La prueba de resistencia de aislamiento aplica una tensión continua entre un conductor y tierra (o entre devanados) y mide la corriente que se fuga por el aislamiento, expresada en megaohmios o gigaohmios. El índice de polarización (PI) y el índice de absorción dieléctrica (DAR) comparan dos lecturas en el tiempo para saber si el aislamiento está seco y limpio. Es la prueba más común en todos los niveles de tensión, pero es un diagnóstico básico: no reemplaza la tangente delta, las descargas parciales ni la tensión soportada.
Qué es la prueba de resistencia de aislamiento
Todo aislamiento eléctrico deja pasar una corriente muy pequeña cuando se le aplica tensión. La prueba de resistencia de aislamiento (IR, por sus siglas en inglés) aplica una tensión continua conocida entre un conductor y tierra, o entre dos devanados, y mide esa corriente. El cociente entre tensión y corriente es la resistencia de aislamiento, que en un equipo sano se expresa en megaohmios (MΩ) o gigaohmios (GΩ).
El instrumento se llama megóhmetro. La corriente que mide es la suma de cuatro componentes:
- Corriente capacitiva de carga. Aparece al aplicar la tensión y desaparece en segundos.
- Corriente de absorción o polarización. Las moléculas del dieléctrico se orientan con el campo; decae lentamente durante minutos.
- Corriente de conducción. Es la fuga real a través del volumen del aislamiento; se mantiene constante.
- Corriente de fuga superficial. Circula por la superficie sucia o húmeda de bujes, terminales y aisladores. El borne de guarda del instrumento permite desviarla para que no se sume a la lectura.
Como la absorción decae con el tiempo, en un aislamiento limpio y seco la resistencia sube durante la prueba. Esa subida es la base del índice de polarización.
Qué mide y qué defecto detecta
| Resultado | Cómo se obtiene | Qué indica |
|---|---|---|
| Resistencia a 1 minuto | Lectura puntual | Estado general; útil para comparar en el tiempo |
| Índice de polarización (PI) | R a 10 min ÷ R a 1 min | Si la absorción domina sobre la fuga (aislamiento seco) |
| Índice de absorción dieléctrica (DAR) | R a 60 s ÷ R a 30 s | Lo mismo que el PI, en una prueba corta |
Cuando el aislamiento está húmedo o contaminado, la corriente de conducción es grande y tapa a la de absorción: la resistencia casi no sube con el tiempo y el PI se acerca a 1. Por eso la prueba detecta bien:
- humedad en devanados, papel, cables o aisladores;
- contaminación superficial (polvo, aceite, sal, carbonilla);
- aislamiento perforado o con un camino a tierra franco;
- conexiones a tierra olvidadas, núcleos aterrizados en más de un punto o equipos conectados en paralelo que no deberían estar.
Lo que no detecta: conexiones flojas, espiras abiertas ni defectos localizados que solo aparecen con tensión alterna cercana a la de servicio, como cavidades con descargas parciales, árboles de agua en cables XLPE o envejecimiento térmico del papel. Para eso existen la prueba de factor de potencia y tangente delta y la prueba de descargas parciales. Tampoco demuestra que el aislamiento soporte una sobretensión: eso lo hace la prueba de tensión soportada.
A qué equipos y niveles de tensión aplica
Es la prueba con mayor alcance: se hace en casi todo equipo con aislamiento. Lo que cambia con el nivel de tensión es la tensión de prueba y el peso que tiene en el diagnóstico.
