¿Qué es la rigidez dieléctrica?

Significado | Concepto | Definición:

La rigidez dieléctrica es un término de ingeniería que se refiere al voltaje máximo que puede soportar un material aislante antes de romperse o fallar. Esta es una característica definitiva de los materiales de aislamiento y se utiliza para clasificar nuevos tipos o probar la integridad de las instalaciones existentes. Las pruebas de rigidez dieléctrica generalmente consisten en exponer los aisladores a valores de voltaje alto y de corta duración mientras se escanean en busca de fugas o rupturas del aislamiento. Los voltajes utilizados para probar la rigidez dieléctrica de los aisladores suelen oscilar entre 5.000 y 400.000 voltios (5–400 kV). Los aceites utilizados como aislantes en transformadores y aparamenta se comprueban tomando una pequeña muestra y probándola en un banco de pruebas especializado.

Trabajador

Las fallas de aislamiento son una causa importante de fallas eléctricas y accidentes que causan millones de dólares en daños y muchas lesiones, a menudo fatales, cada año. Establecer la integridad o rigidez dieléctrica de los elementos aislantes es una parte importante del régimen de mantenimiento de cualquier instalación eléctrica. También es una parte fundamental del desarrollo de nuevos materiales aislantes. La rigidez dieléctrica de cualquier aislante es el voltaje máximo que puede soportar sin fallar. Esto se establece exponiendo el material aislante a voltajes muy altos en un entorno donde las fugas o roturas del aislamiento se miden con precisión.

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También conocida como prueba de hipot, la prueba de rigidez dieléctrica se lleva a cabo mediante una amplia selección de instrumentos con diferentes capacidades. Estos varían en tamaño y valores de salida desde pequeñas unidades de sobremesa capaces de generar voltajes de prueba de 5 kV hasta grandes probadores de instalación que pueden tener salidas de 400 kV o más. Los probadores de aislamiento pueden presentar salidas de corriente alterna ( CA ) o corriente continua (CC) con valores de corriente que van desde aproximadamente 10 mA a 400 OVA. También se encuentran disponibles probadores especializados que pueden probar los valores de ruptura de muestras de fluido tomadas de baños de aceite de transformadores y conmutadores.

La prueba del aceite aislante es particularmente importante porque la rigidez dieléctrica de estos fluidos está sujeta a muchas variables ambientales como la humedad y la contaminación por carbono . La humedad en el aceite aislante es un problema importante causado por la condensación de la humedad en el aire dentro de la carcasa del transformador. Solo se necesitan pequeñas cantidades de humedad en el baño de aceite de un transformador grande para causar una falla catastrófica. Por esta razón, se deben realizar pruebas periódicas para establecer la rigidez dieléctrica del aceite de la aparamenta y del transformador . Los aislantes sólidos como las cubiertas de PTFE de los cables de alta tensión también pueden degradarse con el tiempo; exposición a la radiación ultravioleta, productos químicos y lubricantes o calor excesivo y deben probarse periódicamente para garantizar su integridad.

 

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