Investigacion Mantenimiento U-1.docx

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CHETUMAL

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA INGENIERÍA ELÉCTRICA

Pruebas y mantenimiento eléctrico Investigación U-1

María Victoria Cuevas Coctecon Mikhael Aidan Rodriguez Julio Enrique Castillo José Alejandro Martínez Vadillo

GRUPO 8YA

Chetumal Quintana Roo a 21 de febrero de 2018

1.1 Clasificación del mantenimiento general En términos generales por mantenimiento se designa al conjunto de acciones que tienen como objetivo mantener un artículo o restaurarlo a un estado en el cual el mismo pueda desplegar la función requerida o las que venía desplegando hasta el momento en que se dañó, en caso de que haya sufrido alguna rotura que hizo que necesite del pertinente mantenimiento y arreglo. La acción de mantenimiento, de restauración normalmente no solamente implica acciones de tipo técnico sino también administrativas. En tanto, a instancias del mundo de las telecomunicaciones y de la ingeniería, el término de mantenimiento ostenta varias referencias, entre ellas: comprobaciones, mediciones, reemplazos, ajustes y reparaciones que resulten de vital importancia para mantener o reparar una unidad funcional de manera que esta pueda cumplir sus funciones pertinentes, aquellas acciones, como ser de inspección, comprobación, clasificación o reparación, para mantener materiales en una condición adecuada o los procesos para lograr esta condición, acciones de provisión y reparación necesarias para que un elemento continúe cumpliendo el cometido para el cual está destinado o fue creado y las rutinas recurrentes y necesarias para mantener en buen estado y funcionamiento las instalaciones (plantas industriales, edificios, propiedades inmobiliarias).

1.1.2 Mantenimiento correctivo Por definición, Mantenimiento Correctivo es el conjunto de actividades desarrolladas en máquinas, instalaciones o edificios, cuando a consecuencia de una falla, han dejado de prestar la calidad del servicio para la cual fueron diseñados. Por tanto, las labores que deben llevarse a cabo tienen por objeto la recuperación inmediata de la calidad del servicio. Toda labor de Mantenimiento Correctivo exige una atención inmediata, por lo cual esta no puede ser debidamente programada y en ocasiones solo tramita y controla por medio de reportes, Máquina fuera de servicio y en estos casos el personal debe efectuar solo los trabajos absolutamente indispensables para seguir prestando el servicio, disminuyendo de esta manera al mínimo el tiempo de parada y la consiguiente producción pérdida. El Mantenimiento Correctivo es el tipo de mantenimiento más usado ya que es el que requiere de menor conocimiento, organización y en principio menor esfuerzo, aunque esto realmente no es así pues demanda trabajo anormal y por lo general fuera de horas hábiles. La actividad fundamental que se desarrolla en Mantenimiento Correctivo es la reparación no planificada que resulta debido a la falla imprevista; antes que se realice la reparación propiamente dicha es necesario examinar el tipo y la causa del daño; esto es lo que suele llamarse comprobación del daño y mediante esta constatación se permite ver concretamente cuales son las operaciones que hay que efectuar.

Clasificación de mantenimiento correctivo Se pueden hacer varias clasificaciones particularizadas del sistema de Mantenimiento Correctivo. Según la disponibilidad de tiempo para realizar la reparación que se deriva del tipo de parada presentada se clasifica en: • Mantenimiento Correctivo Ligero: Aquel que restablece el servicio en el menor tiempo posible, para poder minimizar la duración de la parada. • Mantenimiento Correctivo Profundo: Permite realizar una reparación a fondo del equipo, por cuanto el tiempo de duración de la parada no es determinante de la producción. Razones de Alto Mantenimiento Correctivo Existen siete razones primordiales para tener un excesivo Mantenimiento Correctivo: • Mantener la maquinaria 100% del tiempo programada para producción. • Permitir tiempos muy limitados para los trabajos de mantenimiento. • Falta de inventario conveniente y económico de refacciones. • Mala calidad de los trabajos por la premura de la realización. • Mala preparación y programación de los trabajos originados por fallas imprevistas. • Mala estimación de la carga de trabajo que se puede llegar a presentar. • Falta de diagnóstico acertado de las causas de las fallas anteriores.

1.1.2 Mantenimiento preventivo Son muchas las definiciones que actualmente encontramos del Mantenimiento Preventivo, pero todas ellas se caracterizan porque se interviene el equipo antes de que se presente el paro o falla. Podemos definir el Mantenimiento Preventivo como: El conjunto de actividades programadas a equipos en funcionamiento que permiten en la forma más económica, continuar su operación eficiente y segura, con tendencia a prevenir las fallas y paros imprevistos. Esto significa que un programa de Mantenimiento Preventivo incluye dos actividades básicas: • Inspección periódica de los equipos de planta, para descubrir las condiciones que conducen a paros imprevistos de producción. • Conservar la planta para anular dichos aspectos, adaptarlos o repararlos cuando se encuentren aún en etapa incipiente. A menudo se considera el Mantenimiento Preventivo como sinónimo de Mantenimiento Planeado, Mantenimiento Programado o Mantenimiento Dirigido; el Mantenimiento Preventivo debe ser una parte importante de todas estas funciones, pero no el único elemento. En cada empresa de acuerdo con la naturaleza de sus actividades y su sistema productivo, es

