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Los criterios de aceptación de una caja de conexiones de epoxi definen los límites cuantificables que distinguen una unidad conforme de otra que presenta riesgos eléctricos, mecánicos o de seguridad. Estos criterios se dividen en tres categorías: comportamiento frente a descargas parciales (PD), tolerancias dimensionales y clasificación de defectos superficiales. Un comprador que comprenda estas tres categorías podrá evaluar las fichas técnicas de los proveedores, los informes de inspección de entrada y los protocolos de las pruebas de aceptación en fábrica (FAT) en función de los requisitos reales de aptitud para el servicio, en lugar de basarse únicamente en las afirmaciones del fabricante.
Antes de entrar en detalle en cada criterio, utiliza esta tabla para dirigir rápidamente un problema a la sección correspondiente.
| Síntoma | Primera prueba | Causa probable | Próxima acción |
|---|---|---|---|
| Se detectó una PD durante el estudio | Medición de la PD con resolución de fase; comparación con la línea de referencia de aceptación | Vacíos internos, grietas por contracción durante el curado o contaminación superficial | Sección 2; sustituir si se superan los 10 pC de forma sostenida |
| Caída de la resistencia de aislamiento | IR a 1 kV CC; registrar los valores de PI a 1 minuto y a 10 minutos | Entrada de humedad o trazas de conducción eléctrica | Sección 6, Escenario 2; programar la sustitución si el PI es inferior a 1,5 |
| Punto caliente en una imagen termográfica | Normalizar el delta-T con respecto a la corriente nominal; situarlo en relación con la interfaz de contacto | Alta resistencia de contacto o calentamiento dieléctrico debido a descargas parciales (PD) | Sección 6, Escenario 4; comprobación de la resistencia de contacto antes de descartar el epoxi |
| Grieta o decoloración visible | Fotografiar y medir el recorrido de la grieta en relación con la distancia de fuga. | Fatiga térmica, sobrecarga mecánica o descarga superficial | Sección 4; sustituir inmediatamente si se detectan rastros |
| Desajuste dimensional durante el montaje | Máquina de medición por coordenadas (CMM) o calibre, según la revisión del plano homologado | Discrepancia en la revisión del plano o desviación en el proceso de fundición | Sección 3: mantener la parcela en espera de la resolución de los aspectos técnicos |
| El certificado no coincide con el lote | Comprueba el número de serie o de lote en el informe de ensayo | Datos de ensayos de tipo aplicados a unidades de producción no inspeccionadas | Sección 5: solicitar la documentación específica de cada lote antes de la aceptación |
| Instrumento / Fuente | Solicitud | Referencia de aceptación |
|---|---|---|
| Detector de PD calibrado (IEC 60270) | Medición de la carga aparente en pC | IEC 62271-200; especificaciones del proyecto |
| Comprobador de resistencia de aislamiento (1 kV / 2,5 kV CC) | Valor IR e índice de polarización | Manual del fabricante; especificaciones de mantenimiento |
| Microohmímetro / comprobador de resistencia de contacto | Resistencia de la interfaz de contacto en microohmios | Manual del fabricante original; <=50 microohmios (valor típico) en una conexión atornillada de MV |
| Máquina de medición por coordenadas (CMM) o calibre digital calibrado (<=0,02 mm) | Dimensiones de la carcasa, posición de los orificios para los pernos, espesor de la pared | Revisión del plano aprobada; IEC 62271 |
| Calibre de espesores y placa de nivelación | Planicidad de la superficie de contacto | Nota del dibujo: <=0,1 mm (valor típico) |
| Perfilómetro de superficie | Superficie de sellado Ra | Legenda del dibujo Ra (normalmente Ra <= 1,6 micrómetros) |
| Cámara de infrarrojos | Ubicación y magnitud de la anomalía térmica | Clase térmica según la norma IEC 60068-2; un delta-T ≥ 10 K da lugar a una investigación |
| Kit de ensayo con líquido penetrante | Confirmación de la profundidad de las grietas en las zonas 1 y 2 | Norma aplicable en materia de ensayos no destructivos; especificaciones del proyecto |
| Manual del fabricante | Especificaciones de fuerza de inserción y par de apriete de los contactos | Documentación del fabricante de aparatos de conmutación |
| IEC 62271-200 / IEC 60270 | PD y límites de aceptación dieléctrica | Revisión actual publicada |
Las pruebas de descargas parciales constituyen el criterio de aceptación más importante para una caja de conexiones de epoxi. Una unidad que supere los controles dimensionales y de superficie, pero que no supere las pruebas de descargas parciales, no puede enviarse.
| Clase de tensión nominal | Tensión de medición | Límite típico de PD | Desencadenante de rechazo |
|---|---|---|---|
| <=12 kV | 1,0 × U0 | <=5 pC | Cualquier pulso individual >10 pC |
| 17,5–24 kV | 1,0 × U0 | <=5 pC | Cualquier pulso individual >10 pC |
| 36 kV | 1,1 × U0 | <=10 pC | Cualquier pulso individual >20 pC |
| >=72,5 kV | 1,1 × U0 | <=10 pC | Según las especificaciones del proyecto; a menudo <=5 pC |
Decisión 1: validez de la calibración. Si la carga de calibración inyectada no puede recuperarse dentro de un margen de ±10% respecto a su valor nominal, la configuración de la prueba no es válida; rechaza el informe de la prueba y solicita que se repita.
