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MEDIDOR DE RESISTÊNCIA DO ISOLAMENTO DC
1 – Descrição geral O teste de resistência de isolamento permite detectar, diagnosticar , defeitos nos isolamentos dos equipamentos elétricos . O teste consiste em aplicar uma tensão DC nos terminais do isolamento e verificar o comportamento da resistência . Esta resistência de isolamento é a resistência referida a circulação de corrente, através ou sobre a superfície isolante do equipamento elétrico. O resultado é dado em OHMS ou MEGHOMS . Com a realização periódica desse teste é possível manter um registro de vida do equipamento, permitindo dessa maneira uma otimização dos prazos e procedimentos das manutenções manutenções preventivas. Este teste não é destrutivo, e difere completamente de um teste de ALTA TENSÃO ou Teste de RUPTURA.
2 - Testes com corrente contínua O circuito dielétrico equivalente de um equipamento elétrico, formado pelos condutores dos enrolamentos, material isolante e a estrutura de ferro, pode ser considerado, um capacitor de placas paralelas.
2.1 – Constituição do capacitor Os capacitores em geral têm a seguinte constituição : Duas placas condutoras separadas por um material isolante denominado DIELÉTRICO condutoras DIELÉTRICO,, e dois terminais de conexão ligados conexão ligados a cada uma das placas condutoras. Conforme, mostra a figura abaixo.
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MEDIDOR DE RESISTÊNCIA DO ISOLAMENTO DC
1 – Descrição geral O teste de resistência de isolamento permite detectar, diagnosticar , defeitos nos isolamentos dos equipamentos elétricos . O teste consiste em aplicar uma tensão DC nos terminais do isolamento e verificar o comportamento da resistência . Esta resistência de isolamento é a resistência referida a circulação de corrente, através ou sobre a superfície isolante do equipamento elétrico. O resultado é dado em OHMS ou MEGHOMS . Com a realização periódica desse teste é possível manter um registro de vida do equipamento, permitindo dessa maneira uma otimização dos prazos e procedimentos das manutenções manutenções preventivas. Este teste não é destrutivo, e difere completamente de um teste de ALTA TENSÃO ou Teste de RUPTURA.
2 - Testes com corrente contínua O circuito dielétrico equivalente de um equipamento elétrico, formado pelos condutores dos enrolamentos, material isolante e a estrutura de ferro, pode ser considerado, um capacitor de placas paralelas.
2.1 – Constituição do capacitor Os capacitores em geral têm a seguinte constituição : Duas placas condutoras separadas por um material isolante denominado DIELÉTRICO condutoras DIELÉTRICO,, e dois terminais de conexão ligados conexão ligados a cada uma das placas condutoras. Conforme, mostra a figura abaixo.
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Dielétrico
Placa
Term inal de conexão
Placa
Terminal de conexão
2.1.1 - Ação básica do capacitor Um capacitor armazena energia quando uma carga elétrica é forçada entre suas placas por alguma outra fonte de energia. Como mostra a figura abaixo :
CAPACITOR
3
2.1.2 -Tensão nominal
INICIALMENTE (CAPACITOR DESCARREGADO) TERMINAL DE CONEXÃO PLACA CONDUTORA EM ESTADO NEUTRO
ISOLANTE OU DIELÉTRICO
PLACA CONDUTORA EM ESTADO NEUTRO TERMINAL DE CONEXÃO
2.1.3 - Ao ser conectado a uma fonte de energia Ao conectar-se uma fonte de energia a um capacitor, observa-se que há um deslocamento de cargas no sentido da fonte para as placas do capacitor. As cargas negativas fornecidas pela fonte saindo do seu pólo negativo se deslocam pelo condutor até chegarem na placa condutora interligada através dos seus terminais de conexão. Estas cargas ao chegarem na placa condutora começam a fazer com que ela fique com excesso de elétrons, os quais por sua vez começam começam a alterar o campo elétrico elétrico dos átomos que compõem compõem o dielétrico, através do fenômeno da indução eletrostática. Este fenômeno de indução eletrostática vai influenciando todos os átomos que constituem o dielétrico (isolante). No isolante não há deslocamento deslocamento de elétrons de uma camada para outra, mas sim uma deformação na órbita onde se encontram os elétrons que compõem os átomos do material isolante. Desta forma vai-se alterando todas as órbitas dos átomos átomos constituintes do material isolante até que se chegue chegue aos átomos próximos da outra placa condutora. A partir daí, a órbita deformada da camada de átomos mais próximas desta placa condutora começa a interagir 4
com os elétrons da placa condutora, empurrando-os para fora de suas órbitas normais, fazendo com que ela fique com falta de elétrons. Os elétrons deslocados da placa condutora são conduzidos através do terminal de conexão para os condutores do circuito e estes por sua vez conduzindo os os elétrons até o pólo positivo da fonte. fonte. À medida em que as placas condutoras do capacitor vão se carregando, a d.d.p entre os terminais de de conexão do do capacitor e os pólos da fonte, vai diminuindo até igualar a tensão da fonte com a d.d.p. nestes terminais. Isso ocorrendo dizemos que o capacitor foi carregado. Cessando assim o ciclo de carga do capacitor. Observe a figura a seguir :
OBS : Um capacitor ao ser energizado por uma fonte de corrente contínua, pode ser comparado a uma chave fechada; fechada; onde em função do efeito de polarização das moléculas , haverá um deslocamento(por indução) de elétrons livres , dos condutores que estão ligados às placas do capacitor, induzindo-nos a pensar que há circulação de corrente através do dielétrico do capacitor. OBS : Em comparação com a observação anterior, quando um capacitor atinge sua capacidade máxima de carregamento entre as placas, pois é onde as moléculas do dielétrico estão todas polarizadas, podemos compará-lo agora, a uma chave aberta, aberta, pois não havendo mais moléculas a serem polarizadas, a tensão entre as placas tornou-se igual à tensão da fonte, daí não havendo d.d.p, entre o capacitor e a fonte, não havendo mais moléculas a polarizar, não havendo mais deslocamento de elétrons por indução, ocorrendo nos materiais condutores . Desta forma, o efeito capacitivo neste momento desaparece, ocorrendo só o efeito resistivo do isolamento. 5
2.1.4 - Unidade de capacitância A unidade de capacitância é o FARAD, representado pela letra “ F “. Onde 1(um) Farad significa termos uma quantidade de carga armazenada nas placas condutoras de 1(um) coulomb para obtermos uma tensão entre estas placas condutoras de 1(um) volt. A relação entre carga (Q c) e potencial (V) de um corpo condutor isolado eletricamente identifica-se com a capacitância. Com isto podemos escrever a seguinte fórmula para determinarmos a capacitância de um capacitor :
Qc C= V
Esta relação é uma constante para um determinado condutor, mas envolve inúmeros fatores, tais como dimensão e formato . Onde ,
C Qc V
Capacitância em Farad (F ) Quantidade de carga acumulada em Coulomb (C) Tensão de carga do capacitor em Volt (V)
O dispositivo construído especialmente para se identificar com o efeito capacitância é o CAPACITOR .
