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ELECTRICAL INSULATION COMPANY, S.A. DE C.V. Tel.-Fax.- 01(81)83-85-38-92 www.eiccompany.com PAPEL ARAMIDA NOMEX TIPO 410 El Tipo 410 es un papel satinado de aislamiento que ofrece altos valores inherentes de resistencia dieléctrica tenacidad mecánica, flexibilidad y resiliencia. El Tipo 410 es la forma original de papel NOMEX y se emplea ampliamente en la mayoría de las aplicaciones de equipos eléctricos. Disponible en 10 espesores (0,05 hasta 0,76 mm), el Tipo 410 se utiliza en prácticamente todas las aplicaciones conocidas de aislamiento eléctrico por placa. PROPIEDADES ELECTRICAS Los valores típicos de las propiedades eléctricas del papel de Tipo 410, se indican en la Tabla 1. Los datos de resistencia dialéctica con rapidez CA de la tabla 1 representan los niveles de esfuerzo de tensión resistidos durante periodos de 10 a 20 segundos a una frecuencia de 60 Haz Estos valores difieren del potencial de resistencia a largo plazo. DuPont recomienda que los esfuerzos continuos en los transformadores, no excedan de 1,6 kv/mm con objeto de minimizar el riesgo de descargas parciales (corona). Los datos de resistencia dieléctrica con impulso de Onda Completa de Tabla 1 fueron generados en placas planas, como las de las aplicaciones de capa y barrera. La geometría del sistema incide en los valores reales de resistencia de impuso del material. Electrical Insulation Company S.A. de C.V. Carretera Laredo km. 16.5 Col. Moises Saenz C.P.66604 Apodaca N.L. Mexico E-Mail : [email protected] Tel /Fax: (81) 83-85-38-92 Un Mundo De Aislantes!!! ELECTRICAL INSULATION COMPANY, S.A. DE C.V. Tel.-Fax.- 01(81)83-85-38-92 www.eiccompany.com ESTABILIDAD QUIMICA: La compatibilidad de papel y cartón prensado en aramida NOMEX con prácticamente toda clase de barnices y adhesivos eléctricos (poliamidas, siliconas epoxidos, poliéster, acrílicos, fenolicos, cauchos sintéticos, etc.) así como otros componentes de los equipos eclécticos, esta avalada por los numerosos sistemas que incluyen NOMEX con homologación UL, y por una larga experiencia comercial. Los papeles NOMEX también son totalmente compatibles ( y actualmente en uso comercial) con los líquidos de transformadores (aceites minerales y de silicona y otros sintéticos) y con los aceites de lubricación y los refrigerantes empleados en los sistemas herméticos. Los solventes industriales de uso corriente (alcoholes, cetonas, acetona, tolueno, xileno) tienen un leve efecto reblandesedor e hinchador sobre el papel de Tipo 410 parecido al efecto del agua. Dichos efectos son reversibles en su mayor parte al eliminar solvente. El índice de oxigeno critico (LOI) del papel NOMEX Tipo 410 a temperatura ambiente es de 27 al 32% (en función del espesor y la densidad), y a 220°C entre el 22 y el 25%. Los materiales con un LOI superior al 20,8% (aire ambiente) no soportan la combustión. NOMEX Tipo 410 debe calentarse entre 240°C y 250°C (siempre en función del espesor) antes de que su LOI descienda por debajo del umbral de inflamabilidad. Los datos LOI para el Tipo 410 - 0,13 mm se indican en la Figura 11. El efecto de 6400 mega radios (64 Mgy) de radiación beta 2 MeV en las propiedades mecánicas y eléctricas del papel NOMEX Tipo 410 se indican en la tabla V. /En comparación, un laminado formado por película poliéster y un mat. De poliéster del mismo espesor impregnado de epoxido al 100%, se desmorono a partir de 800 mega radios, o 8 Mgy). Se obtuvieron resultados similares bajo exposición a radiación gama. La destacada resistencia a la radiación del papel NOMEX ha resultado en su empleo en los críticos equipos de control de las centrales nucleares. Electrical Insulation Company S.A. de C.V. Carretera Laredo km. 16.5 Col. Moises Saenz C.P.66604 Apodaca N.L. Mexico E-Mail : [email protected] Tel /Fax: (81) 83-85-38-92 Un Mundo De Aislantes!!! ELECTRICAL INSULATION COMPANY, S.A. DE C.V. Tel.