manual de laboratorio medidas electricas

7/25/2019 Manual de laboratorio Medidas Electricas

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UNIVERSIDAD

NACIONALDE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA

LABORATORIO DE ELECTRICIDAD YELECTRNICA DE POTENCIA

GUA DE LABORATORIO DE CIRCUITOS

MEDIDAS ELECTRICAS (ML313)

Elaborado por:


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Universidad Nacional de IngenieraFacultad de Ingeniera MecnicaLaboratorio de Electricidad y Electrnica de Potencia Ciclo: 2!"#2

Ing Edgard G!adal!p" Go#a$

I%DICE

Pgina

L#!: ME$I$% $E F&ECUENCI%'( )

L#2: P&*+ECCI,N $IFE&ENCI%L( -

L#): &E'I'+ENCI% $E PUE'+% % +IE&&%( .

L#/: $E+E&MIN%CI,N $EL %N0UL* $E P1&$I$%' EL F%C+*&

$E P1&$I$%' $E UN C*N$EN'%$*&(

!

L#": &E'I'+ENCI% $E %I'L%MIEN+*( !2

L#-: ME$I$% $E L% &E'I'+I3I$%$ $EL +E&&EN*( !/

L#4: U'*' $EL *'CIL*'C*PI* !-

L#.: %MPLIFIC%$*& *PE&%CI*N%L 2!

%NE5*' 2"

Edgard 0uadalu6e 0( 2


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L&1 MEDIDA DE 'RECUE%CIAS

I OBETIO

$eter7inar en 8or7a e96eri7ental las 8recuencias de una 8uente de tensin alternasinusoidal(

II CIRCUITO A UTILI*AR

Figura !

/)/)2

!

RRCCf

=

III E+UI,O - MATERIALES

! 0enerador de audio! Panel Puente ien con:

! &esistencia variable & de ;#!< = (- %(

! &esistencia variable & de ;#!< = (- %(Condensadores "= != 22= )) F(! &esistencia &! > 2 = ! ! &esistencia &2 > / = !

! Mult7etro 3(Conductores(

I ,ROCEDIMIE%TO

a< &eali?ar el circuito de la 8igura !

b< 'eleccionando la 8recuencia a /"= "= ""= - y -" @?= reali?ar los siguientes 6asos(

Edgard 0uadalu6e 0( )


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c< Para cada 8recuencia elegida= variar el condensador C desde " Aasta )) F( Para cadavalor de C deter7inar el valor de & de 7anera Bue el 6uente se eBuilibre(

'r".!"n./a (0)alor no2/nal

d" Calor r"al d" C

(')R3 (4) R5 (4)

/"

C > " FC) >C/ >

C > ! FC) >C/ >

C > 22 FC) >C/ >

C > )) FC) >C/ >

"

C > " FC) >C/ >

C > ! F C) >C/ >

C > 22 FC) >C/ >

C > )) FC) >C/ >

""

C > " FC) >C/ >

C > ! FC) >C/ >

C > 22 FC) >C/ >

C > )) F C) >C/ >

-

C > " FC) >C/ >

C > ! FC) >C/ >

C > 22 FC) >C/ >

C > )) FC) >C/ >

-"

C > " FC) >C/ >

C > ! FC) >C/ >

C > 22 FC) >C/ >

C > )) FC) >C/ >

Edgard 0uadalu6e 0( /


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CUESTIO%ARIO

!< %nali?ar el 6uente= cuando son di8erentes tanto las resistencias &) y &/= co7o los

condensadores C) y C/(2< 0ra8icar 6ara la 8recuencia de - @?= & vrs C()< $eter7inar el error 6orcentual de las 8recuencias obtenidas e96eri7ental7ente(/< Co7Dntese sobre las 6osibles 8uentes de error("< *bservaciones(-< &eco7endaciones(4< Conclusiones(

Edgard 0uadalu6e 0( "


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L&6 ,ROTECCI7% DI'ERE%CIAL

I OBETIO

Conocer el 6rinci6io de la Proteccin $i8erencial a6licada a detectar 8allas internas enuna 7aBuina elDctrica co7o un generador sncrono o un trans8or7ador(

II CIRCUITO A UTILI*AR

III E+UI,OS - MATERIALES

! +rans8or7ador de 6rueba= de 22!24;!!"3


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b< +o7ar el valor de la corriente de e9citacin del trans8or7ador indicado en %!= y a suvalor 6ro6orcional indicado en %$(

c< Conectar la ra7a de &!(

d< 3ariando la resistencia &!= obtener una variacin de corriente entre #) % en ela76er7etro %2( +o7ar un Guego de " valores de %!= %2 y %$(

