Ensaio de resistência ôhmica de isolação

O ensaio de resistência ôhmica de isolação é um dos testes mais comuns aplicados a diversos tipos de equipamentos elétricos, principalmente em transformadores, motores e cabos.

É um ensaio geralmente é rápido e fácil de executar, sendo necessário somente equipamento bem comuns de se encontrar no mercado. Embora seja um ensaio simples, ele pode fornecer com antecedência deficiências no isolamento de determinado componente, que sem a devida atenção podem levar a uma falha potencial. Esses testes são úteis para verificar a qualidade do isolamento, não apenas quando um produto novo, mas também ao longo do tempo à medida que o produto é usado. 

O ensaio tem por objetivo fazer a medição da resistência total entre dois pontos separados por isolamento elétrico. O teste, portanto, determina a eficácia do dielétrico (isolamento) em resistir ao fluxo de corrente elétrica.

Quando um dispositivo de ensaio é usado em qualquer sistema de isolamento, existem basicamente três componentes de corrente.

Corrente de carga capacitiva:  quando a tensão CC é aplicada entre a terra e o sistema de isolamento, ela extrai uma corrente mais alta no início do teste e depois cai rapidamente à medida que o componente capacitivo do sistema de isolamento é carregado com a tensão máxima.

Corrente de absorção dielétrica:  É a corrente de polarização que resulta do alinhamento de moléculas dentro do isolamento. É inicialmente um valor mais alto, mas cai lentamente à medida que as moléculas se polarizam.

Corrente de fuga : Uma corrente de estado estacionário proporcionalmente pequena que flui através da superfície do isolamento elétrico.

 

INDICE DE ABSORÇÃO E POLARIZAÇÃO

A absorção dielétrica é um fenômeno físico no qual o isolamento aparenta “absorver” e reter uma carga elétrica lentamente ao longo do tempo. Isso é demonstrado aplicando-se uma tensão a um capacitor por um longo período de tempo e depois descarregá-lo rapidamente para tensão zero. Se o capacitor for deixado em circuito aberto por um longo período e depois for conectado a um voltímetro, o medidor exibirá uma pequena tensão. Essa tensão residual é causada pela “absorção dielétrica”. Esse fenômeno é comumente associado a capacitores eletrolíticos.

Quando você mede o isolamento de vários materiais plásticos, esse fenômeno faz com que o valor aumente com o tempo. O valor do aumento da isolação é causado pela absorção de carga do material lentamente ao longo do tempo.

Como qualquer produto isolado exibe as características básicas de um capacitor, ou seja, dois condutores separados por um dielétrico, a aplicação de uma tensão no isolamento faz com que a corrente flua à medida que o capacitor é carregado. Dependendo da capacitância do componente, essa corrente aumenta instantaneamente para um valor alto quando a tensão é aplicada e depois decai rapidamente exponencialmente a zero quando o componente fica totalmente carregado. A corrente de carga diminui para zero muito mais rapidamente do que a corrente de absorção dielétrica.

A  taxa de absorção dielétrica é a taxa de duas leituras de resistência ao tempo, como uma leitura de 60 segundos dividida por uma leitura de 30 segundos.

Se a proporção for uma leitura de 10 minutos dividida por uma leitura de 1 minuto, o valor será chamado de índice de polarização. O princípio por trás do teste é que a resistência aumentaria com o tempo à medida que as correntes capacitivas e polarizadoras começassem a diminuir.

Ao contrário dos testes pontuais que são relativos a condições específicas, como a temperatura, cada vez que o teste é realizado, as proporções de resistência do isolamento (razão de absorção dielétrica) que são realizadas essencialmente ao mesmo tempo e na temperatura não requerem fator de correção para fins de comparação.

O índice de polarização é utilizado para se avaliar quais níveis de umidade, poeira, e contaminações existentes no componente.

O índice de absorção é utilizado para determinar o grau de contaminação já ocorrido no material isolante do componente. 

 

Calculando o índice de Absorção e Polarização 

Para se calcular os índices de absorção e polarização é necessário utilizar-se de megôhmetro com escalas que variam de 250 V até 5.000 V.

Alguns aparelhos digitais já fornecem este valor diretamente no display, no caso de equipamentos analógicos o teste pode ser realizado normalmente, porém é necessário dispor de um cronômetro para fazer as leituras das medições no tempo correto

 

Etapa 1- Inicia a aplicação de tensão do equipamento juntamente com a partida do cronometro

Etapa 2 – Anote a leitura da resistência ôhmica de isolação aos 30 segundos

Etapa 3 – Anote a leitura da resistência ôhmica de isolação a 1 minuto

Etapa 4 – Anote a leitura da resistência ôhmica de isolação aos 10 minutos

Etapa 5 – Realizar os cálculos

 

Índice de Absorção = Leitura registrada em 1 Minuto Dividida pela Leitura Registrada em 30 Segundos

 

Índice de Polarização = Leitura Registrada em 10 Minutos dividida pela Leitura Registrada em 1 Minuto

 

EXEMPLO:

 Imaginemos calcular os Índices de Absorção e Polarização de um motor elétrico. As leituras coletadas durante o ensaio são:

 

Tempo	Leituras
30 segundos	2.000 MΩ
1 minuto	3.500 MΩ
10 minutos	26.000 MΩ

Índice de Absorção

                     

 

Índice de Polarização                                       

                     

 

Comparando-se com as tabelas, podemos concluir que:

 

• O índice de absorção calculado em 1,6 está no patamar classificado como “Excelente” (Resultado acima de 1,6)

 

• O índice de polarização calculado em 7,42 está no patamar classificado como “Excelente” (Resultado acima de 4,0)

 

 

Fonte: EA Engenheiros Associados

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