¿Por qué se debe probar el aislamiento del equipo eléctrico?

Propósito de la Medición de la Resistencia de Aislamiento

La razón principal para realizar pruebas de aislamiento en equipos eléctricos es garantizar la seguridad pública y personal. Al realizar pruebas de aislamiento entre conductores portadores de corriente desconectados, conductores de tierra y conductores destinados a ser conectados a tierra, se puede eliminar la posibilidad de incendios causados por cortocircuitos.

¿Por Qué Realizar Pruebas de Aislamiento?

• Seguridad La razón más importante para realizar pruebas de aislamiento es garantizar la seguridad pública y personal. Al ejecutar pruebas de aislamiento en conductores vivos desconectados, conductores de tierra y conductores a ser conectados a tierra, se puede eliminar el riesgo de incendios causados por cortocircuitos.

• Extensión de la Vida Útil del Equipo Las pruebas de aislamiento también son significativas para proteger y extender la vida útil de los sistemas eléctricos y motores. Las pruebas de mantenimiento periódico proporcionan datos para análisis y pueden predecir posibles fallos del sistema. Además, las pruebas de aislamiento son necesarias para determinar la causa de un fallo cuando ocurre uno.

• Requisito de Normas Nacionales Tanto los materiales como los equipos eléctricos deben someterse a pruebas preventivas de aislamiento según las normas nacionales correspondientes para verificar la calidad de los equipos eléctricos fabricados y asegurar que el equipo cumpla con las normas regulatorias y de seguridad.

Principio de las Pruebas de Aislamiento

Las pruebas de aislamiento son análogas a encontrar fugas en una tubería de agua. Generalmente, se inyecta agua a alta presión en la tubería para localizar filtraciones. La presión del agua hace que los puntos de fuga sean más fáciles de identificar. En el campo eléctrico, la "presión" se refiere al voltaje. Durante las pruebas de aislamiento, se aplica un voltaje DC relativamente alto al equipo bajo prueba para hacer que los puntos potenciales de fuga sean más evidentes.

Un probador de resistencia de aislamiento mide la corriente de fuga bajo el voltaje aplicado y calcula el valor de la resistencia de aislamiento utilizando la Ley de Ohm. La filosofía de diseño de tales instrumentos es aplicar y controlar el voltaje de prueba de manera "no destructiva". Aunque el voltaje proporcionado es alto, la corriente es muy limitada. Esto evita daños secundarios al equipo debido a un aislamiento deficiente y asegura la seguridad del operador.

¿Por Qué No Se Puede Usar un Multímetro para Medir la Resistencia de Aislamiento?

Aunque un multímetro puede medir resistencia, no puede indicar con precisión la condición del aislamiento. Esto se debe a que un multímetro utiliza una fuente de alimentación DC de 9V para la medición, lo que no puede proporcionar el voltaje alto necesario para la prueba.

Selección del Voltaje de Prueba de Aislamiento

De acuerdo con la norma GB50150-2006 "Ingeniería de Instalaciones Eléctricas - Norma de Prueba de Entrega para Equipos Eléctricos":

• Para equipos o circuitos eléctricos con un voltaje de operación inferior a 100V, utilice un voltaje de prueba de 250V.
• Para equipos o circuitos eléctricos con un voltaje de operación entre 100V y 500V, utilice un voltaje de prueba de 500V.
• Para equipos o circuitos eléctricos con un voltaje de operación entre 500V y 3000V, utilice un voltaje de prueba de 1000V.
• Para equipos o circuitos eléctricos con un voltaje de operación entre 3000V y 10000V, utilice un voltaje de prueba de 2500V.
• Para equipos o circuitos eléctricos con un voltaje de operación superior a 10000V, utilice un voltaje de prueba de 5000V o 10000V.

Procedimiento de Prueba de Resistencia de Aislamiento (usando un probador de resistencia de aislamiento como ejemplo)

a. Apague el equipo o sistema y desconéctelo de todos los demás circuitos, interruptores, capacitores, cepillos, protectores contra sobretensiones y disyuntores. b. Descargue completamente el sistema bajo prueba a tierra. c. Seleccione el voltaje de prueba apropiado. d. Conecte los cables. Si la resistencia de aislamiento que se mide es grande, se recomienda usar cables blindados y agregar un cable de tierra para evitar rupturas.

