Seleccionar el equipo adecuado para pruebas de descargas parciales en transformadores, cables de alta tensión, subestaciones encapsuladas en gas (GIS) o máquinas rotativas no es una decisión que se pueda tomar basándose únicamente en una especificación. El método de detección correcto, la sensibilidad y la norma de conformidad dependen por completo del tipo de activo y de las condiciones de funcionamiento. Esta guía abarca todos los aspectos técnicos, desde los circuitos de medición fundamentales de la norma IEC 60270 hasta la revisión de la norma de 2025, para que pueda especificar el equipo con total confianza.
¿Qué es un equipo de prueba de descargas parciales? (Guía rápida)
Descargo parcial Las descargas parciales (DP) son descargas eléctricas localizadas que provocan un puente parcial en el aislamiento entre dos o más conductores de un aparato eléctrico. La norma IEC 60270 define las DP como un instrumento de diagnóstico importante y aceptado para detectar daños en el aislamiento de todo tipo de equipos de alta tensión. Si no se controlan, las DP causan una erosión del aislamiento a medio y largo plazo entre conductores de alta y baja tensión. Esta situación es inaceptable y puede provocar fallos importantes en los equipos eléctricos.
Una norma IEC 60270 prueba de descarga parcial El aparato consta de cinco componentes esenciales que trabajan conjuntamente para detectar y medir la carga aparente de pulsos de descarga individuales en picoculombios (pC). Las mediciones profesionales de descargas parciales industriales suelen oscilar entre menos de 1 pC para diagnósticos de precisión en entornos de prueba y decenas o cientos de miles de pC para diagnósticos de campo en equipos envejecidos.
Sistema de prueba de descargas parciales IEC 60270: 5 componentes principales
| Componente | Función | Especificaciones clave |
|---|---|---|
| Fuente de prueba de alto voltaje | Energiza el dispositivo bajo prueba (DUT) a la tensión de prueba. | Fondo PD bajo (<1 pC preferible) |
| Condensador de acoplamiento (Ck) | Desacopla los pulsos de descarga parcial del circuito de alta tensión a la rama de medición. | Tensión nominal ≥ tensión de prueba máxima; baja autocapacitancia |
| Impedancia de medición (Zm) | Convierte los pulsos de corriente de descarga parcial en señales de voltaje medibles. | Impedancia de entrada de 50 Ω o de 50 a 75 Ω |
| Detector/analizador de descargas parciales | Mide la carga aparente, muestra patrones PRPD, registra datos. | Banda ancha: 100 kHz–1 MHz; sensibilidad ≤1 pC |
| Calibrador de PD | Inyecta pulsos de carga conocidos para calibrar el circuito de medición antes de cada prueba. | Trazable según estándares nacionales; paso de carga ≤5 pC |
La impedancia de medición Z m se coloca en serie con el condensador de acoplamiento, ambos en paralelo con el dispositivo bajo prueba (DUT). Para obtener la máxima sensibilidad a las descargas parciales (DP), Zm puede ubicarse en la trayectoria de tierra del DUT, aunque esto conlleva el riesgo de una ruptura del aislamiento durante la prueba en el improbable caso de que ocurra una falla. Una configuración de impedancia tipo puente depende de la mayor inmunidad posible al ruido y es más adecuada cuando los entornos de prueba in situ son menos predecibles.
Detección de PD convencional frente a no convencional: ¿Qué enfoque es el más adecuado para activos de gran tamaño?
La decisión clave para probar la PD radica en la diferencia entre los métodos convencionales de detección eléctrica que cumplen con la norma IEC 60270 (en los que el equipo debe desconectarse) y los métodos no convencionales como UHF, tensión transitoria a tierra (TEV) o emisión acústica. Estos últimos métodos toleran técnicas en servicio energizado y pueden utilizarse una vez que el equipo ha sido examinado, identificado como degradado y se está planificando una revisión más detallada. prueba de descarga parcial.
El uso del acoplamiento eléctrico convencional IEC 60270, con el condensador de acoplamiento conectado al terminal de alta tensión (AT), es un error frecuente al probar equipos energizados en servicio. Es peligroso y una metodología de prueba inadecuada. El acoplamiento de descarga parcial convencional IEC 60270 requiere que el equipo de potencia esté desconectado y aislado al aplicar alta tensión; por el contrario, los sensores no convencionales funcionan a potencial de tierra y no tienen acoplamiento eléctrico al circuito de AT.
