Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Análisis de fallos en mecanismos de operación de interruptores de A.T.

El 70% de los fallos en interruptores, se deben a fallos del mecanismo de operación (foto de cabecera) y generalmente son de los siguientes tipos:

a) Fallo estando cerrado

b) No cierra

c) No cierra correctamente

d) No se mantiene cerrado; por ejemplo: por un comando de disparo no intencional.

f) No abre.

g) No abre correctamente.

h) No se mantiene abierto, por ejemplo. Por un comando de cierre no intencional.

El fallo del mecanismo en la posición cerrada, podría repercutir en la no preparación para abrir en caso de requerirse. La carga inadecuada de los resortes podría ser indicada por la banderola al no cambiar de “descargado” a “cargado”, pero podría no haber sido notada.

Los fallos al permanecer cerrado o de no cerrar pueden deberse a problemas o defectos en los bloqueos mecánicos, las bobinas de cierre, el relé antibombeo, los interruptores de la alimentación auxiliar u otros componentes del sistema de control.

Una fuga en el tanque de almacenamiento de aire del sistema neumático, o en el acumulador del sistema hidráulico, puede ocasionar la operación repetitiva del motor y dar como consecuencia el bloqueo del interruptor.

Sistema neumático de operación

El fallo al cerrar correctamente a la velocidad adecuada o el fallo de permanecer cerrado, puede ser debido a baja presión en el sistema aislante y de extinción de arco o en el sistema hidráulico o neumático de control, por resortes débiles, alta fricción en las juntas móviles, operación inadecuada de los bloqueos mecánicos o a una corriente de corto circuito mayor de la que nominalmente puede interrumpir el equipo.

El fallo cuando no abre o en la que permanece abierto, puede deberse a defectos en los bloqueos mecánicos, los amortiguadores, la bobina de disparo, los interruptores de la alimentación auxiliar o a otros componentes del sistema de control.

El fallo de no abrir es causado frecuentemente por una velocidad más baja que la requerida para abrir, causada regularmente por una bajada de presión de operación, resortes débiles o rotos o por un exceso de fricción en las juntas móviles.

El analista, al estilo forense, debe estudiar cuidadosamente los dibujos y diagramas del fabricante, relativos a la operación de cada mecanismo. Teniendo en cuenta siempre, el papel que juega cada parte involucrada. Después de ciertos análisis deberá concluir dando el panorama que mejor soporte el razonamiento de las causas del fallo.

No todos los fallos mecánicos pueden ser atribuidos a fallo del mecanismo; hay algunos que pueden ser causados por atascamiento de los contactos principales o las barras de los contactos.

Los bloqueos son utilizados generalmente para el regreso del resorte, para lo cual también usan amortiguadores para controlar los rebotes. Estos sistemas mecánicos son cuidadosamente equilibrados con límites de desgaste muy estrechos. Algunas veces la vibración extra producida por los recierres a alta velocidad, producen un mayor rebote de los seguros, lo que da como resultado un fallo de bloqueo.

Es importante registrar los tiempos de operación, desde la energización de la bobina hasta que se unen o separan los contactos, durante la operación mecánica sin carga, para verificar el estado del mecanismo.

El compresor, incluyendo desgaste o problemas de válvulas, puede contaminar el aire del sistema y puede suceder que esto no permita la realización completa de los ciclos de trabajo. Una recirculación excesiva del aire, lo puede calentar a tal temperatura que se corra el riesgo de que incendie los vapores del aceite.

Los interruptores de presión, los medidores de presión o las válvulas de seguridad, pueden tener fugas o pueden perder sus ajustes preestablecidos y dar lugar a la operación del mecanismo en un momento en que no se tenga la velocidad adecuada.

Las fugas de aire pueden afectar el sistema (cuando es de tipo neumático) de tal manera que en un momento dado, el interruptor no opere. Así también cuando el sistema es hidráulico y se tienen fugas.

La falta de lubricación o la incorrecta aplicación de lubricante, puede causar una excesiva fricción de los componentes mecánicos incluyendo los bloqueos. El excesivo esfuerzo mecánico causado por la fricción, puede llevar a la ruptura de partes y el fallo del interruptor.

Las partes de los mecanismos se aflojan debido a vibración excesiva o golpes durante la operación. Algunas partes o componentes se dañan debido a ajustes incorrectos o cambios en los ajustes.

FUENTE:

Diagnóstico e Investigación de Fallas en Interruptores de Potencia (Carlos L. Cabrera Rueda Genaro Ruíz Rodríjuez) - CFE- LAPEM

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