Cómo detectar descargas parciales con una cámara acústica
En resumen: una descarga parcial es una descarga eléctrica pequeña que atraviesa solo una parte de la aislación de un equipo de media o alta tensión. No corta el servicio, pero erosiona el material hasta la falla. Cada descarga emite un pulso de ultrasonido: una cámara acústica lo localiza sobre la imagen del equipo, lo mide en decibeles y, en las HIKMICRO AI56 y AI76, identifica de qué tipo es (corona, flotante, superficial o de partículas). Esta nota explica cómo se hace la recorrida con el equipo energizado, qué registrar y qué mostraron tres inspecciones reales.
Por qué una descarga parcial se puede escuchar
Una descarga parcial aparece donde la aislación tiene un defecto: una cavidad, suciedad, humedad, una pieza metálica floja o un borde filoso. En ese punto el campo eléctrico se concentra, supera lo que soporta el aire o el material, y se produce una descarga que no llega a unir los conductores. Como la tensión de red es alterna, el fenómeno se repite en cada ciclo, en la zona de la onda donde el campo es suficiente.
Cada una de esas descargas calienta e ioniza un volumen muy pequeño de aire o de gas en un instante. Esa expansión brusca genera un pulso de presión: un sonido, en su mayor parte ultrasónico. No se escucha, pero una matriz de micrófonos sí lo capta, y como los pulsos están sincronizados con la tensión de red, la cámara puede distinguirlos del ruido de fondo y ubicarlos en la fase de la onda.
Es importante entender qué mide la cámara: localiza el sonido de la descarga, no el defecto en sí. Si querés los fundamentos, los explicamos en Descargas parciales: qué son y por qué anticipan fallas. Acá vamos a lo operativo.
Lo que la cámara no detecta
La descarga interna, la que ocurre dentro de una cavidad en el cuerpo de un cable, un terminal o un empalme, queda amortiguada por el material y no suele detectarse por vía acústica; para esa hacen falta métodos eléctricos o electromagnéticos. Las otras cuatro, que ocurren en el aire o en la superficie, son las que la cámara identifica.
Los cuatro tipos que identifican la AI56 y la AI76
Las HIKMICRO AI56 y AI76 no solo marcan dónde está la descarga: clasifican el tipo y muestran con qué probabilidad lo asignan. Identifican cuatro tipos: corona, flotante, superficial y de partículas. Esa clasificación ordena la respuesta, porque cada tipo tiene una causa probable distinta; la tabla completa, con qué es cada tipo y qué suele indicar, está en Descargas parciales: qué son y por qué anticipan fallas.
El patrón PRPD
Para clasificar, la cámara usa el patrón PRPD (descarga parcial resuelta en fase): un gráfico que ubica cada pulso detectado según el ángulo de fase de la tensión de red en que ocurrió y su intensidad. La cámara detecta la frecuencia de red en forma automática (50 o 60 Hz) y acumula los pulsos de varios ciclos. Cada tipo de descarga deja un patrón característico en ese gráfico, y la AI56 y la AI76 lo comparan con los patrones de referencia para asignar el tipo y un porcentaje de confianza. El operador ve en pantalla el mapa de sonido sobre la imagen, el nivel en dB, el tipo y el patrón PRPD; en el software HIKMICRO Analyzer Acoustic, después, se vuelve a analizar cada captura y se clasifica la gravedad para el informe.
Esto es lo que diferencia una cámara con modo de descargas parciales de una que solo localiza sonido: sin el patrón PRPD, un punto en un aislador puede ser una descarga o un ruido mecánico; con el patrón, se sabe qué es.
Cómo se hace la recorrida con el equipo energizado
La descarga solo existe cuando hay tensión. Por eso la inspección acústica se hace con la instalación en servicio, y esa es su ventaja frente a los ensayos fuera de servicio: no hay que programar un corte ni pedir una consignación. La recorrida tiene una lógica fija:
- Elegí el modo de descargas parciales y la banda de frecuencia. La cámara filtra el ruido audible de la instalación y se queda con la banda ultrasónica. Si hay una fuente de ruido fija (un ventilador, una fuga de aire en un actuador de celda), ajustá la banda hasta que desaparezca del mapa.
- Mantené la distancia de seguridad. La que corresponde al nivel de tensión y a tu procedimiento interno. La cámara trabaja desde 0,3 hasta 150 metros, así que no hace falta acercarse: en las inspecciones reales que mostramos más abajo, las capturas en subestación se hicieron a 3 metros y la de línea aérea a 20.
- Barré cada equipo desde dos ángulos. El ultrasonido rebota en chapas y paredes. Si la mancha se mueve cuando cambiás el ángulo, es un reflejo; si se queda sobre el mismo aislador o terminal, es la fuente.
- Esperá a que el patrón PRPD se estabilice. La clasificación mejora con más ciclos acumulados; una captura apurada puede dar un tipo con baja confianza.
- Capturá la imagen. Con el mapa acústico, el nivel, la distancia, el tipo y el patrón, y agregá una nota de voz o de texto con la identificación del equipo.
Condición que no se negocia
No se mide con lluvia, y después de llover conviene esperar antes de sacar conclusiones. Las condiciones de medición, con el detalle de humedad y ruido, están en Inspección acústica de subestaciones y líneas de media tensión.
