Energy Support GmbH ofrece tres equipos para el análisis de gases disueltos en aceite aislante: la caja de muestreo OSM 2 Pro, que toma la muestra en jeringas sin contaminarla; el cromatógrafo portátil Mobil GC 2, que mide 11 gases en sitio según ASTM D3612 e IEC 60567, y el TOGA GC 2, un sistema de laboratorio automatizado con desgasificación al vacío sin mercurio. Cubren el proceso completo, de la muestra al diagnóstico. La calidad del resultado empieza en la toma de la muestra.
El problema que resuelven
El análisis de gases disueltos (DGA) detecta fallas internas incipientes de un transformador a partir de los gases que el aceite y el papel liberan al degradarse. Para interpretarlo hay normas (IEC 60599, IEEE C57.104) y pruebas, pero antes está la cadena de medición: tomar la muestra, extraer los gases del aceite, separarlos y medirlos. Energy Support ofrece equipos para esos pasos. Esta guía los describe; el fundamento del análisis está en análisis de aceite dieléctrico y la lectura de un resultado alto en gases disueltos elevados en el transformador.
Cómo funciona la cromatografía de gases
La cromatografía de gases es el método de referencia para el DGA. La muestra de aceite se desgasifica para liberar los gases disueltos, que se arrastran con un gas portador por una columna donde cada uno viaja a una velocidad distinta y llega al detector en un momento propio. Un detector de conductividad térmica registra hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y los óxidos de carbono; un detector de ionización de llama, tras convertir los óxidos de carbono en metano, los hidrocarburos. Así se obtiene la concentración de cada gas. Las normas ASTM D3612 e IEC 60567 describen la extracción y el análisis.
Los tres equipos
| Equipo | Función | Ubicación |
|---|---|---|
| OSM 2 Pro | Toma automática de la muestra de aceite en jeringas | Sitio |
| Mobil GC 2 | Cromatógrafo portátil con desgasificación incorporada | Sitio o laboratorio |
| TOGA GC 2 | Cromatógrafo de laboratorio automatizado | Laboratorio |
OSM 2 Pro: la muestra
Es una caja de muestreo que cumple, según el fabricante, la norma de toma de muestras de líquidos aislantes IEC 60475 en su versión europea. Almacena cuatro jeringas de 50 ml y llena cada una en una secuencia automática que consume unos 350 ml de aceite por secuencia. Tiene sensor de temperatura del aceite integrado y sirve para aceite mineral, éster natural y éster sintético.
La razón de ser de una caja así es evitar los errores clásicos: burbujas de aire que dejan escapar hidrógeno e introducen oxígeno y nitrógeno, válvulas sin purgar que entregan aceite estancado, jeringas mal selladas.
Mobil GC 2: la medición en sitio
Es un cromatógrafo portátil para uso en campo o en laboratorio que sigue ASTM D3612 e IEC 60567. Lo que informa el fabricante:
- Mide 11 gases; la lista exacta está en su ficha.
- Límites de detección de 1 ppm para el hidrógeno y de 0,1 ppm para el metano, el acetileno y el etileno.
- Suministro interno de gas para unas 40 horas de funcionamiento continuo.
- Procedimiento: se conecta la jeringa al puerto, el equipo desgasifica y mide, y registra también el gas total.
- Puede analizar directamente el gas acumulado en un relé Buchholz.
- Incluye un sistema experto que aplica criterios de interpretación como Rogers (IEC) y Duval.
Un distribuidor describe el método como desgasificación por vacío seguida de cromatografía con detectores TCD y FID y un metanizador, con ambos pasos bajo un solo microcontrolador.
TOGA GC 2: el laboratorio
Es un sistema de laboratorio, totalmente automatizado, con desgasificación por vacío sin mercurio. Mide 11 gases disueltos y el gas total. Consume menos de 500 W, pesa 28 kg, funciona a 100 a 240 V y admite un cargador automático de muestras de 16 o 32 posiciones. El fabricante lo recomienda para las pruebas de calentamiento, donde el volumen de muestras y la repetibilidad pesan.
