Un motor que dispara la protección al arrancar, un cable que falla tras una temporada de lluvias o un transformador que lleva meses almacenado: en los tres casos la primera pregunta es la misma, ¿en qué estado está el aislamiento? La prueba de resistencia de aislamiento (IR, conocida en planta como “prueba de megger”) es la herramienta más rápida y económica para responderla, pero solo si se usa el voltaje adecuado, se corrige por temperatura y se interpreta como tendencia, tomando IEEE 43 como referencia para máquinas rotatorias.
Qué mide realmente la prueba de resistencia de aislamiento
Al aplicar un voltaje de CD entre el conductor y tierra, la corriente total que circula por el aislamiento tiene tres componentes:
- Corriente capacitiva: carga la capacitancia del devanado o del cable y decae en segundos.
- Corriente de absorción (polarización): se debe a la orientación de dipolos en el dieléctrico y decae lentamente, durante minutos.
- Corriente de conducción y fuga superficial: es prácticamente constante y aumenta con humedad, contaminación, carbón o grietas.
Un aislamiento sano tiene poca fuga, por lo que la corriente total sigue bajando durante varios minutos y la resistencia aparente sube. Un aislamiento húmedo o contaminado está dominado por la fuga: la lectura se estabiliza pronto y en un valor bajo.
Prueba puntual, PI y DAR
Prueba puntual (spot test)
Se aplica el voltaje durante un tiempo fijo, normalmente un minuto, y se registra la lectura (IR1min). Es útil para comparar contra un mínimo y, sobre todo, contra el historial del mismo equipo, siempre que el voltaje, la conexión y la temperatura sean comparables.
Índice de polarización (PI)
PI = IR10min / IR1min. Al ser una relación entre dos lecturas del mismo equipo a la misma temperatura, depende mucho menos de la temperatura que la lectura puntual. IEEE 43 recomienda valores mínimos de PI de 1.5 para aislamiento clase térmica A y de 2.0 para clases B, F y H. La misma guía advierte que, cuando IR1min corregida a 40 °C supera aproximadamente 5000 MΩ, el PI puede no ser significativo y no debe usarse por sí solo para rechazar el equipo.
Relación de absorción dieléctrica (DAR)
La DAR compara dos lecturas más cortas, comúnmente IR60s / IR30s. Es práctica cuando no hay tiempo para una prueba de 10 minutos o en equipos pequeños de baja capacitancia, donde la absorción termina rápido. IEEE 43 no fija límites para la DAR; los criterios de aceptación provienen de los fabricantes de los instrumentos o de los procedimientos internos de cada planta, y conviene usarla como tendencia.
Selección del voltaje de prueba
Para devanados de máquinas rotatorias, IEEE 43 sugiere el voltaje de CD en función del voltaje nominal del devanado:
| Voltaje nominal del devanado (V) | Voltaje de prueba de CD sugerido (V) |
|---|---|
| Menos de 1000 | 500 |
| 1000 a 2500 | 500 a 1000 |
| 2501 a 5000 | 1000 a 2500 |
| 5001 a 12 000 | 2500 a 5000 |
| Más de 12 000 | 5000 a 10 000 |
En cables y transformadores el voltaje lo establecen la norma aplicable, la especificación del fabricante o el procedimiento del cliente. Para cables de media tensión con aislamiento XLPE envejecido, IEEE 400 desaconseja las pruebas de alto potencial en CD; ahí la evaluación de mayor esfuerzo se hace con VLF conforme a IEEE 400.2, y la resistencia de aislamiento queda como prueba de diagnóstico a bajo voltaje. Lo importante para las tendencias es repetir siempre el mismo voltaje.
Corrección por temperatura
La resistencia de aislamiento cae de forma aproximadamente exponencial al subir la temperatura. Por eso IEEE 43 pide referir las lecturas de máquinas rotatorias a 40 °C. La aproximación clásica de que la resistencia se reduce a la mitad por cada 10 °C de aumento sirve como orientación, pero la propia guía reconoce que varía según el material; lo más confiable es medir el mismo equipo a varias temperaturas y obtener su curva, o al menos registrar siempre la temperatura del devanado (no la del ambiente) y probar en condiciones similares. En transformadores, la corrección se hace con los factores que indica el fabricante o la guía IEEE C57.152.
