fasimetro

INSTRUMENTOS LOGOMÉTRICOS Definición: Son instrumentos que no miden una señal, sino la relación entre señales.

I. OHMÍMETRO 1. Definición Un óhmetro u ohmímetro es un instrumento que permite medir la resistencia eléctrica (la oposición a una corriente eléctrica) de un elemento, por lo tanto, viene graduado en ohmios. Un elemento puede ser: un conductor eléctrico. Un micróhmetro (micróhmetro o microohmmeter) permite realizar mediciones de baja resistencia. La unidad de medida para la resistencia es el o hm (Ω) u ohmio. En la actualidad el óhmetro suele estar integrado en los multímetros, instrumentos mucho más complejos y multifuncionales, que no solo miden el valor resistivo, sino también la tensión (V), la intensidad de la corriente (A), etc. De cualquier manera, su escala es fácilmente identificada mediante la letra griega omega (Ω).

2. Partes del Ohmímetro

    

Una caja que contiene todos los componentes. componentes. Un instrumento con escala calibrada en Ohmios. ( W ) Un conmutador selector de rangos de escala. Una perilla reguladora de ajuste de la aguja a cero. Dos bornes de conexión con puntas de prueba.

En algunos casos no existe el conmutador y la selección se hace por medio de bornes de enchufar. A diferencia del voltímetro y del amperímetro, cuya aguja se desplaza de izquierda a derecha, en el Ohmetro se desplaza la aguja de derecha a izquierda. El ohmímetro, llamado también Ohmetro, se representa en un circuito eléctrico por el símbolo: W

3. Utilidad del Ohmímetro Su principal utilidad consiste en conocer el valor óhmico de una resistencia desconocida y de esta forma, medir la continuidad de un conductor y por supuesto detectar averías en circuitos desconocidos dentro de los equipos.

4. Principio de funcionamiento del ohmímetro El óhmetro (encuadrado en un polímetro analógico) aplica, mediante una pila interna, una diferencia de potencial entre sus terminales cuando no existe en ellos ninguna resistencia y por ello la aguja del aparato marca l a máxima lectura. Cuando en los terminales se coloca la resistencia que se desea medir se produce una caída de tensión y la aguja se desplaza hacia valores inferiores, esto es, de derecha a izquierda. En el polímetro las escalas del voltaje e intensidad crecen de izquierda a derecha, mientras que la escala de resistencias lo hace al revés. Cuando se mide una resistencia lo primero que hay que hacer es poner el aparato en cortocircuito entre sus terminales y ajustar, mediante un tornillo que lleva incorporado, la aguja al valor cero en la escala de las resistencias. Luego, se instala entre los terminales la resistencia a medir y el desplazamiento de la aguja indica el valor de la resistencia leyéndose su valor en la escala. Dado que el intervalo de resistencias que se pueden medir es muy amplio, existen distintas escalas las cuales se pueden seleccionar con el cursor, para adaptarse al valor de la resistencia que se vaya a medir. Si se utiliza un polímetro digital la lectura es inmediata, solamente se debe escoger la escala para la que la resistencia que se desea medir sea inferior al máximo indicado. Una vez colocada la resistencia entre los terminales, la lectura aparece en pantalla. La escala del instrumento está calibrada directamente en ohmios, como el voltaje de la batería es constante, la intensidad de la corriente que circula por el circuito solo va a depender del valor de la resistencia bajo medición. La expresión utilizada como base para el óhmetro es la ley de Ohm, donde puede apreciar que la resistencia y el valor de corriente circulante son inversamente proporcionales.

II.

AISLAMIENTO ELECTRICO

Es un material que impide la conducción de la electricidad. Los materiales aislantes pueden clasificarse según diferentes criterios, sin embargo algunos puedes clasificarse en mas de un grupo. Loa aislantes eléctricos los podemos encontrar en un sinfín de lugares y elementos en pro de evitar que pueda producirse un cortocircuito, que una instalación se estropee e incluso que las personas puedan sufrir daños. Espacios en los cuales encontramos aislamiento eléctrico:     

Torres de alta tensión Cables conductores Instalaciones eléctricas de diversa índole En circuitos electrónicos En el calzado de trabajadores que trabajen en distintas áreas donde manejan electricidad. De manera que se garantiza que la misma, si sucediera algún accidente, no circule por el cuerpo del trabajador.

Es habitual que los materiales aislantes se utilicen para evitar el contacto de dos partes conductoras entre sí, o bien para proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas. Su principal característica es que debe tener una resistencia muy elevada.

