ENSAYOS (Continuación)
f) Curva
“corriente de fuga-tensión continua aplicada”
Este ensayo permite
detectar la presencia de puntos débiles en el aislamiento, principalmente en la
parte exterior a las ranuras. Se basa en que la resistencia superficial del
aislamiento, reducida considerablemente por los agentes contaminantes,
disminuye sensiblemente al aumentar la tensión aplicada. Los defectos situados
en el exterior de las ranuras, y unidos a masa a través de la capa
semiconductora superficial del aislamiento constituido por el barniz
semiconductor de acabado o el polvo acumulado en la superficie, pueden ser
descubiertos por la falta de linealidad en la corriente de fuga al aumentar la
tensión continua aplicada al devanado.
Si no existe en el
aislamiento un defecto capaz de dar una corriente de fuga superficial elevada,
la curva Ic (U) que deben encontrarse son de la forma de la curva 1 de la
figura 2, en la que la pendiente crece suavemente desde el origen. Se
encontrará además una coincidencia apreciable entre las curvas obtenidas para
cada fase y entre las obtenidas para las fugas entre fases.
Figura 2:
Curvas de corriente de fuga-tensión continua aplicada
Un aumento brusco de
la pendiente de esta curva indica la existencia de un defecto (curva 2),
localizado generalmente fuera de las ranuras. La búsqueda de este punto de
defecto puede emprenderse, si se juzga conveniente, mediante eliminación del
circuito de medida de corrientes superficiales con la ayuda de anillos de
guarda convenientemente dispuestos.
Un factor importante
en la interpretación de los resultados es la observación de la homogeneidad en
las tres fases y la comparación de resultados obtenidos en alternadores iguales
y con los obtenidos en ensayos anteriores en la misma máquina.
Durante el trazado de
esta curva se observan a veces saltos bruscos en la corriente de fuga sin que
la tensión aplicada se haya variado. Estos saltos corresponden a pequeñas
descargas internas, que indican la existencia de defectos que pueden originar
una perforación dieléctrica posterior.
Después de la
aplicado un nuevo escalón de tensión, la
corriente debe disminuir con el tiempo; si por el contrario se observa un
aumento, esto puede indicar la inminencia de una descarga eléctrica.
La tensión máxima
para el trazado de esta curva depende de los valores encontrados del Índice de
polarización, así como de los resultados que se van obteniendo durante el
propio ensayo. En cualquier caso, el ensayo deberá pararse cuando se produzca
un salto brusco de la pendiente de la curva o cuando las oscilaciones de la
corriente de fuga indiquen la inminencia de una descarga.
Tensión de ensayo
Ensayo de máquinas no
nuevas parcialmente
rebobinadas o después
de una revisión, estando
los devanados secos y
limpios (Ip > 2,5) 2
Un
Ensayo de máquinas
con devanados contaminados:
1,5 ≤ Ip < 2,5 1,6
Un
Ip < 1,5 no
ensayar
El generador de
tensión continua que se utiliza para el ensayo debe dar una tensión muy estable
y exenta de ondulación. Estos requisitos se cumplen generalmente sólo cuando se
utiliza un generador de tipo electrostático.
g) Medida de las descargas
parciales
En los pequeños
vacíos internos existentes en los aislamientos desde su fabricación u originados en el proceso de envejecimiento,
se producen en servicio unas pequeñas descargas parciales que erosionan las
paredes de estos vacíos y hacen que su tamaño aumente con el tiempo.
La medida de estas
descargas parciales es un medio para evaluar la cantidad de vacíos internos de
un devanado. La medida se realiza aplicando sucesivamente a cada fase de la
máquina una tensión alterna de 50 Hz de valor igual a su tensión nominal
simple, estando las otras fases conectadas a masa.
Se puede encontrar una descripción de estas medidas en la norma IEC 60270 o UNE EN 60270 (ver post: “Descargas parciales en transformadores secos encapsulados” en el link:
en la que se
describen varios circuitos de medida, de los cuales los más utilizados para la
medida de descargas parciales en alternadores son aquellas en que el equipo de
medida está en serie con el condensador de acoplamiento o con el condensador
formado por el devanado que se ensaya.
