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Isolamento elétrico: propriedades térmicas

Além dos complexos requisitos mecânicos e elétricos que uma máquina elétrica ou transformador deve apresentar, eles também são projetados atendendo-se determinadas condições térmicas devido a um de seus componentes mais importantes: o isolamento elétrico dos enrolamentos.

Apesar do material ferromagnético e condutores elétricos utilizados suportarem altíssimas temperaturas, o isolante elétrico dos condutores elétricos apresenta limites bem inferiores de temperatura máxima determinando, portanto, o limite máximo de operação.

A temperatura máxima na qual o isolamento é capaz de manter suas características dielétricas, denomina-se temperatura crítica. Caso essa temperatura seja ultrapassada, o isolamento é danificado permanentemente resultando na redução da vida útil da máquina e, até mesmo, faltas elétricas.

Classes de isolamento

De acordo com os padrões internacionais (IEC 34.1, entre outros), temos a seguinte classificação dos isolamentos:

Classe

Temperatura máxima

Principais materiais

A 105ºC Combinação de algadão, seda e papel impregnados ou não com líquidos dielétricos
B 130ºC Combinação de materiais como mica, fibra de vidro, arbesto, entre outras.
F 155ºC Combinação de materiais como mica, fibra de vidro, arbesto, entre outras.
H 180ºC Combinação de materiais como elastômero de silicone, mica, fibra de vidro, asbesto, entre outras
N 200ºC Diversos
R 220ºC Diversos
S 240ºC Diversos
C acima de 240ºC Mica, porcelana, vidro, quartzo, dentre outros materiais inorgânicos

Como a temperatura ambiente máxima é definida como 40ºC, podemos subtrair esse valor das temperaturas especificadas acima e obter a variação máxima de temperatura que esses materiais devem ser capazes de suportar.

Caso a temperatura normal de trabalho da máquina seja inferior à temperatura crítica de seu isolamento em todos os pontos da máquina, pode-se obter um razoável prolongamento de sua expectativa de vida útil (em torno de 10 anos).

Megômetro

O megôhmetro é o equipamento eletrônico destinado à verificação do isolamento dos condutores em relação à massa de uma máquina elétrica ou transformador.

Para mensurar a capacidade de isolação, o megôhmetro aplica uma tensão de teste de frequência nominal e averigua a corrente de fuga, obtendo-se a resistência de isolamento.

Para a correta mensuração e não-destruição do próprio isolamento, a tensão de teste deve ser compatível com a tensão nominal do equipamento sob teste.

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