| Parámetro | Convencional (IEC 60270) | No convencionales (UHF/TEV/Acústica) |
|---|---|---|
| Estado operativo | Fuera de línea (sin energía) | En línea (activado, en servicio) |
| Estándar | IEC 60270: 2025 | IEC TS 62478:2016 |
| Salida de medición | Carga aparente (pC) — calibrada, cuantitativa | Amplitud relativa, patrón PRPD — semicuantitativo |
| Activos aplicables | Transformadores, cables, generadores, equipos de tipo seco | GIS, transformadores (válvula de drenaje UHF), cables, aparamenta de media tensión (TEV) |
| Inmunidad al ruido | Moderado: susceptible a interferencias electromagnéticas en las ubicaciones del sitio. | Alta frecuencia: el rango UHF rechaza inherentemente el ruido de baja frecuencia del sistema eléctrico. |
| Calibración | Obligatorio según la norma IEC 60270 antes de cada prueba. | Verificación de sensibilidad; no existe un procedimiento de calibración estándar. |
| Se requiere interrupción del servicio | Sí: | No |
En la práctica, ambos enfoques son complementarios. Las pruebas de aceptación en fábrica y los diagnósticos rutinarios se basan en mediciones convencionales IEC 60270 para valores de pC calibrados. El monitoreo continuo del estado entre interrupciones utiliza sensores no convencionales en equipos energizados. Muchas compañías eléctricas operan ambos en paralelo: detección continua por UHF para alerta temprana, con pruebas convencionales fuera de línea que se activan cuando las tendencias de los sensores muestran deterioro.
¿Cuál es la diferencia entre las pruebas de desarrollo profesional en línea y presenciales?
Las pruebas de descarga parcial fuera de línea apagan el equipo y aplican una fuente de alto voltaje conocida, registrando la descarga parcial con acoplamiento galvánico a los terminales de alto voltaje según lo definido en la norma IEC 60270. Los usuarios obtienen resultados de carga aparente calibrados en pC, consistentes entre pruebas y con respecto a los criterios de aceptación. Hay una interrupción programada.
Las pruebas de descarga parcial (DP) en línea emplean sensores no convencionales (UHF, TEV, acústicos) instalados permanentemente en equipos en funcionamiento. No se requiere una fuente de voltaje externa ni acoplamiento eléctrico al circuito de alta tensión (AT). Los usuarios obtienen resultados semicuantitativos (lecturas de magnitud relativa, patrones PRPD) en lugar de valores de pC calibrados. Utilice las pruebas de DP fuera de línea para la inspección de aceptación y el análisis de tendencias de referencia; utilice la monitorización de DP en línea para el análisis de tendencias en tiempo real y el pronóstico de fallas.
Equipos de prueba de descargas parciales para transformadores de potencia
Las pruebas de descargas parciales en transformadores de potencia constituyen la aplicación más rigurosa de la norma IEC 60270. Los sistemas de aislamiento de papel y aceite en los transformadores pueden experimentar descargas parciales en burbujas de gas en el aceite, en huecos del aislamiento de papel o en protuberancias cerca de conductores metálicos conectados a tierra. Dado que el aislamiento se encuentra dentro de tanques metálicos conectados a tierra, el acceso a las señales de descargas parciales depende completamente de cómo se logra el acoplamiento de medición.
Nota técnica: El método de roscado de bujes
Los transformadores de potencia modernos equipados con bujes de capacitancia graduada ofrecen una técnica de acoplamiento preferida: la toma del buje. Esta toma proporciona un punto de acceso de baja tensión (generalmente en la parte inferior del buje) que termina efectivamente dentro de la capacitancia interna Ck. Al aplicar la señal de prueba Zm directamente desde la fuente de prueba a la toma del buje, la capacitancia del buje actúa como Ck y proporciona una mayor sensibilidad que una capacitancia externa. La norma IEC 60270 Anexo B describe esta técnica. DEMIKS ofrece un sistema automatizado de prueba de descargas parciales que admite tanto la medición con toma del buje como la técnica de condensador de acoplamiento externo.
⚠ Error común: condensador de acoplamiento con capacidad insuficiente
Cualquier condensador de acoplamiento debe estar clasificado para la tensión de prueba máxima aplicada al dispositivo bajo prueba (DUT). Elegir un condensador de acoplamiento con una tensión de prueba inferior a la tensión de prueba provocará una descarga disruptiva (que dañará el equipo y anulará la prueba), por lo que siempre se debe verificar la tensión nominal del condensador antes de conectarlo.
| Clase de voltaje | Método de acoplamiento | Sensibilidad mínima del detector | Ancho de banda |
|---|---|---|---|
| EHV (>220 kV) | Macho de roscar con casquillo (preferido) | ≤1 pC | Banda ancha de 100 kHz a 1 MHz |
| Alta tensión (66–220 kV) | Casquillo macho o externo Ck | ≤5 pC | Banda ancha de 100 kHz a 1 MHz |
| MV (<66 kV) | C externok o impedancia de puente | ≤10 pC | Banda ancha o banda estrecha |
La prueba de descargas parciales (DP) del transformador de potencia consiste en aumentar gradualmente la tensión desde cero voltios hasta la tensión de prueba especificada (generalmente 1.5 µm/3 para pruebas de tensión inducida según la norma IEC 60076-3), registrar los niveles de carga aparente en cada paso y confirmar que la actividad de DP se encuentra por debajo del criterio de aceptación en la tensión de prueba. El patrón simultáneo de DP permite diferenciar el evento de otras señales electromagnéticas.