factible establecer un programa de Mantenimiento Preventivo, que sea de fácil implementación; normalmente toda empresa cuenta con los equipos, parte del personal, talleres e instalaciones para llevar a cabo este tipo de mantenimiento. Para la implantación de un sistema de Mantenimiento Preventivo son necesarias ciertas bases, quizá la más importante es la participación ideológica de todos los sectores involucrados; el éxito de un programa se basa fundamentalmente, en que se venda la idea del Mantenimiento Preventivo a cada uno de los integrantes de la planta, a la Gerencia, a los Ejecutivos de producción, a los Supervisores de mantenimiento y a los técnicos. Es necesario un conocimiento a fondo de lo que conforma el sistema, su metodología y su forma de administración, con miras a obtener el verdadero objetivo del Mantenimiento Preventivo de lograr un menor costo de producción de un producto de calidad.

Clasificación del mantenimiento preventivo El Mantenimiento Preventivo desde el punto de vista del tiempo y forma de realización se puede clasificar en cuatro tipos claramente delimitados: Mantenimiento Preventivo Provisional: Se caracteriza por la realización de actividades preventivas ligeras, derivadas de las inspecciones, que permiten la operación del equipo durante un lapso adecuado para descubrir las posibles fallas futuras y sus causas, y con base en ello, la planificación más conveniente del mantenimiento requerido. Mantenimiento Preventivo Directo: Consiste principalmente en inspecciones detalladas, con el equipo fuera de servicio y las acciones inmediatas encaminadas a reducir la probabilidad de falla. Mantenimiento Preventivo de Desarrollo: Se caracteriza por actividades preventivas que se adelantan mucho a la probabilidad de falla, con el objeto fundamental de mejorar el comportamiento general del equipo. Mantenimiento Preventivo Planeado: Se denomina así, solamente a las actividades preventivas que se realizan en los equipos como consecuencia de un convenio preestablecido entre proveedor-consumidor, para satisfacer las condiciones de la garantía y lograr la mayor economía en las reparaciones futuras, y costo de las piezas de recambio.

1.1.3 Mantenimiento predictivo El sistema Mantenimiento Predictivo se define como " el conjunto de actividades, programadas para detectar las fallas de los equipos por revelación antes que sucedan, con los equipos en operación y sin perjuicio de la producción, usando aparatos de diagnóstico y pruebas no destructivas". Aunque existen diversas técnicas adicionales de aplicación del Mantenimiento Predictivo como la Radiografía, la Termografía o la Termovisión, el Mecanálisis de Ruidos y otras pruebas no destructivas, se ha generalizado que el Mantenimiento Predictivo está basado en la medición y análisis de vibraciones, y que toma como principio el hecho de que si una máquina se encuentra en buenas condiciones de operación no debe ser intervenida.

1.2 Actividades del mantenimiento eléctrico 1.2.2 Inspecciones y revisiones La inspección es la llave para cualquier programa de mantenimiento. Con anticipación suficiente deberá verificarse una inspección de las condiciones de nuevos equipos instalados. El propósito de la inspección es el de tener un avance en cuanto a las condiciones de nuevos equipos instalados. El propósito de la inspección es el de tener un avance en cuanto a las condiciones de los equipos, pudiéndose por ejemplo detectar deterioros, y hacerse una reparación a un reemplazo de los mismo antes de que suceda una falla.

1.2.3 Pruebas eléctricas Un programa organizado de mantenimiento y pruebas minimiza accidentes, reduce paros de empresas, y prolonga el tiempo de falla en los equipos eléctricos. Las ventajas pueden ordenarse en directas e indirectas. Las ventajas directas son los beneficios efectivos de los equipos y el aprovechamiento mejor del personal de seguridad y propiedades de las empresas. Las ventajas indirectas están relacionadas con un mejor estado de ánimo de los empleados, incremento en la habilidad, en la fabricación y productividad. La detección de las deficiencias en el sistema original causadas por cambios en las cargas hechas en el sistema. Las pruebas en los equipos eléctricos involucran revisar el aislamiento de los sistemas, propiedades eléctricas y otros factores relacionados con la operación total del sistema de potencia. Por lo tanto, las pruebas de los equipos eléctricos pueden ser enumeradas como sigue:       

Pruebas de aislamiento de estado sólido Pruebas de dispositivos de protección Pruebas de aislamiento en líquidos (Aceites) Análisis de tiempos de disparo en interruptores Pruebas de resistencia de tierra Pruebas y análisis de gases Pruebas de inspección infrarrojo (rayos)



Pruebas de aislamiento de estado sólido:

El aislamiento puede ser de cualquier material dieléctrico (sólido, líquido o gas) y que prevenga flujo eléctrico entre puntos de diferente potencial. Las pruebas de aislamiento son hechos para determinar la integridad del medio de aislamiento. Esto consiste generalmente en aplicar un alto potencial de voltaje y determinar mediante pruebas la corriente de fuga que fluye bajo estas condiciones de prueba. Una corriente excesiva de fuga puede indicar las condiciones de deterioro y un inminente peligro de falla. Las pruebas de aislamiento pueden hacerse aplicando cualquiera de los siguientes voltajes:  

Voltaje de corriente directo (DC) Voltaje de corriente Alterna (AC)