| Nivel | Equipos típicos | Fábrica | Puesta en servicio | Mantenimiento | Peso en el diagnóstico |
|---|---|---|---|---|---|
| BT | Motores, tableros, cables, CCM, transformadores secos | Sí | Sí | Sí | Principal prueba del aislamiento |
| MT | Transformadores, celdas, cables, motores, CT y PT | Sí | Sí | Sí | Principal, junto con tensión soportada y tan δ |
| AT | Transformadores de potencia, CT y PT, interruptores, pararrayos | Sí | Sí | Sí | Complementaria a tan δ y descargas parciales |
| EAT | Transformadores, reactores, CT y PT, bujes | Sí | Sí | Sí | Verificación básica; el diagnóstico lo dan tan δ, FDS y descargas parciales |
La tensión de prueba se elige según la tensión nominal del equipo. IEEE 43 tiene su propia tabla para máquinas rotativas y las especificaciones ANSI/NETA ATS y MTS tienen tablas para otros equipos; en todas, la tensión de prueba crece con la tensión del equipo, desde cientos de voltios en baja tensión hasta varios kilovoltios en media, alta y extra alta tensión. Manda lo que indique el fabricante.
En transformadores de potencia
En fábrica, IEC 60076-1 incluye la medición de la resistencia de aislamiento en corriente continua de cada devanado a tierra y entre devanados, y IEEE C57.12.90 describe el método. En campo se repite en la puesta en servicio, en el mantenimiento y después de una falla o un secado. La guía de pruebas de campo es IEEE C57.152.
Lo propio del transformador es que se mide por combinaciones: cada devanado, con todos sus terminales unidos, contra los demás devanados y la tierra. En un transformador de dos devanados se obtienen tres valores (alta contra baja y tierra, baja contra alta y tierra, y alta y baja juntas contra tierra); con un terciario se agregan sus combinaciones. Comparar esas combinaciones permite ubicar el problema: si solo baja la de un devanado a tierra, el defecto está en ese aislamiento y no en el que separa los devanados. El borne de guarda se usa para separar la fuga de un buje sucio o de un tercer devanado, de modo que no se culpe al devanado de lo que es fuga superficial.
La humedad del papel que sugiere una resistencia baja se confirma con el análisis del aceite dieléctrico, y un núcleo aterrizado en más de un punto se aclara con la medición del aislamiento del núcleo y la corriente de excitación.
En transformadores de tensión (PT)
En un transformador de tensión inductivo puesto a tierra, el extremo del primario que va a tierra (el borne N o X2, según la norma) tiene un aislamiento reducido, muy inferior al del borne de alta tensión. Por eso el primario de un PT de alta tensión se prueba con una tensión continua moderada, que confirma el fabricante, y no con la que correspondería a su tensión nominal. Los devanados secundarios se prueban a una tensión todavía menor, propia de circuitos de baja tensión.
En el PT también importa algo práctico: las tierras de servicio del borne N y de los secundarios tienen que estar levantadas durante la medición, porque si no la lectura es prácticamente cero, y tienen que quedar restituidas al terminar, porque un borne N sin tierra en servicio queda a una tensión peligrosa. Un PT nuevo y seco mide normalmente gigaohmios en el primario; lo que importa es la comparación con fábrica, con las otras fases y con su historial. En transformadores de tensión capacitivos (CVT) se sigue el criterio del fabricante.
Dónde no aplica o no basta:
- Equipos electrónicos (relés, IED, medidores, variadores, inversores fotovoltaicos): se desconectan antes; la tensión continua los puede dañar.
- Cables XLPE envejecidos: una resistencia alta no garantiza que el cable esté libre de árboles de agua. Allí se complementa con las pruebas de diagnóstico de cables.
- Pararrayos de óxido metálico en servicio: el diagnóstico útil es la corriente de fuga resistiva.
- Interruptores en vacío: la resistencia de aislamiento no prueba la integridad del vacío.
Norma y criterios de aceptación
IEEE 43 es la práctica recomendada para máquinas rotativas; su última edición es la de 2013, que IEEE pasó a estado inactivo en reserva en 2024. Recomienda un PI mínimo de 1,5 para aislamiento clase térmica A y de 2,0 para clases B y superiores, fija valores mínimos de resistencia a 1 minuto según el tipo de devanado y advierte que, cuando la resistencia a 1 minuto supera unos 5000 MΩ, el PI puede no ser significativo.
Para transformadores no hay un mínimo único en IEC ni en IEEE. IEEE C57.152 trata la prueba y su corrección por temperatura, y el criterio práctico es comparar:
- con el valor del protocolo de fábrica;
- con las mediciones anteriores, llevadas a la misma temperatura de referencia;
- entre fases y con unidades hermanas.