¿Qué equipo se necesita para probar la descarga parcial en un transformador de potencia?
Un montaje completo para pruebas de descargas parciales (DP) en transformadores requiere cinco componentes: (1) un sistema de alta tensión (HV) de baja DP transformador de prueba o fuente de tensión resonante como fuente de tensión aplicada, (2) un condensador de acoplamiento Ck nominal igual o superior a la tensión de prueba completa, o la toma del buje de un buje con gradiente capacitivo como punto de acoplamiento, (3) una impedancia de medición Zm (50 Ω), (4) un detector de PD compatible con IEC 60270 con sensibilidad ≤1 pC para transformadores de EHV, y (5) un calibrador de PD calibrado para la calibración del circuito antes de la prueba. Sistema automático de prueba de descargas parciales DEMIKS Integra las cinco funciones con una sensibilidad de ≤1 pC y admite configuraciones de toma de buje y acoplamiento externo. Véase también: equipo de prueba de descarga parcial y equipo de prueba de transformadores.
Equipos de prueba de descargas parciales para cables de alta tensión
Las pruebas de descargas parciales en cables de alta tensión presentan un problema particular en comparación con las pruebas de descargas parciales en transformadores: la capacitancia distribuida de un cable largo implica que la fuente de tensión de prueba debe suministrar una corriente reactiva continua durante toda la prueba. Para cables largos, un transformador estándar de frecuencia industrial no puede proporcionar esta corriente reactiva; se requieren fuentes de tensión alternativas.
Nota técnica: Sistemas de prueba VLF y resonantes para cables
Una fuente de prueba de frecuencia muy baja (VLF) a 0.1 Hz reduce la demanda de corriente reactiva en un factor de 500 en comparación con las pruebas a 50 Hz, lo que permite probar tramos de cable muy largos con un sistema portátil montado en un remolque. Los sistemas resonantes de frecuencia variable proporcionan una reducción de corriente reactiva comparable al ajustar el circuito resonante a la capacitancia del cable a una frecuencia entre 20 Hz y 300 Hz. La frecuencia VLF afecta la tensión de inicio de descarga parcial (PDIV) para las pruebas de descarga parcial en cables XLPE: la PDIV medida a 0.1 Hz es ligeramente inferior a la medida a 50 Hz, lo que ayuda a detectar los defectos más débiles en el cable.
| Tipo de cable | Fuente recomendada | Método de acoplamiento | Umbral de PD | Estándar |
|---|---|---|---|---|
| MV XLPE (hasta 36 kV) | VLF 0.1 Hz | C externok al finalizar | ≤10 pC a 1.73 U0 | IEC 60840 |
| XLPE de alta tensión (36–150 kV) | Resonancia de frecuencia variable o VLF | C externok o acoplador PD en la junta | Según especificación (normalmente ≤50 pC) | CEI 60840 / CEI 62478 |
| XLPE de muy alta tensión (>150 kV) | Resonante de frecuencia variable | Acoplador PD instalado en las juntas | Según IEC 62478 / especificación del proyecto | IEC 62478 |
| Cable de papel aceitado (PILC) | Frecuencia de la red eléctrica (50/60 Hz) | C externok | Específico del sitio, a menudo entre 100 y 500 pC. | IEC 60270 |
Las pruebas de descargas parciales (DP) en cables in situ suelen revelar defectos de mano de obra en las uniones y terminaciones, en lugar de defectos de fabricación inherentes al cuerpo del cable. La experiencia del sector indica que las uniones mal instaladas (compresión insuficiente de la férula del conductor, interfaces de aislamiento contaminadas, huecos atrapados en la unión) constituyen las causas más comunes de defectos que provocan DP en el campo. Probar cada unión o terminación de forma independiente, terminando cada extremo por separado, permite identificar con precisión la ubicación del cortocircuito.
DEMIKS suministra tanto un Generador de alto voltaje VLF y sistema de resonancia de frecuencia variable Adecuado para pruebas de descargas parciales en cables. Para la localización de fallas en cables tras la detección de descargas parciales, consulte la documentación de DEMIKS. sistema de localización de averías en cables.
