Las descargas parciales son uno de los principales factores que pueden provocar fallos en los equipos eléctricos de alta tensión y media tensión. Por suerte, hoy en día existen varias formas de medir y monitorear este fenómeno. ¿Quieres saber más al respecto? Si es así, ¡lee el siguiente artículo y descubre qué es una descarga parcial y cómo se mide!

¿Qué es una descarga parcial?

Según la norma IEC 61934 de la Comisión Electrotécnica Internacional (CEI), las descargas parciales (DP) son descargas eléctricas localizadas que impiden o limitan de forma parcial el paso de flujo por el aislamiento entre conductores.

Este fenómeno se produce como resultado de la concentración de tensiones eléctricas localizadas en el interior del aislamiento, lo que llamamos descargas parciales internas, o en la superficie del aislamiento, también denominadas descargas parciales superficiales.

Es importante precisar que para cualquier cambio en la constante dieléctrica de un material, se puede modificar la distribución eléctrica. Por lo general, estas se reflejan por medio de patrones en fases resueltas, donde cada patrón presenta un fallo característico en un punto del generador. Estos pueden ser en las bobinas, ranuras o en las cintas, manifestándose patrones de tipo interno, superficial o de efecto corona.

Las descargas parciales superficiales ocurren cuando la tensión del campo eléctrico es suficiente para ionizar el aire cercano a la superficie del bobinado. Estas rupturas dieléctricas suelen ser fáciles de detectar visualmente, ya que emiten luz ultravioleta (UV) y a veces se aprecia un pequeño arco.

Por su parte, las descargas parciales internas pueden producirse en cualquier medio aislante que se utilice en máquinas rotativas sometidas a campos eléctricos elevados. Se inicia en cavidades microscópicas, grietas u oclusiones dentro de un dieléctrico sólido, en interfaces dentro de dieléctricos sólidos o líquidos o delaminación en el límite de diferentes materiales aislantes.

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Consecuencias de las descargas parciales

Las DP pueden causar daños progresivos e irreversibles en los sistemas de aislamiento a causa de la degradación del mismo de manera natural, puesto que el aislamiento en fabricación nunca tiene una naturaleza ideal y presenta imperfecciones. Asimismo, debido a la utilización, con el tiempo este tiende a mostrar debilitación en el aislamiento, formándose estas fallas y acrecentando su criticidad de manera progresiva.

Cuanto mayor es el daño, mayor es la actividad de descarga parcial. Esto, a su vez, genera más deterioro. El proceso puede continuar en un bucle de retroalimentación positiva hasta que el aislamiento es incapaz de soportar la tensión eléctrica normal, lo que provoca una ruptura dieléctrica completa y el fallo del activo.

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¿Cómo se mide una descarga parcial?

En la actualidad, se usan varios métodos para medir las descargas parciales, entre ellos se encuentra la detección de señales sonoras, luminosas y de radiofrecuencia (RF). También se suele emplear la prueba de alto potencial (HI-POT) con acoplamiento capacitivo.

Los impulsos de descarga parcial o picos se montan sobre la onda de prueba de sobretensión. Estos picos de tensión de alta frecuencia se filtran a través de un acoplador interno y se pasan a un canal de DP del osciloscopio. La forma de onda de sobretensión y los picos de tensión de descarga parcial se combinan en la misma pantalla con las señales de DP a lo largo de la línea central.

Hay que tener en cuenta que las señales de DP son pequeñas en comparación con la sobretensión, y su magnitud se mide en milivoltios (mV) o picoculombios (pC). Además, la Comisión Electrotécnica Internacional recomienda que las mediciones de DP sean tendenciales, ya que una cierta cantidad de descarga parcial es aceptable en motores de media y alta tensión.

Finalmente, hay que recordar que las pruebas de las descargas parciales se pueden realizar de dos maneras, tales como de tipo online u offline. Cabe señalar que la principal ventaja de las pruebas y la monitorización de descargas parciales online frente a las offline es que no son intrusivas o no interrumpen el servicio, y se efectúan en condiciones normales de funcionamiento (tensión, frecuencia, carga y entorno).

¡Ahora ya sabes qué es y cómo se mide una descarga parcial! Tras dar a conocer los problemas que este fenómeno puede acarrear, vale la pena insistir en lo importante que es detectar a tiempo estas rupturas dieléctricas para evitar fallos que puedan perjudicar el funcionamiento de los equipos eléctricos de alta y media tensión. ¡Esperamos que esta información te haya sido de utilidad!

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Traducido y adaptado de pumpsandsystems.com