Aislamientos: Apes ardel ama ma y or í adel osc abl esdebobi na dosy av i enenconunai s l ami ent od ef ábr i c a,l oc i er t o e sq ueu nas e gu nd ac a pad ea i s l a mi mi e nt or e s ul t amu yú t i le nc a s il at o t a l i d add el o sc a s os .L a r e al i d ad e sq ue l ap r i me r ac a pa s o l od eb et e ne ru ne s pe s orl os u fi c i e nt ep ar ai mp ed i rc o r t o c i r c ui t o s,p er or es ul t av ul n er a bl ead es g as t e s.Enmu c hosc as ost e r mi n as i en dod es g as t a dap ore l r o z ard el o sbo bi n ad osu no sc o no t r o sc ua nd os el o semp aq ue t a . L as e gu ndac a pad ea i s l a mi mi en t o( Re si n aEl é ct r i c aoRe si nad eI mp r e gna ci ó n)v i e nec o ne lo bj e t i v o d er e f o r z arl ap r i mer ac ap a ei mp ed i rqu ee st as ed es g as t e ,y as e apo rhu me me da d,p ol v o ,p ar t í c ul a s d ee s c omb r o ,e t c . Elu sod eu nas eg un dac a pad ea i s l ami e nt oi nmo v i l i z ae lb ob i n ad o,a mor mo t i g ua nd ol a sv i br a ci o ne s a de má má sd ep r o v e e rp r o t e c c i ó nd eda ñome me c á ni c o .
Los materiales aislantes son definidos como materiales que ofrecen una gran resistencia al paso de la corriente, y por ese motivo, se utilizan para conservar su flujo a través de los conductores. Esto es evidente cuando tocamos una máquina que se encuentra en operación. No recibimos ninguna descarga eléctrica debido al aislamiento. La ruptura del aislamiento implica un cortocircuito entre espiras, causando flujos de corrientes en caminos indeseados. Esto también puede resultar en soc!s eléctricos a umanos operando la maquinaria y también da"o a las máquinas. máquinas. #equerimientos de los materiales aislantes buenos involucran propiedades f$sicas, confiabilidad, costo, disponibilidad, adaptabilidad al uso en las máquinas, etc. %islamiento eléctrico y materiales dieléctri dieléctricos cos incluyen incluyen varias varias formas formas de materi materiale ales s que rodea rodean n y proteg protegen en a los conduc conductor tores es eléctricos y previenen flujos de corriente indeseados, pérdidas. Las especificaciones eléctricas incluyen resistividad, rigidez dieléctrica y constante dieléctrica. Propiedades Eléctricas: Resistividad Eléctrica& Eléctrica & Es la resistencia eléctrica 'om(cm) al flujo de la corriente a través de él. *u valor debe ser muy alto. #esistividad es inverso de +onductividad. Rigidez Dieléctrica& Dieléctrica & La rigidez dieléctrica es el máimo voltaje que el material puede soportar antes de que una ruptura ocurra. Este valor especificado como !-mm, debe ser muy alto, aun para pel$culas muy peque"as.
Clasificación de Materiales Aislantes *e clasifican de acuerdo a / formas& a) 0e acuerdo a substancia y materiales, materiales, b) 0e acuerdo a su temperatura
a) Clasificación de Materiales Aislantes de acuerdo a substancia y materiales& •
1ateriales %islantes *ólidos '2norgánicos y 3rgánicos)
1ica, madera, vidrio, porcelana, goma, algodón, seda, rayón, terileno, papel y celulosa, etc.