Pruebas de descargas parciales para aparamenta con aislamiento de gas (GIS) y paneles de distribución
Los interruptores con aislamiento de gas (posiblemente los equipos más difíciles de probar con las técnicas tradicionales de medición de descargas parciales) incorporan una carcasa metálica conectada a tierra que resulta tan eficaz como una jaula de Faraday para bloquear el sensible aislamiento interno de gas SF6 frente al acoplamiento eléctrico externo. Intentar utilizar un condensador de acoplamiento estándar IEC 60270 en la carcasa conectada a tierra del interruptor con aislamiento de gas no produce descargas parciales medibles. Esto se debe a que la construcción metálica del interruptor impide que las señales de descargas parciales externas se acoplen al circuito de medición; por lo tanto, no se produce ninguna señal.
⚠ Limitación del SIG: el acoplamiento galvánico convencional IEC 60270 no es aplicable.
La conexión de un condensador de acoplamiento IEC 60270 a la carcasa metálica GIS conectada a tierra no tiene efecto: la carcasa está conectada a tierra y no existe una ruta de acoplamiento de alta tensión adecuada. Para la detección interna de descargas parciales (DP) en GIS, se utilizan sensores UHF (Ultra Alta Frecuencia) estándar de la industria, que muestrean la onda electromagnética radiada por el pulso de DP desde el interior de la carcasa GIS entre 200 MHz y 2.5 GHz, donde la propia carcasa es transparente a través de ventanas dieléctricas y espacios espaciadores.
| Tipo de sensor | Ubicación de la instalación | Aplicación | Método de instalación |
|---|---|---|---|
| Barrera (Espaciador) UHF | Montado contra espaciadores aislantes / barreras dieléctricas | Compartimentos GIS de muy alta tensión, terminaciones de cables | Potencial externo, del terreno |
| Ventana UHF | Ventanas de medición UHF integradas en paneles SIG | Puntos de medición estandarizados en los sistemas de información geográfica (SIG) más recientes. | Enchufe, potencial de tierra |
| Válvula de drenaje UHF | Válvula de drenaje de aceite en el tanque del transformador de potencia | Monitorización en línea de transformadores sin necesidad de abrir el tanque. | Adaptador roscado, potencial de tierra |
| Interno (integrado) | Instalado de fábrica dentro del SIG en el momento de la fabricación. | Monitorización continua en línea de activos críticos de muy alta tensión. | Instalación permanente |
Los cinco modos comunes de PD en GIS incluyen: (1) partículas conductoras de libre movimiento en el piso del gabinete, (2) partículas que sobresalen en la pared interior de la carcasa, (3) protuberancias en el conductor, (4) partículas o contaminación en los espaciadores aislantes y (5) aislamiento del espaciador con delaminaciones o defectos de vacío. Además, los sensores UHF montados a potencial de tierra permiten la operación energizada durante el diagnóstico y brindan un aumento en la relación señal/ruido obtenida inherentemente a que el rango de frecuencia de detección de 200 MHz-2.5 GHz está muy por encima del rango de la mayoría del ruido eléctrico del sistema de potencia. Véase también: Equipo de prueba de aparamenta DEMIKS.
Componentes principales y especificaciones técnicas de los equipos de prueba de descargas parciales.
Se pueden utilizar siete parámetros técnicos para evaluar la idoneidad de un sistema detector de descargas parciales comercial para una aplicación específica. Los valores de especificación que se muestran a continuación son típicos del rango alcanzado por los sistemas detectores de descargas parciales profesionales de grado IEC 60270 utilizados para pruebas de aparatos eléctricos industriales.
La calibración del sistema de medición es un paso importante que debe realizarse antes de cada prueba de descarga parcial, ya que proporciona el factor de escala para convertir la lectura del instrumento en la lectura real en términos de la carga aparente.
| Parámetro de especificación | Gama de nivel de entrada | Gama de alto rendimiento | Qué priorizar |
|---|---|---|---|
| 1. Sensibilidad de fondo | Ruido de fondo ≤10 pC | Ruido de fondo ≤1 pC | Los transformadores y generadores de muy alta tensión requieren ≤1 pC. Los equipos de media tensión pueden aceptar ≤5 pC. |
| 2. Banda de frecuencia (banda ancha) | 100 kHz – 500 kHz | 100kHz–1MHz | La banda ancha según la norma IEC 60270:2025 abarca de 100 kHz a 1 MHz. Asegúrese de que el detector admita este límite superior. |
| 3. Canales de medición | canal 1 | Más de 4 canales simultáneos | La tecnología multicanal permite realizar pruebas simultáneas en 3 fases y cancelar el ruido diferencial. |
| 4. Entrada de voltaje (sincronización) | Entrada de sincronización única | Entrada de referencia diferencial + de fase | Se requiere una referencia de fase para un análisis válido del patrón PRPD. |
| 5. Pantalla PRPD | Diagrama de pulsos básico | PD con resolución de fase completa + huella digital de patrones + registrador de datos | La PRPD es esencial para la identificación del tipo de defecto (vacío, corona o seguimiento de la superficie). |
| 6. Cumplimiento del calibrador | Calibrador básico interno | Cumple con el Anexo A de la norma IEC 60270:2025; certificado de calibración trazable. | La norma IEC 60270:2025 normalizó las pruebas de calibración (Anexo A). Esencial para las pruebas de aceptación en fábrica. |
| 7. Portabilidad | Unidad de mesa de laboratorio (alimentada por la red eléctrica) | Unidad de campo alimentada por batería (<5 kg) | La puesta en marcha in situ y los trabajos de diagnóstico sobre el terreno requieren una unidad portátil alimentada por batería. |
DEMIKS detector de descargas parciales Logra una sensibilidad de ruido de fondo de ≤1 pC con visualización completa del patrón PRPD, cumpliendo con la fila de especificaciones del transformador EHV anterior. Para una comparación más detallada de analizadores comerciales, consulte nuestro artículo complementario sobre el Características principales que debe buscar en un analizador de PD.
