Cómo probar un descargador de sobretensiones

Un descargador de sobretensiones es una línea de defensa que evita daños a los sistemas eléctricos. Pero, al igual que con los dispositivos de protección, es necesario comprobarlo periódicamente. Debe probarse con frecuencia para asegurarse de que funciona dentro de parámetros seguros y ofrece protección.

En esta guía, descubriremos cómo probar un descargador de sobretensiones, explicando pasos como medir su corriente de fuga y usar un multímetro. Esto garantiza que su equipo siga siendo seguro y cumpla con los estándares internacionales.

¿Cuándo se debe probar un descargador de sobretensiones?

Aquí hay situaciones que requieren una prueba:

• Sobretensiones por rayos o conmutación: cada vez que cae un rayo o hay una sobretensión de alta energía, el varistor interno de óxido metálico (MOV) de un descargador de sobretensiones puede degradarse ligeramente. Después de un percance tan importante, se recomienda una verificación de rendimiento para garantizar que el descargador siga funcionando de manera excelente.

• Mantenimiento planificado: Normalmente se planifica que los pararrayos se realicen pruebas al menos una vez cada 12 a 24 meses, incluso en situaciones en las que no hay rayos ni sobretensiones de alta energía. La realización de pruebas frecuentes le permite notar signos tempranos de falla.

• Después de una instalación prolongada: Los pararrayos que han estado instalados durante un período prolongado deben probarse para confirmar que aún pueden funcionar dentro de límites seguros.

• Daño visible: En caso de cualquier lesión visible, como grietas, suciedad o marcas de quemaduras en el pararrayos, se debe probar. Estos defectos pueden afectar el rendimiento del pararrayos y aumentar las posibilidades de fallo.

Herramientas necesarias para probar un descargador de sobretensiones

Estas son las herramientas adecuadas necesarias para obtener resultados precisos y confiables:

• Probador de resistencia de aislamiento (megger): Este es un dispositivo de medición que se utiliza para leer la resistencia de aislamiento de los terminales de línea y tierra.

• Medidor de corriente de fuga: este es un dispositivo que se utiliza para probar la cantidad de corriente que fluye en el descargador durante condiciones normales de voltaje.

• Multímetro: Se utiliza un multímetro para verificar el voltaje y la continuidad antes y después de la prueba.

• Termómetro infrarrojo: esta herramienta se utiliza para detectar un calentamiento anormal en la superficie del pararrayos.

• Equipo de protección personal: el EPP se utiliza para proteger a los linieros que desean probar descargadores en entornos de alto voltaje.

Paso a paso: cómo probar un descargador de sobretensiones

Paso 1: comprobaciones preliminares y preparación

Antes de probar un descargador de sobretensiones, es importante prepararse adecuadamente. Esto garantiza que obtenga lecturas precisas y mantenga la seguridad del personal. He aquí cómo hacerlo:

1. Verifique el aislamiento del sistema: asegúrese de que el circuito esté desenergizado o aislado. Utilice procedimientos adecuados, como el bloqueo/etiquetado (LOTO), para evitar una reenergización accidental, que podría causar muertes. Confirme que el descargador esté completamente desconectado de los terminales de línea y tierra.

2. Descargue el pararrayos: Incluso cuando el circuito está desenergizado, los pararrayos pueden retener voltaje residual, lo que podría causar lesiones. Utilice una varilla de descarga aislada para descargar completamente el pararrayos de forma segura antes de manipularlo.

3. Verifique el entorno: ¿El área de prueba está seca, limpia y libre de escombros? ¿Hay personal no autorizado presente en el área de prueba? Mantenga a personas no autorizadas alejadas de la zona de prueba por razones de seguridad.

4. Reúna sus herramientas: prepare sus herramientas de prueba: multímetro, termómetro infrarrojo, medidor de corriente de fuga y probador de resistencia de aislamiento. Asegúrese de que estén en buenas condiciones para que pueda obtener resultados precisos.

Paso 2: inspección visual

La apariencia física de un pararrayos puede revelar su condición interna. Inspeccione visualmente el pararrayos en busca de daños físicos. Por lo tanto, realice una inspección visual para detectar lo siguiente:

• Grietas o astillas: verifique si hay grietas o astillas en la carcasa de porcelana o polímero.

• Decoloración: verifique si hay decoloración o marcas de quemaduras, ya que esto podría ser una indicación de una descarga parcial o una descarga eléctrica.

• Terminales flojos: Verifique si los terminales están flojos o corroídos. Inspeccione si hay conectores dañados.

• Acumulación de residuos: compruebe si hay acumulación de residuos, como polvo, sal o película de aceite.

• Ingreso de humedad: busque signos de ingreso de humedad, como óxido o manchas en la superficie y alrededor de las juntas.

Si encuentra algún signo de contaminación, limpie la superficie con un paño seco y una solución limpiadora recomendada. Si el daño físico es grave, no realice la prueba; de lo contrario, obtendrá resultados inexactos. Reemplace el pararrayos inmediatamente.

