absorción

Cuando se aplica voltaje a un material dieléctrico, la energía no se distribuye uniformemente a través de él. Parte de la energía queda atrapada en la estructura molecular del propio aislamiento, retenida por átomos y moléculas polarizadas que han sido forzadas a alinearse. Esta retención de energía eléctrica después de que se retira la fuente de voltaje es la absorción, y aparece en cables, condensadores, bujes y devanados de transformadores en cada sistema de energía.

El efecto es medible y significativo. Un cable de alto voltaje que ha transportado corriente continuará descargando energía lentamente después de desconectarlo, incluso sin un circuito externo presente. La constante de tiempo para esta descarga varía de segundos a horas dependiendo del material: los plásticos modernos como el polietileno se descargan relativamente rápido, mientras que los sistemas más antiguos de papel y aceite en los transformadores pueden retener la carga durante días. Por eso, los equipos desenergizados pueden seguir siendo peligrosos mucho después de apagarlos.

Por qué la absorción es importante en las pruebas y el funcionamiento

La absorción crea dos problemas prácticos. Primero, enmascara la resistencia de aislamiento real cuando se mide. Un megóhmetro mostrará lecturas de resistencia artificialmente bajas inmediatamente después de desconectar el alto voltaje porque la descarga por absorción sigue fluyendo. Se debe esperar un intervalo fijo, típicamente 60 segundos, entre la eliminación del voltaje y la toma de la medición, para permitir que la absorción decaiga y obtener un número estable. Segundo, la energía absorbida puede descargarse inesperadamente durante el mantenimiento, creando un riesgo de descarga eléctrica. Un banco de condensadores o un cable largo que marca cero voltios puede producir una descarga peligrosa si se altera después de que se interrumpe la trayectoria de descarga.

La cantidad de energía absorbida depende de la polarizabilidad del material dieléctrico, el voltaje aplicado, la duración de la aplicación y la temperatura. El aceite mineral en los transformadores exhibe una fuerte absorción, por lo que los procedimientos de prueba de aislamiento de transformadores incluyen períodos de espera estandarizados. Las películas de polímero muestran menos absorción que el papel, lo que las hace atractivas para los modernos equipos de conmutación y el aislamiento de cables. La humedad en el aislamiento aumenta drásticamente la absorción y también indica degradación, por lo que las mediciones de absorción durante las pruebas de puesta en marcha y evaluación de la condición revelan la salud del sistema dieléctrico.

En las normas eléctricas, la absorción se cuantifica como parte de la prueba del índice de polarización, que compara las mediciones de resistencia de aislamiento tomadas a los 10 segundos y 60 segundos después de aplicar el voltaje de prueba. Una relación superior a 1.4 generalmente indica un aislamiento limpio y seco; las relaciones inferiores a 1.1 sugieren humedad, contaminación o envejecimiento. Esta simple medición ha detectado innumerables transformadores y cables defectuosos antes de que ocurriera una falla catastrófica.