Este tipo de anomalías como la del ejemplo anterior es muy difícil de detectar mediante otros tipos de medidas. La medida de aislamiento no mostrara el defecto ya que no existe contacto mutuo entre las otras fases de los devanados o entre devanados y masa, las medidas de TTR (medida de relaciones de transformación) en modo directo o en modo inverso no mostraran defecto ya que no existe perdida de espiras en las bobinas ni cortocircuitos entre ellas, las medidas de impulso tampoco verán el defecto porque las inductancias de los tres devanados son iguales por conservar todas sus espiras en cada bobina y por no existir debilidad de aislamiento entre las espiras, tampoco se puede detectar la anomalía mediante el test de corriente de excitación por los mismos motivos anteriores debido a que las corrientes absorbidas dependen de la reactancia de los devanados y resulta que son iguales, la prueba de corriente de cortocircuito es ineficaz por la misma razón que para la prueba de TTR, la medida de resistencia de devanados mostrara la misma resistencia para las bobinas de los devanados de BT y de AT sin que se reconozca ninguna diferencia de resistencia por comparación con las otras fases o frente a valores del fabricante. La única prueba que puede detectar la presencia de una anomalía en estas condiciones es un ensayo de DP (descargas parciales) realizado a una tensión muy superior que la nominal de funcionamiento del transformador con objeto de que se produzcan descargas parciales suficiente para mostrar el defecto, pero tambien se puede producir un arco voltaico entre los devanados en los cuales existen cercanias peligrosas, con riesgo de perforar definitivamente el aislamiento, enfrentándonos a una reparación costosa o al cambio del transformador. Este tipo de prueba es mucho más compleja y costosa, en la cual se utilizan tensiones peligrosas durante el ensayo que deben ser operadas solo por personal cualificado con experiencia en este tipo de medidas. En comparación con las pruebas de SFRA, éstas últimas son pruebas muy sencillas y rápidas de realizar para las que no se necesita ninguna cualificación ni experiencia y utilizan tensiones seguras en el caso del E.L.M.1G-2. Resulta también que un equipo de análisis para realizar ensayos de DPs es pesado y consta de varios componentes, y normalmente no está al alcance de la mayoría de profesionales por su elevado coste, siendo su uso para laboratorios de alta tensión y para empresas que se dedican a la reparación y fabricación de transformadores. El análisis de DP solo detecta el problema pero no muestra el origen de la anomalía, por su parte el análisis mediante SFRA puede mostrar la procedencia del problema antes de que cause la anomalía. Si tenemos en cuenta que las deformaciones o desplazamientos severos de las bobinas de un transformador pueden corregirse fácilmente y que una reparación por perforación dieléctrica de los devanados tiene un coste muy superior que una corrección, el análisis por SFRA supone un ahorro importante de costes. 

 

Cotocircuitos y Magnetismo remanente en el núcleo

          Una de las causas comunes de deformación de las bobinas de los transformadores son los cortocircuitos, Cuando un transformador está expuesto a cualquier cortocircuito de la red, o de la carga, provoca un flujo de corriente mucho mayor según el siguiente calculo: Icc (Intensidad de cortocircuito) = (In x 100)/Ucc (Tensión de cortocircuito), resultando en una corriente muy superior que la corriente nominal del transformador, típicamente del orden de miles o decenas de miles de amperios, presentes durante el tiempo que dura el cortocircuito. Esto provoca fuerzas electromagnéticas radiales internas anormalmente elevadas debidas a esa corriente, que se transforman a su vez en sobreesfuerzos mecánicos bruscos sobre las bobinas de los devanados. Las deformaciones radiales de las bobinas reducen las distancias del aislamiento entre devanados de BT y masa, y entre devanados de AT y BT, esta disminución de las propiedades dieléctricas sucede porque el espacio entre bobinas, y entre bobinas y masa disminuye a causa de las deformaciones, provocando cercanías peligrosas de las bobinas al núcleo ferromagnético de hierro, y entre devanados de alta y baja tensión. Así mismo sucede que los espacios en los que antes había aceite dieléctrico, por causa de las deformaciones radiales de las bobina que bloquean éstos espacios se interrumpe en parte la circulación del aceite, produciéndose una mayor temperatura por falta de refrigeración, sobre todo en el devanado secundario por encontrarse éste alojado en el interior, entre el núcleo y el devanado primario.

                          

         

          Los cortocircuitos en la alimentación del circuito primario o en salida del circuito secundario de los transformadores, causan un aumento de remanencia magnética de las chapas del núcleo, transformándose en pérdidas adicionales en forma de calor debido al aumento de las corrientes de Foucault circulantes en las chapas de hierro que lo forman. Éste defecto persiste durante todo el tiempo de operación del transformador, incluso después de una nueva puesta en funcionamiento tras una parada. Este fenómeno sucede al interrumpirse de forma brusca el ciclo de histéresis en presencia de una corriente mucho mayor que la nominal, en éstas condiciones desaparece la intensidad del campo "H" que es el que contrarresta la fuerza del campo coercitivo "B" durante el ciclo de histéresis, quedando de este modo magnetizado en exceso el hierro del núcleo. Con la nueva puesta en tensión la intensidad del campo coercitivo es sumado al campo del nuevo ciclo de histéresis, entonces la corriente necesaria del campo "H" para devolver el campo coercitivo "B" a cero gauss, se elevara al cuadrado de la suma de las dos corrientes. 

          La excesiva remanencia magnética del núcleo de los trasformadores provoca grandes corrientes de conexión a la puesta en tensión del transformador después de una parada, dependiendo del grado de remanencia éstas corrientes pueden llegar a alcanzar la Icc (intensidad de cortocircuito) del transformador, disparando la protección primaria de alta tensión, ocasionando deformaciones radiales en las bobinas y un nuevo aumento del magnetismo remanente del núcleo. El analizador E.L.M.1G-2 puede devolver los valores originales desmagnetizando el núcleo de los transformadores y recuperando los niveles normales de remanencia.

 

                                                                              

 

(Imagen izquierda), Nave para ensayos en transformadores y motores, (imagen derecha), una de las salas del laboratorio donde se analizan las distintas partes de los componentes de los equipos SFRA, Vibrometro Analitico, TTR Medidor de relaciones de Transformación, Inyectores de corriente Primaria, Generadores de Impulso para comprobar devanados eléctricos, Analizador de semiconductores de potencia, Analizador acustico de descargas parciales, Analizador de picado en rodamientos y Calibrador de descargas parciales. Estos equipos se fabrican para analizar parametros en transformadores, motores y toda clase de maquinaria eléctrica o mecánica, y bombas sumergibles.  

         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aplicaciones Principales de la Función SFRA

Usando la función de análisis SFRA pueden ser detectados los siguientes problemas:

En transformadores

- Cortocircuitos entre devanados, deformación de las columnas.

- Espiras cortocircuitadas o abiertas en bobinas.

- Bobinas deformadas.

- Falso contacto o resistencia elevada en las conexiones.

- Fallo de conexión del conmutador de voltajes.

- Geometría en devanados: inclinación de devabados, aplastamiento de bobinas, excentricidad radial y axial de bobinas, cercanías, aflojamientos de sujeciones de devanados, bobinas sueltas, cercanía a masa, toma de masa suelta, etc.

- Capacidad excesiva entre devanados de AT y masa, lo cual produce el disparo de las protecciones.

- Deformación axial y radial de los devanados.

- Desplazamientos y cercanías entre devanados de alta y baja tensión, entre baja tensión y masa, y entre alta tensión y masa.

En núcleos de transformadores

- Deformación mecánica.

- Laminados del núcleo cortocircuitados.

- Magnetismo residual.

- Conexión a tierra defectuosa de núcleo o pantallas.

- Movimiento del núcleo.

- Estructuras de sujeción rotas.

En motores

- Presencia de espiras en cortocircuito en bobinas de la misma fase o de distinta fase

- Presencia de espiras o conexiones cortadas en bobinas de la misma fase o de distinta fase

- Barras del rotor cortadas

- Conexiones defectuosas en la placa de bornes

- Remanencia magnetica excesiva del estator o del rotor

- Corriente de modo comun en los rodamientos (picado de los rodamientos por arcos voltaicos producidos por los accionamientos por VDFs)

En cables

- Problemas en empalmes defectuosos, cables cortados parcialmente, contactos abiertos y medida de distancia al fallo.

- Deformaciónes mecánicas, aplastamientos, rozaduras, humedad, fuga a masa, etc.

En filtros

- El equipo E.L.M.1G-2 puede analizar la respuesta en frecuencia de un filtro mediante el diagrama de Bode mostrado por el analizador, para conocer si éste cumple con nuestras necesidades. Por ejemplo, podemos analizar la curva de respuesta en frecuencia de las inductancias que se instalan en baterías de condensadores para  corregir la energía reactiva, las inductancias están conectadas en serie con los condensadores formando un filtro LC sintonizado generalmente a 189 Hz para rechazo de las frecuencias de los armónicos comenzando por el 5º armónico de la frecuencia de red (250 Hz) y los sucesivos. 