Qué registrar en cada hallazgo
Un hallazgo sin registro se pierde en el próximo turno. Lo mínimo que tiene que quedar de cada descarga detectada:
- Imagen con el mapa acústico superpuesto, que la cámara guarda sola.
- Ubicación: subestación o tramo, celda o estructura, fase, componente (aislador, terminal, barra, herraje).
- Tipo de descarga y porcentaje de confianza que muestra la cámara.
- Nivel en dB y distancia de medición. El nivel por sí solo no define la gravedad, pero sirve para comparar el mismo punto entre recorridas, siempre a la misma distancia.
- Fecha, hora y condiciones: humedad relativa, si llovió en los días previos, carga aproximada del equipo.
- Causa probable según el tipo, y gravedad asignada en el software.
Con ese registro, cada hallazgo entra en el flujo de mantenimiento predictivo: priorizar, programar la intervención y volver a inspeccionar después de la reparación. Qué acción corresponde a cada tipo de hallazgo está en Inspección acústica de subestaciones y líneas de media tensión.
Tres inspecciones reales: el nivel no define la gravedad
En inspecciones reales con una HIKMICRO AI76 en subestaciones y líneas aéreas, registramos tres descargas que muestran por qué hay que mirar el tipo y no solo los decibeles:
| Dónde | Nivel | Distancia | Tipo (confianza) | Gravedad |
|---|---|---|---|---|
| Aislador de subestación | 29,2 dB | 3 m | Superficial (98 %) | Moderada |
| Componente de subestación | 15,9 dB | 3 m | Flotante (92 %) | Grave |
| Herraje de línea aérea | 10,3 dB | 20 m | Corona (100 %) | Grave |
La descarga que más sonaba, casi 30 dB en un aislador, resultó moderada: una descarga superficial por contaminación, que se vigila y se resuelve con limpieza o reemplazo programado. Las dos que sonaban menos resultaron graves. La flotante de 16 dB indica una pieza metálica floja, que puede evolucionar rápido; la corona de 10 dB en un herraje, medida a 20 metros, apunta a un borde o un conductor dañado. Lo que define la urgencia es el tipo y su comportamiento entre recorridas, no cuán fuerte suena.
Con qué equipo: HIKMICRO AI56 y AI76
Las dos cámaras de la Serie AI con modo de descargas parciales comparten la clasificación en cuatro tipos, el patrón PRPD, la detección automática de 50/60 Hz, la distancia de 0,3 a 150 metros y el software HIKMICRO Analyzer Acoustic para el informe. La diferencia es la matriz:
| Característica | AI56 | AI76 |
|---|---|---|
| Micrófonos MEMS | 64 | 136 |
| Ancho de banda | Hasta 96 kHz, ajustable | 0–96 kHz, ajustable |
| Tipos de descarga parcial | Corona, flotante, superficial, de partículas | Corona, flotante, superficial, de partículas |
| Fugas de gas | Sí, con estimación de caudal y costo | Sí, con estimación de caudal y costo |
| Peso y autonomía | ≈940 g · ≈3,5 h por batería, 3 baterías | ≈1.200 g · ≈2 h por batería, 3 baterías |
Con más del doble de micrófonos, la AI76 separa mejor fuentes cercanas, por ejemplo dos aisladores de la misma celda; es la que usamos en los casos de arriba. La AI56 es la opción cuando el mismo equipo de mantenimiento también tiene fugas de aire comprimido a cargo y prioriza peso y autonomía. En Cámaras acústicas: qué son, cómo funcionan y para qué sirven está la comparación completa de la serie.
Preguntas frecuentes
¿Por qué se puede detectar con una cámara acústica?
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Cada descarga ioniza y calienta un volumen pequeño de aire en un instante, y esa expansión genera un pulso de ultrasonido. La matriz de micrófonos lo capta, lo localiza sobre la imagen y, como los pulsos siguen la frecuencia de red, los distingue del ruido de fondo.
¿Qué tipos de descarga parcial identifica la cámara?
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Las HIKMICRO AI56 y AI76 identifican cuatro: corona, flotante, superficial y de partículas. La descarga interna, dentro de una cavidad del material aislante, no suele detectarse por vía acústica y requiere métodos eléctricos o electromagnéticos.
¿Qué es el patrón PRPD?
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Es un gráfico que ubica cada pulso de descarga según la fase de la tensión de red en que ocurrió y su intensidad. Cada tipo de descarga deja un patrón característico, y la cámara lo usa para clasificar el tipo con un porcentaje de confianza.
¿Una descarga que suena más fuerte es más grave?
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No necesariamente. En inspecciones reales, una descarga superficial de casi 30 dB resultó moderada, mientras que una flotante de 16 dB y una corona de 10 dB resultaron graves. La gravedad la define el tipo, la causa probable y su evolución entre recorridas.
¿Qué diferencia hay entre la AI56 y la AI76 para descargas parciales?
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Las dos clasifican los cuatro tipos y muestran el patrón PRPD. La AI76 tiene 136 micrófonos contra 64 de la AI56 y separa mejor fuentes cercanas. La AI56 pesa menos y tiene más autonomía por batería.
Encontrá la descarga antes de que sea una falla
Si tenés celdas, tableros, terminales de cable o líneas de media tensión a cargo, la forma más directa de saber qué hay es recorrerlos con la cámara en servicio. Coordinamos una demostración con la AI56 o la AI76 en tu instalación.