i s t eun ag r a nv a r i e da dd efi br a sdeo r i g eno r g áni c oq ues ons us c ep t i b l es 4apeles de aislamiento& Ex d es ert r a ns f o r mad asenu ns u bs t r a t odep ap el .Une j emp l od efi br ao r g án i c ap ue des e rl ace l u l os a ques eob t i enedel osár bol es .T ambi énr es ul t aper t i nent en ombr arl afi br ad ear ami das i nt é t i c a,en l ac u alf u eDu Po ntq ui e nd i ol o sp r i me r o sp as o syf u ec o me r c i a l i z a doc o moNo me x .Ot r oma t e r i a l q ue t a mb i é np u ed et r a ns f o r ma r s ee sl a mi c a( q ue t a mb i é ne sd eo r i g en o r g á ni c o ) .Ex i s t el a p os i b i l i d add eq ues ema nu f a ct u r ee s t o sp ap el e sc o ne lo bj e t i v od eo bt e ne rma t e r i a l e sa i s l a nt e s i n di v i du al es ;c omot ambi éne xi s t el apo si bi l i daddeques el osc on vi nec onot r osmat er i al espar a o bt e ne rd ee s t ama ne r au n ma t e r i a la i s l a nt ec o no c i d oc o mol á mi n afl e x i b l e . Co nr e s pe c t oal a s pel í c ul asai s l ant es( c omoporej empl ol aspel í c ul asdepol i és t er )de bemosde ci rq uenoc uent ancon mu yb ue na sp r o pi e da de sel é c t r i c a syt é r mi c a s .Si nemb ar g oe s t a ss o nu s ad ase nun aamp l i ag ama dea pl i c ac i o nesai s l ant es ;po demosat r i bui res t oenpar t eaque,pes eal odi c hoant er i or ment e,l as pel í c ul asai s l ant esof r ec enex c el ent escar ac t er í s t i c asdi el éc t r i c as .Debemosdes t ac arenelámbi t o d el a spe l í c u l a sai s l a nt e sq uel a smi s ma sso nu sa da senc omb i n ac i ó nc onel p ap el a i s l a nt e s( c omo e se lc a s od e lp a pe lNo me x )p a r ac r e aru nc o mp ue s t oc o ne x c e l e nt e sp r o pi e da de sme c á ni c a s , t ér mi c asyel éc t r i c as .
Enl o sc as osenq ues er e qui er au nafi nac a pad ea i s l a nt e,l o sp ap el e sa i s l a nt e ss er á ns i nd ud al o s p r o t a go ni s t a s .Ene s t a sa pl i c a c i o ne se sc o mú nq ues emo l d eeys el ec a mb i el af o r maa lma t e r i a l p ar aqu ee s t ep ue das eri n t r o duc i d oe ne sp ac i o sc o nfi na do s,c omol oso nl asr a nu r a sd el e s t a t o r . Des d ee ld es c ub r i mi e nt od el ospa pel e sai s l a nt e ss el oshaus a doe nap l i c ac i o nesdea i s l a mi e nt o e l é c t r i c o ,b á s i c a me n t e d e b i d o a q u e ma n t i e n en s u e s t a b i l i d a d d i me n s i o n al a e l e v a d a s t e mp er a t u r a s . Ene lo pe r a rd el o se qu i p osel é c t r i c o se sc o no c i d oe lh ec h od eq ues eg en er a mu c h oc a l o r ,e s t oe sc a u s ad op o rl ac o n c en t r a c i ó nd ee l e c t r o ne sq ues emu e v e ne nu ne s p ac i o r e du c i d o.Má se s pe c í fi c a me nt ep od emo sd ec i rq uee sl ar e s i s t e nc i ao f r e c i d ap ore lc o br eo e l al umi ni oal pas aj ed el osel ec t r o nesat r a v ésdel aes t r uc t ur ades uv al enc i al ar az ónp orl ac ualel pas aj edeel ec t r i c i dadat r av ésdec abl esel éc t r i c ospr oduc ec al or .Unf ac t ori mpor t ant eat eneren c ue nt ae sq uee la i s l a mi en t oq ues el ea pl i c aa lc ob r eoa la l umi n i od eb ec on t a rc o nl ac ap ac i d ad dea f r ont arl aen er gí at ér mi c aqu es ec r eas i nqueoc ur r ani ngu nadef or mi d adoder r e t i mi ent o .