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2.1.5 - Determinação da capacitância Os fatores dos quais dependem a capacitância do capacitor são :
A) Área das placas B) Distância entre as placas C) Tipo do material isolante A capacitância de um capacitor de placas paralelas pode ser calculada a partir do teorema de Gauss : “ O número total de linhas de força (N) devidas a uma placa de área (S), submetida a um campo elétrico (E) é igual a : Qc / “ = r x o é a Onde Qc é a carga total da placa em referência, e permissividade do dielétrico em que se situa a placa considerada. Todo isolante possui uma capacitância elétrica que varia com as dimensões do equipamento. Quanto maior for a permissividade, tanto maior será a capacitância do material desde que as dimensões do capacitor sejam iguais na comparação . o é a permissividade no vácuo que é igual a 1, enquanto que a permissividade do ar e de alguns gases são aproximadamente iguais a 1,00058. A permissividade nos líquidos e nos sólidos é sempre maior do que 1. Porém, nos materiais comuns, é de cerca de 10 vezes a permissividade do vácuo e, em casos excepcionais, conseguem-se materiais com até milhares de vezes a permissividade do vácuo. r é a permissividade relativa, ou constante dielétrica, é a propriedade que controla sua capacitância, ou seja, é a relação entre a capacitância de um capacitor , que tem como dielétrico um determinado material, e a capacitância desse mesmo capacitor, caso o dielétrico seja o vácuo. Então,
N = E x S = Qc / = Qc / (
rx
o)
Admitindo-se o campo elétrico do capacitor como uniforme e desprezandose as distorções tem-se que :
7
E=V/d
onde “d” é a distância entre as placas (espessura do dielétrico)
Continuando temos que, N = E x S e E = V / d, donde pode-se escrever que: (V / d) x S = Qc / (εr x εo), tirando o valor de Q c da expressão, tem-se que :
(Sx
o)
r x
Qc = V x d
Como C = Q c / V , pode-se escrever que :
V x ( S x C=
rx
o /
d)
Sx
r x
=
V
S x
o
=
d
d
8
Daí, podermos afirmar que :
2.1.5.1 - A capacitância de um capacitor é diretamente proporcional a área de suas placas
Aumentando-se a área Aumenta-se a capacitância
2.1.5.2 - A capacitância é inversamente propocional à distância entre as placas
Aumentando-se a Distância entre as placas Diminui-se a capacitância
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2.1.5.3 - A capacitância varia com o tipo do material que constitui o dielétrico Dielétrico constituído de PAPEL constante dielétrica = 3,5
Dielétrico constituído de MICA constante dielétrica = 5
Aumentando-se a cte Aumenta-se a capacitância
3 – Medição de resistência do isolamento Na prática industrial e nas manutenções preventivas dos equipamentos elétricos de uma subestação, emprega-se corrente contínua para a medição da resistência do isolamento DC. Sendo os do tipo motorizado e eletrônico os mais usuais em virtude da necessidade de se manter constante a tensão DC a ser aplicada no isolamento, e também devido ao longo tempo de ensaio. Ao se aplicar ao isolamento de uma máquina uma tensão CC, pode-se observar a circulação de uma corrente elétrica total “ i t“, de características transitórias. Observa-se também que durante certo tempo a partir do início do ensaio, os valores lidos no medidor aumentam, para posteriormente tornarem-se estáveis, ou seja, o ponteiro não mais se desloca. Este fenômeno é perfeitamente normal em virtude de se ter presente dois elementos condutores separados por um material isolante, constituindo , assim, um capacitor.
10
Esta Corrente total “i t” , é formada por três componentes básicas : Corrente capacitiva ( i c), Corrente de absorção (i a) e Corrente de condução ou iônica (ii) . A
It
R fonte
Isolação
E It
Pode-se representar o isolamento, mostrado anteriormente, por um esquema equivalente, onde se tem um elemento capacitivo e um resistivo ligados em paralelo. De modo que, ao longo do tempo , com o carregamento da capacitância do capacitor e da polarização das moléculas que constituem o isolamento, deverá existir apenas a resistência do isolamento, que poderá ser medida através da lei de Ohm, sendo portanto lida na escala do medidor.
It
Risol
C Ic
Ii
It
A corrente que circula pelo capacitor divide-se por sua vez em duas correntes : Corrente capacitiva (ic) e Corrente de absorção (ia).
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Corrente capacitiva i c = (E/R) x e – t/RC A
Ic
R fonte
C
E Ic E R C t e RC
Tensão da fonte a circuito aberto ( V ) Resistência ôhmica do circuito incluindo a interna da fonte ( Capacidade do equipamento sob teste ( F ) Variável tempo ( s ) = RC Ln (E/i cR) Base dos logaritmos neperianos Constante de tempo
Ω )
A corrente capacitiva é originada pelo efeito capacitivo formado pelos condutores, material isolante e estrutura metálica da máquina, e é responsável pela carga da capacitância natural do equipamento sob ensaio. A capacitância “C” depende das características do equipamento : - Tamanho - Forma da carcaça - Espessura do material dielétrico Então, a corrente capacitiva também depende destas características, decrescendo durante o tempo de ensaio à proporção que a capacitância armazena carga tornando-se desprezível num tempo relativamente curto. O produto RC denominado constante de tempo, na prática , é normalmente muito pequeno, de forma que a corrente capacitiva desaparece rapidamente na maior parte das vezes, em torno de 15 segundos. A variável “t “ é o tempo de carregamento da capacitância do equipamento expressa matematicamente pela expressão acima.
