GUIA DE MEDICION DE BATERIAS MEGGER.pdf

GUIA PARA PRUEBADE BATERIAS

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GUIA PARA PRUEBA DE BATERIAS 1

CONTENIDO

Porqué son necesarias las baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

Porqué probar los sistemas de baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

Porqué fallan las baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

Tipos de baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2Descripción general del tipo Plomo-Acido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Descripción general del tipo Níquel-Cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

Construcción y nomenclatura de baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

Tipos de falla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Tipos de falla en baterías Plomo-Acido (sumergidas) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3Tipos de falla en baterías Plomo-Acido (VRLA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5Tipos de falla en baterías Níquel-Cadmio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

Pruebas de baterías y prácticas recomendadas por IEEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6Prácticas recomendadas IEEE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6Impedancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8Resistencia de conexión entre celdas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9Tensión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Gravedad específica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10Corrientes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11Temperatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12Prueba de descarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12

Configuraciones de batería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Baterías de terminal simple . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Baterías de terminales múltiples . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Análisis de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Resumen de la tecnología de baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Ubicando fallas a tierra en sistemas de DC sin seccionalizar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Descripción general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Métodos de prueba de corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14Un mejor método de prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .14

Asuntos preguntados frecuentemente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

Descripción general de productos Megger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Equipo de prueba de baterías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16Equipo de localización de fallas a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Ohmetro digital de baja resistencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19Multímetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20Equipo de prueba de resistencia del aislamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20

2 GUIA PARA PRUEBA DE BATERIAS

PORQUE SE NECESITAN BATERIASLas baterías son una fuente de voltaje DC y se usan paraasegurar la operación de equipos eléctricos críticos. Existentantos lugares donde se usan baterías que es casi imposiblelistarlos. Algunas de las aplicaciones de baterías incluyen:

Plantas de generación eléctrica y subestaciones paraprotección y control de seccionadores y relés

Sistemas telefónicos para soportar el servicio de teléfono,especialmente servicios de emergencia

Aplicaciones industriales para protección y control Respaldo de computadoras, especialmente datos e

información financiera Sistemas de información de negocios “Menos críticos”Sin el respaldo de las baterías, los hospitales tendrían quecerrar sus puertas hasta que se restablezca la energía. Aúnmás, existen pacientes conectados a sistemas de soporte devida que requieren energía eléctrica el 100%. Para esospacientes, como se dijo una vez, “fallar no es una opción.”

Mirando a nuestro alrededor podemos ver cuanta electricidadusamos y comprender entonces cuan importantes se hanvuelto las baterías en nuestra vida diaria. Los numerososapagones del 2003 alrededor del mundo muestran cuancríticos se han vuelto los sistemas eléctricos para mantenernuestras necesidades básicas. Las baterías se han usadoextensamente y sin ellas muchos de los servicios que damos orecibimos fallarían causando innumerables problemas.

PORQUE PROBAR LOS SISTEMAS DE BATERIASExisten tres razones principales para probar sistemas debaterías:

Para asegurar que el equipo soportado está respaldadoadecuadamente

Para evitar fallas inesperadas Para avisar/predecir el fin de su vida útilY, existen también tres preguntas básicas que formulan losusuarios de baterías:

Cuál es la capacidad y la condición de la batería ahora? Cuándo se necesitará reemplazarla? Qué se puede hacer para mejorar / extender su vida útil?Las baterías son complejos mecanismos químicos. Tienennumerosos componentes tales como rejillas, material activo,terminales, caja y tapa, etc. — y cualquiera de ellos puedefallar. Como con todos los procesos de fabricación, sinimportar lo bien que se hayan fabricado sus partes, existensiempre fenómenos o comportamientos no fáciles de precediro explicar (incluyendo los procesos químicos).

Una batería puede considerarse como dos materialesmetálicos disímiles separados por un electrolito. De hecho, sepueden poner una moneda de un centavo y una de cincocentavos en la mitad de una toronja y entonces se tiene unabatería. Obviamente, una batería industrial es más sofisticada

que una batería de toronja. No obstante, para que unabatería opere en la manera en que está supuesta a hacerlo,debe mantenerse apropiadamente. Un buen programa demantenimiento de baterías puede evitar, o al menos reducir,los costos y daños a equipos críticos, debido a un apagón dela fuente principal de AC.

Aunque existen muchas aplicaciones para baterías, éstas seinstalan únicamente por dos razones:

Para proteger y soportar equipos críticos durante un apagónde la fuente de AC.

Para evitar pérdidas económicas debidas a la interrupcióndel servicio eléctrico.

Seguidamente discutiremos sobre las fallas, enfocándonos enlos mecanismos y tipos de falla y porqué la prueba deimpedancia trabaja tan bien para encontrar celdas débiles. Lasiguiente sección también contiene una discusión másdetallada acerca de los métodos de prueba y sus pro ycontras.

PORQUE FALLAN LAS BATERIASA fin de entender porqué fallan las baterías es necesarioconocer un poco sobre su composición química. De acuerdoa esto, existen dos clases principales de baterías en uso hoy endía: Plomo-Acido y Níquel-Cadmio. Otras composicionesquímicas pueden también encontrarse, tal como el litio, queprevalece en sistemas de baterías portátiles, pero no todavíaen baterías tipo fijas.

Volta fue quien inventó la primera batería(no-recargable) en1800. Posteriormente, Planté inventó la batería Plomo-Acidoen 1859. En 1881, Faure pegó las primeras placas de Plomo-Acido. Con mejoras realizadas con el paso de las décadas, lasbaterías se han convertido en una fuente de poder derespaldo críticamente importante. Dentro de las mejoras yrefinamientos desarrollados, se incluyen aleaciones mejoradas,diseños de rejillas, nuevos materiales para las cajas y las tapasy también mejoras de los sellos caja-tapa y de los terminales.Discutiblemente, el desarrollo más revolucionario fué el de lasbaterías reguladas por válvula. Estas o otras muchas mejorassimilares en la composición química de las baterías de Níquel-Cadmio han sido desarrollados al paso de los años.

TIPOS DE BATERIASExisten varios tipos principales de tecnología de baterías consubtipos:

Plomo-Acido Sumergidas (húmedas): Plomo-Calcio, Plomo-Antimonio Plomo-Acido reguladas por válvula, VRLA (selladas):

Plomo-Calcio, Plomo-Antimonio-Selenio Lámina de fibra de vidrio absorvente (AGM) Gel

Placa plana Placa tubular


Níquel-Cadmio Sumergidas Selladas Placa bolsillo Placa plana

Descripción general de baterías Plomo-Acido

La reacción química básica en baterías Plomo-Acido en unelectrolito de ácido sulfúrico, donde el sulfato del ácido esparte de la reacción, es:

PbO2 + Pb + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2 + 1/2 O2

El ácido se agota en la descarga y se regenera en la recarga.Se forman hidrógeno y oxígeno durante la descarga y cargaflotante (debido a que la carga flotante está neutralizando laauto-descarga). En baterías sumergidas, estos gases escapany por tanto se debe agregar agua periódicamente. Enbaterías reguladas por válvula, Plomo-Acido (selladas), losgases hidrógeno y oxígeno se recombinan para formar agua.Adicionalmente, en baterías VRLA, el ácido está inmobilizadopor una lámina de fibra de vidrio absorvente (AGM) o en ungel. La lámina es semejante al aislamiento de fibra de vidriousando en las casas. Atrapa el hidrógeno y el oxígenoformado durante la descarga y les permite migrar en forma talque reaccionan nuevamente para formar agua. Es por estoque el tipo VRLA nunca necesita que se agregue agua,comparado con las baterías Plomo-Acido sumergidas(húmedas, ventiladas).