Si un condensador que forma parte del circuito LC sintonizado con la inductancia para impedir que los armónicos destruyan el condensador por resonancias, el mismo perdiese parte de su capacidad por envejecimiento u otras causas, dicho circuito LC sintonizara una frecuencia de resonancia más elevada dependiendo de la pérdida de capacidad del condensador, entonces la sintonía del circuito LC podría acercarse a la frecuencia del armónico 5º (250 Hz) o a la de armónicos de orden superiores. En estas circunstancias el condensador consume mucha más intensidad pudiendo estropearse en poco tiempo. Con la función SFRA del equipo E.L.M.1G-2 podemos analizar la respuesta de la frecuencia de resonancia del circuito eléctrico LC formado por condensador + inductancia, con objeto de conocer mediante el diagrama de Bode mostrado por el analizador, si el condensador se encuentra protegido frente a las corrientes de los armónicos, observando en el diagrama del barrido el vértice de la frecuencia a la que sintoniza el circuito LC formado por la capacidad presente en el condensador más la inductancia. Esto ha de entenderse así porque toda perdida de magnitudes en un circuito LC bien sea por pérdida de capacidad en el condensador o por perdida de inductancia, se traduce en una elevación de la frecuencia de resonancia según la siguiente expresión: Fr o F(0) que es la frecuencia de resonancia, es igual a 1/(2ᴫ√(LC), normalmente es el condensador el que pierde parte de su capacidad con el tiempo, la inductancia es improbable que pierda parte de su valor, si por ejemplo en un circuito LC sintonizado a 189 Hz el condensador perdiese un 30% de su capacidad por envejecimiento con el tiempo o por otras causas, su F(0) sería igual a 244 Hz encontrándose prácticamente en resonancia con el 5º armónico 

El párrafo anterior define la causa más frecuente de avería que ocurre en bancos de condensadores que equipan inductancias como filtro de armónicos, generalmente este tipo de anomalías es de difícil solución. El conocimiento de la magnitud de este problema alerta al profesional para tomar las decisiones oportunas, como reducir el cos fi que aporta la batería para no amplificar los armónicos, cambiar los condensadores en mal estado, o desconectar el condensador que produce la anomalía.

Analizando la sintonía de un circuito eléctrico formado por condensadores en serie con inductancias mediante el equipo E.L.M.1G-2, podemos verificar la ausencia o presencia de este tipo de anomalías, que producen averías de los condensadores en cascada, una vez que aparece la primera resonancia por desequilíbrio en las capacidades de los condensadores de las baterías para corrección de energía reactíva.

Esquemas básicos de filtros LC de primer orden (dos componentes) para frecuencias de paso alto (izquierda), y paso bajo (derecha).

 

Descripción de las caraterísticas básicas de un filtro eléctrico, pueden ser de paso bajo, paso alto, de banda, o stop, el dibujo corresponde a la respuesta característica de un filtro de paso alto de primer orden, es decir, el esquema eléctrico más simple que podemos realizar con dos componentes cualquiera, por ejemplo, un filtro LC constituido por una inductancia y un condensador.

 

Imagen del interior de una batería de condensadores para la corrección de energía reactiva con un filtrado de paso bajo formado por inductancias y condensadores para desintonizar las frecuencias de los armónicos, las inductancias se instalan como protección para evitar la resonancia de los condensadores. La sintonía de las inductancias puede ser verificada mediante el análisis de SFRA, para comprobar que los condensadores se encuentran protejidos. 

                                                                               

 

Análisis de SFRA realizado con el analizador E.L.M.1G-2 para comprobar el resultado de los cálculos de diseño para la fabricación de filtros de rechazo de armónicos instalados en la batería de condensadores de la imagen anterior. La traza en color amarillo pertenece a la ganancia "G" expresada en (dB), en en este caso se trata de pérdida, equivalente a "atenuación" donde se suman 17 dB + 17 dB = -34 dB totales de atenuación, equivalentes a una potencia armónica de 0,4% que les llega a los condensadores, o sea, una potencia armónica insignificante. La traza en color azul corresponde al ángulo de fase del filtro analizado. Obsérvese en el gráfico del análisis que el analizador dispone de la capacidad para medir ángulo de fase, en este análisis la frecuencia de resonancia de 189 Hz de los filtros de la batería, se produce donde la reactancia inductiva XL y la reactancia capacitiva XC igualan su fase, es decir a 0,0º. Este análisis se ha realizado con el amplificador de alta potencia del equipo E.L.M. 1G-2, el cual ha suministrado durante la prueba 560 VPP, correspondientes al voltaje de pico de una tensión RMS de 400 V.

 

Análisis del comportamiento de la Impedancia de la batería de condensadores anteriormente comentada, realizado en un espectro de frecuencias comprendido entre 50 Hz y 550 Hz

 

Gracias a las extraordinarias capacidades de análisis del E.L.M.1G-2, podemos predecir el comportamiento y la protección que tendrá una batería de condensadores con filtros frente a los armónicos de la red de alimentación. Los demás analizadores SFRA existentes en el mercado no disponen de la posibilidad de realizar estos tipos de análisis.

 

Sondas de voltaje y corriente para medidas en VDF y accionamientos de potencia

- Los variadores de frecuencia para accionamiento de motores eléctricos modulan ondas de voltaje PWM que inducen corrientes de alta frecuencia en el estator, éstas corrientes son acoplados al eje del motor (inducido) de forma capacitiva (corriente de modo común), los voltajes en el eje pueden ser suficientes para hacer que las corrientes de arco fluyan a tierra a través de los rodamientos del eje del motor. Las corrientes de descarga pueden provocar un calentamiento e incluso la fusión de las pistas de rodadura de los rodamientos. El daño causado por las corrientes a los rodamientos puede provocar una falla prematura del accionamiento del motor, así como un mantenimiento costoso y tiempos de inactividad, Si quisiéramos observar estas corrientes necesitamos una sonda de medida de corriente con un ancho de banda de frecuencia lo suficientemente amplio para que no atenué las señales de interés que queremos medir. Con el equipo E.L.M.1G-2 se puede analizar el ancho de banda de la sonda de corriente que queremos emplear para conocer su alcance en frecuencia, posteriormente podemos medir las señales y ver en la pantalla la forma de onda de las corrientes de forma precisa, todo ello realizado con éste mismo equipo sin la necesidad de utilizar otros instrumentos adicionales. En el grafico inferior podemos ver la respuesta del ancho de banda de una sonda de corriente (traza de color amarillo), y conocer si podemos utilizarla para una determinada aplicación, pues todas las sondas de corriente no son aptas para medir en alta frecuencia, este tipo de análisis es aplicable a todo tipo de sondas de voltaje o de corriente.

En la siguiente Imagen podemos ver en el diagrama de Bode la respuesta en ganancia (traza en amarillo) y ángulo de fase (traza en azul) obtenida con el analizador de SFRA E.L.M. 1G-2 correspondiente al ancho de banda de un filtro LPF diseñado por Montajes Alhama S.L.U. con frecuencia de corte de -3 dB a 400 KHz. Este tipo de filtros por hardware se usa para el estudio de los armónicos de corrientes o voltajes PWM a la salida de los Variadores de Frecuencia. Gracias a esta solución se eliminan las señales de las componentes armónicas de alta frecuencia que pueden causar interferencias y disterniones en las medidas, obteniendo de este modo una gran precisión. Obsérvese la alta calidad de la atenuación proporcionada por este filtro, con una pendiente de atenuación de 42 dB/octava.

 

En antenas 

- Gracias al gran ancho de banda nominal de la función SFRA de 150 MHz (máximo SFRA 400 MHz), podemos analizar la (Z) impedancia caracteríatica que presenta un determinado circuito eléctrico o electrónico, a un estímulo en una determinada banda de frecuencias, por ejemplo, la sintonía en una antena de radio para conocer la ROE (perdidas de retorno) caracteríaticas de una antena, perdidas en los cables coaxiales, y perdidas en los conectores, o la energía electromagnética producida por las DPs (Descargas Parciales) en los transformadores etc.

Capsulas diseñadas por nuestro departamento de ingeniería de I+D para la construcción de antenas Biconicas de banda ancha para análisis del ruido EMI presente en entornos industriales y análisis de DPs. Se fabrican por fresado mecánico CNC de alta precisión para tres bandas de frecuencias, 20 Hz-300 MHz, 150-900 MHz, y 300-3000 MHz. Las antenas Biconicas forman parte de las opciones para nuestro equipo de análisis SFRA cuando funciona en la modalidad de verificación para CEM (Compatibilidad Electro Magnetica) para realizar análisis de ruido radiado, o para la medida de la energía electromagnética producida por las DPs Descargas Parciales en los aislamientos eléctricos de equipos de Alta Tensión.

                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Beneficios del analizador E.L.M.1G-2

          La popularidad de los accionamientos eléctricos mediante variadores de frecuencia para regular la velocidad de motores eléctricos, junto con los arrancadores suaves y accionamientos similares de potencia, dominan hoy todos los sectores de la industria, la necesidad de analizar las tensiones y corrientes de alta frecuencia a las que funcionan estos accionamientos, crean paralelamente la necesidad de contar con numerosos instrumentos de medida de altas prestaciones para poder poner a punto las instalaciones o repararlas, éste detalle cobra importancia relevante en el caso de tener que resolver averías relacionadas con estos accionamientos. El analizador E.L.M.1G-2 llega para simplificar y dar solución a todas estas necesidades, reuniendo en un solo equipo todas las funciones necesarias de medida, registro, y análisis, en un ancho de banda record absoluto en aparatos de medida eléctricos, contando con un digitalizador de 1 GHz, para explotar todas las capacidades del instrumento. Opcionalmente podemos suministrar sondas de calidad para medida de tensión y corriente adecuadas para cada necesidad, con rangos voltaje que van desde mV hanta decenas de KV, y en corriente desde mA hasta decenas de KA.

¿Qué hace el E.L.M.1G-2?

