El MI 3201 TeraOhm 5 kV Plus y el MI 3210 TeraOhm XA 10 kV de Metrel son megóhmetros portátiles de alta tensión en corriente continua. El primero llega a 5 kV y 10 TΩ; el segundo, a 10 kV y 20 TΩ. Además de la resistencia de aislamiento calculan índice de polarización, DAR y descarga dieléctrica, y aplican tensión escalonada o en rampa para revelar defectos que una sola lectura no muestra.
Qué es un megóhmetro de alta tensión
Un megóhmetro aplica una tensión continua estable a un aislamiento y mide la corriente que lo atraviesa; el cociente entre ambas es la resistencia de aislamiento. Los modelos de 5 y 10 kV de Metrel, el MI 3201 TeraOhm 5 kV Plus y el MI 3210 TeraOhm XA 10 kV, están pensados para equipos de media, alta y extra alta tensión, donde un megóhmetro de 500 o 1000 V no estresa el aislamiento lo suficiente para mostrar sus defectos.
Según las hojas de datos de Metrel, el MI 3201 aplica de 250 V a 5000 V en pasos de 25 V y mide hasta 10 TΩ. El MI 3210 aplica de 50 V a 10 kV, en pasos de 50 V hasta 1 kV y de 100 V por encima, y mide hasta 20 TΩ con una exactitud declarada de ±5 % de la lectura más tres dígitos, que se amplía a ±15 % por encima de 10 TΩ. Metrel relaciona el MI 3201 con la IEC 61557-2, la parte de la serie que define los requisitos de los equipos de medición de resistencia de aislamiento, y ambos modelos declaran protección de categoría CAT IV.
Cómo funciona la medición
La corriente que entrega la fuente de continua no es una sola. Al aplicar la tensión aparecen tres componentes:
- Corriente de carga capacitiva, grande al inicio y que decae en segundos.
- Corriente de absorción, de la polarización de los dieléctricos, que decae en minutos.
- Corriente de conducción o de fuga, que es constante y la que realmente informa del estado del aislamiento.
Por eso una lectura a 10 segundos y una a 10 minutos pueden diferir mucho en un transformador o un cable largo, y por eso estos instrumentos incluyen una fuente de carga de 5 mA (el MI 3201 la declara para cargar rápido cargas capacitivas) y un temporizador programable: el MI 3201 permite de 1 s a 10 minutos por paso.
Diagnóstico de tiempo: PI, DAR y descarga dieléctrica
Además de la resistencia instantánea, ambos modelos calculan de forma automática:
- Índice de polarización (PI): relación entre la resistencia a 10 minutos y a 1 minuto. Un aislamiento seco y limpio sigue mejorando con el tiempo; uno contaminado o húmedo se estabiliza pronto y el cociente se acerca a 1.
- Relación de absorción dieléctrica (DAR): el mismo concepto con tiempos cortos, normalmente 60 s frente a 30 s, útil cuando no se puede mantener la prueba 10 minutos.
- Descarga dieléctrica (DD): se mide la corriente de relajación tras descargar el aislamiento y se normaliza con la tensión aplicada y la capacitancia. Puede revelar una capa defectuosa dentro de un aislamiento multicapa que el PI no distingue.
Tensión escalonada, rampa y prueba de tensión soportada
El MI 3201 ofrece una prueba de tensión escalonada con cinco escalones proporcionales y temporizador por escalón, y una rampa de 250 V a 5 kV con corriente umbral programable. Ambos incluyen también prueba de tensión soportada en continua. En ambos casos el objetivo es comprobar que la resistencia no se degrada al subir el campo eléctrico y detener la prueba si la corriente supera el umbral.
El instrumento también grafica R(t) y mide capacitancia, tensión y frecuencia. En el MI 3210, la medida de tensión llega a 550 V.
Accesorios y variantes
El juego estándar del MI 3201 trae cables apantallados de 10 kV con sonda y pinza, cable de guarda verde, cable de red y bolsa; el instrumento pesa unos 3 kg y funciona con baterías NiMH recargables. El MI 3210 es más robusto (protección IP65, unos 6,5 kg, batería de plomo de 12 V) y se comunica por RS232, USB y Bluetooth.
