terminales se unir con el borne de la mquina a utilizar, el

otro terminal se unir a la carcasa del motor. Tomar nota de la resistencia de aislamiento que marca el

instrumento.

2. Instalando el circuito de la figura n1, variando la tensin de alimentacin entre 0 500 VDC. Tomar

un juego de valores de tensin y corriente teniendo cuidado de no sobre cargar el ampermetro, como

tambin su polaridad al conectarlo.

(Motor utilizado en la experiencia; 5HP)

3. Instalando el circuito de la figura n2 verificar por el mtodo prctico el estado de aislamiento de la

carcasa del motor.

(Figura n1)

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(Figura n2)

V. RESULTADOS

Procedimiento 1

TABLA N1 RESISTENCIA DE AISLAMIENTO USANDO

MEGHOMETRO

SALTO VDC I Tiempo R

Voltios uAmp segundos M

1 500 23.1 7.45 21.648

2 1000 50.63 7.65 19.753

3 2500 208.5 6.15 11.988

4 5000 453.39 6.15 11.028

0

5

10

15

20

25

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Re

sist

en

cia

en

Mo

hm

Voltaje

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Procedimiento 2

TABLA N2 RESISTENCIA DE AISLAMIENTO USANDO VOLTMETRO Y AMPERMETRO

ITEM VAC VDC I R

Volt Volt uAmp M

1 33.08 100 5.6 17.857

2 66.90 200 13.5 14.815

3 100.60 300 21.5 13.953

4 134.50 400 30.5 13.115

5 168.30 500 40.2 12.438

0.000

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

14.000

16.000

18.000

20.000

0 100 200 300 400 500 600

R (

Mo

hm

)

VDC

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Procedimiento 3

(Conexin del circuito para comprobacin de estado de aislamiento por mtodo prctico)

(Comprobacin del estado de aislamiento por mtodo prctico)

Foco Enciende: Mal estado de Aislamiento, dependiendo de la intensidad con la que encienda.

Foco no Enciende: Buen estado de Aislamiento.

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VI. CUESTIONARIO

1. Cul es la finalidad de medir la resistencia de aislamiento en los equipos, motores y en las

instalaciones elctricas?

Medir la resistencia de aislamiento tiene como fin principal evitar problemas e inconvenientes que se

puedan suscitar por efecto de malas instalaciones, fugas de corriente, sobretensin etc.

En lo que concierne a mquinas elctricas, la medicin de la resistencia de aislamiento es un

protocolo fundamental a llevarse a cabo peridicamente, para asegurar el buen funcionamiento de las

mquinas, sobre todo aquellas que trabajan en sub estaciones, generadores, transformadores, etc.

En las diferentes pruebas que se realicen en los distintas partes de una mquina elctrica, podemos

distinguir diversos objetivos de medir la resistencia de aislamiento:

Evaluar el comportamiento del dielctrico ante solicitaciones cada vez mayores de tensin

Evaluacin de la resistencia de aislamiento para la determinacin de fallas a tierra o posible

contaminacin en la superficie a voltajes similares al de operacin pero en corriente continua

Evaluacin de las prdidas dielctricas, de la homogeneidad del aislamiento y de la

Capacitancia del devanado.

Determinar si el aislamiento de un equipo est comenzando a degradarse, presenta indicios de

fallas incipientes.

Detectar fallos de aislamiento entre espiras, entre fases, a masa, cortocircuitos, inversin de

polaridades, circuitos abiertos, malos contactos, defectos de fabricacin, de curado, etc.

2. Explicar las formas de como se debe realizar la medicin de la resistencia de aislamiento de los

equipos, motores, instalaciones elctricas

Resistencia de aislamiento en instalaciones elctricas

Los circuitos a ensayar deben estar libres de tensin. La medida de la resistencia de aislamiento de la

instalacin elctrica tiene como finalidad comprobar la integridad de los conductores y sus aislantes.

Su verificacin ayuda a excluir la posibilidad de un cortocircuito o de una derivacin a tierra que

represente un peligro mortal (por descarga elctrica), o para lo propia instalacin (incendio de origen

elctrico).

Para su medida se emplean medidores de aislamiento con capacidad de proporcionar una tensin de

ensayo de hasta 1000 V y una corriente de 1 mA.

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(Medida de resistencia de aislamiento en un circuito secundario de un sistema TT)

La medida se realiza una vez instalados todos los conductores de la instalacin (tanto los activos

como los de proteccin) y antes de conectarlos a la tensin de alimentacin, y se lleva a cabo

aplicando a estos conductores una tensin continua de prueba segn indica la siguiente tabla:

Puede llevarse a cabo de la siguiente manera:

Entre conductores activos (unidos entre s) y el conductor de proteccin

Entre conductores activos

La medida con respecto al conductor de proteccin se har conectando a sta el polo positivo del

medidor de aislamiento y dejando (si existieran) los receptores conectados y sus mandos en posicin

de paro, asegurndose que no existe falta de continuidad elctrica en la parte de la instalacin que se

verifica. A su vez, los dispositivos de interrupcin intercalados (por ejemplo: diferenciales), se

pondrn en posicin de cerrado y los cortacircuitos instalados (por ejemplo: fusibles) en situacin

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normal de servicio. Todos los conductores de fase y neutro se conectarn entre s y al polo negativo

del medidor de aislamiento.

La medida entre conductores activos se efectuar sucesivamente entre los conductores de fase y

neutro tomados dos a dos.

Las instalaciones debern presentar una resistencia de aislamiento al menos igual a los valores

indicados en la tabla anterior; por seguridad y conveniencia en la medida es aconsejable que el

instrumento de medida disponga de una funcin de descarga automtica del circuito al acabar cada

ensayo.

