Poryoyo shiLa decisión de sustituir o reparar las averías en los casquillos de media tensión depende de un único factor: la ubicación de la avería, no su gravedad. Un casquillo presenta dos zonas estructuralmente distintas: la interfaz externa (perno terminal, brida de montaje, junta de estanqueidad) y el sistema dieléctrico interno (el conductor central, el cuerpo aislante y la transición de aceite a aire). Las averías en la zona externa son de naturaleza mecánica o ambiental y, por lo general, se pueden subsanar mediante limpieza, recolocación o sustitución de componentes. Las averías en la zona interna afectan al propio material dieléctrico y, en la práctica, no se pueden subsanar in situ: el sistema de aislamiento se diseñó y curó como una sola unidad, y ningún proceso in situ restaura su integridad dieléctrica original una vez que se ha visto comprometida.
Esta distinción es importante porque ambas categorías de fallos pueden presentar síntomas visualmente similares durante una inspección: la decoloración, las fugas de aceite o las marcas de arcos eléctricos en la superficie pueden deberse tanto a una conexión suelta en un terminal como a un deterioro del aislamiento interno. Basarse únicamente en el aspecto exterior conduce a diagnósticos erróneos en ambos sentidos: la sustitución innecesaria de un pasacables con un fallo en el terminal que se puede corregir, o una reparación “exitosa” que deja sin resolver un problema dieléctrico interno y que va avanzando hacia un fallo.
Un pasamuros de media tensión de la clase de 12 kV a 52 kV se diseña en función de un nivel de impulso básico (BIL) definido y de una distancia de fuga dimensionada según su clase de contaminación; estos parámetros se fijan en el momento de la fabricación y no pueden restablecerse ni mejorarse mediante reparaciones in situ. Una vez que la contaminación, los impactos mecánicos o los ciclos térmicos han degradado la trayectoria de fuga interna o perforado el cuerpo dieléctrico, la unidad deja de cumplir su margen de coordinación de aislamiento original, independientemente de cómo se limpie o se reacondicione el exterior.
Según la experiencia sobre el terreno, aproximadamente el 60%–70% de las llamadas de servicio relacionadas con los pasamuros se deben a la interfaz externa y no al sistema de aislamiento interno —una distribución que hace que el paso de diagnóstico que se trata más adelante en esta guía sea más importante que la propia decisión de reparar o sustituir—. Un buje con una tensión nominal de 25 kV instalado en un sistema que requiere una coordinación de aislamiento de 35 kV superará la puesta en tensión inicial, pero corre el riesgo de sufrir una descarga en el buje en caso de sobretensión transitoria, lo que ilustra por qué Requisitos de coordinación del aislamiento según la IEC para pasamuros —no es una cuestión visual— es el parámetro determinante que los ingenieros comprueban antes de autorizar cualquier método de reparación.
Para los equipos que estén sopesando esta decisión frente a una gama de productos más completa, la solución de ZeeyiElec… guía de selección de accesorios para transformadores explica cómo encajan los casquillos en el sistema de accesorios en general.
La experiencia sobre el terreno en instalaciones de distribución costeras e industriales demuestra que la mayoría de los fallos corregibles en los pasacables se agrupan en tres categorías, todas ellas situadas en la interfaz externa y no en el interior del cuerpo dieléctrico.
Un fallo en la conexión de un terminal se origina en la interfaz atornillada o sujeta con abrazaderas entre el perno terminal del casquillo y la lengüeta del conductor externo, y no en el sistema de aislamiento interno. Estos fallos suelen manifestarse como decoloración localizada por calor o pequeñas marcas de arco eléctrico en el punto de conexión, provocadas por un par de apriete inadecuado, el deslizamiento del conductor o la oxidación de la superficie en las caras de acoplamiento. La corrección suele consistir en el desmontaje, la limpieza de las superficies de contacto y el reajuste con el par de apriete especificado por el fabricante, que suele estar en el rango de 40 N·m a 80 N·m, dependiendo del diámetro del perno y de la intensidad nominal del casquillo. Dado que la avería nunca afecta a la trayectoria dieléctrica del casquillo, una recolocación realizada correctamente restablece el pleno funcionamiento sin afectar al rendimiento nominal de la unidad. En Errores en la conexión de los terminales con casquillo de media tensión y prevención de la repetición de trabajos.
