Análisis de aceite dieléctrico: rigidez, tangente delta, humedad y gases disueltos

Fundamento

La rigidez dieléctrica se mide aplicando tensión creciente entre dos electrodos sumergidos separados por una distancia normalizada, hasta que salta el arco; se promedian varias descargas. El factor de disipación, o tangente delta, se mide en una celda a temperatura controlada y revela contaminación polar y envejecimiento mucho antes que la rigidez. La humedad se determina por Karl Fischer coulombimétrico y se interpreta como humedad relativa del aceite, porque el agua se reparte entre el aceite y el papel según la temperatura. El análisis de gases disueltos es el ensayo más informativo: se extraen los gases del aceite por vacío o por espacio de cabeza y se separan por cromatografía gaseosa, midiendo hidrógeno, metano, etano, etileno, acetileno, monóxido y dióxido de carbono. Las relaciones entre ellos identifican el tipo de falla: el acetileno indica arco, el etileno sobrecalentamiento alto, el hidrógeno solo descargas parciales, y el monóxido y dióxido de carbono degradación del papel.

Analito (qué se mide)

Rigidez, tangente delta, humedad y gases disueltos

Matriz (en qué muestra)

Aceite mineral y vegetal de transformadores y de interruptores

Equipamiento necesario¿Dónde lo compro?

Equipo de rigidez dieléctrica automático; puente de tangente delta con celda termostatizada; titulador Karl Fischer coulombimétrico; cromatógrafo gaseoso con extractor de gases y detectores de conductividad térmica e ionización de llama con metanador.

Reactivos¿Dónde lo compro?

Gases patrón certificados de la mezcla de falla; reactivos Karl Fischer; solventes de limpieza de celdas.

Material de laboratorio¿Dónde lo compro?

Jeringas de vidrio con llave de tres vías para la toma sin aire; vasos de rigidez; botellas ámbar.

Consumibles¿Dónde lo compro?

Jeringas; gases patrón; reactivos.

Unidad

V · kV de rigidez · tangente delta adimensional · mg/kg de agua · µL/L de cada gas

Rango de referencia

Aceite nuevo: rigidez mayor a 60 kV, tangente delta menor a 0,005 a 90 °C, agua menor a 10 mg/kg. Aceite en servicio: rigidez mínima de 30 a 40 kV según la tensión del equipo. Acetileno: cualquier valor por encima de 1 a 2 µL/L merece investigación

Norma que lo exige

Resoluciones del ENRE y de los entes reguladores provinciales sobre calidad del producto y del servicio técnico y sobre seguridad de las instalaciones de la red y los planes de mantenimiento exigidos a las distribuidoras y a los grandes usuarios; Ley 25.670 de gestión de PCB, que obliga a analizar y declarar los aceites con bifenilos policloradosnorma internacional

Norma que describe la técnica

IEC 60156 (rigidez dieléctrica), IEC 60247 (tangente delta y resistividad), IEC 60814 (humedad por Karl Fischer), IEC 60567 (muestreo y extracción de gases) e IEC 60599 (interpretación del análisis de gases disueltos); ASTM D3612 y ASTM D877norma internacional

Edición y vigencia de la norma

IEC 60599:2022; IEC 60567:2011

Volumen de muestra

1 L en botella ámbar para los ensayos fisicoquímicos; 20 a 50 mL en jeringa de vidrio sin burbujas para gases

Conservación y transporte

La muestra para gases disueltos es la más delicada de todo el rubro: una sola burbuja en la jeringa deja escapar el hidrógeno, que es el gas más liviano y el primero en aparecer en una falla incipiente, y el resultado sale falsamente tranquilizador. Se toma con jeringa de vidrio, purgando la válvula, sin dejar cámara de aire, y se analiza dentro de pocos días. Para rigidez, en cambio, lo crítico es no agitar la muestra antes de medir, para no dispersar el agua libre.

Límite de detección típico

1 µL/L para la mayoría de los gases; 0,5 µL/L para acetileno

Incertidumbre típica

±5 a 10 % en los gases; ±10 % en rigidez por la dispersión intrínseca de la descarga

Área

Electrotecnia; Mantenimiento; Química analítica

Fecha de última actualización: 9/9/2026