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IEEE Práctica recomendada para probar la
resistencia del aislamiento de maquinaria
giratoria...

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IEEE Std 43-2000 (Revisión de

IEEE Std 43-1974)

IEEE Práctica recomendada para probar la resistencia del aislamiento de maquinaria giratoria

Patrocinador

Maquinaria eléctrica C comité del Sociedad de ingeniería energética IEEE

Aprobado el 6 de marzo de 2000

Junta de normas IEEE-SA

Resumen: Este documento describe el procedimiento recomendado para medir la resistencia de aislamiento de la armadura y los devanados de campo en máquinas rotativas de 1 hp, 750 W o más. Se aplica a máquinas síncronas, máquinas de inducción, máquinas de CC y condensadores síncronos. En este documento se incluye la teoría general de la resistencia de aislamiento (IR) y el índice de polarización (PI), así como los factores que afectan los resultados, los procedimientos de prueba, los métodos de interpretación, las limitaciones de la prueba y los valores mínimos recomendados. Palabras clave: corriente de absorción, corriente de conducción, corriente de descarga, corriente capacitiva geométrica, resistencia de aislamiento, índice de polarización, corriente de fuga superficial

The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.3 Park Avenue, NuevaYork, NY 10016-5997, EE. UU.

Copyright © 2000 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc. Todos los derechos reservados. Publicado el 24 de marzo de 2000. Impreso en los Estados Unidos de América.

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ISBN 0-7381-1924-5 ISBN 0-7381-1925-3

SH94806 SS94806

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El uso de un estándar IEEE es totalmente voluntario. La existencia de un estándar IEEE no implica que no existan otras formas de producir, probar, medir, comprar, comercializar o proporcionar otros bienes y servicios relacionados con el alcance del estándar IEEE. Además, el punto de vista expresado en el momento en que se aprueba y publica una norma está sujeto a cambios provocados por los desarrollos en el estado de la técnica y los comentarios recibidos de los usuarios de la norma. Cada estándar IEEE está sujeto a revisión al menos cada fi cinco años para revisión o reaf fi rmación. Cuando un documento es más de fi cinco años y no ha sido reaf fi rmed, es razonable concluir que su contenido, aunque todavía de algún valor, no re fl ect el estado actual de la técnica. Se advierte a los usuarios que verifiquen para determinar si tienen la última edición de cualquier estándar IEEE.

Los comentarios para la revisión de los estándares IEEE son bienvenidos de cualquier parte interesada, independientemente de su membresía. fi vinculación con IEEE. Las sugerencias para cambios en los documentos deben ser en forma de cambio de texto propuesto, junto con los comentarios de apoyo apropiados.

Interpretaciones: Ocasionalmente pueden surgir preguntas con respecto al significado de porciones de estándares en lo que se refiere a fi c aplicaciones. Cuando se señale a la atención del IEEE la necesidad de interpretaciones, el Instituto tomará medidas para preparar las respuestas adecuadas. Dado que los estándares IEEE representan un consenso de todos los intereses involucrados, es importante asegurarse de que cualquier interpretación también haya recibido la concurrencia de un equilibrio de intereses. Por esta razón, el IEEE y los miembros de sus sociedades y Comités Coordinadores de Normas no pueden brindar una respuesta instantánea a las solicitudes de interpretación, excepto en aquellos casos en los que el asunto haya recibido previamente una consideración formal.

Los comentarios sobre las normas y las solicitudes de interpretación deben dirigirse a:

Secretario, Junta de Normas IEEE-SA 445 Hoes Lane Apartado de correos 1331 Piscataway, Nueva Jersey 08855-1331 Estados Unidos

Nota: Se llama la atención sobre la posibilidad de que la implementación de este estándar requiera el uso de materias cubiertas por derechos de patente. Mediante la publicación de esta norma, no se toma ninguna posición con respecto a la existencia o validez de cualquier derecho de patente en conexión con la misma. El IEEE no será responsable de identificar las patentes para las que un estándar IEEE pueda requerir una licencia o de realizar investigaciones sobre la validez legal o el alcance de las patentes que se le señalen.

IEEE es la única entidad que puede autorizar el uso de certi fi marcas de identificación, marcas comerciales u otras designaciones para indicar el cumplimiento de los materiales aquí establecidos.

El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, Inc. otorga la autorización para fotocopiar partes de cualquier estándar individual para uso interno o personal, siempre que se pague la tarifa correspondiente al Centro de autorización de derechos de autor. Para organizar el pago de la tarifa de licencia, comuníquese con el Centro de autorización de derechos de autor, Servicio al cliente, 222 Rosewood Drive, Danvers, MA 01923 EE. UU. (978) 750-8400. El permiso para fotocopiar partes de cualquier estándar individual para uso educativo en el aula también se puede obtener a través del Copyright Clearance Center.

Introducción (Esta introducción no forma parte de IEEE Std 43-2000, práctica recomendada de IEEE para probar la resistencia del aislamiento de maquinaria giratoria).