Paso 3: Prueba de resistencia del aislamiento

Utilice un probador de resistencia de aislamiento para determinar si el aislamiento del pararrayos aún está intacto. Para hacer esto, primero desconecte las conexiones de línea y tierra. Conecte un terminal del probador de resistencia de aislamiento al terminal superior del descargador. Conecte el otro terminal del probador al terminal base.

Seleccione un voltaje de prueba de CC adecuado, que suele ser de 1000 V para descargadores de bajo voltaje y hasta 5000 V para descargadores de alto voltaje. Presione el botón de prueba y observe la lectura. Anote el resultado y repita la prueba en caso de cualquier error o discrepancia.

Si el resultado supera los 100 MΩ, indica que el descargador está bien aislado. Si el resultado es 20-100 MΩ, esto indica que el aislamiento es moderado; sin embargo, debes realizar un seguimiento de su funcionamiento después de un intervalo. Si el resultado es inferior a 20 MΩ, el aislamiento del pararrayos es de mala calidad, posiblemente debido a humedad o daños internos.

Cuando hay una disminución abrupta en la resistencia del aislamiento en relación con los resultados de pruebas anteriores, indica el desarrollo de una falla de aislamiento. Otra precaución es la siguiente: después de cada prueba, esperar unos segundos para que la carga interna se disuelva antes de manipular los terminales.

Paso 4: Medición de la corriente de fuga

El uso de una medición de corriente de fuga ayuda a medir el flujo de corriente a través del descargador bajo voltaje de funcionamiento normal. Con esto, podrás conocer el estado de los elementos del varistor de óxido metálico en su interior.

Vuelva a conectar el descargador al sistema o energice la línea en condiciones de voltaje nominal. Sujete el medidor de corriente de fuga alrededor del conductor de tierra del descargador. Tenga en cuenta la cantidad de corriente de fuga en microamperios (μA) o miliamperios (mA).

En caso de que la corriente sea estable o baja, el descargador está en buenas condiciones. En caso de que se desarrolle gradualmente con el tiempo, significa que el pararrayos es viejo o ha estado impuro. En el caso de una fuerte subida de los niveles actuales, es un indicador de que hay una avería interna, y es recomendable sustituirlo inmediatamente.

Un consejo: compare los valores actuales de todos los descargadores del mismo circuito para ver los elementos que pueden estar desgastados.

Paso 5: Prueba de voltaje residual

Este paso ayuda a verificar que el descargador todavía limita eficazmente la sobretensión durante una sobretensión simulada. Requiere equipo de laboratorio especializado y debe ser realizado por técnicos calificados para obtener resultados precisos.

Para realizar esta prueba, desconecte el descargador del sistema de energía. Conecte el descargador a un equipo de prueba de alto voltaje o a un generador de impulsos capaz de suministrar impulsos de sobretensión de corta duración. Aplique un voltaje de prueba conocido como se describe en las especificaciones. Mida el voltaje residual correspondiente a través de los terminales del descargador usando un divisor de voltaje.

Compare las variables medidas con los datos del fabricante. Si el resultado está dentro del ±10% del valor nominal, el pararrayos está en buenas condiciones. Si el resultado es significativamente mayor, significa que los elementos del varistor se han degradado y el rendimiento protector se ha reducido.

Paso 6: registrar y analizar los resultados

Cada prueba y resultado debe documentarse para identificar tendencias de rendimiento y programar el mantenimiento. Tenga un registro de prueba para registrar la siguiente información:

• Fecha y hora de la prueba.

• Identificación del pararrayos (ubicación, clasificación, número de serie)

• Condiciones ambientales (seco o húmedo, caliente o frío)

• Valores medidos (resistencia de aislamiento, corriente de fuga, tensión residual, temperatura)

• El modelo y la fecha de calibración de la herramienta de prueba utilizada.

• Comentarios u observaciones

Compare las lecturas actuales con las lecturas anteriores. Si hay tendencias de degradación gradual, eso significa que el pararrayos está envejeciendo. Si hay cambios bruscos, eso significa que hay un fallo de aislamiento por entrada de humedad.

Paso 7: Procedimientos posteriores a la prueba

Después de completar las pruebas, descargue de forma segura cualquier carga residual utilizando una varilla aislada. Vuelva a conectar el descargador correctamente a los terminales de línea y tierra. Apriete los pernos e inspeccione la instalación una vez más para comprobar su limpieza.

Retire el dispositivo de bloqueo/etiquetado y restablezca la energía una vez que el personal esté libre. Una vez que se haya restablecido la energía, observe cómo funciona el pararrayos durante unos minutos. Asegúrese de que no haya chispas, sobrecalentamiento o descargas.

Problemas comunes encontrados durante las pruebas

1. Corriente de fuga alta: la corriente de fuga puede aumentar debido al ingreso de humedad, contaminación de la superficie o degradación de los elementos de óxido de zinc. Generalmente se recomienda limpiar, secar o reemplazar el pararrayos.