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Carga (Q) Corrente capacitiva
15 se undos
Tem o
Corrente de absorção i a = VxCxDxt-n A
Ia
R fonte
V
E
C
R i
Ia V C D t n Ri
Tensão aplicada aos terminais do material isolante ( V ) Capacidade do equipamentos sob teste ( F ) Espessura do dielétrico ( cm ) Variável tempo ( s ) Taxa de absorção do dielétrico e suas impurezas = Ln(ECD/i a) / Lnt Resistência de isolamento ( M Ω )
Esta corrente é responsável pela energia necessária à polarização das moléculas do dielétrico, que é denominada CORRENTE DE ABSORÇÃO DIELÉTRICA. As moléculas são eletricamente neutras em seu conjunto , ou seja, são formadas por um número igual de cargas positivas e negativas . Se os centros da 13
carga positiva e negativa não coincidem num mesmo ponto, diz-se que as moléculas são polares ou dipolos permanentes. Se, pelo contrário, os centros das cargas, coincidem, diz-se que as moléculas são apolares. Um dipolo consta de duas cargas iguais, uma positiva, e outra negativa, situadas a certa distância; o dipolo se define quantitativamente mediante seu momento dipolar, isto é, mediante o produto de uma das cargas pela distância entre os centros da carga de cada uma. Este número mede a tendência dos dipolos a se orientarem quando submetidas a ação de um campo elétrico. As moléculas apolares , quando submetidas à ação de um campo elétrico, modificam sua estrutura atômica, de forma que as cargas positivas se deslocam no sentido do campo, e as negativas em sentido oposto, formando dipolos temporários. Cessando a ação do campo, voltam imediatamente para a posição original, de forma similar a uma mola, quando se retira força que a mantinha tensionada. Em geral as moléculas polares contêm uma constante dielétrica alta, quando comparada com as moléculas apolares. O processo de polarização é relativamente lento; as moléculas apolares se orientam mais rapidamente do que as moléculas polares, já que para formar dipolos orientados necesssita-se de um deslocamento eletrônico muito menor. O tempo necessário à polarização de todas as moléculas , depende fundamentalmente das características do dielétrico, ou seja, da quantidade das moléculas polares existente no mesmo. A energia aplicada ao dielétrico se transforma uma parte em calor, devido à fricção intermolecular no acomodamento dos dipolos; a outra parte da energia é absorvida pelo dielétrico e armazenada no mesmo, em função do alinhamento dos dipolos; esta energia se manifesta na tensão remanescente entre as placas do capacitor após desligada a fonte de tensão. Se a constante de tempo é pequena , a corrente capacitiva , será desprezível depois de alguns segundos (15 Seg.) ; por outro lado, se a corrente de condução for muito pequena , a corrente lida no micro amperímetro poderá ser confundida com a corrente de absorção. Se a corrente de condução não for desprezível, como ocorre na maioria dos casos, esta pode ser estimada como aquela corrente que circularia pelo microamperímetro depois que o dielétrico fosse totalmente carregado, ou seja, quando as correntes capacitivas e de absorção forem tão pequenas que a corrente no microamperímetro permaneça praticamente constante. Esta corrente de absorção dielétrica decresce muito lentamente durante o tempo de ensaio à proporção que o dielétrico se polariza, tornando-se desprezível em um tempo relativamente longo, cerca de 8 a 10 minutos, ou mesmo demorando horas, dependendo do tipo, do estado do dielétrico e da quantidade de moléculas a serem polarizadas. 14
Carga (Q) Corrente de absorção dielétrica
10 minutos
Tem o
Corrente de condução ou iônica i i = V/Ri ( Lei de Ohm )
A
Ii
R fonte
V
R i
Ii V Ri
Tensão aplicada aos terminais do material isolante ( V ) Resistência de isolamento ( M Ω )
A corrente de condução representa a verdadeira corrente de fuga que define a resistência de isolamento do dielétrico. Ela não varia durante o tempo de ensaio . Esta corrente tem dois componentes básicos : 1) a componente superficial, que flui sobre a superfície do dielétrico. Esta componente é devido às ionizações formadas por dissoluções de uma infinidade de partículas ambientais (sujeira, poluição) sobre a superfície do isolante. Ex : Óleo, graxa, pó de carvão de escovas e outros materiais oriundos do processo de fabricação. 15
2) a componente volumétrica, que flui através da espessura do isolante. Esta componente é uma indicação da concentração iônica e mobilidade no material. Estes íons são frequentemente originados pela dissolução de materiais eletrolíticos procedentes de impurezas de fabricação e montagem, e por umidade absorvida do ambiente. A água é sumamente eficiente na redução da resistência ôhmica por aumentar a concentração iônica e mobilidade dos materiais, tanto superficial como volumetricamente. Desta forma, temos que a corrente total é constituída pelas componentes :
It = ( ic + ia ) + ii
4 - Polarização Como se comporta um dielétrico quando posto entre duas placas e aplicada uma tensão entre essas placas? Um corpo qualquer, posicionado sob a influência de um campo eletrostático, sujeita-se à indução eletrostática. Entretanto, há uma diferença no efeito da indução eletrostática quando, ao invés de um condutor, o composto físico seja um isolante (dielétrico). No caso de um corpo condutor estar submetido a um campo eletrostático, há uma liberação de elétrons livres que se desenvolve sobre o volume total do corpo. No caso do dielétrico isso não ocorre e o campo elétrico induz às moléculas a girar, impondo um sentido orientador às cargas positivas que seguirão a direção das linhas de força, ao contrário das cargas negativas, que seguirão em direção oposta. Este processo é designado POLARIZAÇÃO . Existem duas classes de dielétricos. Uma, onde estão os dielétricos nos quais o efeito da aplicação de um campo elétrico forma um DIPOLO e outra chamada de POLAR. Como visto anteriormente as moléculas de um dielétrico classificam-se em polares e apolares. A molécula apolar é aquela em que, normalmente, os centros de carga dos prótons e elétrons coincidem ; enquanto que, molécula polar é aquela em que isso não se verifica. Sob influência de um campo elétrico, as cargas de uma molécula não polarizada se deslocam e é dito então que a molécula se acha 16
polarizada pelo campo elétrico e dá-se o nome a esta molécula polarizada de dipolo induzido, cujo momento dipolar é dado pelo produto da carga pela distância entre as mesmas. A polarização de um dielétrico cessa quando o campo elétrico deixa de influenciar o corpo considerado . Na figura abaixo verificamos um conjugado criado pelo campo elétrico E, aplicado ao isolante, e que é responsável por alinhar a molécula polar com com o campo , visando orientá-la segundo a direção do mesmo. Além disso, o momento dipolar pode ser aumentado. À molécula polar dá-se o nome de dipolo permanente. O arranjo das cargas no interior das moléculas do dielétrico , submetido a um campo elétrico exterior, como mostrado nas figuras a seguir, quer a polarização seja induzida, quer seja devida a orientação de dipolos permanentes. Todo dielétrico, é como as moléculas, dito polarizado. No interior das duas camadas, indicadas por linhas interrompidas, junto às faces externas do dielétrico, camadas essas extremamente delgadas , há excesso de carga negativa em uma delas e positiva na outra. São as cargas induzidas superficiais. Elas não são entretanto livres, pois cada carga está ligada a um átomo situado na superfície , ou muito próximo dela. No interior do dielétrico não há excesso de carga. Portanto , o interior de um dielétrico polarizado se caracteriza pelo deslocamento relativo de cargas que se verifica no interior e não por um excesso de carga. E
Molécula apolar
Dipolo induzido E
Molécula polar
Dipolo permanente F E
F
Momento di olar de uma molécula olarizada 17
Material dielétrico constituído de moléculas apolares. Campo elétrico zero (E=0). Material dielétrico submetido a um campo elétrico E, que induz um dipolo elétrico nas moléculas apolares. Deslocamento relativo de cargas ocasionando a polarização do dielétrico, enquanto houver a influência do campo elétrico E. Observemos a figura a baixo, como se comporta uma lâmina de material isolante, quando colocada no campo elétrico de duas placas metálicas paralelas com cargas iguais e opostas.