Internamente la batería tiene placas positivas y negativas enforma alternada, separadas por caucho micro-poroso en lassumergidas tipo Plomo-Acido; por láminas de fibra de vidrioabsorvente en las tipo VRLA; por ácido gelatinoso en bateríasgel VRLA o láminas de plástico en la tipo NiCd. Todas lasplacas de polaridad se sueldan entre sí y al terminalapropiado. En el caso de celdas VRLA, se ejerce algunapresión a modo de sánduche entre placa-lámina-placa paramantener un buen contacto entre ellos. Existe además unaválvula de alivio de presión (PRV) con auto-resellado, paraventilar los gases cuando ocurre una sobrepresurización.

Descripción General Níquel-Cadmio

El comportamiento químico en las baterías de Níquel-Cadmioes bastante similar en algunos aspectos al de las de Plomo-Acido con dos metales disímiles y un electrolito. La reacciónbásica en un electrolito de hidróxido de potasio (alcalino) es:

2 NiOOH + Cd +2 H2O Ni(OH)2 + Cd(OH)2

Sin embargo, en las baterías NiCd, el hidróxido de potasio(KOH) no ingresa a la reacción como lo hace el ácido sulfúricoen las baterías Plomo-Acido. La construcción es similar a laPlomo-Acido en que existen placas positivas y negativas enforma alternada sumergidas en un electrolito. Aunque sonraras, pero disponibles, existen baterías Níquel-Cadmioselladas.

CONSTRUCCION Y NOMENCLATURA DE BATERIASAhora que conocemos acerca del comportamiento químico delas baterías, podemos seguir con la construcción de las mismas.Otros conceptos tales como las curvas Tafel, difusión de iones,celdas equivalentes Randles, etc, no serán considerados.

Una batería tiene varios componentes que deben operarapropiadamente: Una caja para contener todas las partes yuna tapa; un electrolito (ácido sulfúrico o solución de hidróxidode potasio), placas positivas y negativas, conexiones superioressoldando todas las placas de polaridad entre sí y terminalesque también van conectados a terminales superiores de lasplacas de polaridad.

Todas las baterías tienen en número una placa negativa másque placas positivas. Esto es debido a que la placa positiva esla placa de trabjo y no existe una placa negativa en la parteexterna de la última placa positiva, el lado exterior completo dela última placa positiva no tendrá un opuesto con quereaccionar y crear electricidad. De hecho, siempre existe unnúmero impar de placas en una batería, por ejemplo, unabatería modelo: 100A33 está compuesta de un total de 33placas, de las cuales 16 son placas positivas y 17 placasnegativas. En este ejemplo también, cada placa positiva estádimensionada a 100 Ah. Multiplicando 16 por 100,encontramos la capacidad nominal para un rango de 8 horas,a saber 1600 Ah. En Europa utilizan un cálculo ligeramentediferente al de las normas de Estados Unidos.

En baterías que tienen altas capacidades, existen normalmentecuatro o seis terminales. Esto es para evitar elsobrecalentamiento de los componentes conductores decoriente de la batería durante alto consumo de corriente odescargas prolongadas. Una batería Plomo-Acido es una seriede placas conectadas a cables de salida superiores que seconectan a los terminales. Si los cables de salida superiores,terminales y conectores entre-celdas no son dimensionadossuficientemente para satisfacer el transporte de electrones enforma segura, entonces puede ocurrir sobrecalentamiento.(pérdidas por calentamiento i2R) y dañar la batería y en el peorde los casos dañar los equipos electrónicos instalados debido alhumo o fuego que podrían producirse.

Para evitar que las placas se toquen entre sí cortocircuitando labatería, existe un separador entre cada placa. La Figura 1 esun diagrama de una batería de cuatro terminales visto desdearriba através de la tapa. Esta no muestra los separadores.

TIPOS DE FALLA

Tipos de falla en baterías Plomo-Acido (sumergidas)

Corrosión de la rejilla o terminal positivo Formación de sedimento (desprendimiento) Corrosión de cables de salida superior Sulfatación de placas Sedimentación (trozos de pasta)

Cada batería tiene varios tipos de fallas, algunos de los cualesson más frecuentes que otros. En baterías Plomo-Acidosumergidas, los tipos de falla comunes son los listadosanteriormente. Algunos de estos se manifiestan por símismos con eventos tales como la formación de sedimentosdebido a un excesivo número de ciclos de operaciónrepetitivos. Otros ocurren naturalmente tales como elcrecimiento de la rejilla positiva (oxidación). Solo es cuestiónde tiempo antes de que falle una batería. El mantenimiento ylas condiciones ambientales pueden incrementar o disminuír elriesgo de falla prematura de la batería.

La falla más frecuente en baterías de Plomo-Acidosumergidas, es la corrosión de rejilla o terminal positivo. Estasrejillas son aleaciones de plomo (plomo-calcio, plomo-antimonio, plomo-antimonio-selenio), que se convierten aóxido de plomo con el tiempo. Puesto que el óxido de plomoes un cristal más grande que la aleación de metal de plomo,la placa crece. La tasa de crecimiento ha sido biencaracterizada y se toma en cuenta cuando se diseñan lasbaterías. En muchas hojas de datos de baterías, existe unaespecificación para holgura o espacio disponible en el fondode la caja que permita el crecimiento de la placa de acuerdocon su vida útil nominal, por ejemplo durante 20 años.

Al final de la vida útil diseñada, las placas habrán crecido losuficiente para expulsar la parte superior fuera de la batería.Pero, un excesivo número de ciclos operación, temperatura ysobrecarga, pueden además incrementar la velocidad de


corrosión de la rejilla positiva. La impedancia de la batería seincrementará con el tiempo y correspondientemente elincremento de la resistencia eléctrica de las rejillas paratransportar la corriente. La impedancia se incrementaráademás conforme disminuya la capacidad, según se indica enel gráfico de la Figura 2.

La formación de sedimentos (desprendimiento) es una funcióndel número de ciclos de operación que soporta una batería.Esto se ve más a menudo en baterías de UPS pero se puedever también en otras. Al desprenderse trozos del materialactivo de las placas, estos se convirten en sulfato de plomode color blanco. La formación de sedimentos es la segundarazón por la cual los fabricantes de baterías dejan un espacioen el fondo de las cajas, para permitir la acumulación de unacierta cantidad de sedimento antes de que estos puedanformar un corto a través de la base de las placas, haciendopor tanto inservible a la batería. Como consecuencia, latensión flotante caerá y la magnitud de la caída de tensióndependerá de la magnitud del corto. El desprendimiento yformación de sedimentos en cantidades razonables, es unproceso normal de este tipo de baterías.

Algunos diseños de baterías incluyen placas envueltas enforma tal que el sedimento se sostiene contra la placa y no sepermite que caiga al fondo. Por lo tanto, el sedimiento no seforma en baterías con diseños de placas envueltas. Laaplicación más común de placas envueltas es en baterías paraUPS.