'egunda Parte

e< Poner &! en un valor tal Bue %2 7ida ) %(8< Conectar la ra7a de %) y &2= reducir &2 Aasta obtener en %) una lectura de !(" %(g< %u7entar &2= to7ando 6or lo 7enos " 6untos= 6ara los Bue se 7edir los valores de

%!= %) y %$( La variacin de %) ser entre !(" % y %= y la lectura de %2 debe7antenerse constante en ) %(

CUESTIO%ARIO

!< %nali?ar terica7ente la e96eriencia y dibuGar el circuito e76leado en la 7is7a=7ostrando las 6olaridades de los trans8or7adores= y los sentidos de circulacin delas corrientes en cada uno de ellos(

2< $e8iniendo H > 22!24;!!"


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L&3 RESISTE%CIA DE ,UESTA A TIERRA

I OBETIO

$eter7inar e96eri7ental7ente la resistencia de 6uesta a tierra de un electrodo arti8icialcon el 7Dtodo de cada de 6otencial(

II ELEME%TOS A UTILI*AR

! +elur7etro(! Medidor de te76eratura y Au7edad a7biental(! Electrodo arti8icial(! Electrodo de 6otencial P(! Electrodo de corriente C(

! Cinta 7Dtrica(! Co7ba(Conductores 6ara cone9iones

III ,ROCEDIMIE%TO

a< Ubicar un 6o?o de 6uesta a tierra a 8in reali?ar la 7edida de su resistencia(b< %r7ar el circuito de la 8igura(

Edgard 0uadalu6e 0( .


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c< 3eri8icar Bue la batera del instru7ento se encuentre en buenas condiciones yconectar los cables largos a los bornes C y P del instru7ento(

d< Colocar el electrodo a una distancia de . 7etros del eGe de la varilla de cobre del6o?o ;E


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L&5 DETERMI%ACI7% DEL A%GULO DE ,8RDIDAS - EL

'ACTOR DE ,8RDIDAS DE U% CO%DE%SADOR

I OBETIO

Medir en 8or7a e96eri7ental el ngulo y 8actor de 6Drdidas de un condensador( 'ee76lean los 7Dtodos de los tres a76er7etros y los tres volt7etros(

II E+UI,O - MATERIALES

! %utotrans8or7ador variable ;#2)< 3= - %(! %76er7etro %'= "%

! %76er7etro de 6in?a %'= %&= %C(! &esistencia variable &! > ; -< = (" %(! &esistencia &2 > &esistencia 8iGa - O ! resistencia variable ; ).


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/< *bservaciones("< &eco7endaciones(-< Conclusiones(

Figura -

Edgard 0uadalu6e 0( !!


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L&9 RESISTE%CIA DE AISLAMIE%TO

I OBETIO

Caracteri?ar la resistencia de aisla7iento de los eBui6os elDctricos de utili?acin adi8erentes tensiones(

II ELEME%TOS A UTILI*AR

! %utotrans8or7ador variable #22 3= - %(! MegA7etro de " 3(! Micro a76er7etro de " %= $C(! Mult7etro(! Panel elevador y recti8icador de tensin con 8iltro(

! Panel de . &esistencias de MegoA7ios(Conductores 6ara cone9iones

III ,ROCEDIMIE%TO

a< Usando el 7egA7etro= deter7ine uno de los bornes de la 7Buina y 7ida laresistencia de aisla7iento( %note el valor obtenido y utili?ando ese borne ar7e elsiguiente circuito:

Figura 4(!

b< 3ariando la tensin de ali7entacin entre cero y " 3= to7ar un Guego de !"valores de 3 e I( +ener cuidado de no sobre6asar la ca6acidad el 7icro a76er7etroy de tener en cuenta de su 6olaridad al conectarlo(

c< Usando el 6anel de resistencias= construir el circuito de la 8igura 4(2( E8ectuar la7edicin de la resistencia del circuito con el 7egA7etro y to7ar la lectura deintensidad en el 7icro a76er7etro= teniendo cuidado de no sobre6asar la ca6acidaddel a76er7etro y de conectarlo con la 6olaridad correcta( &e6etir el 6rocesoeli7inando cada ve? una resistencia del circuito( No a6liBue directa7ente la tensindel 7egA7etro sobre el 7icro a76er7etro(

