“detección y corrección de puntos calientes en las rgd”
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“Detección y Corrección de Puntos
Calientes en las RGD”
Contenido:
1. Introducción
2. Energía Térmica
3. La Radiación Infrarroja (IR)
4. Técnica de Medición de Puntos Calientes
5. Que es la Termografía
6. Condiciones para la Inspección
7. Interpretación de Resultados
8. Programa y Control de Puntos Calientes
9. Otorgamiento de Licencia para la corrección de un punto caliente
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Uno de los problemas más comunes que se presentan en las Redes Generales de
Distribución, así como en los diversos equipos donde existe puntos de conexión o
contacto en las partes que las integran, son los denominados "PUNTOS
CALIENTES"; los cuales provocan perdidas de energía y si no se corrigen
también pueden ocasionar el daño parcial o total en equipos e instalaciones, con
la consiguiente pérdida de la continuidad del suministro de energía eléctrica..
Por tal razón es de suma importancia dedicar recursos y orientar esfuerzos para la
Detección y corrección oportuna de estos "PUNTOS CALIENTES", las
repercusiones o consecuencias producto de los falsos contactos son, perdida de las
propiedades en los materiales trayendo como consecuencia el debilitamiento de los
elementos, por la acción de las corrientes de sobrecarga y cortocircuito, o bien por
agentes externos a la instalación.
1.- Introducción
Incremento de resistividad por falsos contactos
Cuando la condición de un componente, conductor o equipo eléctrico se
deteriora, su resistencia puede aumentar y generar más calor.
El calentamiento por efecto joule debido a un aumento de resistencia, se
puede originar por deficiencia en las conexiones, pérdida de sección de
conductores, etc.
Al aumentar la resistividad, se produce un aumento de temperatura en una
zona o punto caliente, es decir, una región con una temperatura superior a las
temperaturas de las zonas restantes del termograma. Esta anomalía
generalmente presenta un gradiente de temperatura que tiende a disminuir en
puntos más alejados de la conexión como se observa en la figura 1.
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1.- Introducción
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FIGURA 1
Las causas de variaciones termales pueden ser reales o aparentes. Las
causas reales intervienen de forma directa sobre la temperatura absoluta real
emitida por la superficie, en cambio, las aparentes, son causas que pueden
producir confusiones y errores de lectura al variar la información recibida por
la cámara termográfica, y por esa razón, hace falta, si es posible, introducir
factores de compensación u otras medidas rectificadoras.
Entre las causas de anomalías más frecuentes se encuentran:
1) Incremento de resistividad por malos contactos
2) Sobrecarga en componentes eléctricos y conductores
3) Perturbaciones debido a componentes armónicos en el sistema eléctrico
4) Desbalance entre fases
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1.- Introducción
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Recordemos primero que es ENERGIA … la energía es la capacidad
para producir trabajo, en forma de movimiento, luz, calor, etc...
… y el Principio de conservación de la energía nos dice:
“La energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma”
Todos los objetos por el hecho de existir tienen energía térmica o
energía interna, por el movimiento y la posición de sus moléculas.
2.- ENERGIA TERMICA
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La temperatura es una medida de la energía térmica de las partículas en
una sustancia. Como lo que medimos es su movimiento, la temperatura
no depende del número de partículas en un objeto y por lo tanto no
depende de su tamaño.
Por ejemplo, la temperatura de un cazo de agua hirviendo es la misma
que la temperatura de una olla de agua hirviendo, a pesar de que la olla
sea mucho más grande y tenga millones y millones de moléculas de
agua más que el cazo.
2.- ENERGIA TERMICA
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La temperatura es una medida de la energía interna de la materia
La transferencia de energía térmica de un cuerpo a otro debido a
una diferencia de temperatura se denomina calor.
El calor se transfiere por:
Radiación: por medio de la propagación de ondas electromagnéticas.
Convección: por medio de un fluido (aire, agua) que cumple la misión
de transportar el calor a zonas de diferentes temperaturas. Siempre
está acompañada de la conducción, pues debe existir un contacto
directo entre partículas.
Conducción: por contacto directo entre las partículas de dos cuerpos.
Sólo se presenta para materiales sólidos. Aquí la temperatura
dependerá del tipo de material.
2.- ENERGIA TERMICA
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En 1800 William Herschel
descubre la existencia de la
Radiación Infrarroja (IR)
Estudia las propiedades de las
distintas bandas del espectro
de la luz solar con ayuda de un
termómetro de mercurio.
Descompone la luz solar con un
prisma obteniendo los colores que
la forman.
Midió las temperaturas de cada una
de las zonas de distinto color.
Como resultado, observó que el
termómetro muestra la mayor
temperatura en una banda
inmediatamente contigua a la banda
roja del espectro visible.