Figura 1: Diagrama de Constucción de la Batería

Pos post 2

Neg post 2

Neg post 1 Pos post 1

Neg “top lead”Pos “top lead”

Placa #1 (neg))

Placa#15 ( neg )

Cell #1Cell #2

Conexion entre celdas 4





La corrosión de los cables de salida superiores, que es laconexión entre las placas y los terminales, es una falla difícilde detectar aún con una inspección visual, puesto que ocurrecerca de la parte superior de la batería que está cubierta porla tapa. La batería fallará seguramente debido a la altacorriente de consumo que se produce cuando se desconectala alimentación principal de AC. El calor desarrollado durantela descarga probablemente fundirá la rajadura abierta yentonces sacará de línea todo el banco de baterías, resultandoen una falla catastrófica.

La sulfatación de placa es uno de los tipos de falla más fácilde encontrar por medio de la impedancia. Una inspecciónvisual completa puede encontrar algunas veces indicios desulfatación de placa. La sulfatación es el proceso de convertirmaterial activo de placa en sulfato de plomo, blanco einactivo. Puesto que la impedancia encuentra muy bien fallasde rutas eléctricas, la sulfatación es uno de los problemas deruta eléctrica que se encuentra fácilmente.

Finalmente, la sulfatación se debe a los ajustes bajos detensión del cargador o recarga incompleta después de unapagón. Los sulfatos se forman cuando la tensión no seajusta lo suficientemente alta.

Tipos de falla en baterías Plomo-Acido (VRLA)

Secado (pérdida de compresión) Sulfatación de placa (explicado anteriormente) Corto-circuitos suaves y severos Fuga en terminales Embalamiento térmico Corrosión de placa positiva (ver arriba)El secado es un fenómeno que ocurre debido a excesivo calor(falta de una ventilación apropiada); sobrecarga, que puedecausar elevadas temperaturas internas; altas temperaturas enambientes cerrados, etc. A elevadas temperaturas internas,las celdas selladas ventilarán a través del PRV. Cuando se haventilado suficientemente el electrolito, la lámina de fibra devidrio ya no está más en contacto con las placas,incrementando así la impedancia interna y reduciendo lacapacidad de la batería. En algunos casos, el PRV se puedesacar y agregar agua destilada (pero solamente en el escenario

del peor de los casos y por parte de una empresa de servicioautorizada puesto que sacar el PRV puede anular la garantía).Este tipo de falla es detectado fácilmente midiendo laImpedancia de las baterías y es también uno de los tipos defalla más comunes de baterías VRLA.

Los cortos-circutos suaves (dendritas) y severos se presentanpor diversas razones. Los severos son provocados típicamentepor trozos de pasta empujando a través de la lámina ypuenteando hacia la placa adyacente (polaridad opuesta). Loscortos suaves en cambio, son provocados por descargasprofundas. Cuando la gravedad específica del ácido caedemasiado bajo, el plomo se disolverá en él. Puesto que ellíquido (y el plomo disuelto) están inmovilizados por la láminade fibra de vidrio, cuando se recarga la batería, el plomo salede la solución formando roscas de metal delgado de plomo,conocidas como dendritas dentro de la lámina. En algunoscasos, las dendritas de plomo puentean a través de la láminaa la otra placa. La tensión de flotación puede caerligeramente pero la mediciín de la Impedancia puedeencontrar fácilmente este tipo de falla que se manifiesta comouna disminución de la impedancia, al contrario del incrementotípico por el secado. Ver Figura 2, Celda anormal.

El embalamiento térmico ocurre cuando los componentesinternos de una batería se funden en una reacción auto-sostenida. Normalmente este fenómeno se puede predecircon anticipación de cuatro meses o en corto tiempo como dossemanas (es precisamente una de las razones porqué Meggerrecomienda la prueba de Impedancia para baterías VRLA cadacuatro meses versus el periodo normal de seis meses). Laimpedancia se incrementará antes del embalamiento térmicosegún lo hace la coriente de flotación. El embalamientotérmico es relativamente fácil de evitar, simplemente usandocargadores compensados por temperatura y ventilandoapropiadamente el cuarto/gabinete de baterías. Loscargadores compensados por temperatura reducen lacorriente de carga según se incrementa la temperatura.Recuerde que el calentamiento es una función del cuadradode la corriente. Aún cuando el embalamiento térmico puedaevitarse con cargadores compensados por temperatura, lacausa fundamental todavía está presente.

Tipos de falla en baterías Níquel-Cadmio

Las baterías Níquel-Cadmio lucen más robustas que las Plomo-Acido. Son más costosas al adquirirlas pero el costo deoperación es similar a las Plomo-Acido, especialmente si seincluyen los costos de mantenimiento en la ecuación de costo.Además, los riesgos de falla catastrófica sonconsiderablemente menores que en las baterías VRLA.

Los tipos de falla de baterías NiCd son menos que en bateríasPlomo-Acido. Algunos de los más importantes son:

Pérdida gradual de capacidad Carbonización Efectos de flotación Operación cíclica Formacióm de hierro de las placas positivas

Figura 2: Cambios en impedancia como resultado de la capacidadde la batería


La pérdida gradual de capacidad ocurre debido al procesonormal de envejecimiento. Es irreversible pero no catastrófico,no como el crecimiento de rejilla en las Plomo-Acido.

La carbonización es gradual y reversible. La carbonización escausada por la absorción de dióxido de carbón del aire dentrodel electrolito de hidróxido de potasio por lo que es unproceso gradual. Sin un mantenimiento apropiado, lacarbonización puede provocar que no se soporte la carga, locual puede ser catastrófico para el equipo soportado. Sepuede revertir cambiando el electrolito.

Los efectos de flotación son la pérdida gradual de capacidaddebido a largos periodos en flotación sin operación cíclica.Esto puede causar además una falla catastrófica en la cargasoportada. Sin embargo, a través de mantenimiento derutina, esto se puede evitar se detecta fácilmente por laprueba de Impedancia. Los Efectos de Flotación sonreversibles operando extensamente en forma cíclica la bateríauna o dos veces.

Las baterías Níquel-Cadmio, con sus placas gruesas, no sonmuy adecuadas para aplicaciones cíclicas. Las baterías decorta duración generalmente tienen placas delgadas para unadescarga más rápida debido a un área de superficie mayor.Las placas más delgadas significan más placas para un tamañode caja y capacidad dados, y más área de superficie. Lasplacas gruesas (en el mismo tamaño de caja) tienen menosárea de superficie.

La formación de hierro es provocado por las placas corroídas yes irreversible.

PRUEBAS DE BATERIAS Y PRACTICASRECOMENDADAS POR IEEEExiste un sin número de opciones de prueba de baterías quevan desde no probarlas por completo hasta realizar pruebasanuales de carga, y todo lo que se pueda hacer dentro deestos dos extremos. Cómo se puede conocer cuál es el mejoresquema de pruebas? Existen varias consideraciones quedeben evaluarse para determinar el mejor esquema de pruebay tienen que considerar el costo versus el riesgo.