IEC 60270:2025 — La norma actualizada y lo que significa para sus equipos
El 5 de junio de 2025, la IEC publicó la Edición 4 de la IEC 60270, la primera revisión completa de la norma de medición de descargas parciales desde la edición original de 2000 con su enmienda de 2015. El nuevo título: Técnicas de prueba de alto voltaje: medición de descargas parciales basada en la carga. — indica un cambio sustancial, no una actualización superficial. La mayoría de las guías publicadas sobre equipos de prueba de PD todavía hacen referencia a la versión de 2015.
Aquí explicaremos qué ha cambiado y a qué equipos afectará en 2025-26.
| Área de cambio | Edición 3 (2000 + AMD1:2015) | Edición de 4 (2025) | Impacto práctico |
|---|---|---|---|
| Alcance del voltaje | Corriente alterna de hasta 400 Hz | Voltaje CA de hasta 500 Hz + voltaje CC | Las pruebas de descarga parcial de CC ahora están cubiertas formalmente, lo que resulta directamente relevante para los equipos de cables y convertidores de HVDC. |
| Enfoque del título estándar | Descarga parcial general | Explícitamente basado en la carga | Métodos sin carga (UHF, acústicos) formalmente separados → referenciados a IEC TS 62478 |
| Requisitos del calibrador | Orientación informativa | Anexo normativo A — obligatorio | Los calibradores ahora deben pasar pruebas de rendimiento definidas; los calibradores no certificados ya no cumplen con los requisitos. |
| Procesamiento digital de datos | Descubierto | Nuevo Anexo informativo E | Proporciona orientación sobre la adquisición y el procesamiento de datos digitales, relevantes para el análisis asistido por IA. |
| Métodos de localización no eléctricos | Descubierto | Nuevo Anexo informativo F | Los métodos de localización de descargas parciales mediante UHF y acústica ahora se mencionan dentro del marco estándar. |
| Comprobaciones de rendimiento | Orientación variada | Optimizado y sistemático | Un registro de auditoría más claro para la cualificación de equipos: relevante para los laboratorios de ensayo ISO 17025. |
Lista de verificación de cumplimiento de equipos según la norma IEC 60270:2025
Utilice esta lista de verificación para determinar si su equipo de prueba actual para pruebas continuas de PD cumple con los requisitos para el año 2025:
- ☐ Se ha probado el rendimiento del calibrador. — verificado conforme a los requisitos del Anexo A (normativo en la edición de 2025)
- ☐ Ancho de banda de banda ancha confirmado — El detector cubre un rango de 100 kHz a 1 MHz (según la enmienda de 2015, que se mantiene en 2025).
- ☐ Capacidad de medición de descargas parciales de CC — Si su aplicación incluye cables HVDC o equipos convertidores, confirme que el detector admite la sincronización de voltaje de prueba de CC.
- ☐ Entrada de referencia de fase disponible — requerido para el registro válido de patrones PRPD según la guía de procesamiento digital de 2025 (Anexo E)
- ☐ Certificado de calibración con trazabilidad — según las normas nacionales de medición; las comprobaciones de rendimiento simplificadas de la norma IEC 60270:2025 requieren la trazabilidad documentada de la calibración.
- ☐ Compatibilidad de software — Si utiliza procesamiento digital o análisis de patrones PRPD, confirme que la versión del software se ajusta a la metodología del Anexo E.
Tanto la norma IEC 60076-3 (transformadores de potencia) como la IEC 62271-203 (sistemas de almacenamiento de energía por encima de 52 kV) hacen referencia a la norma IEC 60270:2025. Cualquier nuevo contrato de adquisición de equipos de alta tensión debe especificar el cumplimiento de la norma IEC 60270:2025 en lugar de la versión de 2015, que ha sido sustituida por esta.
