Calculadora de resistência de isolamento: correção pela temperatura, PI e DAR

O que faz esta calculadora

Pega nas leituras de um megóhmetro e devolve quatro coisas: a resistência levada à temperatura de referência, o índice de polarização, a relação de absorção dielétrica e a comparação com o mínimo recomendado pela IEEE Std 43. O cálculo corre no seu navegador; nenhuma medição é enviada para qualquer servidor.

A correção pela temperatura

A condução num isolamento é um fenómeno termicamente ativado: a resistência baixa quando aquece. A regra prática da IEEE 43 é que se divide aproximadamente por dois em cada 10 °C, de onde sai o fator

Kt = 2^((T − Tref) / 10)

e a resistência corrigida R(Tref) = R(T) × Kt.

T é a temperatura do isolamento — não a do ar nem a da superfície da carcaça — e Tref a de referência. A IEEE 43 trabalha com 40 °C. Em transformadores e cabos é habitual referir as medições a 20 °C; o importante não é qual se escolhe, mas usar sempre a mesma para poder comparar com o histórico.

A regra do fator 2 é uma aproximação. Em isolamentos muito secos e em máquinas grandes o coeficiente real pode afastar-se bastante dela; quando o fabricante publica a sua própria curva de correção, é essa que manda.

Índice de polarização e DAR

Ao aplicar a tensão contínua circulam três correntes: a de carga capacitiva, que desaparece em segundos; a de absorção dielétrica, que decai em minutos; e a de fuga, que é constante. Um isolamento seco e limpo deixa que as duas primeiras se extingam, pelo que a resistência medida sobe com o tempo. Um isolamento húmido ou contaminado é dominado pela corrente de fuga e a leitura quase não se move — ou baixa.

• DAR = R(60 s) / R(30 s). Verificação rápida: abaixo de 1,25 o resultado é suspeito, acima de 1,6 é bom.
• PI = R(10 min) / R(1 min). É a medida de referência: a IEEE 43 pede 2 ou mais para classe térmica B e superiores.

Mínimos recomendados pela IEEE 43

A calculadora compara a resistência corrigida a 1 minuto com o mínimo do enrolamento:

São mínimos para pôr em serviço, não objetivos de qualidade: um enrolamento são costuma estar bem acima.

Exemplo resolvido

Motor de 6,6 kV, bobinas pré-formadas de 1998. Com o isolamento a 18 °C medem-se 2,4 GΩ a 1 minuto e 6,0 GΩ a 10 minutos.

• Kt = 2^((18 − 40)/10) = 2^(−2,2) = 0,218
• R(40 °C) = 2.400 MΩ × 0,218 = 523 MΩ — muito acima dos 100 MΩ exigidos
• PI = 6.000 / 2.400 = 2,5 — isolamento seco

A leitura sem correção, 2,4 GΩ, teria parecido ainda melhor do que é: quase cinco vezes o valor comparável com o histórico da máquina.

O que esta calculadora não faz

Não substitui o critério de quem faz o ensaio. Não considera a humidade ambiente nem a sujidade superficial, que podem falsear a medição se não se usar o anel de guarda; não distingue um defeito localizado de uma degradação geral; e não diz se a tensão de ensaio aplicada era a adequada para aquele enrolamento, apenas sugere a gama que a IEEE 43 indica. Uma resistência alta também não exclui defeitos que só aparecem em tensão alternada: para isso existem o fator de potência, o tan δ e as descargas parciais.

Com que se mede

A medição faz-se com um medidor de resistência de isolamento capaz de manter a tensão de ensaio estável durante os dez minutos do PI e de registar a curva. Para o diagnóstico em tensão alternada, os detetores de descargas parciais completam o que o ensaio em contínua não vê.