La termografía infrarroja mide, sin contacto y con el equipo energizado, la temperatura de conexiones, contactos y equipos de una subestación o un tablero eléctrico. Un punto más caliente que sus vecinos con la misma carga suele delatar una conexión floja, un contacto gastado o una sobrecarga antes de que causen una falla. Se hace con carga, se clasifica por la diferencia de temperatura (ΔT) y su valor está en el informe y en lo que se corrige después.
Qué es la termografía infrarroja
Todo cuerpo emite radiación infrarroja según su temperatura. Una cámara termográfica capta esa radiación y la convierte en una imagen donde cada punto tiene un valor de temperatura. En mantenimiento eléctrico se usa para encontrar puntos calientes: lugares que se calientan más de lo que deberían porque por ellos pasa corriente a través de una resistencia anormal.
La ventaja es que se hace sin contacto, a distancia y con el equipo en servicio. No hay que desenergizar ni consignar, y en una mañana se recorren tableros, celdas y patios completos. Por eso es la puerta de entrada del mantenimiento predictivo: dice dónde mirar antes de parar la planta.
Según el país la buscará como termografía de tableros eléctricos (Colombia y buena parte de Latinoamérica), de cuadros eléctricos (España) o de centros de transformación, que es como en España se llama a la subestación de distribución de media a baja tensión. La técnica es la misma.
Qué detecta en subestaciones y tableros
La mayoría de los hallazgos son conexiones y contactos con resistencia alta. La potencia que se disipa en una unión es corriente al cuadrado por resistencia, así que un tornillo flojo o una superficie oxidada se delata con calor.
| Dónde | Hallazgo típico | Causa probable |
|---|---|---|
| Tableros de baja tensión y CCM | Borne o terminal caliente, una fase más caliente que las otras | Conexión floja, terminal mal ponchado, sobrecarga o desbalance |
| Interruptores y seccionadores | Calor en mordazas o en el contacto | Presión de contacto baja, contactos gastados o desalineados |
| Fusibles y portafusibles | Calor en el clip o en el cuerpo | Clip flojo o fusible deteriorado |
| Barras y uniones | Calor localizado en la unión | Par de apriete insuficiente, superficie mal preparada |
| Terminales de cable | Calor en la terminación | Conector mal instalado o terminal deteriorado |
| Transformadores | Radiadores desiguales, bujes calientes | Válvula cerrada, circulación pobre, conexión del buje floja |
| Patio de alta tensión | Grapas y conectores de línea calientes, pararrayos tibio | Conector flojo o corroído; corriente de fuga en el pararrayos |
En patios de alta y extra alta tensión, y en celdas de media tensión, la termografía se complementa con otras técnicas: el ultrasonido y la medición de tensión transitoria a tierra (TEV) buscan descargas parciales, que casi no generan calor visible.
Por qué se hace con carga
El calor de una mala conexión depende de la corriente. Como crece con el cuadrado de la corriente, un defecto que con plena carga está muy caliente puede pasar inadvertido con un cuarto de la carga. Por eso:
- La inspección se programa en las horas de mayor carga normal del proceso o de la subestación.
- El informe registra la corriente de cada circuito en el momento de la imagen, para poder comparar una inspección con la siguiente.
- Un hallazgo encontrado con poca carga se interpreta con cuidado: su severidad real puede ser mayor.
En subestaciones exteriores también influyen el viento, que enfría las conexiones y reduce la diferencia de temperatura, y el sol, que calienta las superficies. Un buen termógrafo anota esas condiciones y evita las horas de sol fuerte cuando puede.
Cómo se clasifica un punto caliente
La severidad no se juzga por la temperatura absoluta sino por la diferencia de temperatura (ΔT). Hay dos comparaciones:
- Contra un componente similar con carga similar, por ejemplo la misma conexión en las otras dos fases. Es la comparación más confiable, porque los tres puntos tienen la misma emisividad y la misma corriente.
- Contra el aire ambiente, útil cuando no hay un componente gemelo.
Las especificaciones ANSI/NETA de aceptación (ATS) y de mantenimiento (MTS) traen una tabla de acciones sugeridas según el ΔT con esas dos columnas. Las diferencias pequeñas se registran como una posible deficiencia que conviene investigar; a medida que el ΔT crece la acción pasa a reparar en la próxima oportunidad, y una diferencia mayor de 15 °C entre componentes similares se trata como una discrepancia mayor que debe repararse de inmediato. NETA está entre los criterios más conservadores; otros documentos usan umbrales distintos, así que el informe debe decir con qué criterio clasificó.
