Las pruebas de vibración en interruptores de alto voltaje no es un desarrollo nuevo, conociéndose informes de las primeras pruebas desde los años ‘70. Es más, los técnicos de mantenimiento experimentados siempre han sabido qué hacer en un diagnóstico preliminar, simplemente escuchando un interruptor durante su operación. De allí, hay un corto paso para medir sonidos y/o vibraciones en orden a obtener un valor, que puede ser usado en orden a determinar si conviene o no sacar de servicio el interruptor. (ver figura 1)

Ventajas de la prueba de vibración

Figura 1

El interruptor puede ser probado mientras el equipamiento está tanto energizado y en servicio como fuera de servicio. Asimismo, el interruptor puede ser aterrizado en uno o ambos lados. El sensor de montaje, el cual no tiene partes móviles, puede ser usado para todos los interruptores, incluyendo aquéllos integrados en gas SF6 o a la intemperie. Además, medidas de diagnóstico, como tiempo, desplazamiento, entre otras, pueden hacerse al mismo tiempo que la medida de vibración.

Los resultados de las pruebas son expresados directamente en unidades mecánicas y el método entrega un detalle muy útil acerca del ciclo mecánico. Los cambios mecánicos no afectan la curva de movimiento y también pueden ser medidos. Las pruebas de vibración pueden ser usadas como un método autosuficiente para diagnóstico de interruptores y pueden ser usadas para probar estándares complementarios y detectar de mejor forma los cambios mecánicos.

Como cada vez más datos son adquiridos, las pruebas de vibración pueden reemplazar métodos convencionales en ciertos casos. En una aplicación práctica, una gran empresa eléctrica diagnosticó unos 30 interruptores solamente a través de la prueba de vibración. El análisis identificó nueve polos fallados en interruptores que se suponían estaban en una buena condición.

Figura 2

¿Como se mide la vibración?

Los sonidos mecánicos generados por un interruptor, que son vibraciones, son medidos usando un mini acelerómetro. Los mini acelerómetros pueden ser pensados como un conjunto de micrófonos mecánicos que pueden medir niveles de alta vibración encontrados durante la operación de un interruptor. Además, las frecuencias altas, importantes con respecto al análisis, son también medidas.

El acelerómetro (ver figura 2) convierte movimientos mecánicos en una señal eléctrica que condiciona el estado del equipamiento, y son enviadas al analizador de interruptores. Los datos de pruebas de vibración son almacenados con todos los otros datos de la prueba y así pueden ser estudiados y analizados junto con los datos de medida convencional, tales como contactos de tiempo, curvas de desplazamiento, bobinas de corriente, caída de voltaje, presión, etc.

Posiciones de montaje del acelerómetro

La posición del acelerómetro debe ser adecuada para que la prueba tenga éxito. Una posición del montaje la cual no es relevante en el desplazamiento del evento mecánico no puede contribuir nada al análisis. Una posición del montaje que cierra mecánicamente, genera eventos que son simples disturbios de fondo y entrega una señal clara y muy confiable para la evaluación de los valores.

Ejemplo de la posición de la medida y operación del mecanismo.

El nivel absoluto de vibración no es, en sí mismo, el que determina donde la posición de medida debe ser ajustada. Por ejemplo, uno no necesita medir los altos niveles de vibración. Es deseable localizar los acelerómetros en lugares donde los niveles de vibración permanezcan consistentes y sin cambios, a menos que, haya habido un cambio en la ejecución del interruptor.

Diferentes interruptores requieren distintas posiciones de medida. En todos los interruptores, uno debería encontrar una posición donde los eventos mecánicos entreguen señales claras que son separadas en el tiempo. Ejemplos de buenas localizaciones son cerrar el actuador, el sistema de unión y/o los polos del interruptor. Las posiciones para las medidas en partes externas como el tanque de un interruptor voluminoso o la carcaza de un interruptor localizado en interruptor aislado con gas rara vez aportan buenos resultados.

Cuando una o varias posiciones han sido seleccionadas para un tipo de interruptor, es muy importante continuar usando las mismas en pruebas posteriores. Esto entrega directamente valores comparables. Los análisis no tienen sentido si la posición de las medidas no son idénticas.