Edgard 0uadalu6e 0( !2


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I CUESTIO%ARIO

!< $e los valores 7edidos en el circuito nR7ero 4(!= Aallase el valor de la resistencia

de aisla7iento y gra8icar este valor co7o 8uncin de la tensin a6licada(2< $e los valores 7edidos en el circuito nR7ero 4(2= Aallar la tensin en los bornes del7egA7etro 6ara cada valor de resistencia y Aacer el gr8ico corres6ondiente 3 vrs&(

)< Co76arar el valor de resistencia de aisla7iento 7edida directa7ente en el7egA7etro con los gr8icos Aallados anterior7ente(

/< JuD grado de i76ortancia tiene el valor de tensin del 7egA7etroK"< %nali?ar el valor Bue tiene la tensin del 7egA7etro sobre los resultados

obtenidos en el 6ri7er circuito de la e96eriencia(

Figura 4(2

Edgard 0uadalu6e 0( !)


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L& MEDIDA DE LA RESISTIIDAD DEL TERRE%O

I *QSE+I3*

$eter7inar la resistividad del terreno e96eri7ental7ente la resistencia de 6uesta a tierrade un electrodo arti8icial con el 7Dtodo de cada de 6otencial(

II ELEMEN+*' % U+ILI%&

! +elur7etro(! Medidor de te76eratura y Au7edad a7biental(! Electrodo arti8icial(! Electrodo de 6otencial P(! Electrodo de corriente C(

! Cinta 7Dtrica(! Co7ba(Conductores 6ara cone9iones

III P&*CE$IMIEN+*

a< $esconecte la l7ina de cortocircuito de los ter7inales 5 y 5v(b< $is6oner los electrodos en lnea recta( %segurarse Bue la distancia entre electrodos

son idDnticas e igual a 2 7(c< La distancia entre los 6ostes es 6ro6orcional a la 6ro8undidad 7edia de la 7uestra

de suelo Bue se va a 7edir(

d< Los electrodos deberan colocarse a una 6ro8undidad de (!" 7= de 7anera Bue la6ro8undidad sea a6ro9i7ada7ente !2 de la distancia entre electrodos(

e< Uso conductores 6ara conectar los electrodos 5= 5v= = y a los ter7inalesres6ectivos del instru7ento(

8< Presiones el botn TMedir(g< Leer el valor de la resistencia indicado en la 6antalla(A< %6licar la siguiente ecuacin 6ara calcular la resistividad ;V 2 W & %

% > distancia entre electrodos en 7etros(

V > resistividad en X 7etros(& > *A7ios lectura obtenida del teluro 7etro(

i< +rasladar los electrodos 5 y a nuevas 6osiciones= aleGndolos 2 7 de su 6osicinanterior y 7anteniendo la lnea recta(

G< &e6etir los 6asos 8


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I3 CUE'+I*N%&I*

!< Funda7entar el 7Dtodo de los cuatro electrodos 6ara la 7edida de la resistividad delterreno(

2< $educir la ecuacin del 7Dtodo de enner()< $educir la ecuacin del 7Dtodo de 'cAlu7berger(/< 0ra8icar el 6er8il de la resistividad a6arente del terreno= resistividad 6ro8undidad("< 'egRn el 6er8il de la resistividad obtenido= esti7e las clases de ca6as Bue 8or7an el

suelo(-< *bservaciones4< &eco7endaciones(.< Conclusiones

Edgard 0uadalu6e 0( !"


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L&; USOS DEL OSCILOSCO,IO

I OBETIO

Usar e8ica?7ente del oscilosco6io co7o instru7ento de 7edida(

II E+UI,O - MATERIALES

! *scilosco6io +EY+&*NI5 +$' 2! 0enerador de seZales! %76li8icador de sonido! Mult7etro(Cables de cone9in

III ,ROCEDIMIE%TO

+o7a de 7edidas

a< Conecte la sonda del canal ! a la seZal( Pulse el botn ME$I$%' 6ara ver el 7enRde 7edidas( 'eleccione del 7enR de 7edidas la o6cin Fuente( $e8ina el canal !C@! 6ara las cuatro 7edidas Bue se dis6onen( Luego= 6ulse el botn del 7enRsu6erior 6ara seleccionar +i6o( 'eleccione 36ico#6ico en el 6ri7er botn del 7enRC@!( 'eleccione 3r7s en el segundo botn del 7enR C@!( 'eleccione Periodoenel tercer botn del 7enR C@!( 'eleccione Frecuenciaen el cuarto botn del 7enRC@!( Pulse el botn AUTOCONFIGURAR( +o7e las 7edias de la a76litud 6ico a

