Manifiesto Prueba Industrial

7/31/2019 Manifiesto Prueba Industrial

1/6

MANIFIESTO PRUEBA INDUSTRIAL Luis E. Ardila, Diego M. Caldern, Jos F. Lozano

1

MANIFIESTO PRUEBA INDUSTRIAL

Luis E. Ardila Diego M. Caldern Jos F. [email protected] [email protected] [email protected]

1. OBJETIVO DE LA PRUEBA

Esta prueba tiene como objetivo comprobar las caractersticas elctricas de cascos deseguridad industrial tipo 1 clase E segn la norma ANSI Z89.1-2009.

2. DESCRIPCIN DEL ELEMENTO

El elemento a someter a prueba consiste en un casco industrial, el cual es del tipo 1, loque quiere decir que consta de una visera en vez de un ala, en la figura 1 podemosobservar las diferencias entre estos dos tipos.

Figura 1. Cascos tipo 1 y tipo 2.

Adems de esta caracterstica de diseo, los cascos en su interior poseen otroselementos los cuales sirven como soporte para la cabeza y adems cumplen funcionesmecnicas de amortiguamiento en caso de golpes, dichos elementos son los siguientes:la suspensin, el tafilete y el acolchado. Los cuales observamos en la figura 2.

Figura 2. Elementos interiores del casco.


2/6


2

Todos los elementos de la figura 2, se le conocen como el arns, mientras que la parteexterior se le conoce como casquete, el cual en este caso es de tipo 1 y estar fabricadode un material de alta resistencia dielctrica y baja dispersin dielctrica de tal formaque se garantice los requerimientos de su categora E en cuanto a aislamiento elctrico.

3. NORMA QUE REGULA LA PRUEBA

El ensayo elctrico al cual se va a someter el objeto de prueba se encuentra regido porla Norma Tcnica Colombiana NTC 1523i, la cual a su vez se encuentra elaboradasiguiendo los procedimientos del Estndar Nacional Americano ANSI Z89.1ii

Hay que resaltar algunos cambios en la nomenclatura de una norma a otra, en cuanto ala clasificacin de los cascos de acuerdo a su nivel de riesgo, estas diferencias yequivalencias se muestran en la tabla 1.

NTC 1523 ANSI Z89.1 Descripcin

Clase A Clase G Uso General, probados a 2200 VClase B Clase E Uso Elctrico, probados a 20000 VClase C Clase C Conductores, no ofrecen proteccin elctricaClase D Uso con Fuego, baja proteccin elctrica

Tabla 1. Clasificacin y equivalencia entre las dos normas tcnicas, y una breve descripcin.

4. PROCEDIMIENTO DE LA PRUEBA

Segn el aparte 6.6.3 de la norma NTC 1523, el procedimiento a seguir es el que seencuentra descrito a continuacin, sin embargo es recomendado antes de realizarlo,revisar la parte 6 de este documento las partes 6.6.1 y 6.6.2 de la norma previamente.

El procedimiento a seguir para llevar a cabo satisfactoriamente la prueba consiste en:

a) Se retira el arns, los accesorios y cualquier otro elemento de carcterdesmontable del casco.

b) Se ajusta el casco al soporte y se introduce el conjunto en el recipiente.c) Se llena el casquete con el electrolito hasta 12 mm bajo el borde del casquete o

de los orificios del borde del casquete.d) Se introduce uno de los terminales libres en la solucin contenida en el casco y

otro terminal en el recipiente como lo indica la figura 3.

e) Mediante el Variac se aplica tensin en forma escalonada desde cero voltios (0V) con incrementos de 2000 V, y cada tensin se mantiene durante 1 min, hastaalcanzar 20000V; esta ltima tensin se mantiene durante 3 min. Se observa lalectura del ampermetro. Pasados los 3 min bajo tensin de 20000 V se sigueaumentando la tensin hasta alcanzar 30000 V.


3/6


3

Figura 3. Montaje para determinar la resistencia de aislamiento.

5. CIRCUITOS A MONTAR

Para realizar las pruebas y ensayos se debe generar voltajes AC de alta tensin desdeel transformador monofsico elevador y con dos circuitos para la medicin como son 2divisores de tensin uno capacitivo puro en el lado de alta tensin y otro resistivoamortiguado para medir el voltaje al cual se somete el casco como se muestra en alsiguiente figura..

Figura 4. Montaje a realizar en el laboratorio.

6. ELEMENTOS REQUERIDOS

Segn el aparte 6.6.1 y 6.6.2 de la norma NTC 1523, el cual regula los ensayos de tipode aislamiento elctrico los cuales se le deben realizar a los cascos, primero que todo,se deben garantizar ciertas condiciones atmosfricas as como de elementos parapoder realizar la prueba.