Las pruebas de aislamiento de estado sólido pueden agruparse en dos categorías (No destructivos y destructivos) respectivamente. La prueba destructiva puede causar que el equipo que se está sometiendo a prueba pueda quedar inservible. La prueba no destructiva es llevada a cabo mediante la aplicación de bajos voltajes y el equipo sometido a prueba raramente es dañado. La prueba de alto potencial de corriente alterna es una prueba en la cual el voltaje es subido (levantado) hasta un nivel especificado. Si el equipo falla o muestra una corriente de fuga excesiva, el equipo bajo prueba queda inservible (inutilizable). Si el equipo no falla entonces ha parado la prueba. Esta prueba indica sí el equipo es lo nuevo o malo. Esto no indica con cuanto margen de seguridad la prueba ha sido pasada (aceptada) por mi equipo. 1.2.4 Mantenimientos mayores Se define como la ejecución planificada de trabajos realizados con la finalidad de acondicionar, adecuar, conservar, rehabilitar o corregir fallas en los bienes muebles e inmuebles propiedad del CICESE. Las acciones de mantenimiento mayor conllevan la asignación de los trabajos a proveedores externos a través de una “orden de trabajo para mantenimiento mayor”. Su ejecución se realiza por cuenta de terceros debido principalmente a que por su grado de complejidad requieren de mayor capacidad técnica y equipo. Los trabajos serán considerados de “mantenimiento mayor” siempre y cuando al ejecutarse no incrementen la capacidad instalada del mueble, edificio o instalación. La principal finalidad del Mantenimiento Mayor es atender a los usuarios del CICESE, en las necesidades de acondicionar la infraestructura y edificios existentes, para el mejor desarrollo de los proyectos que son operados en el Centro. Este tipo de trabajos invariablemente se hará con la presentación de la “solicitud de mantenimiento” mediante los “sistemas administrativos”, y deberá ser canalizada a través del Departamento de Obras y Mantenimiento, propiciando el adecuado orden y seguimiento de esta, de acuerdo con los lineamientos internos y normas vigentes en materia de mantenimiento de acuerdo con el Clasificador por Objeto del Gasto para la Administración Pública Federal.

Algunos de los trabajos que se clasifican como mantenimiento mayor son:        

Mantenimiento de centros de carga de los edificios (ajustes, limpieza, etiquetado) Revisión y reparación de tomacorriente y apagadores Revisión y reparación de lámparas de todos los edificios Revisión y reparación de lámparas de emergencia y en áreas de estacionamiento Cambio de tubos fluorescentes y balastros de lámparas, reposición de tomacorrientes y apagadores Revisión de motores y bombas para recomendar el mantenimiento preventivo externo Revisar las instalaciones de alta tensión del CICESE. Monitoreo de la medición de consumos eléctricos

1.3 Planeación y control del M.E. 1.3.1 Hojas de inspección a equipos e instalaciones eléctricas Las hojas de inspección pueden variar según el lugar donde trabaje, el tipo de equipo en la planta o el proceso general de la planta. En general, una hoja de inspección debe ser muy detallada al registrar la información sobre el estado actual de cualquier equipo y su estado anterior. Una inspección de mantenimiento típica debe incluir lo siguiente: 1) Compruebe la configuración del equipo 2) Apretar todas las conexiones eléctricas 3) Lubricar todas las piezas móviles 4) Compruebe los controles del sistema 5) limpieza mínima o limpieza completa dependiendo del estado del equipo 6) Inspección de condiciones ambientales Los diversos pasos que se deben tomar al realizar el mantenimiento en un equipo específico normalmente son dados por la compañía de fabricación de dicho equipo. La frecuencia con que se llevan a cabo las inspecciones también varía. aunque el fabricante de varios equipos da recomendaciones sobre la frecuencia con la que debe inspeccionar y realizar el mantenimiento, muchas veces, dependiendo de cómo se use el equipo, se ajustarán los intervalos de tiempo entre las inspecciones. a continuación, hay varios formatos que deben llenarse y usarse para ayudar a mantener un registro del mantenimiento

1.3.2 Manuales de inspección de equipos eléctricos Cuando se trata de manuales para inspección y mantenimiento de equipos eléctricos, el fabricante del equipo normalmente proporciona sus estándares específicos. Aparte del fabricante, hay otras organizaciones que tienen guías y estándares para la inspección y el mantenimiento de equipos eléctricos. Estas organizaciones incluyen IEEE, ISO, ANSI, NEMA y IEC. Algunos documentos relacionados con la inspección y el mantenimiento incluyen los siguientes: 1) NFPA 70B-2013 2) AGA X01084 3) ANSI B11.20-2017 4) NEMA ICS 1.3-1986 (R2015) Aparte de manuales, IEEE también ofrecen seminarios donde se ofrecen cursos para capacitar a PPL en las prácticas de mantenimiento en general.

Beneficios del mantenimiento preventivo planificado para los equipos Entre los beneficios alcanzados al desarrollar un programa de mantenimiento preventivo, por algún período de tiempo se cuentan: a) Prevención de fallas en los equipos o instalaciones, con lo que se evita paros y gastos imprevistos. b) Reducción del reemplazo de equipos durante su vida útil. c) Reducción de la cantidad de repuestos de reserva. d) El buen estado de los equipos e instalaciones durante su vida útil. e) Utilización planificada del recurso humano. Se sabe que la avería del equipo puede ocasionar una interrupción costosa de la operación normal del edificio, también debe tenerse en cuenta que detener la planta para su mantenimiento también puede causar una pérdida en la producción. El equipo en uso continuo como cuadros de distribución, centros de control de motores y enfriadores necesitan más atención que otros equipos que rara vez se usan.

