GUÍA TÉCNICA COLOMBIANA
GTC 97 2016-04-13
PRÁCTICA RECOMENDADA PARA EL ENSAYO DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE MAQUINARIA ELÉCTRICA
E:
RECOMMENDED PRACTICE FOR TESTING INSULATION
PRÓLOGO
El Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación, ICONTEC, es el organismo nacional de normalización, según el Decreto 1595 de 2015.
ICONTEC es una entidad de carácter privado, sin ánimo de lucro, cuya Misión es fundamental para brindar soporte y desarrollo al productor y protección al consumidor. Colabora con el sector gubernamental y apoya al sector privado del país, para lograr ventajas competitivas en los mercados interno y externo. La representación de todos los sectores involucrados en el proceso de Normalización Técnica está garantizada por los Comités Técnicos y el período de Consulta Pública, este último caracterizado por la participación del público en general. La GTC 97 (Primera actualización) fue ratificada por el Consejo Directivo de 2016-04-13. Esta guía está sujeta a ser actualizada permanentemente con el objeto de que responda en todo momento a las necesidades y exigencias actuales. A continuación se relacionan las empresas que colaboraron en el estudio de esta guía a través
ICONTEC cuenta con un Centro de Información que pone a disposición de los interesados normas internacionales, regionales y nacionales y otros documentos relacionados. DIRECCIÓN DE NORMALIZACIÓN
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RESUMEN
CONTENIDO Página INTRODUCCIÓN ................................................................................................................... 1 1.
GENERALIDADES .................................................................................................... 2
1.1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ...................................................................... 2
1.2
PROPÓSITO .............................................................................................................. 2
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS ................................................................................. 3
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Página 6.5
EFECTO DE LA CARGA EXISTENTE DURANTE LAS MEDICIONES DE LA RESISTENCIA DEL DEVANADO ................................................................ 14
7.
CONDICIONES PARA LA MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ................................................................................................... 14
8.
CONEXIONES DEL DEVANADO PARA LOS ENSAYOS DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO .............................................................. 15
9.
MÉTODOS DE MEDICIÓN DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO ................... 15
9.1
MEDICIÓN DIRECTA............................................................................................... 15
9.2
MEDICIÓN CALCULADA ........................................................................................ 16
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Página ANEXOS ANEXO A (Informativo) VARIANTES EN EL ÍNDICE DE POLARIZACIÓN .............................................................. 21 ANEXO B (Informativo) ENSAYO DE LA TENSIÓN D.C EN COMPARACIÓN CON LA ALTERNA ........................ 22 ANEXO C (Informativo) MONITORIZACIÓN DE LAS CORRIENTES DE CARGA Y DESCARGA ........................... 24 ANEXO D (Informativo) PERFILADO DE LA RESISTENCIA DE AISLAMIENTO (IRP) ........................................... 27 ANEXO E (Informativo) BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................... 28
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Página TABLAS Tabla 1. Directrices para las tensiones directas que se han de aplicar durante el ensayo de resistencia de aislamiento .............................................................. 9 Tabla 2. KT versus temperatura para sistemas de aislamiento termoplástico y termoestable del devanado del estator ......................................................................... 13 Tabla 3. Valores mínimos recomendados del índice de polarización para el aislamiento según las clases de aislamientos de los componentes de la máquina ................................................................................. 19 Tabla 4. Valores mínimos recomendados para la resistencia de aislamiento a 40 °C (todos los valores en MΩ) .................................................................................... 20
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PRÁCTICA RECOMENDADA PARA EL ENSAYO DE RESISTENCIA DE AISLAMIENTO DE MAQUINARIA ELÉCTRICA
INTRODUCCIÓN La medición de la resistencia de aislamiento ha sido recomendada y utilizada por más de medio siglo para evaluar la condición del aislamiento eléctrico. Aunque las mediciones individuales de la resistencia de aislamiento pueden ser de valor cuestionable, el registro mantenido cuidadosamente de mediciones periódicas acumuladas durante meses y años de servicio, tiene valor incuestionable como una medida de algunos aspectos de la condición del aislamiento eléctrico. Originalmente, en 1950, la AIEE publicó la IEEE 43 como una guía para presentar las diversas facetas asociadas con la medición y la comprensión de la resistencia de
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Esta guía está diseñada para ayudar a las organizaciones y los individuos a: -
Evaluar la condición del aislamiento eléctrico utilizado en máquinas rotatorias.
