Temperatura de desconexiones eléctricas y endurecimiento por sobrecalentamiento

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abnormal electrical resistance is evident in the pattern of localized heating at the pinch point of the switch.
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The Snell Group

Iniciaremos aclarando que al referirnos a la temperatura en los contactos de un switch o desconexión hablaremos de ‘temperatura aparente’, pues como se indica durante nuestros cursos de Termografía de Nivel I y Nivel II, el metal sin forro o desnudo no emite mucho por lo que una medición radiométrica exacta resulta casi imposible. Habiendo dicho lo anterior, podemos utilizar la ‘temperatura aparente’ de una desconexión para tener una idea del grado de severidad de una anomalía detectada.

Un modo de falla común en desconexiones eléctricas es el ‘Endurecimiento por Sobrecalentamiento’. Este endurecimiento por sobrecalentamiento podría ser utilizado como un proceso normal de tratamiento de temperatura en los metales para realizar cierta función específica, pero también esto podría suceder de manera no planificada en componentes metálicos que se sobrecalientan durante su uso normal. En nuestros cursos de Nivel I o en los cursos de Inspecciones Eléctricas hablamos acerca del efecto Joule, el cual es la causa raíz del calentamiento tanto normal como anormal en sistemas eléctricos. A medida que la corriente atraviesa una Resistencia eléctrica, se genera calor. Este fenómeno ocurrirá en contactos eléctricos de cualquier desconexión y de cualquier tamaño.

En el Endurecimiento por Sobrecalentamiento, la Dureza del metal disminuye y su Ductilidad aumenta. La ductilidad es la habilidad de un material para deformarse antes de romperse. La Maleabilidad es una propiedad similar.  Para ciertas aplicaciones estos efectos podrían ser deseables, pero no es el caso de desconexiones eléctricas. Los contactos del switch o desconexión necesitan de la presión de resorte para mantener los contactos juntos y el circuito cerrado para que la Resistencia del mismo no se vea afectada. El endurecimiento por sobrecalentamiento en el área de los contactos de la desconexión podría causar que dicha tensión de resorte se pierda y que no se realice una conexión adecuada aumentando la resistencia en el punto de conexión. En la imagen a la izquierda se puede observar un patrón térmico consistente con una aparente alta Resistencia de conexión eléctrica donde es evidente que el calor se localiza en el punto de conexión del switch.

Cuando metales como el acero al carbón están siendo endurecidos por calentamiento de manera normal, las temperaturas utilizadas podrían ser muy altas. Pero el endurecimiento por sobrecalentamiento no-planificado, podría ocurrir a temperaturas más bajas durante períodos largos de tiempo. Hablando de manera general, temperaturas tan bajas como 200°F (93°C) podría causar endurecimiento en los metales en cuestión si la temperatura se mantiene por más de 30 días. Aun cuando los metales utilizados para los componentes de un switch o desconexión no son de acero al carbón, dichos metales podrían también sufrir efectos similares a las temperaturas antes mencionadas. En muchas de las demostraciones que realizamos en nuestros cursos de termografía, demostramos con cámaras termográficas que metales sin forro o desnudos podrían medir alrededor de 1/3 de su temperatura real. Imaginemos que se detecta una aparente alta Resistencia de conexión eléctrica en el contacto de una desconexión y se mide una temperatura aparente con la cámara termográfica de entre 125°-130°F (52-54°C), la temperatura real podría ser 2 o 3 veces más alta, por ejemplo entre 250°-312°F (121-156°C). Podríamos preguntarnos, ¿Por cuánto tiempo ha estado dicha desconexión con este modo de falla?  Si los intervalos de inspección son mayores de 30 días, podría existir la posibilidad que los contactos de dicha desconexión ya hayan comenzado a endurecerse por sobrecalentamiento. La acción de reparación recomendada en dicho momento podría ser reemplazar los contactos de la desconexión o en el peor de los casos reemplazar por completo la desconexión.

Mantengamos en mente el endurecimiento por sobrecalentamiento al momento de inspeccionar desconexiones eléctricas de cualquier tamaño, desde los grandes equipos en subestaciones hasta los localizados en paneles de control. El endurecimiento por sobrecalentamiento como modo de falla, podría ser el causante de una falla catastrófica de no ser localizado a tiempo.

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