Una de las comprobaciones más habituales en los trabajos de mantenimiento es la comprobación del estado del aislamiento de los equipos. En esta entrada veremos que es el aislamiento y como se comprueba en equipos de alta tensión
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Introducción al aislamiento eléctrico
Cualquier equipo eléctrico debe estar aislado entre si y contra tierra. Esta característica de los equipos eléctricos nos asegura que la corriente eléctrica circulará de forma controlada y segura por los elementos que componen la instalación.
Los elementos que aseguran el aislamiento de los equipos eléctricos se van degradando por diversos motivos como pueden ser la humedad ambiente, daños mecánicos, contaminación…
El aislante es una sustancia cuya conductividad eléctrica es tan baja que el paso de la corriente a través de ella es despreciable. A pesar de que es despreciable siempre habrá una pequeña circulación de corriente que con su medida seremos capaces de ver el estado general del aislamiento. Este ensayo es el más elemental de los que se pueden realizar a día de hoy.
Con la medida de aislamiento de un transformador veremos el estado de todos los elementos en conjunto que lo componen (bornes, pasatapas, bobinado, cambiador de tomas…)
Debemos tener en cuenta que el aislamiento en general decrece,
- Cuánto mayor es el tamaño del transformador.
- En el caso de que midamos los cables de alimentación en conjunto, cuánto más largos sean estos.
- A mayor temperatura del transformador, esto es muy importante ya que si realizamos la medida del transformador cuándo lleva varios días fuera de servicio nos dará un valor inferior si realizamos la medida con el transformador recién desconectado y con una temperatura superior.
- A tensiones nominales superior de máquina como consecuencia de una mayor grosor en los aislantes utilizados.
- Si durante la realización de la medida de aislamiento esta va aumentando con el paso del tiempo esto nos indicará un buen estado del aislamiento.
R20ºC = Rmedida . K
El factor K, para los transformadores en baño de aceite (temperatura del aceite muy similar a la de los devanados) toma los valores indicados en la siguiente figura,
| Temperatura del Aceite (ºC) | Factor de Corrección (K) a 20ºC |
|---|---|
| 0ºC | 0.25 |
| 10ºC | 0.50 |
| 20ºC | 1.00 (Referencia) |
| 30ºC | 2.00 |
| 40ºC | 4.00 |
| 50ºC | 8.00 |
| 60ºC | 16.00 |
En el caso de que el transformador sea seco utilizaremos la siguiente fórmula pero el factor de corrección será a 40ºC,
R40ºC = Rmedida . K
En la siguiente tabla podemos obtener el factor de correción a 40ºC para transformadores de aislamiento seco,
Las tensiones para realizar la comprobación irán en función de la tensión nominal del equipo, en la tabla que hay a continuación tenéis las referencias necesarias,
| Tensión Nominal del Bobinado (V) | Tensión de Ensayo DC (V) | Aplicación Típica |
|---|---|---|
| < 1.000 V | 500 V | Motores BT, Secundarios de Trafos (400V). |
| 1.000 V - 2.500 V | 500 V - 1.000 V | Motores de Media Tensión (pequeños). |
| 2.501 V - 5.000 V | 1.000 V - 2.500 V | Motores de 3.3 kV y 4.16 kV. |
| 5.001 V - 12.000 V | 2.500 V - 5.000 V | Primarios de Trafos de Distribución (6kV, 10kV, 11kV). |
| > 12.000 V | 5.000 V - 10.000 V | Alta Tensión (13.2kV, 20kV, 30kV). |
A continuación os dejo el esquema de conexionado típico de una medida de aislamiento entre los devanados de Alta Tensión contra los de Baja tensión,
Ahora mismo ya solo nos queda ver que valores de referencia podemos tomar para ver si nuestro aislamiento lo podemos considerar normal, siempre y cuándo no tengamos una tendencia que nos aportará mucha más información.
En general el valor de aislamiento como mínimo deber ser de 1000 ohmios por voltio. Esto quiere decir que si estamos midiendo el aislamiento de un transformador de 25.000 Voltios, el aislamiento mínimo debería ser de 25 Megohms.
📊 Más allá de la Resistencia: Índice de Polarización (IP) y DAR
Un error grave en mantenimiento es mirar solo el valor instantáneo (ej: "Da 500 MΩ, está bien"). Falso. Un aislamiento sucio o carbonizado puede dar una resistencia alta si está muy seco, pero fallará en cuanto haya humedad.