6ico= valor e8ica?= 6eriodo y 8recuencia de la seZal(

b< Medida de dos seZales( Mediante el generador de seZales= a6licar una seZal de6rueba a la entrada del a76li8icador( Conecte el canal ! C@! a la entrada dela76li8icador( Conecte el canal 2 C@2 a la salida del a76li8icador( Mida a7bosniveles de seZal y utilice estas 7edidas 6ara calcular la ganancia( Para visuali?ar lasseZales conectadas a los canales ! y 2 se sigue el siguiente 6rocedi7iento:

'i no a6arecen las seZales= 6ulse el botn C@! MENU y a continuacin C@2MENU( Pulse el botn AUTOCONFIGURAR(

%signe los botones del 7enR ME$I$%' a los canales ! C@! y 2 C@2 En los 7enRs C@! y C@2= seleccione la 7edida 3 6ico#6ico( Lea las a76litudes 6ico a 6ico de las seZales ! y 2 en la 6antalla( Calcule la ganancia del a76li8icador 7ediante las ecuaciones siguientes:

entradadeamplitud

salidadeamplitudGanancia

((

((=


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c< %76li8icador u4/!

+o7a de 7edidas con el cursor

d< Medir el ancAo del 6ulso( Pulse el botn CU&'*&( 'eleccione +ie76o en el botnsu6erior del 7enR del cursor( Pulse el botn del 7enR Fuente 6ara seleccionar C@!('itRe un cursor en el 8lanco ascendente del 6ulso usando el 7ando CU&'*& !('itRe el otro cursor en el 8lanco descendente del 6ulso usando el 7ando CU&'*& 2(En el 7enR del cursor anote las siguientes 7edidas: El tie76o en el Cursor != relativo al dis6aro( El tie76o en el Cursor 2= relativo al dis6aro( El delta de tie76o del ancAo del 6ulso(

Edgard 0uadalu6e 0( !4


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e< Medir el tie76o de subida( El tie76o de subida se 7ide entre el ! y el de la

8or7a de onda( %Guste el 7ando 'EC$I3 6ara 7ostrar el 8lanco ascendente de laonda( %Guste el 7ando 3*L+'$I3 6ara de8inir la a76litud de la onda a unas cincodivisiones( 'i no esta visible el 7enR de C@!= 6ulse C@! MENU( Pulse el botn3olts$iv 6ara seleccionar Fina( %Guste el 7ando 3*L+'$I3 6ara de8inir laa76litud de la onda e9acta7ente a cinco divisiones( Utilice el 7ando P*'ICI,N3E&+IC%L 6ara centrar la onda sitRe la lnea base de la onda a 2(" divisiones 6ordebaGo de la gratcula central( Pulse los botones CU&'*&+ie76o( 'itRe el cursor !en el ! de la onda 7ediante el 7ando CU&'*& !( 'ituD el cursor 2 en el dela onda 7ediante el 7ando CU&'*& 2( La lectura de di8erencia del 7enR del cursores el tie76o de subida de la onda(

8< Medir la 8recuencia de oscilacin( Medida de la 8recuencia de oscilacin del 8lancoascendente( Pulse los botones CU&'*&+ie76o( 'itRe el Cursor ! en el 6ri7er 6icode la oscilacin( 'itRe el Cursor 2 en el segundo 6ico de la oscilacin( %notar eltie76o de di8erencia y la 8recuencia ;la 8recuencia de oscilacin 7edida< del 7enRdel cursor(

Edgard 0uadalu6e 0( !.


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g< Medir la a76litud de oscilacin( Pulse los botones CU&'*&+ensin( 'itRe elCursor ! en el 6ico 7s alto de la oscilacin( 'itRe el Cursor 2 en el 6ico 7s baGode la oscilacin( %note del 7enR del cursor: La tensin di8erencial ;tensin 6ico a 6ico de la oscilacin


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'e6arar la seZal del ruido

i< Pulse los botones %$JUI'ICI,NPro7edioPro7ediado 6ara ver el e8ecto al variarel nR7ero de 6ro7edios Bue se a6lican a la re6resentacin de la onda( El 6ro7edioreduce el ruido aleatorio y 6er7ite e9a7inar 7s 8cil7ente el detalle de una seZal(

I CUESTIO%ARIO

!< @acer un resu7en de las 8unciones y de los 6rinci6ales usos del oscilosco6io enelectricidad y electrnica(

2< $ibuGar las seZales observadas en cada circuito y contrastar con las 7edidas del7ult7etro(

