Por qué tienen fugas los sellos de los casquillos LV: explicación del sistema de sellado

Un conjunto de casquillo de baja tensión suele combinar una carcasa de porcelana o de epoxi moldeado, un perno terminal roscado y una junta de elastómero o fibra comprimida en la brida donde el casquillo se asienta contra la tapa del depósito. La junta —normalmente de nitrilo (NBR) o EPDM— no es una barrera estática; solo mantiene la estanqueidad al aceite mientras permanece sometida a una carga compresiva continua contra ambas superficies de contacto.

Los pernos de brida suelen apretarse con un par de 25–40 N·m (±10%) siguiendo una secuencia en cruz para alcanzar el grado de compresión previsto de la junta, que es de 20–30% de su espesor en estado libre. Un par de apriete excesivo de más del 15% suele comprimir en exceso el material más allá de ese rango, lo que acelera la relajación de la compresión a largo plazo en lugar de mejorar el sellado.

En las inspecciones sobre el terreno realizadas en parques de transformadores de distribución de baja tensión, la filtración de aceite alrededor de la brida del pasamuros de baja tensión suele ser el primer indicador visible de un fallo, ya que aparece mucho antes de que los problemas relacionados con los devanados se detecten mediante el análisis de gases disueltos (DGA). El sistema de Zeeyi línea de productos de pasamuros de baja tensión se basa en esta tolerancia de compresión, pero la misma lógica de fallo se aplica a cualquier casquillo de baja tensión con junta, independientemente del proveedor.

De dónde proceden realmente las fugas: cuatro puntos de fallo habituales

No todas las fugas se originan en el mismo lugar, y diagnosticar un punto erróneo supone desperdiciar una oportunidad de mantenimiento. Estas son las cuatro interfaces que conviene revisar, en el orden en que suelen fallar.

Interfaz de la junta de brida

La junta de compresión principal situada entre la brida del casquillo y la tapa del depósito. Se trata de la fuente de fugas más habitual y la más fácil de inspeccionar a simple vista; el síntoma clásico es la presencia de rastros de aceite que bajan por la pared del depósito por debajo de la brida.

Junta de sellado para perno terminal

Una junta tórica o junta secundaria alrededor del perno conductor de corriente, en el punto en el que atraviesa el cuerpo del casquillo. Las fugas en este punto son más difíciles de detectar, ya que el aceite puede desplazarse a lo largo del perno antes de hacerse visible en el terminal superior.

Unión cementada de porcelana sobre metal

En los casquillos con carcasa de porcelana, la unión cementada entre la cubierta cerámica y su brida metálica puede agrietarse debido a los ciclos térmicos repetidos, lo que da lugar a una fuga lenta que las juntas por sí solas no pueden solucionar.

Vía de conservación o vía de ventilación

En las unidades llenas de aceite conectadas a un conservador, un desecante del respiradero en mal estado o una junta agrietada de la mirilla permiten que entre humedad en el sistema de aceite, lo que se manifiesta en primer lugar como un contenido elevado de humedad cerca del casquillo, en lugar de como un goteo visible.

[Opinión de un experto: cómo interpretar el patrón de fugas]

• Aceite en la base de la brida = pérdida de compresión de la junta, no un defecto de fundición del casquillo
• Si solo se observa una fuga de aceite a lo largo del perno = junta del terminal; compruébala antes de sustituir todo el casquillo
• Brida seca, pero aumento de la humedad en los análisis del aceite = comprueba primero el recorrido del respiradero/conservador

Causas fundamentales de la degradación de las juntas y las juntas tóricas

Ciclos térmicos y deformación permanente por compresión

Los casquillos de LV de los transformadores de distribución se someten habitualmente a ciclos entre la temperatura ambiente y un aumento de temperatura en los puntos calientes que puede alcanzar entre 65 y 80 °C por encima de la temperatura ambiente bajo carga. La expansión y contracción repetidas hacen que las juntas de elastómero pierdan elasticidad —un fenómeno denominado «deformación permanente por compresión»—, por lo que una junta que sellaba correctamente en el momento de su instalación ya no puede recuperar su forma tras unos pocos miles de ciclos térmicos.

