El sistema de aislamiento eléctrico de los cables utilizados en generadores , motores eléctricos , transformadores y otros componentes eléctricos bobinados se divide en diferentes clases según la temperatura y el aumento de temperatura. El sistema de aislamiento eléctrico a veces se denomina clase de aislamiento o clasificación térmica . Las diferentes clases están definidas por las normas NEMA , [1] Underwriters Laboratories (UL), [2] e IEC .
Para aparatos completamente operados eléctricamente, el "sistema de aislamiento" es el diseño general del aislamiento eléctrico de los componentes energizados para asegurar el correcto funcionamiento del dispositivo y la protección del usuario contra descargas eléctricas .
La temperatura máxima de funcionamiento en el punto caliente se alcanza sumando la temperatura ambiente nominal de la máquina (a menudo 40 °C), un aumento de temperatura y un margen de 10 °C para el punto caliente. Las máquinas eléctricas suelen diseñarse con una temperatura media inferior a la temperatura nominal del punto caliente para permitir una vida útil aceptable. El aislamiento no falla de repente si se alcanza la temperatura del punto caliente, pero la vida útil disminuye rápidamente; una regla general es reducir la vida útil a la mitad por cada 10 °C de aumento de temperatura.
Las ediciones anteriores de las normas enumeraban los materiales que se debían utilizar para las distintas clases de temperatura. Las ediciones modernas de las normas son prescriptivas y solo indican que el sistema de aislamiento debe proporcionar una vida útil aceptable en el aumento de temperatura especificado.
En máquinas grandes, se pueden utilizar diferentes sistemas según el aumento de temperatura previsto en la máquina; por ejemplo, en grandes generadores hidroeléctricos , los devanados del estator pueden ser de clase B, pero el devanado del rotor, más difícil de enfriar, puede ser de clase F.
En las normas IEC, el sistema de aislamiento es una clasificación basada en el nivel de protección contra descargas eléctricas que se le otorga al usuario. El aislamiento funcional es el que se requiere para evitar cortocircuitos dentro del equipo. El aislamiento básico es cualquier material que se agrega para proteger al usuario del contacto accidental con partes energizadas. El aislamiento complementario está clasificado para soportar 1500 voltios de CA. El aislamiento doble es un concepto de diseño en el que la falla de un sistema de aislamiento no expondrá al usuario a un peligro de descarga eléctrica debido a la presencia de una segunda capa independiente de aislamiento. El aislamiento reforzado es un sistema de aislamiento complementario que es lo suficientemente fuerte como para funcionar de manera efectiva como si estuviera presente un sistema de aislamiento doble. La selección del sistema de aislamiento se coordina con la elección de la clase de aparato . [7]