Campo elétrico existente entre as placas antes da inserção da lâmina isolante.
Campo originado no dielétrico pelas cargas induzidas superficiais.
Lâmina isolante já colocada entre as placas eletrizadas.
Campo elétrico resultante
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O campo elétrico originado nas moléculas do dielétrico é oposto ao campo elétrico das placas paralelas, mas, como no dielétrico as cargas não podem deslocar-se livremente, o deslocamento das mesmas não é suficiente para que o campo por elas originado chegue a igualar ao existente nas placas. Portanto, no interior do dielétrico, o campo elétrico está enfraquecido, mas não é nulo. Na figura do campo elétrico resultante , algumas linhas de força originada na placa positiva , atravessam o dielétrico; outras, porém, terminam nas cargas induzidas na superfície do mesmo.
5 - Métodos de medição da resistência do isolamento DC Este tipo de medição corresponde, quase sempre, à determinação da resistência de isolamento dos cabos elétricos, das linhas de transporte de energia elétrica, das máquinas elétricas, dos transformadores, etc. Os métodos usuais fazem uso de corrente contínua, e exporemos aqui dois tipos mais empregados para este fim.
5.1 -Método do voltímetro Seja R i a resistência de isolamento elevada a ser medida. Um voltímetro V de resistência interna R v, conforme a figura abaixo, sendo ligado em série com a resistência R i e aplicando-se ao conjunto a tensão contínua U, prédeterminada pelo mesmo voltímetro.
V
R v
I I
R isolamento
I
19
Desta forma, pode-se escrever :
U = (R i + R v) x I Mas, I= V/R v , onde V é o valor em volts indicado no voltímetro. Substituindo o valor de I na equação anterior , teremos :
U = (R i + R v) x (V/R v) R i x V = U x R v – R v x V
U x R v = (R i + R v) x V R i = R v x (U – V) / V
U x R v = R i x V + R v x V
5.2 - MÉTODO DO MEGAOHMÍMETRO A MAGNETO O megaohmímetro a magneto é um instrumento portátil, robusto e de fácil manuseio, sendo por isto o mais empregado na prática industrial para medir resistências elevadas. É mostrado no circuito a seguir. Pode-se notar que o megaohmímetro a magneto é idêntico ao método do voltímetro , sendo substituída pilha por um gerador de corrente contínua acionado manualmente por meio de uma manivela. A tensão que o gerador pode fornecer ao circuito depende do número de rotações que o operador lhe imprimir. Assim, para uma mesma resistência de isolamento Ri colocada entre os terminais do instrumento, podem ser obtidas tantas leituras quantas o operador quiser, bastando para isto a velocidade do gerador, o que não deixa de ser uma fonte de erro dos mais grosseiros. inf
R g
N
G
0
D
S
R isolamento
20
Para evitar erros desta natureza, em lugar de um desta natureza, em lugar de um simples instrumento D sensível à corrente, utiliza-se como elemento indicador, no megaohmímetro , um conjunto móvel do tipo quocientímetro cuja deflexão θ depende do quociente das duas correntes que percorrem as suas respectivas bobinas e não o valor de cada uma dessas correntes independentemente.
3.2.1 - Quocientímetro a 2 terminais
N Inf. N
E
Bobina de controle Bobina de deflexão Linha (L)
S
0 R I1
R i
S I2
Terra (E) A figura acima mostra o esquema de princípio de funcionamento, onde :
- R é uma resistência fixa interna, própria do instrumento, colocada em série com a bobina de controle com a finalidade de limitar a corrente por ela. - R i é a resistência do isolamento a ser medida, que deve ser colocada entre os terminais Linha (L) e terra (E), a qual fica em série com a bobina de deflexão. 21
- Com este procedimento, qualquer que seja a velocidade do gerador , a tensão E gerada, fará circular correntes inversamente proporcionais à resistência R e R i considerando-se as resistências das bobinas desprezíveis em relação às resistências anteriores. - Assim podemos expressar matematicamente , utilizando a Lei de Ohm os valores da correntes I 1 e I2 :
I1 = E / R e I2 = E / R i Assim podemos escrever ; I1 / I2 = R i / R -
Para um instrumento tipo quocientímetro , tem-se que a deflexão ponteiro do medidor é dado por :
= K x ( I1 / I2 )
do
= K x ( R i / R )
- Como a Resistência R é fixa, a deflexão será proporcional à resistência de isolamento R i qualquer que seja o valor da tensão E gerada. A escala do instrumento é então graduada diretamente em valores de resistência colocada nos nos terminais Linha e Terra, sendo os valores expressos em megaohms (MΩ). Observemos que, quanto maior a corrente I2 , mais próximo do “zero” será a indicação do ponteiro, o que corresponde a um valor pequeno de resistência de isolamento Ri. Quando a resistência de isolamento for “zero” , a corrente I2 terá um valor máximo e o ponteiro indicará “zero” .
22
3.2.2 - Quocientímetro a 3 terminais Guard (G) N Inf . N
E
Bobina de controle Bobina de deflexão R’ (L)Line
S
G’ 0 I1
R i
S R
X
I2 Earth (E)
A resistência de isolamento R i a ser medida deve estar sempre entre os terminais Terra (E) e Linha ( L). Qualquer outra resistência indesejável à medição deve ser ligada ao terminal Guarda ( G), desviando a corrente que, por ventura, atravesse essa resistência , do conjunto de medição. Assim, a resistência X não será medida, pois a corrente que circular por ela, será desviada do quocientímetro , retornando direto à fonte pelo terminal guarda. O anel G’ é de material condutor que circunda o terminal L, sem com ele fazer contato elétrico, tendo a finalidade de desviar do quocientímetro as correntes que possam circular através da própria caixa isolante que contém o instrumento, quando o mesmo está em operação. R’é uma resistência limitadora , própria do instrumento, ajustada por ocasião da sua fabricação para fazê-lo indicar “zero” quando os terminais E e L forem curto-circuitados.
