Chase Fell
Presidente del Comité de Educación Técnica
Jay Industrial Repair

Por lo general, las pruebas de Alto Potencial (hipot) para devanados de motores y generadores son realizadas utilizando una fuente de 50/60 Hz o de CC. La prueba de hipot es un paso crítico para validar la calidad de los devanados nuevos. Las pruebas hipot CA y CC también son útiles para entender el estado del aislamiento envejecido de las máquinas que están en servicio. La prueba hipot CC es muy usada en la reparación de motores ya que el equipo es portátil y la corriente de prueba de estado estable proviene principalmente de las fugas a través del aislamiento.

Cuando ocurre un disparo, la prueba CC causa menos daños al material adyacente al punto de fallo en comparación con la prueba CA. Una desventaja de la prueba CC es que el voltaje no se distribuye en el devanado de la misma forma que cuando se aplica CA. Específicamente, la prueba CC esfuerza mucho más las vueltas finales.

La prueba de hipot CA es mucho más consistente con los esfuerzos de voltaje a los que se ve sometida la máquina en servicio. Los estudios han demostrado que esta prueba puede revelar defectos en el aislamiento que no se detectan con la prueba CC. Una prueba CA puede detectar mejor los huecos (voids) y la delaminación del sistema de aislamiento. La desventaja de la prueba CA a frecuencia industrial es cuando el tamaño del equipo y / o la complejidad de la configuración de la prueba se vuelven problemáticos para la reparación del motor y en el campo.

Cuanto más grande sea el motor, mayor será la capacitancia del devanado. La corriente de la prueba hipot CA está relacionada con la magnitud de la capacitancia (impedancia). La impedancia está relacionada con la frecuencia del voltaje de prueba y la capacitancia del devanado que se está probando. Cuanto menor sea la frecuencia del equipo, mayor será la reactancia capacitiva de la carga. Vea la Ecuación 1. (Para obtener más información, consulte el artículo “Benefits of the AC Hipot for New Form Coil Stator Windings” escrito por Mike Howell y publicado en la edición de agosto de 2013 de la revista Currents).

Una reactancia capacitiva más alta significa que fluirá una menor corriente de prueba CA. Con la prueba a muy baja frecuencia (VLF), la corriente tarda 600 veces más en alcanzar su máximo valor en comparación con la prueba a frecuencia industrial y la corriente de carga es 600 veces menor. Ver Figura 1.

El equipo de prueba VLF se ha utilizado con éxito para cerrar la brecha entre las pruebas hipot CA y CC. La tecnología VLF ha sido empleada durante muchos años para probar tramos largos de cables. El dispositivo VLF emite una onda de voltaje sinusoidal a una frecuencia de 0,1 Hz. Los estudios de laboratorio han demostrado que la distribución de los esfuerzos de la prueba VLF no difieren mucho de los de la prueba CA a 60 ciclos. El equipo de prueba VLF es portátil y fácil de implementar y sería especialmente útil en aplicaciones marinas y eólicas donde simplemente los equipos de prueba a 60 ciclos no encajan.

Algunos equipos de prueba VLF cuentan con medidores de factor de potencia integrados. El VLF con factor de potencia es útil para detectar huecos, curado incompleto, delaminación y el envejecimiento de un sistema de aislamiento. Esta prueba también sería valiosa para evaluar la calidad del sistema de aislamiento a tierra (muro aislante) y la impregnación de resina por presión y vacío (VPI). Las pruebas han demostrado que las mediciones de factor de potencia con VLF son más altas en comparación con las pruebas de factor de potencia a 60 ciclos.

Al compararla con la prueba hipot CA estándar a 60 ciclos, el voltaje VLF se debe ajustar como se hace en la práctica estándar de la prueba hipot CC. La norma IEEE 433 es la práctica recomendada para las pruebas de aislamiento a alto voltaje y muy baja frecuencia en máquinas CA. El valor sugerido para la prueba VLF es el 115% del voltaje de prueba hipot CA. El voltaje VLF es el valor cresta, donde las pruebas a 60 ciclos se miden en valores medios cuadráticos (RMS). Por lo tanto, el voltaje RMS se debe aumentar con un multiplicador de 1.414 para obtener el voltaje cresta. Esto hace que el multiplicador del voltaje de prueba VLF sea 1,63 veces el voltaje de prueba a 60 ciclos. Ejemplo: Si el voltaje RMS de la prueba hipot CA es 9000 V, entonces el voltaje de prueba VLF equivalente sería: (9000) (1.414) (1.15) = 14,634 Voltios (pico).

Voltaje Hipot para Bobinados Nuevos
CA	2E + 1000V (RMS)
CC	(2E + 1000)(1.7) V
VLF	(2E + 1000)(1.63) VLF (Pico)

Conclusiones
La prueba hipot CA con VLF es una forma eficaz para probar bobinados nuevos y usados. La prueba CA proporciona una distribución de voltaje más real en el devanado en comparación con la prueba CC. Las pruebas de factor de potencia con VLF pueden proporcionar información importante sobre la calidad del bobinado, la impregnación VPI y el envejecimiento del sistema de aislamiento. El VLF es portátil y la configuración es mínima. Vea la Figura 2. la prueba VLF cierra la brecha entre el riesgo de fallos destructivos con la prueba de hipot a frecuencia industrial y el riesgo de que no se detecte un fallo con la prueba hipot CC.

DISPONIBLE EN INGLÉS

Categories: Technical topics, AC motors, Testing, Motor testing

Tags: High potential (hi-pot) testing

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