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3.3.2 Factor de potencia.

Esta prueba proporciona una indicación de la calidad de un aislamiento, sobre todo en lo referente a la detección de humedad y otros contaminantes, como lo que se mide es una relación de perdidas, el factor de potencia es independiente de la cantidad de aislamiento bajo prueba. Experimentalmente es más confiable que la de resistencia de aislamiento.

A diferencia de la prueba anterior, el aislamiento se somete a una tensión de corriente alterna. Como el aislamiento de un aparato es en si, igual al dieléctrico de un capacitor, cuyo circuito equivalente se puede representar por una resistencia R en paralelo con un capacitor C, por tanto el factor de potencia de un aislamiento es la relación de resistencia a la impedancia.

El factor de potencia se mide aplicando una tensión al aislamiento y midiendo la corriente I y la potencia W de perdidas, que a su vez provoca el calentamiento del aislamiento que lo va degradando.

La figura siguiente representa un diagrama simplificado de perdidas.

I corriente total

IC corriente capacitiva

IR corriente resistiva (absorción mas conducción mas la de fuga etc)

Normalmente en un aislador la corriente de fuga o corriente resistiva es muy pequeña comparada con las otras corrientes I e IC, las cuales son casi iguales, el ángulo Φ se aproxima a 90o .En estas condiciones el coseno y la tangente de Φ tienden a ser iguales. Es decir:

f.p. = cos Φ = tan ρ

En la práctica, en el equipo de prueba se toman dos lecturas mW y mVA y se calcula el factor de potencia con base en la expresión:

fp =

Donde:

mW potencia de perdidas en miliwatts

mVA potencia de carga en milivoltampers

Hay equipos eléctricos que llevan aceite aislante en su interior, como son los transformadores de potencia, transformadores de corriente, transformadores de potencial.

Un aceite aislante nuevo, en óptimas condiciones, debe tener un factor de potencia de 0.051 a 20oC.

Los transformadores nuevos con dieléctrico en aceite deben tener un factor de potencia máximo de 0.02 a 20 oC.

Como los valores límite aceptables en los aislamientos de los transformadores, interruptores, pararrayos, etc. varían con el fabricante, es conveniente tener los informes específicos de cada fabricante así como los datos de las pruebas de la puesta en servicio, cuando los equipos estaban nuevos, para comparar los resultados obtenidos y determinar la calidad de los aislamientos.

En los formatos de prueba oficiales que usa CFE (para Megger y f.p.) vienen indicaciones y criterios para decidir acerca de valores aceptables y no-aceptables, según el tipo de equipo bajo prueba.

Uso de la terminal guarda en pruebas de aislamiento.

En general, los equipos de prueba de aislamiento ya sean de CD o CA tienen el mismo arreglo, esto es, una fuente de tensión y un equipo medidor en serie con la fuente que registra la corriente que circula por el aislamiento bajo prueba cuando se le aplica tensión, y una terminal Guarda donde la corriente que circula por ella no es medida.

Diagrama simplificado de un equipo para prueba de aislamiento donde:

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