En mquinas elctricas

Ensayo de salto de Tensin

Antes de proceder con la realizacin de los ensayos verificar que el generador se encuentre

fuera de servicio (sin tensin).

Proceder a realizar el Cortocircuito entre las fases y neutro (A-neutro, B- neutro, C-neutro).

Verificar la ausencia de personal cercano al generador y comenzar con la inyeccin de

tensin.

Registrar los valores de resistencia de aislamiento (RA) entregados por el equipo de

medicin, en los tiempos de 10, 20, 30, 40, 50seg (corresponden a las caractersticas

intermedias) y 60seg.

Realizar descarga de energa almacenada a tierra al trmino.

Se implementa en cinco saltos de 1000 V aplicados durante 1 minuto cada uno, en el nivel

mximo de 5000 V. Por lo tanto, los saltos sern: 1000 V, 2000 V, 3000 V, 4000 V y 5000 V.

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Resistencia de Aislamiento 10

3. Qu nos dice la norma V.D.E 0100 sobre la resistencia de aislamiento?

La norma DIN VDE 0100, parte 610 ndica en una tabla el valor de las tensiones de medicin a

aplicar y las resistencias de aislamiento permitidas.

Como se ve en dicha tabla, en las instalaciones con una tensin nominal de 230/400 V la medicin de

aislamiento se realiza con una tensin continua de 500V. La resistencia entre los puntos que a

continuacin se describen tiene que ser superior a 0,5 MW, teniendo en cuenta que al medir con

corriente continua se excluyen las interferencias derivadas de las capacidades de los cables.

Ahora es importante saber entre qu conductores ha de realizarse la medicin. De nuevo encontramos

la respuesta en la norma, que establece los siguientes puntos:

a) entre las fases activas (L1, L2, L3) y el conductor de proteccin (PE).

b) entre el neutro (N) y el conductor de proteccin (PE).

c) entre las fases activas (L1, L2, L3).

La resistencia de aislamiento ha de realizarse sin conexin a la red, pero las instalaciones

consumidoras pueden seguir conectadas si se alcanzan los valores expuestos en la tabla anterior. En

caso contrario hay que desconectar las instalaciones consumidoras de la red para llevar a cabo la

prueba. No obstante conviene comprobar si al circuito a probar estn conectados dispositivos

elctricos con componentes electrnicos o sensibles que puedan verse afectados por la tensin de

prueba.

Tabla de tensiones de medicin a aplicar y las resistencias de aislamiento permitidas

Tensin nominal del circuito Tensin de prueba V

Valor mnimo de la resistencia de

aislamiento MW

Voltios M

Circuitos de proteccin o control de reducida tensin 250 0.25

Tensin nominal menor de 500 V, si no se trata de circuitos de proteccin o control de reducida tensin

500 0.5

Tensin nominal mayor de 500 V 1000 1

4. Cules son las formas de realizar las pruebas de aislamiento y cules son los instrumentos

adecuados?

Las pruebas de aislamiento se tienen que realizar con el sistema de alimentacin principal

desconectado, es decir Off Line.

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El instrumento a utilizarse en este tipo de pruebas es principalmente el: Meghmetro, que de acuerdo

al fabricante tendr diferentes versiones para distintos niveles de tensin de funcionamiento del

equipo y/o instalacin al que se requiera hacer la prueba de medicin de resistencia de aislacin

Las preguntas necesarias para la eleccin de un Meghmetro sern principalmente las siguientes:

Cul es la tensin mxima de prueba necesaria?

Cules son los mtodos de medida que se aplicarn (puntuales, PI, DAR, DD, escalones de

tensin)?

Cul es el valor mximo de resistencia de aislamiento a leer?

Cul ser el medio de alimentacin del Meghmetro?

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VII. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES

Tener un adecuado valor de resistencia de aislamiento, asegurar un funcionamiento adecuado de las

instalaciones elctricas, generadores, motores, transformadores, etc.

En una instalacin elctrica es primordial y segn normativa VDE - 0100, realizar una prueba de

resistencia de aislamiento y verificar que los valores sean los adecuados antes de poner en

funcionamiento la instalacin.

En mquinas elctricas, tanto en generadores como en motores y transformadores, realizar

peridicamente inspecciones predictivas para verificar la resistencia de aislamiento, supone un

aspecto econmico importante, ya que a travs de estas pruebas predictivas se pueden prever fallas y

por lo tanto evitar prdidas econmicas por para de funcionamiento y reparacin.

Existen diversos tipos de Meghmetros que operan para distintos niveles de tensin, esto es, que no

se utilizar el mismo Meghmetro en una prueba de resistencia de aislamiento de una vivienda que

en una prueba de resistencia de aislamiento en un Generador Sncrono.

Se deben seguir todos los procedimientos normalizados en cuanto a la medicin de resistencia de

aislamiento, puesto que un valor no adecuado de este puede suponer graves problemas a futuro en las

instalaciones y mquinas, lo que puede conllevar a problemas legales y econmicos para el

encargado de realizar las instalaciones o el fabricante de la mquina.

VIII. BIBLIOGRAFIA

Fundamento de Metrologa Elctrica, Andrs M. Karcz, Tomo II.

El ABC de las Instalaciones Elctricas Residenciales, Gilberto Enrquez Harper

IEEE Std 95 -2002, Recommended Practice for Insulation Testing of AC Electric Machinery

(2300 V and Above) With High Direct Voltage.

VERIFICACIN DE LAS INSTALACIONES ELCTRICAS, Fluke Ibrica SL, www.fluke.es