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Seguridad en su energía
Número 17, May. 2015
Prueba de resistencia óhmica de los devanados
Objetivo de la prueba.
Se hace necesaria la medición de las resistencias óhmicas, para determinar las
pérdidas en el cobre o pérdidas por I2R de los devanados y para calcular la
temperatura de los mismos al final de la prueba de temperatura. También nos
sirve para comprobar que todas las conexiones internas efectuadas en los
devanados y guías, fueron sujetadas firmemente.
La medición de las resistencias óhmicas puede efectuarse por el método de la
caída de potencial ó bien por el método de puentes de resistencias (Kelvin o
Wheatstone).
Método de caída de potencial.
El método de caída de potencial, es generalmente más conveniente para las
mediciones de campo y se debe utilizar solamente si la corriente nominal de los
devanados es mayor de un amper.
La medición se hace con corriente continúa y las lecturas de corriente y voltaje
deberán realizarse simultáneamente. La resistencia se calcula aplicando la ley
de Ohm con las lecturas obtenidas.
En la medición de resistencia óhmica por el método de la caída de potencial, se
deberán tomar en cuenta las siguientes consideraciones:
1. La corriente utilizada en la medición, no deberá exceder 15 % de la corriente
nominal del devanado bajo prueba, lo anterior permitirá evitar errores por
calentamiento de los conductores.
2. Las terminales de vóltmetros, deberán ser independientes de las terminales
del ampérmetro y deberán conectarse tan cerca como sea posible de las
terminales del devanado a medir.
3. Las lecturas de los instrumentos, deberán tomarse hasta que las agujas se
hayan estabilizado.
4. Se deberán tomar cuando menos tres lecturas, tanto de corriente como de
voltaje, y el promedio de las resistencias calculadas de estas mediciones deberá
considerarse como la resistencia óhmica del devanado.
Método de los puentes.
Por lo general en el laboratorio, el método que se prefiere por su exactitud y
conveniencia es el método de los puentes (Kelvin y Wheatstone), en el cual se
aplica el principio de comparación de una resistencia conocida comparada con
la resistencia por medir.
Para obtener resultados correctos, los puentes deberán estar en buenas
condiciones, todas las partes de contacto deberán estar limpias, las clavijas del
aparato deben ser limpiadas con un trapo húmedo de algún líquido solvente
como el thinner para obtener así un buen contacto, deberá revisarse también
que las condiciones eléctricas de las baterías sean aceptables.
Para valores de resistencia que estén dentro del rango de 1 a 50 óhms, es
recomendable el uso del puente de Wheatstone y para aquellas que estén dentro
del rango de 0.0001 a 5 óhms se usa el puente de Kelvin.
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Determinación de la temperatura.
Como la resistencia de los conductores de los devanados varía con la temperatura,
es necesario que al medir la resistencia se determine la temperatura a la que se
encuentra el devanado por medir. La temperatura del devanado deberá ser
determinada tan próxima como sea posible al momento de la medición de la
resistencia.
En los transformadores tipo seco la temperatura de los devanados deberá ser
tomada como el promedio de las lecturas de varios termómetros insertados
entre las bobinas, teniendo cuidado de que los bulbos se encuentren tan
cercanos como sea posible a el conductor del devanado por medir.
Cuando el transformador está sumergido en aceite ó en algún otro líquido
dieléctrico, la temperatura del devanado es la misma que la del líquido.
Se debe tener presente que el transformador no debe excitarse y no debe circular
corriente en los devanados durante un período no menor de 8 horas antes de
medir la temperatura en frío.
La resistencia de los devanados es generalmente referida a la temperatura de
operación a plena carga por medio de la siguiente ecuación:
Rt1= Rt2 ( Ta+T1/Ta+T2 )
Donde:
Rt1= Resistencia referida a la temperatura T1.
Rt2= Resistencia referida a la temperatura T2.
T2 = Temperatura del devanado en el momento de la medición
de la resistencia Rt2, en °C.
Ta = Constante de resistencia cero, para el cobre = 234.5
y para el aluminio = 225.0
T1 = Temperatura de operación en °C, y es determinada por la ecuación:
T1= elevación total de Temperatura del transformador + 20°C.
CONEXION PARA LA MEDICION DE RESISTENCIA OHMICA
DEL DEVANADO POR EL METODO DE CAIDA DE POTENCIAL.
A
A AMPERMETRO
V
V VOLMETRO
FUENTE
DE C.D.
INTERRUPTOR PARA
PROTEGER AL VOLMETRO
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TRANSFORMADOR
BAJO PRUEBA