23
Exemplo : Seja medir as resistências de isolamento R 12, R 23 e R 31
Medição de R 12 Megaohmímetro E
L
1 R 31
G
R 12 2
3 R 23
Se o “guarda” G não estiver ligado ao ponto 3 , a “bobina defletora” será percorrida por I2 + I3 e consequentemente o valor indicado pelo ponteiro na escala corresponderá ao equivalente à R12 em paralelo com R31 + R23, portanto um valor menor do que o verdadeiro verdadeiro valor de R12 . De forma que, estando ligado o “guarda”, a corrente I3 circulará através do gerador do próprio instrumento, não influindo na indicação na escala do instrumento.
Faça você a ligação entre o instrumento e a resistência R31 para efetuar a sua medição. Megaohmímetro
R31 1
E
L
G
R12
3
2 R23
24
Faça você a ligação entre o instrumento e a resistência R23 para efetuar a sua medição Megaohmímetro
R31 1
E
L
G
R12
3
2 R23 6 - Medição da resistência de isolamento de um trafo de 2 enrolamentos Façamos agora uma analogia entre o que foi visto anteriormente e uma situação real , de um transformador de dois enrolamentos CURTO CIRCUITO
H1
H2
Onde está a capacitância ? Por quê ela desapareceu ? X1
R AC
R AB
X2
R BC
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7 - Circuito equivalente das resistências de isolamento DC de um trafo de 2 enrolamentos 7.1 - Resistência do isolamento medida R AC A
R AC
C
R AB
B
R BC
7.2 - Resistência do isolamento medida R AB R AC A
E
L
G
C
R AB
B
R BC
26
7.3 - Resistência do isolamento medida R BC A
E
L
R AC
G
C
R AB
B
R BC
8 - Tipos de medidores de resistência do isolamento DC São encontrados no mercado medidores de resistência do isolamento DC de vários tipos , tais como : À manivela, Motorizado e eletrônico .
Medidores de resistência do isolamento DC à manivela
27
Medidor de resistência do isolamento motorizado
Medidor de resistência do isolamento eletrônico
28
9 - Tensões DC geradas pelos medidores Pode-se encontrar instrumentos de medição de resistência do isolamento DC, que geram tensões DC na faixa de : 500V, 1.000V , 1.500V, 2.000V , 2.500V e 5.000V. Sendo que muitos deles são construídos para gerarem tensões DC através da simples mudança de uma chave comutadora ou escolha de um dos terminais de sáida de tensão. Como visto anteriormente através das figuras, há medidores de acionamento manual, motorizado ou uma combinação de ambos, e o eletrônico, onde não há necessidade de motores ou acionamento manual para se gerar as tensões DC necessárias. Os medidores de resistência de isolamento DC eletrônico e motorizado, são utilizados em medições em que a tensão aplicada à resistência a ser medida , não possa variar e também o tempo de ensaio deva ser muito longo para se obter um resultado correto.
Terminais de saída de tensão DC do medidor eletrônico
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Chave de seleção de tensão e escala de medição de um medidor motorizado
10 – Fatores que influenciam a resistência de isolamento Existem alguns fatores que podem influenciar a resistência de isolamento de forma acentuada, e que deverão ser levados em conta para uma correta interpretação dos testes .
10.1 – Influência do estado da superfície Materiais condutores estranhos, tais como tais como borra de carbono, quando depositados na superfície dos isolantes e superfícies não isoladas, tais como conectores, coletores, etc. , reduzem a resistência de isolamento superficial. Por outro lado, materiais não condutores podem fazer-se condutores quando mesclados com graxas e óleos. Por esta razão o dielétrico deverá estar perfeitamente limpo, antes da realização dos testes .
30
10.2 – Influência da umidade superficial Indiferentemente da limpeza, quando o dielétrico estiver a uma temperatura inferior à de orvalho, se formará um filme de umidade condensada sobre a superfície; esta será absorvida pelos materiais isolantes, devido a higroscopia dos mesmos . A condensação será mais agressiva no caso em que os materiais se encontrem com a superfície suja. Neste caso a resistência de isolamento será muito pequena .
10.3 – Influência da temperatura A resistência de isolamento varia extraordinariamente com a temperatura . Nas máquinas rotativas , por exemplo, pode ser considerado que, a cada 5 oC de elevação da temperatura, a resistência do isolamento se reduz à metade, ou seja, se um motor a 20 oC tem uma resistência de isolamento de 100M Ω a 25 oC e 30 oC teria uma resistência de isolamento de 50MΩ a 25MΩ, respectivamente . Para poder comparar os valores de isolamento ao longo da vida útil dos equipamentos é necessário que os resultados dos diferentes testes sejam corrigidos para o mesmo valor de temperatura. 1014 R E S I S T I 12 V 10 I D A D E / E 1010 S C . L O G 108 20
40
100
200
300
31
Pode-se corrigir os valores de resistência de isolamento medido a determinada temperatura, através da seguinte relação :
R med = R isolcorr x 2a Onde ,
R isolcorr é a resistência de isolamento corrigida à temperatura desejada, geralmente é 75 oC . R med é a resistência de isolamento medida à certa temperatura.