La contaminación superficial, al interactuar con la humedad, puede crear una vía parcialmente conductora a lo largo de la superficie de distancia de fuga externa del pasacables —la primera fase de la formación de trazas eléctricas—. En esta fase inicial, antes de que la carbonización haya formado una vía permanente, la avería suele poder subsanarse mediante la limpieza con disolventes homologados y una nueva inspección del perfil de distancia de fuga. Los equipos de campo distinguen entre el efecto de arrastre en fase inicial y el avanzado comprobando si hay un residuo blanquecino no conductor (corregible) o un rastro negro carbonizado visible (no corregible). Esperar demasiado para intervenir reduce este margen de tiempo: lo que comienza como una tarea de limpieza puede progresar hasta convertirse en una carbonización irreversible en cuestión de meses si la exposición a altos niveles de contaminación es prolongada.
La junta elastomérica de la brida de montaje —normalmente de EPDM o caucho de silicona— es un componente sujeto a desgaste, no un elemento estructural permanente. La exposición a los rayos UV y los ciclos térmicos reducen gradualmente su deformación permanente por compresión, lo que permite una entrada mínima de humedad en la interfaz de la brida sin que ello comprometa necesariamente el dieléctrico interno. Sustituir la junta y volver a apretar la brida por etapas, en lugar de hacerlo de una sola vez, es una práctica habitual sobre el terreno para restaurar el sellado sin someter a una tensión excesiva la interfaz de montaje.
[Perspectiva del experto]
- Las averías en los terminales son la causa de la mayoría de las llamadas por “fallos en los casquillos” que, al final, no requieren su sustitución.
- La comparación entre un residuo blanquecino y un rastro negro carbonizado es la prueba de campo más rápida para determinar la fase de rastreo.
- La deformación permanente de las juntas es progresiva: compruébalas en cada parada programada, no solo cuando se notifique una fuga.
Una vez que una avería traspasa la interfaz externa y penetra en el sistema dieléctrico interno del pasacables, la reparación in situ ya no es una opción viable. Estos tipos de averías comparten una característica común: comprometen el sistema de aislamiento que se formó y curó como una sola unidad durante la fabricación, y ningún proceso in situ puede restaurar esa estructura para que recupere su rendimiento original.
Una perforación dieléctrica interna se produce cuando se forma una trayectoria de ruptura eléctrica localizada a través del cuerpo aislante del pasacables, en lugar de a lo largo de su superficie externa. Esto suele deberse a un vacío de fabricación, a una actividad prolongada de descargas parciales o a un evento de sobretensión transitoria que supere el nivel de impulso básico (BIL) de la unidad. Un pasacables con un nivel de impulso básico (BIL) de 125 kV que sufra una sobretensión transitoria considerablemente superior a ese umbral puede sufrir daños por perforación interna incluso sin presentar síntomas externos visibles; esto explica en parte por qué las pruebas de resistencia de aislamiento y de descargas parciales son más importantes que la mera inspección visual. Una vez perforada, la vía de aislamiento queda comprometida de forma permanente y es necesario sustituir la unidad.
Una carcasa agrietada —ya sea de porcelana esmaltada o de epoxi moldeado— rompe la barrera hermética entre el fluido dieléctrico interno o el aislamiento sólido y el entorno exterior. Las unidades de porcelana son vulnerables a las grietas por impacto durante la manipulación o el transporte, mientras que los cuerpos de epoxi moldeado pueden desarrollar grietas por tensión debido a ciclos térmicos repetidos que superan su clase térmica nominal. En cualquiera de los dos casos, ningún recubrimiento aplicado in situ, sellador o parche de resina restaura la integridad estructural y dieléctrica de la que es responsable la carcasa; la grieta se convierte en un punto de entrada de humedad que acelera la formación de trazas de descarga y, finalmente, la descarga en arco.
