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Resistência da Isolação

20/06/2017 - 10:00:00

É o teste com a finalidade de analisar, encontrar, diagnostica e prevenir possíveis falhas na isolação de condutores e equipamentos. A aplicação consiste entre dois eletrodos em contato, com o equipamento ou condutor a ser analisado com V0.
A tensão continua aplicada para a realização do teste deve de 500 +-10.000V.  A tensão deve se manter suficientemente estável  para que a corrente que apareça, quando a tensão varia, seja desprezível em comparação com a corrente que percorre o corpo de prova. 
  O ensaio consiste em aplicar no isolamento uma tensão em corrente contínua, com valores entre 500 V e 10.000 V. Isso provocará a circulação de um fluxo pequeno de corrente.  A resistencia do material isolante pode ser determinada pelo método da ponte ou pela medição da corrente e tensão.
O aparelho mais indicado para esse teste é megometro, que deve ser adotado de com a tensão estabelecida pela norma ou pelo fabricante do equipamento.
A resistência resultante medida neste ensaio é a soma da resistência interna do condutor (valor pequeno) mais a resistência de isolação, que é dividida em três componentes (subcorrentes) independentes: a) Corrente de deslocamento ou corrente de carga capacitiva (IC); b) Corrente de absorção (IA); e c) Corrente de dispersão ou corrente de fuga por meio do dielétrico.

 

Procedimentos para os Testes

Com a finalidade de se obter segurança e proteção para o operador que realizará os testes, e os equipamentos ou condutores a serem testados. Algumas medidas de segurança devem ser tomadas como:

  • Os equipamentos ou condutores devem está desenergizados, e antes da realização dos testes é adequado ter um equipamento para detectar a existência de tensão ou corrente;
  • O operador deve retirar relógios e outros adornos metálicos, por fins de segurança. Ainda é aconselhável estender tapete de isolamento, conecte os fios terra antes de tocar em uma das fases energizadas
  • Caso não seja possível a desconexão dos cabos, deve-se proceder a anotação detalhada do esquema de teste com respectiva descrição;
  • Os equipamentos ou condutores devem ser limpos, antes da realização dos testes a serem reailzados;
  • Os cabos do megôhmetro não devem estar em contato na parte metálica dos equipamentos a testar, ou ainda os cabos não devem se tocar durante os ensaios;
  • Use um método de teste de três pontos, especialmente para a avaliação se um circuito está morto. Primeiro, teste um circuito vivo conhecido. Segundo, teste o circuito-alvo. Terceiro, teste um circuito vivo novamente. Isto confirma se seu medidor trabalhou de forma adequada;
  • Desconecte os condutores de circuito, condutores terra e todos os outros equipamentos da unidade sob teste;
  • Descarregue a capacitância do condutor, antes e após o teste; alguns instrumentos possuem essa função de descarga automática;
  • Verifique quaisquer correntes de fuga através de fusíveis, chaves e interruptores em circuitos não energizados. Correntes de fuga podem gerar leituras incorretas e inconsistentes;
  • Não use um testador de isolação em atmosfera perigosa ou explosiva, uma vez que o instrumento pode arcos em isolações danificadas;
  • Use luvas isoladas de borracha quando estiver conectando pontas de teste.

A Escolha da Tensão para Testes

O ensaio de resistencia  pode ser executado em equipamentos de qualquer capacitância. Ele é feito com voltagem única, geralmente entre 500 e 5000V, por cerca de um minuto. É comum estressar a isolação acima de voltagens de
trabalho normais a fim de detectar falhas sutis na isolação. Para novos equipamentos, o teste deve ser feito a aproximadamente 60 a 80% da voltagem de teste de fábrica (maior do que a voltagem quotada, que está disponível a partir do fabricante). Se você não souber a voltagem de teste de fábrica, teste usando uma voltagem de cerca do dobro da voltagem quotada para o cabo mais 1000 volts.

Resistência de Isoloação e Corrente de Fuga

Ao iniciar os testes e acionar o botão, uma corrente de (micro-amps) ira passar pelo condutor e pela isolação. A quantidade de corrente depende da quantidade de voltagem aplicada, da capacitância do sistema, da resistência total e da temperatura do material. Para uma voltagem fixa, quanto maior a corrente, menor a resistência (E=IR, R=E/I). A resistência total é a soma da resistência interna do condutor (valor pequeno) mais a resistência de isolação em O valor da resistência de isolação  lido no medidor será uma função das três seguintes sub-correntes independentes:

 

Corrente de Fuga Condutiva (IL)

Corrente condutiva é uma pequena quantidade de corrente (microamp) que normalmente flui através da isolação, entre condutores ou de um condutor para a terra. Esta corrente aumenta à medida que a isolação deteriora-se e torna-se predominante depois que a corrente de absorção some (ver Figura 1). Por ser bastante estável e dependente de tempo, é a mais importante corrente para medir resistência de isolação.

Corrente de Fuga de Carga Capacitiva (ICC)

Quando dois ou mais condutores são executados em conjunto num canal condutor, eles se comportam como um capacitor. Devido a este efeito capacitivo, uma corrente de fuga flui através da isolação de condutor. Esta corrente dura somente alguns poucos segundos assim que a voltagem dc é aplicada e some depois que a isolação foi carregada para sua voltagem de teste completa. Em equipamentos de baixa capacitância, a corrente capacitiva é maior do que a corrente de fuga condutiva, mas geralmente desaparece até o momento em que começamos a registrar os dados. Por causa disto, é importante deixar a leitura se fixar antes de registrá-la.

Por outro lado, ao testar equipamentos de alta capacitância, a corrente de fuga
de carga capacitiva pode durar muito tempo antes da leitura fixar-se.

 

Corrente de Fuga de Absorção de Polarização (IA)

A corrente de absorção é causada pela polarização de moléculas dentro de material dielétrico. Em equipamentos de baixa capacitância, a corrente é alta pelos primeiros poucos segundos e decresce vagarosamente a quase zero.
Ao lidar com equipamentos de alta capacitância ou isolação molhada e contaminada, não haverá decréscimo na corrente de absorção por um longo período.

Teste em Geradores e Motores

Ao testar resistência de bobinas de estator, certifique-se de que as fases e circuitos do estator estão desconectadas. Meça a resistência de isolação entre circuitos e entre os circuitos e a terra. Quando geradores dc ou motores estão sendo testados, as escovas devem ser levantadas de forma que as bobinas possam ser testadas separadamente da armação. A seguinte tabela lista as leituras mínimas de resistência recomendadas para classificações variadas
de voltagem de motor.

Teste em Transformadores

Ao testar transformadores monofásicos,teste circuito a circuito, circuito a terra ou um circuito de cada vez com todos os outros em terra. Para transformadores trifásicos, substitua E por Ep-p (para transformadores delta) ou Ep-n (para transformadores em Y) e classificação do circuito sob teste de kVA para kVA3Ø.

Teste em Fios e Cabos

Ao testar fios e cabos, eles devem estar desconectados de máquinas e painéis para mantê-los isolados. Os fios e cabos devem ser testados uns contra os outros e contra a terra. A nsulated Power Cable Engineers Association (IPCEA) fornece a seguinte fórmula que sugere valores mínimos de resistência de isolação.

R = k x Log10 (D/d).

Fonte:  NBR 5403, Dados técnicos da Fluke, NBR 5407 e dados de trabalhos da Faw7.
 

 


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