1. PROPIEDADES a) Resistividad de paso Es la resistencia que presenta al paso de corriente 5 Por ejemplo: porcelana µΩ   ρ = 10 D

PVC

Circuito para medir la Resistividad de paso

 ρD

= 102 µ Ω 

b) Resistencia superficial y resistencia a las corrientes de fuga  A altas tensiones pueden aparecer corrientes eléctricas como consecuencia de depósitos sobre la superficie de los aislantes. Al cabo de un cierto tiempo la corriente podría atacar a estos materiales.

Circuito para medir la resistencia superficial

c) Rigidez dieléctrica Se mide la tensión a la que se produce una descarga disruptiva (rotura del aislante).

d) Permitividad relativa Es importante que la permitividad relativa de los aislantes sea pequeña. Por ejemplo los aislantes empleados como dieléctricos en los condensadores deberán presentar una gran permitividad. Ejemplo:

PVC PORCELANA DIOXIDO DE TITANIO

є r  є r  є r 

= 3,5,…6

=6 = 100

TP: TEMPERATURA CL: CLASE

2. Clasificación de la IEEE de aislamientos De acuerdo con la capacidad de soportar la temperatura según la IEEE y la NEMA se definen 4 clases estándar    

CLASE A o 115°C CLASE B o 130°C CLASE F o 155°C CLASE H o 180°C

3. MATERIALES AISLANTES   NOMEX Es un papel sintético, compuesto de fibras cortas y pequeñas partículas fibrosas de una poliamida aromática, polímero resistente a altas temperaturas. Clase de aislamiento H 180°C Rigidez dieléctrica 1500 V/mil



POLIESTER FILM

Por su elevada rigidez dieléctrica es muy usado como elemento separador; por ejemplo en motores y transformadores. Es muy fuerte, durable flexible y absorbe poca humedad. Clase de aislamiento B 130°C Rigidez dieléctrica 3000 V/mil

  MYLAR



Es una lámina o película de poliéster teraftalato, a temperaturas comprendidas entre -60°C y 130°C. Mantiene sin alteraciones sus características de suministro. Es muy utilizado en la industria eléctrica al permitir reducir espesores de aislamiento, por lo que se utiliza para aislar ranuras de estatores e inducidos, aislar entre fases y bobinas de motores, condensadores, reactancias, entre otros. Rigidez dieléctrica 1000 V/mil



FISH PAPER (PAPEL PESCADO)

Utilizado para propósitos eléctricos y electrónicos en aislamiento de transformadores, aislamiento en ranuras de las armaduras de motores, aislamiento de bobinas, entre otros. Es químicamente puro y presenta una resistencia al calor producto de fenómenos eléctricos. Clase de aislamiento A 115°C Rigidez dieléctrica 400 V/mil

4. BIBLIOGRAFIA  https://prezi.com/cjeyfixuh46_/clasificacion-ieee-de-aislamientostemperatura-y-humedad-de/  http://www.fullmecanica.com/definiciones/m/1734-aislantes  http://spij.minjus.gob.pe/Graficos/Peru/2011/Mayo/05/RM-214-2011MEM-DM.pdf 

MEGÓHMETRO

III.

Es el instrumento que sirve para medir la resistencia de aislamiento. Conocido coloquialmente como MEGGER, por la marca que creo inicialmente este aparato, a inicios del siglo XX. La medición de la resistencia de aislamiento nos sirve para hacer un mantenimiento preventivo al sistema.

Representación en un circuito del objeto bajo prueba

i.

MEDICION DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO CON MEGGER MIT 1025

a) El generador del instrumento (manivela, batería o línea) desarrolla alto voltaje de CC que genera varias corrientes pequeñas a través y sobre las superficies del aislamiento bajo prueba. b) La corriente total es medida por el ohmímetro. c) La relación del voltaje y la corriente total nos da el valor de la resistencia de aislamiento.

Corriente consumida por el aislamiento

ii.

MÉTODOS DE MEDICIÓN

1. Método de tiempo corto Consiste en conectar el medidor al equipo que se va probar y operarlo durante 60 segundos. Se aplica en equipos pequeños y en aquellos que no tienen una característica notable de polarización (interruptores, cables, apartarrayos, boquillas y cuchillas).

2. Método de absorción dieléctrica Consiste en aplicar el voltaje de prueba durante un periodo de 10 minutos, tomando lecturas a los 30 segundos y posteriormente cada minuto. Se aplica en transformadores de potencia y en máquinas rotatorias grandes. Con estos valores se pueden calcular los índices de polarización y absorción:   ó =   ó =

  10 

  1    1 

  30 

La recomendación de la NORMA IEEE 43-2000 define como valor minimo del índice de polarización en 2, para maquinas rotativas, siendo excelente un valor de 4.  Así también será el valor mínimo del índice de absorción en 1,6. iii.

DETERMINACION DE LAS TECNIONES DE PRUEBA

La norma IEEE recomienda las tensiones de prueba según la tensión de servicio de las instalaciones y equipos. Así como también normas locales e internacionales definen estos valores para los instrumentos eléctricos (IEC 60204, IEC 60439, etc).

