Prueba de resistencia de contacto: resistencia de polos de interruptores y seccionadores

Qué es

La resistencia de contacto, también llamada resistencia de polo o resistencia de contacto estática, es la resistencia medida de borne a borne a través de un polo cerrado de un dispositivo de maniobra. La trayectoria incluye los bornes de línea y de carga, los contactos fijo y móvil y las partes conductoras intermedias, como derivaciones flexibles, bisagras y cuchillas. Un ohmímetro de baja resistencia, llamado por lo general microohmímetro, hace pasar una corriente continua estable por el polo cerrado y lee la caída de voltaje con cables de detección separados, lo que da un resultado en el rango de los microohmios. La prueba se hace en interruptores de potencia de media y baja tensión, interruptores de caja moldeada y de caja aislada, interruptores en aire, aceite y SF6, reclosers, seccionalizadores, interruptores de circuito, seccionadores con apertura bajo carga, conjuntos de cuchillas y portafusibles, arrancadores de motor de media tensión y transferencias automáticas. El resultado describe qué tan bien conducen los contactos cerrados. No describe cómo se mueve el dispositivo, lo cual se verifica con pruebas de tiempos y de recorrido, ni cómo interrumpe, que se verifica por otros medios.

Por qué se realiza

Los contactos de un dispositivo de maniobra conducen toda la corriente de carga mientras el dispositivo está cerrado. El arco durante la interrupción los erosiona, la vibración y la edad aflojan la presión de los resortes que los mantienen juntos, el polvo, las películas de aceite y el óxido contaminan sus superficies y la desalineación reduce el área efectiva de contacto. Cada uno de estos factores aumenta la resistencia del polo. El calentamiento resultante es proporcional al cuadrado de la corriente, de modo que un polo con una resistencia apenas elevada puede calentarse a plena carga, lo que acelera la oxidación, eleva aún más la resistencia y puede terminar en contactos soldados o quemados, en la incapacidad de conducir o interrumpir corriente o en un evento de arco eléctrico. Como el daño se acumula en silencio, la primera señal visible puede ser una falla. Medir la resistencia de polo detecta la tendencia a tiempo, durante una parada, cuando los contactos pueden limpiarse, ajustarse o reemplazarse con costo planificado. También es una verificación rápida de la instalación en la aceptación, porque expone daños de transporte, errores de ensamblaje y ajustes incorrectos de contacto antes de energizar el dispositivo, y puede repetirse después de una exigencia por cortocircuito o una reparación importante.

El principio

La prueba es una aplicación de la ley de Ohm a valores muy pequeños. Una corriente continua conocida circula por el polo cerrado, se mide una caída de voltaje a través de él con cables de detección separados de los de corriente y el instrumento muestra el cociente. La detección a cuatro hilos elimina la resistencia de los cables y de su contacto con los bornes. La lectura total se compone de la resistencia de los conductores y la resistencia de contacto en cada interfaz, donde la corriente tiene que pasar por unos pocos puntos diminutos de contacto. El área efectiva de contacto depende de la presión que mantiene unidos los contactos, del estado de sus superficies y de su alineación, de modo que el deterioro de cualquiera de ellos aumenta la lectura. Como el mismo diseño y trayectorias de corriente similares se repiten en cada polo, los tres polos de un dispositivo sano leen valores cercanos entre sí, y un polo que se aparta sugiere un problema local. La corriente continua usada debe ser lo bastante alta para romper las películas superficiales delgadas y dar una lectura estable, y por eso los instrumentos para este trabajo suministran una corriente de prueba considerable. La temperatura cambia ligeramente la resistencia de los metales, así que se anotan las condiciones.