Cómo elegir el equipo de prueba de PD adecuado: marco de decisión
La mejor manera de comparar opciones de prueba específicas es comenzar con el tipo de activo, luego reducir al método de detección, luego a las especificaciones clave y, finalmente, al nivel de equipo requerido. La matriz a continuación resume los cinco tipos principales de activos que se prueban con mayor frecuencia en activos industriales de alta tensión en 2025. Para conocer los factores de adquisición más allá de las especificaciones técnicas, consulte nuestro artículo sobre Cómo elegir el mejor equipo para pruebas de descargas parciales.
| Tipo de activo | Condición de prueba típica | Método recomendado | Requisitos de especificación clave | Referencia DEMIKS |
|---|---|---|---|---|
| Transformador | Fuera de línea: aceptación en fábrica o diagnóstico periódico | IEC 60270 convencional (toma de buje o C externa)k) | Sensibilidad ≤1 pC; pantalla PRPD; 4 canales | Sistema automático de prueba de descargas parciales |
| Sistema de cables de alta/extra alta tensión | Fuera de línea: en fábrica o en el lugar después de la instalación/reparación. | Detector VLF o de frecuencia variable resonante + detector convencional IEC 60270 | Salida VLF ≥ tensión de prueba del cable; detector ≤10 pC | Generador VLF + Detector PD |
| GIS (Aparatos de distribución con aislamiento de gas) | En línea: servicio activo, continuo o periódico. | Sensores de barrera/ventana UHF no convencionales | Rango UHF de 200 MHz a 2.5 GHz; capacidad de patrón PRPD | Sistema de sensores UHF |
| Cuadros de distribución de media tensión / Paneles blindados | En línea: encuesta portátil y dinámica en servicio | Sensor TEV (tensión transitoria a tierra) para paneles de distribución eléctrica | Sensibilidad TEV; registro de datos; capacidad de análisis de tendencias | Equipo de prueba de aparamenta |
| Máquinas rotativas / Generadores | Fuera de línea: descarga parcial del bobinado del estator durante pruebas de alta tensión o sobretensión. | Acopladores convencionales IEC 60270 con protección PD; seguimiento de sobretensiones y RPDIV. | Multicanal (trifásico simultáneo); umbral RPDIV; compatibilidad con acopladores de ranura | Gama de equipos de prueba de alta tensión |
Resumen de los 5 factores clave de selección
- El tipo de activo influye en el método de detección (convencional, no convencional).
- Condiciones de funcionamiento: activos en línea frente a activos fuera de línea y si es necesario desconectarlos.
- Sensibilidad requerida — ≤1 pC para transformadores de potencia de muy alta tensión; la mayoría de los diagnósticos de campo aceptan ≤10 pC.
- Portabilidad: se debe utilizar equipo portátil alimentado por batería para las pruebas industriales in situ; mesa de trabajo disponible para laboratorio.
- Clasificación del riesgo de los activos: los activos críticos (activos de muy alta tensión, equipos de corriente continua de alta tensión) admiten sistemas multicanal con reconocimiento de patrones de descargas parciales habilitado por IA; los activos menos críticos pueden probarse con equipos básicos de un solo canal.
Tendencias del sector en tecnología de pruebas PD (2025-2026)
Tres tendencias principales están influyendo en la forma en que las empresas de servicios públicos y los operadores industriales abordan las decisiones de compra de equipos de prueba de descargas parciales en 2025 y 2026.
1. La norma IEC 60270:2025 está impulsando auditorías y reemplazos de equipos. La primera actualización importante de la IEC 60270 desde el año 2000 (publicada en junio de 2025) exige la adición de requisitos normativos para calibradores (Anexo A), que los calibradores más antiguos podrían no cumplir sin una recertificación. Los equipos de auditoría de adquisiciones en laboratorios de ensayo y agencias de inspección de servicios públicos que revisan esta revisión están auditando sus flotas de equipos de prueba de descarga parcial existentes. Los fabricantes de equipos informan de un mayor número de consultas sobre calibradores y detectores desde la publicación de la revisión.
2. El mercado global de sistemas de monitoreo de descargas parciales en línea se valoró en alrededor de USD 1.24 mil millones en 2025 y se prevé que alcance los USD 2.87 mil millones para 2032 con una tasa de crecimiento anual compuesta del 11.02%. Los factores impulsores globales son el envejecimiento de la infraestructura de la red de alta tensión en América del Norte y Europa, el mayor uso de sistemas HVDC que integran soluciones de detección de descargas parciales compatibles con CC y el cambio en el programa de mantenimiento de interrupciones planificadas a la gestión en línea de activos de energía en el sector eléctrico. Los principales operadores de sistemas de transmisión publicados de la Unión Europea han comenzado el cambio estructural previo a la implementación permanente de sensores UHF a partir de 2023, basándose en las nuevas sugerencias del grupo de estudio CIGRE D1;
3. La clasificación de patrones PRPD asistida por IA es un producto comercial. El análisis de patrones PD resueltos en fase ha sufrido durante mucho tiempo la exigencia de ingenieros altamente cualificados para interpretar patrones de huella digital que proporcionen una identificación cualitativa de si un patrón es indicativo de una descarga de vacío, corona o seguimiento de superficie. La automatización de la identificación del tipo de defecto a partir de datos PRPD mediante software de clasificación de patrones asistido por IA estuvo disponible como proyecto de investigación entre 2020 y 2022 y entró en disponibilidad comercial entre 2024 y 2025. Esta evolución permite una integración natural de las actualizaciones de la guía de procesamiento digital incorporadas en el Anexo E de la norma IEC 60270:2025 y otras normativas emergentes para un flujo de trabajo de análisis PD asistido por IA.