-
Determinar si el aislamiento eléctrico de una máquina rotatoria es adecuado para regresarla al servicio.
-
Determinar si el aislamiento eléctrico de una máquina rotatoria es adecuado para el ensayo de alto potencial.
Esta guía está destinada a satisfacer los siguientes objetivos: -
Promover la consistencia para los procedimientos de ensayo del aislamiento y sus interpretaciones.
-
Proporcionar información útil sobre la aplicación adecuada del ensayo de resistencia de aislamiento.
-
Proporcionar información útil sobre la teoría técnica del ensayo de la resistencia de aislamiento.
1.
GENERALIDADES
1.1
OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN
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e)
Proporcionar una base para la interpretación de los resultados del ensayo para estimar la idoneidad del devanado para el servicio o para un ensayo de sobretensión. En particular, esta norma describe problemas típicos del aislamiento detectados con el ensayo de resistencia de aislamiento.
f)
Presentar valores recomendados mínimos aceptables para la resistencia de aislamiento y para los índices de polarización, para diversos tipos de máquinas rotatorias.
2.
REFERENCIAS NORMATIVAS
Los siguientes documentos de referencia son indispensables para la aplicación de esta guía (es decir, estos deben ser comprendidos y utilizados de manera que cada documento de referencia sea citado en el texto y se explique su relación con esta guía). Para referencias con fecha, únicamente se aplica la edición citada. Para referencias sin fecha, se aplica la edición más reciente del documento citado (incluidas todas las enmiendas y correcciones). NTC 276, Aislamiento eléctrico. Evaluación y designación térmica (IEC 60085). ASTM F855, Standard Specification for Temporary Protective Grounds to be Used on Deenergized Electric Power Lines and Equipment . IEEE Std 1TM, General Principles for Temperature Limits in the Rating of Electric Equipment and for Evaluation of Electrical Insulation. TM
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Corriente de conducción (I G ) - (C o n d u c t i o n C u r r e n t ). Corriente que es constante en el tiempo, que pasa a través del aislamiento desde la superficie conectada a tierra hasta el conductor de alta tensión, y que depende del tipo de sistema de aislamiento. Efecto de electroendosmosis - (Electroendosmosis Effect ). Fenómeno observado ocasionalmente, a menudo en antiguos devanados termoplásticos (por ejemplo los asfálticos), cuando, en presencia de humedad, se pueden obtener valores diferentes para la resistencia de aislamiento, cuando se invierte la polaridad de los conductores de prueba. Usualmente, para devanados antiguos y húmedos, la resistencia de aislamiento para la polaridad positiva, cuando el conductor positivo está conectado al devanado y el conductor de tensión negativa a tierra, es mucho mayor que para la polaridad opuesta. Corriente capacitiva geométrica (I c ) - (Geometric Capacitive Current ). Corriente reversible de magnitud comparativamente alta y de corta duración, que decae exponencialmente con el tiempo de aplicación de la tensión, y la cual depende de la resistencia interna del instrumento de medición y de la capacitancia geométrica del devanado. Resistencia de aislamiento (IR t ) - (Insulation Resistance ). Capacidad del aislamiento eléctrico de un devanado para resistir la corriente directa. Cociente de la tensión d.c. aplicada con polaridad negativa dividida por la corriente que atraviesa todo el aislamiento de la máquina, corregido a 40 °C, y tomado durante un tiempo especificado (t), desde el comienzo de la aplicación de la tensión. Usualmente, el tiempo de aplicación de la tensión es de 1 min ( IR 1) o de 10 min ( IR 10 ), sin embargo, se pueden usar otros valores. Convenciones de unidad: se asume que los valores desde 1 hasta 10 están en minutos, los valores en subíndice de 15 y superiores, se asumen en segundos.
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IMPORTANTE
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