          Con la aparición de la norma IEC 60076-18 (Edición 1.0) en 2012, los ensayos de análisis de respuesta por barrido de frecuencia (SFRA) con el equipo E.L.M.1G-2 se han convertido en una de las pruebas eléctricas que más información puede suministrar sobre los transformadores de potencia. Se trata de un diagnóstico que se realiza con una tensión segura para el operador, no destructiva para el transformador, ya que la prueba se realiza en AC de bajo voltaje, que ofrece una completa información sobre el estado mecánico y eléctrico de la parte activa de los transformadores. Las sacudidas causadas por el transporte, la actividad sísmica, las fallas de alimentación eléctrica de la red, los sobre esfuerzos magnéticos producidos por microcortes de suministro, o por cortocircuitos en la instalación, etc. pueden causar aflojamientos y deformaciones en los devanados, defectos en los contactos, fallos en conexiones, y deterioro en el núcleo del transformador, todo ello puede suceder sin enterarnos. La medición SFRA realizada con el equipo E.L.M.1G-2 ha resultado ser el método más sensible y eficaz para detectar tales defectos mecánicos y eléctricos. Así de un solo vistazo y sin necesidad de tener referencias anteriores podemos conocer el estado mecanico de los devanados y del nucleo, por simple comparación de las trazadas SFRA. A lo anterior se añade la facilidad de interpretación, pues observando las trazadas del análisis es como si viesemos el núcleo y los devanados al descubierto. Gracias a la elevada sensibilidad del equipo con 0,01 dB, es posible la medida de cambios en las estructura de los devanados, que son imperceptibles para los demas sistemas de medida para transformadores. 

                                                                                                                         ESTRATEGIAS DE MANTENIMIENTO

                                                                                                                     

         

 

 

 

 

 

 

 

 

          A diferencia de los métodos de diagnóstico SFRA tradicionales, el análisis con el equipo E.L.M.1G-2 es insensible a las EMI (Interferencias Electromagnéticas) y ruido externo que limitan la trazabilidad con respecto a medidas futuras, en consecuencia, las mediciones realizadas con presencia de interferencias cuando no se tiene conocimiento de las mismas, arrojaran resultados inexactos que pueden conducir al profesional que las interpreta a tomar decisiones equivocadas basadas en los resultados registrados. Esto sucede cuando se utiliza un analizador SFRA normal. Para eliminar este problema el equipo E.L.M.1G-2 utiliza un filtro de banda de frecuencia extremadamente estrecho y cables especiales balanceados de muy bajas perdidas con triple apantallamiento. Las conexiones se realizan con conectores específicos desarrollados y ensayados en el laboratorio para que tengan una impedancia constante y asegurar una repetitividad y exactitud del 100 % en todo el ancho de banda SFRA desde 100 μHz hasta 150 MHz. La capacidad del circuito electrónico de medida del E.L.M.1G-2 es de altas prestaciones contando con un digitalizador con ancho de banda real de 1 GHz (1.000 MHz), con ello se pueden realizar medidas eléctricas en DC, medidas en BF (Baja Frecuencia), y medidas en RF (Radio Frecuencia), por ejemplo análisis de DP (Descargas Parciales) en aislamientos de cabinas de MT y AT, cables de Media y Alta Tensión, transformadores, etc., utilizando sensores adecuados opcionales para medidas de DP que podemos suministrar según la aplicación que se realice con el equipo. Con ayuda de los distintos tipos de sensores con el E.L.M.1G-2 podremos analizar la presencia de EMI y medir su magnitud.

         Los transformadores de potencia pueden considerarse una compleja red eléctrica de capacitancias, inductancias y resistencias. Cada red eléctrica tiene su exclusiva respuesta en frecuencia SFRA, ésta respuesta es equivalente a su "huella digital", que estará presente durante toda la vida útil del transformador cada vez que realicemos un análisis, siempre que el equipo de análisis cuente con un alto grado de precisión y repetibilidad, dicha huella podemos examinarla cuando lo necesitemos mediante el análisis de SFRA observando la misma trazada si los devanados del transformador no han sufrido deformaciones, El analizador E.L.M.1G-2 tiene una precisión de 50 ppm en todo el ancho de banda del espectro SFRA, y 0,01 dB de precisión en la medida de ganancia, por lo que es capaz de repetir siempre los análisis de barridos de frecuencia con total exactitud. 

 

                                                                 

 

          El analizador funciona inyectando una señal de excitación senoidal de gran pureza en un espectro de frecuencia creciente o decreciente, conectando un extremo del dispositivo bajo prueba, y se mide la señal de transferencia de impedancia en el otro extremo. La comparación digital de las señales de entrada y salida realizada por el digitalizador genera una respuesta en frecuencia que puede considerarse como la "huella digital" exclusiva del objeto que se está ensayando. El circuito generador de señal inyecta las ondas senoidales desde un rango bajo de frecuencias que es ajustable por el usuario, donde típicamente se ajusta a 20 Hz, hasta un rango de frecuencias mayor igualmente ajustable, típicamente 2 MHz, fuera de dicho rango la señal de respuesta recibida en un análisis de SFRA es de poco o nulo interés, la potencia de la señal inyectada es muy débil en comparación con la potencia nominal del transformador, normalmente el circuito generador inyecta algunos (W) vatios. frecuentemente la señal de respuesta recibida por el circuito de medida en la banda de frecuencias comprendidas en el rango intermedio del barrido puede ser tan débil como -90 dB, lo que significa una potencia recibida por el receptor de SFRA en el rango de “μW” (micro vatios), por ejemplo, si el generador inyecta 10 W de potencia en los devanados, y se recibe por el receptor de SFRA en la banda intermedia del rango seleccionado una potencia con una atenuación de -90 dB, esto significa que se han recibido 0.00000001 W, Así con ello se entenderá pues, que no debemos introducir ninguna interferencia por insignificante que ésta sea en el transformador bajo ensayo, si pretendemos obtener una señal fidedigna y repetible. Entre las fuentes de interferencias que provocan errores en las medidas o respuestas poco fiables se encuentran las ondas de radio de toda clase de emisoras, telefonía móvil, telecomunicaciones, tele medidas, repetidores, y presencia de armónicos de red en nuestra instalación, ruido PWM producido por variadores de frecuencia, etc. Todas estas interferencias penetran al circuito de medida a través de la toma de puesta a tierra del transformador y son acopladas a los devanados del mismo de forma inductiva, perjudicando seriamente la calidad de la medida. Por la razones explicadas anteriormente, es muy importante que cuando se realicen medidas de SFRA en transformadores de potencia se deben desconectar de éste todos los conductores del devanado primario, todos los conductores del devanado secundario, y desconectar especialmente el conductor para la toma de puesta a tierra de la cuba del transformador, con el fin de aislarlo de toda fuente de interferencias, pues dicha puesta a tierra hace de “antena” receptora para las interferencias radiadas en las cercanías denominadas EMI (Interferencias Electro Magnéticas) “radiadas”, y de conductor por donde penetran las interferencias, ruidos y armónicos presentes en la tierra de baja tensión de toda la instalación eléctrica denominadas EMI “conducidas”. En el mismo sentido el analizador de SFRA "debe" encontrarse aislado de tierra por las mismas razones ya explicadas, además, el generador de SFRA E.L.M. 1G-2 "no produce tensiones potencialmente peligrosas" por esta razón “no es necesario conectarlo a tierra”. Las únicas conexiones de "masa" son las de los propios cables coaxiales del analizador que son conectados a los bornes del transformador y a la cuba metálica del transformador mediante los conectores coaxiales de dichos cables que establecen una conexión firme entre la masa del analizador y la masa de la cuba, los devanados de BT o de AT que no son analizados igualmente se conectan a la masa de la cuba mediante un puente no inductivo incluido en el equipo. Los detalles de esta información se irán desglosando detalladamente más adelante.

 

                              

         

          Los cambios, el movimiento o la deformación de los componentes internos en los devanados producen cambios en la función de transferencia que pueden identificarse mediante la comparación de las distintas trazas de los barridos, por ejemplo de cada fase del transformador, que son superpuestas por el software unas encima de las otras de forma automática en el mismo grafico, pudiéndose observar cualquier diferencia por mínima que ésta sea haciendo zoom sobre la zona de interés, para ampliar detalles podemos realizar un barrido solamente sobre la zona que nos interesa. Podemos superponer hasta 10 trazas o barridos en el mismo grafico para compararlas, cada una de las trazas está identificada por un color diferente, la escala de frecuencia puede ser lineal o logarítmica seleccionable por el operador. Podemos guardar las trazas de los barridos correspondientes a los devanados de AT en circuito abierto (tres trazas una por cada fase), más otras tres al devanado de AT en circuito cerrado (tres trazas una por cada fase),  y otras tres al devanado de BT respecto a AT (tres trazas una por cada fase), y guardarlas todas en el mismo fichero.

 

Imagen de muestra SFRA realizada a un transformador en buenas condiciones, el cual muestra las tres trazas de los devanados L1 en color verde, L2 en color rojo y L3 en color amarillo, superpuestas una encima de la otra. Las magnitudes de las tres fases son casi iguales, o sea, (izquierda) la parte magnética y núcleo tienen diferencias insignificantes, (derecha) todos los vértices de resonancia de las bobinas son casi idénticos en amplitud y frecuencia, por ello el estado de las bobinas de cada fase es correcto. Resultado de la prueba: No se aprecian anomalías ni diferencias magnéticas, no existen deformaciones en este transformador. La zona de bobinas muestra 8 vértices de resonancia correspondientes a 8 bobinas por cada fase con la misma magnitud, tampoco se aprecian desplazamientos en frecuencia de las distintas fases, no existen diferencias de amplitud en la zona de baja frecuencia por exceso de remanencia magnética. Todo es correcto en éste transformador

                                      

         

          Cuando se realizan ensayos de SFRA en ambientes industriales con elevada contaminación radioeléctrica producida por VDFs, armónicos de red, teléfonos móviles, fugas de corriente a tierra, emisoras de radio, etc., el producto EMI (Interferencias Electro Magnéticas) puede ocultar en ocasiones las señales de pequeña magnitud registradas por los analizadores de SFRA que son distorsionadas ensordeciendo al equipo, esto induce a una interpretación errónea por los profesionales, que puede derivar posteriormente en un trabajo correctivo innecesario. Para solucionar este tipo de problemas el E.L.M.1G-2 utiliza una tensión continuamente ajustable desde 0,05 V hasta 24 VAC, con alta potencia de salida de hasta 30 W para proporcionar una señal de excitación inmune al ruido, obteniéndose siempre trazas limpias y bien definidas en los gráficos.