La actividad de descargas parciales (DP) por debajo de aproximadamente 10 pC–50 pC en un pasacables en buen estado suele estar dentro de los niveles de fondo aceptables, pero los valores de DP que superan este rango a lo largo de ciclos de ensayo sucesivos indican una degradación interna progresiva, en lugar de un estado estable. A diferencia de una perforación o una grieta, el daño por DP se desarrolla de forma gradual: cada descarga erosiona una pequeña cantidad de material aislante, y el proceso se acelera una vez que comienza a formarse un canal conductor. Los folletos técnicos del CIGRE sobre la monitorización del estado de los pasacables señalan que una tendencia al alza de la DP en mediciones repetidas es un indicador de sustitución más fiable que cualquier lectura absoluta aislada.
Antes de decidir si se realiza una reparación o una sustitución, los equipos de campo siguen una secuencia estructurada para confirmar en qué zona —la interfaz externa o el dieléctrico interno— se encuentra realmente la avería. Saltarse pasos de esta secuencia es la causa más habitual de diagnósticos erróneos, en los que un problema en un terminal se trata como un fallo total del casquillo o, lo que es aún más peligroso, se descarta una avería interna tras una limpieza superficial. Esto refleja la situación más general flujo de trabajo de diagnóstico de fallos de campo utilizados en accesorios para transformadores y cables.
La primera inspección consiste en un recorrido visual para comprobar si hay decoloración, fugas de aceite en la brida, efervescencia o trazas en la superficie de línea de fuga, así como cualquier grieta visible en la carcasa. Junto con un escaneo térmico por infrarrojos bajo carga normal, este paso permite identificar puntos calientes en la conexión de los terminales —que suelen estar entre 15 °C y 25 °C por encima de la temperatura ambiente de referencia en una unión en buen estado, frente a un exceso notable en una conexión deteriorada—, lo que apunta a un fallo externo y reparable antes de que comience cualquier desmontaje.
Si la inspección visual y térmica no permite aislar claramente la avería, las pruebas de resistencia de aislamiento (IR) y la medición de descargas parciales (PD) determinan si el dieléctrico interno está afectado. Una lectura de IR sustancialmente inferior al valor de referencia de puesta en servicio de la unidad —o una tendencia al alza de las PD en pruebas repetidas— confirma la existencia de una avería interna y descarta la posibilidad de reparación. Estas pruebas se realizan normalmente con el pasacables desenergizado y, cuando es posible, se comparan con los valores originales de las pruebas rutinarias de fábrica registrados en la placa de características o en el certificado de pruebas.
En el caso de los casquillos sumergidos en aceite, una muestra para el análisis de gases disueltos (DGA) tomada del aceite del transformador que los rodea puede revelar si hay subproductos de fallos térmicos o eléctricos, lo que permite confirmar o descartar que el problema se deba a un fallo interno del casquillo frente a un fallo en otra parte del depósito. Unos niveles elevados de acetileno o hidrógeno en el resultado del DGA, junto con una tendencia positiva de descargas parciales (PD) en ese casquillo concreto, sitúan el diagnóstico claramente en el ámbito de la sustitución obligatoria, en lugar de considerarlo un candidato para una reparación de los terminales o de la junta.
Solo una vez que esta secuencia haya convergido en una única zona de fallo, se deberá pasar a la evaluación de los costes y el tiempo de inactividad que se describe a continuación.
[Perspectiva del experto]
- Nunca autorices la sustitución basándote únicamente en una inspección visual; compruébalo primero con los datos de IR/PD.
- Las inspecciones térmicas detectan fallos graves en una fase temprana, antes de que la decoloración sea visible a simple vista.
- La correlación entre la DGA y la tendencia de la PD constituye la señal combinada más sólida para confirmar la existencia de una falla interna.
Una vez que el proceso de diagnóstico ha confirmado en qué zona se encuentra la avería, la decisión de sustituir o reparar el pasacables de media tensión pasa a basarse en una ponderación entre el coste, el tiempo de inactividad y el riesgo. Rara vez se trata de una simple comparación de precios: un coste de reparación más bajo puede seguir siendo una opción errónea si conlleva un riesgo significativamente mayor de que la avería se repita a corto plazo.
