25 de marzo de 2022
Nota de aplicación desarrollada por MEGGER
Por: Jeff Jowett
En el siglo XXI, la tendencia en instrumentación eléctrica se ha orientado hacia medidores más pequeños, más ligeros y más fáciles de manipular a través de microcircuitos. Su portabilidad y facilidad de manipular pueden ser lo suficientemente beneficiosas, pero hay mucho más que eso. La reducción del tamaño no es solo para facilitar la fabricación o un truco publicitario. Se pueden combinar varios instrumentos en un único medidor portátil, de modo que se pueda llevar a cabo un trabajo completo con un solo probador. El usuario puede obtener beneficios como ahorros de costos y mejoras notables en la ejecución del trabajo. En este artículo, se examinará cuántas de las funciones de diversos instrumentos se pueden incluir en un solo medidor portátil.
Menos es más
Las pruebas de motores eléctricos para reparación, mantenimiento e instalación pueden requerir hasta seis instrumentos distintos. Existen gastos adicionales en la adquisición, el tiempo dedicado al trabajo cambiando de un instrumento a otro verificando las conecciones y la posibilidad de dirigirse a un trabajo solo para notar que no se llevó uno de los medidores. Estos instrumentos pueden tener diferentes grados de precisión, lo que crea un desafío adicional para coordinar todos los resultados en una imagen coherente a fin de cumplir con las regulaciones o satisfacer las necesidades del cliente. De manera similar, a menudo existe el requisito de registrar los resultados de las pruebas en una base de datos para uso personal o enviarlos a un tercero, y esto puede complicarse demasiado si existen múltiples bases de datos. La forma más fácil, segura y confiable de hacer las cosas es simplemente presionar el mismo botón en un solo instrumento cada vez que se debe registrar el resultado de una prueba y enviarlo todo a un solo archivo en una sola operación. Los costos y los retrasos de la calibración anual se reducen significativamente cuando se puede lograr en una sola operación.
La seguridad es lo primero
Un instrumento portátil es sinónimo de comodidad, pero la facilidad de operación se mejora aún más mediante interruptores selectores vistosos y robustos. Los interruptores multifunción de membrana son elegantes y parecen futuristas, pero son para el laboratorio, no para la planta. Los interruptores selectores tienen una función más clara, menos propensos a errores del operador y se pueden manipular incluso con guantes de seguridad. Sin embargo, existe una consideración de seguridad con las unidades portátiles que es imprescindible comprender y observar. El tamaño pequeño general reduce las distancias entre los circuitos y los componentes, lo que plantea la amenaza de un arco interno bajo el efecto de los picos de tensión y las fallas en la red eléctrica que sirve al sitio. No se preocupe. Todos los instrumentos de calidad están protegidos contra este peligro por la clasificación IEC61010. La clasificación indica al operador en qué entorno y con qué tensión de operación se puede utilizar de forma segura el medidor, sin amenaza de formación de arcos eléctricos. Aprenda a interpretar esta calificación y aplíquela siempre de manera correcta en el entorno de trabajo. Si un instrumento no indica claramente la clasificación IEC, no lo compre.
Prueba de aislamiento
Una prueba eléctrica importante y fundamental es la prueba de aislamiento, y muchos modelos se construyen para este propósito. La prueba aplica una tensión seleccionada en el aislamiento y mide cuánto o, de manera más práctica, cuán poca corriente se fuga. La ley de Ohm convierte esto en resistencia. La unidad de medición es el megaohmio, o un millón de ohmios. Un buen aislamiento no debe medir menos de un megaohmio.
Puede haber una excepción para el material aislante que se encuentra enterrado dentro de capas adicionales, como el barniz de aislamiento en los devanados de motores. Un buen medidor tendrá un aumento brusco de tensión hasta el valor seleccionado en el momento en que alcance 1 MΩ. Los medidores mal diseñados mostrarán un aumento de tensión más lento y esto es engañoso, ya que en el extremo inferior crítico del rango de MΩ, en el cual el equipo se puede estar desgastando, el aislamiento no está en condiciones de tensión total y los resultados pueden ser erróneos. Un termopar integrado aumenta en gran medida la precisión y la eficacia de estas pruebas, ya que las mediciones se pueden corregir automáticamente a una temperatura común y se pueden ingresar en una base de datos. La temperatura tiene un efecto significativo en las lecturas de aislamiento, pero el tedio de realizar la corrección de manera manual, a menudo, ha dado lugar a su omisión.
Tensión de red eléctrica común
Los equipos que funcionan con la tensión de la red eléctrica (120, 240 y 480) se pueden probar con un medidor de 1 kV. El estándar industrial ha sido de 500 V para las pruebas de mantenimiento, 1 kV para la solución de problemas que pueden detectar arcos en puntos dañados o explotar aún más otras debilidades. Las pruebas se pueden ajustar aún más con un medidor de primera línea que tenga una selección de tensión casi infinita. Estos modelos se pueden configurar en incrementos de 1 V en todo el rango, de modo que, por ejemplo, el equipo de 600 V se pueda probar a 600 V y no a 500 V. La configuración también debe incluir un indicador sonoro de aprobación/desaprobación, de modo que las pruebas se puedan acelerar cuando se obtiene tan solo un requisito de cumplimiento.