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1ateriales %islantes L$quidos
%ceites minerales de idrocarbonos refinados, aceite de linaza, barnices sintéticos y espirituosos. Los barnices dieléctricos son soluciones l$quidas de pol$meros preparados a partir de materias primas naturales o sintéticas que se aplican sobre elementos conductores para generar pel$culas protectoras de la acción mecánica e terna y proporcionar aislamiento eléctrico. 0ependiendo del origen de las materias primas empleadas en su preparación los barnices pueden ser naturales yo sintéticos. En estricto rigor los barnices se preparan com5nmente mezclando materiales de origen natural o derivados sintéticos del petróleo y la elección de dicos materiales responde a la b5squeda de las mejores propiedades dieléctricas, mecánicas y térmicas a los más bajos costos. 0ependiendo de la forma de curado los barnices pueden ser de secado al aire. El recubrimiento de barniz, también llamado aislamiento secundario, es una pa rte importante del sistema de aislamiento de la maquina eléctrica. 6arnices de diferentes tipos son usados en el sistema de aislamiento de máquinas eléctricas para propósitos de impregnación y aplicaciones de terminación. Las ventajas de estos recubrimientos son&
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%umento de la rigidez mecánica de los alambres del bobinado 1ejora de las propiedades dieléctricas 1ejora de la capacidad de conducción térmica 4rotección del bobinado contra la umedad y el entorno corrosivo qu$mico.
1ateriales %islantes 7aseosos
%ire seco, 0ióido de +arbono, %rgón, Nitrógeno, etc. b) Clasificación de Materiales Aislantes de acuerdo a su temperatura: Los materiales aislantes son clasificados principalmente de acuerdo a su l$mite térmico. La performance de su aislamiento depende de su temperatura de operación. 1ientras más alta es la temperatura, más alto será el rango de su degradación térmica, por lo tanto, más baja será su vida 5til, como se muestra en la figura. *i se espera una vida de aislamiento larga razonable, su temperatura de operación debe ser mantenida baja. Entonces es necesario determinar los l$mites de temperatura para el aislamiento, que asegurara operación segura a través de la duración de su epectativa de vida.
Entonces los materiales aislantes se agrupan en diferentes clases& 8, %, 6, y + con temperaturas l$mite de 9:;+, <:=;+ y <>:;+ para las primeras tres clases y sin l$mite especificado para la clase +. Las clases 8 y % cubren varios materiales orgánicos con y sin impregnación respectivamente. 1ientras que las clases 6 y + cubren materiales inorgánicos, respectivamente con y sin aglutinante. +on el advenimiento de materiales nuevos, por ejemplo, los plásticos y las siliconas durante los a"os =:, se necesitó organizar reorganizar la clasificación de los materiales aislantes. Esta clasificación se muestra en la figura anterior. Esto llevo a la 2E+ '2nternational Electrotecnical +ommision) a producir nuevas categor$as a saber& Clase :
9:; + (4apel, algodón, seda, goma natural, +lorido de 4olivinilo, sin impregnacion.
Clase A: <:=; +( 2gual a la clase 8 pero impregnado, más nylon. Clase E:
Enamel(acetato(polivinilo
Clase !: <>:; + (1ica, fibra de vidrio '6orosilicato de alumino libre de alcalinos), asbestos bituminizados, baquelita, enamel de poliester. Clase ": <==; + (+omo los de la clase 6 pero con al!yd y resinas basadas en epoy, poliuretano. Clase #&
poliamida aromatica 'papel nome y fibra), film de poliamida 'enamel, varniz y film) y enamel de estermida. Clase C: @
En la actualidad lo más demandado en la industria son los aislamiento de clase F que, junto con la clase B de aumento de temperatura. El uso de aislamiento de clase F con la clase B de aumento de temperatura proporciona a los productos ABB un margen de seguridad de 25 °C, que puede utilizarse para aumentar la carga durante periodos limitados, para operar a temperaturas más altas o en latitudes superiores, o para maores tolerancias de !recuencia o tensi"n. #am$i%n se puede utilizar para prolongar la &ida del aislamiento. 'or ejemplo, una reducci"n de temperatura de () * prolongará la &ida del aislamiento. Aislamiento +istema de aislamiento de clase F #emperatura am$iente má-ima )° C Aumento de temperatura má-imo permisi$le ()5 * /argen de temperatura l0mite 1() * Aumento de clase B #emperatura am$iente má-ima )° C Aumento de temperatura má-imo permisi$le ) * /argen de temperatura l0mite 1() * Clase de temperatura del sistema de aislamiento Clase F (55 °C Clase B (3) °C Clase 4 () °C
