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Seguridad en su energía
Número 18, Jun. 2015
Prueba de resistencia óhmica de los devanados
(segunda parte)
Método de los puentes.
En transformadores monofásicos la resistencia medida se realiza entre las
terminales H1-H2 y X1-X2, y en transformadores trifásicos entre H1-H2, H1-H3,
H2-H3 y X1-X2, X1-X3, X2-X3. Es de comprender que las mediciones tomadas
en devanados trifásicos no representan la resistencia de cada fase. En el caso
de un devanado conectado en estrella cada medición será de 2R, siendo R el
valor de la resistencia de fase. Pero esto no es aplicable cuando existe un
desequilibrio en los valores de la resistencia. Para determinar dicha resistencia
en forma correcta cuando están desequilibradas, se emplean las ecuaciones
deducidas del circuito en estrella que se muestra en la Figura 1.
En el caso de un devanado conectado en delta la lectura será de 2/3 R, pero al
igual que en el caso de la estrella, es incorrecto considerarlo así, cuando existe
un desequilibrio en las resistencias de fase. Por tal motivo, estas resistencias
deben determinarse con las ecuaciones obtenidas del circuito en delta de la
Figura 2.
Características del equipo usado.
Los equipos más empleados en esta prueba son: el puente de Wheatstone y el
puente de Kelvin; ambos para medir resistencias, con la diferencia de que el
puente de Wheatstone se usa para resistencias de 1 a 1 x 109 ohms y el puente
de Kelvin de 1 x 10-5 a 1 ohm. En la Figura 3 se representan los diagramas
elementales de estos puentes.
Al realizar las mediciones de resistencia óhmica en los devanados, es necesario
eliminar los errores que se pueden introducir por el cable empleado y la de
contacto. Para esto se utiliza el método de los cuatro hilos mostrado en la
Figura 4, donde se emplea dos hilos para transmitir la corriente y los otros dos
para medir la caída de tensión en el devanado.
La ecuación para determinar resistencia Rx usando el puente de Wheatstone es:
Rx = R2
R3
R1
Para el puente de Kelvin la ecuación que se emplea es:
Rx =
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R2
(R3 + a) - b
R1
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Recomendaciones para la prueba.
Los devanados que no están bajo prueba deberán permanecer en circuito abierto
durante la medición, para con ello lograr una estabilización más rápida de la
corriente de alimentación. Sólo en el caso en que la fuente de C.D. sea una
máquina de conmutación, los devanados fuera de prueba deben estar en
cortocircuito, para amortiguar las variaciones de la tensión y por lo tanto eliminar
las pequeñas vibraciones de la aguja del vóltmetro. Esto es aplicable tanto en el
método de caída de potencial como en el del puente.
FIG.1 CONEXION EN ESTRELLA
a
a = 0.5 ( R1 + R2 - R3 )
b = 0.5 ( R2 + R3 - R1 )
b
c
c = 0.5 ( R1 + R3 - R2 )
FIG. 2 CONEXION EN DELTA
2
( -R1 - R2 + R3 ) - 4 R1 R2
a = ________________________
2 ( R1 - R2 - R3 )
2
a
b
( -R1 - R2 + R3 ) - 4 R1 R2
b = ________________________
2 ( - R1 + R2 - R3 )
2
( -R1 - R2 + R3 ) - 4 R1 R2
C = ________________________
2 ( - R1 - R2 + R3 )
c
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FIG. 3 DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE LOS PUENTES
( A ) W H E AT S T O N E Y ( B ) K E LV I N .
R3
R1
FUENTE
DE C.D.
(A)
RX
R2
R3
a
R1
b
FUENTE
DE C.D.
(B)
RX
R2
F I G . 4 P U E N T E S D E W H E AT S T O N E Y K E LV I N C O N E C TA D O S
POR EL METODO DE 4 HILOS.
SEÑAL DE CORRIENTE
R3
R1
FUENTE
DE C.D.
RX
P U E N T E D E W H E AT S T O N E
R2
R3
R1
a
FUENTE
DE C.D.
b
R2
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