Resistencia de contactos

[Víctor Tola Copa]

Estimados les mando un cordial saludo.

En esta oportunidad  me podrían ayudar con mencionar que normativas  se utilizan para la evaluación de las resistencias de contacto en interruptores (con contactos de plata) y seccionadores (con contactos de aluminio). El mismo es para observar estos parámetros (tengo una hoja que gentilmente me proporcionaron ) y que en ella se detalla valores de resistencia de contactos y quiero verificar el comportamiento con los resultados de una inspección Termografica y complementarlos en mi proyecto de grado, Si no es mucho pedir, por favor enviarme alguna referencia o archivo a mi corre: tola....@gmail.com. 

De antemano gracias 

Saludos cordiales

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Univ.Víctor Tola Copa

La Paz- Bolivia

[Andres Felipe Jaramillo]

Victor

Hay una norma sobre interruptores de baja tensión.  Es la IEEE Std 1015.  En esa norma se indica que el valor de resistencia de contactos debe compararse con los datos suministrados por el fabricante.  Pero como ese dato nunca se tiene, indica que cuando se haga la medición, la diferencia porcentual entre un polo y otro no debe ser mayor al 25%.  Ese criterio yo lo aplico para determinar si los valores de resistencia han comenzado a incrementarse.

Tambien hago el cálculo I2R para determinar la disipación de potencia por polo.  Por ejemplo, si un interruptor de 1000 A tiene una resistencia de contactos de 20 uOhm, la potencia que disipa el polo es de 20 W.  Pero si esos mismos 20 uOhm son para 4000 A, la potencia es de 320 W.  Posiblemente esa potencia es muy alta.  320 W de disipación de calor es bastante.  Una potencia que yo he asumido como máxima para un interruptor de baja tensión, es de unos 100 W para interruptores grandes y si son mas pequeños la potencia debe ser menor.  Sin embargo el criterio de norma es una diferencia máxima del 25% entre polos.

Otro criterio es comparar con otrso equipos similares.

En media tensión es menos crítico por que las corrientes son mas bajas.

Espero haberte colaborado.

Tu solicitud en mi criterio, estaba bien formulada.  Considero exagerado el llamado de atención del moderador.  Es solo una opinión.

Cordial saludo

Andres Felipe Jaramillo S

Cali-Colombia

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[eriver...@gmail.com]

adjuntare información

[Enrique Diaz]

Estimado Eriver, creo que así es su nombre, de no ser así por favor corrijame, es que no vi sus datos en la parte final del msj y me permito recordarle que es parte de las normas de esta prestigiosa lista. 

Resumiendo la información de los dos correos le doy  información que investigué y que casualmente me tocó hacer estas pruebas recientemente. Tengo entendido que  ninguna norma internacional establece un valor específico y fijo para la resistencia de contacto para los contactos de plata en los interruptores de media tensión.

La norma principal, IEC 62271-100: "High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: Alternating-current circuit-breakers", es la que rige las pruebas y los requisitos para los interruptores. Sin embargo, su enfoque no es el de dictar un valor absoluto para la resistencia de contacto de un material específico como la plata.

Sólo se centra en:

1. Método de Medición: Define cómo se debe medir la resistencia de contacto (por ejemplo, usando el método de 4 hilos y una corriente de prueba mínima de 50 A).
2. Criterios de Aceptación Relativos: Los criterios de aceptación se basan en la comparación. Por ejemplo:
   • La resistencia de contacto no debe exceder un porcentaje del valor inicial obtenido durante las pruebas de tipo en fábrica.
   • La resistencia entre las fases de un mismo interruptor no debe diferir significativamente (se esperan valores muy cercanos entre sí).
   • No debe haber un aumento sustancial de la resistencia con el tiempo o después de las operaciones de conmutación.
3. Rendimiento General: La resistencia de contacto es un parámetro que contribuye al cumplimiento de requisitos más amplios de rendimiento del interruptor, como la capacidad de aumento de temperatura (que el interruptor no se sobrecaliente a su corriente nominal).

Los valores típicos para contactos de plata (que generalmente se encuentran en el rango de 10 \mu \Omega a 50 \mu \Omega) no son dictados por la norma como un requisito "debe ser X \mu \Omega", sino que son el resultado de:

• El diseño y la tecnología de fabricación del interruptor.
• Las propiedades inherentes de la plata como excelente conductora más no así los contactos de aluminio que difícilmente encontrará en un interruptor. 
• Las expectativas de la industria sobre un buen desempeño del equipo.
• Las guías de mantenimiento y prueba de organizaciones como NETA (International Electrical Testing Association), que sugieren rangos de referencia para la evaluación en campo, pero estas no son normas de diseño.

Por lo tanto, la norma IEC 62271-100 te dirá cómo medir la resistencia de contacto y los criterios generales de cumplimiento (comparativos), pero no encontrarás en ella un valor fijo y universal para la resistencia de contacto de la plata. Es el fabricante quien especifica los valores de resistencia de contacto esperados para sus interruptores, basándose en su diseño y pruebas. Espero haber podido ayudarte con tu requerimiento.

Att. Ing Enrique Díaz 

Valencia - Venezuela

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[Edgardo Rivera]

Estimado Enrique.

Muchas gracias por tus observaciones, para interruptores automáticos me complementas y confirmas los puntos que estudie y mostrando tu experiencia en el tema..

Para los contactores fue la pregunta que me hicieron y no encontré valores ni nada normativo, tampoco de pruebas.

El segundo punto es el que me interesa que me confirmes que no hay nada normativo ni obligación del proveedor de dar datos sobre resistencia de contactos en contactores de media tensión..

Acá en Chile, baja tensión que es mi tema son obligatorias pruebas de tableros e instalaciones a partir del 2021 por cambio del reglamento eléctrico chileno.

