Prueba del índice de polarización (Prueba del valor de PI) junto con Prueba de resistencia del aislamiento (Prueba de valor IR) se lleva a cabo en una máquina eléctrica de alta tensión para determinar la condición de servicio del aislamiento. Prueba de IP se lleva a cabo especialmente para determinar la sequedad y limpieza del aislamiento.
En prueba de resistencia del aislamientouna alta DC… voltaje se aplica a través del aislante. Este voltaje aplicado se divide entonces por actual a través de la aislante eléctrico para obtener el valor resistivo del aislante. Dado que, según La ley de Ohms,
Sin usar una fuente separada para el voltaje directo, voltímetro y amperímetro para la medición de los correspondientes voltaje y actualpodemos usar la indicación directa potenciómetro que también se llama localmente Megger.
Megger da el voltaje directo (DC) requerido a través del aislante, y también muestra el valor resistivo del aislamiento directamente en el rango M y G. Generalmente usamos 500 V, 2,5 KV y 5 KV megger dependiendo de la fuerza dieléctrica del aislamiento. Por ejemplo, usamos 500V megger para medir hasta 1,1 KV de aislamiento nominal. Para transformador de alto voltaje…otros equipos y máquinas de alta tensión, usamos 2.5 o 5 KV megger dependiendo del nivel de aislamiento.
Como todos los aislantes eléctricos son de naturaleza dieléctrica, siempre tienen una propiedad capacitiva. Debido a eso, durante la aplicación del voltaje a través de la aislante eléctrico…inicialmente, habrá una corriente de carga. Pero después de unos pocos instantes, cuando el aislante se carga totalmente, la corriente de carga capacitiva se convierte en cero. Por eso se recomienda medir la resistencia del aislamiento al menos después de 1 minuto (a veces 15 segundos) desde el instante de la aplicación del voltaje a través del aislante.
Sólo midiendo la resistencia del aislamiento por megger no siempre puede dar un resultado fiable. Como el valor resistivo de un aislante eléctrico también puede variar con la temperatura.
Esta dificultad se resuelve parcialmente introduciendo prueba de índice de polaridad o en resumen Prueba del valor de PI. Discutiremos la filosofía detrás de Prueba de PI…abajo.
Cuando aplicamos un voltaje a un aislante, habrá una corriente correspondiente a través de él. Aunque esta corriente es diminuta y está en el rango del miliamperio o a veces del microamperio, tiene principalmente cuatro componentes.
- Componente capacitivo.
- Componente conductivo.
- Componente de fuga en la superficie.
- Componente de polarización.
Discutamos uno por uno.
Componente capacitivo
Cuando aplicamos un voltaje de CC a un aislante, debido a su naturaleza dieléctrica, habrá una alta corriente de carga inicial a través de él. Esta corriente decae exponencialmente y se convierte en cero después de algún tiempo. Esta corriente existe durante los 10 segundos iniciales de la prueba. Pero tarda casi 60 segundos en decaer totalmente.
Componente conductivo
Esta corriente de naturaleza puramente conductiva fluye a través del aislante como si éste fuera puramente resistivo. Esta corriente es un flujo directo de electrones. Cada aislante tiene este componente de La corriente eléctrica. Ya que, en la práctica, cada material en este universo persiste alguna naturaleza conductora. Esta corriente conductora permanece constante durante toda la prueba.
Componente de fuga en la superficie
Debido al polvo, la humedad y otros contaminantes en la superficie del aislante sólido, hay un pequeño componente de corriente que fluye a través de la superficie exterior del aislante.
Componente de polarización
Cada aislante es de naturaleza higroscópica. Algunas moléculas contaminantes, principalmente como la humedad en el aislante, son muy polares. Cuando un campo eléctrico se aplica a través del aislante las moléculas polares se alinean a lo largo de la dirección del campo eléctrico. La energía necesaria para esta alineación de las moléculas polares, proviene de fuente de tensión en forma de La corriente eléctrica. Esta corriente se llama corriente de polarización. Continúa hasta que todas las moléculas polares se aliaron a lo largo de la dirección de campo eléctrico.
Toma alrededor de 10 minutos alinear las moléculas polares a lo largo del campo eléctrico, y es por eso que si tomamos megger durante 10 minutos, no habría ningún efecto de polarización en el resultado de megger.
Así, cuando tomamos el valor megger de un aislante durante 1 minuto, los resultados reflejan, el valor IR que está libre del efecto del componente capacitivo de la corriente. De nuevo cuando tomamos el valor megger del aislante durante 10 minutos, el resultado megger muestra el valor IR, libre del efecto del componente capacitivo y del componente de polarización de la corriente.
El índice de polarización es la relación entre el valor de megger tomado durante 10 minutos y el valor de megger tomado durante 1 minuto.
La importancia de prueba del índice de polarización.
Que sea la corriente inicial total durante la prueba del índice de polarización o la prueba PI.
IC es la corriente capacitiva.
IR es una corriente resistiva o conductiva.
IS es una corriente de fuga superficial.
IP es la corriente de polarización del aislante.
El valor de la prueba de resistencia de aislamiento o la prueba de valor IR, es decir, la lectura del valor megger justo después de 1 minuto de la prueba, es-
El valor de Megger de la prueba de 10 minutos, es
Por lo tanto, el resultado de prueba del índice de polarización…es…
De la ecuación anterior se desprende claramente que, si el valor de (IR + IS) >> IPel IP del aislante se acerca a 1. Y el gran IR o yoS o ambos indican la insalubridad del aislamiento.
El valor de PI se vuelve alto si (IR + IS) es muy pequeña comparada con IP. Esta ecuación indica que un alto índice de polarización de un aislante implica la salubridad del mismo. Para una buena corriente de fuga resistiva del aislante IR es muy pequeño.
Siempre se desea tener un índice de polarización de un aislante eléctrico más de 2. Es peligroso tener un índice de polarización inferior a 1,5.
