Motivos por los que los electricistas deben usar dispositivos de termografía

La nueva tecnología ayuda a detectar problemas y guía a los profesionales en las reparaciones

John H. Waggoner, instructor superior en el Centro de formación en infrarrojos

El calor es un subproducto del funcionamiento de circuitos eléctricos de cualquier tamaño. La mayoría de los problemas de los sistemas eléctricos se muestran en forma de calor. Los electricistas deben ser capaces de clasificar un circuito como normal cuando la carga está activa o identificar si es anormal y determinar los problemas que presenta (encontrando puntos calientes que requieren atención). Durante estos últimos años, ha comenzado a comercializarse una nueva tecnología térmica de infrarrojos, conocida también como termografía. El método sin contacto incluye cámaras que ayudan a los electricistas y a los técnicos de servicio a encontrar y resolver problemas más rápidamente y de forma más segura. Las cámaras más recientes combinan características de termografía y de medición eléctrica en una sola herramienta de inspección, solución de problemas y diagnóstico que agiliza el proceso y ofrece información mucho mejor en la que basar el trabajo de reparación.

Métodos para inspeccionar y analizar sistemas eléctricos
En el pasado, la única forma que tenían los electricistas de inspeccionar y analizar los sistemas eléctricos era mediante pruebas prácticas, por lo general, tras desconectar la electricidad y garantizar que no hubiera peligro de electrocución. Los electricistas suelen actuar con equipamiento y herramientas de pruebas para conectar cables de prueba y determinar si hay algún problema. Muchos utilizan técnicas de medición con contacto que incluyen termopares, los cuales producen un voltaje que depende de la temperatura y que puede interpretarse para medir el calor.

Con estos métodos tradicionales de inspección y mantenimiento, el electricista no puede ver todos los problemas posibles, sino que debe formular conjeturas y comprobar las conexiones una a una. Este método no garantiza la resolución de los problemas relacionados con el calor porque, al cortarse la electricidad, se elimina la carga. Puede medirse si un circuito está sobrecargado, pero, cuando se corta la electricidad, no siempre es posible saber con seguridad si se ha solucionado el problema en el circuito.

En los últimos años, los electricistas también han empezado a utilizar radiómetros puntuales: dispositivos pequeños portátiles que pueden apuntarse a un objetivo para obtener una medición de temperatura. Los radiómetros ofrecen mediciones aceptables dentro de ciertos límites, pero no hay imágenes visuales disponibles.



Los termógrafos permiten una inspección segura de los sistemas eléctricos.

Un avance con respecto a la medición directa y a la radiometría puntual es la termografía, que detecta la energía de infrarrojos que emiten los objetos, la convierte en temperatura y muestra una imagen de la distribución de la temperatura, denominada termograma. Como la radiación de infrarrojos la emiten todos los objetos con una temperatura superior al cero absoluto, la termografía permite ver el entorno con o sin iluminación visible. [1]

La termografía aumenta en mayor medida la capacidad de los electricistas para analizar, recomendar y diagnosticar. Con la termografía, puede utilizarse una cámara en un cortacircuitos para determinar si hay conexiones sueltas, si hay una carga demasiado grande en el cortacircuitos y si hay problemas en sus contactos. Los electricistas pueden encontrar el problema, solucionarlo y volver con la cámara térmica para capturar una imagen y verificar que el trabajo realizado ha resuelto realmente el problema. En el pasado, era muy difícil asegurar a los clientes que el trabajo realizado había resuelto realmente el problema. Ahora, los electricistas ofrecen con frecuencia a sus clientes imágenes del «antes» y el «después».

Puede inspeccionarse gran variedad de equipamientos eléctricos con termógrafos, como transformadores, componentes de conmutadores, cortacircuitos, desconexiones con o sin fusible, conductores, terminaciones, contactores, terminaciones de cableado de control, conducto de buses (abiertos y cerrados), paneles de distribución y de circuitos derivados, y motores eléctricos.

Ventajas y desventajas de la termografía
En efecto, la termografía permite a electricistas y técnicos eléctricos ponerle imágenes al calor que los ojos no pueden ver. Tiene tres ventajas principales. Primero, es un enfoque sin contacto, por lo que los electricistas no tienen que tocar realmente el equipamiento eléctrico para determinar si el calor está dentro de las temperaturas operativas normales o se ha salido hasta tener temperaturas anómalas.



La termografía permite a los electricistas ponerle imágenes al calor que los ojos no pueden ver.

Segundo, los electricistas pueden utilizar cámaras térmicas como herramienta visual para mostrar a los clientes la gravedad de los problemas eléctricos. Las cámaras de infrarrojos producen una imagen de un objetivo similar a una fotografía visual. Muchas producen además una imagen visual que puede colocarse junto a la imagen térmica para poder compararlas. Esto ayuda al electricista a mostrar a los clientes la ubicación exacta y la naturaleza de posibles fallos.

