Los métodos de envejecimiento térmico acelerado buscan simular rápidamente las condiciones en las que el aislamiento del alambre esmaltado se degrada. Estos métodos buscan “envejecer” el aislamiento a un ritmo mucho más rápido que el de una aplicación real. Existen varios estándares por ASTM, NEMA, UL e IEEE para métodos de envejecimiento, técnicas de medición y análisis estadístico. Estos estándares se establecieron para evaluar la calidad de los aislamientos en máquinas eléctricas industriales.
Sin embargo, estos métodos presentan algunas deficiencias y limitaciones, ya que no cubren todas las condiciones operativas, como ciclos térmicos, tensiones eléctricas, entrada de agua, exposición química, exposición a la humedad, vibraciones y tensiones mecánicas. Cuando se combinan las diferentes tensiones en el envejecimiento acelerado, esto no permite determinar el impacto de cada tensión individual. Por otro lado, el proceso de envejecimiento de un sistema de aislamiento no se puede representar con precisión mediante una ecuación simple debido a la gran cantidad de variables contenidas en un proceso de degradación.
Estas cuestiones parecerían indicar que no existe ningún método de medición no destructivo que dé una estimación confiable de la vida útil de un determinando aislamiento eléctrico. No obstante, las ecuaciones simplificadas, las estadísticas y las reglas generales se utilizan a menudo en la industria a pesar de su inexactitud, ya que generalmente no es factible tener en cuenta los aspectos específicos de la aplicación final.
El método de prueba estándar de resistencia térmica permite comparar las características de temperatura / tiempo para alambre esmaltado redondo aislado para diferentes clases térmicas. Normalmente se usa un gráfico de Arrhenius de vida útil frente a temperatura, con un tiempo de resistencia estimado para una temperatura especificada de 20.000 horas.
La prueba de choque térmico mide la capacidad de resistencia al agrietamiento de un aislamiento delgado en el alambre magnético después de un esfuerzo físico y después de un cambio rápido de temperatura. La capacidad de choque térmico será al menos 20ºC más alta que la temperatura de clase térmica del tipo de aislamiento de alambre.
En las pruebas térmicas se aumenta la temperatura de la muestra a probar por encima de su temperatura nominal de funcionamiento. Para ello, se calientan dentro de hornos térmicos, otra opción es crear calor pasando a través de altas corrientes eléctricas con respecto al área de la sección transversal del alambre, este método es conocido como calentamiento Joule. La temperatura elevada es la que provoca la degradación acelerada del aislamiento.
Otro punto a tener en cuenta es el efecto sobre el material conductor. El cobre es el material conductor más comúnmente empleado y su tasa de oxidación depende de la pureza del conductor, la temperatura y la permeabilidad al oxígeno del barniz y el esmalte. En este sentido, las temperaturas superiores a 200ºC tienen un efecto severo sobre los procesos de oxidación química. Esto reduce el área de la sección transversal y aumenta la resistencia de un conductor. También conduce a un aumento en la generación de calor que a su vez acelera aún más el proceso de oxidación.
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