Las reglas antiguas de «megaohmios por kilovoltio» nacieron para máquinas rotativas y dan pisos muy bajos para un transformador sano: sirven, como mucho, para descartar un aislamiento francamente malo. Para transformadores de medida es una prueba de campo de práctica común, y el mínimo es el del fabricante o el de la especificación del proyecto.
Qué puede falsear el resultado
- Temperatura. La resistencia de aislamiento baja de forma marcada cuando sube la temperatura. La aproximación clásica es que cae a la mitad por cada 10 °C; IEEE 43-2013 prefiere factores según el tipo de aislamiento, e IEEE C57.152 da los suyos para transformadores. Una lectura sin corregir no se puede comparar con otra tomada en otra estación del año. El PI y el DAR se afectan poco porque ambas lecturas se toman a la misma temperatura.
- Humedad ambiente y superficies sucias. Agregan fuga superficial. El borne de guarda bien usado la separa; mal usado, la mete en la medición. Medir por debajo del punto de rocío condensa agua sobre los bujes.
- Terminales sin unir o neutros aterrizados. Si un devanado no tiene todos sus terminales unidos o su neutro sigue conectado a tierra, la medición no es la que se cree.
- Carga residual. Un cable largo o un devanado grande que no se descargó bien altera la siguiente medición, sobre todo el PI.
- Equipos en paralelo. Pararrayos, PT, cables o barras que quedaron conectados bajan la lectura.
- Tensiones inducidas en patios de alta y extra alta tensión energizados.
Qué hacer si el resultado sale mal
Un resultado bajo no siempre es un aislamiento dañado. Lo primero es descartar las causas externas: limpiar y secar superficies, revisar que no haya equipos en paralelo ni tierras olvidadas, repetir con la guarda bien conectada y corregir por temperatura. Si el valor sigue bajo o el PI es cercano a 1, compare entre fases y combinaciones y con el histórico, complemente con tan δ, análisis de aceite o descargas parciales según el equipo y, en máquinas y transformadores, evalúe un secado. No energice un equipo con resistencia francamente baja o PI menor que 1 sin un diagnóstico completo.
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Referencias
- 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.
- IEC 60076-1, Power transformers – Part 1: General.
- IEEE Std C57.12.90, Standard Test Code for Liquid-Immersed Distribution, Power, and Regulating Transformers.
- IEC 61869-3, Instrument transformers – Part 3: Additional requirements for inductive voltage transformers.
- ANSI/NETA ATS, Standard for Acceptance Testing Specifications for Electrical Power Equipment and Systems.
- ANSI/NETA MTS, Standard for Maintenance Testing Specifications for Electrical Power Equipment and Systems.
Preguntas frecuentes
¿Qué diferencia hay entre el índice de polarización (PI) y el DAR?
Ambos dividen una lectura posterior entre una anterior. El PI usa la lectura a 10 minutos entre la de 1 minuto; el DAR usa la de 60 segundos entre la de 30 segundos. El DAR es más rápido y se usa cuando el PI no es práctico, pero el PI deja ver mejor la absorción en aislamientos grandes.
¿Por qué el PI de un transformador en aceite puede salir bajo sin que el aislamiento esté malo?
Porque en un sistema aceite-papel seco y sano la resistencia puede ser muy alta desde el primer minuto y subir poco después. Los criterios de PI de IEEE 43 se escribieron para máquinas rotativas; en transformadores el PI se lee junto con el valor absoluto corregido por temperatura, el histórico, la tan δ y el análisis del aceite.
¿La prueba de resistencia de aislamiento puede dañar el equipo?
Con la tensión de prueba adecuada a la tensión nominal no lo daña en condiciones normales. El riesgo está en los equipos electrónicos conectados al circuito, en bornes de aislamiento reducido como el neutro de un PT y en la carga residual que queda en cables y devanados, que se descarga a tierra al terminar.