caracterizaci´on del envejecimiento de los aislantes en m´aquinas ...

4. Mecanismos de envejecimiento 15
de carga en el diseño de sistemas de aislamiento, considerando que éste se comportará de
forma ideal y la carga sólo estará presente en los electrodos.
Sin embargo, se ha observado que la acumulación de carga es un fenómeno que
ocurre típicamente en materiales sometidos a campos eléctricos elevados [13] [14].
Esta acumulación de carga puede hacer que aumente el esfuerzo eléctrico al que están
sometidos los materiales poliméricos, acelerando su envejecimiento.
Las cargas espaciales pueden aparecer en un aislamiento debido a varios factores:
Inyección de carga desde los electrodos.
Disociación o ionización de moléculas del material.
Contaminación del ambiente.
Los electrodos pueden introducir tanto carga negativa (electrones) como carga
positiva (huecos). Este proceso depende de varias condiciones: material de los
electrodos, defectos superficiales, impurezas, etc.
La carga espacial se puede clasificar según sea su signo en relación con el signo del
electrodo más cercano [15]. Así, si éstos coinciden se habla de homocarga, que se suele
generar por inyección de carga. En ese caso, se reduce el campo eléctrico local cerca del
electrodo, pero aumenta en el interior del material. Si la carga tiene el signo contrario al
electrodo más cercano, se habla de heterocarga. Ésta se suele generar por la disociación
de iones que se produce al aplicar un campo eléctrico a un material. Estos iones se
desplazan hasta el electrodo opuesto, por atracción, donde pueden quedar atrapados.
Como consecuencia, aumenta el campo cerca de los electrodos, disminuyendo en el
interior del material. En la Figura 4.1 se muestra un esquema de la diferencia entre los
dos tipos de carga espacial.
Medida de la distribución de la carga espacial
Existen diversos métodos para la medida de la distribución de la carga espacial en
dieléctricos, destacando los métodos acústicos y los métodos ópticos [15].
Los métodos de medida acústica de distribución de carga espacial en materiales
aislantes sólidos se basan en la propagación de una onda acústica a través del material.
Los principales son el PEA (Pulsed Electroacustic, o electroacústica pulsada) y el PWP
(Pressure Wave Propagation, o propagación de la onda de presión). En la actualidad
existen equipos comerciales que utilizan ambos.
Los métodos ópticos se basan en la aparición de birrefringencia por el efecto