Experimental assessment of the dielectric strength of transformer oil through a low-cost prototype

Justo F. Montiel Hernández; Cynthia B. Calva Solís; Mario O. Ordaz Oliver; Evelin Gutiérrez Moreno; María A. Espejel Rivera; Jesús P. Ordaz Oliver

doi:10.29057/escs.v12iEspecial2.16132

Autores/as

Justo F. Montiel Hernández Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Escuela Superior de Ciudad Sahagún | Ciudad Sahagún-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0001-6890-6069
Cynthia B. Calva Solís Tecnológico Nacional de México |Instituto Tecnológico de Pachuca | Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica | Pachuca de Soto-Hidalgo | México https://orcid.org/0009-0003-3840-6612
Mario O. Ordaz Oliver Tecnológico Nacional de México |Instituto Tecnológico de Pachuca | Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica | Pachuca de Soto-Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-9302-0988
Evelin Gutiérrez Moreno Universidad Politécnica de Pachuca | Ingeniería Mecatrónica | Pachuca de Soto -Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0001-7610-9318
María A. Espejel Rivera Tecnológico Nacional de México | Instituto Tecnológico de Pachuca | Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica | Pachuca de Soto -Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-2565-8250
Jesús P. Ordaz Oliver Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo | Centro de Investigación en tecnologías de la información y Sistemas | Pachuca de Soto -Hidalgo | México https://orcid.org/0000-0002-5055-2183

DOI:

https://doi.org/10.29057/escs.v12iEspecial2.16132

Palabras clave:

Aislamiento eléctrico, Tensión de ruptura, Diagnóstico preventivo, Mantenimiento predictivo, Degradación dieléctrica

Resumen

En este trabajo se reporta el desarrollo y validación de un prototipo de bajo costo, que está basado en Arduino UNO, y permite la evaluación de la rigidez dieléctrica de aceite de transformador. El prototipo desarrollado integra un circuito elevador de tensión, una bobina de encendido DIS (Direct Ignition System) como transformador de alta tensión y un divisor resistivo de alta impedancia, el cual permite realizar la lectura de voltaje de manera segura mediante el Arduino UNO para desplegarlos en una pantalla LCD. Se realizaron ensayos con 10 muestras y separaciones entre electrodos en el rango 0.5–2.5 mm; el valor de ruptura más representativo fue 29.5 kV a 2.36 mm. El prototipo ofrece una alternativa accesible para el monitoreo de la condición del aceite en laboratorios universitario y estaciones de mantenimiento, aunque su precisión dependerá de la estabilidad del elevador de tensión y de la correcta elección de resistencias y materiales para aplicaciones de alto voltaje. Se discuten limitaciones, seguridad y mejoras propuestas (calibración frente a equipos comerciales, adquisición automática y sensores ambientales).

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