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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La Radiación infrarroja IR
Es una tipo de radiación electromagnética como:
➢las ondas de radio➢las microondas➢rayos ultravioleta➢rayos gamma➢la luz visible, etc…
Estas y otras formas de radiación en conjunto dan lugar al espectro electromagnético.
Todos estos tipos de radiación tienen en común que todas ellas emiten energía en forma de ondas electromagnéticas que se propagan a la velocidad de la luz.
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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Energía IR emitidaLa cantidad de energía (IR)
que emite un objeto está
relacionada con su
temperatura.
En la mayoría de las
aplicaciones industriales se
utiliza la energía radiada en
el espectro infrarrojo para
medir la temperatura del
objeto.
Longitud de onda en µm
1µm= 1x10-6 m
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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Las cámaras termográficas detectan la radiación IR (invisible) que emiten
los objetos y la transforma en una imagen dentro del espectro visible en la que la escala de colores refleja las distintas temperaturas de la escena.
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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➢Rango y sensibilidad adecuadas
➢Nivel térmico adecuado
➢Enfoque
➢Una perspectiva que muestre lo que quieres
➢Paleta de colores
➢Uso apropiado de lentes
¿ Cuales son las cualidades de una buena imagen?
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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Al disminuir el rango de trabajo la sensibilidad aumenta
3.- LA RADIACION INFRARROJA (IR)
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El principio para la detección de puntos calientes, se basa en utilización de
un equipo termovisor, cuyas características son las de convertir la emisión
de energía térmica radiada en temperatura, que se produce por la alta
resistencia de los contactos.
Esta captación es realizada por medio de un sensor micro bolómetro
especial, cuya función es la de convertir la energía radiada en una señal
electrónica transformada a una imagen térmica infrarroja o señal de video,
la cual puede ser observada y analizada.
4.- TECNICA DE MEDICIÓN DE PUNTOS CALIENTES
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El beneficio de utilizar un equipo termovisor es la medición sin realizar
contacto con los elementos inspeccionados, no interferir con la continuidad
del servicio de energía eléctrica, la observación, análisis y prevención de
problemas potenciales por fallas por puntos calientes en instalaciones o
equipos, mediante un mantenimiento predictivo.
El equipo debe ser operado principalmente por personal técnico capacitado;
por estar construido con elementos, dispositivos electrónicos delicados y
frágiles.
4.- TECNICA DE MEDICIÓN DE PUNTOS CALIENTES
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La termografía es una técnica usada para detectar radiaciones
infrarrojas invisibles (emisión de calor), sin necesidad de tener
contacto con la instalación o con los equipos, se utiliza para:
➢ Conocer los componentes críticos
➢ Crear una ruta de trabajo
➢ Obtener imágenes térmicas
➢ Dar un diagnostico
➢ Programar acciones correctivas
➢ Crear un historial
5.- QUE ES LA TERMOGRAFIA
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Es un método de inspección infrarroja mediante el cual se obtienen
imágenes de la distribución de la temperatura de los componentes de un
sistema.
Este método de inspección se basa en que la mayoría de los
componentes de un sistema muestran una variación de su temperatura
por mal funcionamiento.
Este método no necesita contacto físico con el sistema, por lo tanto, las
inspecciones pueden realizarse sin interferir un proceso
Con el uso de termografía infrarroja se pueden identificar estos puntos
calientes y clasificarlos según el criterio de gravedad adoptado.
5.- QUE ES LA TERMOGRAFIA
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Cuando se realizan las inspecciones termográficas, los fallos
generalmente se identifican por comparación de temperatura de los
componentes similares en las mismas condiciones.
5.- QUE ES LA TERMOGRAFIA
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La elevación de temperatura en los puntos de contacto es producida por varios
factores, entre ellos se pueden citar principalmente:
a) Alta resistencia de contacto, ocasionada por deficiente apriete de partes de la
unión.
b) Corrosión producida por la unión de materiales de diferentes características
(cobre con aluminio, “par galvánico”).
c) Reducida área de contacto para la conducción.
d) Baja calidad de los materiales en algunos equipos.
Un falso contacto en un equipo o instalación, produce calentamiento excesivo, al
grado de fundir los materiales.
5.- QUE ES LA TERMOGRAFIA
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Los materiales más comúnmente usados como conductores, conectores y herrajes en
la industria eléctrica, son el cobre y el aluminio.
El cobre se funde a una temperatura de 1080°C.
El aluminio se funde a una temperatura de 560°C.
Las aleaciones para algunos conectores están constituidas de varios materiales en
diferentes proporciones, las temperaturas de fusión, son del orden de los 600°C.
La tomografía es una técnica usada para detectar radiaciones infrarrojas invisibles
(emisión de calor), sin necesidad de tener contacto con la instalación o con los
equipos.