Obviamente, no probarlas por completo es aparentemente lamenos costosa si se consideran únicamente los costos demantenimiento pero los riesgos son mayores y por lo tanto loscostos finales suelen ser extremadamente altos. Costo yRiesgo son las variables que se deben considerar durante losanálisis y también los riesgos asociados con el equipo que estásiendo soportado por las baterías. Obviamente, el mejoresquema de prueba es el que balancea los costos demantenimiento, con los riesgos de perder la baterías y portanto el equipo soportado por estas. Por ejemplo, en unaSubestaciones de Transmisión de energía, existen más de $10millones de dólares por hora circulando a través de ella. Cuáles el costo de no dar mantenimiento a los sistemas o bancosde baterías en esa Subestacion? Consecuentemente, el costode un banco de baterías, unos $3000 dólares, resulta ser

bastante insignificante comparado con los millones de dolaresen pérdidas de facturación por salida de servicio de lasubestación. Para cada empresa y situación particular deben serevaluados individualmente los costo-riesgo del mantenimientode baterías y la operación del Sistema.

La siguiente es una guía a los métodos de prueba que puedenayudar a determinar el mejor esquema de pruebas. Esta secciónestá diseñada para estar en concordancia con las prácticasrecomendadas por la IEEE y para ayudar a entender porqué seejecutan varias pruebas y como interpretar los resultados.

Aunque una batería es considerada únicamente una fuente detensión de DC, es mucho más que eso. De la discusión previa,es obvio que las baterías son mucho más complejas que unafuente de tensión. Existen demasiados parámetros envueltos yque deben ser probados para verificar la condición de unabatería. El Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)es el responsable de promulgar prácticas de prueba de baterías.Estas prácticas son únicamente recomendaciones a seguir porparte de los fabricantes de baterías en el evento de un reclamode garantía. Tiene por tanto bastante sentido común seguirlas,a fin de obtener lo máximo de sus activos en baterías.

Prácticas IEEE recomendadas

IEEE ha dividido la prueba de baterías estacionarias dentro detres grupos:

IEEE 450 para Plomo-Acido sumergidas IEEE 1188 para Plomo-Acido selladas IEEE 1106 para Níquel-CadmioLa norma IEEE 450-2002, “IEEE Recommended Practice forMaintenance, Testing and Replacement of Vented Lead-acidBatteries for Stationary Applications” describe la frecuencia ytipo de mediciones que son necesarias tomar, para validar lacondición de la batería. La frecuencia de las pruebas va desdemensualmente a anualmente. Algunas de las pruebasmensuales incluyen la medición de la tensión del conjunto,inspección de la apariencia, medición de temperatura ambiente,corriente de flotación, etc.

Las pruebas cada cuatro meses incluyen gravedad específica,tensión y temperatura de celda (>=10% de las celdas).

Las pruebas anuales se ejecutan en todo el sistema o banco debaterías. Adicionalmente deberá medirse la resistencia a tierradel bastidor de la batería y la resistencia de conexión entreceldas. Dependiendo de los resultados obtenidos y del trabajoal que está sometido un banco de baterías, puede ser necesarioejecutar pruebas adicionales entre los períodos de pruebadescritos anteriormente para completar el historial de operacióncíclica.


IEEE 1188-1996, “IEEE Recommended Practice forMaintenance, Testing and Replacement of Valve-RegulatedLead-Acid Batteries for Stationary Applications” define laspruebas y frecuencia recomendadas para baterías VRLA.Estas baterías VRLA han sido clasificadas como deimportancia crítica durante su instalación. La frecuencia ytipo de pruebas varía en base de la importancia de la batería.

IEEE 1106-1995, “IEEE Recommended Practice forInstallation, Maintenance, Testing and Replacement of VentedNickel-Cadmium Batteries for Stationary Applications” parabaterías Niquel-Cadmio tiene similares prácticasrecomendadas que la norma IEEE 450.

La siguiente Matriz de Pruebas Baterías recomendadas por laIEEE, puede servir como una guía para el personal técnico ycomo ayuda para simplificar las prácticas recomendadas.

Matriz de Prueba de Baterías – Practicas IEEE Recomendadas

Digital

INSTRUMENTO TIPO BITE3 BITE2P BITE2 DLRO DLRO10/10X DCM24R DCM2000P BMM80 M5091 BGFT BGL Hidrómetro Visual

Impedancia

Micro-Ohmmetro

Corriente flotación/rizo

Resistencia aislamiento

Multimetro

Localizadores falla tierra

Misceláneos

PARAMETROS

Tensión cadena

Visual

Tensión cada celda

Coriente y tensión

salida cargador

Corrosión en terminales

Temperatura ambiente

Tensión y temperatura

celdas piloto

Corriente flotación

Chequeo de puesta tierra

no intencional de batería

Gravedad específica y

temperatura cada celda

Conexión entre celdas

Resistencia

Integridad estructural

bastidor o gabinete

Prueba óhmica interna

Temperatura terminal

negativo

Tensión en cada

celda/unidad

Corriente y tensión

rizo de CA


La siguiente es una descripción de cada prueba:

Impedancia

Impedancia, una prueba óhmica interna, es medición deresistencia en términos AC. Aplicada a bancos de batería DC,la impedancia medida muestra la condición de las baterías sindañarlas o someterlas a esfuerzos de ninguna clase. Puestoque se está probando la condición de todo el camino eléctricoende un banco de baterías, desde una batería terminal a otraplaca terminal, la prueba de Impedancia puede encontrardebilidades en celdas y uniones entre celdas en forma fácil y confiable.

Básicamente, la impedancia se determina aplicando una señalde corriente alterna, midiendo la caída de tensión AC a travésde la celda o conectores entre celdas y calculando laimpedancia usando la Ley de Ohm. En la práctica, nosolamente se mide la caída de tensión de AC sino también lacorriente alterna. La corriente alterna se mide debido a otrascorrientes de AC en una batería que son aditivas(substractivas). Otras corrientes AC presentes provienen delsistema cargador de baterías. (Ver Battery Testing Methods.)La prueba se ejecuta aplicando una señal de prueba de AC alas placas terminales. Luego se mide la corriente total de ACen el sistema y la caída de tensión de cada unidad en lacadena o banco, midiendo cada batería y conector entrebaterías o celdas consecutivamente hasta que se mida todo elsistema completo. La impedancia de cada batería se calcula,se muestra y se almacena así como también los otrosparámetros.

Según envejecen las celdas, la impedancia interna seincrementará tal como se muestra en la Figura 2. Midiendo laimpedancia, puede determinarse la condición de cada bateríadentro del banco y establecer la tendencia lo que ayudará adeterminar cuando reemplazar una batería en particular otodo el banco y consecuente definir los requerimientospresupuestarios.

La prueba de impedancia es una medición verdadera decuatro hilos, tipo Kelvin, que proporciona una excelenteconfiabilidad de datos en los cuales basar decisiones correctascon respecto a mantenimiento y reemplazo debaterías. La medición de la impedancia es capazde encontrar celdas débiles en forma tal que sepueda planificar y ejecutar mantenimientosadicionales no programados. Después de todo,la batería es bien que está soportando una cargacrítica y el flujo de ingresos. Si una celda simplese abre, entonces la cadena completa sale deservicio y no se soporta más la carga. Por lotanto, es importante encontrar celdas débilesantes de que causen una falla mayor.

El gráfico en la Figura 3, muestra como afecta en el valor de laImpedancia la disminución en el valor de la capacidad. Existeuna estrecha correlación entre la impedancia y la capacidad enforma tal que celdas débiles son fácil y confiablementeidentificadas con suficiente antelación como para tomaracciones correctivas. El gráfico muestra los datos deimpedancia reorganizados en orden ascendente con la tensiónfinal de prueba de carga correspondiente de cada celda. (Laimpedancia en miliohmios coincidentemente es la mismaescala de la tensión, 0 a 2.5). El gráfico impedanciaascendente/tensión descendente, agrupa e identificafácilmente las celdas débiles en el lado derecho del mismo.