NFPA 70B, que en su edición 2023 pasó de práctica recomendada a norma, exige documentar la diferencia de temperatura entre el punto de interés y la referencia, y fija la frecuencia según la condición del equipo: al menos cada 12 meses para equipos en buen estado y cada 6 meses para los que muestran problemas pendientes.
Un ΔT no predice cuánto tiempo falta para la falla. Indica una prioridad. Todo punto caliente se investiga y se corrige.
Limitaciones que debe conocer
- Emisividad. Las superficies metálicas brillantes, como el cobre pulido o el aluminio nuevo, emiten poco y reflejan mucho: la cámara puede marcar una temperatura menor que la real o mostrar el reflejo de otra fuente. Las superficies oxidadas, pintadas o aisladas son más confiables. Por eso la comparación entre fases gemelas pesa más que una lectura absoluta.
- Cubiertas y puertas. La cámara no ve a través de láminas ni vidrio. Abrir un tablero energizado expone al personal al riesgo de arco eléctrico; la evaluación de ese riesgo se apoya en el estudio de arco eléctrico de la instalación.
- Ventanas infrarrojas. Permiten inspeccionar con la puerta cerrada. Tienen un factor de transmisión que hay que configurar en la cámara y un campo de visión limitado: solo se ve lo que queda frente a la ventana.
- Distancia y resolución. En un patio de alta tensión una grapa a varios metros ocupa pocos píxeles. Sin la óptica adecuada, la cámara promedia el punto con el fondo y subestima el calor.
- Lo que no ve. La termografía no mide el estado del aislamiento ni la resistencia de un contacto que hoy lleva poca corriente. Es una prueba de detección, no un diagnóstico completo.
Qué debe contener un buen informe
Una foto térmica sin contexto no sirve para decidir. Un informe útil trae, para cada hallazgo:
- Identificación del equipo y su ubicación, con la imagen térmica y la fotografía visible del mismo punto.
- Temperatura del punto, de la referencia y el ΔT, con el criterio de severidad aplicado.
- Corriente o carga del circuito en el momento de la medición.
- Emisividad y temperatura reflejada configuradas, temperatura ambiente y condiciones (viento, sol, ventana infrarroja).
- Causa probable y acción recomendada con su prioridad.
- Fecha, hora, cámara usada y quién hizo la inspección.
Y, aparte, la lista de equipos inspeccionados sin hallazgos: saber que un tablero está bien también es un resultado.
Cómo encaja en el mantenimiento predictivo
La termografía señala dónde está el problema; las pruebas con el equipo desenergizado dicen qué es. Un punto caliente en un interruptor lleva a medir la resistencia de contactos; uno en una unión de barras se corrige con limpieza y apriete al par del fabricante, y se confirma con una nueva termografía con carga. En un tablero de baja tensión o un CCM se vuelve una rutina anual que, comparada año a año, muestra qué conexiones se están degradando.
Las referencias que normalmente se usan son ASTM E1934 (guía para examinar equipos eléctricos y mecánicos con termografía), ISO 18434-1 (termografía para monitoreo de condición), las tablas de ANSI/NETA y NFPA 70B.
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Referencias
- ANSI/NETA MTS, Standard for Maintenance Testing Specifications for Electrical Power Equipment and Systems.
- ANSI/NETA ATS, Standard for Acceptance Testing Specifications for Electrical Power Equipment and Systems.
- NFPA 70B-2023, Standard for Electrical Equipment Maintenance.
- ASTM E1934, Standard Guide for Examining Electrical and Mechanical Equipment with Infrared Thermography.
- ISO 18434-1, Condition monitoring and diagnostics of machines — Thermography — Part 1: General procedures.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la termografía se hace con el tablero energizado y con carga?
Porque el calor de una conexión defectuosa lo produce la corriente que pasa por ella: crece con el cuadrado de la corriente. Con poca carga un defecto serio puede verse casi frío. Por eso la inspección se programa en las horas de mayor carga normal y el informe registra la corriente de cada circuito.
¿Cada cuánto se debe hacer termografía a los tableros eléctricos?
NFPA 70B, en su edición 2023, pide inspección termográfica al menos una vez cada 12 meses para los equipos en buen estado, y con más frecuencia para los que muestran deterioro o problemas pendientes. Muchas plantas e industrias la hacen una o dos veces al año y, además, después de cada intervención importante.
¿La cámara termográfica ve a través de la puerta del tablero?
No. La radiación infrarroja no atraviesa láminas metálicas ni el vidrio común. Hay que abrir puertas o cubiertas con las precauciones de trabajo en equipo energizado, o instalar ventanas infrarrojas que permiten inspeccionar con el tablero cerrado.