💡 Lista de verificación para prepararse para el futuro: qué confirmar con su proveedor de equipos
- ¿El detector de descargas parciales cuenta con una etiqueta de conformidad con la norma IEC 60270:2025 (y no solo con la de 2015)?
- ¿Existe una ruta de actualización de software específica para la clasificación de patrones PRPD asistida por IA?
- ¿El sistema admite accesorios de sensores UHF para una futura integración de monitorización en línea?
- ¿Cumple el calibrador con las pruebas de rendimiento normativas del Anexo A de la norma IEC 60270:2025?
- ¿El detector admite la sincronización de pruebas de voltaje de CC para aplicaciones de cables HVDC?
Preguntas frecuentes
¿Qué son las pruebas de descargas parciales (DP) en equipos eléctricos?
Las pruebas de descarga parcial (DP) proporcionan un alto voltaje regulado a un equipo eléctrico (transformador, cable, interruptor, motor o generador) y miden la carga aparente de pequeñas descargas localizadas dentro del sistema de aislamiento del equipo, en unidades de picoculombios (pC). Estas pequeñas descargas se producen como indicadores previos a una falla del sistema de aislamiento, lo cual es fundamental para evitar fallas catastróficas inesperadas del sistema eléctrico. Las pruebas de DP se definen en la norma IEC 60270 para la medición eléctrica basada en carga y se utilizan para caracterizar activos en pruebas de aceptación, puesta en servicio y evaluación de condiciones en campo.
¿Cuál es la diferencia entre las pruebas de desarrollo profesional en línea y presenciales?
Sin conexión: desenergizar, aplicar alta tensión externa, medir la corriente de corte calibrada según la norma IEC 60270. Requiere una interrupción del suministro eléctrico. En línea: sensores UHF, TEV o acústicos en equipos energizados, sin tensión externa, sin interrupción del suministro eléctrico; sin embargo, las salidas son semicuantitativas (niveles relativos y patrones PRPD, no corriente de corte calibrada). Utilizar sin conexión para pruebas de aceptación; en línea para el seguimiento de la evolución del estado entre interrupciones programadas. La comparación completa se encuentra en la sección anterior.
¿Qué sensibilidad requieren los equipos de prueba de descargas parciales que cumplen con la norma IEC 60270?
La norma IEC 60270 especifica que el nivel de ruido de fondo del circuito de medición (antes de que el dispositivo bajo prueba se energice) debe ser suficientemente bajo para detectar las señales de descarga parcial de interés. En la práctica, la sensibilidad requerida depende de la aplicación: ≤1 pC de ruido de fondo para pruebas de transformadores y generadores de muy alta tensión (donde los criterios de aceptación pueden ser tan bajos como 100–300 pC de carga aparente); ≤5 pC para equipos de alta tensión; ≤10 pC para pruebas de aparamenta y cables de media tensión. La norma IEC 60270:2025 no establece límites de sensibilidad absolutos; estos se definen en las normas de producto específicas del aparato (por ejemplo, IEC 60076-3 para transformadores).
¿Se puede comprobar la descarga parcial en equipos energizados?
Sí, utilizando sensores no convencionales. Los sensores UHF (para GIS y transformadores), TEV (para aparamenta blindada) y acústicos funcionan a potencial de tierra en equipos energizados sin necesidad de acoplamiento de alta tensión. Las salidas son semicuantitativas (niveles relativos, patrones PRPD) en lugar de pC calibrados. Las pruebas convencionales de la norma IEC 60270 siempre requieren que el equipo se desenergice previamente.
¿Qué es un condensador de acoplamiento y por qué es necesario para las pruebas de descargas parciales?
