Las claves del mantenimiento de instalaciones eléctricas

Por José Luis González Riva, Subgerente Ingeniería y Desarrollo de Comulsa Chile. jgonzalez@comulsa.cl

La mantención de las instalaciones eléctricas es una gran herramienta que permite aumentar la seguridad de las personas, de las instalaciones y la disponibilidad de los equipos y/o máquinas, evitando fallas, mejorando la seguridad y productividad de cada uno de los sistemas eléctricos.

En la actualidad, prácticamente todos los procesos productivos en la industria involucran la utilización de la energía eléctrica, por lo que es totalmente necesario realizar periódicamente una mantención al sistema eléctrico correspondiente. Las pruebas de mantenimiento son estándares y procedimientos empleados para detectar deficiencias en las instalaciones y equipos, antes de que estos fallen estando en servicio. Las características de cada instalación (ya en Baja, Media o Alta Tensión), exigen la necesidad de ejecutar pruebas de mantención de rutina en cada una de estas instalaciones.

Toda instalación eléctrica puede presentar dos estados operativos:

i) Normal: condición que establece que los parámetros eléctricos se encuentran dentro de los límites permisibles (voltaje, corriente, frecuencia, impedancia).

ii) Anormal: condición que establece que los parámetros eléctricos se encuentran fuera de los límites permisibles durante un tiempo determinado.

Las perturbaciones pueden evidenciarse como distorsión armónica, flickers o transientes, mientras que las fallas serían sobrecargas, cortocircuitos y aislamiento.

Ambas son condiciones que ponen en peligro la instalación y a los usuarios. Entonces, cuando surge algún problema, el sistema de protección puede detectar el problema y aislarlo de manera de evitar daños a las personas y/o equipos, pero la única forma de saber si este funciona, antes de que sea necesario, es a través de una prueba.

Mediante simulaciones de distintos modos de falla con métodos de prueba no-destructivos, las deficiencias en el sistema pueden ser localizadas y corregidas. Entonces, cuando el sistema es puesto a operar bajo condiciones de falla, la prueba de mantenimiento de las instalaciones eléctricas ayuda a tener la seguridad de que este trabaja de forma segura y apropiada.

La falla eléctrica es un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferente. Entre sus características, están la creación de un arco eléctrico, esfuerzos electrodinámicos, y esfuerzos térmicos.

Requisitos del mantenimiento de instalaciones eléctricas

• Identificar las maniobras de distintos sistemas e instalaciones, redes eléctricas en Baja, Media y Alta Tensión, describiendo sus componentes principales y aplicaciones.

• Aplicar normativas vigentes de carácter técnico y de seguridad funcional a la operación y maniobras de instalaciones en redes eléctricas de Baja, Media y Alta Tensión.

• Identificar y diferenciar los aspectos señalados de la norma NFPA 70B, última edición [2016], como las prácticas recomendadas para el mantenimiento de equipos y sistemas eléctricos.

• Conocer los principales requisitos y ventajas de la NFPA 70B en el mantenimiento en equipos y sistemas eléctricos.

• Reconocer los principales factores para determinar el mantenimiento en equipo y sistemas eléctricos, sus consecuencias y medidas de control.

• Relacionar los principales requisitos de un Mantenimiento Centrado en Confiabilidad (RCM).

Los criterios de seguridad para empleados se encuentran definidos en diferentes normas y estándares. OSHA indica que es una obligación del empleador informar al trabajador acerca de los riesgos de operar un equipo, y cuando se trata de equipo eléctrico, una parte de estos riesgos son evaluados realizando un análisis de flameo por arco. El empleado y el empleador deben ser responsables de asegurar que las prácticas o las medidas de protección son adecuadas para las condiciones de trabajo. Asimismo, los empleados deben cumplir con los métodos de trabajo y el uso de Equipo de Protección Personal (EPP) adecuado, lo cual complementa los criterios de seguridad en el trabajo indicados por la norma NFPA 70E, junto con las prácticas recomendadas para el mantenimiento en equipos y sistemas eléctricos, indicada por la norma NFPA 70B.

Principales pruebas de mantenimiento en instalaciones eléctricas

• Pruebas de aislamiento

– Prueba de Resistencia de Aislación

– Prueba de Alto Potencial

– Prueba de Alto Potencial DC

– Prueba de Alto Potencial AC

– Prueba de Factor de Potencia (Ángulo de Pérdida Dieléctrica)

• Pruebas a dispositivos de protección

– Pruebas a Relés de Protección

– Pruebas a Interruptores

• Pruebas analíticas

– Pruebas de Relación de Espiras en Transformadores

– Pruebas de Comparación de Sobrecargas en Transformadores

– Pruebas de Análisis Estático y Dinámico de Motores Eléctricos

– Pruebas de Continuidad

– Pruebas de Aceite

– Prueba Termográfica

• Pruebas de conexión a tierra

– Pruebas de Aislamiento a Tierra

– Pruebas de Medición de Resistencia de Puesta a Tierra

– Pruebas de Potenciales Transferidos, Voltaje de Paso y Contacto

• Pruebas funcionales: Estas consisten en la simulación de diversas condiciones normales y anormales. Esto puede ser tan simple como la apertura y el cierre de un disyuntor eléctrico, o tan complejo como la realización de pruebas de estabilidad transitorias en un sistema eléctrico de potencia (SEP). La prueba funcional es ligeramente diferente cuando se hace desde un punto de vista de mantenimiento, en comparación con la prueba de aceptación. Si la prueba de aceptación adecuada se realiza en la puesta en marcha inicial del sistema, los problemas de instalación como pérdida de cableado de alarma o de los circuitos de control deben ser encontrados y corregidos fácilmente.

Los problemas que un ingeniero de mantenimiento eléctrico puede encontrar normalmente se asocian a un equipo deteriorado, problemas de ajuste, nuevos diseños, y expansiones al sistema que se han añadido desde la instalación inicial. Los dispositivos de protección deben ser manejados para asegurarse de que funcionan correctamente.