Teoría de Impedancia

Una batería no es simplemente una resistencia. Existe ademásun componente capacitivo. Después de todo, una batería esun condensador, un aparato de almacenamiento, y lasresistencias no pueden almacenar electricidad. La Figura 4muestra un circuito eléctrico, conocido como RandlesEquivalent Circuit, que describe una batería en términossimples. Se podría desear que el término capacitivo no seanecesario y que la resistencia sea la única parte que necesitamedirse pero no es así.

La impedancia mide la resistencia de DC (componente real enimpedancia) y la reactancia (componente imaginaria enimpedancia). Unicamente midiendo ambos componentes, sepuede empezar a entender el término capacitivo. Otravariable a ser considerada dentro de la medición de laImpedancia es frecuencia. Esto también se lo hace puesto queMegger considera una frecuencia fija, a saber 50 o 60 Hzdependiendo de la geografía y la frecuencia nominal delsistema. Esta variable, 2πω, se vuelve constante y por lotanto, la frecuencia no afecta el resultado final en ningunamanera. Las únicas partes que afectan el resultado final sonlas partes que varían dentro de la batería, es decir, resistenciay capacitancia, que representan el cuadro completo decapacidad/condición.

Figura 3: Impedancia ascendente con correspondiente voltaje final


En el diagrama mostrado en la Figura 4, Rm es la resistenciametálica, Re es la resistencia del electrolito, Rct es laresistencia de transferencia de carga, Wi es la impedanciaWarburg y Cdl es la capacitancia de la capa doble. Rmincluye todos los componentes metálicos, de terminal aterminal, es decir, terminal, cable superior de salida y rejillas yen cierto grado, la pasta. Re es la resistencia del electrolitoque no varía tanto en una base de volumen. Pero, a nivelmicroscópico en los poros de la pasta, puede ser significante.Rct es la resistencia del intercambio de iones del ácido a lapasta. Si la pasta está sulfatada, entonces el Rct seincrementa, o si tal porción de la pasta no estámecánicamente (eléctricamente) acoplada a la rejilla demanera que los electrones no pueden circular fuera de lacelda. La impedancia Warburg es esencialmente insignificantey es una función de la gravedad específica. Cdl esprobablemente lo que tiene la contribución más importante ala capacidad de la batería. Por lo anterior si medimosúnicamente la resistencia DC, la capacitancia que es una parteimportante de la celda sería ignorada. La impedancia midetanto la resistencia de DC y la capacitancia.

Una batería es compleja y tiene más de un procesoelectroquímico ocurriendo en cualquier momento dado comopuede ser difusión de iones, transferencia de carga, etc. Lacapacidad (condensador) disminuye durante una descargadebido a la conversión de material activo y agotamiento delácido. Además, según se sulfatan las placas, la resistencia dela transferencia de carga se incrementa ya que el sulfato esmenos conductor que el material activo. (ver discusión acercade las diferencias entre el espesor de las placas en baterías degran duración versus baterías de corta duración.)

Resistencia de conexión entre celdas

La resistencia de conexión entre celdas es la otra mitad de labatería. Una batería está compuesta de celdas conectadas enun camino en serie. Si falla cualquiera de los componentes, laconexión de la serie se interrrumpe y falla. Muchas veces fallanlas baterías, no debido a celdas débiles sino debido aconexiones entre celdas débiles, especialmente en losterminales de los cables de salida que pueden deformarse.Generalmente, los herrajes se deben ajustar al extremo inferiorde la escala de torque que es recomendada por el fabricante dela batería. Pero las herramientas de torque son un mediomecánico para obtener una baja resistencia eléctrica y esrealmente mejor ejecutar una prueba eléctrica usando uninstrumento apropiado. Lo que se desea es una resistenciaeléctrica baja. Esta prueba se debe ejecutar antes de poner enservicio la batería. Son necesarias las apropiadas conexionesentre celdas para asegurar que se cumplan las tasas dedescarga. El instrumento a elegir es el DLRO® o Medidor deBajas Resistencias, que puede verificar fácilmente que todas lasconexiones se han hecho apropiadamente. Esto ayuda aencontrar problemas incipientes antes de que se ponga enservicio la batería, evitando causas posibles de falla o daño alequipo soportado.

Midiendo la resistencia de conexión entre baterías, se consigue:

Comprobar su presencia y el valor de la resistencia deconexión

Encuentrar posibles errores importantes con los cablessuperiores de salida de la celda

Siguiendo las IEEE Recommended Practices, se puede validar laresistencia de conexión entre celdas. Estas prácticasrecomendadas especifican que la variación de la resistencia deconexión entre celdas sea menor del diez por ciento. Esto setraduce como dentro del rango de 7 micro-ohmios a 70-micro-ohmios. Este método ayuda a encontrar problemas como unaarandela pegada entre el terminal y el conector entre celdas locual no sería posible aplicando unicamente torque mecánico.Las recomendaciones especifican también que el diez por cientode las conexiones entre celdas debe medirse cada cuatro mesesy todos los conexiones entre celdas anualmente.

En baterías de múltiples terminales, es posible encontrar conmás frecuencia estos problemas que en baterías con un cablede salida superior. (ver el diagrama de batería de múltiplesterminales en la Figura 1). En celdas de múltiples terminales, sedeben medir ambas conexiones en un sentido y luego medirdiagonalmente para chequear balance en la celda y conexiones.Midiendo únicamente en línea recta no se pruebaadecuadamente la conexión entre celdas y no ayuda aencotnrar defectos mayores de cables de salida superiores. Estoes debido a los circuitos paralelos para la corriente.

El gráfico de la Figura 5 muestran los datos obtenidos de unabatería real para telefonía (CO) de 24 celdas. El pico en elconector #12 (celda 12 a 13) es un cable de conexión entrefilas. El conector #3 estuvo fuera de especificación y se

Figura 4: Circuito equivalente Randles

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

mic

ro-o

hm

s

Figura 5: Graphico de barra de la resistencia de la conectión del celadas


determinó que uno de los dos pernos no tuvo el torqueapropiado. Se reaplicó torque y se volvió a probar.Fianlmente el valor estuvo dentro del diez porciento delpromedio de la cadena después de reaplicar torque.

Las placas negativas (placas numeradas impares #1 hasta 15)están conectadas todas a través del cable de salida superiornegativo que está conectado a ambos terminales negativos.Las placas positivas (numeradas pares) están conectadas entresí a través del cable se salida superior positivo que estáconectado a ambos terminales positivos. Existen dosconectores entre celdas entre el terminal negativo 1 y elterminal positivo 1 y entre el terminal negativo 2 y el terminalpositivo 2.

Mientras mayor sea el consumo de corriente, más crítico en eldimensionamiento apropiado de los componentes queconducen corriente internamente y externamente de la celda.Las baterías UPS se diseñan usualmente para una alta tasa dedescarga que dura típicamente únicamente 15-20 minutos.Sin embargo, una batería de telecomunicaciones CO puedetener únicamente un consumo de 500 Amperios pero sepuede descargar hasta en ocho horas. Entonces, cualquiercombinación puede tener efectos desastrosos debido a celdasy conectores entre celdas inapropiadamente dimensionados ymantenidos.