          Ningún otro método de medida es tan sensible a las deformaciones mecánicas de la parte activa de los transformadores de potencia como el análisis de SFRA que realiza el equipo E.L.M.1G-2, con unas especificaciones sin igual. El deterioro de los aislamientos comienza por pequeñas deformaciones que causan cercanías por aflojamiento en los soportes de los devanados de los transformadores, reduciendo peligrosamente las distancias entre las bobinas causando un menor aislamiento, posteriormente aparecen DPs (Descargas Parciales) y finalmente la falla. 

          El analizador de SFRA E.L.M.1G-2 puede mostrar con detalle cambios tan pequeños como 0,01 dB en los devanados de los transformadores, que ningún otro método de medida es capaz de identificar, por ejemplo tras una corriente muy elevada producida por un cortocircuito en un cable o en un motor grande, o repetidos arranques de motores (caso típico) el de electrobombas sumergibles de gran potencia  instaladas en pozos que arrancan en ∆ (delta) o arranque directo, en especial cuando el transformador que alimenta al motor es de potencia cercana a la nominal del motor. Este tipo de sobre esfuerzos magnéticos reiterados sobre los devanados de los transformadores producen aflojamientos y solturas las suportaciones de las bobinas, facilitando el movimiento de los devanados durante los arranques de los motores. El E.L.M.1G-2 mostrara al usuario profesional las debilidades dieléctricas presentes en los devanados, capacitándolo para tomar decisiones acertadas con mucha antelación, antes de que surjan deterioros, o si ya existen, para hacer un seguimiento de su evolución, o decidir sobre su corrección basada en las condiciones de operación.  

 

                                                                                           

       

Desmagnetizado del núcleo      

          En ocasiones está presente cierta cantidad de magnetismo remanente en el núcleo magnético de los transformadores, en estos casos las pruebas de barrido con instrumentos SFRA normales, resultaran alteradas o incorrectas, si el profesional que maneja el equipo tiene experiencia, es posible que averigüe la existencia del magnetismo excesivo del núcleo solo después de realizar varias prueba fallidas de SFRA, y deberá utilizar un equipo desmagnetizador para reducir el magnetismo remanente del núcleo, antes de volver a realizar la prueba de barrido. Con el equipo E.L.M.1G-2 esto no es necesario gracias a la potencia de la señal que suministra al transformador para desmagnetizarlo, haciendo innecesario el empleo de otros equipos distintos para desmagnetizar el núcleo del transformador.

                                                                          

          En el esquena siguiente se muestra el circuito para desmagnetizar núcleos de transformadores antes de realizar los análisis de SFRA, o para desmagnetizar después de realizar ensayos de aislamiento en los devanados de motores y transformadores. La desmagnetización consiste en inyectar al devanado primario una tensión con magnitud ascendente y descendente en escalones de tensión/tiempo, dependientes del nivel de remanencia del núcleo, La frecuencia de la señal inyectada es fija a 50 Hz con forma de onda senoidal pura, se debe realizar una operación completa de desmagnetizado por cada columna o fase.

        

                                       

 

Ejemplo de caso práctico de magnetismo remanente y Desmagnetizado

          Descripción del evento: La protección de Alta Tensión del transformador de un cliente disparó dejando al aparato fuera de servicio, posteriormente tras realizar un análisis de barrido SFRA al transformador, el grafico del análisis mostro la presencia de exceso de magnetismo remanente con diferentes magnitudes en cada columna del núcleo magnético del transformador. La causa principal del defecto fue producida por un cortocircuito de gran intensidad provocado por un defecto de aislamiento en un interruptor automático de protección, conectado en la acometida de BT del transformador. El cortocircuito se produjo justo a la llegada de la acometida que parte del transformador, que se encuentra conectada al interruptor, por lo que el defecto no pudo ser despejado por éste interruptor por haberse producido en la entrada del mismo, pasando la carga del cortocircuito a la protección de alta tensión del transformador, y disparando ésta. En el grafico del barrido SFRA se podía observar también un vértice de resonancia cerca de la frecuencia de 2 MHz, éste vértice fue causado por una corriente anormalmente elevada en el circuito primario que produjo la rotura de una conexión en la fase U1 del conmutador de tensiones primarias del transformador.

         

           En éste caso las pérdidas en energía y potencia eléctrica cuando éste transformador de 2.500 KVA se encontrase funcionando con cualquier proporción de carga, serian iguales la diferencia de ganancia existente entre el registro adquirido de mayor magnitud y el de menor magnitud, para éste caso los registros adquiridos en la frecuencia de trabajo del transformador que es de 50 Hz son, -2,5 dB correspondiente a la medida adquirida en la fase U1 a 50 Hz (color verde), y -16 dB correspondiente a la medida adquirida en la fase V1 también a 50 Hz (color rojo), en consecuencia las pérdidas de energía en estas condiciones serían las siguientes:

                                                                                     Ԑp = 10 Log (-16/-2,5) √³ = 13,96 Veces Mayores

          Según el resultado del cálculo anterior, la energía que se pierdería cuando el transformador se encontrase en funcionamiento seran 13,96 veces superiores que para un núcleo con remanencia magnética normal, resultando que ésta proporción de perdidas adicionales se produciría de forma permanente para cualquier nivel de carga del transformador. En éstas condiciones se consume una energía extra por el núcleo magnético del transformador para vencer el exceso de campo coercitivo. 

          El transformador del caso aquí descrito alimenta unas cargas eléctricas con un total de 1.000 KW aproximadamente, en condiciones de remanencia magnética normales ésta carga produce unas perdidas en energía eléctrica de 1,05% que son transformadas en forma de calor equivalentes a 10,5 KW. Bajo las nuevas condiciones de funcionamiento del núcleo con excesiva remanencia magnética, las pérdidas en energía para la misma carga serían de 10,5 KW x 13,96 veces = 146,58 KW.   

          Para un transformador fabricado bajo norma actual las pérdidas de energía y potencia serán inferiores a 1 % , + 5% de tolerancia sobre éste resultado, obteniendose unas perdidas totales de 1,05 %, esto quiere decir, que si este transformador fuese de construcción reciente fabricado bajo la norma de Ecodiseño (2015), las pérdidas a plena carga serian 2.500.00 W X 1,05 % = 26.250 W que se deben descontar de la potencia total que puede suministrar el transformador en condiciones normales. Como las pérdidas del transformador bajo las nuevas condiciones de funcionamiento con remanencia magética excesiva son 13,96 veces superiores a las normales, así la potencia máxima que puede suministrar este transformador, descontando la potencia perdída bajo las nuevas condiciones es de:

                                                                                      2.500.000 W - (26.250 W X 13,96) =  2.133.550 W

          Debiendo desclasificar la potencia que puede entregar el transformador a 2.133 KVA. Si el transformador es de construcción antigua las pérdidas en energía y en potencia serán superiores a las calculadas anteriormente debido a la menor calidad de las chapas de hierro que componen el núcleo. Es evidente que si un transformador trabaja en estas condiciones con una proporción de carga elevada, se calentara en exceso a causa del calor que se produce en su interior por las pérdidas en energía que son transformadas en forma de calor, sin embargo las protecciones por corriente no actuaran ya que no se trata de una sobre corriente que pudiese causar el disparo, pudiendo producir la falla del aparato por envejecimiento acelerado de sus materiales aislantes a causa del calor. Hay que tener en cuenta que los radiadores adosados a la cuba de un transformador o sistema equivalente de ventilación para evacuar el calor que se produce en condiciones de funcionamiento a máxima potencia del aparato, no son calculados para evacuar las calorías que se generan con semejante nivel de pérdidas, por lo que sería previsible la falla del transformador en muy poco tiempo. 

 

Imagen del análisis SFRA realizado al transformador del caso descrito anteriormente, en el cual podemos observar los efectos causados por la presencia de excesivo magnetismo remanente en las tres columnas que forman el núcleo magnético del transformador. La zona de baja frecuencia del barrido muestra el caso típico de magnitudes muy desiguales en las tres fases, señaladas en circulos en clor blanco. Para verificar que no se trata de problemas en los devanados se realizó una medida de TTR (medida de las relaciones de transformación) más un ensayo de aislamiento por Tgδ (tangente delta), mostrando ambos ensayos que las relaciones de voltajes transformados son correctas, y que el aislamiento general del transformador verificado en el ensayo de Tgδ igualmente es correcto, por lo tanto, el problema observado en el análisis de SFRA se corresponde con un caso típico de exceso de remanencia magnética presente en el núcleo ferromagnético de un transformador.

                                     

         

          Además de las perdidas normales de energía que se producen en un transformador en operación, la presencia de remanencia magnética anormal en el núcleo agrega perdidas adicionales que causan diversas anomalías secundarias como, asimetría en las corrientes de las fases en baterías de condensadores para corrección de la energía reactiva, resonancias en la instalación de BT que pueden afectar al funcionamiento de los VDFs (variadores de frecuencia) y a fuentes de alimentación, fallos intermitentes de difícil localización en las telemetrías, errores en las lecturas de los equipos de medida de energía eléctrica, causados por diferencias de los angulos en las tensiones transformadas, etc.