-Fax.- 01(81)83-85-38-92 www.eiccompany.com La conductividad térmica del papel de Tipo 410 - 0,25 mm se indica en la Figura 10. Estos valores son similares a los de los papeles celulósicos e igual que en el caso de la mayoría de los materiales, son determinados principalmente por el peso específico (densidad). Así, dos grados mas delgados del papel de Tipo 410, que son algo menos densos, presentan una conductividad algo mas reducida, los grados mas gruesos, que son mas densos, presentan mayores conductividades, según se indica en la Tabla 1V. El sistema constructivo total puede afectar la conductividad térmica global, y por consiguiente debe observarse la debida precaución al aplicar valores puntuales de las hojas de datos a las situaciones concretas. Por ejemplo, los aislamientos de dos placas con idéntica conductividad térmica pueden tener efectos muy distintos sobre la transferencia térmica desde una bobina, debido a diferencias de rigidez o de tensión de arrollamiento, indicado en el espaciado entre las capas de aislamiento. PROPIEDADES TERMICAS: Los efectos de la exposición a altas temperaturas a largo plazo sobre importantes propiedades eléctricas y mecánicas del Tipo 410 - 0,25 mm se indican en las Figuras 7,8 y 9. El comportamiento de envejecimiento forma la base para la homologación del papel NOMEX como aislamiento 220°C por Underwriters Laboratorie s (UL), LA Marina de los Estados Unidos, y otras instituciones y son confirmados por más de 25 años de experiencia comercial. Estas curvas también pueden extrapolarse a mayores temperaturas. Las mediciones demuestran, por ejemplo, que el papel NOMEX Tipo 410 mantendrá una resistencia dialéctica 12 kv/mm durante varias horas a 400°C que representa el comportamiento previsto por el trazado Arrhenius. PROPIEDADES MECANICAS: Propiedades mecánicas del papel Tipo 410 se indican en la Tabla 111. Los efectos de las altas temperaturas sobre la resistencia a la fracción y al alargamiento se indican en la Figura 5. Los papeles aramida NOMEX también mantienen buenas propiedades mecánicas a temperaturas muy bajas. Al punto de ebullición del nitrógeno (1-196°C O 77k), la resistencia a la frac ción del papel del Tipo 410 - 0,25 mm excede su valor a temperatura ambiente de un 30 a 60% (en función del sentido) mientras el alargamiento hasta la rotura es mayor del 3% (mejor que la mayoría de los materiales inorgánicos a temperatura ambiente). Esto permite el buen funcionamiento del Tipo 410 en las aplicaciones criogénicas. Electrical Insulation Company S.A. de C.V. Carretera Laredo km. 16.5 Col. Moises Saenz C.P.66604 Apodaca N.L. Mexico E-Mail : [email protected] Tel /Fax: (81) 83-85-38-92 Un Mundo De Aislantes!!! ELECTRICAL INSULATION COMPANY, S.A. DE C.V. Tel.-Fax.- 01(81)83-85-38-92 www.eiccompany.com El agua constituye un plastificante suave para el papel NOMEX. Los efectos de la humedad sobre la resistencia a la fracción y al alargamiento se indican en la Figura 6, igual que el alargamiento, la resistencia al desgarro y la tenacidad del papel Tipo 410 son mejores a mayores contenidos de humedad. Las dimensiones del papel Tipo 410 en estado totalmente seco y expuesto a condiciones con una humedad relativa del 95% aumentaran como máximo un 1% en el sentido de la maquina y un 2% en el sentido transversal (debido a la absorción de humedad). Este hinchamiento es en gran medida reversible al volver a secarse el papel. La velocidad de cambio de dimensiones estará