a é um fator que dado pela fórmula ( 75 oC – t oC) / 10 t oC é a temperatura em que se encontra o isolamento a ser medido. Por exemplo : Se uma resistência de isolamento foi medida por um instrumento que indicou 100M Ω, e a temperatura do isolamento foi de 30 oC. Qual será a resistência corrigida para uma temperatura de 75 oC ? Solução
: a = ( 75 – 30 ) / 10 = 45 / 10 = 4,5 R med = R isolcorr x 2a ∴ R isolcorr = R med / 2a ∴ R isolcorr = 100MΩ / 24,5 = 100MΩ / 22,63 ∴
R isolcorr = 4,42 MΩ
resistência do isolamento à 75 oC
Outro exemplo : Sendo medida uma resistência de isolamento de valor igual a 40 MΩ a uma temperatura de 60 oC , deseja-se saber qual o valor desta resistência a uma temperatura de 20 oC . Solução : R 60 oC = 40MΩ a = ( 20 – 60 ) / 10 = - 4 2a = 2-4 = 1 / 24 = 1 / 16 = 0,0625 R 60 oC = R 20oC x 2a → R 20oC = R 60 oC / 2a = 40MΩ / 0,0625 → R 20 oC = 640 M resistência do isolamento à 20 oC 32
Tabela de fatores de correção para a determinação da resistência de isolamento em temperaturas diferentes de 75 oC Temperatura (oC) Fator de correção Temperatura ( oC) Fator de correção 0 181 35 16,0 1 169 36 14,9 2 158 37 13,9 3 147 38 13,0 4 137 39 12,1 5 128 40 11,3 6 119 41 10,6 7 111 42 9,9 8 104 43 9,2 9 97 44 8,6 10 91 45 8,0 11 84 46 7,5 12 79 47 7,0 13 74 48 6,5 14 69 49 6,1 15 64 50 5,7 16 60 51 5,3 17 56 52 4,92 18 52 53 4,59 19 48,5 54 4,29 20 45,3 55 4,00 21 42,2 56 3,73 22 39,4 57 3,48 23 36,8 58 3,25 24 34,3 59 3,03 25 32,0 60 2,83 26 29,9 61 2,64 27 27,9 62 2,46 28 26,0 63 2,30 29 24,3 64 2,14 30 22,6 65 2,00 31 21,1 66 1,87 32 19,7 67 1,74 33 18,4 68 1,62 34 17,2 69 1,52 33
Tabela de fatores de correção para a determinação da resistência de isolamento em temperaturas diferentes de 20 oC Temperatura (oC) Fator de correção Temperatura ( oC) Fator de correção 0 0,250 35 2,80 1 0,268 36 3,00 2 0,287 37 3,21 3 0,306 38 3,44 4 0,331 39 3,69 5 0,354 40 3,95 6 0,380 41 4,23 7 0,407 42 4,54 8 0,436 43 4,87 9 0,460 44 5,22 10 0,50 45 5,60 11 0,54 46 5,99 12 0,57 47 6,41 13 0,62 48 6,86 14 0,66 49 7,34 15 0,71 50 7,85 16 0,76 51 8,65 17 0,81 52 9,34 18 0,87 53 10,10 19 0,93 54 10,90 20 1,00 55 11,20 21 1,07 56 12,00 22 1,14 57 12,87 23 1,23 58 13,79 24 1,31 59 14,78 25 1,40 60 15,85 26 1,51 61 16,98 27 1,61 62 18,20 28 1,73 63 19,50 29 1,85 64 20,90 30 1,98 65 22,40 31 2,12 66 24,00 32 2,27 67 25,75 33 2,43 68 27,61 34 2,61 69 29,61 34
10.4 – Influência do nível de tensão A medida da resistência de isolamento de um equipamento ele’trico em condições satisfatórias de funcionamento deverá incrementar em função do tempo, uma vez que as correntes capacitivas de absorção são decrescentes . A resistência de isolamento não é influenciada pelo nível de tensão de teste, quando a isolação estiver em boas condições, entretanto, os testes de isolamento são normalmente feitos com tensões que variam de 500V a 5.000V. A GCOI e a ABNT recomendam os seguintes valores de tensão DC de teste a ser aplicado em transformadores cujas tensões nominais são mostrados na tabela a seguir.
Tensão nominal do transformador sob ensaio ( V ) 440.000/230.000/138.000 345.000/230.000/138.000 345.000/138.000/13.800 230.000/138.000 230.000/88.000 138.000/88.000 138.000/69.000 138.000/33.000 138.000/13.800
Tensão DC do instrumento a ser aplicada ( V ) 5.000
2.500
11 – Índice de polarização e absorção O gráfico que segue representa uma curva de secagem de uma máquina elétrica. O equipamento foi colocado em uma estufa a 25 oC e regulada a temperatura final permanente de 75 oC. Foram realizadas medidas das resistência de isolamento a cada 4 horas e as leituras efetuadas a 1 e a 10 minutos após a aplicação da tensão. No eixo das abscissas foi colocado o tempo em horas que o equipamento permaneceu na estufa e nas ordenadas, as resistências de isolamento lidas a 1 e a 10 minutos. Observa-se que, à medida que a temperatura aumenta de 25 para 75 oC, a resistência de isolamento decresce. Por outro lado, à medida que a umidade é expelida, a resistência de isolamento aumenta. Ao fim de 100 horas de estufa, a 35
resistência de isolamento parou de crescer e permaneceu constante, o que significa que o equipamento já estava seco. Define-se Índice de polarização de um equipamento elétrico como a razão das resistências de isolamento lidas com 10 minutos e com 1 minuto de ensaio, contados a partir do momento de aplicação da tensão DC. Define-se Índice de absorção como a razão das leituras de isolamento lidas com 1 minuto e 30 segundos de ensaio, contados a partir do momento de aplicação da tensão DC.
Curva característica de secagem do enrolamento de uma máquina elétrica 100 80
Dez minutos 60
40 25 oC 20
75 oC
Um minuto
0 0
20
40
60
80
100
Se fossem calculados os índices de polarização ao longo do período de secagem, poder-se-ia verificar que, durante as primeiras horas, o índice de polarização diminui, chegando a um valor crítico aproximadamente 20 horas depois de começar a secagem. Isto pode ser explicado como consequência da dilatação das moléculas de água e di aumento, devido à temperatura, de sua capacidade de dissolução de impurezas e formação de íons. Por outro lado, à medida que o grau de secagem aumenta, os índices de polarização e absorção também aumentam. Pode ser que o índice de polarização alcança seu valor máximo quando a máquina está totalmente seca. Isto faz com que o índice de polarização seja convertido em um eficiente método para a avaliação do grau de umidade dos equipamentos elétricos.
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11.1 – Cálculo do índice de absorção Conforme a definição , tem-se que o índice de absorção designado por Ia é dado pela razão :
R 60” Ia = R 30”
11.2 – Cálculo do índice de polarização Conforme a definição, tem-se que o índice de polarização designado por Ip é dado pela razão :
R 10’ Ip = R 1’
11.3 – Critérios de avaliação através da obtenção dos índices de polarização e de absorção Através do cálculo desses índices pode-se avaliar as condições em que se encontram os isolamentos de um transformador de força. Para isto deve-se observar as tabelas apresentadas a seguir. TABELA DE ÍNDICES DE POLARIZAÇÃO E ABSORÇÃO PARA TRANSFORMADORES A SECO
CONDIÇÃO Defeituoso Duvidoso Bom Excelente
R 60” / R 30” 1,1 a 1,25 1,25 a 1,60 superior a 1,6
R 10’/ R 1’ Menor que 1 1,5 a 2,0 3,0 a 4,0 superior a 4,0
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12 – Valores mínimos de resistência de isolamento de transformadores a 75 oC O critério mais eficaz para a interpretação dos testes de resistência de isolamento é o comparativo com testes anteriores ou de fábrica. Assim, diante da insdisponibilidade de dados anteriores, podem ser avaliados os de equipamentos similares. Recomenda-se medições de resistência de isolamento em corrente contínua de 1.000V no mínimo. Os valores obtidos variam sensivelmente, dependendo do projeto do transformador, do líquido isolante, da temperatura e de outros fatores. Por uma simples medição sem valores de referência, geralmente só se pode verificar se existem falhas (curtos entre enrolamentos ou entre enrolamento e massa) no isolamento. Um decréscimo no valor da resistência de isolamento ao longo do tempo, é um sinal claro de que alguma anormalidade está acontecendo. Para verificar se as partes isolantes absorveram umidade, existem vários critérios baseados em fórmulas empíricas ou dados estatísticos. Os critérios e a interpretação dos valores encontrados variam de acordo com a prática e a experiência dos consumidores.