La reparación de un terminal o una junta suele poder completarse dentro de una ventana de corte programada de entre 4 y 6 horas utilizando componentes ya disponibles o adquiridos localmente, mientras que la sustitución completa de un pasacables suele depender de los plazos de fabricación o de transporte, que pueden prolongarse mucho más allá de una única ventana de mantenimiento planificada —especialmente en el caso de clases de tensión menos comunes o valores de BIL. Las empresas de servicios públicos que programan las sustituciones de forma reactiva, solo tras confirmarse un fallo interno, se encuentran con frecuencia con que el transformador permanece fuera de servicio durante un periodo prolongado mientras se adquiere la unidad de sustitución; por eso, muchos operadores mantienen un pequeño stock de reserva de pasamuros con valores nominales críticos para su parque de transformadores, en lugar de realizar pedidos bajo demanda.
| Zona de falla | Hallazgo típico | Medida recomendada | Coste relativo |
|---|---|---|---|
| Terminal externo | Aumento localizado de la temperatura de entre 15 °C y 25 °C por encima del valor de referencia, sin caída del IR | Vuelve a colocarlo con el par de apriete especificado | Bajo |
| Superficie exterior | Seguimiento en fases iniciales, residuos no conductores | Limpiar y volver a inspeccionar | Bajo |
| Interfaz de sellado | Deformación permanente de la junta, entrada de humedad leve | Sustituir la junta y aplicar el par de apriete correspondiente | Bajo-moderado |
| Dieléctrico interno | IR por debajo de la línea de referencia o tendencia al alza del PD | Sustituir el casquillo | Alto |
| Estructura interna | Carcasa agrietada o pinchazo confirmado | Sustituir el casquillo | Alto |
A modo de referencia aproximada, la reparación de un terminal o una junta suele suponer entre 5% y 15% del coste de la sustitución completa de un casquillo, una vez incluidos los gastos de transporte y la mano de obra de instalación de la nueva unidad; sin embargo, esa comparación solo es válida cuando el proceso de diagnóstico ha descartado realmente la presencia de un fallo dieléctrico interno. Considerar que un fallo interno no confirmado es reparable para ahorrarse la diferencia de coste de entre 85% y 95% conlleva el riesgo de que se repita el fallo, lo que obligaría posteriormente a una sustitución no planificada a precio de emergencia, con un coste muy superior al previsto inicialmente.
No todas las decisiones sobre si sustituir o reparar un casquillo de un vehículo de transporte público se resuelven de forma definitiva una vez que la reparación supera las pruebas posteriores a la intervención. Una reparación que supera dichas pruebas y permite que el casquillo vuelva a entrar en servicio no supone automáticamente que el asunto quede zanjado. Algunos tipos de averías se repiten incluso tras una reparación técnicamente correcta, y reconocer este patrón es parte de lo que distingue una solución duradera de una temporal.
Las conexiones de terminales que se han vuelto a montar dos o más veces en un plazo de entre 12 y 18 meses en el mismo casquillo apuntan a una causa raíz que va más allá de la simple pérdida de par: normalmente, fatiga subyacente del conductor, un material del terminal inadecuado que provoca corrosión galvánica o un estado interno precario que sigue sometiendo a tensión la unión externa. Seguir reajustando la misma conexión sin investigar por qué se sigue aflojando supone tratar el síntoma en lugar de la causa, y cada ciclo de reparación conlleva también un pequeño riesgo de introducir un nuevo fallo en la interfaz reabierta. Cuando un fallo en un terminal se repite en la misma unidad tras una reparación con el par de apriete adecuado, esa recurrencia en sí misma se convierte en una prueba diagnóstica que justifica pasar a la secuencia de pruebas IR/PD descrita anteriormente, incluso si los escáneres térmicos siguen mostrando resultados aceptables.
Una reparación realizada sin registrar el tipo específico de avería, el valor de par aplicado y los resultados de las pruebas previas y posteriores impide que el siguiente equipo de campo pueda distinguir entre un incidente puntual y corregible y un patrón que se está desarrollando. Sin ese historial, un casquillo que ya haya sido objeto de tres reparaciones en los terminales a lo largo de dos años puede tratarse cada vez como una avería nueva e aislada, lo que retrasa el momento en que alguien se da cuenta de que la unidad debería ser sustituida en lugar de repararse por cuarta vez. Llevar un registro, aunque sea sencillo, por unidad —fecha de la avería, síntoma, medida correctiva, valores de la nueva prueba— convierte las llamadas de servicio inconexas en una línea de tendencia visible que respalda una decisión oportuna de sustitución.
