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Corrección de aislamiento por temperatura

Lleve la resistencia de aislamiento a 40 °C en máquinas rotativas o a 20 °C en transformadores, revise el índice de polarización y el DAR, corrija el factor de potencia de transformadores y bujes a 20 °C y compare con sus mediciones anteriores.

IEEE 43corrección a 40 °C, PI y resistencia mínimaANSI/NETAtabla 100.14, factores a 20 °CIEEE C57.12.90tabla de corrección del FP retirada en 2010IEEE C57.19.01FP de bujes OIP nuevos

Casos de ejemplo
Corrección de aislamiento por temperatura
E1Equipo y método
°C

Del devanado o del aceite superior.

Para la tendencia.

De la tabla del fabricante o de su equipo de prueba: valor de referencia = K × lectura.

E2Resistencia de aislamiento
MΩ

Opcional, para el DAR.

MΩ

La lectura que se corrige.

MΩ

Opcional, para el PI.

MΩ

Opcional: el del fabricante o el de su especificación, a la misma temperatura de referencia.

E2Factor de potencia
%
%

0,5 % es la referencia típica para transformadores en aceite y bujes OIP nuevos.

%

Opcional: el C1 de la placa del buje o el de las pruebas de fábrica.

E3Máquina rotativa
kV
E4Lecturas anteriores

Hasta seis, en cualquier orden. Se corrigen con el mismo método. Deje vacías las que no use.

MΩ
°C
MΩ
°C
MΩ
°C
MΩ
°C
MΩ
°C
MΩ
°C

Admite coma o punto decimal. El cálculo se hace en su navegador y se actualiza mientras escribe.

Resistencia corregida

— MΩ

Factor de corrección

—

Índice de polarización

—

DAR 60 s / 30 s

—

Tendencia

— %

Mínimo de referencia

— MΩ

Tendencia corregida
  • Corregido a la referencia
  • Como se midió
  • Mínimo o límite
Cada punto es una medición. Solo las lecturas corregidas a la misma temperatura se pueden comparar entre sí; el punto grande es la medida actual.
Factor de corrección
  • Factor del método
  • K = 1, temperatura de referencia
  • Temperatura medida
Escala logarítmica en el eje vertical. Con el factor del fabricante solo se dibuja el punto que usted escribió.

Cálculo paso a paso

AñoMedidoTemp. o KCorregido

Qué significa para el equipo

    Para qué sirve

    La resistencia de aislamiento cae a la mitad, o menos, con cada 10 °C de aumento, y el factor de potencia sube con la temperatura. Una lectura de 2000 MΩ en un motor frío y otra de 600 MΩ en el mismo motor recién parado pueden describir el mismo aislamiento. Para decidir si un devanado se está humedeciendo o envejeciendo hay que llevar cada medición a la misma temperatura de referencia y compararla con las anteriores. Esta herramienta hace esa corrección con el método que usted elija, evalúa el índice de polarización y el DAR y dibuja la tendencia de hasta seis mediciones anteriores.

    Cómo se calcula

    IEEE 43regla de 10 °C, referencia 40 °C

    R40 = KT · RT · KT = 0,5(40 − T)/10

    Es la regla tradicional de IEEE 43: la resistencia se reduce a la mitad por cada 10 °C de aumento. La edición de 2013 la conserva para los aislamientos termoplásticos (asfalto-mica y otros sistemas antiguos). Megger la da como regla práctica general: 2 MΩ a 20 °C son 0,5 MΩ a 40 °C.

    IEEE 43-2013aislamientos termoestables

    KT = exp[−1245 · (1/(T + 273) − 1/313)] de 10 a 40 °C · KT = exp[−4230 · (1/(T + 273) − 1/313)] de 40 a 85 °C

    Para epoxi-mica y poliéster, la edición de 2013 separa dos tramos. Las constantes se tomaron del resumen técnico de EASA sobre la norma; compruébelas con su copia de IEEE 43 antes de usarlas en un informe formal. Por debajo de 40 °C este aislamiento cambia mucho menos que con la regla de 10 °C: a 20 °C, KT = 0,76 frente a 0,25.

    ANSI/NETAtabla 100.14, columna de aislamiento en aceite

    R20 = K · RT

    Para transformadores en aceite se usan los factores de la tabla II de la guía «A Stitch in Time» de Megger, columna de transformadores en aceite, que NETA reproduce en su tabla 100.14: 0,25 a 0 °C, 0,50 a 10 °C, 1,00 a 20 °C, 1,98 a 30 °C, 3,95 a 40 °C, 7,85 a 50 °C, 15,85 a 60 °C y 44,70 a 75 °C. Entre filas, la herramienta interpola en escala logarítmica.

    IEEE 43índice de polarización y resistencia mínima

    PI = R10 min / R1 min · DAR = R60 s / R30 s
    • Máquinas rotativas, IEEE 43: PI mínimo de 1,5 en clase A y 2,0 en clases B, F y H. Si la resistencia a 1 minuto corregida a 40 °C supera 5000 MΩ, el PI no es significativo. Resistencia mínima a 1 minuto, a 40 °C: kV + 1 MΩ para devanados anteriores a 1970 y de campo, 100 MΩ para devanados formados de corriente alterna posteriores a 1970 y 5 MΩ para devanados aleatorios y formados de menos de 1 kV.
    • Transformadores y DAR: tabla I de Megger, que el propio fabricante califica de tentativa. PI menor que 1, peligroso; de 1 a 2, dudoso; de 2 a 4, bueno; mayor que 4, excelente. DAR de 1,0 a 1,25, dudoso; de 1,4 a 1,6, bueno; mayor que 1,6, excelente. La herramienta marca en alerta el tramo de 1,25 a 1,4, que la tabla no clasifica.
    • El DAR se calcula como 60 s / 30 s, la definición de Megger y de AEMC. Algunos equipos ofrecen otras parejas de tiempos; si usa otra, no la compare con estos umbrales.
    • Ni el PI ni el DAR se corrigen por temperatura: son cocientes de dos lecturas a la misma temperatura.

