Termografía en tableros eléctricos: lo que la cámara ve antes de la falla

Todo problema eléctrico se convierte en calor antes de convertirse en falla. Una conexión floja tiene mayor resistencia, y la resistencia con corriente calienta. Un interruptor con contactos gastados calienta. Una fase que lleva más carga que las otras calienta. La cámara térmica lo ve semanas antes de que aparezca olor a quemado, y por eso la inspección termográfica de tableros es una de las rutinas de mayor retorno en el mantenimiento eléctrico.

Este artículo explica qué detecta la termografía en un tablero, qué criterio de temperatura usar para decidir la acción y qué exige la seguridad de quien inspecciona. Está dirigido al gerente de mantenimiento y al electricista que va a abrir la puerta del tablero.

Lo que ve la cámara

Una imagen térmica muestra la distribución de temperatura en la superficie. En el tablero, los patrones típicos son:

• Conexión floja u oxidada: punto caliente concentrado en el terminal, con la temperatura bajando a lo largo del conductor. Es el defecto más común y el más peligroso, porque la resistencia de contacto crece con el tiempo y el calentamiento se realimenta. Reapretar no siempre lo resuelve: el arco dentro de la rosca deja el cable suelto aunque el tornillo esté firme.
• Desbalance de fases: una de las tres fases más caliente que las otras dos bajo la misma carga. La causa puede ser una carga desigual, una mala conexión en una fase o un problema en el equipo aguas abajo. El calentamiento crece con el cuadrado de la corriente, así que una diferencia modesta de corriente ya aparece en la imagen.
• Interruptor y seccionador: calor en los contactos o en los terminales, por desgaste de contactos, presión insuficiente o mecanismo trabado. Un contacto que se suelda no abre ante un cortocircuito.
• Conductor subdimensionado o sobrecargado: todo el cable caliente, de manera uniforme, no solo el terminal.
• Transformadores y variadores: patrón de calor asimétrico entre fases o bobinas.

Lo que la cámara no ve: el interior de un componente cerrado, y nada que esté detrás de una puerta de acero. La termografía es de superficie.

El criterio: diferencia de temperatura, no temperatura absoluta

Un terminal a 60 °C puede ser normal en un tablero a plena carga y alarmante en un tablero al 30% de carga. Por eso el criterio que se usa en la práctica es el delta T, la diferencia de temperatura entre el punto sospechoso y una referencia.

La referencia más usada es la tabla de acciones sugeridas de la ANSI/NETA MTS (Maintenance Testing Specifications), que compara de dos maneras: entre componentes similares bajo carga similar (la fase A contra la fase B, por ejemplo) y entre el componente y el aire ambiente.

• 1 a 3 °C entre componentes similares, o 1 a 10 °C sobre el ambiente: posible deficiencia, investigar.
• 4 a 15 °C entre similares, o 11 a 20 °C sobre el ambiente: deficiencia probable, reparar cuando haya oportunidad.
• 21 a 40 °C sobre el ambiente: monitorear hasta que se haga la corrección.
• Más de 15 °C entre similares, o más de 40 °C sobre el ambiente: discrepancia grave, reparar de inmediato.

La propia NETA recuerda que estos valores son una guía a falta de un criterio específico del equipo: cables, barras e interruptores tienen clases de temperatura distintas, y cuando el fabricante indica algo, manda el fabricante.

La carga lo cambia todo

Como el calor crece con el cuadrado de la corriente, un tablero inspeccionado con poca carga esconde defectos. La práctica recomendada por la NFPA 70B es inspeccionar con el equipo a por lo menos el 40% de la corriente nominal, y de preferencia por encima del 80%, después de media hora o más en esa condición. Inspeccionar el tablero de una bomba el día en que la bomba está detenida no sirve de nada. Registre la carga junto con la imagen: sin ella, la comparación con la próxima inspección no cierra.

Emisividad y reflejos

El cobre pulido y el aluminio desnudo tienen baja emisividad: reflejan el entorno y parecen más fríos de lo que están. La regla práctica es comparar componentes iguales, del mismo material, en la misma imagen, y desconfiar de una barra brillante que parece fría al lado de un terminal con aislamiento.

Seguridad: el tablero abierto es el riesgo

La termografía se hace con el tablero energizado y bajo carga. Eso significa abrir la puerta con barras vivas. La NFPA 70E trata la apertura de tapas y puertas como exposición a partes energizadas: exige un análisis de riesgo de arco, la delimitación de las fronteras de aproximación y un EPP compatible con la energía incidente del tablero. La inspección termográfica en sí, hecha fuera de la frontera de aproximación restringida, tiene baja probabilidad de arco; el acto de abrir la puerta, no. Dos personas, EPP para arco, y quien abre el tablero es el electricista calificado según la normativa de seguridad eléctrica local, no el termografista.

La alternativa que elimina buena parte del riesgo son las ventanas de inspección infrarroja instaladas en la puerta del tablero: la cámara ve a través de ellas sin que nadie abra nada. Para tableros críticos que se inspeccionarán con frecuencia, ese es el camino.

De la inspección periódica al monitoreo continuo

La inspección anual o semestral encuentra lo que está caliente ese día. Lo que no ve es la evolución: un terminal que estaba 2 °C por encima de sus vecinos en marzo y 8 °C en junio está contando una historia, y es esa historia la que permite programar la reparación. Las cámaras térmicas fijas, apuntadas al tablero o al cojinete, registran el patrón a intervalos regulares, y la plataforma compara cada imagen con el historial del mismo punto. Un punto caliente nuevo se convierte en alerta por correo electrónico y WhatsApp; un punto estable queda registrado. La posición y el tipo de cámara se definen por activo, en la propuesta, porque un tablero cerrado, una barra expuesta y el cojinete de un molino piden soluciones diferentes.

Qué hacer ahora

1. Ordene los tableros por criticidad: CCM de líneas que no pueden parar, acometida de energía, tableros de bombas.
2. Haga la primera inspección con la carga por encima del 40% y registre la corriente de cada fase junto con las imágenes.
3. Clasifique cada hallazgo según la tabla NETA y programe la reparación según la clase.
4. En los tableros que se inspeccionarán siempre, instale una ventana infrarroja o una cámara fija.
5. Repita, compare y trate como prioridad el delta que crece, aunque todavía esté en la franja de "investigar".

Si quiere saber qué necesita su planta, hable con uno de nuestros ingenieros.

Fuentes: ANSI/NETA MTS, Standard for Maintenance Testing Specifications for Electrical Power Equipment and Systems, Tabla 100.18 (acciones sugeridas en relevamientos termográficos); NFPA 70B, Standard for Electrical Equipment Maintenance; NFPA 70E, Standard for Electrical Safety in the Workplace; Fluke, nota de aplicación Electrical inspections using thermal imaging (Jim White, Shermco Industries).