           El grafico siguiente muestra el resultado obtenido después de desmagnetizar el núcleo, donde podemos apreciar que las máximas diferencias entre magnitudes a 50 Hz se encuentran ahora en -2 dB y -4 dB, siendo la diferencia de 2 dB, que equivale a una pérdida de potencia y energía que es transformada en forma de calor de 1,58 %, que son parecidas a las pédidas que se producen en un transformador que no es nuevo pero que se encuentra en buenas condiciones.

 

Imagen del barrido de frecuencia realizado al mismo transformador citado anteriormente, después de desmagnetizar el núcleo con el E.L.M.1G-2. Ahora podemos observar que las tres trazas correspondientes a los tres devanados concurren ya por la misma frecuencia y magnitud. También se reparó el conmutador de tensiones primarias que antes se encontraba averiado, y ahora ya no vemos el vértice de resonancia cerca de la frecuencia de 2 MHz

                                     

       

                    

          La realización de un análisis de SFRA con el equipo E.L.M.1G-2 es muy simple, sencilla, rápida, sobre todo es muy segura para el profesional que maneja el equipo, gracias a que las mediciones se realizan con tensiones seguras menores a 25 V.

                              

                                 

Para el equipo de análisis SFRA se dispone en opción de accesorios y sensores complementarios para realizar toda clase de medidas en ambientes industriales.

                              

 

Sensibilidad del equipo SFRA

         Actualmente las prestaciones de un equipo de análisis de SFRA son evaluadas erróneamente en función de su piso de ruido, -130 dB, -140 dB, etc., en el escenario real esta cifra de dB (deciBelios) “no” es obtenida nunca en los análisis de barrido, que rondan -70 a -80 dB, y en algún caso -90 dB, por otra parte la cifra de -70 a -80 dB solamente se obtiene en una porción muy pequeña del total del ancho del barrido de frecuencias, dicha porción está comprendida entre 5 y 15 KHz, y además, resulta que ésta fracción del ancho de banda del barrido se encuentra a mitad de camino entre la banda de frecuencias correspondiente a las propiedades magnéticas y núcleo de un transformador que funciona a 50/60 Hz, y la zona de interés, dicha zona de interés son los vértices de resonancia producidos por los valores de resonancias individuales de las bobinas, causados cuando la señal de excitación recorre la zona de ésta banda de frecuencias, típicamente el ancho espectral de frecuencias de resonancia de las bobinas está comprendido entre 20 KHz y 1,5 MHz, si el ajuste se realiza para analizar frecuencias superiores existe una zona de alta frecuencia comprendida entre 1,5 MHz y 2-3 MHz correspondiente a la respuesta de las señales de resonancia de las conexiones. Las señales de frecuencias de mayor rango superiores a 3 MHz no son de interés en una prueba de SFRA a un transformador, pues la mayoría de ellas corresponden a armónicos y múltiplos de éstos que originan señales reflejadas de escasa utilidad. Los analizadores de espectro de RF (Radio Frecuencia) para analizar la potencia de las ondas electro magnéticas de radio frecuencia en el rango de varios MHz hasta decenas de GHz disponen de una sensibilidad DANL de hasta -165 dBm/Hz, necesaria para observar el espectro de potencias de energía RF tan bajas como algunos fW vatios = 10 ⁻ⁱ⁵ W. Un analizador SFRA para el análisis de transformadores trabaja en frecuencias comprendidas entre 20 Hz y 2 MHz, lejos de estas frecuencias la información que puede mostrar un analizador de SFRA no es de utilidad para el análisis de transformadores o motores. La sensibilidad de -150 dB de nuestro analizador SFRA es necesaria para el analizador de espectro de radio frecuencia con alcance de 1.000 MHz incorporado en el equipo, que es utilizado también en aplicaciones de radiotecnia, ésta sensibilidad es aprovechada igualmente por el analizador de barrido de frecuencia para analizar los devanados de transformadores, aunque precisamos que un transformador no es una antena de radio. La sensibilidad de -150 dB también es necesaria para el análisis a muy baja frecuencia, hasta 1μHz utilizada en los análisis DFR en espectroscopia dieléctrica del aceite aislante, para conocer su contenido de humedad.

 

Velocidad de adquisicion de las medidas SFRA

          Las medidas de SFRA son el resultado de un proceso de registro de centenares o miles de operaciones matemáticas utilizando los valores de las medidas adquiridas de forma consecutiva, realizado de forma ascendente o descendente sobre un determinado ancho de banda de espectro de frecuencias. Cuanto mayor es el número de medidas adquiridas para dibujar el diagrama o trazada, mayor densidad de información se obtiene, a su vez mayor definición y precisión. Cada medida adquirida esta compuesta de un conjunto de procesos matemáticos que es realizado en un tiempo definido por los ajustes iniciales, y requiere de un tiempo de estabilización de la medida por cada unidad de medición para que la medida sea precisa, cuanto menor es el número de medidas realizado para obtener una traza menor definición se obtiene y menor precisión, pero a su vez el barrido se realiza de forma mas rápida. Los tiempos de barrido rápidos para lograr una trazada tienen la contrapartida negativa de contener menor cantidad de muestras, que posteriormente pudiésemos necesitar para hacer una comparativa a máxima definición, como por ejemplo después de un evento por cortocircuito, o después del transporte de un transformador por reubicación, por motivos de reparación, o por cualquier otra causa. Si un barrido no contiene suficientes puntos de adquisición es posible que no podamos ver cambios o deformaciones pequeños que pudiesen ser críticos, por ello de nada sirve tener un equipo con alta sensibilidad de análisis, si despues se recopilan insuficientes puntos de medición por ahorar unos segundos para realizar la medida. Hay que tener muy en cuenta que cuando se esta examinando un posible problema en un devanado, lo que necesitamos del equipo de medida SFRA es definición en las trazadas, y no ahorrar unos segundos para realizar el barrido. Es recomendable realizar un barrido con menor cantidad de puntos solo cuando no se examinan averias, como por ejemplo en trabajos de rutinas de mantenimiento. Cuando se revise un devanado sospechoso de contener alguna anomalía se debe realizar un barrido rápido para hacer un primer examen, y posteriormente realizar un barrido lento para adquirir el mayor números posible de puntos de medición por cada traza, con objeto de profundizar en el análisis, o para referencias posteriores. Los tiempos de barridos dependeran siempre de las necesidades del usuario y de la definición que se requiera alcanzar, no existe una cifra de tiempo para realizar una medida, como aproximación de tiempo podemos tomar como referencia la duración de un solo punto de medición, en el cual se realiza la siguiente secuencia de operaciones por cada paso o punto de medición:

                                 1- Tiempo de descarga de la energía acumulada en el circuito que se está midiendo 

                                 2- Calculo de la frecuencia a generar realizado por el procesador, que depende del ancho de banda total del barrido, del filtro de frecuencia seleccionado, del tiempo de definición, y de la frecuencia generada en la medida anterior.  

                               3- Generación de un voltaje a la frecuencia calculada por el procesador.

                               4- Tiempo de retardo para cargar el circuito con la energía necesaria hasta estabilizar el voltaje a la salida del circuito que se está midiendo, que depende del cálculo de inductancia, del calculo de la capacidad distribuida, y de la constante de tiempo del circuito, estos cáculos son realizados por el procesador, (si el tiempo invertido para estabilizar el voltaje de salida es insuficiente, la medida será inferior en magnitud, igual que sucede cuando se carga un condensador o una inductancia).

                                5- Lectura de la magnitud después de la estabilización del voltaje de salida a 63,33 %.

                                6- Almacenamiento en memoria de la magnitud adquirida.

                                7- Calculo de ganancia

                                8- Escritura del punto de ganancia en el gráfico.

                                9- Calculo de Angulo de fase

                                10- Escritura del punto de Angulo de fase en el gráfico.

                                 11- Retorno al paso 1 para adquirir el siguiente registro

          

          Si comparamos las trazas obtenidas por varios analizadores de SFRA de distintos fabricantes, con los valores de magnitud y frecuencia que se obtienen en el diagrama de Bode presentado por un VNA (Analizador Vectorial de Redes) calibrado, observaríamos con asombro que ninguna de las trazas de los analizadores de SFRA es igual, y que no coinciden con las del VNA calibrado. Si comparásemos las trazas de varios analizadores VNA calibrados de distintos fabricantes, todas las trazas del barrido de frecuencias sobre el mismo ancho de banda de todos los VNA, coincidirían todas. Esto sucede porque los tiempos de estabilización del voltaje empleado por los analizadores SFRA es inferior al realmente necesario para estabilizar los voltajes de entrada y salida del circuito bajo análisis, referido en el punto 3 de la lista anterior. El procesador y el software del analizador E.L:M.1G-2 realizan la secuencia de medida descrita anteriormente, desde el punto 1 al 11, avanzando al paso siguiente solo después de haberse completado el paso anterior, obteniendo de este modo una precisión total de todas las lecturas de puntos que forman la traza SFRA en el diagrama de Bode, que coincidiría con las de cualquier VNA calibrado. De todo lo anterior se desprende que la velocidad de análisis por barrido de frecuencia no depende del analizador empleado, sino de las características físicas (LCR) intrínsecas del objeto o circuito bajo ensayo, pues para cada frecuencia de barrido diferente dicho objeto presentara una “Ƭ” (constante de tiempo) que también es diferente, como resultado de su frecuencia natural de resonancia, lo mismo que sucede cuando cargamos un condensador o una inductancia. Si no se respetan los tiempos para cargar y descargar la energía acumulada en el circuito bajo ensayo, sucederá que los valores obtenidos para realizar los cálculos no serán los reales, dibujando una traza que será difícil de repetir en el tiempo, aunque las condiciones y el objeto ensayado se mantengan sin cambios. Resumiendo que las velocidades de barrido realizadas en pocos segundos son sinónimo de baja precisión en la traza del barrido, y poca o nula repetitibilidad en el tiempo.

