Cuando se habla de aislamiento la primera pregunta que parece surgir es la resistencia a la temperatura. Esta es una de las características que debe abordarse junto con la clasificación de temperatura, además, el voltaje junto con la resistencia mecánica también juegan un papel muy importante a la hora de seleccionar el tipo de aislamiento.
Clasificaciones de temperatura:
En la industria de aparatos eléctricos, existe una clasificación estándar de temperatura, establecida por la Asociación Nacional de Fabricantes Eléctricos (NEMA). Tal como se ve en la tabla en el extremo superior está el aislamiento de Clase A. Esta clase de aislamiento tiene una clasificación de 105°C, un aumento promedio de la temperatura del devanado de 55°C, un aumento de la temperatura del punto caliente de 65°C y una temperatura máxima del devanado de 105°C, que se remonta a la clasificación de aislamiento de 105°C. Las clases de temperatura en orden ascendente incluyen Clase B a 130°C, Clase F a 155°C, Clase H a 180°C, Clase N a 200°C y Clase R a 220°C. Cada una de estas clasificaciones tiene diferentes materiales de aislamiento que funcionan mejor para cumplir con la clase de aislamiento deseada.
| Clasificación de aislamiento | Clase de aislamiento | Aumento medio de la temperatura del bobinado | Aumento de la temperatura del punto caliente | Temperatura máxima de bobinado |
| Clase 105 | A | 55°C | 65°C | 105°C |
| Clase 130 | B | 80°C | 110°C | 150°C |
| Clase 155 | F | 115°C | 145°C | 180°C |
| Clase 180 | H | 130°C | 160°C | 200°C |
| Clase 200 | N | 150°C | 180°C | 220°C |
| Clase 220 | R | 170°C | 200°C | 220°C |
Voltaje:
Una vez seleccionada la temperatura con la que se va a trabajar, se debe tener en cuenta la característica más importante que es el voltaje. Aquí, se comienzan a separar las opciones de aislamiento y a priorizar las opciones disponibles para su aplicación particular. Casi todo el mundo entiende que 125 voltios es el estándar residencial de voltaje para su hogar, y la mayoría sabe que 220 voltios es el voltaje de muchas secadoras domésticas. Estos son solo dos de los muchos voltajes diferentes que se utilizan en la industria de aparatos eléctricos. Algunos de los voltajes primarios utilizados en máquinas de aparatos eléctricos son 12v, 24v, 125v, 208v, 220v, 460v, 575v, 950v, 2300v, 4160v, 7.5kv y 13.8kv. Al momento de seleccionar los requisitos de voltaje, las opciones de aislamiento comienzan a disminuir.
Fuerza mecánica:
Luego de haber seleccionado la temperatura y el voltaje, es momento de elegir la resistencia mecánica. Esto es principalmente importante en los productos de cinta y aislamiento flexible; por ejemplo, el aislamiento flexible se utiliza en motores eléctricos para aislar el núcleo del estator metálico del alambre magnético. Si la corriente en el cable magnético superara la resistencia del aislamiento flexible, o si el aislamiento permitiera que el cable magnético tocara el núcleo metálico, el motor se conectaría a tierra y fallaría.
La resistencia mecánica es muy crítica para la inserción del producto, así como para resistir la abrasión. Todos los productos también tendrán diferentes técnicas que deben utilizarse al cortarlos o fabricarlos para que quepan en el aparato eléctrico que se está construyendo o reparando. Tal es así que algunos productos aumentarán su costo debido al costo de fabricación.
Otro producto que se utiliza para aislar una unidad de aparato eléctrico es la resina o el barniz; este no es el barniz que protege el acabado de los muebles del hogar. Estos barnices y resinas están diseñados específicamente para cumplir con la clase de aislamiento correspondiente y ayudar a proteger, unir y aislar el cable magnético, el aislamiento flexible y el sistema de aislamiento de cinta. La selección de este componente de aislamiento primario es bastante importante porque está vinculado a los otros materiales de aislamiento que se consideran compatibles con el sistema de aislamiento.
Además, el aparato eléctrico normalmente tendrá la clasificación de clase de aislamiento en ese sistema. Como dicta la lógica, es de esperar que si todos los productos de clase H se utilizan en un aparato eléctrico, la unidad debe tener una clasificación de clase H. Sin embargo, este no es siempre el caso. En algunos casos, los productos de aislamiento únicos e íntimos utilizados en el sistema total podrían disminuir y, a veces, aumentar la clasificación de clase debido a la forma en que pueden comportarse juntos dentro de una prueba de tubo de sellado.
Cada aparato debe probarse en un sistema UL o IEEE completo para confirmar verdaderamente que el aparato cumple con una clasificación específica. Hay varios sistemas UL disponibles de los fabricantes de barnices y aislamientos flexibles. Dentro de esa clasificación UL, un argumento entre la industria de motores eléctricos es si el cable conductor para las conexiones cuenta en el sistema. Actualmente, el cable conductor no se considera parte del aislamiento dentro del motor. Al no estar incluido en el aislamiento del motor, el cable conductor puede tener una clasificación de temperatura más baja que el aislamiento dentro del motor y no reducirá la clasificación de temperatura general. Este es y continúa siendo un punto de discusión para muchos fabricantes y reconstructores.
Las decisiones sobre la clase de temperatura, el voltaje y la resistencia mecánica son las características principales a tener en cuenta para seleccionar el mejor aislamiento para la construcción, pero hay otras decisiones que debe tomar que son más específicas para las necesidades de aislamiento de su aplicación. Estos incluyen (pero no se limitan) a: dieléctricos, temperatura del aire ambiente, absorción de humedad (humedad), peso físico, disponibilidad de tamaño físico, resistencia a la corona y muchos más.
Una vez realizada esa parte, es hora de contactar a un experto distribuidor de aislamientos calificado y brindarle detalles adicionales de su aplicación. Estos expertos son muy buenos para reconocer y seleccionar los mejores productos para satisfacer las necesidades de su aplicación.
Este artículo fue escrito por Jimmy Walker de EIS, Grupo de especialidades eléctricas de Motion Industries, Atlanta, GA. Artículo original: https://www.techbriefs.com/component/content/article/tb/pub/features/technology-leaders/33919