Saludos cordiales.

Edgardo Rivera.

[Enrique Diaz]

Sí, la obligación del proveedor (fabricante) de dar información sobre los valores de resistencia de contacto de los interruptores de media tensión está regulada y es una práctica estándar de la industria, aunque no siempre se presenta como un "valor exacto" sino como un rango o un valor de referencia inicial.
La norma clave que respalda esta obligación está en :
* IEC 62271-100 : Esta es la norma fundamental para interruptores de media y alta tensión. Aunque, no establece un valor absoluto fijo para la resistencia de contacto de un material específico (como la plata), sí exige que los fabricantes:
   * Realicen pruebas de tipo y pruebas de rutina en sus interruptores, donde la medición de la resistencia de contacto del circuito principal es una prueba esencial.
   * Aseguren que los interruptores cumplan con los criterios de rendimiento, incluyendo la capacidad de transportar corriente nominal sin un calentamiento excesivo, lo cual está directamente ligado a una baja resistencia de contacto.
   * Proporcionen la documentación técnica necesaria, que incluye las características de diseño y rendimiento del equipo. Implícitamente, esto incluye los valores de resistencia de contacto medidos en fábrica, que sirven como referencia para futuras pruebas y mantenimiento. Las especificaciones técnicas de un interruptor, basadas en esta norma, incluyen típicamente el valor o el rango de resistencia de contacto nominal.
* Especificaciones Técnicas de Adquisición/Contrato: Más allá de la norma IEC, cuando una empresa (como una eléctrica o una gran industria) adquiere interruptores de media tensión, sus especificaciones técnicas de compra suelen exigir explícitamente al proveedor que proporcione los datos detallados de las pruebas de fábrica, incluyendo la resistencia de contacto de cada polo. Estas especificaciones se basan en las normas internacionales (IEC, IEEE) pero son más detalladas para las necesidades específicas del cliente. Los resultados de estas pruebas (incluyendo la resistencia de contacto) a menudo se entregan en un "protocolo de pruebas" o "informe de pruebas de fábrica".
* Manuales de Operación y Mantenimiento: Los fabricantes están obligados a proporcionar manuales completos con sus equipos. Estos manuales contienen información vital para la operación y el mantenimiento seguro y eficiente, y casi siempre incluyen los valores de resistencia de contacto de referencia o los límites aceptables para el equipo en cuestión. Esta información es crucial para que los técnicos de mantenimiento puedan realizar pruebas periódicas y evaluar su estado.

[Edgardo Rivera]

Estimado don Enriuqe, agradezco su aporte y le consultó, en 62271_100 dice explícitamente que proveedor debe dar valor, un colega que la tiene me dijo que hace mención al tipo de pruebas para medir y el tema de que el valor debe permanecer constante y que antes de un uso y después de un uso el valor tiene un 20% de alza permitido. 

Esta norma entrega una tabla con las pruebas y en ella a algunas les asigna un valor y un % de diferencia, otras como la resistencia no muestra valor referencial y da indicaciones de la corriente de prueba.

Ojalá pudiera aclararme este  tema, como indique en baja tensión me manejo con las pruebas más en media tensión no.

Saludos.

Edgardo Rivera

[Enrique Diaz]

Estimado Edgardo, como le indiqué, la norma internacional principal que rige los interruptores de media tensión, y por ende sus contactos, es la serie IEC 62271, específicamente la IEC 62271-100: "High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: Alternating-current circuit-breakers". Esta norma establece los requisitos de diseño, pruebas y rendimiento para los interruptores de potencia de corriente alterna, incluyendo las pruebas de resistencia de contacto.
Aunque la IEC 62271-100 no suele especificar un valor absoluto de resistencia de contacto como un requisito de aprobación único, sí establece la importancia de la medición y la comparación de estos valores. El criterio de aceptación principal es que la resistencia de contacto se mantenga dentro de los límites aceptables establecidos por el fabricante o, en su defecto, que no haya un incremento significativo con respecto a los valores de referencia (por ejemplo, los valores iniciales de fábrica o los de fases adyacentes).
Otras normas y guías relevantes que complementan esto incluyen:
* IEEE Std C37.09: Estándar para pruebas de desempeño de interruptores de corriente alterna de alto voltaje.
* NETA (International Electrical Testing Association) Maintenance Testing Specifications: Estas especificaciones a menudo proporcionan valores de referencia y criterios de aceptación para pruebas de campo, incluyendo la resistencia de contacto, y recomiendan que la diferencia entre fases o con valores anteriores no exceda un cierto porcentaje (comúnmente 5% o 25% dependiendo del equipo).
Los valores típicos suelen estar comprendidos entre 10 \mu \Omega y 100 \mu \Omega.
Es importante destacar que, más allá de un valor absoluto, lo crítico es:
* Consistencia entre fases: La resistencia de contacto entre los tres polos o fases de un mismo interruptor no debería diferir significativamente (a menudo se establece un límite del 5% o 10% de diferencia).
* Estabilidad en el tiempo: Un aumento gradual o repentino de la resistencia de contacto con el tiempo es un indicio de degradación (desgaste, oxidación, calentamiento, etc.) y requiere atención. La NETA recomienda que el valor no exceda el 25% de incremento con respecto al valor de prueba original o los datos de placa del fabricante.
Valores de potencia por polo
La potencia disipada en los contactos del interruptor se calcula utilizando la Ley de Joule:
P = I^2 \ R
Donde:
* P es la potencia disipada en vatios (W)
* I es la corriente nominal que circula por el polo en amperios (A)
* R es la resistencia de contacto en ohmios. 10microohm  y 100 \microohm.

Att. Ing Enrique Díaz
Valencia - Venezuela