 

                                                                                                                    

         

Imagen explicativa de un barrido de frecuencia y los márgenes de ancho de banda espectral en frecuencia que corresponden a cada componente de un transformador, los puntos de resonancia pueden ser barridos de forma individual para ampliar los detalles, por ejemplo con el equipo E.L.M.1G-2 podemos realizar un barrido SFRA a la bobina Nº 4 localizada en cuarta posición de la zona de resonancias de bobinas en ésta imagen, iniciando el barrido en 200 KHz y finalizando en 300 KHz, para mostrar en todo el ancho de la pantalla solo el vértice correspondiente a la cuarta bobina, con ello observaríamos al detalle dicha bobina. Observe que existe una pequeña diferencia en magnitud de poco valor alrededor de la frecuencia de 50 Hz, contenida dentro del circulo en color rojo, esto es debido a las cargas desiguales de magnetismo remanente presentes en cada una de las fases del núcleo magnético del transformador, y por diferencias de permehabilidad de las chapas de hierro que forman el núcleo.

                                        

          

Piso de ruido en SFRA         

          El piso de ruido de -70 a -80 dB o menos es alcanzado en las mediciones de SFRA a causa de la suma de varios factores y componentes físicos que causan sintonía y producen una respuesta de resonancia típica en la transferencia de impedancia en ésta banda del espectro. Estos factores y componentes son: la naturaleza de los materiales de los cables y longitud de los mismos que son utilizados en las medidas, la desadaptación de la impedancia de las conexiones de los conductores coaxiales con el equipo SFRA, la forma física y el tipo de tecnología empleada en el diseño de los conectores utilizados para conectar el transformador es fundamental, los conectores mal diseñados que no han sido ensayados, frecuentemente producen resonancias parasitas que solo pueden ser analizadas con instrumentos de tecnologías superiores como los analizadores vectoriales de redes para micro ondas, la longitud de las trenzas de masa y sus conectores, así como la longitud sobrante de los mismos influye casi siempre en la medida, el tipo de carga asociada a las medidas debe estar exenta de producir ruido blanco (ruido de HF), de lo contrario el piso de ruido medido aumentara, por último contribuye el devanado del transformador bajo ensayo y otros factores de menor importancia como la calidad de los conectores del equipo y el ancho de banda del digitalizador.

          Todos estos factores producen una zona “casi ciega” equivalente a un (circuito no lineal) que es el piso de ruido del trazado SFRA que no puede ser asignada por completo como características intrínsecas del transformador, debido a las capacidades distribuidas y las reactancias de dispersión formadas por el conjunto de los componentes del circuito. Todos los circuitos eléctricos contienen componentes en serie y paralelo con valores de "R" resistencia, "L" inductancia, y "C" capacitancia, cuando estos componentes son recorridos por una corriente alterna el conjunto de los valores de sus resistencias se denomina "Z" impedancia, el conjunto R+L+C tiene una determinada frecuencia de resonancia al ser atravesado por una corriente AC. El valor de Z (impedancia en Ω) de un circuito eléctrico RLC en resonancia, es el más bajo que se mide durante un barrido, así, Z = √(R²+jX²) que depende de las características de todos los materiales que son recorridos por la corriente de excitación. Cuando las reactancias (oposición al paso de una corriente alterna) de L denominada XL (inductiva) y de C denominada Xc (capacitiva) igualan su Φ (Angulo de fase) a una determinada frecuencia se dice que el circuito eléctrico RLC se encuentra en resonancia, quedando solamente la R (resistencia óhmica pura) de los conductores que forman el circuito, que es muy baja, por esta razón la mayoría de potencia que genera un equipo de SFRA es absorbida por el circuito RLC cuando la señal de excitación recorre la zona del espectro de “máxima” resonancia, que equivale al piso de ruido obtenido durante una prueba de SFRA,  mostrándose en el grafico las magnitudes más bajas, por esta razón, la magnitud del espectro obtenida donde se encuentra el piso de ruido de un barrido de SFRA no puede ser asignada solo como propiedades de los devanados del transformador u objeto bajo ensayo, porque no corresponde a resonancias de bobinas que se encuentran éstas a frecuencias superiores a la derecha del gráfico, ni a propiedades magnéticas ni del núcleo que están más abajo en frecuencia cerca de los 50-60 Hz a la izquierda del gráfico. 

 

                   

 

Efectos causados por el tipo de conexión

          Los resultados de un análisis de barrido de frecuencia realizados en el devanado primario de un transformador, cuando el devanado secundario está desconectado y abierto, son influenciados por la reluctancia del núcleo magnético, devolviendo valores de ganancia muy pequeños del orden de -100 dB o incluso menores en algunos casos, que no se corresponden con magnitudes reales cuando el transformador se encuentra en condiciones de funcionamiento. Para obtener los resultados reales, equivalentes a las mismas condiciones que cuando el transformador se encuentra funcionando, se debe cerrar el devanado secundario del transformador poniendo todos los bornes del mismo en cortocircuito. Este comportamiento del transformador a circuito abierto es igual, por ejemplo, que el de un transformador de intensidad cuando se desconecta el devanado secundario, y existe carga de corriente en el devanado primario, en estas condiciones, en el devanado secundario se obtiene una tensión muy superior que la tensión en condición de funcionamiento, para una corriente nula. Con este ejemplo damos a entender la necesidad de cerrar el circuito secundario de un transformador para realizar pruebas de barridos de frecuencia. De igual modo que en el ejemplo explicado anteriormente, cuando se realiza un análisis de SFRA sin que exista carga en el circuito secundario de un transformador, la tensión en el devanado secundario se eleva pudiendo ocasionar la amplificación de falsas resonancias en el circuito primario del lado de bajas frecuencias, causando errores en las medidas. 

 

En ésta imagen se muestra el resultado de dos barridos SFRA realizados a la misma fase del devanado primario de un transformador. El primer barrido esta realizado con el devanado secundario en cortocircuito (color rojo), el otro barrido ha sido realizado en las mismas condiciones, pero con el devanado secundario abierto (color amarillo), como podemos observar en este análisis, en las frecuencias más bajas del espectro la diferencia de los vertices en magnitud y en frecuencia es notable, en contraste con la zona de bajas frecuencias, los vértices de resonancia que se encuentran en el rango superior del espectro mantienen casi la misma magnitud y la misma frecuencia para los dos barridos.

                                        

 

         En la imagen anterior se observan dos vértices de resonancias muy próximos con la misma magnitud en las frecuencia de 35 KHz y 45 KHz, correspondientes a la primera bobina del devanado, dicha bobina está compuesta de dos arrollamientos para poder soportar mejor las sobretensiones procedentes de la red eléctrica de suministro, este tipo de bobinas es llamada "bobina de choque", encontrándose siempre en primera posición a la entrada del devanado y por lo tanto la tensión llega a ésta bobina en primer lugar, ofreciendo así la mayor inductancia a los choque de sobretensiones, por esta razón su vértice de resonancia se divide en dos frecuencias que se encuentran en primer lugar a causa de la mayor inducción producida por la suma de todas las bobinas, registrando su vértice de resonancia en primer lugar a una frecuencia mas baja que las demás bobinas.

 

Prestaciones del analizador SFRA

          Las características relevantes en un analizador de SFRA son la precisión de la base de tiempos y el “BW” (ancho de banda) que depende del “Rise Time” (tiempo de subida) empleado por el instrumento para que la señal adquirida alcance su valor desde el 10% hasta el 90%. El digitalizador del analizador E.L.M.1G-2 posee una precisión básica de 50 ppm (partes por millón) y un Rise Time de 500 pS (pico Segundos) o 0,5 nS (nano Segundos) con ello se logra digitalizar señales de frecuencias de 1 GHz refrescadas a una velocidad de muestreo de 1 Gs/Seg. = 1.000.000.000 de muestras por segundo. Respecto al gran ancho de banda de este instrumento, no ha de sorprendernos porque es imperativo que el ancho de banda de un instrumento de medida exceda el del dispositivo que se mide por un factor de cinco para mantener los errores de amplitud sistemáticos por debajo de la mitad de un dB (decibelio).

          Estas especificaciones no son exclusivas del modo SFRA del instrumento, se emplean para reunir en un solo equipo todo lo que necesitamos para la medida y análisis de todos los parámetros concernientes a VDFs, arrancadores suaves, filtros de todas las clases y potencias, antenas, respuesta del lazo de control de los dispositivos PID, impedancia de componentes, voltajes, intensidades, resistencia, capacidad, formas de onda, registros de formas de onda, registros de eventos muy rápidos, parámetros de transformadores y motores eléctricos, corrientes EDM en modo común que perjudican los rodamientos de los motores que son accionados por VDFs, características de bobinas, constantes de tiempo LC, LR, RC, tiempo de cierre o apertura de dispositivos eléctricos como contactores e interruptores de todo tipo, características de conmutación de transistores de puerta aislada IGBT, transistores MOSFET, diodos, y tiristores, medida de perdidas, ganancia, impedancia, y fase.

          En el diseño del equipo E.L.M.1G-2 no se ha buscado exagerar las prestaciones de la función SFRA, que surgen como resultado de diseñar un equipo capaz para medir en el rango desde DC (Corriente Continua) hasta RF (Radio Frecuencia) con objeto de viabilizar el resto de utilidades de medida, convirtiendo al E.L.M.1G-2 en una herramienta poderosa de fácil manejo, con prestaciones que el profesional sabrá apreciar.