Cómo se realiza

El dispositivo se desenergiza, se aísla de todas las fuentes, se comprueba la ausencia de voltaje y se pone a tierra conforme a los procedimientos del propietario, y se libera la energía almacenada en resortes y condensadores. Un dispositivo extraíble se lleva a la posición de prueba o se retira, y los contactos se cierran por los medios normales del dispositivo, mecánicos o eléctricos según lo permita el procedimiento. El instrumento se elige para trabajo de baja resistencia, con una corriente lo bastante alta para dar una lectura estable, y se revisan su calibración y sus cables. Los cables de corriente se sujetan a los bornes de línea y de carga de un polo, con los de detección por dentro de ellos, de modo que la trayectoria medida abarque los contactos y las partes entre los bornes. Se registra una lectura estable y se hace lo mismo con cada polo. Cuando la construcción lo permite, la medición se repite a través de elementos individuales, como cada botella de un arrancador de vacío, cada cuchilla de un seccionador o cada portafusible, para ubicar un problema con más precisión. Los bornes y las superficies bajo las pinzas se limpian para que el contacto de la pinza no influya. A veces se pide operar el dispositivo unas cuantas veces antes de la medición final para asentar los contactos, según indiquen las instrucciones del fabricante. En pruebas posteriores se usan el mismo instrumento, la misma corriente y las mismas posiciones de cables para poder comparar los resultados.

Qué se registra

El registro identifica el dispositivo y cada polo o elemento probado y da la lectura de resistencia de cada uno, el instrumento y su ajuste de corriente de prueba, el estado de calibración del instrumento y la fecha. Añade el estado de los contactos y bornes tal como se encontraron cuando eran visibles, por ejemplo limpios, picados, decolorados o con señales de calentamiento, la temperatura ambiente y si el dispositivo estaba en la posición de prueba o retirado. Las notas cubren toda limpieza, ajuste u operación de ejercicio hecha antes o después de la lectura y cualquier repetición. Estos detalles permiten al siguiente técnico comparar lo semejante con lo semejante y dan la referencia con la cual se leen los cambios posteriores.

Cómo se juzgan los resultados

Esta página no indica ningún límite. La resistencia de polo se juzga por comparación. La primera comparación es entre los polos del mismo dispositivo, donde un polo que se desvía de los demás más que la proporción publicada exige investigación. La segunda es con los datos del fabricante para el dispositivo, que a menudo dan un máximo para el diseño. La tercera es la tendencia frente a la referencia de la aceptación o de mantenimientos anteriores, donde un aumento sostenido importa aunque el polo todavía se parezca a los otros. Los criterios aplicables y la forma en que se aplican según el tipo de dispositivo se publican en ANSI/NETA ATS-2025 para las pruebas de aceptación y en ANSI/NETA MTS-2023 para las de mantenimiento. Un polo que no pasa la comparación se inspecciona, se limpia o se ajusta y se mide de nuevo, y puede seguir el reemplazo de contactos. Los resultados se leen junto con las pruebas de tiempos, de recorrido y de aislamiento y con los hallazgos visuales e infrarrojos. Para los valores, consulte su propia copia con licencia de las normas y las instrucciones del fabricante.

Variaciones

En la aceptación, la prueba confirma que los contactos llegaron y se ensamblaron correctamente y establece la referencia de cada polo. En el mantenimiento es sobre todo una herramienta de tendencia, así que repetir la misma corriente de prueba y las mismas posiciones de cables importa más que cualquier cifra aislada. La clase de equipo cambia la práctica. Los interruptores de baja tensión de caja moldeada se miden polo por polo con el interruptor cerrado, y las lecturas son pequeñas y sensibles al apriete de las pinzas. Los interruptores y arrancadores de vacío de media tensión tienen botellas selladas, de modo que la lectura abarca la botella y sus conexiones. Los interruptores en aceite y SF6 presentan resistencia a través del conjunto interruptor, y el resultado se compara con los datos del fabricante. Los dispositivos de aire y de cuchillas exponen sus contactos, por lo que el estado visual se suma a la lectura. Las transferencias automáticas se miden en ambas fuentes. Cuando un dispositivo tiene contactos de arco y principales en paralelo, el valor medido refleja la combinación. La resistencia de contacto se relaciona con la resistencia de contacto dinámica, que observa la resistencia durante la operación, y con la resistencia de conexiones atornilladas, que abarca las uniones fijas, pero es distinta de ambas.