Vida térmica y clasificación térmica de aislaciones eléctricas

Fundamento

El método se apoya en que la degradación de un aislante orgánico sigue una cinética de tipo Arrhenius, de modo que se puede acelerar subiendo la temperatura y extrapolar hacia abajo. Se preparan lotes de probetas —en alambres esmaltados, pares retorcidos— y se los envejece en estufas a tres o más temperaturas elevadas y distintas; a intervalos regulares se retiran probetas de cada lote y se las somete al criterio de falla, que en los alambres es la perforación a una tensión definida. Para cada temperatura se determina el tiempo en que falla la mitad de las probetas, y esos pares de tiempo y temperatura se vuelcan en un gráfico de logaritmo del tiempo contra la inversa de la temperatura absoluta, donde deben alinearse; la recta ajustada se extrapola hasta el tiempo de referencia de veinte mil horas, y la temperatura correspondiente es el índice de temperatura, que define la clase térmica del material. La norma establece cómo elegir las temperaturas de envejecimiento, cuántas probetas por punto, cómo evaluar la bondad del ajuste y cómo informar el resultado con su intervalo de confianza. El mismo enfoque, aplicado a sistemas completos de aislación y no a materiales sueltos, es lo que clasifica térmicamente a un motor.

Matriz (en qué muestra)

Alambres esmaltados de todas las clases térmicas; sistemas de aislación de motores y de transformadores; barnices de impregnación y materiales aislantes; productos en homologación de clase térmica; formulaciones en desarrollo

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Estufas de envejecimiento con control de temperatura estrecho y renovación de aire, una por temperatura; fuente de ensayo de rigidez dieléctrica; dispositivo de preparación de pares retorcidos; registradores de temperatura; software de ajuste y de análisis estadístico.

Reactivos¿Dónde lo compro?

No aplica; se emplean materiales de referencia de clase térmica conocida.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Lotes de probetas por temperatura; planillas de retiro y de falla por intervalo; registros continuos de temperatura de cada estufa.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Probetas, que se destruyen; energía, que es alta por la duración del ensayo.

Unidad

s · tiempo hasta la falla del 50 % de las probetas por temperatura (h) · índice de temperatura extrapolado a 20.000 h y clase térmica asignada · pendiente de la recta de Arrhenius y energía de activación aparente · bondad del ajuste e intervalo de confianza del índice · criterio de falla empleado y temperaturas de envejecimiento

Rango de referencia

Las clases térmicas comerciales están escalonadas cada veinte o veinticinco grados, y la regla práctica que subyace es que la vida se reduce a la mitad por cada diez grados de aumento: un motor que trabaja diez grados por encima de su clase dura la mitad, y eso explica la mayoría de las quemaduras de bobinados

Norma que lo exige

Las especificaciones de alambres para bobinas electromagnéticas y de materiales aislantes, que declaran la clase térmica obtenida por este método; las normas de máquinas eléctricas rotativas y de transformadores, que definen las elevaciones de temperatura admisibles por clase; los requisitos de homologación de productos y de sistemas de aislación; las normas de acreditación del laboratorionorma argentina

Norma que describe la técnica

IRAM 2383, que fija el método de ensayo de la vida térmica de alambres esmaltados para bobinados; IRAM 2180, sobre la evaluación y clasificación térmica de las aislaciones eléctricas; IRAM-NM 60851-6, sobre las propiedades térmicas de los alambres para bobinas electromagnéticas; IRAM 2012, sobre la verificación de las características mecánicas del aislante de conductores eléctricosnorma argentina

Edición y vigencia de la norma

IRAM 2383:1984; IRAM 2180:1993; IRAM-NM 60851-6:2008; IRAM 2012:1956

Volumen de muestra

Destructivo. Decenas de probetas por temperatura; el ensayo dura de meses a un año

Conservación y transporte

Las estufas se verifican y se registran en temperatura de manera continua durante todo el ensayo, porque una desviación de unos grados durante semanas corre un punto entero de la recta y el índice extrapolado sale mal sin que nada lo señale. Los retiros se hacen en los intervalos programados y se documentan. La linealidad del gráfico de Arrhenius se verifica: si los puntos no se alinean, el mecanismo de degradación cambió con la temperatura y la extrapolación no es válida.

Límite de detección típico

No aplica: se determinan tiempos hasta la falla y una temperatura extrapolada

Incertidumbre típica

De algunos grados en el índice de temperatura; se informa con su intervalo de confianza

Área

Electrotecnia; Materiales/industrial; Metrología y calibración

Fecha de última actualización: 11/9/2026