Decisión 2: tensión de inicio de la PD (PDIV). Un PD que se inicie por debajo de 1,0 x U0 se considera un fallo grave, independientemente de la magnitud del pulso, ya que su aparición por debajo de la tensión de funcionamiento indica que existe un punto defectuoso que ya se encuentra sometido a tensión continua.
| Modo de fallo | Causa probable | Respuesta válida del proveedor | Posición del comprador |
|---|---|---|---|
| PD por encima del límite, estable | Hueco o inclusión en el epoxi | Realizar un corte destructivo para confirmarlo; desechar la unidad | Aceptar el desguace; solicitar una auditoría del proceso |
| PD por encima del límite, intermitente | Contaminación superficial en el inserto | Limpiar y volver a comprobar una sola vez | Se exige un procedimiento de limpieza documentado |
| PDIV inferior a U0 | Deslaminación en la interfaz del conductor | Unidad de desechos; revisar el proceso de desmoldeo | Iniciar la revisión de lotes con números de serie adyacentes |
| Tendencia alcista, dentro del límite | Crecimiento de poros en las primeras etapas | Retención condicional; ensayo de mantenimiento prolongado a temperatura elevada | No lo aceptes sin datos de nuevas pruebas exhaustivas |
La no conformidad dimensional se manifiesta en forma de interfaces de barras colectoras desalineadas, una separación inadecuada entre los contactos o paredes de la carcasa que sobresalen del contorno del plano; cada uno de estos factores reduce la distancia de fuga, desvía la presión de contacto del valor de diseño o impide el correcto asentamiento en el compartimento del cuadro eléctrico.
| Parámetro | Banda de tolerancia típica | Riesgo en caso de incumplimiento de los límites de tolerancia |
|---|---|---|
| Longitud total de la carcasa | ±0,5 mm | Desalineación del bastidor; tensión por montaje forzado |
| Distancia entre los centros de los puertos de las barras colectoras | ±0,3 mm | Asimetría de la fuerza de contacto; calentamiento localizado |
| Profundidad de la cavidad de contacto | ±0,2 mm | Profundidad de inserción incorrecta; error en la distancia de arco |
| Espesor de la pared (mínimo) | -0 mm / +1,5 mm | Dimensiones inferiores a las previstas: menor resistencia mecánica y menor margen dieléctrico |
| Distancia de fuga (externa) | -0 mm (sin margen negativo) | Aislamiento superficial reducido; riesgo de descarga eléctrica |
| Posición del orificio para el perno | ±0,15 mm de posición real | Excentricidad de la precarga del perno; fallo del sellado |
| Planitud de la superficie de acoplamiento | <=0,1 mm de diámetro | Holgura de la junta; inicio de la descarga parcial |
Los defectos superficiales se clasifican en tres categorías: aceptados tal cual, aceptados tras su subsanación y rechazados. Asignar una categoría errónea a un defecto que interrumpe la trayectoria de fuga o penetra en el espesor de la pared genera un riesgo latente de fallo que las pruebas operativas estándar no detectarán.
Tipo A – Discontinuidades mecánicas: Grietas, astillas, hendiduras y marcas de herramientas que eliminan material o crean puntos de concentración de tensiones; tienen la máxima prioridad, ya que se propagan bajo ciclos térmicos y vibraciones.
Tipo B – Inclusiones y huecos: Las bolsas de gas atrapadas, las partículas extrañas o las zonas con escaso contenido de resina en la superficie o cerca de ella; las inclusiones expuestas en la superficie se comportan eléctricamente como huecos y reducen el espesor efectivo de la pared.