La medición de la resistencia del aislamiento se ha recomendado y utilizado durante más de medio siglo para evaluar el estado del aislamiento eléctrico. Mientras que las mediciones individuales de la resistencia del aislamiento pueden tener un valor cuestionable, el registro cuidadosamente mantenido de mediciones periódicas, acumuladas durante meses y años de servicio, tiene un valor incuestionable como medida de algunos aspectos del estado del aislamiento eléctrico. Originalmente, en 1950, esta práctica recomendada fue publicada por la AIEE como una guía para presentar las diversas facetas asociadas con la medición y comprensión de la resistencia del aislamiento eléctrico. La guía fue revisada en 1961 y nuevamente en 1974. Durante la década de 1970, se realizaron varios cambios en los tipos de aislamiento utilizados en las máquinas eléctricas rotativas. Las características de resistencia de aislamiento de estos sistemas de aislamiento más nuevos son diferentes de los sistemas más antiguos y, por lo tanto, requirieron esta revisión sustancial de la norma para medir la resistencia de aislamiento. Otros cambios incluyen la adición de una descripción más detallada de la teoría de prueba y la eliminación de sugerencias con respecto a los procedimientos de secado de mantenimiento para devanados más antiguos (anteriormente Anexo A). Las recomendaciones para los procedimientos de mantenimiento están fuera del alcance de este documento. Con esta publicación como práctica recomendada, el IEEE presenta y recomienda la medición de la resistencia del aislamiento eléctrico como un factor importante para monitorear el estado del aislamiento eléctrico en maquinaria rotativa. y por lo tanto requirió esta revisión sustancial de la norma para medir la resistencia del aislamiento. Otros cambios incluyen la adición de una descripción más detallada de la teoría de prueba y la eliminación de sugerencias con respecto a los procedimientos de secado de mantenimiento para devanados más antiguos (anteriormente Anexo A). Las recomendaciones para los procedimientos de mantenimiento están fuera del alcance de este documento. Con esta publicación como práctica recomendada, el IEEE presenta y recomienda la medición de la resistencia del aislamiento eléctrico como un factor importante para monitorear el estado del aislamiento eléctrico en maquinaria rotativa. y por lo

Esta práctica recomendada describe la teoría, el procedimiento y la interpretación de la prueba de resistencia de aislamiento. Está destinado a lo siguiente:

- Personas u organizaciones que fabrican máquinas rotativas. - Personas u organizaciones responsables de la aceptación de nuevas máquinas rotativas. - Individuos u organizaciones que prueban y mantienen máquinas rotativas.

- Personas u organizaciones que operan máquinas rotativas.

Esta práctica recomendada está diseñada para ayudar a organizaciones e individuos

- Evaluar el estado del aislamiento eléctrico utilizado en máquinas rotativas. - Determinar si el aislamiento eléctrico de una máquina giratoria es adecuado para volver al servicio. - Determinar si el aislamiento eléctrico de una máquina giratoria es adecuado para pruebas de alto potencial.

Esta práctica recomendada está destinada a satisfacer los siguientes objetivos: un)

Promover la coherencia de los procedimientos e interpretaciones de pruebas de aislamiento

segundo)Proporcionar información útil sobre la aplicación adecuada de la prueba de resistencia de aislamiento. C)

Proporcionar información útil sobre la teoría técnica de las pruebas de resistencia de aislamiento.

La revisión de esta práctica recomendada fue preparada por un grupo de trabajo del Subcomité de Materiales del Comité de Maquinaria Eléctrica de la IEEE Power Engineering Society. El personal del grupo de trabajo fue

Vicki Warren, Silla Larry Rodland David Schump

William Bartley

Alan M. Iverson

Thomas Bishop Robert Draper Guanzhong Gao

Ken Jackson Wayne Johnson

Chaman L. Kaul

Greg C. Stone

Trilok C. Garg

Walter Martiny

James Grant

WilliamMcDermid

George Stranovsky Chuck Wilson

Gary Grif fi th

Charles Millet Beant Nindra

Gary Heuston

Susan Soergel

John Wilson Daniel I. Young *

Madan Rana * Presidente Emérito

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iii

Los siguientes miembros del comité de votación votaron sobre esta práctica recomendada: Vaino Aare

Thomas J. Hammons

William B. Penn

Edwin Averill Roy L. Balke

Richard A. Huber Alan M. Iversen

Madan Rana Robert H. Rehder

William H. Bartley Kevin D. Becker Karl W. Berger

Chaman L. Kaul

Laurence Rodland

Rigs por Kavanaugh

Charles M. Rowe

Tim Keck

David E. Schump

Thomas H. Bishop

Stephen B. Kuznetsov

Manoj R. Shah

Paul G. Cummings Paul L. Dandeno

Peter H. Landrieu Walter J. Martiny

John Shea

James H. Dymond

Ken Stenroos

Franklin T. Emery

William R. McCown WilliamMcDermid Lloyd McSparran

Jorge Fernández-Daher

Edward J. Michaels

Guanzhong Gao

JR Michalec

Trilok C. Garg

Charles Millet

Paul Dieter Wagner Vicki Warren

Nirmal K. Ghai Brian EB Gott James Grant Franklin H. Novios Bal K. Gupta

Gerhard J. Neidhoefer

Richard F. Weddleton

Nils E. Nilsson

Charles A. Wilson John Wilson

James S. Edmonds

Beant S. Nindra

JL Oldenkamp James A. Oliver

Howard B. Hamilton

Jan Stein

Greg C. Stone

James E. Timperley Paul Vollmar

Edward J. Woods Daniel I. Young

Martin Zgraggen

los fi Las condiciones finales para la aprobación de esta norma se cumplieron el 6 de marzo de 2000. Esta norma fue aprobada condicionalmente por la Junta de Normas IEEE-SA el 30 de enero de 2000, con los siguientes miembros:

Richard J. Holleman, Silla Donald N. Heirman, Vicepresidente

Judith Gorman, Secretario

Satish K. Aggarwal

James H. Gurney

Dennis Bodson

Lowell G. Johnson

Louis-François Pau Ronald C. Petersen

Mark D. Bowman

Robert J. Kennelly

Gerald H. Peterson

James T. Carlo

John B. Posey

Jay Forster *

EG "Al" Kiener Joseph L. Koep fi dedo * L. Bruce McClung Daleep C. Mohla

Rubén D. Garzón

Robert F. Munzner

Donald W. Zipse

Gary R. Engmann Harold E. Epstein

Gary S. Robinson

Akio Tojo Hans E. Weinrich

* Miembro Emérito

También se incluye el siguiente enlace sin derecho a voto de la Junta de Normas IEEE-SA:

Robert E. Hebner

Noelle D. Humenick Editor de proyectos de estándares IEEE

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Contenido 1.

Visión general................................................. .................................................. ........................................... 1

1.1 Alcance ................................................ .................................................. .......................................... 1

1.2 Propósito ................................................ .................................................. ....................................... 1

2.

Referencias ................................................. .................................................. ......................................... 2

3.

Definiciones ................................................. .................................................. ......................................... 3

4.

Consideraciones de seguridad ................................................ .................................................. ......................... 3

5.

Resistencia de aislamiento — teoría general ............................................. .................................................. ... 4

5.1 Componentes de la corriente continua medida ........................................... ..................................... 4

5.2 Características de la corriente continua medida ........................................... .................................. 6 5.3 Lecturas de resistencia de aislamiento .............................................. .................................................. ...... 6

5.4 Lecturas del índice de polarización .............................................. .................................................. .......... 7

5.5 Corriente de descarga ............................................... .................................................. ........................ 8

6.

Factores que afectan la resistencia del aislamiento .............................................. .................................................. .8

6.1 Efecto de la condición de la superficie ............................................. .................................................. ............ 8

6.2 Efecto de la humedad .............................................. .................................................. ........................ 9

6.3 Efecto de la temperatura .............................................. .................................................. ................... 9 6.4 Efecto de la magnitud del voltaje de prueba ............................................ .................................................. .. 11

6.5 Efecto de la carga existente en las medidas de resistencia del devanado ......................................... ....... 12

7.

Condiciones para medir la resistencia de aislamiento ............................................. .................................... 12

8.

Conexiones de bobinado para pruebas de resistencia de aislamiento ............................................ .............................. 12

9.

Métodos de medición de la resistencia del aislamiento ............................................. ......................................... 13

9.1 Medición directa ............................................... .................................................. .................. 13

9.2 Medida calculada ............................................... .................................................. ........... 13 10.

Precauciones................................................. .................................................. ...................................... 13

11.

Interpretación de los resultados de las pruebas de resistencia de aislamiento e índice de polarización ......................................... 14

11.1 Supervisión del estado del aislamiento .............................................. .................................................. 14

11.2 Idoneidad para la operación o prueba continua ........................................... ................................. 14 11.3 Limitaciones de la prueba de resistencia de aislamiento ........................................... .................................... 15

12.

Valor mínimo recomendado de índice de polarización y resistencia de aislamiento ............................... 15

12.1 Valores mínimos ............................................... .................................................. ....................... 15 12.2 Índice de polarización ............................................... .................................................. ..................... 15 12.3 Resistencia de aislamiento ............................................... .................................................. .................. dieciséis

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v

Anexo A (informativo) —Variantes en el índice de polarización ........................................ ....................................... 18

Anexo B (informativo) —Prueba de voltaje directo versus voltaje alterno ....................................... ........................ 19

Anexo C (informativo) —Regulación en fuentes de alimentación utilizadas para

medición de la resistencia de aislamiento ............................................... ................................................ 20

vi

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Práctica recomendada por IEEE para probar la resistencia del aislamiento de maquinaria giratoria

1. Información general

1.1 Alcance Este documento describe un procedimiento recomendado para medir la resistencia de aislamiento del inducido y

fi devanados de campo en máquinas rotativas de 1 hp, 750 W o más. Se aplica a máquinas síncronas, máquinas de inducción, máquinas de CC y condensadores síncronos. No se aplica a máquinas de potencia fraccionada.

El documento también describe las características típicas de resistencia de aislamiento de los devanados de máquinas giratorias y cómo estas características indican la condición del devanado. Recomienda valores mínimo...