)< Investigar sobre las li7itaciones en 8recuencia del oscilosco6io y del 7ult7etro(/< *bservaciones("< &eco7endaciones(-< Conclusiones(



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L&< AM,LI'ICADOR O,ERACIO%AL

I OBETIO

Fa7iliari?ar al estudiante con las caractersticas bsicas de los a76li8icadoreso6eracionales(

II ,ROCEDIMIE%TO

% %76li8icador *6eracionala< &econocer las caractersticas del circuito 4/!A : ganancia= i76edancia de

entrada= de salida= voltaGe o88set= corrientes= variacin de % vrs 8recuencia= etc(de acuerdo a las caractersticas del a76li8icador o6eracional(

b< &econocer los ter7inales del circuito integrado(

c< %li7entar el CI 4/!A (

Q 'eguidor de 3oltaGe

d< Conectar el CI 4/!A co7o seguidor de voltaGe= %nular el voltaGe del o88set(Luego= a6licar una seZal sinusoidal de " 36#6= ! H@? y observar los voltaGes deentrada y salida en el oscilosco6io( %notar la ganancia y el des8asaGe(

Edgard 0uadalu6e 0( 2!


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e< %u7entar la 8recuencia Aasta Bue se note una distorsin= %notar dicAa8recuencia(

8< 0ra8iBue la ganancia en decibeles ;

eV

Vlog2 < en 8uncin de la 8recuencia

;log


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C %76li8icador Inversor

H< Construir un a76li8icador inversor con una ganancia de != usando unaresistencia de ! Y 6ara &F y ! Y 6ara &!( Con el generador de 8unciones a !

H@?= a un voltaGe de ! 36#6= conecte la seZal al a76li8icador y observe laa76litud y 8ase a la salida del a76li8icador( +race un gr8ico Q*$E 6ara estaganancia( &ee76lace luego la resistencia &F con una ! Y 6ara reducir laganancia a !( observe nueva7ente la a76litud y 8ase a la salida dela76li8icador( +race un gr8ico Q*$E 6ara esta ganancia( JuD conclusiones

6uede usted sacar de sus resultadosK

$ %76li8icador No Inversor

l< Construir un a76li8icador no inversor con una ganancia de !! usando ! Y 6ara&F y ! Y 6ara &!( *bserve su o6eracin( Cul es su i76edancia de entradaK

Edgard 0uadalu6e 0( 2)


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E %76li8icador $i8erencial

7< El circuito siguiente 7uestra un a76li8icador di8erencial:

%76li8ica sola7ente la di8erencia de voltaGes en sus entradas( $e7ostrar Bue:


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ANEXOS

Edgard 0uadalu6e 0( 2"


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A-1

MEDIDA DE LA RESISTIIDAD DEL TERRE%O

M=>odo d" lo$ .!a>ro "l".>rodo$

En el 6rocedi7iento= se establece la resistividad= en 8uncin de la 6ro8undidad en lavertical de un 6unto= * ;8igura !

'i el 6unto * est situado en la 7itad de %Q= de tal 8or7a Bue %* > *Q > 9= Bueda:

E > I

de donde se reduce la 8r7ula siguiente de la resistividad del suelo baGo el 6unto *:

> 92

Puesto Bue el suelo es rara7ente Ao7ogDneo= real7ente la 8r7ula e96resa laresistividad a6arente de las cargas e9istentes en el suelo baGo el 6unto *= Gusto Aasta la

6ro8undidad alcan?ada 6or el 8ilete de intensidad de corriente 7edia Bue circula entrelos electrodos % y Q(

Prctica7ente= el ca76o elDctrico= E= se deter7ina 6or el cociente entre ladi8erencia de 6otencial UC U$Bue e9iste entre dos sondas de tierra= C y $= dis6uestassi7Dtrica7ente con relacin a * y su se6aracin= L ;8igura 2


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E >

E96resando la di8erencia de 6otencial en 8uncin de la distancia res6ectiva de los6untos C y $ con res6ecto a las corrientes OI y I= se tiene:

UC U$ >

y= 6or tanto= la resistividad a6arente= = de las ca6as acu7uladas del terreno debaGo del6unto * ser:

>

Bue es la 8r7ula general 6ara la 7edida de la resistividad a6arente del terreno=cualBuiera Bue sean las longitudes e9istentes entre los electrodos= des6reciando la

6ro8undidad de enterra7iento de las 6icas de 7edida(

El tDr7ino ;UC U$


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M=>odo d" ?"nn"r

Es un caso 6articular del 7Dtodo de los / electrodos Bue se dis6onen en lnea recta y

eBuidistantes= si7Dtrica7ente res6ecto al 6unto en el Bue se desea 7edir la resistividaddel suelo= no siendo necesario Bue la 6ro8undidad de las 6iBuetas= Bue 6ara ello seutili?an= sobre6ase los ) c7(

El a6arato de 7edida es un telur7etro clsico= siendo los dos electrodos e9tre7oslos de inyeccin de la corriente de 7edida= I= y los dos centrales= los electrodos de7edida del 6otencial ;8igura ) 2a&

Edgard 0uadalu6e 0( 2.


