Introducción: Grados de Protección IP

¿Qué son las normas IP?

Cuando se habla del grado de protección IP, se hace referencia a la norma IEC 60529 “Degrees of
Protection”, desarrollada y establecida por la International Electrotechnical Commission (IEC) o
Comisión Electrotécnica Internacional, en español.

La norma indica los niveles de protección, con los que debe cumplir la cubierta o contenedor de los
equipos y herramientas eléctricas o electrónicas. La protección a la que se refiere la norma es la que
evita que materiales sólidos y líquidos ingresen al interior del equipo o herramienta, causando algún
daño. Las siglas IP corresponden al vocablo inglés “Ingress Protection”, es decir, protección de
ingreso.

Codificación del grado de protección:

La norma ha establecido una combinación de letras y números, para indicar el grado de protección
con el que cuenta un equipo.

Esto, con la idea de facilitar la interpretación de dicha información, en cada uno de las herramientas o equipos.

Tomaremos como ejemplo el grado de protección IP67:
Las siglas “IP”, como ya lo mencionamos indican “Ingress Protection”.
El primer número, determina el nivel de protección contra elementos sólidos. En este caso
el “6”, señala que: “El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia”.

El segundo número, indica el nivel de protección contra elementos líquidos, generalmente
agua. En el ejemplo el “7”, significa que: “El objeto debe resistir la inmersión completa a 1
metro durante 30 minutos”.

Mientras el grado de protección IP sea mayor, más protección tendrá el equipo.
En las siguientes tablas se muestran los posibles valores para el primer y segundo número, y su
significado.

Los motores son generalmente definidos por parámetros como la potencia, el rango de velocidad, la frecuencia de alimentación, voltaje, etc.

Sin embargo, hay que destacar un parámetro que no solemos considerar de manera inmediata pero que tiene una gran importancia: el rango de temperatura de funcionamiento. 

Este rango está directamente relacionado con el calor producido durante la operación, el cual a su vez está relacionado con la capacidad de potencia del motor.

¿Qué es el aislamiento del motor?

El motor de inducción consta de un diseño relativamente simple y es por ello que su vida útil depende generalmente de la vida útil del aislamiento del devanado. 

El aislamiento es un material con capacidades de conducción pobres o, en otras palabras, un material no conductor de electricidad cuyo papel principal es el de permitir el rendimiento térmico y eléctrico óptimo, el cual a su vez permite que el motor tenga una vida útil prolongada.

Los motores pueden clasificarse de acuerdo al sistema de aislamiento que poseen, siempre tomando en consideración la temperatura o su nivel de tensión.

Clasificación de los aislamiento del motor

Los distintos tipos de aislamiento se clasifican en: ( TABLA DE TEMPERATURAS)

– Aislamiento clase Y = Temperatura máxima admisible de 90°C.
– Aislamiento clase A = Temperatura máxima admisible de 105°C.
– Aislamiento clase E = Temperatura máxima admisible de 120°C.
– Aislamiento clase B = Temperatura máxima admisible de 130°C.
– Aislamiento clase F = Temperatura máxima admisible de 155°C.
– Aislamiento clase H = Temperatura máxima admisible de 180°C.
– Aislamiento clase C = Temperatura máxima admisible de más de 180°C.

Siendo los más usados en motores las clases B, F y H.

El siguiente gráfico muestra las temperaturas por clase:

Partiendo de la temperatura ambiente, la cual se define de forma estándar en 40°C, vemos que cada clase tiene una temperatura de aumento permitida distinta que varía entre 80°C y 125°C

Aunado a la temperatura de aumento permitida, cada clase tiene cierto margen de tolerancia, el cual varía desde 10°C hasta 15°C, en el cual puede incrementarse la temperatura.

Algunos motores están diseñados para que su incremento de temperatura, adicional a la temperatura ambiente, sea de 80°C, dejando así un margen de seguridad de 25°C, más otros 10°C adicionales utilizando equipo de censado.

Denominación de la clase de aislamiento en los bobinados de los motores
eléctricos:

Los materiales aislantes son clasificados principalmente de acuerdo con su límite térmico. La
performance de su aislamiento depende de su temperatura de operación. Mientras más alta es la
temperatura, más alto será el rango de su degradación térmica, por lo tanto, más baja será su vida
útil.

Si se espera una vida de aislamiento larga razonable, su temperatura de operación de ser mantenida
baja. Entonces es necesario determinar los límites de temperatura para el aislamiento, que
asegurará la operación segura a través de la duración de la vida útil del equipo.

Entonces los materiales aislantes se agrupan en diferentes clases: Y, A, B y C con temperaturas límite
de 90°C, 105°C y 130°C para las tres primeras clases y sin límite para la clase C.

Las clases Y y A cubren varios materiales orgánicos con y sin impregnación respectivamente.
Mientras que las clases B y C cubren materiales inorgánicos, respectivamente con y sin aglutinante.
En esta clasificación los materiales no-impregnados, que absorben humedad de la clase Y no son
generalmente usados para el aislamiento de motores eléctricos, ya que absorben humedad
fácilmente y su calidad se degrada rápidamente.

Los materiales de la clase C, son por lo general quebradizos, así que tampoco son aptos para motores. Los materiales de la clase A y B han sido usados por largo tiempo para aislar bobinados de motores. En épocas recientes se están usando más los aislamientos de la clase F y H ya que son de materiales más modernos y que resisten mayores temperaturas.

Los bobinados de las maquinas se pueden construir con diversos aislamientos que son definidos por
la temperatura máxima que pueden aguantar sin deteriorarse, por tanto, en la placa de
características viene indicado mediante una letra y su significado es: Ver (TABLA DE TEMPERATURAS) mas arriba.

Influencia de la altitud sobre el nivel del mar con la temperatura admisibleen el motor:

La temperatura máxima admitida normalmente en los motores es de 40°C, la altitud limita el valor
máximo admitida por los motores en función de la siguiente tabla:
– De 0 hasta 1.000 m.s.n.m. = 40°C
– De 1.000 hasta 2.000 m.s.n.m. = 35°C
– De 2.000 hasta 3.000 m.s.n.m. = 30°C

Más sobre : MOTORES ELÉCTRICOS

Fuentes y referencias: IEC 60529