Utilizando aparatos
de medida sintonizados a 10 y 130 kHz respectivamente, permiten una medida
global de las descargas parciales además de una medida de la diferencia entre
las descargas parciales en las bobinas próximas al neutro de las próximas a la
salida de línea, que por estar sometidas a tensiones de servicio muy distintas
pueden haber sufrido un envejecimiento muy diferente.
h) Resistencia
óhmica de los devanados
Esta medida puede
realizarse para detectar posibles pérdidas de soldaduras entre conductores de
bobinas en serie. Se debe realizar con un puente de resistencias de cuatro
terminales y debe referirse a 20 ºC.
i) Resistencia de
aislamiento de los detectores de temperatura
Esta medida se
realiza midiendo la corriente de fuga a través del aislamiento entre los
detectores de temperatura del devanado y los conductores de bobina con una
fuente de tensión continua a 500 V.
j) Resistencia de
aislamiento de los tubos de ventilación del devanado
En las máquinas
refrigeradas por H2 conviene realizar una medida de la resistencia
de aislamiento entre los tubos de ventilación y entre estos tubos y los
conductores de bobina mediante una fuente de tensión continua a 500 V.
Devanados del rotor
a) Aislamiento de
las bobinas
El ensayo en fábrica
se realiza con tensión alterna a 50 Hz de valor igual a 10 veces la tensión
nominal, con un máximo de 3500 V y un mínimo de 1500 V, según IEC 60034-1.
Después de su instalación, para máquina nueva, esta tensión debe reducirse a
8,5 veces la tensión nominal.
Se recomienda
generalmente no realizar en el rotor ningún ensayo dieléctrico en corriente
continua, debido a la naturaleza de los aislamientos empleados.
Durante las pruebas
de mantenimiento, se recomienda realizar una medida de la resistencia de
aislamiento a 500 V para rotores de tensión de servicio inferior a 375 V. Para
motores de 375 a 500 V se recomienda hacer la medida a 1000 V.
b) Resistencia
óhmica de los devanados
Para detectar
pérdidas de soldadura o posibles cortocircuitos entre espiras, se recomienda
medir la resistencia óhmica con un puente de resistencias. El valor medio debe
referirse a la temperatura de 20 ºC.
c) Inductancia de
los devanados
Como complemento a la
medida de resistencia, se recomienda también hacer una medida de la inductancia
de los devanados del rotor. Para ello puede utilizarse un puente de impedancias
o hacer la medida por el método del voltímetro y amperímetro a 50 Hz y una
fuente de unos 120 V.
Núcleo
a) Aislamiento de
las chapas
Para detectar
pérdidas de aislamiento entre las chapas del núcleo, puede utilizarse un método
consistente en la creación de un campo magnético alterno en forma de bobina
alrededor del núcleo. En los puntos en que exista contacto entre chapas
adyacentes, las corrientes de Foucault serán más elevadas y darán lugar a un
aumento local de la temperatura del núcleo que puede detectarse con ayuda de un
método de medida fino como un equipo de termografía por infrarrojos.
b) Aislamiento de
los pernos de apriete
Debe realizarse una
medida de la resistencia de aislamiento de los pernos de apriete a 500 V o 1000
V.
Excitatriz
En la excitatriz conviene
realizar también una medida de la resistencia de aislamiento del inducido a 250
V
Continua y finalizará en: Mantenimiento
eléctrico de Alternadores y Motores de Alta Tensión (y Parte 4ª)
FUENTES:
ASINEL: Mantenimiento eléctrico de Alternadores y
Motores de Alta Tensión
Norma IEC 60034-1
POST EN PDF EN LA SIGUIENTE URL:
http://www.mediafire.com/file/gh70ncndu2599tp/Mantenimiento_el%C3%A9ctrico_de_Alternadores_y_Motores_de_Alta_Tensi%C3%B3n_%28Parte_3%C2%AA%29.pdf
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