Pruebas y rutas eléctricas

A fin de probar adecuadamente una celda de múltiplesterminales, se debe entender su construción. En base aldiagrama de la Figura 1, puede verse que existen dos rutasparalelas para que circule la corriente de prueba. Si los cablesde prueba están ubicados en el terminal negativo 1 y terminalpositivo 1, las dos rutas paralelas son: 1.) Directamente delterminal negativo 1 al terminal positivo 1 a través de susconectores entre celdas y 2.) Terminal negativo 1 baja hacia elcable de salida superior, sube hasta el terminal negativo 2 y através de los conectores entre celdas a terminal positivo 2,baja al cable de salida superior positivo y retorna al terminalpositivo 1. Las dos rutas son circuitos paralelo y por lo tantoindistinguibles. Si un perno está flojo, no hay ningunamanera de determinarlo puesto que la corriente de pruebacirculará por la ruta de menor resistencia. El mejor métodode medir la resistencia de conexión entre celdas es medirdiagonalmente del terminal negativo 1 al terminal positivo 2 yde nuevo del terminal negativo 2 al terminal positivo 1.Comparar las dos lecturas para una mayor confianza.Reconociendo que las mediciones diagonales son todavíaparalelas pero la comparación se vuelve más interesantedebido a la influencia incrementada de cable superior yherrajes sueltos. Las mediciones diagonales no permiten unaconexión directa de terminal a terminal. En el caso de celdasde seis terminales, midir diagonalmente a través del terminalmás lejano en ambas direcciones.

Voltaje

El voltaje o tensión flotante ha sido tradicionalmente elsoporte principal de cualquier procedimiento de prueba. Quées el voltaje?. Voltaje es la diferencia de potencial, hablandoeléctricamente, entre el plomo y el óxido de plomo en lasplacas o entre el níquel y el cadmio. El cargador es elelemento que los mantiene cargados. La suma de todas lastensiones de celda debe ser igual al ajuste del cargador(excepto por las pérdidas en los cables). Esto implica que esatensión meramente indica el estado de carga (SOC) de lasceldas. No existe indicación del buen estado (SOH) de lasceldas. Una tensión normal de celda no indica nada, exceptoque la celda está totalmente cargada. Una tensión anormalde celda, sin embargo, indica algo acerca de la condición dela misma. Una tensión baja de celda puede indicar una celdaen corto pero únicamente cuando la tensión cae finalmente acerca de 2.03. Si una celda tien un voltaje bajo, entonces lasotras celdas deben estar más altas en tensión debido al ajustedel cargador. Recuerde que la suma de todas las tensionesde celda deben ser igual al ajuste del cargador. Estas bateríasque tienen una tensión mayor, están neutralizando la bateríacon tensión baja y, hablando en forma general, las celdas másaltas están en mejor condición debido a que pueden tolerarla tensión más alta. Pero estas celdas están siendosobrecargadas lo cual las sobre calienta y acelera la corrosiónde rejilla y pérdida de agua.

Pensemos por un momento que la tensión de la celda nollega todavía de 2.03V, sino que está en 2.13 V. Una tensiónde 2.13 V no es lo suficientemente baja para señalar unapreocupación pero es degradante. La batería podría ser o nocapaz de soportar la carga durante un apagón. La prueba dela Impedancia es capaz de encontrar esa celda débil másrápido que la tensión. En este caso, la impedancia de labatería disminuirá puesto que es un cortocircuito inminente.

Un ejemplo similar se puede encontrar en VRLA cuando seproduce secado o pérdida de compresión. Unicamentemidiendo la tensión no se encontrará esta condición hastaque haya avanzado bastante, acortado la vida útil de labatería, y sea demasiado tarde. La prueba de impedanciaencuentra esta condición más temprano en forma tal que sepueden tomar acciones correctivas.

Por lo anterion no confundir los términos de bateríatotalmente cargada con capacidad plena.

Gravedad Específica

La gravedad específica es la medida del sulfato en el ácido deuna batería Plomo-Acido. Es además la medida del electrolitohidróxido de potasio en baterías Níquel-Cadmio pero como elelectrolito hidróxido de potasio no se usa en la reacciónquímica, no es necesario medirlo periódicamente.

La gravedad específica tradicionalmente no ha proporcionadomucha información en la determinación de la falla inminentede la batería. De hecho, cambia muy poco después de los 3


a 6 meses iniciales de la vida de la batería. Este cambio inicialse debe a la culminación del proceso de formación, queconvierte el material de pasta inactivo en material activo por lareacción con ácido sulfúrico. Una baja gravedad específicapuede significar que la tensión del cargador está ajustadademasiado baja, provocando que ocurra la sulfatación deplaca.

En una batería Plomo-Acido, el sulfato es un sistema cerradoen el cual el sulfato debe estar ya sea en las placas o en elácido. Si la batería está completamente cargada, entonces elsulfato debe estar en el ácido. Si la batería está descargada,el sulfato está en las placas. El resultado final es que lagravedad específica es un espejo de la tensión y por lo tantodel estado de carga. Las lecturas de gravedad específicadeben tomarse cuando las cosas están algo mal en la bateríapara obtener tanta información de la misma como sea posible.

Las diferentes aplicaciones de las batería se relacionan con lageografía del lugar a instalarse, temperatura, gravedadespecífica, etc. Seguidamente se describen estas variablesrelacionando gravedad específica, por ciento de ácido ygeografía.

Corrientes Corriente de flotación

Otra componente del triángulo en la Ley de Ohm es lacorriente. La tensión del cargador se usa para mantener unabatería cargada pero la tensión es realmente el vehículo parallevar corriente a la batería (o sacar durante la descarga). Es lacorriente la que convierte el sulfato de plomo en materialactivo en las rejillas.

Existen dos tipos de corriente de DC en una batería:Corriente de recarga que es la corriente aplicada para recargaruna batería después de una descarga y corriente de flotaciónque es la corriente usada para mantener una batería enestado totalmente cargada. Si existe una diferencia entre elajuste del cargador y la tensión de la batería, esa diferenciaprovocará la circulación de una corriente. Cuando la bateríaestá completamente cargada1, la única corriente circulando esla corriente de flotación que neutraliza la auto-descarga de labatería (<1% por semana). Puesto que el diferencial detensión entre el cargador y la batería es pequeño, la corrientede flotación es pequeña. Cuando existe una gran diferencia

de tensión, tal como ocurre después de una descarga, lacorriente es alta y está limitada por el cargador hasta que ladiferencia de tensión disminuya. Cuando la corriente está enla parte plana de la curva del siguiente gráfico, esto sedenomina límite de corriente. Cuando la diferencia depotencial disminuye, la corriente de carga se reduce como lomuestra la curva descendiente de la corriente de carga en laFigura 6. El voltaje de carga es el voltaje de la batería, no delajuste del cargador que es porque se está incrementando.

La corriente de flotación variá con el tamaño de la batería.Mientras más grande la misma, tomará más corriente deflotación para mantenerla totalmente cargada. La corrientede flotación se puede incrementar por un par de razones:Fallas a tierra en los sistemas de baterías flotantes y fallasinternas de la batería. Las fallas a tierra se discuten másadelante. Conforme aumenta la impedancia interna de unabatería, se requiere una mayor corriente para pasar a travésde esa mayor impedancia. El incremento de la corriente deflotación puede ser un indicador de fallas en la batería. Enlugar de medir la corriente de flotación, muchas de lasmismas condiciones se encuentran con la prueba deimpedancia.