Debemos encontrarnos a temperatura ambiente, 23 C 2 C y una humedad relativade 50 % 5 %. Adems de someter el casco al ensayo de resistencia al impacto antes


4/6


4

de realizar el ensayo de aislamiento elctrico. Estas condiciones mencionadasanteriormente dados los impedimentos del laboratorio no se llevaran a cabo, serealizara la prueba a las condiciones ambientales existentes en el momento y la pruebase realizara sin haber sometido el casco a la prueba de impacto.

Tambin debemos tener un recipiente de al menos 30 L en el cual sumergiremosparcialmente el casco, un soporte dentro del recipiente que garantice la estabilidad delelemento durante la prueba, y adems de esto una solucin de cloruro de sodio de 6g/L.

Para finalizar los requerimientos de la prueba, debemos tener disponibles los elementoscon los cuales se generaran las tensiones de prueba, dichos elementos se constituyenen un Variac, un transformador elevador de tensin, un multmetro, un divisor de tensiny un ampermetro, adems de los dems elementos necesarios para el montaje.

7. TABLAS DE MEDICIONES QUE VAN A RECOGER

Para poder Recolectar los datos que nos arrojaran las mediciones de la pruebaindustrial, es necesario consignarlos en la siguiente tabla, en donde tenemosmencionadas cada una de las mediciones a realizar, V1 corresponde a la medicin a lasalida del transformador, y V2 corresponde a la tensin en el objeto de prueba.

El protocolo de medicin corresponde al ensayo paso a paso de la norma ASTM-D149iiicon pasos de 2000 V y tiempos de 1 min.

Tiempo (min) V1 (928) V2 (1862)

0 2.28 2.631 4.31 5.01

2 6.55 7.72

3 8.88 10.42

4 10.45 12.79

5 - -Tabla 2. Tabla Recoleccin de datos.

8. RESULTADOS QUE PUEDEN ESPERAR (HIPTESIS)

Segn la normatividad se espera que el casco industrial no presente disrupcin hastaun voltaje aproximado de 30KV y que la corriente por el circuito sea aproximadamentenula para todos los voltajes menores a este ya que el material aislante con el cual sefabrica el casco no permite la conduccin hasta este voltaje.

Debido a variables de tipo atmosfrica como son humedad, presin y temperatura en ellaboratorio, adems de desgastes en el material por uso o dao del mismo se puedenpresentar disrupciones en el casco a voltajes diferentes que los normalizados.


5/6


5

Es de esperarse que durante la prueba en ningn momento se presente disrupcin yaque este tipo de elementos son fabricados siguiendo procesos muy rgidos yexhaustivos de verificacin para as dar al final un producto garantizado el cual cumplecon las especificaciones, normalmente se elige de cada lote una muestra para realizarle

una prueba de rigor y as comprobar las caractersticas de cada lote de produccin.

Resultados:

Figura 5. Montaje prueba industrial.Durante la prctica se obtuvieron resultados no favorables para respaldar el proceso defabricacin de los cascos industriales, tal vez, el elemento en prueba presentabaalgunas perforaciones existentes por su uso previo a la realizacin de la prueba, sinembargo en la norma de la prueba especifican realizar la prueba de impacto previo a laprueba de aislamiento elctrico, por lo que esto no debera significar un problema.

Se pudo ver el efecto que tiene el tener las etiquetas del producto mojadas, en la norma

no especifica que se deba realizar con el casco totalmente libre de estas marcas, por loque el tener la etiqueta mojada provoco la aparicin de efecto corona y descargasprevias en las gotas presentes en la etiqueta, posteriormente este proceso genercalentamiento y desintegracin de la etiqueta.

La tensin mxima llegada durante la prueba fue de 9700 V en el electrodo introducidoal interior del casco. Luego de esta tensin se presentaban descargas parciales y efectocorona que impedan que la tensin siguiera aumentando. Posteriormente se mantuvo


6/6


6

dicha tensin para observar por donde se produca la descarga, localizada a 1 cm delborde del casco.

La prueba no fue satisfactoria dado que se llego a tan solo el 50% de la tensinnominal y el 33% de la tensin mxima estipulada en la norma tcnica.

REFERENCIAS

i NORMA TCNICA COLOMBIANA. Higiene y Seguridad. Cascos de Seguridad Industrial. NTC 1523.1993.ii AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE. Safety Requirements for Industrial Head Protection.

ANSI Z89.1. 2009iiiASTM-D149 Standard Test Method for Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strengthof Solid Electrical Insulating Materials at Commercial Power Frequencies.

Manifiesto Prueba Industrial

Documents

Transcript of Manifiesto Prueba Industrial