Materiales Aislantes
Definiciones
CONCEPTOS GENERALES
Se denomina aislante eléctrico a toda
sustancia de tan baja conductividad
eléctrica que el paso de la corriente a
través de ella puede ser despreciado.
La pequeña corriente que pasa a través del
aislante se denomina corriente de fuga.
Sustancia de tan bajo valor de conductividad eléctrica, que si se aplica una
corriente a través del mismo esta puede ser despreciada.
Teoría de bandas
Circuito equivalente de un dieléctrico
C representa la permitancia.
R1 representa la pérdida por absorción de corriente del
dieléctrico.
R2 representa la componente ohmica de la corriente de fuga.
Estos parámetros no son constantes, varían según
temperatura, frecuencia y tensión aplicada.
Aislante
Funciones de los aislantes
Aíslan eléctricamente
conductores entre sí y estos
con tierra.
Alteran los campos
eléctricos que lo atraviesan.
Actúan como elementos
estructurales, soportes.
PROPIEDADES ELÉCTRICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES
1) Resistencia de aislamiento.
2) Rigidez dieléctrica.
3) Constante dieléctrica.
4) Factor de pérdidas dieléctricas.
5) Factor de potencia.
6) Resistencia al arco.
PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES
1) Peso especifico.
2) Porosidad.
3) Higroscopicidad.
PROPIEDADES TERMICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES
1) Calor especifico.
2) Conductividad térmica.
3) Inflamabilidad.
4) Temperatura de seguridad.
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES
1) Resistencia al ozono
2) Resistencia a la luz solar
3) Resistencia a los ácidos y a los álcalis.
4) Resistencia a los aceites.
PROPIEDADES MECANICAS
1) Resistencia a la traccion
2) Resistencia a la compresion
3) Resistencia a la flexion
4) Resistencia a la cortadura
5) Resistencia al choque
6) Dureza
7) Limite elastico
8) Maquinabilidad
Propiedades eléctricas
• Resistencia al aislamiento
• Constante Dieléctrica
• Rigidez Dieléctrica
• Factor de Pérdidas Dieléctricas
• Factor de Potencia
• Resistencia de Arco
Superficial
Transversal
= C/Co
Kv / cm
Tg
Cos
RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
• LA RESISTENCIA QUE OPONE AL
PASO DE LA CORRIENTE ELÉCTRICA
MEDIDA EN LA DIRECCIÓN EN QUE
DEBA ASEGURARSE EL AISLAMIENTO
RESISTENCIA DE AISLAMIENTO.
SUPERFICIAL
• la resistencia que ofrece la sup. del
material al paso de la corriente cuando se
aplica una tensión entre dos zonas de
dicha sup.
–M / cm2
RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
TRANSVERSAL (VOLUMETRICA)
• la resistencia que opone el material al paso
de la corriente cuando se aplica una tensión
entre dos de sus caras.
][2
cm
cm
l
sRv
FACTORES QUE AFECTAN
• RESISTENCIA DE AISLAMIENTO SUPERFICIAL
–Forma
–Limpieza
–Pulido.
FACTORES QUE AFECTAN
• RESISTENCIA DE AISLAMIENTO
TRANSVERSAL
–Temp.
–Valor de la Tensión aplicada
–Tiempo de aplicación de la tensión
–Humedad,
–Espesor.
IRAM 2325
Componentes de la corriente total
que toma una aislación
RIGIDEZ DIELÉCTRICA
• Propiedad a oponerse a la perforación por
corriente.
• Umax sin que se perfore para un dado
espesor de la pieza.
KV/ mm
–Depende del espesor
TEMPERATURA LÍMITE
• Hasta esa temperatura la RIGIDEZ
DIELÉCTRICA es independiente de la
temperatura.
• -50 a +50 ºc
• Mat cerámicos +500ºc
Mecanismos de Ruptura de
dieléctricos
• Ruptura Intrínseca
• Perforación Electrotérmica
• Ruptura por Descargas Parciales
Constante Dieléctrica
= C/Co
La relación entre la capacidad de un condensador
que emplea como dieléctrico el material considerado
y la capacidad del mismo condensador empleando
como dieléctrico el vacío.
CAPACITORES CABLES
ÁNGULO DE
PÉRDIDAS
.tan
V
I
COS
ÁNGULO DE
DESFASAJE
Propiedades eléctricas
Factor de Pérdidas Dieléctricas
Tg
•CONSTITUYE UN CRITERIO PARA MEDIR LA
PÉRDIDA DE POTENCIA POR CALENTAMIENTO
DE LOS AISLAMIENTOS.
•MEDIDA DE LA CAPACIDAD DE GENERACIÓN
DE CALOR POR UNIDAD DE VOLUMEN DEL
MATERIAL AISLANTE.
Propiedades eléctricas
Factor de Potencia
• COSENO DEL ÁNGULO DE DESFASAJE ENTRE
LA TENSIÓN Y LA CORRIENTE QUE ATRAVIESA
EL AISLANTE
Cos
Cos =P / U.I
Propiedades eléctricas
Resistencia de Arco • TIEMPO QUE UN MATERIAL AISLANTE ES
CAPAZ DE RESISTIR LOS EFECTOS
DESTRUCTIVOS DE UN ARCO ANTES DE
INUTILIZARSE
– CAMINO CARBONIZADO (ORGÁNICOS)
– AGRIETAMIENTO (INORGÁNICOS)