p3 practica sobre ruptura de rigidez dielectrica

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MANUAL DE PROCEDIMIENTOS DE PRÁCTICAS

LABORATORIO ALTA TENSION

CARRERA INGENIERÍA ELECTRICA

SEDE GUAYAQUIL

ALTA TENSION I

PRACTICA # 3

NÚMERO DE ESTUDIANTES 2

HOLGUIN ZAMORA BRAYANMOREIRA MURILLO BRYAN

TIEMPO ESTIMADO: 2 HORAS

TEMA:

PRACTICA SOBRE RIGIDEZ DIELECTRICA EN CONDUCTORES SECOS O HUMEDOS.

Elaborado por:BRAYAN HOLGUIN ZAMORABRYAN MOREIRA MURILLO

Revisado porIng. Ervin Solano

Aprobado por: Ing. Roy Santana

Fecha de Elaboración03/12/2014

Fecha de Revisión06/12/2014

Número de Resolución Consejo de Carrera:





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1. DATOS DE LA PRACTICA

a. TEMA

EXPERIMENTO 3.Rigidez dieléctrica en conductores secos o húmedos, con diferentes puntas de pruebas.

b. OBJETIVO GENERAL

Medir el alto voltaje con el cual la rigidez dieléctrica de la madera cuando esta seca y cuando esta húmeda.

c. OBJETIVOS ESPECIFICOS

I) Medir el voltaje con el cual se rompe la rigidez dieléctrica de la madera.II) Ver la diferencia de voltaje con la que la que se rompe la rigidez dieléctrica del:

Aire Madera

d. MARCO TEORICO

Rigidez dieléctrica.

Definición:

Máximo campo eléctrico que no ioniza las moléculas de un dieléctrico.Los campos eléctricos de pequeño módulo polarizan los dieléctricos; o sea, orientan sus moléculas sin arrancar electrones de sus átomos. No producen, por tanto, corrientes de conducción en el dieléctrico, salvo las que puedan deberse a los pocos electrones libres que pueda haber. Pero, si aumenta el módulo del campo eléctrico, puede llegar a arrancar electrones ligados y, por tanto, a ionizar las moléculas del dieléctrico. Entonces el dieléctrico se hace conductor debido a los electrones que el campo ha arrancado, que pasan a ser libres, la corriente crece bruscamente y suele dañar al dieléctrico por elevación de su temperatura. Esa corriente se llama corriente disrruptiva. El mayor valor del campo eléctrico que no produce este incremento brusco de corriente es la rigidez dieléctrica. Por eso una definición práctica de rigidez dieléctrica puede ser máximo campo eléctrico que puede soportar un dieléctrico sin perder sus propiedades aislantes.La rigidez dieléctrica del aire seco es 30 kV/cm. Por encima de este valor se produce arco eléctrico.











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Cuando se aplica tensión eléctrica moderada entre dos caras de un aislante el campo eléctrico que aparece produce una pequeña corriente de fuga debido a los pocos electrones libres que tiene el material. Además, los átomos se ven sometidos fuerzas que afectan a las órbitas de sus electrones ligados. Si la tensión y, por lo tanto, la intensidad del campo eléctrico, aumentan y superan cierto límite los electrones empiezan a abandonar sus átomos y algunos de ellos chocan con otros átomos provocando un aumento de temperatura y la separación de nuevos electrones.

Se produce así un efecto acumulativo denominado descarga que provoca la pérdida permanente (perforación del aislante) o temporal (descargas parciales) de las cualidades aislantes del material. Se denomina rigidez dieléctrica de un aislante a la intensidad del campo eléctrico máxima que puede soportar el aislante sin que se produzca su perforación. Es decir, cuando la intensidad del campo eléctrico en el interior del material aislante supera a su rigidez dieléctrica, este deja de ser aislante y se convierte en conductor.Esta magnitud se determina experimentalmente mediante ensayos normalizados en los que se aplica una tensión entre dos electrodos colocados en caras opuestas de una muestra del aislante. La tensión se va aumentando gradualmente hasta provocar la perforación del aislante.

La rigidez dieléctrica se expresa como cociente entre la tensión de perforación del material y el espesor de la pieza aislante y se mide en kV/mm. En el caso de que la tensión que se aplica al aislante sea alterna hay que especificar si se utiliza su valor eficaz o el de cresta (valor máximo). Usualmente se utiliza el valor de cresta.El valor de la rigidez dieléctrica depende de las condiciones en las que se realiza el ensayo del material: dimensiones y forma de los electrodos, espesor del aislante, duración de la aplicación del voltaje, frecuencia, forma de la onda de tensión, condiciones ambientales, etc.

También existe la rigidez dieléctrica superficial cuando la tensión se aplica entre dos puntos de la superficie del aislante. En este caso la rigidez eléctrica es el cociente entre la tensión de perforación y la distancia entre los electrodos.

La rigidez dieléctrica superficial también se mide en kV/mm, pero ahora, si la tensión es alterna, se utiliza su valor eficaz. Los materiales aislantes sumergidos en aceite tienen mejor rigidez dieléctrica que los que se encuentran al aire.

e. RECURSOS UTILIZADOS

DESCRIPCION DE COMPONENTES TIPO TERCO N° CANTIDAD

Transformador de prueba de HV HV9105 1Panel de control HV9103 1Condensadores de medición HV9141 1











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Voltímetro pico de AC HV9150 1Varilla de conexión HV9108 2Copa de conexión HV9109 2Varilla de puesta a tierra HV9107 1Pedestal de piso HV9110 1Barra espaciadora HV9118 1Medición motorizado brecha esfera HV9133 1

1.4. Configuración de Prueba

Fig. 1.1 Circuitos de Medición de voltaje por métodos diversos











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f. REGISTRO DE RESULTADOS

VALORES TEORICOS

CON MADERA CON AIRE

PLACAS52 mm 52 mm DISTANCIA

29kV 38,72 kV VOLTAJE

PUNTAS40 mm 40 mm DISTANCIA

43,13 kV 24,6 kV VOLTAJE

g. ANEXOS











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h. BIBLIOGRAFIA UTILIZADA

Manual Terco Alta Tensión, Experimento 1.

i. CRONOGRAMA/CALENDARIO







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