El principio de funcionamiento de los dispositivos utilizados para propósito,
es este la conversión de la energía calorífica en luz visible.
5.- QUE ES LA TERMOGRAFIA
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1 El equipo debe estar funcionando como mínimo 70% de su carga
2 Compare componentes similares fase a fase
3 Evite trabajar bajo radiación solar (enmascara problemas)
4 Tome en cuenta las condiciones del viento
5 Conocer la temperatura ambiente
6 No ignore pequeños problemas de temperatura
7 Apunte zonas de alta emisividad para indicaciones mas exactas
8 Guarde la medición de temperatura de los componentes
9 Muchos materiales son térmicamente reflejantes
10 Buscar diferencias de temperaturas anormales, ya sean frías o caliente.
Nota: Es importante que durante la realización de la actividad se mantenga el cumplimiento y apego
estricto a las normas de Seguridad así como efectuar el trámite de licencia correspondientes al CCD con
oportunidad antes de cada inspección.
6.- CONDICIONES PARA LA INSPECCIÓN
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Todos los objetos o cuerpos que se hallan por encima del cero absoluto emiten
radiación de energía infrarroja, que depende de la temperatura alcanzada por
dicho objeto como generador del “punto caliente”.
Por la pequeña longitud de onda en el espectro electromagnético, esta radiación
no es perceptible al ojo humano, siendo por tanto imposible detectar a simple
vista un punto caliente en una línea, dispositivo o equipo eléctrico que se
encuentre energizado; sobre todo en las etapas iníciales, que es cuando en forma
oportuna, puede corregirse sin ningún riesgo para la instalación.
Obviamente, cuando el punto caliente es perceptible a simple vista, es porque se
encuentra ya en un proceso acelerado de crecimiento, presentándose incluso el
deterioro o degradación de los elementos de la instalación involucrados.
7.- INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
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En la detección de puntos calientes además de medir la
temperatura registrada, se debe considerar la corriente
circulante a la hora de la medición, la temperatura ambiente y las
condiciones de operación del equipo, y con estos parámetros se
pueden evaluar como críticos, programables o por investigar.
Se recomienda considerar como crítico un valor mayor a 100 °C.
7.- INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
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La programación de las acciones de detección de puntos calientes, debe estar debidamente
fundamentada en las estadísticas de comportamiento de cada instalación, disturbios en el
sistema y fallas relevantes.
Se establecerá un programa y control de puntos calientes que permita evitar fallas por este
concepto, esto se realizará en cada tipo de instalación y previo trámite correspondiente de
licencias, tanto para las inspecciones dentro de las instalaciones como en campo, mediante
los siguientes criterios:
• Líneas de Subtransmisión
Se revisara la existencia de puntos calientes en emplames, remates, cuchillas de operación en
grupo, puentes y conectores en la totalidad de la línea.
• Subestaciones de distribución
Se hará como mínimo una vez al año la revisión completa de puntos calientes, la inspección
incluye todos los puntos de conexión dentro de la subestación.
8.- Programa y Control de Puntos Calientes
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• Líneas de Distribución
Preferentemente deberá hacerse una vez al año a los circuitos urbanos rurales cada 2 años
en alimentadores troncales.
La inspección incluye:
- Empalmes
- Remates
- Cuchillas Unipolares y Operación en Grupo
- Puentes
En el caso de cuchillas de enlace que operan Normalmente Abiertas (N.A.), deberán enlazarse
para verificar su comportamiento.
Dada la cantidad de equipo que existe, la inspección de puntos calientes se deberá hacer en
redes de mayor importancia, por lo que se recomienda debe programarse cuando menos un
30% del total de bancos instalados por año.
8.- Programa y Control de Puntos Calientes
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• Líneas de Distribución
Debe realizarse cada vez que se realice un respaldo de carga de otro circuito, derivado al
incremento de corriente es posible la presencia de falsos contactos en los siguientes puntos:
La inspección incluye:
- Empalmes
- Remates
- Cuchillas Unipolares y Operación en Grupo
- Puentes
- Terminales en Transiciones
- Conectores y Zapatas en Equipos
Se recomienda iniciar la inspección desde el alimentador del circuito, siguiendo la troncal
hasta el punto de enlace del equipo que se cerro para tomar la carga del circuito respaldado.
8.- Programa y Control de Puntos Calientes
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9.- Licencia en GIL para la detección de puntos
calientes.
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10.- Licencias en GIL para la corrección de un punto
caliente, programadas y de emergencia:
En caso de detectar un punto caliente derivado de la inspección, se solicitara licencia
de emergencia o programada, dependiendo del tipo de anomalía detectada, para su
corrección.
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