Incompatibilidad química del material de la junta

Las juntas de nitrilo se hinchan y se ablandan cuando se exponen a determinados fluidos para transformadores a base de ésteres sintéticos o de silicona, mientras que el EPDM suele ser la mejor opción para las unidades llenas de aceite mineral, aunque ofrece un rendimiento deficiente con los disolventes de limpieza derivados del petróleo que se utilizan durante el mantenimiento. [VERIFICAR LA NORMA: ficha técnica del fabricante sobre la compatibilidad con fluidos para el compuesto específico de la junta en uso] debe confirmar la compatibilidad antes de cualquier cambio de fluido.

Errores de par de apriete en la instalación

Si el par de apriete es insuficiente, la junta no alcanza la compresión prevista en su diseño y el sellado nunca se forma correctamente; esta es una de las principales causas de fugas casi inmediatas en transformadores recién puestos en servicio, más que un fallo relacionado con el desgaste. Consulte las especificaciones de par de apriete del fabricante del pasamuros (la norma IEC 60137 es la pertinente marco normativo sobre casquillos para la gama más amplia de casquillos, aunque los casquillos clasificados para baja tensión suelen seguir la tabla de pares de apriete del propio fabricante del transformador, en lugar de una tabla genérica de pares de apriete de pernos.

Contaminación de superficies durante el montaje

El polvo, los residuos de juntas antiguas o los aceites de manipulación que quedan en la superficie de la brida durante el montaje vuelven a crear microcanales que una junta nueva no puede cerrar por completo, ni siquiera con el par de apriete correcto. Durante los proyectos de sustitución de casquillos en entornos de instalación polvorientos o costeros, hemos comprobado que una superficie de brida desengrasada y secada con un paño seco proporciona un sellado notablemente más uniforme que si se pasa directamente del cambio de junta al apriete de los pernos.

Lista de comprobación para el diagnóstico sobre el terreno de fugas o averías en los casquillos de baja tensión

1. Inspecciona visualmente la unión entre la brida y el depósito para comprobar si hay rastros de aceite o un anillo de residuo oscuro y pegajoso.
2. Limpia bien la zona y vuelve a inspeccionarla al cabo de 24-48 horas para distinguir una fuga activa de un residuo anterior.
3. Comprueba si hay fugas de aceite a lo largo del conductor en la conexión del perno del terminal, lo que indicaría un problema en la junta secundaria y no en la junta de la brida.
4. Realice un escaneo por infrarrojos de la unión entre el casquillo y el depósito; una diferencia de 8 °C o más con respecto a una unidad equivalente sin manipular puede indicar un contacto o una junta parcialmente defectuosos.
5. Compáralo con la tendencia de la humedad del aceite del transformador y de los gases disociados (DGA): un aumento de la humedad sin fugas externas visibles suele indicar un problema en el respiradero o en el circuito del conservador, y no en la junta del pasacables propiamente dicha.

[Opinión de un experto: Secuencia de diagnóstico sobre el terreno]

• Antes de programar una reparación, distingue siempre entre “húmedo” (antiguo, ya secado) y “que gotea” (activo).
• Una brida limpia, con la humedad del aceite ascendiendo, indica que esta se aleja por completo de la junta del casquillo
• Anota los valores de par de apriete del último intervalo de mantenimiento: las fugas recurrentes tras volver a apretar suelen indicar que hay que sustituir la junta, no que haya que volver a apretar.

Para obtener una guía de resolución de problemas más amplia que abarque otros accesorios de transformadores, la guía de Zeeyi… flujo de trabajo de diagnóstico de fallos de campo sigue la misma lógica de «borrar y volver a comprobar» que se aplica a los casquillos, los cambiadores de tomas y los interruptores de corte de carga.

Comparación de materiales para juntas: EPDM, nitrilo y silicona

La sustitución de una junta defectuosa también supone una oportunidad para replantearse si el material original era el adecuado para el fluido de funcionamiento y el entorno.