Para saber el estado real de envejecimiento del aislamiento, la norma IEEE 43-2013 exige dos pruebas de relación que eliminan el efecto de la temperatura:
1. DAR (Relación de Absorción Dieléctrica)
Se usa para diagnósticos rápidos (60 segundos).
DAR = R (60 seg) / R (30 seg)
2. IP (Índice de Polarización)
La prueba reina. Obligatoria en máquinas grandes y Alta Tensión.
IP = R (10 min) / R (1 min)
¿Cómo interpretar los resultados? (Clase F)
| Condición del Aislamiento | Valor IP (10m/1m) | Acción Recomendada |
|---|---|---|
| ⚠️ PELIGROSO | < 1.0 | Parada inmediata. Limpieza y secado en horno. |
| Cuestionable | 1.0 - 2.0 | Programar mantenimiento. Vigilar tendencia. |
| ✅ BUENO | 2.0 - 4.0 | Operación normal. |
| 💎 EXCELENTE | > 4.0 | Aislamiento nuevo o muy seco (ojo, si es muy alto revisar si el aislamiento es quebradizo). |
💡 Consejo PRO para Jefes de Mantenimiento (GMAO)
No permitas que en tus Órdenes de Trabajo pongan simplemente "Revisado OK". Eso es tirar dinero.
Obliga a registrar el valor IP exacto en tu software de mantenimiento (GMAO). Un transformador puede dar "Bueno" hoy con un IP de 3.5, y el año que viene dar "Bueno" con 2.1. ¡Ha caído un 40%! Si solo registras "OK", no verás el fallo inminente hasta que explote.
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⚡ Medidores de Aislamiento: Realidad vs Presupuesto
Seamos claros: En una refinería o una gran subestación eléctrica es obligatorio usar equipos de gama alta (Megger/Fluke) que cuestan miles de euros. Pero, ¿qué pasa en el mantenimiento diario de un hotel, oficinas o una comunidad de vecinos?
Para detectar una derivación en una bomba de piscina, un compresor de aire acondicionado o un cuadro secundario, no necesitas gastar 1.000€. Necesitas un equipo que inyecte 500V/1000V y sea robusto.
UNI-T UT501A (El "Todoterreno")
La opción perfecta para llevar en la maleta sin miedo a golpes.
- ✅ Tensiones: 100V / 250V / 500V / 1000V (Cubre todo BT).
- ✅ Rango: Hasta 5.5 GΩ (Suficiente para motores y cableado).
- ✅ Precio: Muy asequible (menos de 100€).
*Ideal para: Bombas de agua, cuadros de planta, motores de fan-coil.*
Fluke 1507 (La Referencia)
Si tu empresa exige certificación y presupuesto alto.
- 🔹 Automático: Calcula el DAR y el IP solo.
- 🔹 Sonda remota: Muy cómoda para cuadros difíciles.
- 🔹 Calidad: Durabilidad extrema.
💡 Truco de Taller: Si compras el modelo económico (UNI-T), este no calcula el Índice de Polarización (IP) automáticamente. No pasa nada. Usa el cronómetro de tu móvil: toma la medida al minuto 1 y al minuto 10, y haz la división manual. El resultado es igual de válido.
📉 No sirve de nada medir si no registras la tendencia
El Índice de Polarización (IP) es un valor comparativo. Necesitas saber si ha bajado respecto al año pasado.
He preparado una Plantilla GMAO en Excel donde puedes crear la ficha del transformador y anotar estos mantenimientos preventivos para ver la evolución gráfica.
A pesar de ser una entrada bastante larga debes tener en cuenta que la información está bastante condensada ya que los diferentes aislamientos a medir, la tensiones, el conexionado del equipos de comprobación de aislamiento darían para muchos más. Pero considero que con esta entrada se tienen las nociones más que suficiente para poder empezar a comprobar aislamientos en un transformador.
💡 Consejo Pro: No solo vigiles el aislamiento Si estás realizando pruebas en tus transformadores, es el momento ideal para revisar la eficiencia de tu instalación. Un mal factor de potencia no solo calienta tus equipos, sino que genera penalizaciones en la factura eléctrica. He habilitado una herramienta para que puedas subir tu factura y auditar tu energía reactiva gratis. Te diré exactamente qué banco de condensadores necesitas para eliminar esos recargos.
Cómo siempre tenéis los comentarios abiertos para dejar cualquier duda o consulta que se os ocurra.
La tabla de factor de corrección para transformadores secos a 40 grados a que normativa hace referencia?
Ahora mismo no lo recuerdo, lo que te puedo decir es que todos estos datos los puedes sacar de las guías de Schneider Electric, allí puedes encontrar todos los detalles.