En baterías VRLA, la corriente de flotación2,3 parece ser unindicador de problemas en la batería, a saber embalamientotérmico. El embalamiento térmico es el resultado de unproblema en la batería, no la causa. Algunas de las causasque pueden conducir al embalamiento térmico son celdascortocircuitadas, fallas a tierra, secado, carga excesiva einsuficiente liberación de calor. Este proceso puede ocurrircualquier momento entre dos semanas y cuatro meses unavez que la corriente de flotación empieza su incremento.Midiendo la corriente de flotación puede ser posible evitarfallas catastróficas de la batería y daño a equipo conectado ycercano. La prueba de impedancia encontrará muchos deestos mismos problemas.

Gravidad Específica Por Ciento de ácido Aplicación1.170 25 Tropical inmóvil1.215 30 uniforme inmóvil1.250 35 UPS/tasa alta1.280 38 Automotor1.300 40 VRLA inmóvil1.320 42 Energía motiva1.400 50 Torpedo

1 Cole, Bruce, et al., Operational Characteristics of VRLA Batteries Configuredin Parallel Strings, GNB Technologies

2 Brown, AJ, An Innovative Digital Flat Current Measurement Technique -Part Two, Proceedings of BattConn® 2000

3 Boisvert, Eric, Using Float Charging Current Measurements to PreventThermal Runaway on VRLA Batteries, Multitel

Figura 6: Carza Característica, Voltage Constante, Corrienta Constante

Gravedades specificas y sus aplcaciones


Corriente de rizo o Ripple

Las baterías por ser aparatos DC deberían prefieren alimentarsede fuentes DC. La función del cargador de baterías es convertirel voltaje AC en voltaje DC pero ningún cargador es 100%eficiente. Frecuentemente, se agregan filtros a los cargadorespara remover la componente AC de la salida DC. Lacomponente AC presente en la componente DC se conocecomo corriente de rizo o corriente de Ripple. Los fabricantes debaterías han establecido que más de alrededor de 5 A rms deRipple por cada 100 Ah de capacidad de la batería puedeproducir una falla prematura de la misma debido acalentamiento interno. La tensión o voltaje de Ripple no es unapreocupante puesto que es el efecto del calentamiento de lacorriente de Ripple el que daña las baterías. Un valor de 5% decorriente de Ripple es un estimado aproximado y dependeademás de la temperatura ambiente. La corriente de Ripple sepuede incrementar lentamente según envejecen loscomponentes electrónicos en el cargador. Además si un diodose daña, la corriente de Ripple se puede incrementar másdramaticamente conduciendo al calentamiento y muerteprematura sin que nadie lo sepa. Aunque para la prueba deImpedancia no se necesita medir la corriente de Ripple, losequipos de prueba de Megger están diseñados para medir estacorriente.

Existe una evidencia anecdótica4 de que el Ripple de bajafrecuencia (<10Hz) puede cargar y descargar una batería enuna micro escala. Es necesario investigar más para probar estahipótesis. Una excesiva operación cíclica puede conducir amuerte prematura de una batería indiferente de las razonespara la operación cíclica, sean ellas apagones, pruebas o microoperaciones cíclicas. Una cosa es verdad: Mientras más baja esla componente AC de la corriente en el sistema de baterías,menor es el daño que pueda ocurrir. Las baterías VRLA parecenser más sensitivas a corriente de rizo que sus contrapartessumergidas. Es recomendable por tanto que sus cargadoresincluyan filtros para corriente/tensión de Ripple.

Temperatura

La temperatura es el factor de mayor incidencia que acorta lavida de una batería. Aplicando las conclusione de Arrheniussobre las reacciones químicas se tiene que, por cada 18º F (10º C)de incremento en la temperatura de la batería, la vida de labatería se divide a la mitad. El incremento de la temperaturaprovoca una corrosión de la rejilla positiva más rápidamente asícomo también otros tipos de falla. Manteniendo una bateríaPlomo-Acido a una temperatura de 95º F (35º C) en lugar de la temperatura de operación disignada de 77º F (25º C), unabatería con una vida útil de 20 años durará únicamente 10años. Una batería con vida útil de 10 años durará 5 y asísucesivamente. Con un incremento de temperatura de otros18º F a 113º F (45º C), una batería de 20 años duraráúnicamente 5 años!

Una batería raramente mantiene una cierta temperaturadurante toda su vida. Un escenario más realista es que una

batería se caliente durante el día y se enfríe en la noche conaltas temperaturas promedio en el verano y bajastemperaturas promedio en el invierno. Desafortunadamente,el enfriar la batería por debajo de 77º F (25º C) esta norecupera la vida que se perdió. Una vez que se corroe larejilla positiva, no se puede reconvertir nuevamente.Además, la corrosión de rejilla positiva ocurre a todas lastemperaturas, es meramente un asunto de velocidad de latasa de corrosión. Como conclusión final, se debe controlarlo mejor posible, (de nuevo costo versus riesgo), latemperatura de las baterías en la red.

Prueba de descarga

Una analogía que se usa frecuentemente para entender elefecto de la prueba de descarga, sea esta intencional o no, escompararla con una barra de pan. Una barra de pan estaformada por varias rodajas de pan. Igual similitud se puedeaplicar para las baterías de Plomo-Acido. Aquí es dondeentra en acción el tipo de aleación de plomo al escenario depruebas. Existen tres principales aleaciones usadas en lasbaterías Plomo-Acido. Cada una tiene sus beneficios. ElPlomo-Calcio (Pb-Ca) usa mucho menos corriente paramantenerse cargada lo cual significa también que existemucho menos uso de agua. Está diseñada para aplicacionesde flotación; pero no puede operar bien en forma cíclica enabsoluto. De hecho, de acuerdo a las hojas de garantía devarios fabricantes, una batería Pb-Ca puede tolerarúnicamente alrededor de 30 a 50 descargas profundasdurante su vida útil. Esto significa que una batería Pb-Capuede soportar pruebas de descarga anuales durante toda suvida útil de 20 años. Las baterías Plomo-Antimonio (Pb-Sb) yPlomo-Antimonio-Selenio (Pb-Sb-Se) pueden tolerar un mayornúmero de ciclos pero ellas necesitan también que seagregue agua más a menudo.

La manera apropiada de ejecutar la prueba de descarga deuna batería es costosa y consume tiempo. Puesto que labatería principal va a ser descargada, se debe disponer deuna segunda batería que reemplaze a la primera mientras seejecuta la prueba. Todos los cables del banco de pruebasnecesitan conectarse a cada celda para medir las tensiones decelda. La prueba de carga se ejecuta típicamente duranteocho horas o más. Luego la batería se recarga durante cercade tres días hasta plena carga. Después de esto se puederetirar la segunda batería. El proceso entero puede tomarcuatro días con sobretiempos y a un gran costo. El beneficiode la prueba de descarga es de hecho una medición precisade la capacidad de la batería y es el único método probadode medir la capacidad de la misma.

Algunas veces se ejecuta una prueba de descarga rápida paraahorrar tiempo y dinero, pero a qué corriente y durantecuánto tiempo?. Si se ejecuta una prueba rápida durante 30minutos pero a una tasa de ocho horas entonces se obtienemuy poca información según muestra la Figura 7.

