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Termografía infrarroja en la industria
Por José Luis González Riva, Sub Gerente Ingeniería y Desarrollo, COMULSA – CHILE, Instructor certificado para Avo-Training (filial de Megger), en temáticas de NFPA 70E y normas OSHAS de seguridad eléctrica en Industria y Subestaciones de Poder. Especialista en Seguridad Eléctrica. jgonzalez@comulsa.cl
La termografía infrarroja es la ciencia de adquisición y análisis de información térmica a partir de dispositivos de obtención de imágenes termográficas sin contacto, con interesantes aplicaciones para el mantenimiento de equipos y sistemas eléctricos de potencia, seguridad a las personas e instalaciones.

La termografía infrarroja da una nueva dimensión a los análisis predictivos y preventivos industriales, convirtiéndose en la herramienta más importante para la detección de puntos calientes en componentes tanto mecánicos como eléctricos, con zonas de temperaturas más calientes de lo que deberían estar y a menudo con inminencia de falla. Además, permite evaluar los equipos industriales a distancias seguras cuando situaciones de alto riesgo están presentes, ya que su principio de funcionamiento está basado en la medición de temperaturas en superficies distantes y sin contacto.

En este sentido, la termografía solo se debe realizar cuando los equipos se encuentran en funcionamiento normal de trabajo, lo que permite que no sea interrumpida la producción y así anticiparse con rapidez a paradas no programadas y posibles conatos de incendio.


Funcionamiento

Para utilizar los equipos infrarrojos actuales, es esencial entender los principios básicos tanto de la transferencia de calor como de la física de radiación, transferencia de calor, ondas electromagnéticas, termodinámica y mantenimiento.

La radiación infrarroja es una radiación electromagnética con longitudes de onda mayores que la luz visible y menores que las microondas (ver Figura 1). Por lo tanto, este calor radiado no puede ser visto por nuestros ojos, pero puede ser sentido por nuestra piel. Todos los objetos, cualquiera sea su temperatura, emiten radiación infrarroja, y la intensidad de esta depende de la temperatura y de una propiedad de la superficie de los cuerpos, llamada “emisividad”.

Con base en la experiencia adquirida, se ha encontrado que, sobre la parte fallada y referenciada al 100% de la máxima carga, la NETA (International Electrical Testing Association) creó una tabla de criterios (ver Tabla 2), que constituyen una ayuda útil para determinar el grado de severidad de un problema eléctrico, válida únicamente para mediciones directas de temperaturas.

Además, cada material tiene una emisividad diferente, de modo que siempre es necesario comparar temperaturas de elementos formados por el mismo material. Aunque la cámara tiene una corrección automática respecto a factores que puedan afectar (como temperatura ambiente, humedad relativa y distancia), existe un margen de error que se puede cuantificar alrededor de +/-2% para emisividades altas.

Después de valorar todos estos aspectos, se llega a una conclusión de la actuación que se tiene que llevar a cabo y que se enumera de menor a mayor urgencia.


¿Cuánto se pueden acercar los termógrafos?

Los termógrafos deben entender las distancias a las que pueden acercarse a los equipos. La termografía permite inspeccionar térmicamente equipos eléctricos sin necesidad de interactuar físicamente con ellos (y generalmente las descargas eléctricas pueden ser de menor preocupación para los termógrafos en comparación con los técnicos eléctricos que los acompañan), pero esto no significa que existen menos riesgos. De hecho, uno de los mayores riesgos de los termógrafos es la exposición a un arco eléctrico.

Entonces, al hablar de distancias de acercamiento, es vital entender que, para la mayoría de los equipos eléctricos, existirán dos grupos de distancias de acercamiento: las relacionadas a la exposición del arco eléctrico, y las relacionadas con el riesgo de una descarga eléctrica. El límite de protección de arco eléctrico es una distancia relacionada con el Equipo de Protección Personal (EPP) y se calcula por medio del análisis de arcos eléctricos. Este límite no puede ser sobrepasado sin el uso del EPP apropiado para el dispositivo en cuestión.

En cuanto a la distancia de acercamiento para el riesgo de descarga eléctrica, se debe indicar que hay más de una: existen límites de acercamiento “limitado” y “restringido”. Mientras que el límite de protección de arco eléctrico para diferentes equipos puede ser dinámico dentro una misma clase de voltaje, los límites de protección de riesgo de descarga eléctrica no lo son.

El límite de protección de arcos eléctricos puede cambiar debido a la corriente de falla disponible y el tiempo de reacción de protección del dispositivo, mientras que, por otro lado, los dos límites de protección de riesgo de descarga antes mencionados son dependientes del nivel del voltaje de cada dispositivo, es decir, para todos los dispositivos a cierta distancia y a cierto voltaje el límite permanece constante, según la Norma NFPA 70E, Edición 2015.

Figura 1.
Tabla 2. Estudio termográfico: Acciones sugeridas según aumento de temperatura (Tabla 100.18 ANSI/NETA ATS-2013).

Ventajas del mantenimiento con termografía


Método de análisis sin detención de procesos productivos.

Baja peligrosidad para el operario por evitar la necesidad de contacto con el equipo.

Determinación exacta de puntos deficientes en una línea de proceso.

Detección de problemas antes de que ocurra la falla.

Ayuda al seguimiento de las reparaciones previas.
Octubre 2016
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Comentarios acerca de este artículo
Nolbys YO (28/08/2019)
Te propongo algo así.
TABLA DE PRIORIDADES DE REPARACIÓN: 50%+NFL.
Nolbys YO (28/08/2019)
Los valores limites son muy exigentes. Estan inadecuados para la termografía ya que estas diferencias en tableros eléctricos son muy faciles de alcanzar y estaris reparando todo el tiempo.

Recomiendo analisar bien estos valores para tableros eléctricos.
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