ÍNDICE DE POLARIZACIÓN
El índice de polarización representa uno de los parámetros más significativos para monitorear el estado de salud de un motor, con referencia a las condiciones de sus aislantes.
Está directamente relacionado con la resistencia de aislamiento de los propios aisladores, y es definido como el valor de la resistencia ofrecida por un aislante cuando se somete a un campo eléctrico continuo.
La corriente que deriva, se define corriente de aislamiento y es sustancialmente el resultado de tres componentes:
- corriente capacitiva
- corriente dieléctrica de absorción
- corriente superficial o de dispersión
En el momento de la aplicación de un tensión continua a un aislador, la corriente de aislamiento asume inmediatamente un valor alto, entonces disminuye gradualmente en el tiempo para alcanzar al fin un valor estable.
Tal comportamiento es en parte debido a la corriente capacitiva (que, sin embargo, se convierte en valor insignificante después de unos pocos segundos) y en parte a la corriente de absorción, que al contrario, para llegar a un valor que también es insignificante, requiere un tiempo más largo, de 10 minutos a varias horas (todavía, para los propósitos relacionados con pruebas de aislamiento, la disminución del valor de corriente después de 10′ se puede descuidar).
La curva que describe la tendencia de la corriente de aislamiento (o de la resistencia de aislamiento) en función del tiempo, se conoce como la curva de absorción dieléctrica.
La pendiente de esta curva, detectada para un valor dado de temperatura, es indicativa de las condiciones de aislamiento (con referencia a la humedad, contaminación, envejecimiento, etc.).
Dicha pendiente puede ser indicada como “ÍNDICE DE POLARIZACIÓN” que se define como sigue:
R10 I 1
ÍNDICE DE POLARIZACIÓN = ——- = ——- a tensión constante
R 1 I 10
Donde:
R 10 = Resistencia de aislamiento después de 10 minutos
R 1 = Resistencia de aislamiento después de 1 minuto
I 1 = Corriente de aislamiento después de 1 minuto
I 10 = Corriente de aislamiento después de 10 minutos
Se puede verificar como, en el caso de aislantes nuevos, el valor del índice de polarización parece mayor de lo que es detectable sobre aislantes envejecidos o que trabajan en condiciones de estrés o contaminantes, tanto desde el punto de vista térmico que químico.
Por tanto, es evidente la importancia de efectuar esta prueba con el fin de evaluar el estado de los aislantes de las máquinas eléctricas que han funcionado durante un cierto tiempo y para determinar la vida residual probable, con el objetivo de poder programar a tiempo el mantenimiento extraordinario, evitando así la posibilidad de fallos repentinos.
La prueba del ÍNDICE DE POLARIZACIÓN debe llevarse a cabo mediante la aplicación de los mismos valores de tensión continua que se utilizan para el control de la resistencia de aislamiento (500 Vc.c. para máquinas con tensión nominal hasta 2400 V, 1000 Vc.c. para aquellos con una tensión nominal superior a 2400 V) durante un período de 10 minutos.
En la práctica, se procede mediante la aplicación de la tensión de prueba entre los arrollamientos conectados entre sí y la masa, y después de 1 minuto el medidor lee y almacena el valor en MW detectado. El ensayo continúa, entonces, durante 10 minutos y el valor medido final se compara con el inicial.
El valor mínimo recomendado por las normas para el ÍNDICE DE POLARIZACIÓN en aislantes de clase B y superiores, es igual a 2 (ver IEEE Std 43, sec. 9.2 e IEEE Std 432, Ap A2).
En resumen se puede concluir que:
- Si el valor de la relación es mayor que 2, el aislante es seguramente bueno.
- Para valores entre 1,5 y 2, el aislante está en el límite de sus características.
- Para valores inferiores que 1,5, el aislante es crítico y requiere un mantenimiento urgente.
Por último hay que señalar que, para valores de resistencia que después de 1′ son mayores que 5000 Mohm, la prueba no es significativa (ver IEEE 43) puesto que dichos valores así altos son difíciles de evaluar y sin embargo el objeto bajo prueba es seguramente bueno.