Los cables de prueba deben evitarse que se enreden para reducir errores de medición. e. Inicie la prueba, lea el valor del instrumento después de un período de tiempo (generalmente un minuto) y registre los datos y la temperatura ambiente en ese momento. f. Al final de la prueba, si el objeto bajo prueba es un dispositivo capacitivo, descargue completamente el dispositivo. Finalmente, retire los cables de conexión.

¿Por Qué Usar Cables Blindados al Medir Grandes Resistencias?

Cuando la resistencia de aislamiento que se mide es muy grande, el voltaje de medición es fijo y la corriente a través del conductor es relativamente pequeña, lo que la hace susceptible a influencias externas. Usar cables blindados para la prueba, donde el cable blindado está al mismo potencial que el terminal negativo (-), puede prevenir que la precisión de la medición de la resistencia de aislamiento se reduzca debido a fugas superficiales u otras fugas de corriente inesperadas. Además, durante la prueba, aparte de las dos sondas de prueba, agregar un cable de tierra puede prevenir rupturas y garantizar la seguridad.

Herramientas de Prueba de Aislamiento

La prueba de resistencia de aislamiento se realiza usando instrumentos de prueba especiales. El instrumento más comúnmente utilizado es el megohmmetro o probador de resistencia de aislamiento, pero otros tipos de instrumentos también se pueden usar para verificar la integridad de diferentes tipos de aislamiento.

• Megohmmetro (Tipo Manivela) Un megohmmetro accionado por manivela, conocido como megohmmetro, surgió en los años 1950 y 1960 y es el instrumento de prueba de resistencia de aislamiento más antiguo. Viene en diferentes especificaciones, como 250V, 500V y 1000V. Genera voltaje DC al girar la manivela, tiene un dial de aguja y generalmente requiere dos personas para operarlo: una para operar el megohmmetro y otra para cronometrar y registrar los datos.
• Probador Digital de Resistencia de Aislamiento Un megohmmetro alimentado por batería con múltiples rangos de voltaje de prueba ajustables. La pantalla electrónica proporciona lecturas más precisas. Generalmente incluye funciones de protección de seguridad como descarga automática y monitoreo de corriente de fuga. Con capacidades de prueba adicionales como funciones de multímetro, índice de polarización y relación de absorción dieléctrica, su rango de aplicación es más amplio. Su diseño compacto permite que un solo ingeniero complete todos los pasos de prueba.
• Ampimetro de Pinza para Corriente de Fuga Un ampimetro de pinza para corriente de fuga se puede usar para medir la condición de aislamiento de equipos que no pueden ser desenergizados. Los campos magnéticos generados por las corrientes de carga se cancelan entre sí. Cualquier corriente desequilibrada proviene de la corriente que se escapa del conductor a tierra u otro lugar. Para medir esta corriente, el ampimetro de pinza para corriente de fuga debe ser capaz de detectar corrientes menores a 0.1mA.

Precauciones

• No conecte el probador de aislamiento a conductores vivos o equipos energizados; asegúrese de cumplir con las instrucciones del fabricante.
• Use fusibles de tipo abierto, interruptores y disyuntores para apagar el equipo bajo prueba.
• Desconecte los conductores de ramificación, los conductores de tierra y otros equipos conectados al equipo bajo prueba.
• Asegúrese de desconectar la capacidad del conductor antes y después de la prueba.
• Algunos equipos pueden tener una función de descarga.
• Verifique la corriente de fuga en fusibles, interruptores y disyuntores en circuitos desenergizados. La corriente de fuga puede causar lecturas de prueba contradictorias o erróneas.
• No use un probador de aislamiento en entornos que contengan gases peligrosos o explosivos, ya que el instrumento puede producir un arco si el rendimiento del aislamiento se ve comprometido.
• Use guantes de goma aislados al conectar los cables de prueba.