Continuidad
El opuesto del aislamiento es la continuidad, por lo que las dos funciones suelen unirse. Y deben unirse. La continuidad es una prueba simple, en la cual una tensión baja y una corriente de prueba pequeña verifican que los circuitos estén intactos y sin errores de cableado. Sin problemas, incluso esta simple prueba puede tener ventajas adicionales. Los medidores sofisticados muestran una conexión de cables codificada con colores en la pantalla, de modo que los errores de conexión simples generalmente son el resultado de la prisa y se detectan y corrigen sin errores ni tiempo de prueba adicionales. Las pruebas unidireccionales y bidireccionales sin tener que cambiar los cables, junto con una prueba de diodo, permiten probar rápidamente los circuitos de arranque y otros similares.
Existe mucho más sobre las pruebas de baja resistencia
Sin embargo, existe mucho más sobre las pruebas de baja resistencia que la continuidad básica. La capacidad de hacer circular un miliamperio o dos solo determina que hay contacto. No demuestra que una conexión pueda realizar bien su función, como producir calor excesivo o vibrar. Para las mediciones de puente de Kelvin genuinas inferiores a 1 Ω con una corriente sólida y resolución de microohmios tradicionalmente se ha requerido un medidor separado, con dos terminales de potencial en el exterior y dos terminales potenciales en el interior, y que no cumple ninguna otra función. Los medidores eléctricos y de motores con todas las funciones ahora incluyen esta opción, con corrientes de prueba de 0,1 A y una medición de 1 mΩ con resolución de 0,01 mΩ. Esto permite que el operador detecte las juntas y las conexiones que están en proceso de debilitamiento mucho antes de que se conviertan en un problema. En las pantallas gráficas, se muestra de nuevo la configuración correcta y las pruebas bidireccionales se pueden realizar desde el panel frontal sin cambiar físicamente los cables.
La rotación del motor es importante
Una función importante, pero pasada por alto en los motores eléctricos, es la rotación del motor. Tradicionalmente, esto requiere un equipo independiente; a menudo, un artículo pequeño y portátil que se olvida fácilmente. Ahora, esta función se puede incluir en un medidor multifunción. Una vez más, una pantalla sofisticada puede mostrar al operador la configuración de los cables y, a continuación, un giro manual del eje indicará si las conexiones son correctas para esa rotación (L1 L2 L3). El voltímetro de CA/CC y la medición de frecuencia facilitan las conexiones de suministro correctas para la rotación deseada del eje. Un medidor de LCR (del inglés Inductance, Capacitance and Resistance; inductancia, capacitancia y resistencia) incorporado mide la inductancia, la capacitancia y la resistencia para ofrecer una solución de problemas más avanzada en componentes como los devanados del motor y del transformador. Un medidor sofisticado ayudará aún más a la solución de problemas mediante la determinación del componente principal de la carga libre de participación del operador y la publicación de esa medición en la pantalla.
Los cables de prueba son importantes
Si bien los cables de prueba son una parte indispensable de las pruebas eléctricas, a menudo se pasan por alto. Se desgastan y, sin que se observen daños visibles, pueden “filtrar”. La manipulación de los cables no debe afectar la lectura en la pantalla ni apretarlos. Los medidores modernos minimizan los posibles errores de conexión identificando con un c+odigo de colores los cables. Una pantalla en color no es solo para dar estilo. Puede guiar al operador mediante la codificación de colores con los cables y las funciones específicas, lo que reduce o elimina conexiones incorrectas que pueden afectar negativamente el tiempo, la precisión y la confiabilidad.
Se necesitan funciones de seguridad adicionales
Con tantas funciones, los medidores todo en uno deben incluir funciones de seguridad redundantes. Además de los ya mencionados, debe haber una descarga automática de la carga almacenada en el elemento de prueba, una advertencia de tensión activa, una inhibición de prueba en presencia de tensión extraña y tensiones de bloqueo de terminal. Esta última protección permite que las pruebas continúen en presencia de tensiones bajas inofensivas, como la interferencia en telecomunicaciones, a la vez que también bloquee de forma segura el inicio de pruebas con tensiones más altas.
Una vez, un hombre sabio observó que el tiempo es dinero, y esto es realmente cierto para el mantenimiento, la instalación y la reparación eléctricos. Un instrumento de prueba compacto y multifuncional puede ahorrar tiempo de prueba, así como evitar costosos errores y guardar datos para futuras comparaciones. No solo se pueden implementar pruebas de motor eléctrico, sino también el mantenimiento general, la prevención y la solución de problemas de toda la planta eléctrica. Todas las operaciones se pueden realizar de forma correcta y precisa, sin comprometer la calidad de los resultados que obtendrá de instrumentos específicos.
Sobre el autor:
Actualmente, Jeff Jowett es ingeniero sénior de aplicaciones de Megger en Norristown, PA. Tiene un título de licenciado en ciencias en el Ursinus College, Collegeville, PA, en biología, química.
Jeff tiene más de 40 años de empleo continuo, que comenzaron en James G. Biddle Co., luego en Biddle Instruments, posteriormente en AVO International y ahora en Megger. Los últimos 25 años ha estado en el Departamento de marketing, Ventas de distribución.Ha escrito numerosos artículos de publicaciones comerciales, ha realizado capacitaciones para el personal de ventas y los clientes de los distribuidores, y ha dado seminarios, sesiones de capacitación y charlas a diversas sociedades eléctricas (incluida la International Electrical Testing Association [NETA, por sus siglas en inglés] y el National Joint Apprenticeship Training Committee [NJATC, por sus siglas en inglés]), y a quienes están abiertos al público general de la industria.Es miembro del Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE, del inglés Institute of Electrical and Electronics Engineers) y está en el comité de revisión de la Norma 81, Recommended.
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