1.4 Registros y estadísticas del M.E 1.4.1 Expedientes de equipos Inicialmente, esto puede ser un simple libro de registro. Esta información debería dar una idea de qué áreas o plantas requieren atención y en qué intervalos. También puede mostrarnos formas de mejorar la planta en sí misma, lo que reducirá la frecuencia de fallas.

1.4.2 Análisis evolutivos del estado del equipo/Predicción de la vida del equipo Con un registro bien documentado de la condición y el estado del equipo en una planta, podemos predecir la vida útil de cualquier equipo dado que se está utilizando para llevar a cabo

un proceso específico en la planta. Este registro también se puede usar para planear inspecciones y mantenimiento. Con pequeñas plantas o fábricas, todo este proceso se hace fácilmente a mano y registrando la información en un libro de registro. Este proceso se vuelve muy tedioso cuando se hace con grandes plantas y fábricas. Para las plantas grandes, la implementación de SCADA (Supervisory control and data acquisition ) y otro software es posible registrar datos de inspección de varios equipos y almacenarlos en unidades de respaldo. también podemos generar gráficos de tiempo fácilmente para mostrar la vida útil de los equipos anteriores en la planta, que también se pueden usar para predecir la vida útil de los futuros equipos. Este software también puede configurar alarmas basadas en datos registrados en equipos pasados, por lo que sabemos exactamente qué equipos deben inspeccionarse y qué equipos necesitan mantenimiento. para las plantas que no se pueden detener, con SCADA, el equipo clave en la planta se puede monitorear en tiempo real, por lo que se notará cualquier anormalidad en el equipo. Un ejemplo de software que se puede implementar en fábricas y en diversas industrias es: Qburst See My Machine.

1.5 Generalidades de los aislamientos eléctricos. 1.5.3 Clasificación IEEE de aislamientos.

Clasificaciones de los aislantes IEEE 1-2000(R2011) Clases de EIS (Electrical Insulation Systems) Las siguientes clasificaciones fueron realizadas por el UL (Underwriters Laboratories) y aprobadas por el IEEE. Estos no son los únicos tipos de clasificación utilizados para el aislamiento eléctrico, IEC tiene su propia clasificación que es similar al IEEE. Clasificación

Temperatura °C

A

105

E

120

B

130

F

155

H

180

N

200

R

220

S

250

C

>250

Características de las clasificaciones de las temperaturas:  

 

La temperatura indicada en la tabla está relacionada con la temperatura máxima permitida en los puntos calientes de un sistema Las máquinas eléctricas generalmente se diseñan con una temperatura promedio por debajo de la temperatura nominal de punto caliente para permitir una vida útil aceptable. El aislamiento no falla repentinamente si se alcanza la temperatura de punto caliente, pero la vida operativa útil disminuye rápidamente Una aproximación común utilizada es que la vida útil de una máquina se reduce a la mitad por cada 10°C de aumento de temperatura

Clasificación del IP IP significa Ingress Protection, (protección contra ingreso) cada uno de los números que siguen de IP significa algo. El primero indica el grado de protección contra sólidos, personas y piezas móviles. (La protección de los equipos cerrados contra cuerpos extraños.) El segundo define el nivel de protección contra las diversas formas de humedad. Estas clasificaciones no especifican contra otros elementos que pueden afectar una instalación eléctrica como corrosión, hielo o daños mecánicos. Las clasificaciones del IP fueron realizadas por el IEC(IEC-60529):

Tipos de materiales utilizados como aislante. Dieléctricos solidos Una manera conveniente y actual de subdividir el gran grupo de materiales dieléctricos solidos es usada por el comité técnico de la IEC, esta subdivisión es organizada en las bases de aplicación y es más útil: -Inorgánicos Una mejor aplicación de estos materiales es en líneas aéreas de alta tensión como aisladores de suspensión, el material se forma en una serie de discos con bridas para aumentar la distancia de fuga a lo largo de la superficie del aislador completo. Los materiales cerámicos se utilizan por:

● facilidad de producción de una amplia gama de formas ● buena resistencia a la ruptura eléctrica ● retención de las características de aislamiento en caso de daños en la superficie -Películas plásticas Materiales como el tereftalato de polietileno (PET), policarbonato, poliimida y naftalato de polietileno (PEN) son utilizados como películas en muchas aplicaciones, dependiendo de los requisitos de temperatura de funcionamiento. Incluyen el aislamiento entre las láminas en los condensadores, el aislamiento de la ranura en máquinas eléctricas rotativas (ya sea en sí o como compuesto con otros materiales en láminas) y más recientemente como respaldo para productos basados en mica utilizados en el aislamiento de equipos de alto voltaje. Las películas plásticas se usan en aplicaciones que requieren estabilidad dimensional, alta resistencia dieléctrica, resistencia a la humedad y resistencia física. -Ductos aislantes flexibles Estos cumplen un numero de requerimientos primarios y secundarios de la provisión de aislamiento de componentes de cableado eléctrico, la protección de cables y componentes de los efectos de deterioro de daños mecánicos y térmicos, y como un método rápido y de bajo costo de agrupamiento de cables. Estos ductos aislantes tienen muchas aplicaciones en máquinas eléctricas, transformadores y aplicaciones domésticas. Son de fácil aplicación, flexibles, alta fuerza dieléctrica y una gran gama de formatos para baja y alta tensión y temperaturas en los rangos de 70 ° C a + 450 ° C. -Láminas de fibra rígida reforzada Estos son usados por que son capaces de ser mecanizados a diferentes tamaños y retienen sus propiedades y forma durante su tiempo de vida.

