El sistema de aislamiento eléctrico para cables utilizados en generadores , motores eléctricos , transformadores y otros componentes eléctricos bobinados se divide en diferentes clases según la temperatura y el aumento de temperatura. El sistema de aislamiento eléctrico a veces se denomina clase de aislamiento o clasificación térmica . Las diferentes clases están definidas por las normas NEMA , [1] Underwriters Laboratories (UL), [2] e IEC .
Para electrodomésticos completos operados eléctricamente, el "sistema de aislamiento" es el diseño general del aislamiento eléctrico de los componentes energizados para asegurar el funcionamiento correcto del dispositivo y la protección del usuario contra descargas eléctricas .
Clases de temperatura
IEC 60085 Clase térmica [3] | Clase térmica antigua IEC 60085 [3] | Clase NEMA [4] | Clase de letra NEMA / UL | Temperatura máxima permitida del punto caliente | Índice de resistencia térmica relativo (° C) [3] | Materiales típicos |
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90 | Y | 90 ° C | > 90 - 105 | Papel no impregnado, seda, algodón, caucho natural vulcanizado, termoplásticos que se ablandan por encima de los 90 ° C [5] | ||
105 | A | 105 | A | 105 ° C | > 105 - 120 | Materiales orgánicos como algodón , seda , papel , algunas fibras sintéticas [6] |
120 | mi | 120 ° C | > 120 - 130 | Poliuretano, resinas epoxi, tereftalato de polietileno y otros materiales que han mostrado una vida útil útil a esta temperatura. | ||
130 | B | 130 | B | 130 ° C | > 130-155 | Materiales inorgánicos como mica, fibras de vidrio, asbesto , con aglutinantes de alta temperatura u otros con vida útil a esta temperatura. |
155 | F | 155 | F | 155 ° C | > 155 - 180 | Materiales de clase 130 con aglutinantes estables a temperaturas más altas u otros materiales con vida útil a esta temperatura |
180 | H | 180 | H | 180 ° C | > 180-200 | Elastómeros de silicona y materiales inorgánicos Clase 130 con aglutinantes de alta temperatura u otros materiales con vida útil a esta temperatura |
200 | norte | 200 ° C | > 200 - 220 | En cuanto a la clase B, e incluido el teflón | ||
220 | 220 | R | 220 ° C | > 220 - 250 | Como para IEC clase 200 | |
S | 240 ° C | Esmalte de poliimida o películas de poliimida | ||||
250 | 250 ° C | > 250 | Igual que para la clase 200 de IEC. Otras clases de IEC designadas numéricamente en incrementos de 25 ° C. |
La temperatura máxima de funcionamiento del punto caliente se alcanza sumando la temperatura ambiente nominal de la máquina (a menudo 40 ° C), un aumento de temperatura y un margen de 10 ° C para puntos calientes. Las máquinas eléctricas generalmente se diseñan con una temperatura promedio por debajo de la temperatura nominal del punto caliente para permitir una vida útil aceptable. El aislamiento no falla repentinamente si se alcanza la temperatura del punto caliente, pero la vida útil de funcionamiento disminuye rápidamente; una regla general es reducir la vida a la mitad por cada aumento de temperatura de 10 ° C.
Ediciones anteriores de materiales enumerados en las normas que se utilizarán para las diversas clases de temperatura. Las ediciones modernas de las normas son proscriptivas, lo que solo indica que el sistema de aislamiento debe proporcionar una vida útil aceptable al aumento de temperatura especificado.
En máquinas grandes, se pueden utilizar diferentes sistemas de acuerdo con el aumento de temperatura previsto de la máquina; por ejemplo, en los grandes generadores hidroeléctricos , los devanados del estator pueden ser de Clase B, pero los devanados del rotor más difíciles de enfriar pueden ser de Clase F.
Categorías de aislamiento
En las normas IEC, el sistema de aislamiento es una clasificación basada en el nivel de protección contra descargas eléctricas que recibe un usuario. El aislamiento funcional es el que se requiere para evitar cortocircuitos dentro del equipo. El aislamiento básico es cualquier material agregado para proteger al usuario del contacto accidental con partes energizadas. El aislamiento suplementario está clasificado para soportar 1500 voltios CA. El doble aislamiento es un concepto de diseño en el que la falla de un sistema de aislamiento no expondrá al usuario a un riesgo de descarga eléctrica debido a la presencia de una segunda capa independiente de aislamiento. El aislamiento reforzado es un sistema de aislamiento complementario que es lo suficientemente fuerte como para funcionar eficazmente como si estuviera presente un sistema de doble aislamiento. La selección del sistema de aislamiento se coordina con la elección de la clase de aparato . [7]
Ver también
Referencias
- ^ "Clases de aislamiento NEMA" . www.engineeringtoolbox.com .
- ^ E. Alfredo Campo (ed.), Selección de materiales poliméricos: cómo seleccionar propiedades de diseño de diferentes estándares William Andrew, 2007 ISBN 0-8155-1551-0 página 170
- ^ a b c Norma de la Comisión Electrotécnica Internacional 60085 Aislamiento eléctrico - Evaluación y designación térmica , 3ra edición, 2004, página 11 tabla 1
- ^ Motores y generadores MG-1 estándar NEMA
- ^ MA Laughton, DF Warne (ed), Libro de referencia del ingeniero eléctrico, 16ª edición Newnes, 2003 ISBN 0-7506-4637-3 , página 7-3
- ^ Donald G. Fink y Wayne H. Beaty (ed), Manual estándar para ingenieros eléctricos, undécima edición , Mc Graw Hill, 1978, ISBN 0-07-020974-X , página 7-12
- ^ "Comprensión de las clases de aislamiento de aparatos IEC: I, II y III" . Fidus Power . 6 de julio de 2018. La cita tiene un parámetro desconocido vacío:
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( ayuda )
Otras lecturas
- Greg Stone (ed.), Aislamiento eléctrico para máquinas rotativas: diseño, evaluación, envejecimiento, pruebas y reparación , Wiley-IEEE, 2004 ISBN 0-471-44506-1