 

Técnica de conexión SFRA

          Para obtener el rendimiento que se espera de un equipo avanzado de medida y análisis SFRA, es esencial contar con conectores que garanticen las mismas prestaciones que nuestro equipo de medida. El diseño de los conectores debe estar basado en las mismas técnicas que utilizan los equipos de RF (radio frecuencia) para no generar ruido blanco de banda ancha o bucles de resonancias en alta frecuencia que podrían distorsionar las mediciones, asimismo todo conector ha de ser ensayado previamente en el laboratorio mediante un VNA "analizador de redes vectoriales" que cubra un rango de frecuencias al menos diez veces superior que la máxima frecuencia de funcionamiento de nuestro equipo SFRA (regla del ancho de banda), con un mínimo de 10 GHz de ancho de banda para verificar que la impedancia de los conectores es constante en toda la banda de frecuencias que se pretende cubrir con el equipo de SFRA. Así toda conexión ha de ser fabricada lo más pequeña y compacta posible sin sobrantes como tornillos largos, o resortes de acero que funcionan en AF como si se tratase de bobinas, las pinzas grandes tipo cocodrilo han de ser descartadas porque no están diseñadas para trabajar con frecuencias elevadas sino con tensiones continuas o tensiones alternas de baja frecuencia, el exceso de longitud de los conectores y los conectores grandes ensamblados con metales de distinta naturaleza hacen las veces de inductores a determinadas frecuencias debido a las diferencias de resistencia de los distintos materiales que los componen, creando una impedancia no lineal, que inducen resonancias paralelo junto con la capacidad de los cables de conexiones, especialmente si éstos son largos, y también con la capacidad del circuito bajo ensayo, convirtiendo a los conectores mal diseñados en circuitos oscilantes LC excitados por las tensiones alternas de alta frecuencia generadas por el propio analizador SFRA. En el diseño no se ha de buscar la mejor estética del conector, ni tampoco la mejor capacidad de agarre realizada con un solo conector, ni la mejor solución mecánica. Al contrario, los conectores han de ser desarrollados atendiendo a la máxima eficacia de funcionamiento en alta frecuencia, para poder conducir hasta el equipo SFRA los cambios más pequeños de impedancia con la mayor fidelidad posible, según el teorema de máxima transferencia de potencia, dichos cambios de impedancia son producidos por el objeto bajo ensayo cuando se realiza el barrido de frecuencia, y no deben ser producidos por los materiales empleados para recibirlos, los demás detalles de los conectores son irrelevantes.

 

                                                     

 

Instrumentos de análisis del laboratorio de ingeniería de I+D de Montajes Alhama S.L:U. utilizados para el desarrollo de los conectores empleados para realizar las conexiones en los transformadores.

 

          

Diseño de las conexiones para SFRA          

          En el diseño de los conectores para el analizador E.L.M.1G-2 se han cuidado al máximo todos los detalles para garantizar unas prestaciones acordes con las del analizador, manteniendo la misma impedancia desde 1 Hz  hasta 150 MHz de ancho de banda SFRA, y 1 GHz en los conectores de UHF (suministrados en opción) para el alcance de medidas en las demás funciones que realiza el equipo. Los cables para realizar las conexiones deben desempeñar las mismas prestaciones que el resto del equipo y conectores, efectivamente si disponemos de un equipo de altas prestaciones con conectores excepcionales y conectamos ambos mediante cables normales, las prestaciones conjuntas de nuestro sistema de medida de SFRA se reducirán por debajo de la calidad de los cables de conexión, como si se tratase de dos resistencias conectadas en paralelo. Por ello la eficacia y calidad de los cables de conexión que se emplean para realizar las conexiones entre equipo y conectores debe ser incluso superior que la calidad de los conectores, con objeto de no introducir ninguna pérdida por atenuación de señal procedente del objeto ensayado. Así mismo, los conductores coaxiales empleados para transferir la señal al equipo de medida deben estar diseñados por fabricantes de reconocido prestigio, especialistas en la fabricación de cables coaxiales de la más alta calidad especialmente diseñados para la conducción de señales de ultra baja potencia en altas frecuencias. 

 

          Conector especifico de RF (Radio Frecuencia) diseñado y ensayado en el laboratorio para mantener la impedancia constante en todo el ancho de banda del espectro de frecuencias SFRA, este componente ha sido desarrollado por nuestro departamento de ingeniería de I+D, para efectuar las conexiones de los transformadores de potencia. Se fabrica en varios diámetros de orificio para adaptar a los tamaños de bornes de los transformadores, para motores se fabrican también otros tamaños. Con éstos conectores se obtienen las conexiones más firmes posible, exentas de producir resonancias parasitas o ruido blanco, en las medidas de SFRA de alta precisión. En el interior del conector existe un laberinto de sintonía altamente desarrollado, realizado por fresado mecánico que da como resultado excelentes prestaciones eléctricas y mecánicas, por lo que se obtiene una pérdida de retorno superior y bajas perdidas de inserción, con objeto de mantener plana su impedancia en todo el ancho de banda del espectro.

                                                                                               

         

         

 

 

 

 

 

 

 

 

         

         

          Para lograr resultados repetibles en las medidas de SFRA, la parte del equipo que realiza el registro o ensayo debe encontrarse lo más cerca posible del objeto ensayado, utilizando para ello los cables de menor longitud posible con la finalidad de reducir al máximo la probabilidad de recibir ruido EMI. Los cables con mayores longitudes han de ser descartados, aunque estos sean de buena calidad, en favor de los cables de menores longitudes. Las distancias grandes de los cables de conexión acoplan mayor capacidad en paralelo con las inductancias del objeto ensayado, obteniéndose magnitudes irreales en los registros de SFRA. Los valores típicos de capacidades intrínsecas de los cables coaxiales utilizados para conectar el equipo no pueden ser anuladas, por ello más longitud de cables es sinónimo de mayor capacidad en paralelo con el objeto bajo ensayo, y por lo tanto peores resultados. Dentro de lo posible las señales de los barridos de frecuencia deben ser adquiridas lo más próximo al transformador o aparato que estamos ensayando, y enviarlas mediante otro tipo de comunicación que no sea interferida, como por ejemplo mediante cables USB de buena calidad o cables de fibra óptica hasta un PC, donde se almacenan para procesarlas después, si es posible debe evitarse el envió de señales por vía inalámbrica por medio de comunicación del tipo Wifi o similares. La pantalla de los cables no debe conducir la corriente de las señales, pues no realizaría la función de apantallamiento, para solucionar este inconveniente los cables especiales que transportan las señales deben tener dos pantallas separadas la una de la otra mediante un aislamiento eléctrico, solo así podremos garantizar la inmunidad al ruido que deben presentar los cables.

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 El ruido en los análisis de SFRA

          La popularidad de los VDF (variadores de frecuencia) para el accionamiento de motores eléctricos es cada vez mayor, actualmente no se concibe una instalación sin regulación de velocidad en la mayoría de sectores. Las ventajas son muchas, pero no están exentos de problemas, sobre todo de contaminación EMI, que aumentan con mayor frecuencia a causa del incremento de unidades instaladas. En la mayoría de casos solo se atiende al funcionamiento de los variadores y no se contempla el filtrado, por ser un coste adicional que no se quiere asumir. Las conmutaciones de los aparatos eléctricos producen pulsos electromagnéticos de corta duración y elevada intensidad en un espectro de frecuencias muy amplio, este tipo de interferencia es radiado en las cercanías de las instalaciones y acoplado a las masas de la instalación de forma capacitiva. Las perturbaciones producidas por las fugas de corrientes a tierra debidas a defectos de aislamiento en los receptores eléctricos como motores, calefacción, cableados, y todo tipo de aparamenta eléctrica, son conducidas a través de las tomas de puesta a tierra. Si los umbrales de corriente de estos defectos de aislamiento no producen el disparo de la protección diferencial, estas corrientes serán conducidas por los conductores de protección a tierra y alcanzarán todas las masas de la instalación, generando una fuente de interferencias de banda ancha. Los teléfonos móviles, las comunicaciones radiadas y conducidas, junto con las emisoras de radio y otros tipos de fuentes electromagnéticas presentes hoy en la industria, generan gran cantidad de ruido que pueden reducir la integridad de las señales transportadas por los cables de medida. Las DPs (descargas parciales) en los aislamientos de AT, producen interferencias de banda angosta desde pocos KHz hasta varios GHz, constituyendo un problema de difícil solución. Otra causa de interferencia consiste en el apantallamiento inadecuado, o la falta del mismo, en el equipo de análisis, ésta cualidad debe ser analizada en el laboratorio con receptores de EMI y sondas de campo cercano en el interior del equipo, colocando el analizador en el interior de una cámara anecoica. 

 

                                                                

 

Ruido generado por la fuente de alimentación del equipo de análisis SFRA          

          Del mismo modo se debe depurar y analizar el funcionamiento de un equipo SFRA cuando éste sea alimentado por una fuente distinta que la alimentación por baterías, ya que sirve de poco realizar la inmunización frente a fuentes de interferencias externas, si tenemos nuestra fuente de suministro eléctrico como generador de posibles interferencias conducidas, por ello, se debe verificar el funcionamiento de la fuente de alimentación del equipo SFRA, con receptor de EMI y la ayuda de un LISN (Line Impedance Stabilization Network) o Red de estabilización de impedancia de línea. El resultado debe ser contrastado con un analizador de espectro calibrado conectado a una antena calibrada con objeto de medir la potencia que radia la fuente de alimentación. La alimentación del equipo E.L.M.1G-2 cuando éste se alimenta de la red eléctrica, la toma de una fuente de alimentación "lineal" de muy bajo ruido. Las fuentes de alimentación "conmutada" son inadecuadas para alimentar el equipo de medida SFRA porque la tensión de salida es proporcionada por modulación de ancho de pulso "PWM", causando en salida un nivel elevado de interferencias conducidas, varios cientos de veces superior que el de una fuente lineal.  

