Aplicaciones del IPBM 2 Parte

(1)

(2)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electromecánica Facultad de Ingeniería – Universidad Nacional de Mar del Plata

INSTRUMENTOS DE IMAN

PERMANENTE

Y BOBINA MOVIL

(3)

3

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(4)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM óhmetro serie

X

mA

_R1

R2

(5)

X

mA

_R1

R2

F

I

_I

x o _RoX



_

1 

_

1

1 

F



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

PUNTO MEDIO DE DISEÑO DE ESCALA

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(6)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM óhmetro paralelo

E

R

X

ri

Ra



I

x

1

1 F

F

0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

(7)

7

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM óhmetros

X

mA

_R1

R2

E

R

X

ri

Ra

(8)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

INSTRUMENTOS DE IMAN

PERMANENTE

Y BOBINA MOVIL

LOGOMETRO

(9)

9

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Logómetros

1 1 1

f



F sen





N B l I sen



2 2

cos

2

cos

f



F





N B l I



F F f 2 f1 2 1 I 2 I ₁ f ₁ f₂

B

F F f 2 f1 2 1 I 2 I ₁ f ₁ f₂

B





f

a

K

I

cos

C

_m ₂ ₂ 2





f

a

K

I

sen

C

_m ₁ ₁ 1 1 2 2 1

I

=

tg

cos

I

=

sen

I









 º 90



(10)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Logómetros

I

1

I

2

R

I

U

R

_x

_R

N

_S

4 6 Rx

(11)

11

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Logómetros

R

_x

R

(12)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(13)

13

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(14)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(15)

15

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Resistencia de Aislación y

Puestas a Tierra (seguridad )

(16)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de Resistencia de

Aislación

Norma IRAM 2325

“Aislación Eléctrica

Guía para la Evaluación de

su Estado por Mediciones

(17)

17

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de Resistencia de Aislación

Norma IRAM 2325

(18)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Norma IRAM 2325

Tabla I

(19)

19

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(20)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Estado de Aislación en función de RAD e IP

(21)

21

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Ensayo de Absorción dieléctrica

Se realiza aplicando la tensión de ensayo “E” y midiendo a partir del instante

inicial, la R

_A

cada 10s hasta completar el primer minuto.

Los valores obtenidos se grafican en función del tiempo, calculando el valor

de

RAD

.

Cumplido el primer minuto se continúa registrando lecturas, ahora cada

minuto hasta completar los 10’.

Con estos valores se traza la

gráfica resistencia-tiempo

, calculando el valor

de

IP

.

(22)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Relación de

absorción

dieléctrica

(RAD)

Curvas de resistencias-tiempo para un ensayo de absorción dieléctrica con una duración de 60 s

NOTA: La parte de la curva que se indica con líneas de puntos corresponde a valores de RA que no son confiables, por las dificultades de su medición, ni relevantes para determinar RAD.

Aislación buena Aislación que puede ser defectuosa RAD<1.2 RAD>1.6 3500 1.17 3000 9000 2.25 4000

Norma IRAM 2325

(23)

23

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IP (Indice de

Polarización)

Aislación Buena IP>4 Aislación que puede ser defectuosa IP<1.5

Curvas de resistencias-tiempo para un ensayo de absorción dieléctrica con una duración de 10 minutos

900 6 150  110 1.1 100

Norma IRAM 2325

(24)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Megger: Resistencia de aislación de máquinas eléctricas

1000V

1000V 2500V 5000V

2500V

5000V

(25)

25

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Curvas de Resistencia-Tensión

Aislación buena

Aislación pobre

Curvas obtenidas con los valores de R

_A

(60 s)

• 1 kV

• 2.5kV

• 5kV

(26)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Curvas de Resistencia-Tiempo

Arrollamiento

Húmedo

Después

del

Secado

(27)

Ejemplo de la variación de R_Ade un motor en un período de varios años.

En A se pone de manifiesto el efecto de envejecimiento y de la contaminación al observarse valores decrecientes de R_A. En B la caída pronunciada evidencia una falla de la aislación. En

C, se indica el valor de resistencia de aislación después que el motor ha sido rebobinado.

A

B

C

27

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(28)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Megger

1

2

(29)

29

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(30)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(31)

31

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(32)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(33)

33

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(34)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

R

_A tºC de Ref. tºC .

Datos:

R

_A

=100M



tºC=25ºC

R

_A(65ºC)

=6M



R

_A

(35)

35

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Norma IRAM 2325

(36)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Norma IRAM 2325



M 334 1000 13200 x 8 . 0 ) C º 20 ( R_A  

kVA

1000

S

kV

2 .