Un condensador de acoplamiento (Ck) proporciona la ruta de baja impedancia a través de la cual las corrientes de pulsos PD de alta frecuencia viajan desde el DUT hasta la impedancia de medición Zm. La fuente de prueba de alta tensión (HV) presenta una alta impedancia para señales de alta frecuencia; su circuito de salida solo transmite la tensión de frecuencia industrial y bloquea los pulsos en el rango de MHz. Sin Ck, las corrientes de pulsos PD se cortocircuitan a través de la impedancia de la fuente y nunca llegan al sistema de medición. Ck debe estar clasificado para la tensión de prueba pico completa para evitar descargas disruptivas durante la prueba. También se requiere una baja inductancia residual para evitar la autorresonancia a las frecuencias de medición. Para transformadores de potencia con aisladores pasantes con gradiente capacitivo, la toma del aislador proporciona un punto de acoplamiento incorporado que elimina por completo la necesidad de un Ck externo.
¿Con qué frecuencia se deben realizar pruebas de descarga parcial en los transformadores de potencia?
La norma IEC 60076-3 especifica las pruebas de descargas parciales (DP) en la aceptación en fábrica para todos los transformadores de potencia que superen el umbral Um aplicable. Para los transformadores en servicio, el intervalo de prueba se establece según la criticidad del activo, su antigüedad y su historial operativo. Los programas típicos de las compañías eléctricas prueban los transformadores de muy alta tensión (EHV) críticos (≥220 kV) cada 5 a 10 años durante las interrupciones programadas. Los transformadores con problemas de aislamiento conocidos o que operan en entornos exigentes pueden someterse a pruebas con mayor frecuencia. La monitorización en línea de DP mediante UHF permite un seguimiento continuo del estado entre estas pruebas periódicas fuera de línea, lo que facilita su rápida adopción para activos críticos de la red eléctrica donde las interrupciones prolongadas resultan costosas de programar.
¿Qué es la carga aparente (pC) en la medición de descarga parcial?
La carga aparente es aquella que, en el instante de su inyección entre los terminales del objeto de prueba en el circuito de medición, produciría la misma lectura en el detector de descargas parciales (DP) que el pulso de corriente de DP real observado en el circuito. Se expresa en picoculombios (pC) y es la unidad de salida estándar de la medición de DP según la norma IEC 60270. Se denomina «aparente» porque la medición directa en las fuentes de descarga dentro del aislamiento es imposible; el circuito de medición solo capta la carga inducida en los terminales de prueba, que siempre es menor que la carga real en la fuente de descarga. La calibración con una carga de inyección conocida permite convertir la lectura del detector a la escala de carga aparente.
¿Necesita una especificación del sistema de pruebas PD para su proyecto?
Los ingenieros de DEMIKS ofrecen asesoramiento experto sobre la configuración adecuada de la prueba de descargas parciales (DP) para su tipo de activo, clase de tensión y requisitos estándar, desde sistemas automáticos IEC 60270 para transformadores de muy alta tensión (EHV) hasta sistemas VLF para la aceptación de cables de alta tensión (HV).
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Acerca de este análisis
Fabricado por DEMIKS, proveedor y fabricante de equipos de prueba de alta tensión. Los productos DEMIKS mencionados están debidamente identificados. La información técnica se basa en las normas IEC 60270:2005, IEC 60076-3, CIGRE TB 793 WG D1.37 y las especificaciones de componentes de la industria (HV Technologies, BASEC, IPEC UK). Se utiliza un estudio de mercado de terceros (reportprime.com, 2026) para respaldar las estimaciones indicativas de las previsiones de mercado. Revisado por última vez en junio de 2025, el siguiente contenido cumple con las especificaciones de la norma IEC 60270:2005, edición 4.
Referencias
- IEC 60270:2005 – Técnicas de ensayo de alta tensión – Medición de descargas parciales basada en la carga. IEC TC 42, Edición 4.0, publicada el 1 de julio de 2005. tienda web.iec.ch
- Grupo de Trabajo D1.37 de CIGRE – Directrices para la detección de descargas parciales mediante métodos convencionales y no convencionales. Boletín Técnico 793, 2020.
- IEC 60076-3:2011 – Transformadores de potencia – Niveles de aislamiento, ensayos dieléctricos y distancias de aislamiento externas en el aire. IEC TC 14.
- Los documentos disponibles para la venta o compra incluyen, entre otros:
IEC TS 62478:2016 – Técnicas de ensayo de alta tensión – Medición de descargas parciales mediante métodos electromagnéticos y acústicos. IEC TC 42. - BASEC – Guía técnica para pruebas de cables. Servicio británico de homologación de cables. (Umbral de descarga parcial para cables de media tensión: 10 pC a 1.73 U según IEC 60840).
- IPEC UK – Aplicación de sensores de descarga parcial para cuadros eléctricos con aislamiento de gas (GIS) – UHF. ipecuk.com, 2022.
- HV Technologies – Fundamentos de las pruebas de descargas parciales. hvtechnologies.com, última actualización: 2026.
- Reportprime – Informe de mercado de sistemas de monitorización de descargas parciales 2025-2032. reportprime.com, consultado por última vez en mayo de 2026. (Estudio de mercado independiente; las cifras son orientativas).