 

Imagen de medida del nivel de ruido EMI producido por la fuente de alimentación alojada en el interior del equipo, cuando ésta se encuentra funcionando durante una medida de SFRA en los transformadores

                                                                                 

 

Tecnica para supresión del ruido en medidas de SFRA          

          La técnica para suprimir el ruido en los análisis de SFRA consiste en la selección correcta de los materiales adecuados que no son atravesados por las emisiones de EMI y campos magnéticos con magnitudes elevadas de inducción, presentes en las cercanías donde se realizan las mediciones. Estos materiales son, el acero inoxidable y los metales no conductores de campos magnéticos y electromagnéticos, la calidad de los conductores empleados en la transmisión de las señales captadas por el analizador, el material utilizado para el apantallamiento interno del equipo donde se encuentran los circuitos sensibles de medida, y la calidad de los conectores empleados para unir los circuitos de medida con los conductores que transportan las señales adquiridas.

 

Análisis del nivel de ruido EMI de la fuente de alimentación lineal del analizador SFRA, los niveles presentes han de ser medidos antes de realizar la medida para evaluar la ubicación

 

                                                     

         

          La tensión y la potencia de los estímulos de las señales enviadas por el equipo SFRA al objeto bajo ensayo es fundamental, en especial cuando se adquieren las señales al barrer el piso de ruido del objeto ensayado, efectivamente si el nivel S/R (señal/ruido) es desfavorable, el ruido superará al nivel de la señal cuando se adquieren valores al barrer el piso de ruido, causando distorsiones en la medida. Por ejemplo, si en una determinada ubicación se realiza un análisis SFRA en un BW (Bandwidth) ancho de banda del espectro de frecuencia, comprendido entre 20 Hz y 2 MHz, con un nivel de S/N (Signal/Noise) o Señal/Ruido, de -80 dB, resultara que todas las respuestas a los estímulos enviados por el equipo de análisis al objeto bajo ensayo serán superiores a -80 dB cuando el barrido alcance la zona del espectro de mayor interferencia que es también donde se registran las magnitudes de las respuestas de menor nivel, también se producirán oscilaciones de nivel en la señal resultante debido al producto de la IMD intermodulación cruzada producida por los armónicos y sub armónicos resultantes de la mezcla de las frecuencias generadas por  el analizador y las frecuencias de las EMI Interferencias electromagnéticas presentes en el lugar. Hay que destacar que las señales de radio presentes, producidas por emisoras de radio difusión comercial en AM, no pueden ser eliminadas, y se encuentran en el mismo espectro de frecuencias que los barridos SFRA que se realizan en transformadores, con potencias que superan fácilmente niveles de -90 dB. Por estos motivos una sensibilidad de -150 dB de un analizador de SFRA normal, no evita del todo el ruido en un análisis por barrido de frecuencia en estas circunstancias, recurriendo en la mayoria de los casos al filtrado por software que reduce la calidad de la señal adquirida.

 

Interferencias en las medidas de SFRA

          En el diseño del analizador E.L.M.1G-2 se ha cuidado al detalle que el equipo pueda funcionar correctamente cuando se encuentra "sumergido" en interferencias y campos magnéticos de alta intensidad de todo tipo. Para realizar los ensayos de inmunidad se han utilizado generadores de ruido blanco de potencia superior a 42 dB, campos de inducción magnéticos on más de 10 Teslas, y campos electromagnéticos de 37 dB en el espectro de frecuéncias comprendido entre 1 KHz y 4 MHz. Además de todo esto se ha prestado especial cuidado atendiendo a tipo de ambientes donde deberá funcionar nuestro analizador, pues en la mayoría de ocasiones se trata de entornos industriales en los cuales pueden existir DPs descargas parciales en los aislamientos de otros equipos eléctricos que se encuentren funcionando en las proximidades donde se realizan los análisis SFRA, así como también pueden aparecer impulsos de amplio espectro causados por las conmutaciones de los equipo eléctricos. En especial, los análisis de SFRA pueden ser afectados por las frecuencias que generan los VDF variadores de frecuencia y por sus armónicos, cuando los mismos no disponen de filtros adecuados, siendo frecuente en la mayoría de casos que los VDF intalados no dispongan ni siquiera de una inductancia de línea. Para resolver este apartado se ha recurrido a los generadores de DPs que empleamos en nuestro laboratorio y a equipo eléctrico que produce ambientes similares a los industriales como variadores de frecuencia sin ningún filtraje, que empleamos para el estudio y diseño de diferentes soluciones de filtrado. Los valores de intensidades de campo han sido contrastados con los mismos equipos que utilizamos para el diseño electrónico en el campo de la radiofrecuencia, más los instrumentos que empleamos para realizar las medidas de los campos magnéticos en transformadores y motores.

          El circuito de medida del analizador y todos sus demás componentes se encuentran alojados en un cofre de acero inoxidable, con este material se asegura el bloqueo total frente a campos magnéticos y EMI de cualquier intensidad, gracias a que el acero inoxidable no es un material magnético, ni es conductor de las ondas electromagnéticas, y por lo tanto no deja pasar ni salir señal alguna. Las conexiones de unión entre el circuito de medida y los conectores internos del equipo están realizadas con conductores con apantallamiento metálico de triple capa, los conectores coaxiales son de ejecución en materiales no conductores de campos electromagnéticos, el cofre contenedor de los circuitos se encuentra revestido de material de apantallamiento  de gran eficiencia, por su parte los cables coaxiales empleados para unir el equipo con el objeto bajo análisis están realizados con la mejor tecnología existente, y como ya hemos explicado anteriormente los conectores han sido diseñados y ensayados al detalle para que mantengan la impedancia constante en el rango útil de frecuencias del analizador, Con todo este despliegue de tecnología empleada para el diseño del equipo se logra registrar valores fidedignos transmitidos por la respuesta del objeto ensayado, registrando valores similares a los que pueden ser adquiridos cuando se realizan ensayos en una cámara anecoica. 

          El analizador genera una señal senoidal de elevada potencia que es enviada al objeto bajo ensayo, con la que se obtiene un nivel S/R (Señal/Ruido) elevado, para bloquear por completo la posibilidad de que las interferencias puedan entrar en el sistema de media, haciendo inmune al analizador frente al ruido. Después de ensayar otras alternativas de hardware en el laboratorio hemos comprobado que ésta solución es mucho más efectiva y simple que el filtrado mediante software.

 

Afección de la temperatura en las medidas eléctricas

          La temperatura hace variar el valor de la resistencia de aislamiento según un algoritmo de calculo prácticamente exponencial. Las medidas de rigidez dieléctrica, resistencia de aislamiento, corriente de fuga, descargas parciales, y tangente delta, varían sus valores con la temperatura, la medida de resistencia de los conductores depende del coeficiente de temperatura del material empleado. Conveniente realizar éstas medidas en condiciones de temperatura similares o, en el caso de que no resultara posible, corregirlas por cálculo o por tablas para acercarlas a las condiciones de temperatura de referencia. Como ejemplo rápido, tenemos que para una medida de rigidez, un incremento de 10 °C de temperatura en el objeto medido se traduce en una disminución a la mitad de la resistencia de aislamiento, por el contrario una disminución de 10 °C de la temperatura duplica el valor de la resistencia de aislamiento. Las medidas de tangente delta tienen su propia tabla de corrección de temperatura que es distinta de la rigidez dieléctrica. Todo esto sucede porque el parámetro que se mide es la “resistencia” de los aislantes. Los análisis de SFRA son afectados muy poco o casi nada por la temperatura del objeto que se mide, porque el parámetro medido es la “inductancia”, por lo tanto no hay que realizar ninguna corrección en las medidas.

          Las leyes que rigen el comportamiento de las dos variables, resistencia, e inductancia, son distintas, la resistencia es la medida de la oposición al paso de la corriente que depende de la naturaleza del material conductor, por su parte la inductancia es la medida de la oposición al cambio de la corriente y depende de las características geométricas y físicas del circuito.

                                        

 

     

Teoria del SFRA    

          Los valores de inductancia de las bobinas de un transformador dependen de su forma física, junto con las demás variables asociadas a las bobinas, capacidad distribuida, y resistencia serie, causan resonancia a determinadas frecuencias. El resultado de la medida consiste en la transferencia de impedancia desde el lado que es alimentado por el generador hacia el lado que se mide en el devanado. El conjunto de varios cientos o miles de medidas forman una traza que es representada en el gráfico.

 

                                                                                           

 

Aportacion 

Tipos de conexiones

/conexiones

Estándares actuales para medidas de SFRA

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Características Técnicas

/caracteristicas

 

Suministro estándar con el equipo

- Analizador SFRA modelo E.L.M.1G-2 en maleta estanca IP67.

- PC con software instalado bajo Windows 10/11 + Bolso de transporte + cargador de batería.

- Cable USB de 2 metros para conexión al PC, tipo A en un extremo y tipo B es el otro extremo.

- Caja estanca IP67 con cables de conexión 3 UD + conectores de masa 3 UD + cable de cortocircuito de 1 metro con 4 pinzas 1 UD + carga de 50 W 1 UD + atenuadores 2 UD.

- Conectores especiales de HF para alta frecuencia hasta 150 MHz 3 UD.

- Manual de instrucciones y operación.

- Certificado de calibración.

- Certificado CE

- Certificado de Garantía de 2 años.

 

Lista de opciones disponibles                                                                      

/opciones