La tercera ventaja es que la termografía puede realizarse en tiempo real. En la última década, la tecnología de captura de vídeo para cámaras de infrarrojos ha mejorado mucho. Esto permite a los electricistas observar y analizar el equipamiento eléctrico cuando se calienta y empieza a funcionar, cuando funciona en condiciones normales y cuando el objetivo se enfría. También está la capacidad de observar objetivos que se mueven rápidamente, ya que ha mejorado la velocidad de grabación o de fotogramas por segundo (FPS). Las cámaras que graban con velocidades más altas de fotogramas permiten al usuario observar objetivos que cambian rápidamente de temperatura o que se mueven muy rápido. El equipamiento nos permite ahora ver esa rápida transición de temperaturas o de los objetivos.

Áreas de aplicación clave para la termografía
La termografía se utiliza en tres aplicaciones generales. Los servicios de suministro la utilizan ampliamente para equipamientos de alto y medio voltaje (conexiones y líneas elevadas) y para equipamientos de subestaciones (cortacircuitos, conmutadores, transformadores y reguladores de voltaje), por citar algunos.

La termografía también se utiliza para voltajes de menos de 1000 voltios, sobre todo, en equipamientos cerrados que respaldan operaciones industriales y comerciales.



 La termografía se utiliza en los servicios de suministro, en equipamientos comerciales o industriales cerrados, o en inspecciones de viviendas o eléctricas.

La tercera categoría, el nivel más reciente de aplicación, es el mercado residencial. Los inspectores de viviendas y las empresas de servicios eléctricos y de climatización han empezado a adquirir y utilizar la termografía para solucionar problemas e inspeccionar sistemas eléctricos residenciales. El crecimiento de este mercado se debe a que las cámaras de IR han pasado a ser más asequibles en la última década.

Equipamiento de termografía disponible para electricistas
Existe gran variedad de equipamiento de termografía para electricistas, desde cámaras de baja resolución que cuestan 400 USD hasta cámaras de alta resolución que cuestan más de 40 000 USD. La diferencia entre las resoluciones termográficas afecta a lo cerca que hay que estar para generar imágenes de un objetivo y de los diferentes accesorios disponibles para ver y ajustar la cámara y para medir la temperatura.

En la parte más baja de la gama, basta con seleccionar un accesorio para un smartphone (iOS o Android). Por ejemplo, el FLIR ONE Pro es un dispositivo que contiene una cámara Lepton de infrarrojos de longitud de onda larga (LWIR) con una resolución de 80 × 60 píxeles.

La tecnología termográfica de gama más alta, como la FLIR T1K, puede producir imágenes de hasta 1024 × 768 píxeles. El control de enfoque dinámico, el enfoque automático continuo y una interfaz fácil de usar con diseño ergonómico y bloque óptico giratorio facilitan la tarea de realizar numerosas inspecciones en una jornada y de escanear desde ángulos complicados.

Otra opción que se ha comercializado recientemente es la de los medidores que combinan la termografía con características de medición eléctrica en una sola herramienta de inspección, solución de problemas y diagnóstico. Estos nuevos medidores pueden realizar mediciones de voltaje, corriente y caída de milivoltios, al tiempo que capturan también imágenes de infrarrojos con el mismo dispositivo. Esto ofrece más información para que un electricista o un técnico tomen una decisión, proporciona imágenes para confirmar el diagnóstico de un electricista y ofrece pruebas de dónde están los problemas. Combinar varias herramientas en una sola reduce la cantidad de tiempo total que hace falta para diagnosticar los problemas y aumenta la velocidad de trabajo de los técnicos. También permite que el técnico aumente su capacidad de solucionar problemas, efectuar reparaciones y realizar trabajos de mantenimiento.



La FLIR DM285 incluye 18 funciones de medición

Un ejemplo es la FLIR DM285, que ofrece 18 funciones de medición, como RMS (valor cuadrático medio) real, LoZ (baja impedancia) y voltaje sin contacto (VSC). Este dispositivo incluye también una entrada de termopar y permite al usuario ver de forma simultánea mediciones térmicas y eléctricas. El medidor combinado utiliza tecnología termográfica IGM™ (medición guiada por infrarrojos) para guiar visualmente a los usuarios hasta la ubicación exacta de un problema.

La termografía resuelve problemas reales
La termografía se utiliza desde hace tiempo en todo el mundo para diagnosticar y resolver problemas de sistemas eléctricos. En la imagen, se muestra una gran caja de conexiones en la que un conductor estaba más caliente que los otros ocho. Con la cámara termográfica, los técnicos lo localizaron, pero no desde dentro de la caja, sino a casi 50 metros de distancia. No habría sido posible localizar este grave problema de ninguna otra forma.



La termografía puede utilizarse para diagnosticar y resolver problemas de sistemas eléctricos.

Los electricistas se benefician de poder ver el calor
Los electricistas se benefician mucho de poder «ver el calor» con el nuevo equipamiento termográfico, que ayuda a detectar cuál es el problema, dónde está y cuál es la mejor forma de repararlo.

[1] Termografía, https://es.wikipedia.org/wiki/Termografia

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