12.1 - Cálculo dos valores mínimos de resistência de isolamento para transformadores 12.1.1 - Para transformadores secos O isolamento mínimo em M Ω a 75 oC, recomendado para transformadores de força do tipo seco, pode ser expresso pela fórmula :
R min = ( kV +1) M EXEMPLO : Um transformador de força que tiver entre fases uma tensão de 13,8 kV, deverá ter a 75 oC um isolamento mínimo de 13,8 kV + 1 = 14,8 M Ω.
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12.1.2 – Para transformadores imersos em óleo isolante O isolamento dos transformadores de força é uma combinação dos isolantes líquidos e sólidos. O índice de polarização é sumamente influenciado pelas condições do óleo, desta forma o índice de polarização será analisado juntamente com a umidade encontrada no óleo. Os índices de polarização mostrados anteriormente, são representativos para transformadores de força a seco. Para transformadores de força que apresentem baixos valores de resistência de isolamento , mas com boas condições de umidade, acidez e filtragem do óleo isolante, isso indica que uma deficiência no isolamento sólido do enrolamento. Se esse mesmo índice for encontrado para um transformador de força onde foi detectada uma umidade de 25 ppm ou mais , isso indica que o enrolamento está úmido, isso também estando coerente com os valores obtidos par os índices de polarização e absorção, devendo o enrolamento ser secado.
Transformadores monofásicos 3 x 2,65 x E R min = S/f
Onde,
R min é a resistência de isolamento mínima a 75 oC S é a potência do transformador em kVA F é a freqüência em Hz E é a classe de tensão em kV Esta é uma fórmula empírica que poderá ser usada neste cálculo da resistência de isolamento mínima para transformadores monofásicos de força imersos em óleo isolante, para que possa ser energizado sem grandes riscos.
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Transformadores trifásicos 2,65 x E R min = S/f
Onde,
R min é a resistência de isolamento mínima a 75 oC S é a potência do transformador em kVA F é a freqüência em Hz E é a classe de tensão em kV 13 – Descrição geral do instrumento Este instrumento eletrônico de fabricação da MEGABRÁS modelo MI 5500 é um instrumento de grande versatilidade, robusto e fácil de usar. Proporciona medições confiáveis, seguras e precisas de resistências de isolação de até 10.000.000MΩ, com 4 tensões de prova : 500, 1000,2500 e 5000V. Pelas suas dimensões e peso reduzidos, autonomia de alimentação e robustez mecânica, este instrumento é adequado para uso em trabalhos de campo, em condições ambientais rigorosas. É fácil de transportar, muito simples de operar, e resistente às severas condições de tratamento, que inevitavelmente, incluem golpes freqüentes, muito altas e muito baixas temperaturas, vibrações intensas durante o transporte por estradas onduladas, prolongada exposição à radiação solar direta, ação da poeira, da areia e outras partículas arrastadas pelo vento.
13.1 – Imunidade contra campos elétricos e magnéticos Para assegurar a imunidade contra as perturbações eletromagnéticas intensas, os megôhmetros MEGABRÁS estão dotados de um efetivo sistema de filtro que impede qualquer alteração provocada pelos campos de frequência industrial.
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13.2 – Segurança do operador Em virtude das altas tensões em jogo, as considerações sobre a segurança do operador têm uma relevante importância.
GABINETE : Moldado em material plástico de alta resistência dielétrica. Exceto os bornes de saída. Não existem partes condutoras acessíveis para o operador. INDICADOR LUMINOSO DE ALTA TENSÃO : Um indicador luminoso (LED) assinala a presença de alta tensão no borne de saída durante a medição e continua aceso até que o processo de descarga seja completado .
GABINETE DO MEDIDOR
LED INDICADOR ALTA TENSÃO
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13.3 – Intervalo de medições e tensões de prova Tensão de prova (volts) 500 1.000 2.500 5.000
Intervalos de utilização ( M Ω ) A
B
C
100 a 10.000 200 a 0 a 20 20 a 400 20.000 50 a 500 a 0 a 50 1.000 50.000 100 a 1.000 a 0 a 100 2.000 100.000 0 a 10 10 a 200
Cx10
Cx100
1.000 a 100.000 2.000 a 200.000 5.000 a 500.000 10.000 a 1.000.000
10.000 a 1.000.000 20.000 a 2.000.000 50.000 a 5.000.000 100.000 a 10.000.000
Multip. Resist. de de escala saída X 1
1 MΩ
X 2
2 MΩ
X 5
5 MΩ
X 10
10 MΩ
13.4 – Teste das pilhas Permite verificar o estado das pilhas nas condições reais de consumo e sem interromper a geração das tensões de prova.
Ao pressionar o botão indicado ao lado, se a bateria estiver boa, o ponteiro deverá deslocar-se para a faixa azul
13.5 – Condições ambientais de operação Este instrumento está preparado para ser utilizado em trabalhos de campo à intempérie, e com condições climáticas muito desfavoráveis. A temperatura ambiente pode variar entre 0 oC e + 50 oC, com umidade chegando ao limite de saturação, sem que seja afetado o funcionamento do equipamento.
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13.6 – Acessórios Cada megôhmetro é entregue com os seguintes acessórios : ♦
Ponta de prova (PT-3), com cabo e garra jacaré ( Vermelha), para a saída de tensão positiva.
♦
Ponta de prova (PR-3), com cabo e garra jacaré ( Preta), para o borne de “-R”
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♦
♦
Ponta de prova (PG-3), com cabo e garra jacaré ( Verde), para o borne de GUARD
Ponta de prova (PAT-3), com bastão acrílico, cabo de alta tensão (Vermelho), para saída de tensão positiva .
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♦
Fonte de alimentação externa . Admite qualquer tensão de rede entre 90 a 240 Vca.