-Resinas y barnices Una amplia gama de resinas y barnices son usadas para la impregnación y recubrimiento de equipos eléctricos para mejorar su resistencia en condiciones de trabajo mejorar sus características eléctricas y aumentar su tiempo de trabajo. Los tipos más comunes son fenólicos, poliéster, epoxi, silicona y poliimida, y estos pueden formularse para proporcionar el procesamiento más adecuado y las características finales requeridas. -Cintas adhesivas sensibles a la presión Su utilidad en cortas longitudes para sujetar, sellar o ubicar se aplica igualmente en el campo del aislamiento y se ha desarrollado una gama de cintas que se basa en papel,

películas o tela de vidrio tejida, recubierta con adhesivo adecuado, como caucho, silicona o acrílico. -Materiales celulósicos Materiales en forma de papel, cartón y periódico siguen desempeñando un papel importante en transformadores llenos con aceite. existen otros materiales que se producen mediante técnicas de fabricación de papel, pero que usan fibras de aramida; estos materiales también tienen una amplia aplicación en transformadores de alta temperatura y tipo seco como en otros tipos de equipos eléctricos. Los materiales de celulosa se usan principalmente en conjunción con el petróleo, y es por su naturaleza porosa que se presta a un uso exitoso en transformadores y cables. -Materiales flexibles combinados Los productos laminados o láminas flexibles combinadas han sido desarrolladas a fin de producir materiales con las propiedades requeridas como la resistencia al desgarro, resistencia eléctrica y térmica a un precio razonable. Estos utilizan papeles celulósicos, poliéster y aramida o vellones, también tejidos de vidrio y poliéster, en combinación con muchas de las películas plásticas en una variedad de formas para adaptarse a cada aplicación. Estos productos se utilizan en grandes cantidades en motores y generadores eléctricos de bajo voltaje. -Productos de mica Los productos basados en mica, un mineral natural. Juegan un papel muy importante en el diseño y manufactura de máquinas rotativas de alto voltaje. Los productos basados en mica dominan los sistemas de aislamiento debido a su combinación única de propiedades:        

alta resistencia dieléctrica baja perdida dieléctrica a altas frecuencias alta resistividad a superficie y volumen excelente resistencia a la descarga de corona y a la erosión por arco eléctrico capacidad de temperatura de -273 ° C a 1000 ° C resistencia al fuego excelente resistencia química alta resistencia a las fuerzas de compresión

IEEE : Guía para limpieza de Aisladores (IEEE STD 957-1995) Un sistema de alto voltaje es aislado desde la tierra por medio de un aislador. Estos aisladores son expuestos diferentes condiciones ambientales. Polvo y humedad acumula sobre la superficie del aislador y forma rutas por donde una corriente puede fluir. Este resulta en pérdidas de corriente, y en casos extremo, falla de los aisladores.

Métodos de limpieza Los diferentes métodos de limpieza de los aisladores dependen de los siguientes factores: -Material de que esta hecho el aislador. -Su Construcción -Si es energizado o no energizado -Tipo de contaminante:        

Sal Cemento Polvo Defecación Químicos Smog Humo Efluente de torres de enfriamiento

Especificaciones del agua usado para lavar aisladores No se utiliza ningún detergente, la limpieza se efectúa solamente con el impacto del agua. -

Agua con resistividad entre 750-1000 ohm por centímetro es bajo calidad y requiere purificación mediante un sistema des ionizante.

*Bajo resistividad del agua puede provocar un arco eléctrico. -

Un a resistividad mayor que 1500 ohm por centímetro es óptimo.

-

Corriente de fuga en el agua de ser limitado a un máximo de 2mA.

Parámetros para lavado en condiciones energizado -

La resistividad puede varía mucho dependiendo de la Fuente del agua y la temperatura.

-

El agua que proviene de una toma de agua normalmente tiene resistividad de 1500 ohm/cm

-

El agua que proviene de una planta o equipo desmineralizado tiene resistividad de 50000 ohm/cm.

-

Es recomendad medir la resistividad del agua periódicamente debido a fluctuaciones en temperatura.

Métodos en condiciones energizado  

High pressure wáter: utiliza un pequeño chorro de agua a alta presión saliendo de una boquilla en el rango de 2750-6900 kPa. Hand-held jet: el trabajador puede subir la torre manualmente y conectar una manguera a una alimentación de agua fijado permanentemente a la torre para lavar los aisladores o puede subir la manguera y boquilla por medio de helicóptero.



Remote-control jet nozzle: el sistema es de control remoto, conectado a una grúa.



Fixed-Spray nozzle: este utiliza dos sistemas de lavado:

- Spray washing (condiciones de viento normal) - Water screen washing (condiciones de viento fuerte) 

Helicopter fixed spray: Es controlado por el piloto o un trabajador arriba el mismo helicóptero.