| Zona | Descripción | Riesgo de rendimiento primario |
|---|---|---|
| Zona 1 | Interfaz de contacto con el conductor bajo tensión y zona circundante de 10 mm | Resistencia de contacto, aumento de temperatura |
| Zona 2 | Distancias de fuga y de aislamiento entre fases o a tierra | Descargas parciales, rastreo, descarga en el aire |
| Zona 3 | Superficies mecánicas de montaje y sujeción | Alineación dimensional, integridad del sellado |
| Zona 4 | Superficies externas no funcionales | De carácter estético; sin riesgo eléctrico directo |
| Tipo de defecto | Zona 1 | Zona 2 | Zona 3 | Zona 4 |
|---|---|---|---|---|
| Grieta (en cualquier orientación) | Rechazar | Rechazar | Rechazar si la profundidad es superior a 0,3 mm | Aceptar si la longitud es inferior a 5 mm y no hay indicios de propagación |
| Astarilla o hendidura (profundidad) | Rechazar si es >0,5 mm | Rechazar si es >0,3 mm | Corregir si está entre 0,3 y 1,0 mm; rechazar si es superior a 1,0 mm | Aceptar si es <2,0 mm |
| Hueco visible en la superficie (diámetro) | Rechazar si es >1,0 mm | Rechazar si es >0,5 mm | Corregir si es inferior a 2,0 mm | Aceptar si es <3,0 mm |
| Inclusión (partícula conductora) | Rechazar | Rechazar | Rechazar | Corregir y volver a realizar la prueba |
| Flash / línea de separación (altura) | Corregir si es >0,2 mm | Corregir si se reduce la distancia de fuga por debajo del mínimo | Corregir si es >0,5 mm | Aceptar si es <1,0 mm |
| Película sobre la contaminación | Limpiar y volver a comprobar | Limpiar y volver a comprobar | Limpiar y volver a comprobar | Limpio; no es necesario volver a realizar la prueba |
| Medidas de remediación | Defecto aplicable | Condición de aceptación |
|---|---|---|
| Desbarbado mecánico | Líneas de flash en la zona 3 o 4 | La dimensión se encuentra dentro de los límites de tolerancia tras volver a medirla |
| Limpieza con disolventes o con productos alcalinos | Contaminación (todas las zonas) | La nueva prueba de resistencia superficial ha dado resultado satisfactorio; no se observan residuos |
| Masilla de reparación con relleno (solo las homologadas por el fabricante) | Huecos superficiales en la Zona 3 (diámetro <2 mm, profundidad <1 mm) | Es necesario realizar una prueba de adherencia y una nueva comprobación dimensional |
| No se permite la remediación | Cualquier defecto en la zona 1 o 2 | Se requiere la intervención del departamento de ingeniería; considerarlo rechazado hasta que se revise |
Un certificado que acredite que una unidad ha superado las pruebas rutinarias de fábrica en condiciones de humedad controlada de laboratorio no dice gran cosa sobre cómo se comportará esa caja en una subestación costera o en una instalación minera con polvo conductor.
Cada resultado de ensayo debe hacer referencia a un número de serie o código de lote específico, a un identificador de instrumento calibrado, a la fecha del ensayo y a la acreditación ISO 17025 del laboratorio. Los certificados que solo recogen resultados a nivel de modelo indican que el proveedor está aplicando datos de ensayos de tipo a unidades de producción que no han sido sometidas a ensayo.
| Estado del campo | Parámetros de prueba del certificado que deben comprobarse | Riesgo en caso de discrepancia |
|---|---|---|
| Alta humedad (>90% de humedad relativa, zonas tropicales o costeras) | Ensayos de PD tras el acondicionamiento a la humedad según la norma IEC 60270 | El seguimiento de la superficie no se detecta en la prueba de PD en banco seco |
| Gran altitud (>1 000 m) | Tensión de prueba dieléctrica corregida en función de la altitud | Resultado de resistencia excesivamente optimista; márgenes de holgura reducidos en servicio |
| Polvo conductor (minería, cemento, canteras) | La clasificación IP/IK incluye pruebas de penetración de polvo | La formación de puentes de polvo en las superficies internas provoca la desintegración por polvo durante el funcionamiento |
| Uso con conmutaciones frecuentes (>100 operaciones al día) | Prueba de resistencia a los ciclos térmicos o prueba de resistencia mecánica | La fatiga en la interfaz entre el epoxi y el metal no se detecta mediante un ensayo dieléctrico de un solo ciclo |
| Vibraciones (a lo largo de la vía, estaciones de bombeo) | Certificado de ensayo de resistencia a las vibraciones o Tg de la resina superior a la temperatura de funcionamiento prevista | La aparición de microfisuras bajo resonancia que da lugar al inicio de la degradación parcial |
| Atmósfera corrosiva (H₂S, SO₂) | Insertos metálicos sometidos a ensayos de niebla salina según la norma IEC 60068-2-11 | La corrosión por contacto no es visible en la inspección de entrada; se produce un fallo tras la puesta en servicio |
Elegir una caja de conexiones de epoxi que cumpla los requisitos operativos implica traducir las condiciones de aplicación en requisitos técnicos cuantificables antes de emitir una orden de compra.