Interpretación por tipo de equipo y por tendencias
Motores y generadores
IEEE 43 propone mínimos de IR1min a 40 °C: 100 MΩ para la mayoría de devanados de CA con bobinas preformadas y armaduras de CD fabricados después de 1970 aproximadamente; 5 MΩ para devanados de bobina aleatoria y bobinas preformadas de menos de 1 kV; y kV+1 MΩ para devanados más antiguos. Un valor que cumple el mínimo pero cayó de forma marcada respecto a la medición anterior es motivo de investigación.
Cables
La resistencia depende de la longitud (a mayor longitud, menor resistencia), por lo que se compara contra mediciones previas del mismo circuito o contra valores normalizados por kilómetro. Pruebe cada fase contra las otras dos y la pantalla aterrizadas, y limpie las terminales para no confundir fuga superficial con falla del aislamiento.
Transformadores
Se miden alta contra baja y tierra, baja contra alta y tierra, y alta contra baja. En transformadores en aceite el PI suele ser menor que en máquinas rotatorias y no se interpreta con los mismos límites; los resultados se complementan con factor de potencia, análisis de aceite y relación de transformación.
Leer tendencias
Una sola lectura dice poco. Grafique IR corregida y PI en cada mantenimiento con el mismo instrumento, voltaje y conexión. Una caída sostenida apunta a humedad o contaminación progresiva; una caída brusca, a daño o ingreso de agua. Un PI que baja mientras la IR se mantiene puede indicar contaminación superficial.
Lista de verificación en campo
- Aplique bloqueo y etiquetado (LOTO), verifique ausencia de tensión y aterrice antes de conectar, conforme a NOM-029-STPS-2011.
- Desconecte variadores, capacitores, apartarrayos y electrónica que no deba recibir el voltaje de prueba.
- Registre temperatura del devanado, humedad relativa y condición de limpieza.
- Use el mismo voltaje y la misma configuración de conexión que en pruebas anteriores; use la terminal de guarda para eliminar fugas superficiales cuando aplique.
- Tome lecturas a 30 s, 1 min y 10 min para obtener puntual, DAR y PI en una sola prueba.
- Al terminar, descargue el equipo a tierra; IEEE 43 recomienda un tiempo de aterrizado de al menos cuatro veces el tiempo de aplicación del voltaje.
- Corrija a la temperatura de referencia y anote el resultado en el historial del activo.
Las pruebas de alto voltaje deben realizarlas únicamente personas calificadas, con el equipo fuera de servicio y bajo procedimientos de bloqueo y etiquetado.
Preguntas frecuentes
¿El PI sustituye a la prueba puntual?
No. Se complementan: la lectura puntual corregida indica el nivel absoluto de aislamiento y el PI indica la forma de la curva de absorción. IEEE 43 evalúa ambos.
¿Puedo probar un motor conectado a su variador de frecuencia?
No se recomienda. Desconecte el motor del variador en sus terminales; el voltaje de prueba puede dañar la electrónica y la lectura incluiría la del variador y el cable.
¿Cada cuánto debo medir?
Depende de la criticidad, el ambiente y el historial del equipo. Lo habitual es incluirla en cada mantenimiento preventivo programado, antes de energizar equipo almacenado y después de cualquier evento de humedad o falla.
En CreativeIT Group realizamos pruebas de resistencia de aislamiento a cables y devanados en sitio o en laboratorio, documentadas con fotografías y video y, si lo requiere, en su presencia. También ofrecemos análisis de aislamientos con megger, hipot y VLF, renta de medidores de aislamiento de 10 kV y venta de medidores de aislamiento con trazabilidad a NIST. Nuestros ingenieros hacen el análisis y responden el mismo día: solicite su cotización, llame al (81) 4777 6921 o escriba a info@creativeit.mx.
