4 pruebas para evaluar cualquier Interruptor
4 Pruebas que debes conocer para evaluar el rendimiento de un interruptor automático
Los interruptores automáticos son uno de los componentes mecánicos más intrincados y esenciales en el sistema eléctrico de potencia. Su función principal es interrumpir tanto las corrientes de operación normales como las de cortocircuito y gestionar los ajustes de rutina en la configuración del sistema.
Se pueden realizar una serie de pruebas en los interruptores automáticos de alta tensión para evaluar el rendimiento de sus mecanismos internos. Ya sea que el interruptor funcione con aire comprimido, aceite, vacío o gas, es fundamental realizar pruebas regulares para asegurar un rendimiento confiable durante fallos del sistema u operaciones de conmutación.
1. Prueba de Tiempo de Contactos
Como regla general, existen solo 6 pruebas de tiempo que se realizan en un interruptor automático:
- Apertura (Open) – Simula una apertura por cortocircuito. También conocido como O.
- Cierre (Close) – Simula un cierre en un circuito en vivo. También conocido como C.
- Apertura, Cierre (Open, Close) – Simula un cierre rápido tras una apertura por cortocircuito. También conocido como O-C.
- Cierre, Apertura (Close, Open) – Simula una apertura por cortocircuito después de un cierre. También conocido como C-O.
- Apertura, Cierre, Apertura (Open, Close, Open) – Simula una recierre en un cortocircuito. También conocido como O-C-O.
- Cierre, Apertura, Cierre, Apertura, Cierre, Apertura – Simula múltiples cierres tras aperturas por cortocircuito.
Además, existe una variación de O-C-O que comienza con el comando de cierre. Esto se conoce como C-O-C (Cierre, Apertura, Cierre) y está disponible en algunos nuevos equipos de prueba de interruptores automáticos en el mercado, como el PME-700-TR.
El objetivo principal de la prueba de tiempo de contactos es medir con precisión el momento en que los contactos cambian de estado, así como verificar el recorrido del contacto, la velocidad y detectar cualquier irregularidad. Según la norma IEC 56 3.3.1, todos los polos de contacto deben separarse dentro de 1/6 de ciclo uno de otro.
Nota importante: como se mencionó anteriormente, los valores corresponden a ciclos, por lo que los valores de tiempo variarán según la frecuencia de la red.
Los resultados medidos se comparan con los límites de tolerancia proporcionados por el fabricante. Los valores de pruebas de puesta en servicio o de aceptación a menudo se utilizan como puntos de referencia. Cualquier desviación de estos valores de referencia puede ayudar a determinar el curso de acción necesario tras un análisis detallado.
2. Prueba de Movimiento Mecánico
Los interruptores automáticos de alta tensión están diseñados para interrumpir corrientes de cortocircuito a una velocidad precisa para evitar reencendidos de tensión. Si el interruptor opera demasiado lentamente, puede reducir la capacidad de corte de los contactos principales, mientras que una velocidad excesiva puede causar daños mecánicos a los componentes de amortiguación y generar vibraciones excesivas.
La curva de velocidad o aceleración del interruptor automático se obtiene de la curva de movimiento registrada por un transductor conectado a la parte móvil del mecanismo de operación. Esta curva ayuda a identificar cualquier cambio que pueda afectar el rendimiento mecánico del interruptor.
Las pruebas de movimiento se realizan utilizando un analizador de movimiento de interruptores equipado con un kit de transductor para verificar la carrera del mecanismo de operación, la velocidad, el amortiguamiento y el sobrepaso según las especificaciones del fabricante. El movimiento registrado se presenta como una curva que muestra distancia frente a tiempo.
3. Prueba del Circuito de Control (Medición de Corriente de la Bobina)
La gran mayoría de los interruptores automáticos modernos cuentan con bobinas electrónicas que activan los mecanismos que controlan la apertura y el cierre de los contactos principales.
Estos componentes de control suelen ser alimentados por baterías de baja tensión de la subestación y pueden ser propensos a fallos si su integridad no se inspecciona regularmente. En caso de una falla del sistema, una bobina de disparo defectuosa podría causar daños graves a la red eléctrica y provocar cortes innecesarios mientras los dispositivos aguas arriba intentan eliminar la falla.
Las mediciones externas de voltaje y corriente permitirán al ingeniero comprobar las baterías y la corriente a través de los motores del interruptor. Asegúrate de confirmar que tu equipo de prueba de interruptores automáticos pueda trabajar con valores tanto de CC como de CA, ya que una conexión incorrecta podría ser problemática.
Los circuitos de control de los interruptores automáticos se pueden evaluar midiendo las corrientes de la bobina de disparo y de cierre, junto con el voltaje mínimo de captación. Estas mediciones se comparan con las especificaciones del fabricante para verificar su correcto funcionamiento.
La forma de onda de la corriente de la bobina de operación ofrece una representación visual de la condición mecánica y eléctrica de las bobinas. Cualquier desviación significativa respecto a los resultados de pruebas de referencia debe investigarse a fondo. Por lo general, verás las formas de onda de ambas bobinas medidas en el mismo gráfico, y para un análisis más profundo se muestra una barra de estado de cada polo del interruptor.
4. Prueba de Resistencia de Contactos
Esta prueba es fundamental para contactos que manejan corrientes de magnitud marginalmente alta, como las barras colectoras de aparamenta, ya que un aumento en la resistencia de contacto puede reducir la capacidad de conducción de corriente y generar mayores pérdidas. La prueba de ductor generalmente se realiza con un micro/mili-ohmímetro o un ohmímetro de baja resistencia.
Medir la resistencia de contacto es esencial para detectar corrosión por fricción y diagnosticar y prevenir la degradación de los contactos. Un aumento en la resistencia de contacto puede provocar caídas de tensión significativas en el sistema, que deben ser gestionadas eficazmente.
La inspección visual implica examinar los contactos en busca de signos de daños por arco, como picaduras, así como verificar cualquier desgaste o deformación.
La segunda verificación es la medición de la resistencia de contacto, que consiste en pasar una corriente fija a través de los contactos y medir la caída de tensión resultante. Esta prueba se realiza utilizando un instrumento especializado para medir la resistencia de contacto. La resistencia se calcula utilizando la ley de Ohm y se compara con las especificaciones del fabricante y los registros anteriores.
Ambas pruebas son necesarias, ya que se complementan entre sí; los contactos pueden presentar una buena resistencia pero aún así estar dañados físicamente. Para que un contacto se considere en buen estado, debe aprobar tanto la medición de resistencia como la inspección visual.