Para las instalaciones de media tensión en el rango de 12-24 kV, especifique unidades sometidas a ensayo según la norma IEC 62271-200 con niveles de descargas parciales (DP) iguales o inferiores a 5 pC durante los ensayos de tipo, y con un nivel de extinción de las descargas parciales superior a 1,5 veces la tensión de funcionamiento continua más alta. Para aplicaciones en las que se produzcan transitorios de tensión frecuentes debidos a la conmutación de bancos de condensadores, solicite los registros de los ensayos de descargas parciales realizados a pasos de tensión elevados, y no solo a la tensión nominal.
| Condiciones de aplicación | Requisitos mínimos de documentación |
|---|---|
| Aparamenta de media tensión para empresas de servicios públicos | Informe de ensayo de tipo; certificado PD conforme a la norma IEC 60270 |
| Integración de fabricantes de equipos originales (OEM) industriales | Registros de pruebas rutinarias; informe de inspección dimensional |
| Suministro para recambio o modernización | Certificado de conformidad; trazabilidad de lotes; datos de las pruebas de PD |
| Entornos hostiles (costeros, químicos) | Ficha técnica del compuesto epoxi; datos de las pruebas de resistencia superficial |
Las averías que se producen tras la instalación en las cajas de conexión de epoxi suelen manifestarse en forma de disparos intempestivos, lecturas termográficas elevadas o valores de resistencia de aislamiento que van disminuyendo a lo largo de los sucesivos intervalos de mantenimiento.
Los criterios de aceptación que figuran en esta guía —límites de PD, tolerancias dimensionales, clasificación de defectos superficiales y trazabilidad de la documentación— funcionan como un sistema integrado. Una unidad que supere las pruebas de PD pero que presente una grieta de Zona 2 no cumple los criterios de aceptación de las cajas de contacto de epoxi.
Utilice estas referencias XBRELE para conectar la decisión de campo con el producto correcto, la prueba y el flujo de trabajo de adquisición: Página del producto XBRELE, Gama de disyuntores de vacío XBRELE, Guía de calificaciones del VCB, Lista de comprobación para la aceptación del FAT/SAT de VCB.
Para el contexto del método externo, compare el procedimiento del sitio con el público Página de normas IEEE C37.09 y, a continuación, aplicar el manual exacto del OEM y las especificaciones del proyecto para el equipo suministrado.
Ejemplo práctico: durante una inspección de servicio, una fase midió fuera de su línea de base de puesta en servicio, mientras que las otras dos fases se mantuvieron estables. El equipo repitió la medición con cables verificados, comprobó la temporización y el recorrido de los contactos y utilizó la divergencia medida para separar un problema de presión de contacto de un problema genérico de limpieza de superficies.
Para aplicaciones de media tensión de 12 kV o menos, se debe especificar un nivel máximo de descargas parciales (PD) de 5 pC, medido a 1,0 × U0 en las condiciones de ensayo de la norma IEC 60270. El umbral de rechazo es cualquier pulso individual que supere los 10 pC durante el intervalo de medición.
No. La IEC 62271-200 no contempla el recubrimiento ni la encapsulación del aislamiento epoxi primario en las cajas de conexiones.
PDIV es la tensión de inicio de la descarga parcial; PDEV es la tensión de extinción a la que cesa la descarga parcial a medida que se reduce la tensión. Una amplia diferencia entre PDIV y PDEV indica un comportamiento estable y de autoextinción; una diferencia reducida significa que la descarga parcial persistirá una vez iniciada durante el funcionamiento.
Mide la resistencia de contacto con un microohmímetro antes de atribuir la anomalía al epoxi. El calentamiento por resistencia de contacto produce una firma térmica de fuente puntual en la interfaz del conductor y lecturas elevadas en microohmios en comparación con las fases adyacentes.
Como mínimo: un certificado de ensayo rutinario específico para cada lote con números de serie individuales; un informe de ensayo de PD que indique la carga máxima, los datos de calibración, el nivel de ruido de fondo y las condiciones de ensayo; un informe de inspección dimensional que haga referencia a la revisión actual del plano con valores medidos reales, en lugar de casillas de selección; un informe de inspección de la superficie con la firma del inspector; y un certificado de material que haga referencia a la especificación de materiales del plano. Un proveedor que solo facilite certificados de ensayo de tipo archivados, sin registros específicos del lote, supone un riesgo para la adquisición de materiales, independientemente de los resultados generales de los ensayos.
No. Una inspección visual sin una iluminación ni un aumento definidos no permite detectar de forma fiable huecos de la Zona 2 de menos de 0,5 mm de diámetro ni fisuras finas sin decoloración.
A altitudes superiores a 1 000 m, la menor densidad del aire reduce la capacidad de resistencia a las distancias de aislamiento. La norma IEC 60664-1 establece factores de corrección en función de la altitud de instalación.