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A&6

MEDIDA DE LA RESISTE%CIA DE TIERRA

M=>odo d" la .a@da d" po>"n./al

Para 7edir la resistencia de tierra M= se dis6onen ;8igura /< dos to7as au9iliares % yQ= una 6ara el retorno de la corriente conocida= I= Bue se inyecta entre M y % y la otra

6ara 6ro6orcionar un 6otencial de re8erencia= 3= Bue se 7ide entre M y Q= siendosu8iciente Bue sus resistencias 6ro6ias estDn en relacin con la sensibilidad de losa6aratos de 7edida= 6ara lo cual= salvo casos e9ce6cionales= bastan dos 6icas de

6eBueZa di7ensin(

%l obGeto de alcan?ar una 6recisin satis8actoria= los dos electrodos M y % debenestar su8iciente7ente aleGados= 6ara Bue su interaccin tenga un e8ecto des6reciable

;elevacin de 6otencial de M 6rctica7ente igual a &I< y Q se Aa de encontrar en 6untoen Bue la elevacin de 6otencial sea des6reciable ;constituyendo= entonces= una buena

a6ro9i7acin de Ttierra leGana ("< de la e9istente entre M y %( Esta regla establecida

6or +agg= al i76oner Bue= en la di8erencia de tensin entre el electrodo a 7edir= M= y el6otencial= Q= sea nulo el tDr7ino Bue se sustrae de &I= su6one el terreno Ao7ogDneo=6ero si el subsuelo 8uera 8uerte7ente AeterogDneo o e9istieran canali?aciones 7etlicas



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enterradas= 6r9i7as a los electrodos au9iliares= la 6osicin ideal de Q 6uede di8erir=sensible7ente= de la indicada(

UM UQ> &I #Lo 7eGor 6ara asegurar= en la 6rctica= Bue la interaccin entre M y % no es e9cesiva

es des6la?ar el electrodo Q sobre la lnea de unin M y %( Pueden 6resentarse dos casos;8igura "


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M"d/da d" la r"$/$>"n./a d" !na >o2a d" >/"rra p!n>!al

@aciendo uso del 7Dtodo descrito= 6uede deter7inarse la resistencia segRn la 8igura

-= Bue esBue7ati?a su 6rinci6io(

Un generador entrega una corriente= I= entre la to7a de tierra= M= a 7edir y la sondaau9iliar de inyeccin de corriente= %= lo Bue origina un 6otencial= 3= entre M y Q( Puedeutili?arse 6ara las 7edidas de una 8uente de ali7entacin= con volt7etro y a76er7etro

o un te ur7etro(

Este a6arato Bue 7ide el cociente 3I= 6er7ite la lectura directa del valor de laresistencia de la to7a de tierra= 7ediante un 7ontaGe en 6uente Bue indica en valorcuando se anula la corriente Bue atraviesa un galvan7etro ;8igura 4


32/37


Edgard 0uadalu6e 0( )2


33/37


A&3

LA MEDICI7% DEL AISLAMIE%TO

El conGunto de instalaciones y eBui6os elDctricos res6eta unas caractersticas deaisla7iento 6ara 6er7itir su 8unciona7iento con toda seguridad( a sea a nivel de loscables de cone9in= de los dis6ositivos de secciona7iento y de 6roteccin o a nivel delos 7otores y generadores= el aisla7iento de los conductores elDctricos se lleva a cabo7ediante 7ateriales Bue 6resentan una 8uerte resistencia elDctrica 6ara li7itar al79i7o la circulacin de corrientes 8uera de los conductores(

La calidad de estos aisla7ientos se ve alterada al cabo de los aZos 6or las e9igencias alas Bue se so7eten los eBui6os( Esta alteracin 6rovoca una reduccin de la resistividadelDctrica de los aislantes Bue a su ve? da lugar a un au7ento de las corrientes de 8uga

