Para realizar una inspección termográfica en sistemas eléctricos, debes empezar con escoger la cámara termográfica correcta para tu aplicación. En este artículo técnico te mostraremos los aspectos técnicos más importantes que debes tener en cuenta para la selección de tu cámara.
Adicional a ello, también te daremos algunos alcances para las aplicaciones especificas más comunes. Acompañaremos cada con ejemplos reales que te permitirán comprender un poco mejor la termografía infrarroja.
Selección de cámara para inspección termográfica en sistemas eléctricos
Las cámaras termográficas tienen muchas aspectos técnicos que debes tener en consideración para seleccionar la correcta. Sin embargo, al tener la aplicación ya definida (inspección termográfica en sistemas eléctricos), aquí te daremos los aspectos técnicos clave que debes tener en cuenta:
Resolución térmica
La resolución en una cámara termográfica se refiere al número de píxeles que componen la imagen térmica captada por el sensor infrarrojo. A mayor resolución, más detalle y precisión tendrá la termografía, lo que es crucial para aplicaciones como la inspección de sistemas eléctricos.
En una ficha técnica verás la resolución expresada por dos valores, una es la cantidad de pixeles en el sentido horizontal y la otra en el sentido vertical, aquí un ejemplo:
Cuando realices las inspecciones termográficas en los tableros, verás que este esta compuesto por diferentes elementos, pequeños en su mayoría. Es por ello, que será necesario que en una imagen térmica puedas ver el detalle del elemento que está presentando un alto nivel de temperatura.
Te recomendamos que la cámara que escojas, tenga como mínimo 50,000 pixeles en total. Sin embargo, ten en cuenta que Hikmicro, ha desarrollado un algoritmo para mejorar la resolución de imágenes térmicas.
Campo de visión
El campo de visión también es importante para la inspección termográfica de sistemas eléctricos, ya que por ejemplo, en tableros, siempre es mejor tener una vista amplia de los componentes eléctricos. De esta manera es más fácil que puedas detectar campo de calor inusuales.
Por ejemplo, la Hikmicro G61 tiene un campo de visión de 25° × 19°, el cual es estandar. La imagen térmica con este campo de visión se vería así:
Como podrás ver, en una solo imagen térmica entraron todos los contactores, y se puede descartar rápidamente zonas de alta temperatura.
Pero ten en cuenta que hay aplicaciones en las que requerirás lo contrario, necesitarás en menor campo de visión. Para termografía en torres de alta tensión, los objetas a medir están a mucha distancia, por lo que requerirás de mayor precisión. Y para estos casos, necesitarás que el campo de visión sea más estrecho. Aquí te dejamos un ejemplo con la herramienta de Hikmicro para ver objetos medibles:
Para este ejemplo usaremos como referencia la cámara termográfica Hikmicro SP60, que viene su lente estándar de 24.8° x 18.7°:
Con ese lente estándar, el objeto más pequeño que podrás medir a esa distancia es de 4.08 cm x 4.08 cm.
Ahora, si lo que medirás son objetivos más pequeños a esa misma distancia, entonces deberás usar un lente teleobjetivo (un campo de visión más estrecho). Y mira el cambio:
Con este lente, y a 20 metros, el objetivo más pequeño que podrás medir será de 1.32 cm x 1.32 cm
Como has podido ver, hay casos en los que necesitarás un amplio campo de visión, y en otro necesitarás un campo de visión más estrecho.
Las otras características técnicas de una cámara termográfica
Otra de las características importantes en una cámara termográfica es el rango de temperatura de medición. Ya que el sensor debe ser capaz de tomar lectura de lo que estés inspeccionando. Sin embargo, en sistemas eléctricos, no se suelen presentar altos rango de temperatura.
En nuestras experiencia, el rango más alto medido fue de 160°C, un caso muy critico. Y la cámara más básico de Hikmicro, que sería la Mini2 Plus V2, te permite medir hasta 400 °C, más que suficiente.
Termografía a motores eléctricos
Los motores eléctricos son los equipos que se encuentran en todas las industrias, son lo que generan el movimiento en todos los equipos rotativos. Debido a ello, es importante que estén incluidos dentro de tu plan de monitoreo de condición por termografía.
Hacer termografía en motores eléctricos es relativamente sencillo, ya que los modos de falla que puedes detectar están bien definidos:
- Sobrecalentamiento del motor: Para ello será importante que pueda tener una temperatura base de trabajo del motor, ya sea por tendencias o por recomendaciones de fabricante.
- Problemas en rodamiento: En este caso solo sería el del lado transmisión, que es el que se puede ver, y que a su vez es el que tiene más probabilidades de fallar por estar en la zona de carga.