 

Medium-Pressure wáter: Este método es menos costos y reduce la corriente de fuga cuando se está lavando. Low-Pressure wash ( flood wash): Este método típicamente se emplea en aisladores suspendidos o donde el aisladores es grande.

Métodos en condiciones no energizado 

Limpieza a mano

-Con virutas de acero o fibra de nylon -Solventes 

Aire comprimido



Low-Pressure wáter fixed spray nozzle

Especificaciones

de

presión

de

Distancia de acuerdo con el diámetro de la boquilla

salida

de

la

boquilla

Método de limpieza de acuerdo tipo de aislador 

Líneas de transmisión

-Cerámicos: Cualquier de los métodos



Equipos de subestación

-Cerámicos: mismo que líneas de transmisión -No cerámicos: mismo que líneas de transmisión -Bushings: con agua a baja presión 

Equipos de línea de distribución

-Cerámicos: mismo que líneas de transmisión -No cerámicos: mismo que líneas de transmisión

Referencias    

IEEE 1-2000(R2011) IEC(IEC-60529) IEEE STD 957-1995 D.F. Warne-Newnes electrical power engineer's handbook-Newnes (2005)

1.6 Pruebas y comportamiento de los dieléctricos con C.D. 1.6.1 resistencia del aislamiento La resistencia de aislamiento no está directamente relacionada a la resistencia eléctrica del material. Cualquier material puede conducir si se le aplica un potencial suficientemente alto, y pueden llevar a la ruptura dieléctrica. La resistencia de aislamiento se define como: el valor de la resistencia en megohms que ofrece un aislamiento al aplicarle un voltaje de corriente directa durante un tiempo dado y medido a partir la de aplicación de este, se usa como referencia un tiempo de 1 a 10 minutos. A la corriente que fluye como resultado de la aplicación del voltaje de corriente directa de un aislamiento se le conoce como corriente de aislamiento, y tiene dos componentes principales: a) la corriente que circula dentro del volumen del propio aislamiento. Esta corriente tiene dos componentes: una corriente capacitiva Una corriente de absorción dieléctrica b) la corriente superficial al aislamiento conocía también como corriente de fuga. La resistencia del aislamiento es un indicador de resistencia paralelo con relación a la resistencia medida, que en consecuencia llega a disminuir la temperatura indicada. En la producción y en la aplicación de los termómetros de resistencia hay que considerar la importancia de asegurar una suficientemente alta resistencia del aislamiento entre alambres y la vaina protectora del sensor, así como entre los respectivos alambres. La norma DIN EN 60751 exige que la resistencia del aislamiento que debe ser alcanzada ha de ser medida a una temperatura de ambiente (15°C do 35°C) con tensión continua (de 10 a 100 V), a una humedad relativa del aire <80% y deber tener el valor mínimo de 100 ohmios. Como con el aumento de temperatura baja la resistencia del aislamiento dependiendo de la temperatura, la resistividad del aislamiento también fue adecuadamente determinada en las normas. La medición deber ser realizada a una corriente continua de 10 V como máximo entre todos los alambres y el tubo de protección. Para el aislamiento es imprescindible asegurar las siguientes resistividades mínimas: Temperatura máxima admitida en °C 100 – 300 301 – 500

Resistencia mínima del aislamiento en MΩ 10 2

501 - 800

0.5

Las causas de la bajada de resistencia del aislamiento son, entre otras:   

Humedad en los materiales de aislamiento Evaporación de los materiales de conducción Conductividad de los materiales de aislamiento

Medición de la resistencia de aislamiento entre bobinas

Medición de resistencia de aislamiento de fase a tierra

Prueba de resistencia de aislamientos de fase a fase (entre bobinas)

Conexiones para la prueba de resistencia de aislamiento en trasformadores monofásicos

Conexiones para la prueba de resistencia de aislamiento en trasformadores monofásicos

Conexiones para la prueba de resistencia de aislamiento del devanado de alto voltaje a tierra

1.6.2 absorción dieléctrica El valor de la resistencia varia directamente con el espesor del aislamiento, y en forma inversa con el área de este. Cuando en un aislamiento se aplica un voltaje de corriente directa, el valor inicial de la resistencia es bajo, pero se incrementa en forma gradual con el tiempo hasta que se estabiliza. Si se grafican los valores de resistencias de aislamiento obtenidas contra el tiempo, se obtiene una curva que se conoce como Curva de absorción dieléctrica. La pendiente de esta curva indica el grado relativo de suciedad o de secado del aislamiento. La prueba de absorción dieléctrica verifica las características de humedad o de contaminación en el aislamiento. Un buen aislamiento se mostrará aumentando su resistencia durante la prueba, mientras que la corriente de carga desaparece. En el caso de un aislamiento pobre, la corriente de fuga esconderá la corriente de carga y una gráfica de la resistencia del aislamiento con el tiempo mostrará una curva más aplanada. Con ciertos materiales aislantes, tomará horas para que el asilamiento comience a ser polarizado y para que la corriente de absorción tienda a cero. Basado en el principio del buen aislamiento mostrando un incremento del resultado de la prueba de resistencia del aislamiento con el tiempo, el DAR es la razón derivada de dos

resultados como puntos particulares en tiempo durante una prueba. Esta prueba tiene la ventaja de ser rápida (a veces no más de 60 segundos), y puede ser independiente de la temperatura. Para la prueba del DAR, los dos puntos pueden ser definidos por el usuario. La prueba es útil para mostrar humedad o aislamiento contaminado en estructuras de aislamiento rígidas, pero no para usar en aceites aislantes.