Tabla obtenida de la guía IEEE 43

iv.

Bibliografía:

Guía de la medición de aislamiento. CHAUVIN ARNOUX GROUP. Prueba de resistencia de aislamiento. INTEC GROWING TECHNOLOGIES. Guía de pruebas de diagnóstico de aislamiento a voltajes superiores a 1KV. MEGGER.

Conexión a transformador de potencia En un transformador de potencia ,la medida de la resistencia de aislamiento tiene como fi dar una útil información sobre su estado,con el objetivo de poner al descubierto posibles defectos de aislamiento y determinar por medio de mediciones periódicas la probable degeneración del mismo

norma IEEE C57.12.90 La temperatura de los devanados y del líquido aislante deben estar cercanos a 20° C. Todos los devanados deben estar inmersos en el mismo liquido aislante. Todos los devanados deben de estar cortocircuitados. Todas las boquillas del transformador deben estar en su lugar. Todas las terminales que no se consideran en la prueba así como la carcaza y el tanque deberán conectarse a tierra mientras se aplique el voltaje de prueba. 1. Conexión a un generador de CA Con esta conexión, la resistencia de aislamiento será la del embobinado del estator del generador y la del cable de conexión combinadas. Para probar el estator o el cable por separado, el cable debe estar desconectado de la máquina

2. Componentes de la corriente en prueba de aislamiento  Corrientes de carga capacitiva: Son de gran magnitud y corta duración, desaparecen antes de la toma de datos, no afectando a la medida. Dependen de las características del dieléctrico. Corrientes de absorción. Varían en proporción decreciente con el tiempo  desde un valor inicial relativamente alto hasta un valor cero. La relación resistencia/tiempo es una relación de potencia pudiendo ser representada en un papel logarítmico como una línea recta. Normalmente la resistencia de medida en los primeros minutos del desarrollo de una prueba es debida principalmente a la corriente de absorción. Corrientes de conducción: Fluyen a través del dieléctrico y son  constantes en el tiempo de aplicación de la tensión de medida. Su vez se dividen en dos componentes: -Corrientes superficiales o de fuga: Son sendas de corriente que se deslizan por la superficie de los aislamientos y son constantes en el tiempo. Dependen principalmente de la película de humedad, mezclada con polvo y otras sustancias extrañas depositadas sobre la superficie del material. -Corrientes volumétricas: Fluyen por el interior del cuerpo dieléctrico y al igual que las corrientes de fuga, son prácticamente estacionarios con el tiempo 3. Terminal de protección

IV.

Fasímetro

El fasimetro o cosimetro es un instrumento utilizado para medir la diferencia de fase en circuitos de corriente alterna (factor de potencia). Este básicamente mide el desfase entre el Voltaje y la corriente, permitiendo así calcular el Factor de potencia del circuito. Se define factor de potencia (f.d.p.), de un circuito de corriente alterna, como la relación entre la potencia activa, P, y la potencia aparente, S . 1. Esquema del Fasimetro Tiene en su interior una bobina de tensión y una de corriente dispuestas de tal forma que, si no existe desfasaje, la aguja está en cero (al centro de la escala). El fasímetro puede ser inductivo o capacitivo, dependiendo del tipo de receptor, según predominen las bobinas o los condensadores.

2. Principio de funcionamiento del fasímetro El funcionamiento responde al hecho de que el campo magnético giratorio del circuito voltimétrico se orienta respecto del campo magnético amperimétrico, generado por las bobinas de intensidad. Al variar el desfasaje varía el instante en el cual la resultante del campo magnético giratorio se orienta en el máximo del circuito de intensidad. Esto produce una modificación en la posición relativa de ambos campos magnéticos. Esto se refleja en la posición de la aguja que indica el cos en la escala del fasímetro.

3. Tipos de Fasimetro a. Fasimetro monofásico: El Fasimetro es un instrumento electrodinámico medidor de cocientes y consta de tres carretes. Dos de estos carretes están sujetos entre si formando un ángulo de 90°, estos giran en el campo del tercer carrete que es fijo. En estos instrumentos el órgano móvil esta desprovisto de momento directriz mecánico, por lo que la posición de éste es arbitraria.

b. Fasimetro trifásico: El principio de funcionamiento es el mismo que el del cofímetro monofásico. Se usa cuando el consumo es simétrico en las fases. En este instrumento no es necesaria una conexión especial que produzca un desfasaje de 90°, pues este lo conseguimos con el propio desfasaje del sistema trifásico.

4. Bibliografia http://www.ebah.com.br/content/ABAAAgEo4AA/instrumentos-medidaseletricas-fasimetro-oficial?part=2