- Desalineamiento: Esto solo si el acoplamiento es rígido, se puede ver un aumento de temperatura en el acoplamiento.
Como ejemplo, aquí te mostramos la termográfica que se realizó con una cámara Hikmicro M31 a dos motores eléctricos que trabajan bajo el mismo régimen de trabajo. Esto ayuda a poder identificar anomalías:
En este caso, no se tuvo registro histórico de la temperatura de trabajo de estos motores eléctricos, pero de la comparación, se pudo sacar algunos conclusiones:
- La temperatura del motor #1 es de 49.9 °C y la del motor #2 es de 47.7 °C. Es una diferencia aceptable y de acuerdo a nuestro registros de motores eléctricos similares de otras industrias, podemos decir que se encuentran trabajando en temperatura normal de trabajo.
- Con los datos de temperatura del rodamiento, también podemos concluir que se encuentran trabajando en buenas condiciones. Teniendo en consideraciones antecedentes de temperatura de motores eléctricos en otros industrias.
Termografía a tableros eléctricos
La termografía eléctrica es una herramienta clave para el mantenimiento predictivo en tableros eléctricos, permitiendo detectar fallas antes de que generen problemas mayores. Entre los hallazgos más frecuentes, destacan tres modos de falla principales:
Falso contacto, la más común de encontrar
Causa: Conexiones flojas o terminales mal ajustados.
Solución: En la mayoría de los casos, basta con un reajuste de terminales para eliminar puntos calientes.
Recomendación: Verifica periódicamente las conexiones en equipos críticos para prevenir riesgos.
Aquí te compartimos unos casos de falso contacto tomados con una Hikmicro G61:
Desbalance de cargas
Causa: Distribución desigual de corriente entre fases.
Solución: Redistribuir las cargas y evaluar posibles sobrecargas en el circuito.
Importante: Un desbalance prolongado puede dañar equipos y aumentar el consumo energético.
Componente en mal estado
Causa: Fallas internas en interruptores, fusibles o contactores.
Solución: Reemplazo del componente afectado.
Prevención: La termografía ayuda a identificar degradación temprana antes de que ocurra una falla crítica.
Aquí tenemos un caso de un componente en falla detectado con una cámara termográfica G61:
Los técnicos encargados de realizar las inspecciones termográficas, deben conocer muy bien que modos de falla están buscando. Adicional a ello, también deben tener bases normativas para establecer diagnósticos:
Te puede interesar: Estándares para evaluar severidad en termografía eléctrica
Termografía a transformadores
La termografía infrarroja aplicada a transformadores eléctricos es una técnica esencial en el mantenimiento predictivo, permitiendo identificar problemas con mucha anticipación. Mediante el análisis de patrones térmicos, podrás detectar sobrecalentamientos, conexiones flojas, desbalances y degradación interna.
Conexiones con falso contacto
Causa: Terminales mal ajustados o corrosión.
Síntoma: Puntos calientes en bornes o conexiones.
Solución: Reapriete de terminales o limpieza de contactos.
Desbalance de carga o sobrecarga
Causa: Distribución desigual entre fases.
Síntoma: Diferencia de temperatura entre devanados.
Solución: Rebalanceo de carga o mejora de ventilación.
Problemas en el sistema de refrigeración
Causa: Fallas en ventiladores o aceite degradado.
Síntoma: Sobrecalentamiento en zonas específicas.
Solución: Revisión del sistema de enfriamiento o cambio de aceite.
Fallas internas en devanados o núcleo
Causa: Cortocircuitos entre espiras o aislamiento dañado.
Síntoma: Patrones térmicos anómalos en el transformador.
Solución: Análisis complementario (como pruebas de resistencia o DGA) y posible reparación.
Termografía a torres de alta tensión
Realizar termografías en torres de alta tensión exige equipos especializados y condiciones precisas. Para garantizar mediciones confiables y seguras, es clave seleccionar una cámara termográfica profesional que cumpla con estos requisitos técnicos:
- Lentes intercambiables: Opta por una cámara que permita acoplar lentes adicionales. Para objetos a gran distancia, usa lentes de campo de visión estrecho (teleobjetivo termográfico) y así lograr mayor precisión.
- Alta resolución: Prioriza cámaras con resolución espacial y térmica elevadas para detectar anomalías en componentes pequeños o alejados.
Factores ambientales críticos
La termografía en alta tensión depende de variables como:
- Temperatura ambiente
- Humedad relativa
- Distancia de medición
Recomendación: Usa instrumentos auxiliares (termohigrómetros, telémetros) para registrar estos datos y mejorar la exactitud de tus informes.
Un comentario
excelente información actualizada.
claramente de mencionan los casos más prácticos en el día a día.