1.6.3 polarización En un devanado limpio y seco, la corriente de conducción es muy pequeña y por lo tanto será la componente de absorción la que determine el comportamiento de la resistencia después de un minuto. El criterio de índice de polarización, por lo tanto, está definido como la relación entre las resistencias de diez y un minuto. IP=R 10 min / R 1 min Si un aislamiento está húmedo o contaminado, el efecto de la corriente de absorción en la medida de resistencia de aislamiento no es apreciable, debido a que la componente de conducción es muy grande. La corriente de fuga inicialmente es grande y después de decrecer durante un período de tiempo corto, aproximadamente dos minutos, se estabiliza. Por lo anteriormente expuesto es que la relación en este caso, tiende a 1. Al utilizar el IP como criterio de decisión para determinar el estado de los aislamientos, se tiene la ventaja que este no depende de la temperatura de los devanados, debido a que es una relación de medidas tomadas aproximadamente a la misma temperatura; no se depende tampoco del tamaño de la máquina cuando se comparan los valores obtenidos con los recomendados, ni estará afectado por condiciones ambientales existentes durante la prueba. Las anteriores ventajas hacen que el criterio de IP sea el más usado para comparar valores obtenidos de una misma máquina, durante todo su tiempo de trabajo. La recomendación IEEE 43-2000 "Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Rotating Machinery" define el valor mínimo del índice de polarización PI para máquinas rotativas AC y DC de clase de temperatura B, F y H en 2,0. De forma general, un índice PI superior a 4 es señal de un aislamiento excelente mientras que un índice inferior a 2 indica un problema potencial.

1.6.4 influencia de la temperatura y humedad en las mediciones Influencia de la temperatura: La temperatura hace variar el valor de la resistencia de aislamiento según una ley casi exponencial. Dentro de un programa de mantenimiento preventivo, es conveniente realizar

medidas en condiciones de temperatura similares o, en el caso de que no resultara posible, corregirlas para acercarlas a unas condiciones de temperatura de referencia. Por ejemplo, un incremento de 10°C se traduce en una disminución a la mitad de la resistencia de aislamiento y a la inversa, una disminución de 10°C de la temperatura duplica el valor de la resistencia de aislamiento. La tasa de humedad influye sobre el aislamiento en función del nivel de contaminación de las superficies aislantes. Siempre hay que procurar no realizar una medida de resistencia de aislamiento si la temperatura es inferior a la del punto de rocío.

1.7 Pruebas y comportamiento de los dieléctricos con C.A 1.7.1 Pérdidas dieléctricas Cuando un voltaje de corriente alterna es aplicado a los terminales de un capacitor, el dieléctrico es sujeto a estrés periódicos y desplazamientos. Si el material era perfectamente elástico, no iba tener perdida de energía, porque la energía almacenado durante periodos de aumento de voltaje ser disipado en el circuito durante el aumento de voltaje. Sin embargo, la elasticidad eléctrica de los dieléctricos no es perfecto, as hay resistencia molecular. A este efecto se lo denomina histéresis dieléctrico o más común perdida dieléctrica. Perdida dieléctrica es la tasa de tiempo en que la energía eléctrica es transformada en calor en un dieléctrico cuando es sujetado a un campo eléctrico. A perdida dieléctrica es asociado con componentes reales (watts) del dieléctrico. El problema de medir la potencia consumido por los materiales aislantes que algo especial, porque su factor de potencia es extremadamente pequeño, y los métodos utilizando wattmetro no es aplicable.

El método utilizando el puente de Schering es lo más común para medir perdida dieléctrica. La figura 3-14 demuestra el circuito básico del puente, descrito por Schering y Semm en 1920. Las

ecuaciones balanceado son Cx  Cs R1 / R2 and  x   R1 P , donde C x es el cable o aislante en el cual las pérdidas se quiere determinar, Cs es el capacitor formado por aire, R1 and R2 son resistores no inductivo, y P es un capacitor variable con pérdidas negables.

1.7.2 Factor de potencia Factor de potencia del dieléctrico es la relación de la potencia disipada en el material en watts (perdidas en watts) con el VA efectivo (voltaje efectivo x corriente) probado con un voltaje senoidal (CA). Numéricamente, esperado cono el coseno del anglo de fase ( ) del dieléctrico o cos . Factor de disipación dieléctrica es el tangente del ángulo de perdida (90   ) . Es comúnmente conocido como tan  (tan delta).