Una vez que el diagnóstico sobre si conviene sustituir o reparar un casquillo de MV confirma que la sustitución es la opción correcta, la verificación de la compatibilidad evita una segunda ronda de retrasos. La unidad de sustitución debe coincidir no solo con la clase de tensión, sino también con el perfil completo de interfaz de la unidad a la que sustituye.
No basta con comprobar únicamente la clase de tensión: el casquillo de recambio también debe coincidir con el nivel de impulso básico, la intensidad nominal y las dimensiones de la brida de montaje del original. Una unidad con una clasificación correcta para 25 kV, pero que se suministre con una disposición de pernos de brida o un tamaño de rosca de los terminales que no coincidan, paralizará la instalación in situ, incluso después de que ya se hayan asumido los gastos de transporte y el plazo de entrega. Contrastar los datos de la placa de características original con la ficha técnica del recambio, en lugar de basarse únicamente en la clase de tensión, es el paso que evita esta incompatibilidad.
Una solicitud de presupuesto completa debe especificar la clase de tensión, el BIL, la intensidad nominal, el sistema estándar (ANSI o DIN), la distancia de fuga o la clase de contaminación, y la configuración de los terminales; las especificaciones incompletas son una causa habitual de retrasos en los presupuestos y de envíos que no se ajustan a lo solicitado.
ZeeyiElec suministra pasamuros de media tensión en toda su accesorios para transformadores línea de productos, junto con accesorios para cables para los sistemas de cables de conexión, en configuraciones ANSI, DIN y epoxi, con asistencia en la revisión técnica para adaptar las unidades de recambio a las interfaces de las instalaciones existentes. Facilite los datos de la placa de características y las condiciones del emplazamiento para realizar una comprobación de compatibilidad y elaborar un presupuesto.
Los equipos de campo que evalúen las opciones de sustitución o reparación de los casquillos de media tensión deberían partir de las previsiones de vida útil.
La vida útil suele oscilar entre los 25 y los 40 años en condiciones normales de carga y contaminación, pero los entornos costeros, industriales o con altos niveles de contaminación pueden acortarla considerablemente, dependiendo de la frecuencia del mantenimiento y de la calidad del material.
Por lo general, no: una carcasa de porcelana o epoxi agrietada compromete la barrera dieléctrica sellada, y los selladores o recubrimientos aplicados in situ no pueden restablecer la integridad del aislamiento interno, de la que la carcasa es responsable desde el punto de vista estructural.
Las averías en las conexiones de los terminales debidas a un apriete insuficiente o a la corrosión de las uniones atornilladas se encuentran entre los problemas reparables más frecuentes, ya que la avería se produce en la interfaz externa y no en el aislamiento interno del casquillo.
Las pruebas de resistencia de aislamiento y la medición de descargas parciales son los principales métodos de campo, que a menudo se complementan con el muestreo de aceite en las unidades sumergidas en aceite para confirmar si la degradación se origina en el interior del cuerpo del pasacables.
No necesariamente: las trazas superficiales en fase inicial, limitadas a la trayectoria de fuga externa, suelen poder subsanarse mediante limpieza e inspección; sin embargo, las trazas que han avanzado hasta formar trayectorias carbonizadas suelen indicar que es necesario sustituir el componente.
La sustitución de emergencia, que incluye el transporte urgente y el tiempo de inactividad no previsto, suele suponer un coste varias veces superior al de una reparación programada o una sustitución planificada, debido en gran medida a los recargos por plazos de entrega más cortos y a los costes derivados de un tiempo de inactividad prolongado.
Los equipos de campo deben registrar el tipo de avería, el método de reparación, los valores de par aplicados y los resultados de las pruebas realizadas antes y después de la reparación, ya que este historial es lo que permite a los ingenieros distinguir una avería puntual que se puede subsanar de un patrón de fallos recurrentes.
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