Resistencia de conexión entre celdas de batería: por qué importa cada enlace

Qué es

La resistencia de conexión entre celdas es la resistencia eléctrica del camino que une el borne de una celda con el borne de la siguiente en un banco de baterías estacionarias. Ese camino incluye la barra o el cable conector, las uniones atornilladas o soldadas en cada extremo, las arandelas y la tornillería, y el propio poste del borne. La medición se hace con un ohmímetro de baja resistencia, un microohmímetro o un instrumento similar, con una disposición de cuatro hilos o Kelvin para que los cables de prueba no se sumen a la lectura. Se realiza en baterías de plomo-ácido inundadas, de plomo-ácido reguladas por válvula (VRLA) y de níquel-cadmio ventiladas que suministran energía de corriente continua de respaldo o de emergencia, como la alimentación de control de subestaciones, el disparo de tableros, el arranque de generadores y los sistemas de alimentación ininterrumpida. Los valores son diminutos, de modo que la prueba exige cuidado, y se repite en cada enlace del banco, incluidas las conexiones a los cables principales o al bastidor. La práctica publicada, incluida IEEE 450-2020 para baterías ventiladas de plomo-ácido, trata la prueba como una verificación rutinaria de las conexiones físicas del banco.

Por qué se realiza

Un banco de baterías es un circuito en serie, de modo que cada enlace conduce toda la corriente de descarga. Un enlace con resistencia adicional convierte esa corriente en calor, y el calentamiento puede ablandar los sellos de los bornes, fundir un poste, encender el hidrógeno alrededor de una celda inundada o, en el peor caso, abrir el circuito por completo en medio de una descarga. Aun sin llegar a eso, la caída adicional reduce el voltaje que llega a la carga y acorta el tiempo que la batería puede sostenerla, lo que puede hacer que un relé de protección o un inversor se desconecte antes de lo previsto en el diseño. Los problemas de conexión se desarrollan lentamente. La vibración, los ciclos térmicos, la fluencia de los bornes de plomo y la corrosión por la neblina del electrolito aflojan o contaminan las uniones, y una lectura de voltaje en flotación no muestra nada, porque casi no circula corriente. Por eso esta prueba se exige junto con las verificaciones de voltaje y de capacidad: es la única forma rutinaria de encontrar un enlace defectuoso mientras la batería todavía parece sana. Se hace en la aceptación para comprobar una instalación limpia y de nuevo a intervalos regulares para detectar deriva.

El principio

La medición aplica la ley de Ohm a valores muy pequeños. Se hace pasar una corriente continua conocida por el enlace, se lee la caída de voltaje a través de la conexión con cables de detección separados y el instrumento divide el voltaje entre la corriente para obtener una resistencia. La detección a cuatro hilos mantiene fuera del resultado la resistencia de los cables de prueba y de su contacto con el poste, lo cual importa porque la magnitud que se mide es del mismo orden que un mal contacto de punta. El resultado refleja la calidad de la unión metal con metal: el área de contacto, la fuerza de apriete, la limpieza de las superficies y cualquier óxido, corrosión o fluencia del plomo presente. Como el mismo material y la misma geometría se repiten en cada enlace de un banco, las lecturas de los enlaces sanos se agrupan muy cerca, y un enlace que se aparta señala una falla localizada. La temperatura cambia ligeramente la resistencia del metal, así que las pruebas repetidas conviene hacerlas en condiciones similares. La polaridad y el sentido importan poco, pero los puntos de detección deben colocarse siempre en las mismas posiciones para que el resultado describa el mismo tramo del camino.