Bue 6ueden 6rovocar incidentes cuya gravedad 6uede tener consecuencias serias tanto6ara la seguridad de 6ersonas y bienes co7o en los costes 6or 6aradas de 6roduccin enla industria(

%6arte de las 7ediciones to7adas durante la 6uesta en 8unciona7iento de ele7entosnuevos o renovados= el control 6eridico del aisla7iento de las instalaciones y eBui6oselDctricos 6er7ite evitar dicAos accidentes 7ediante el 7anteni7iento 6reventivo( 1ste

6er7ite detectar el enveGeci7iento y la degradacin 6re7atura de las caractersticas deaisla7iento antes de Bue alcancen un nivel su8iciente 6ara 6rovocar los incidentes7encionados anterior7ente(

Llegados a este 6unto= conviene di8erenciar entre dos ti6os de 7edicin Bue secon8unden a 7enudo: la 6rueba dielDctrica y la 7edicin de la resistencia delaisla7iento(

La 6rueba de rigide? dielDctrica= ta7biDn conocida co7Rn7ente co7o \ 6rueba de6er8oracin ] 7ide la ca6acidad de un aislante de aguantar una sobretensin de duracin7edia sin Bue se 6rodu?ca una descarga disru6tiva( En una situacin real= estasobretensin 6uede deberse a un rayo o a la induccin generada 6or un de8ecto en unalnea de trans6orte de energa( El obGetivo 6rinci6al de esta 6rueba es garanti?ar Bue seres6eten las nor7as de construccin relativas a las lneas de 8uga y a las distancias deaisla7iento( La 6rueba se suele reali?ar a6licando tensin alterna= 6ero se 6uede reali?ar

igual7ente con tensin continua( El instru7ento necesario 6ara este ti6o de 7edicin esun dielectr7etro( El resultado obtenido es un valor de tensin nor7al7ente e96resadoen Hilovoltios ;H3


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esta 6rueba sea es6ecial7ente interesante 6ara el segui7iento del enveGeci7iento de losaislantes durante el 6erodo de e96lotacin de un eBui6o o de una instalacin elDctrica(Esta 7edicin se lleva a cabo 7ediante un co76robador de aisla7iento lla7ado

ta7biDn 7egaA7etro(A/$la2/"n>o .a!$a$ d" allo d"l a/$la2/"n>o

La 7edicin del aisla7iento 7ediante un 7egaA7etro es 6arte de una 6oltica de7anteni7iento 6reventivo= y es necesario co76render las di8erentes causas 6osibles dedegradacin del rendi7iento del aisla7iento= 6ara 6oder llevar a cabo la i76lantacinde 7edidas 6ara corregir la degradacin(

Estas causas de 8allo del asila7iento se 6ueden clasi8icar en cinco gru6os= sie76reteniendo en cuenta Bue estas distintas causas se su7an entre ellas en ausencia de

7edidas correctivas 6ara dar lugar a los incidentes anterior7ente citados(

La a>/ga d" or/g"n "l=.>r/.o:&elacionada 6rinci6al7ente con 8en7enos de sobretensin y cadas de tensin(

La a>/ga d" or/g"n 2".n/.o:Los ciclos de 6uesta en 7arcAa y 6aro= sobre todo si son 8recuentes= los de8ectos deeBuilibrado de 7Buinas rotativas y todos los gol6es directos contra los cables y= de8or7a 7s general= contra las instalaciones(

La a>/ga d" or/g"n !@2/.o:

La 6ro9i7idad de 6roductos Bu7icos= de aceites= de va6ores corrosivos y de 7odogeneral= el 6olvo= a8ectan el rendi7iento del aisla7iento de los 7ateriales(

La a>/ga r"la./onada .on lo$ .a2b/o$ d" >"2p"ra>!ra:En co7binacin con la 8atiga 7ecnica 6rovocada 6or los ciclos de 6uesta en 7arcAa y

6arada de los eBui6os= las e9igencias de la dilatacin o contraccin a8ectan lascaractersticas de los 7ateriales aislantes( El 8unciona7iento a te76eraturas e9tre7as esta7biDn un 8actor de enveGeci7iento de los 7ateriales(

La .on>a2/na./n a2b/"n>":La a6aricin de 7oAo y la acu7ulacin de 6artculas en entornos AR7edos y calurosos

6rovocan ta7biDn la degradacin de las caractersticas de aisla7iento de lasinstalaciones(El siguiente gr8ico 7uestra la distribucin de las causas 7s co7unes de 8allo en elcaso de un 7otor elDctrico(

