La medición del voltaje de ruptura del aceite dieléctrico es cada vez mas importante en los sistemas de monitoreo de nuestros equipos sumergidos en este fluido. Si bien la medición del valor de ruptura no logra identificar por si sola el elemento generador de una caída de la capacidad de aislamiento del aceite, si logra indicarnos tendencias de degradación que deben de ser atendidas a la brevedad.
Los valores de voltaje de ruptura pueden ser afectados por una serie de factores los cuales pueden degradar el aceite u afectar el equipo anfitrión del fluido. Por lo que conocer de un valor bajo en la prueba de voltaje de ruptura dieléctrica debe ser una alarma importante, mas no debe ser considerado como un diagnostico final. Ya que la característica que hace fuerte esta medición como complemento de procesos en campo, la hace débil en el momento de la identificación del problema. Y me permito explicar mas a profundidad este enunciado. El voltaje de ruptura del aceite de transformadores puede ser afectado por: la humedad, partículas sólidas, gases entre otros contaminantes, pero las características de la prueba no están diseñadas para identificar el elemento especifico que genera la reducción final del valor de voltaje de ruptura. Para esto es conveniente entender la generalidad de esta prueba y como se lleva a cabo, tanto en campo como en laboratorio.
Para entender bien la prueba de voltaje de ruptura o BDV test por sus siglas en ingles. Vamos a resumir este proceso el cual es similar en las diferentes normas que se encuentre, ya que todas van a tener elementos en común como: la elevación constante del voltaje a través del tiempo, el uso de electrodos específicos según el estándar que se utilice, la medición del ultimo valor de voltaje cuando se origina el arco y la necesidad de realizar una serie de repeticiones al mismo aceite estudiado para con esto calcular el valor final de BDV.
Las maquinas de BDV son equipos constituidos por sistemas de aumento controlado de voltaje, el cual se inyecta al aceite por medio de electrodos, los cuales se ajustan a distancias especificas según la norma que se esté utilizando, como por ejemplo una de las más comúnmente utilizadas la ASTM D 1816, la cual permite 2 diferentes separaciones entre los electrodos de prueba, y cada distancia tiene diferentes valores de aceptación. En el caso mencionado las distancias de los electrodos son 1mm y 2mm. La máquina de prueba de BDV debe incrementar el valor de voltaje en sus electrodos de forma controlada y una vez que se dé la generación del arco eléctrico en la muestra registrar el valor al cual se dio este fenómeno. Esta operación se repetirá varias veces y al final se determinará un promedio de los valores y se reportará.
Como podemos apreciar el proceso de determinación de los valores de voltaje de ruptura dieléctrica es justamente eso, durante el proceso no se realiza un conteo de partículas sólidas, tampoco hace una determinación de la cantidad de humedad presente en el fluido muestreado y mucho menos se puede considerar una prueba para determinar los gases presentes en la muestra, esto genera que en el momento de realizar la prueba nos demos cuenta de que existe algún valor (no especificado) que afecta el aceite y reduce el valor de la prueba de BDV, en el caso de que esta nos presente valores incorrectos. Lo que nos obliga a realizar una inspección mas profunda de las características del sistema en búsqueda del elemento especifico que es el causante de la disminución de este parámetro.
Ahora de esta misma debilidad nace su gran fortaleza, la prueba de voltaje de ruptura se convierte en un método sencillo para determinar la presencia o no de contaminantes. Ahora si somos personal encargado de dar un servicio a un fluido aislante por que nos indican que tiene gran cantidad de gases disueltos, la prueba de BDV se convierte en un aliado espectacular para determinar el avance de mi proceso en campo, ya que al iniciar el proceso realizaremos una medición inicial y registraremos el valor de voltaje de ruptura, luego realizaremos el proceso correctivo, el cual en este caso según la norma C57.637 2015 una de las opciones sencillas es el proceso de termo vacío y luego conforme avanza el proceso vamos realizando prueba de voltaje de ruptura hasta que el aceite alcance valores adecuados, lo que nos indica la extracción afectiva del contaminante que producía la caída, en el caso que estamos discutiendo los gases en el aceite. Este mismo proceso se puede realizar en los procedimientos que tienen intención de eliminar partículas solidas o inclusive en los procesos busquen la extracción de humedad.
En cuanto a los estudios que se realizan en los laboratorios es común que se lleven a cabo una lista reducida de pruebas, algunas veces por la falta de conocimiento y otras por motivos económicos, el uso de equipos como el TOR80 para la determinación del voltaje de ruptura, se vuelve fundamental en esos casos, ya que es posible iniciar con algunas pruebas básicas y luego movernos hacia pruebas más especificas según sea el caso. Volviendo a los ejemplos, si luego de enviar la muestra a un laboratorio y de realizar un set de pruebas reducido, nos percatamos que hay valores de BDV bajos es recomendable realizar un estudio de furanos y un estudio de humedad para complementar la información de esta prueba y de eta manera identificar la causa de la caída del voltaje de ruptura.
En otro orden de cosas importantes para la prueba de voltaje de ruptura dieléctrica se cuenta el eslabón del procedimiento de la toma de muestra, ya que la extracción del fluido aislante sin el cumplimiento de los procedimientos adecuados generara un resultado pobre y engañoso de la calidad del aceite. Una toma de muestra mal realizada puede generar que se incurran en gastos innecesarios, ya que puede llegarse a creer que el aceite se encuentra en un nivel de degradación avanzado. Es necesario apartar el fluido de la muestra de cualquier elemento externo que pueda contaminarlo, y afectar las características propias del aceite. Las muestras que se tomen deberán cumplir con las características específicas del método que se va a utilizar para la medición y deben respetarse los tiempos solicitados para la ejecución de cada una de las corridas. Si las muestras presentan contaminación que puede ser determinada a simple vista la prueba debe descartarse inmediatamente y ser tipificada como insatisfactoria. Una limpieza adecuada de los componentes es fundamental y el correcto proceso de purgado de las tuberías de donde se toma la muestra son elementos obligatorios en el momento de trabajar con muestras de aceite en general, pero más aun con pruebas de voltaje de ruptura dieléctrica.
En cuanto al mantenimiento de los equipos es muy importante mantener siempre la limpieza, por razones ovias el sistema estará generando un arco constantemente entre los electrodos de prueba, el mantener los electrodos según los requerimientos indicados es fundamental para el correcto funcionamiento de los equipos de voltaje de ruptura. Cualquier corrosión o suciedad sobre los electrodos debe ser eliminada de inmediato y el correcto ajuste de las distancias entre los electrodos debe ser verificado.
Ante esta necesidad GlobeCore presenta la unidad TOR 80, una maquina ligera la cual permite realizar la prueba de forma ágil, ya sea en campo o en ambiente de laboratorio, el equipo cuenta con un sistema de impresión automático que nos entregara un reporte justo al terminar la prueba y almacenara en memoria los resultados de nuestros análisis para poder volver a imprimirlos en el momento que sea oportuno, además posee con un sistema de ajuste de los electrodos fácil de manipular, lo que es muy conveniente cuando debemos modificar las normas que utilizaremos para el estudio. Otra ventaja sobresaliente del TOR 80 es la capacidad de configurar los diferentes estándares a utilizar, permitiendo agregar normas a las ya precargadas en el sistema o incluso generando nuestros propios procedimientos de prueba para el aceite.