Por que o equipamento elétrico deve ser testado para isolamento?

Finalidade da Medição da Resistência de Isolamento

A principal razão para realizar testes de isolamento em equipamentos elétricos é garantir a segurança pública e pessoal. Ao conduzir testes de isolamento entre condutores portadores de corrente desconectados, condutores de aterramento e condutores destinados a serem aterrados, pode-se eliminar a possibilidade de incêndios causados por curtos-circuitos.

Por que Realizar Testes de Isolamento?

• Segurança A razão mais importante para realizar testes de isolamento é garantir a segurança pública e pessoal. Ao executar testes de isolamento em condutores ativos desconectados, condutores de aterramento e condutores a serem aterrados, o risco de incêndios causados por curtos-circuitos pode ser eliminado.

• Prolongar a Vida Útil do Equipamento Os testes de isolamento também são significativos para proteger e prolongar a vida útil de sistemas elétricos e motores. Testes de manutenção periódica fornecem dados para análise e podem prever falhas potenciais do sistema. Além disso, os testes de isolamento são necessários para determinar a causa de uma falha quando ela ocorre.

• Requisito de Padrões Nacionais Tanto materiais quanto equipamentos elétricos devem passar por testes preventivos de isolamento de acordo com padrões nacionais correspondentes, para verificar a qualidade dos equipamentos elétricos fabricados e garantir que o equipamento atenda aos padrões regulatórios e de segurança.

Princípio dos Testes de Isolamento

O teste de isolamento é análogo a encontrar vazamentos em um encanamento. Geralmente, água sob alta pressão é injetada no encanamento para localizar o vazamento. A água pressurizada torna mais fácil identificar os pontos de vazamento. No campo elétrico, "pressão" refere-se à tensão. Durante o teste de isolamento, uma tensão DC relativamente alta é aplicada ao equipamento sob teste para tornar mais aparentes os pontos potenciais de vazamento.

Um medidor de resistência de isolamento mede a corrente de fuga sob tensão aplicada e calcula o valor de resistência de isolamento usando a Lei de Ohm. A filosofia de design desses instrumentos é aplicar e controlar a tensão de teste de maneira "não destrutiva". Embora a tensão fornecida seja alta, a corrente é muito limitada. Isso evita danos secundários ao equipamento devido a isolamento inadequado e garante a segurança do operador.

Por que um Multímetro Não Pode Ser Usado para Medir a Resistência de Isolamento?

Embora um multímetro possa medir resistência, ele não pode indicar com precisão a condição do isolamento. Isso ocorre porque um multímetro usa uma fonte de alimentação DC de 9V para medição, que não pode fornecer a alta tensão necessária para o teste.

Seleção da Tensão de Teste de Isolamento

De acordo com o padrão GB50150-2006 "Engenharia de Instalações Elétricas - Padrão de Teste de Entrega para Equipamentos Elétricos":

• Para equipamentos ou circuitos elétricos com tensão de operação inferior a 100V, use uma tensão de teste de 250V.
• Para equipamentos ou circuitos elétricos com tensão de operação entre 100V e 500V, use uma tensão de teste de 500V.
• Para equipamentos ou circuitos elétricos com tensão de operação entre 500V e 3000V, use uma tensão de teste de 1000V.
• Para equipamentos ou circuitos elétricos com tensão de operação entre 3000V e 10000V, use uma tensão de teste de 2500V.
• Para equipamentos ou circuitos elétricos com tensão de operação superior a 10000V, use uma tensão de teste de 5000V ou 10000V.

Procedimento de Teste de Resistência de Isolamento (usando um medidor de resistência de isolamento como exemplo)

a. Desligue o equipamento ou sistema e desconecte-o de todos os outros circuitos, interruptores, capacitores, escovas, para-raios e disjuntores. b. Descarregue completamente o sistema sob teste para terra. c. Selecione a tensão de teste apropriada. d. Conecte os cabos. Se a resistência de isolamento medida for grande, recomenda-se usar cabos blindados e adicionar um fio de aterramento para evitar quebras.

Os cabos de teste devem ser evitados de se emaranharem para reduzir erros de medição. e. Inicie o teste, leia o valor do instrumento após um período de tempo (geralmente um minuto) e registre os dados e a temperatura ambiente naquele momento. f. No final do teste, se o objeto sob teste for um dispositivo capacitivo, descarregue completamente o dispositivo. Finalmente, remova os cabos de conexão.

Por que Usar Cabos Blindados ao Medir Grandes Resistências?

Quando a resistência de isolamento medida é muito grande, a tensão de medição é fixa e a corrente através do condutor é relativamente pequena, tornando-a suscetível a influências externas. Usar cabos blindados para teste, onde o cabo blindado está no mesmo potencial que o terminal negativo (-), pode impedir que a precisão da medição de resistência de isolamento seja reduzida devido a vazamentos superficiais ou outras fugas inesperadas de corrente. Além disso, durante o teste, além das duas sondas de teste, adicionar um fio de aterramento pode evitar quebras e garantir a segurança.

Ferramentas de Teste de Isolamento

O teste de resistência de isolamento é realizado usando instrumentos de teste especiais. O instrumento mais comumente usado é o megômetro ou medidor de resistência de isolamento, mas outros tipos de instrumentos também podem ser usados para verificar a integridade de diferentes tipos de isolamento.

• Megômetro (Tipo Manual) Um megômetro movido a manivela, conhecido como megômetro, originou-se nos anos 1950 e 1960 e é o instrumento de teste de resistência de isolamento mais antigo. Vem em diferentes especificações, como 250V, 500V e 1000V. Ele gera tensão DC girando a manivela, possui um mostrador com ponteiro e geralmente requer duas pessoas para operar: uma para operar o megômetro e outra para cronometrar e registrar os dados.
• Medidor Digital de Resistência de Isolamento Um megômetro alimentado por bateria com várias faixas de tensão de teste ajustáveis. O display eletrônico fornece leituras mais precisas. Geralmente inclui recursos de proteção, como descarga automática e monitoramento de corrente de fuga. Com capacidades de teste adicionais, como funções de multímetro, índice de polarização e razão de absorção dielétrica, sua área de aplicação é mais ampla. Seu design compacto permite que um engenheiro complete todos os passos de teste sozinho.
• Clampímetro de Corrente de Fuga Um clampímetro de corrente de fuga pode ser usado para medir a condição de isolamento de equipamentos que não podem ser desenergizados. Os campos magnéticos gerados pelas correntes de carga se cancelam mutuamente. Qualquer corrente desequilibrada vem de corrente que vaza do condutor para a terra ou outro lugar. Para medir essa corrente, o clampímetro de corrente de fuga deve ser capaz de detectar correntes menores que 0,1mA.

Precauções

• Não conecte o medidor de isolamento a condutores ativos ou equipamentos energizados; certifique-se de cumprir as instruções do fabricante.
• Use fusíveis abertos, interruptores e disjuntores para desligar o equipamento sob teste.
• Desconecte condutores de ramificação, condutores de aterramento e outros equipamentos conectados ao equipamento sob teste.
• Garanta a desconexão da capacitância do condutor antes e depois do teste.
• Alguns equipamentos podem ter uma função de descarga.
• Verifique a corrente de fuga em fusíveis, interruptores e disjuntores em circuitos desenergizados. A corrente de fuga pode causar leituras de teste contraditórias ou errôneas.
• Não use um medidor de isolamento em ambientes contendo gases perigosos ou explosivos, pois o instrumento pode produzir um arco se o desempenho do isolamento for comprometido.
• Use luvas de borracha isolantes ao conectar os cabos de teste.