Cómo se realiza

La prueba se realiza con el banco en flotación o con el arreglo del cargador que indique el procedimiento, y se aplican las reglas de seguridad para baterías estacionarias: protección de ojos y rostro, herramientas aisladas, retiro de joyas metálicas, un lavaojos al alcance y cuidado con la energía continua y la posibilidad de arcos. El ohmímetro se elige para trabajo de baja resistencia, y se revisan sus cables y se confirma su calibración. Las puntas se colocan sobre los postes a cada lado del conector, de modo que el camino medido incluya la unión y la barra pero nada más, y se usan las mismas posiciones en todas las celdas. Se aplica la corriente del instrumento, se deja estabilizar la lectura y se anota el valor. El contacto con el poste debe ser firme, porque un mal contacto de la punta parece una mala conexión. El trabajo avanza de un extremo del banco al otro e incluye los enlaces a los cables de salida y al bastidor. Cuando una lectura se aparta de lo esperado, la conexión se limpia y se aprieta según las instrucciones del fabricante antes de repetir la prueba, y todo trabajo realizado se anota junto con los valores de antes y después. En pruebas posteriores se usan el mismo instrumento y las mismas ubicaciones de las puntas para poder analizar la tendencia.

Qué se registra

El registro contiene la resistencia de cada enlace del banco, identificada por su posición, junto con el tipo y el tamaño de la batería, el instrumento y su estado de calibración, la temperatura ambiente y de la batería, y el estado de carga o la condición de flotación en ese momento. También describe la condición de las conexiones tal como se encontraron, por ejemplo limpias, ligeramente oxidadas, corroídas o con señales de calentamiento, y toda limpieza, reapriete o reemplazo realizado durante la visita, con las lecturas anteriores y posteriores al trabajo. Estos detalles dan al siguiente técnico una referencia, porque un resultado tiene sentido sobre todo como comparación con el mismo enlace en una prueba anterior y con sus vecinos del mismo banco.

Cómo se juzgan los resultados

Esta página no indica ningún valor de aceptación. Los resultados se juzgan de varias formas a la vez. La primera es la comparación con los datos del fabricante para el diseño del conector y de la celda, que fijan lo que debe leer una buena conexión. La segunda es la comparación entre los enlaces del mismo banco, donde un enlace que se aparta del valor típico o del promedio señala una unión deficiente. La tercera es la tendencia frente a la referencia registrada en la instalación, donde un aumento gradual importa aunque el enlace todavía parezca aceptable. La cuarta es la guía publicada para el tipo de batería: ANSI/NETA ATS-2025 y ANSI/NETA MTS-2023 piden la medición para bancos inundados, regulados por válvula y de níquel-cadmio en la aceptación y el mantenimiento, e IEEE 450-2020 establece la práctica recomendada para el mantenimiento, la prueba y el reemplazo de baterías ventiladas de plomo-ácido. Un enlace que no pasa la comparación se limpia, se reaprieta y se mide de nuevo antes de aceptarlo. Para los límites y procedimientos reales, consulte su propia copia con licencia de esas normas y al fabricante de la batería.

Variaciones

La prueba de aceptación fija la referencia de una instalación nueva y es el mejor momento para hallar errores de montaje, como un tornillo con poco apriete o una arandela ausente, mientras son fáciles de corregir. La prueba de mantenimiento es un ejercicio de tendencia, de modo que usar el mismo instrumento y las mismas ubicaciones de las puntas importa más que cualquier lectura aislada. El tipo de batería cambia los detalles. En las celdas de plomo-ácido inundadas, los postes son grandes y accesibles y los conectores suelen ser atornillados. En las baterías VRLA, las cajas son selladas y compactas, los postes son más pequeños y los conectores pueden ser barras de cobre atornilladas, donde un error de apriete se manifiesta pronto. En las baterías de níquel-cadmio ventiladas, los conectores pueden ser enlaces flexibles o placas y los bornes de las celdas son distintos, así que la guía del fabricante sobre los puntos de prueba y los productos de limpieza es la que rige. Cuando el banco está montado en un bastidor o gabinete, la conexión con los cables del bastidor y con el desconectador también forma parte del recorrido. Muchos programas combinan esta prueba con una medición óhmica interna de cada celda, que examina la celda y no el enlace.