El terminal de guarda es el accesorio que más importa en campo: deriva las corrientes superficiales de un buje o de un terminal sucio para que no se sumen a la lectura del aislamiento volumétrico. Los resultados del MI 3201 se descargan al PC por USB o RS232 con el software HVLink PRO del fabricante.
En qué activos se usa
- Transformadores de potencia: devanados entre sí y a tierra; Metrel menciona explícitamente esta aplicación. Ver prueba de resistencia de aislamiento e índice de polarización.
- Cables de media y alta tensión: aislamiento de cables largos, donde la capacitancia exige una fuente de carga potente.
- Motores y generadores: pruebas a motores de media tensión.
- Transformadores de corriente y de tensión, bujes, pararrayos y celdas.
Cada equipo exige su tensión de prueba según la tensión nominal y la práctica aplicable: IEEE 43 para máquinas rotativas, IEEE C57.152 para transformadores y las tablas de ANSI/NETA para otros equipos.
Cómo leer el resultado
Un valor aislado dice poco. Lo que sirve es la comparación:
- Con el valor de fábrica o de la puesta en servicio del mismo equipo, corregidos a la misma temperatura.
- Entre fases o entre devanados de un equipo idéntico: una fase muy inferior a las otras señala el problema.
- Con la tendencia: una caída sostenida entre mantenimientos pesa más que cualquier valor absoluto.
- Con el PI y el DAR: un PI menor de lo esperado con resistencia alta puede indicar un aislamiento nuevo muy bueno, no uno malo; por eso se leen juntos.
Los criterios numéricos concretos dependen del equipo y de la norma, no del instrumento, y no hay un mínimo único para transformadores. Una resistencia baja no localiza el defecto: dice que hay que seguir con tangente delta, respuesta dieléctrica en frecuencia (por ejemplo, con el DIRANA) o inspección.
Cuidados que afectan la lectura
- Temperatura: la resistencia cae de forma marcada al subir la temperatura; se registra y se corrige.
- Humedad y superficies: un buje húmedo o sucio desvía corriente; limpiar y usar la guarda.
- Descarga previa y posterior: el equipo debe estar desconectado, a tierra el tiempo suficiente antes de medir y descargado después, con un procedimiento seguro por la energía almacenada.
- Interferencia: en patios energizados, la inducción de líneas vecinas afecta lecturas de teraohmios; el fabricante destaca la inmunidad a RF del MI 3210.
- Seguridad: 5 o 10 kV exigen zona delimitada, tierras verificadas y un procedimiento de trabajo.
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Referencias
- Metrel, hojas de datos y página de producto del MI 3201 TeraOhm 5 kV Plus y del MI 3210 TeraOhm XA 10 kV (metrel.si).
- IEC 61557-2, Electrical safety in low voltage distribution systems up to 1000 V a.c. and 1500 V d.c. – Equipment for testing, measuring or monitoring of protective measures – Part 2: Insulation resistance.
- IEEE Std 43-2013, Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Electric Machinery.
- IEEE Std C57.152-2025, Guide for Diagnostic Field Testing of Liquid-Filled Power Transformers, Regulators, and Reactors.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el MI 3201 y el MI 3210 de Metrel?
La tensión máxima y el rango. El MI 3201 aplica de 250 V a 5 kV y mide hasta 10 TΩ; el MI 3210 aplica de 50 V a 10 kV y mide hasta 20 TΩ, según las hojas de datos del fabricante. Ambos hacen prueba de aislamiento, índice de polarización y DAR. Metrel comunicó que el MI 3210 dejó de fabricarse y recomienda el MI 3211 TeraOhmHP como reemplazo, por lo que su documentación sigue siendo útil para equipos instalados.
¿Para qué sirve la tensión escalonada y la rampa?
Para detectar defectos que dependen de la tensión. En un aislamiento sano la resistencia se mantiene casi constante al subir la tensión; si baja de forma marcada en los escalones superiores, hay humedad, suciedad o una fisura que solo conduce con campo eléctrico alto. La rampa con corriente umbral programable permite además detener la prueba antes de dañar el aislamiento.
¿Un megóhmetro de 5 kV sirve para un equipo de 500 V?
El instrumento sí puede aplicar tensiones bajas, pero la tensión de prueba la define el equipo, no el instrumento: una tensión excesiva sobre un aislamiento de baja tensión puede dañarlo. Se elige según la tensión nominal del equipo y la norma o el fabricante aplicable.