en función, por supuesto, del espesor y de la configuración del papel (por ejemplo, las placas individuales frente a las bobinas fuertemente enrolladas). Las variaciones de humedad ambiental producirán normalmente unos cambios dimensionales menores del 1% Sin embargo, incluso las pequeñas modificaciones de dimensiones, y especialmente si son irregulares, pueden producir o pronunciar la no planicidad ( saco, abridores etc) de la placa, que puede causar problemas en operaciones criticas como el laminado o el crepado. Por consiguiente, el papel NOMEX destinado a las mencionadas aplicaciones deberá mantenerse herméticamente cerrado en su envoltorio protector de polietileno con el objeto de mantener un contenido uniforme de humedad hasta el momento de su utilización. Igual que los demás materiales de aislamiento, el papel aramida NOMEX se erosiona paulatinamente bajo ataque por descargas de corona. La intensidad de corona es función del esfuerzo de tensión que, a su vez depende casi totalmente de parámetros de diseño como el espaciado entre los elementos del circuito, los contornos suaves o agudos, etc. Aunque no se produce el efecto corona durante el funcionamiento normal de los equipos eléctricos debidamente diseñados, cualquier dispositivo puede ser objeto de sobretensiones ocasionales que producen breves descargas de corona. Es importante breves descargas de corona. Es importante que no falle prematuramente el aislamiento bajo estas condiciones. La resistencia a la tensión (el tiempo hasta la rotura bajo ataque corona) del papel NOMEX Tipo 410 es mayor que la de otros aislamientos orgánicos de uso corriente e incluso puede compararse favorablemente con la de algunas composiciones inorgánicas, tal como se indica en la Figura 4 adjunta. Los datos indicados fueron obtenidos en todos los casos en capas sencillas de materiales de 0,25 mm y a temperatura ambiente, con humedad relativa del 50% y una frecuencia de 360 Hz. Los tiempos hasta la rotura a 60 Hz son aproximadamente 6 veces mayores que los indicados típicos y no se recomienda el uso de los mismos con fines de diseño. Pueden facilitarse valores de diseño bajo demanda. La temperatura tiene poco efecto sobre la resistencia dialéctica y la constante dieléctrica, según se indica en la Figura 1. Las variaciones de frecuencia de hasta 10 Hz no tienen efecto significativo alguno sobre la constante dieléctrica del papel de Tipo 410, Los efectos de la temperatura y de la frecuencia sobre el factor de disipación del papel de Tipo 410 -0,25 mm en seco se indican en la figura 2. Electrical Insulation Company S.A. de C.V. Carretera Laredo km. 16.5 Col. Moises Saenz C.P.66604 Apodaca N.L. Mexico E-Mail : [email protected] Tel /Fax: (81) 83-85-38-92 Un Mundo De Aislantes!!! ELECTRICAL INSULATION COMPANY, S.A. DE C.V. Tel.-Fax.- 01(81)83-85-38-92 www.eiccompany.com Los factores de disipación a 630 Hz de papeles mas delgados son esencialmente los mismos que para 0,25 mm a temperaturas de hasta 200°C. A temperaturas y frecuencias mayores, los papeles de mayor espesor presentan factores de disipación algo mas altos que los que se indican para 0,25 mm. Las resistividades superficiales y volumétricas del papel de Tipo 410 - 0,25 mm en seco se indican en la Figura 3 en función de la temperatura. Los valores correspondientes de otros espesores del Tipo 410 son muy similares. Los efectos relativamente leves de la humedad sobre las propiedades eléctricas del Tipo 410 - 0,25 mm se indican en la Tabla 11. Electrical Insulation Company S.A. de C.V. Carretera Laredo km. 16.5 Col. Moises Saenz C.P.66604 Apodaca N.L. Mexico E-Mail : [email protected] Tel /Fax: (81) 83-85-38-92 Un Mundo De Aislantes!!!