Cuándo usar cada uno
- ¿La decisión no puede esperar al laboratorio?
- Sí: ¿La muestra se tomó con un método que evita aire y contaminación?
- Sí: Cromatografía portátil en sitio
- No: Tome de nuevo la muestra antes de medir
- No: ¿Hay muchas muestras o un contrato que exige trazabilidad de laboratorio?
- Sí: Laboratorio con cromatografía automatizada
- No: Portátil o laboratorio según costo y plazo
- Sí: ¿La muestra se tomó con un método que evita aire y contaminación?
Qué se obtiene del análisis
Las concentraciones de los gases permiten aplicar IEC 60599 (relaciones entre gases y valores típicos, orientativos), IEEE C57.104-2019 (nivel de cada gas, velocidad de aumento y tipo de falla) y los triángulos de Duval. Puede revisar la lectura de su transformador con la herramienta interpretación de gases DGA.
| Gas dominante | Falla que sugiere |
|---|---|
| Hidrógeno | Descargas parciales |
| Acetileno | Arcos |
| Metano, etano, etileno | Sobrecalentamiento del aceite |
| Monóxido y dióxido de carbono | Degradación del papel |
Fluidos y casos de uso
Los equipos se anuncian para aceite mineral y también para ésteres naturales y sintéticos, cada vez más usados en transformadores de distribución y de potencia por razones de seguridad contra incendio. Los ésteres disuelven los gases de manera distinta al aceite mineral, así que el coeficiente de extracción y los criterios de interpretación deben corresponder al fluido; la norma de interpretación aplicada se debe indicar en el informe. El análisis de campo es útil tras un disparo del relé Buchholz o de la diferencial, durante la energización de un transformador nuevo y para vigilar un equipo que ya tiene un gas en aumento.
Cuidados que afectan el resultado
- Muestra. Jeringa sin burbujas, sellada, protegida de la luz y enviada o analizada sin demora.
- Punto de toma. Se purga la válvula antes de llenar.
- Temperatura. Se registra la del aceite al muestrear.
- Calibración. El cromatógrafo se verifica con gases patrón.
- Tendencia. Un valor aislado dice poco; la serie de mediciones dice más.
Qué debe contener el informe
Identificación del equipo, fecha y punto de muestreo, temperatura del aceite, tipo de fluido, método de extracción y análisis, concentración de cada gas, velocidad de aumento, método de interpretación y recomendación. Sin ellos, la comparación con una medición futura no es válida.
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Referencias
- Energy Support GmbH, folletos del Mobil GC 2, del TOGA GC 2 y del OSM 2 Pro (energy-support.de).
- ASTM D3612, análisis de gases disueltos en aceite eléctrico por cromatografía.
- IEC 60567, muestreo y análisis de gases libres y disueltos.
- IEC 60475, toma de muestras de líquidos aislantes.
- IEC 60599:2022 e IEEE Std C57.104-2019, interpretación de gases.
Preguntas frecuentes
¿Qué ventaja tiene un cromatógrafo portátil frente al análisis de laboratorio?
Entrega el resultado en el mismo sitio y con el método de referencia, la cromatografía de gases, sin esperar el transporte de la muestra. Eso permite decidir rápido ante una falla en desarrollo o un disparo de protección. El laboratorio ofrece automatización de muchas muestras y un control de calidad más estricto; los dos usos son complementarios.
¿Para qué sirve la caja OSM 2 Pro si ya hay cromatógrafo?
Para obtener una muestra representativa sin aire ni contaminación. Un error de muestreo, como una burbuja en la jeringa, falsea los gases disueltos, y ningún analizador corrige una mala muestra. La caja llena las jeringas en un ciclo automático y registra la temperatura del aceite, y sus jeringas se pueden analizar con el equipo portátil o enviar a laboratorio.
¿Qué relación hay entre el DGA y la prueba de calentamiento de un transformador?
En las pruebas de calentamiento en fábrica es habitual tomar muestras de aceite antes y después para detectar si aparecen gases por un sobrecalentamiento. El TOGA GC 2 se promociona precisamente para ese uso, por su automatización y su repetibilidad.