En el caso de un transformador de distribución estándar relleno de aceite mineral, el EPDM o el nitrilo cubren la gran mayoría de las aplicaciones; la silicona se reserva generalmente para unidades rellenas de éster o instalaciones a temperaturas extremas en las que el sobrecoste está justificado.

Mantenimiento preventivo y orientación sobre si es mejor sustituir o reparar

El momento más rentable para intervenir es antes de que una junta alcance su deformación permanente máxima, no después de que se observe que el aceite se está filtrando por el depósito. Una regla práctica: si un casquillo ha requerido un nuevo apriete más de una vez por la misma fuga, sustituye la junta en lugar de seguir compensando con el par de apriete. Combinar la sustitución de la junta con el mantenimiento de los accesorios relacionados con los cables, ya que juntas de sellado para terminaciones de cable siguen una lógica de fallo similar basada en la compresión; a menudo, resulta más eficaz aprovechar una única ventana de interrupción del servicio que tratar cada accesorio por separado.

Si estás buscando casquillos o juntas de baja tensión de recambio para un programa de mantenimiento, Zeeyi’s accesorios para transformadores Esta gama incluye casquillos, conmutadores de tomas y conjuntos de fusibles Bay-O-Net de un único proveedor, lo que simplifica la documentación sobre los valores de par de apriete y la compatibilidad de materiales en toda la flota. Indíquenos su clase de tensión y tipo de fluido para que le ofrezcamos una recomendación con la compatibilidad verificada.

Preguntas frecuentes

¿Qué indica realmente que salga aceite por la brida de un casquillo de baja tensión?

Por lo general, esto indica que la junta de la brida ha perdido suficiente compresión como para dejar de sellar por completo, lo que suele deberse a los ciclos térmicos a lo largo de varios años o a un apriete insuficiente en el último intervalo de mantenimiento, más que a un defecto en la propia pieza fundida del casquillo.

¿Con qué frecuencia deben revisarse las juntas de los casquillos de LV?

La mayoría de las empresas de servicios públicos y los operadores industriales incluyen esta tarea en el mantenimiento anual de los transformadores, aunque las unidades sometidas a un servicio con elevados ciclos térmicos o situadas en entornos costeros húmedos suelen requerir también una revisión visual a mitad de año.

¿Se puede volver a apretar con el par de apriete adecuado un casquillo de baja tensión que tiene una fuga, en lugar de sustituirlo?

Es razonable volver a apretar una sola vez en el caso de una fuga leve detectada recientemente, pero las fugas recurrentes tras volver a apretar suelen indicar que la junta ha sufrido una deformación permanente por compresión y que es necesario sustituirla, en lugar de seguir apretándola.

¿Es seguro dejar en servicio, durante un breve periodo de tiempo, un casquillo de baja tensión que tiene una fuga?

Una fuga leve y controlada, con niveles de aceite estables, suele poder gestionarse dentro del plazo previsto para una parada programada; sin embargo, cualquier fuga que vaya acompañada de un aumento de los valores de humedad o de rastros visibles cerca de la terminal debe tratarse con mayor prioridad.

¿Cuál es la diferencia entre los requisitos de estanqueidad de los casquillos de baja tensión y los de media tensión?

Los pasamuros de media tensión suelen estar sujetos a requisitos más estrictos en cuanto a la distancia dieléctrica y la distancia de fuga debido a la mayor tensión a la que están sometidos, mientras que la estanqueidad de los pasamuros de baja tensión depende más de la compresión mecánica y la compatibilidad con los fluidos que de la coordinación del aislamiento; véase esto Guía de selección de casquillos LV vs MV para consultar el marco de decisión completo.

¿Influye el material de la junta en la vida útil del casquillo más que la calidad de la instalación?

Ambos factores son importantes, pero los datos de campo demuestran sistemáticamente que los errores en el par de apriete durante la instalación provocan fallos antes que la mera elección del material: una junta de nitrilo apretada con el par correcto en un fluido compatible suele durar más que una junta de silicona de alta calidad apretada con un par incorrecto.