♦
Manual de instruções (MAN1)
14 – Instruções de operação 14.1 – Verifique que não existam diferenças de potencial entre os pontos os quais o megôhmetro será conectado, nem entre eles e a terra. 14.2 – Determine o valor da tensão com a qual vai efetuar a medição de resistência de isolamento. 14.3 – Ligue o terminal pino banana vermelho , ao borne de 500, 1000,2500 ou 5000V, segundo a tensão escolhida. 45
14.4 – Conecte o cabo preto ao borne – R do megôhmetro . 14.5 – O borne GUARD é utilizado para excluir das medições aquelas resistências indesejáveis à medição, evitando-se que haja leituras indevidas de resistências que possam prejudicar a análise do isolamento através dos critérios adotados pela empresa. O borne GUARD deve ligar-se à terra para fixar o potencial do instrumento. Sempre que se mede, o borne “- R” ou o GUARD devem estar ligados à terra, mas nunca ambos simultaneamente . Se nenhum destes bornes estão ligados à terra , o megôhmetro pode ficar a um potencial elevado, perigoso para o operador, e também a leitura resultaria instável e seu valor não seria confiável. Se ambos estão ligados simultaneamente `a terra, estão curto-circuitados entre eles e portanto o megôhmetro não mede. 14.6 – Ligar os extremos livres dos cabos ( garras tipo jacaré ) utilizados, ao elemento a medir. 14.7 – Se precisar fazer determinações de resistências de isolação em muitas partes de um objeto à medir, todas referidas a um mesmo ponto (aquele onde colocou-se a garra preta PR-3), é conveniente utilizaar a ponta de alta tensão PAT-3 (acrílica). 14.8 – Antes de ligar o equipamento, verifique que esteja pressionada a tecla “A”.
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14.9 – Ligar o instrumento pressionando a tecla LIGA . Nesse momento, o gerador de alta tensão começa a funcionar e o respectivo indicador luminoso acender-se-á na frente do painel. O ponteiro do medidor indicará um valor , conforme o valor da resistência a ser medida. LED ACESO
OBS : Se o objeto, a ser medida a sua resistência de isolamento, possuir uma característica fortemente capacitiva, isso fará com que o medidor indique, inicialmente, um valor baixo de resistência, mas, logo irá aumentando à medida que for se carregando (Lembre-se das correntes de absorção e de polarização dielétrica ). 14.10 – Quando a resistência a ser medida ultrapassar o máximo valor legível na escala “A” , pressione a tecla da escala “B” , e se ainda não atingir o valor, passe a pressionar a tecla da escala “C”, “Cx10”, ou “Cx100”, conforme a necessidade. 14.11 – Efetuada a leitura da resistência de isolamento, observe, no painel do instrumento, o fator multiplicador da leitura obtida, em função da tensão aplicada no isolamento.
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14.12 – Quando se utilizar a tecla de “Cx10” ou “Cx100” , a leitura deverá ser feita na escala “C” e dever-se-à multiplicar a leitura obtida, por 10 ou 100, respectivamente, além da multiplicação pelo fator multiplicador em função da tensão.
EXEMPLO: Supondo que uma determinada resistência de isolamento, tenha apresentado no painel do medidor o valor de 200M Ω, mas que tenha sido utilizada a escala Cx100, e tenha sido aplicada uma tensão de 2.500 Vdc neste isolamento. O fator multiplicador da resistência em função da tensão é 5. Então, o valor correto da resistência de isolamento em questão será : R isol = 200M x fator multiplicador x 100 R isol = 200M x 5 x 100 = 100.000M R isol = 100.000M 14.13 – Para terminar a medição, pressione novamente a tecla LIGA , liberando-a. O megôhmetro começará a descarregar os potenciais armazenados nas resistências internas do instrumento, como também as capacitâncias do objeto a medir. Completado esse processo de descarga (o qual poderá demorar até 60 segundos), o indicador de alta tensão desligar-se-á automaticamente. Após esse momento, as pontas de provas poderão ser retiradas.
15 - Verificação do estado das pilhas A operação de verificação do estado das pilhas, pode ser realizado antes ou durante a medição de resistência de isolamento, sem interromper a geração de tensão. Para isso deve-se pressionar a tecla de PILHAS enquanto o megôhmetro está em funcionamento (em qualquer escala). O ponteiro do instrumento deve deter-se sobre a ZONA AZUL do arco . Se o ponteiro deslocar-se sobre a ZONA VERMELHA, isso significará que as pilhas, ou a bateria, já estão descarregadas e devem serem substituídas.
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16 – Troca das pilhas O megôhmetro MEGABRÁS modelo MI5500, alimenta-se através da tensão fornecida por 9 pilhas grandes, tamanho D, de fácil aquisição no mercado.Para trocá-las deve-se retirar a tampa que se encontra na base do instrumento. As 9 pilhas devem ser colocadas no mesmo sentido.
17 – Ajuste de INFINITO Periodicamente deve-se verificar o zero mecânico do galvanômetro. Para isso deve-se verificar que o megôhmetro esteja desligado. O ponteiro deve descansar no extremo direito do mostrador , coincidindo com a marca de INFINITO, na escala “C”. Se assim não for, deve-se ajustar o parafuso plástico, localizado na parte inferior do centro da tampa acrílica do galvanômetro, até que o ponteiro coincida.
Se o ponteiro não coincidir em infinito !!! Ajustar aqui
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18 – Ajuste de ZERO Periodicamente deve-se verificar o ZERO ELÉTRICO do instrumento. Para isso deve-se por em curto-circuito o borne de 500 V com o borne –R , e pressionar o botão referente a escala “A” .
Ligar o instrumento e verificar se o ponteiro chega a zero na escala “A”. Se assim não ocorrer , gire o parafuso de ajuste de zero afim de aferir o mesmo.
Não conseguindo a indicação zero
Ajustar aqui
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19 – Medição da tensão de prova dos megôhmetros Para segurança do operador e para que os ensaios não sejam destrutivos, as fontes de alta tensão dos megôhmetros apresentam em muitos casos, uma resistência de saída de valor não desprezível. Os megôhmetros MEGABRÁS, com corrente de curto-circuito de 500 microampères , apresentam uma resistência de saída que varia de acordo com o valor indicado no quadro que segue :
Tensão de prova (volts) 100 250 500 1.000 1.500 2.000 2.500 5.000 10.000
Resistência de saída 200 k Ω 500 k Ω 1 MΩ 2 MΩ 3 MΩ 4 MΩ 5 MΩ 10 MΩ 20 MΩ
Pode-se observar que estes valores de resistência interna Rs correspondem à uma corrente de curto-circuito de 500 microampéres, para qualquer tensão de prova, aplicando-se a lei de Ohm : I = V / R . Quando pretende-se medir a tensão de prova gerada por um megôhmetro, deve-se ter em conta o efeito destas resistências de saída e da resistência de entrada do voltímetro utilizado. T
Rv
Rs Um Un - R
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