%6arte de los 8allos sRbitos del aisla7iento relacionados con aconteci7ientose9ce6cionales co7o 6or eGe76lo inundaciones= el conGunto de estos 8actores dedegradacin de las caractersticas del aisla7iento se co7binar desde la 6uesta en8unciona7iento de la instalacin= a76lindose a veces 7utua7ente= y debido a la 8altade control crear a largo 6la?o situaciones Bue 6ueden resultar crticas tanto desde el

6unto de vista de la seguridad de las 6ersonas co7o desde el 6unto de vista del

Edgard 0uadalu6e 0( )/


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8unciona7iento( El control 6eridico del aisla7iento de una instalacin o de un eBui6o6er7ite as vigilar esta degradacin e intervenir antes del 8allo total(

,r/n./p/o d" la 2"d/./n d"l a/$la2/"n>o a.>or"$ d" /nl!"n./a

La 7edicin de la resistencia se basa en la ley de *A7( %l a6licar una tensin continuacon un valor conocido e in8erior al de la 6rueba dielDctrica y a continuacin 7edir lacorriente en circulacin= es 6osible deter7inar 8cil7ente el valor de la resistencia( Por

6rinci6io= la resistencia del aisla7iento 6resenta un valor 7uy elevado 6ero no in8inito=6or lo tanto= 7ediante la 7edicin de la dDbil corriente en circulacin el 7egaA7etroindica el valor de la resistencia del aisla7iento con un resultado en HX= MX= 0X=incluso en +X en algunos 7odelos( Esta resistencia 7uestra la calidad del aisla7ientoentre dos ele7entos conductores y 6ro6orciona una buena indicacin sobre los riesgosde circulacin de corrientes de 8uga(

Edgard 0uadalu6e 0( )"


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E9iste un cierto nR7ero de 8actores Bue a8ectan el valor de la resistencia delaisla7iento= as 6ues el valor de la corriente Bue circula cuando se a6lica una tensinconstante al circuito durante la 6rueba 6uede variar( Estos 8actores= 6or eGe76lo la

te76eratura o la Au7edad= 6ueden 7odi8icar considerable7ente la 7edicin(%nalice7os 6ri7ero 6artiendo de la Ai6tesis de Bue estos 8actores no in8luyan la7edicin= la naturale?a de las corrientes Bue circulan durante una 7edicin delaisla7iento(

La .orr/"n>" >o>al !" ./r.!la "n "l .!"rpo d"l a/$lan>" "$ la $!2a d" >r"$.o2pon"n>"$:

La corriente de carga ca6acitiva= corres6ondiente a la carga de la ca6acidad delaisla7iento 6robado( Esta corriente es transitoria= relativa7ente elevada al 6rinci6io= ydis7inuye e96onencial7ente Aacia un valor cercano a cero una ve? el circuito 6robado

est cargado elDctrica7ente ;de 8or7a si7ilar a la carga de una ca6acidad


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La corriente total Bue circula 6or el aislante Bue se est 6robando es variable en eltie76o= lo cual i76lica una gran variacin resultante del valor de resistencia de

aisla7iento ya Bue el circuito est ali7entado con tensin constante(%ntes de abordar detallada7ente los diversos 7Dtodos de 7edida= es convenientereto7ar los 8actores de in8luencia de la 7edida de resistencia de aisla7iento(

Inl!"n./a d" la >"2p"ra>!ra:

La te76eratura Aace variar el valor de la resistencia de aisla7iento segRn una ley casie96onencial( $entro de un 6rogra7a de 7anteni7iento 6reventivo= es convenientereali?ar 7edidas en condiciones de te76eratura si7ilares o= en el caso de Bue noresultara 6osible= corregirlas 6ara acercarlas a unas condiciones de te76eratura de

re8erencia( Co7o eGe76lo y a6ro9i7acin r6ida= un incre7ento de ! ^C se traduce6or una dis7inucin a la 7itad de la resistencia de aisla7iento y a la inversa= unadis7inucin de ! ^C de la te76eratura du6lica el valor de la resistencia de aisla7iento(

La tasa de Au7edad in8luye sobre el aisla7iento en 8uncin del nivel de conta7inacinde las su6er8icies aislantes( 'ie76re Aay Bue 6rocurar no reali?ar una 7edida deresistencia de aisla7iento si la te76eratura es in8erior a la del 6unto de roco(

0ua de la 7edicin de aisla7iento(___(cAauvin#arnou9(es
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manual de laboratorio medidas electricas

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