Cos  d 

Perdidas dielectricas (W) Potencia Aparente (VA)

Principios para pruebas de Factor de potencia dieléctrica y Factor de disipación dieléctrica La pruebe de PF/DF mide la capacitancia del aislamiento, perdida dieléctrica (CA), y la relación entre las cantidades medida. Cuando el aislamiento es energizado con on voltaje de corriente

alterna, el aislamiento consume una pequeña cantidad de corriente. Este corriente esta compuesta de dos componentes denominados, corriente capacitivo y corriente resistivo. La corriente capacitiva adelanta el voltaje aplicado por 90 , mientras el corriente resistivo es directamente proporcional a la constante dieléctrica, área y voltaje, y inversamente proporcional al grosor del aislamiento bajo prueba. La corriente capacitiva puede ser calculado por la siguiente formula:

I cap 

E  EC Xc

La ecuación anterior puede ser escrito de la siguiente forma:

 A   A  I cap  E 0 r     E  2 f  0.08854 1012   r    d   d  Donde E = voltaje aplicado C=  0 r  A / d 

 0  constante dielectrico en vacio (0.88854 x 1012 F/cm)

 r  constante dielectrico del aislante A= área (cm2) d= grosor del aislamiento

f = frecuencia

Equipos para Prueba de PF y DF

Prueba de PF de aislamiento para aparato eléctricos

1. Transformadores Los tipos de transformadores considerados para el propósito de prueba de PF son I. Transformadores de dos devanados II. Transformadores de tres devanados III. Autotransformadores IV. Transformadores de potencia (PTs) Cuando se hace la prueba de PF en los transformadores, se debe seguir las siguientes consideraciones. I. II. III. IV.

El transformador debe ser des-energizado, y completamente aislado de la fuente de alimentación. Tanque del transformador debe ser conectado a tierra correctamente. Todos los bujes del devanado de alto y bajo voltaje, deben ser cortocircuitados, para que los bujes se conviertan en bujes equivalentes. Transformadores con cambiadores de tap, deben ser puesto en la posición neutro. La posición del Tap deber ser anotado en la hoja de prueba.

Pruebas con transformador de dos devanados En un transformador de dos devanados trifásico o monofásico , el aislamiento del transformador consiste de tres sistema de aislamiento; es es CH HV aislamiento del devanado,

CL LV aislamiento del devanado, y CHL alta-a-baja aislamiento del devanando.

Cuando se realiza una prueba de PF, se pone en Cortocuito las tres fases de alto voltaje para se conviertan en un solo buje equivalente. Los mismo se hace con los bujes de bajo voltaje. Se realiza cuatro pruebas en los devanados como se muestra en la tabla.

Prueba de PF en un Transformadores de tres devanados

Prueba de PF en un Autotransformador

1.7.3 Ionización y efecto corona La ionización es el fenómeno químico o fisco mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones a un átomo o molécula neutra. Se denomina efecto corona al conjunto de fenómenos relacionados con la aparición de conducción en el gas que envuelve a un elemento metálico(conducto), sometido a alta tensión. Estos fenómenos de conducción se presentan a causa de la ionización que se produce como consecuencia del gradiente de campo eléctrico que aparece en la superficie del conductor. El gradiente viene determinado tanto por el nivel de tensión que se aplica a un elemento como por la geometría de la superficie sobre la cual se aplica (efecto punta). Aplicando una tensión continua de polaridad positiva a un cable, el efecto se presenta como una envolvente uniforme de color azulado. Si la tensión es negativa aparecen pequeños efluvios rojizos concentrados principalmente en los puntos de imperfección del cable. Al aplicad corriente a dos conductores paralelos, se pueden observar ambos fenómenos superpuesto, estroboscópicamente distinguiríamos: envolvente azulada durante el semiciclo positivo t efluvios durante el negativo.

El efecto corona puede aparece de manera muy variables dependiendo de la polaridad del conductor de la intensidad del campo eléctrico, la presión y la naturaleza del gas envolvente. Asimismo, su magnitud viene muy influida por los aspectos meteorológicos del momento: en un día de lluvia hay más efecto corona que en un día seco. Una del efecto negativo es el deterioro del material, las zonas del conducto que tengan un pequeño defecto son propicias para que se produzca el efecto corona con mayor intensidad, lo cual puede producir a su vez mayor deterioro.

1.7.4 Influencia de la temperatura y humedad en las mediciones -Si ha comprobado que entre mayor sea la temperatura a la que se realiza la prueba de PF, el valor de este es mayor. -Se recomienda que prueba de PF se realice a 20 C, si por razones que nos obligan la prueba se realiza a una temperatura diferente, será necesario hacer la corrección de 20C como lo indiquen las normas correspondientes. -Para realizar la corrección por temperatura se hace uso de una constante K cuyo valor depende del tipo de aislamiento, de su estructura y de su contenido de humedad. Cada norma maneja sus valores típicos.

Bibliografía     

https://www.clark.com.ar/blog/metodos-conservacion-equipos-electricos/ http://eprints.uanl.mx/7698/1/1020118277.PDF ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARTICULARES SERVICIO DE MANTENIMIENTO. SISTEMA ALUMBRADO Y FUERZA. GERENCIA DE MANTENIMIENTO AGOSTO 2011 https://groups.google.com/forum/#!topic/electrica/ocSSim7Zdo4 https://books.google.com.mx/books?id=P62ebMavSIIC&pg=PA115&lpg=PA115&dq=a bsorci%C3%B3n+diel%C3%A9ctrica&source=bl&ots=HxURIycg9H&sig=0yKgHxHT3zu6x 2jiM2hfN9A8yAk&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwjk343cv7fZAhVEy1MKHSqzB50Q6AEIrAE wFQ#v=onepage&q=absorci%C3%B3n%20diel%C3%A9ctrica&f=false El libro práctico de los generadores, transformadores y motores eléctricos. Gilberto Enríquez Harper