    IEEE C57.12.90edición 2010IEEE C57.19.01bujes

    FP20 = K · FPT

    IEEE C57.12.90 retiró en 2010 su tabla general de corrección del factor de potencia, con la nota de que la variación con la temperatura «es grande y errática, y ninguna curva sirve para todos los casos». Por eso la herramienta no inventa una curva: use el factor de la tabla del fabricante del transformador o del buje, o el de su equipo de prueba. Cada fabricante de bujes publica la suya por tipo.

    • Referencia típica: 0,5 % a 20 °C para transformadores de potencia en aceite (Bureau of Reclamation, FIST 3-31, 8.1) y para bujes OIP nuevos (IEEE C57.19.01, tabla 6). Usted puede cambiar el límite.
    • Estado (convención Tiza): correcto hasta el límite, alerta hasta el doble y falla por encima. Para un buje con límite de 0,5 %, el doble coincide con el 1 % a partir del cual IEEE Std 62 sugiere buscar ayuda especializada.
    • La práctica actual prefiere medir con el aislamiento cerca de 20 °C o usar la respuesta dieléctrica en frecuencia (DFR), que corrige cada equipo con su propia curva.

    Tendencia

    Δ = Xactual / Xanterior − 1

    Cada lectura anterior se corrige con el mismo método, con su temperatura o con su propio factor K, y se compara la actual con la inmediatamente anterior. Convención Tiza: alerta si la resistencia corregida cae 50 % o más, o si el factor de potencia corregido sube 50 % o más.

    Límites del cálculo

    • Es una estimación, no un diagnóstico. Los factores son promedios de muchos equipos; el suyo puede comportarse distinto, sobre todo si está húmedo o contaminado.
    • Cuanto más lejos de la referencia se mide, mayor es el error de la corrección. Si puede, mida con el aislamiento cerca de 40 °C (máquinas) o de 20 °C (transformadores).
    • Las constantes termoestables de IEEE 43-2013 vienen de un resumen técnico, no del texto de la norma. Las tablas de Megger y NETA sirven para transformadores en aceite, no para unidades secas ni con éster natural.
    • La temperatura que importa es la del aislamiento: devanado por resistencia o detector, o aceite superior tras un reposo, no la del ambiente.
    • La resistencia de aislamiento y el factor de potencia no detectan todos los defectos. Una decisión sobre el equipo debe apoyarse en el conjunto de pruebas y en el historial de fábrica.

    Preguntas frecuentes

    ¿Cómo se corrige la resistencia de aislamiento a 40 °C?

    IEEE 43 lleva la lectura a 40 °C con R40 = KT · RT. La regla tradicional supone que la resistencia se reduce a la mitad por cada 10 °C de aumento: KT = 0,5^((40 − T)/10), de modo que 2000 MΩ medidos a 20 °C equivalen a 500 MΩ a 40 °C. La edición de 2013 conserva esa regla para los aislamientos termoplásticos y da otra expresión para los termoestables (epoxi-mica), que cambian bastante menos por debajo de 40 °C. Cualquier factor es un promedio: la mejor comparación es la que se hace con lecturas tomadas a temperaturas parecidas.

    ¿Cuál es el índice de polarización mínimo de un motor?

    IEEE 43 recomienda un índice de polarización (R a 10 min / R a 1 min) de al menos 1,5 para aislamientos clase A y 2,0 para las clases B, F y H. Si la resistencia a 1 minuto corregida a 40 °C supera 5000 MΩ, el índice deja de ser significativo. Además pide una resistencia mínima a 1 minuto, a 40 °C: 100 MΩ para la mayoría de devanados formados de corriente alterna fabricados después de 1970, 5 MΩ para devanados aleatorios y formados de menos de 1 kV, y kV + 1 MΩ para devanados antiguos y de campo.

    ¿Cómo se corrige el factor de potencia de un transformador a 20 °C?

    Con el factor de la tabla del fabricante o del equipo de prueba: FP20 = FPT · K. IEEE C57.12.90 retiró en 2010 su tabla general porque la variación del factor de potencia con la temperatura es grande y errática, y ninguna curva sirve para todos los casos. Por eso la práctica actual prefiere medir con el aislamiento a una temperatura conocida y cercana a 20 °C, o usar la respuesta dieléctrica en frecuencia (DFR), que permite una corrección individual para cada equipo. Como referencia típica, el factor de potencia de un transformador en aceite no debería superar 0,5 % a 20 °C.

    Probamos el aislamiento de sus equipos en sitio

    Medimos resistencia de aislamiento, índice de polarización, factor de potencia y respuesta dieléctrica en transformadores, bujes y motores, con la temperatura registrada y la tendencia frente a sus pruebas anteriores.

    Ver pruebas y puesta en servicio

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