2. Baja resistencia de aislamiento: Si hay baja resistencia de aislamiento, esto podría ser resultado de acumulación de agua o polvo, una superficie agrietada o una exposición prolongada a la contaminación. Se recomienda reemplazar el pararrayos para evitar fallas por descarga disruptiva.

3. Grietas en la superficie: las grietas en la superficie no deben pasarse por alto, ya que pueden ser uno de los resultados de tensión mecánica, impacto físico o degradación por rayos UV. El mejor curso de acción es cambiar el pararrayos.

4. Calentamiento anormal: El descargador puede estar sujeto a un calentamiento anormal, que puede deberse a un contacto eléctrico deficiente de los terminales. También puede ser causado por una descarga parcial dentro del pararrayos o una gran corriente de fuga causada por una falla interna.

5. Tensión residual anormal: Cuando el valor de la prueba de tensión residual es mayor que el valor nominal, el descargador puede volverse ineficaz. Reemplácelo inmediatamente para proteger el sistema.

Precauciones de seguridad durante las pruebas

1. Al iniciar cualquier prueba, asegúrese de que el sistema esté totalmente desenergizado y aislado. La seguridad se garantiza siguiendo el procedimiento de bloqueo/etiquetado (LOTO).

2. Descargue siempre el descargador de forma segura a tierra antes de conectar los cables de prueba. Esto se debe a que los descargadores pueden retener una carga residual.

3. Utilice siempre equipo de protección personal, como guantes aislantes, gafas de seguridad y calzado adecuado, para minimizar el riesgo de lesiones.

4. Verifique las herramientas y los equipos antes de usarlos para obtener resultados precisos y evitar cortocircuitos.

5. Mantenga una distancia segura entre el área de prueba y los materiales conductores cercanos para evitar el contacto durante la medición.

6. Siga las pautas del fabricante para garantizar que el descargador cumpla con las recomendaciones de seguridad y pruebas.

¿Con qué frecuencia se deben probar los pararrayos?

• Intervalos de mantenimiento de rutina: Para ambientes interiores o limpios, los descargadores de sobretensiones deben probarse cada 24 meses. Para áreas al aire libre o altamente contaminadas, los descargadores de sobretensiones deben probarse cada 12 meses. Para instalaciones costeras o de servicio pesado, los pararrayos deben probarse cada 6 a 12 meses.

• Después de eventos operativos anormales: Pruebe los disipadores de sobretensiones después de un rayo importante, una ocurrencia de falla alta o la aparición de daño físico.

• Según los estándares internacionales: Los estándares de la industria como IEC 60099-5 recomiendan pruebas periódicas de los descargadores de sobretensiones para mantener la protección y la confiabilidad.

Conclusión

Las pruebas periódicas de los pararrayos ayudan a mantener su eficacia. Si sigue los procedimientos adecuados y utiliza las herramientas adecuadas, puede prolongar la vida útil de sus descargadores de sobretensiones.

Si necesita descargadores de sobretensiones para instalaciones interiores o exteriores, no dude en contactarnos en Haivol Electrical.

Preguntas frecuentes

¿Es lo mismo un descargador de sobretensiones que un protector contra sobretensiones?

No, no es lo mismo un descargador de sobretensiones que un protector contra sobretensiones. Un pararrayos es un dispositivo instalado en la entrada de servicio de un edificio para proteger el sistema eléctrico de sobretensiones de alta energía. Un protector contra sobretensiones suele ser más pequeño y se instala en circuitos secundarios para proteger equipos sensibles de sobretensiones más pequeñas que pasan por el pararrayos principal.

¿Qué sucede cuando falla un pararrayos?

Cuando falla un disipador de sobretensiones, puede provocar cortocircuitos, interrupciones del servicio, riesgos de seguridad y daños a otros equipos. En pocas palabras, puede quedar desprotegido contra sobretensiones de alta energía.

¿Cuál es la vida útil de un arrestador de aumento?

La vida útil de un descargador de sobretensiones es de 3 a 5 años. Sin embargo, la vida útil de un descargador de sobretensiones puede verse muy afectada por muchos factores, como la frecuencia e intensidad de las sobretensiones, las duras condiciones ambientales y la calidad del dispositivo.

¿Qué hay dentro de un descargador de sobretensiones?

Un descargador de sobretensiones contiene varistores de óxido metálico (MOV), discos cerámicos hechos de óxido de zinc que desvían el exceso de voltaje a tierra. Actúan como aislantes durante niveles normales de voltaje, pero se convierten en conductores cuando hay un pico de voltaje.

¿Puede un rayo caer sobre un pararrayos?

Sí, un rayo puede caer sobre un pararrayos. Es por eso que existen pararrayos especializados, como un pararrayos, para desviar el alto voltaje a tierra cuando esto ocurre.