13 U

N N



N N A

S

U

C

)

C

º

20 (

R



)

1 (

4 )

20 (

)

(

mínima





n



a

C

U

R

U

n

[

kV

]

Resistencia aislación mínima:

]

[

M



R

_a

R

_a(mínima)

: Resistencia aislación mínima obtenida en el ensayo (1 minuto)

referida a 20ºC

Ejplo: U

_n

=380V R

_a(mínima)

=4(0.38+1)=

Para transformadores de potencia nominal 100kVA, se recomienda la

siguiente ecuación:



(37)

37

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medidor de Ensayos Instalaciones Eléctricas

(38)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(39)

39

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(40)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Cómo y cuándo utilizar el borne GUARD?

EARTH

GUARD

(41)

41

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Cómo y cuándo utilizar el borne GUARD?

Ejemplo: Queremos medir Ra de un transformador

A

B

R

_AB

R

_AT

_R

BT

R

_AB

: Resistencia de aislación entre primario y secundario

R

_AT

: Resistencia de aislación entre primario y carcasa

R

_BT

: Resistencia de aislación entre secundario y carcasa

(42)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de RA en un Transformador (Con hilo de Guarda)

I

_T

_Line

A

B

R

_AB

= 3000 MΩ

R

_AT

100 MΩ

R

BT 187,5

100 MΩ

(43)

43

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de RA en un transformador

0 _∞

MΩ

(44)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Cómo y cuándo utilizar el borne GUARD?

Line

Guard

I

_G

I

_T

EARTH

GUARD

LINE

(45)

45

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de RA en un Transformador (Con hilo de Guarda)

I

_T

Earth

Line

Guard

I

_G

I

_m

0 _∞ MΩ

3000

R

_AT

no influye porque

queda en paralelo con la

fuente de 500V

R

_BT

no influye porque

queda en paralelo con la

(46)

G L E

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(47)

47

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de RA en un transformador

( ) ( )

(48)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Medición de RA en un MOTOR ELÉCTRICO

20,00 26,67 20,00 27,78 20,00 27,22 20,00 27,22 20,56 26,67 20,00 25,56 ºC

(49)

49

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

(50)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

INSTRUMENTOS DE IMAN

PERMANENTE

Y BOBINA MOVIL

Aplicaciones con lupa de tensión

y efecto Hall

(51)

51

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM Lupa de Tensión

(52)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM Lupa de Tensión

-Uz

A

(53)

53

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM efecto Hall

e

_ab



K K B i

1 .

_d

h

. .

APLICACIONES:

MEDICION DE CORRIENTES

MEDICION DE TENSIONES

MEDICION DE POTENCIA

(54)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM efecto Hall: Medición de corriente

e

_ab



K K B i

1 .

_d

h

. .

(55)

55

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM efecto Hall: Medición de corriente

A

e

_ab



K K B i

1 .

_d

h

. .

.

ab

x

(56)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM efecto Hall: Medición de Tensión

(57)

57

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM efecto Hall: Medición de Potencia

e

_ab



K K B i

1 .

_d

h

. .

U

I

U

i

_h



I

B



R

2

1 R

B

I

U

K

e

_ab



.

(58)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

Errores Sistemáticos

Instrumentos de IPBM

(59)

59

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Errores Sistemáticos

• Variación de la temperatura

Modificación de la constante motora

-0,02%/ºC

Modificación de la constante elástica

+0,04%/ºC

Variación de la resistencia de la bobina

-0.4%/ºC

C

%

C

%

C

%

C

%

₀

_,

₀₄

₀

_,

₄

₀

_,

₃₈

02 ,

0

o



o



o





o





C

º



G



r

K



a

R

•Estabilidad del imán

•Influencia de los campos magnéticos externos

•Aparición de efectos termoeléctricos

(60)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Errores Sistemáticos

3

4.10 

_

 _

I

I s

R s

R

_a a

I

Cu

Mn

R

_a



y R

_s



distintos por



t ºC (por tener ≠



)

'

(61)

61

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Errores Sistemáticos

R



R

_a



r

C Cu   



3

10 .

4 

C Mn   



6

10 .

6 

I

I a

s

_I

r

R

R a

s

a

R

r



9 t

t

_Cu Cu R R R R R a a a









_ 



₀

_,

₁



9

(62)

MEDICIONES ELÉCTRICAS I

IPBM: Errores Sistemáticos

C

%

C

%

C

%

C

%

₀

_,

₀₂

₀

_,

₄

₀

_,

₃₈

04 ,

0

o



o



o





o