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ElectronSeguridad en su energía

Número 23, Ago. 2015

Prueba de potencial aplicado (primera parte)

Introducción:

Los aislamientos en un transformador son probablemente los materiales más

importantes en su construcción. Un transformador puede funcionar

adecuadamente aún si la eficiencia y regulación son pobres, si el incremento de

temperatura es elevado o si la resistencia mecánica se encuentra en el límite,

pero si el aislamiento es inadecuado y falla, el transformador fallará y se

convertirá en un grave problema.

La efectividad del sistema aislante puede ser evaluada por su resistencia

dieléctrica.

El propósito de las pruebas dieléctricas es verificar la resistencia dieléctrica del

aislamiento y demostrar que soporta los niveles de prueba que están definidos

por las normas. Lo anterior nos dará la confianza de que en operación, el

transformador soportará las posibles sobretensiones. Existen tres tipos de

pruebas que se aplican a los aislamientos de un transformador:

o Prueba de Potencial Aplicado.

o Prueba de potencial Inducido

o Prueba de Impulso.

Cada una de estas pruebas, como será mostrado, tiene un propósito específico

al verificar los aislamientos menores y mayores de un transformador.

Los aislamientos mayores consisten de los aislamientos y distancias fase a fase

y fase a tierra así como del aislamiento que separa el devanado primario del

secundario. Los aislamientos capa a capa y vuelta a vuelta así como de sección

a sección son llamados aislamientos menores.

Objetivo de la prueba de Potencial Aplicado:

La prueba de potencial aplicado consiste en verificar que la clase y cantidad de

material aislante sean las adecuadas, con el objeto de asegurar que el

transformador resistirá los esfuerzos eléctricos a los que se verá sometido

durante su operación.

Esta prueba es también conocida como de “High Pot” o también como prueba

de “baja frecuencia”, y tiene como propósito verificar el aislamiento mayor de

un devanado a tierra y a los demás devanados.

En esta prueba todos los devanados son cortocircuitados y aterrizados junto

con el tanque del transformador excepto el devanado que esta siendo probado.

El nivel de tensión a ser aplicado al devanado bajo prueba ha sido establecido

en las normas Nacionales NMX-J-116 para transformadores de Distribución y en

la NMX-J-284 para transformadores de Potencia y esta nombrada en la columna

de “Prueba de baja frecuencia”, ver tablas 1, 2 y 3.

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La prueba se efectúa aplicando una tensión a 60 Hz, durante un minuto,

iniciándose con un valor no mayor de un cuarto del establecido como tensión

de prueba. Posteriormente se elevará hasta alcanzar la tensión requerida en un

tiempo aproximado de 15 segundos. Para suspender la tensión, se reducirá

gradualmente hasta alcanzar por lo menos un cuarto de la tensión máxima

aplicada en un tiempo no mayor de 5 segundos. Si la tensión se retira

repentinamente por medio de un interruptor, el aislamiento puede ser dañado

por una tensión transitoria mayor que la de prueba. Sólo en caso de falla la

tensión podrá ser suspendida repentinamente.

Clases de aislamiento y valores de pruebas dieléctricas

Tabla 1

para transformadores de Distribuciónsumergidos en líquido aislante.

Clase de Prueba a baja

Nivel básico de

Aislamiento frecuencia

aislamiento al Onda cortada

(tensión aplicada)

impulso (NBAI)

onda completa.

kV kV kV cresta kV cresta tiempo mínimo de arqueo en

1.2 10 30 36 1,0 2.5 15 45 54 1,5 5,0 19 60 69 1,5 8,7 26 75 88 1,6 15,0 34 95 110 1,8 18,0 40 125 145 2,25 25,0 50 150 175 3,0 34,5 70 200 230 3,0

NOTAS: 1.- Las tensiones nominales intermedias entre las clases de aislamiento

anotadas, deben considerarse en la clase de aislamiento próxima superior.

2.- Para devanados serie en aparatos tales como autotransformadores,los valores de prueba a tierra deben deter minarse por la clase deaislamiento correspondiente a la alta tensión, en lugar de usar la diferenciade tensión entre los extremos del devanado serie.

3.- Los aparatos conectados en estrella para operar con el neutro sólidamentea tierra o a tierra a traves de una impedancia, pueden tener aislamientoreducido en el neutro.