4 Ruhlmann, T., Monitoring of Valve Regulated Lead Acid Batteries, Proceedings of BattConn® 2000

carga, la impedancia es una excelente herramienta paraevaluar la condición de las baterías sin agregar ningún riesgoal programa de pruebas. Además, se recomienda que unaprueba de impedancia sea ejecutada antes de cualquierprueba de carga para mejorar la correlación entre capacidad eimpedancia.

CONFIGURACIONES DE BATERIALas baterías vienen en varias configuraciones. Si seconsideran además las variados arreglos que se pueden hacer,el número de configuraciones posibles es infinito. Porsupuesto la tensión juega la mayor parte en unaconfiguración de batería. Las baterías tienen múltiplesterminales para suministro de corrientes altas. Mientras máscorriente se necesite de una batería, las conexiones deben sermayores. Eso incluye terminales, conectores entre celdas,barras y cables.

Baterías de un terminalLos sistemas pequeños de baterías son usualmente los mássimples y fáciles de mantener. Usualmente tienen un soloterminal conectado con conectores sólidos entre celdas.Frecuentemente son bastante accesibles pero debido a queson pequeños y se pueden instalar en un espacio pequeñotambién, ocasionalmente ellos pueden ser bastanteinaccesibles para prueba y mantenimiento.

Baterías de múltiple terminalesLas baterías con múltipe terminales por polaridad se estánvolviendo interesantes rápidamente. Son usualmente másgrandes y frecuentemente son más críticas.

ANALISIS DE DATOSLa esencia de cualquier metodología de prueba es comointerpretar los datos para que todos tengan algún sentido.Lo mismo ocurre con las pruebas de baterías. Si los datostienen que ser manuscritos y archivados o si se revisa unreporte impreso de un instrumento y luego se archiva,entonces no existe un análisis útil, excepto si existe unaemergencia en ese mismo momento. El valor real en laprueba de baterías reside en analizar la tendencia de losdatos y determinar si los problemas son inminentes o un pocomás lejanos. La tendencia de los datos de baterías yespecialmente de impedancia, son una herramienta excelentepara planificaciónes de mantenimiento y presupuestaria.Observando como se degradan las baterías con el tiempo, sepuede tomar una decisión de cuando reemplazarlas. Con elanálisis de las tendencias, los reemplazos de emergenciadisminuyen dramáticamente.

La primera vez que se prueba una batería puede causarpreocupación debido a que no existe una línea base o valorreferencial. En estos casos, es bueno comparar cada celdacontra todas las celdas en la cadena. Las celdas débilessiempre se destacan. Son por tanto estas celdas querequieren una mayor investigación. La tabla de la izquierdaproporciona una referencia dependiendo del tiempo deprueba de las baterías.


Pero, si la prueba de carga de 30 minutos se ejecuta a la tasade 30 minutos, se obtiene mucha información acerca de lacapacidad de la batería. Esto no es perfecto debido a queexisten diferencias en el comportamiento a diferentes tasas,razón por la cual existen baterías de corta duración y de largaduración. Aunque esta prueba no es perfecta, es muchomejor que no realizar ninguna prueba completa. Se generamucho más calor a altas tasas que a bajas tasas debido alcalentamiento i2R. (Asegúrese de que todas las conexionesentre celdas están hechas apropiadamente en forma tal queno ocurran problemas evitables que causen un severo malfuncionamiento durante la prueba de carga).

La termografía infrarroja es una excelente herramienta paradeterminar si existen y donde se localizan conexiones débiles.Obviamente esto se justifica únicamente bajo una carga quees suficiente grande como para causar calentamiento. Lascámaras infrarojas pueden ser costosas pero su uso va másallá de probar baterías hacia muchas otras áreas demantenimiento. Megger recomienda su uso durante unaprueba de carga.

Las pruebas de descarga son una parte importante yrequerida de cualquier programa de pruebas de baterías perolos costos deben compararse con los riesgos. La frecuenciade la prueba de carga es realmente el punto a discutir, y no sise ejecutan o no las pruebas de descarga. IEEERecommended Practices especifica la frecuencia perogeneralmente cada cierto período de años (de 3 a 5 años) esun buen lapso. La aleación de la batería empieza a jugar unrol aquí así como el aspecto crítico del sitio. Entre pruebas de

Figura 7: Gárfico pruba de carga parcial

Prueba Simple Tendencia

% Deviación % Cambio en % Cambio endel Promedio Celdas Desde Celdas Total

Ultima Pruba

Plomo-Acido, Sumergidas 5 2 20

Plomo-Acido, VRLA, AGM 10 3 50

Plomo-Acido, VRLA, Gel 10 3 50

NiCd, Sumergidas 15 10 100

NiCd, Selladas 15 5 80


RESUMEN DE TECNOLOGIAS DE BATERIASComo puede verse, existen muchas variables involucradas conlas baterías. Por tanto este es un complejo aparato electro-químico. Existe mucha más información disponible que entramás en los detalles de las curvas de Tafel y despolarizaciónpero que está más allá de este alcance. Esencialmente, lasbaterías requieren mantenimiento y cuidado para obtener lomáximo de ellas y es la razón principal para que la gentegaste tanto en baterías — para soportar equipo más costosoy para asegurar flujo continuos de ingresos.

UBICANDO FALLAS A TIERRA EN SISTEMAS DE DCSIN SECCIONALIZAR

Descripción general

El objetivo principal de un sistema de batería es proporcionarpotencia de respaldo y emergencia para operar aparatosindustriales, de usuarios, comerciales o de protección.Algunos de estos aparatos incluyen unidades de iluminaciónde emergencia, fuentes ininterrumpibles de potencia,sistemas de procesos contínuos, controles de operación,componentes de tableros y relés de protección.

En situaciones de emergencia, es esencial que estos aparatosestén en condiciones apropiadas de operación. La falla en unsistema de DC o una batería, puede resultar en una fallaoperacional de los aparatos conectados al sistema. La falladel sistema a su vez conduce a pérdidas de facturación,daños en equipo y/o personal lastimado.

Es una situación común para un sistema de DC de flotación,desarrollar puestas a tierra dentro de él. Cuando un sistemade baterías está parcialmente o completamente puesto atierra, se forma un cortocircuito a través de la batería yconsecuentemente puede provocar la no operación oportunadel aparato de protección.

Métodos de prueba de corriente

Tradicionalmente las empresas de servicio público y complejosindustriales han recorrido grandes distancias para encontrarfallas a tierra dentro de sus sistemas de baterías. Sinembargo, ubicar estas puestas a tierra de baterías ha probadoser un proceso muy evasivo y consumidor de tiempo. Elmétodo actual de ubicación de falla a tierra involucraseccionalizar o interrumpir ramales de DC para aislar la falla atierra. El seccionalizar desactiva la protección del sistema yha sido conocido que provoca disparos inadvertidos de línea yde generador. Por esta razón, muchas empresas de serviciopúblico han eliminado el seccionalizar. Hasta másrecientemente, este fue el único método disponible paraubicar fallas a tierra.

Un mejor método de prueba

Los desarrollos han conducido a un mejor método de prueba;inyectar una señal de AC de baja frecuencia y usar la señal deAC para ubicar la puesta a tierra en el sistema de DC. Estemétodo se puede ejecutar sin seccionalizar el sistema de DC yreduce el tiempo de ubicación de falla de días a horas.Adicionalmente, permite que el sistema de protección estépresente todo el tiempo.

El método de inyección de AC mide fallas a tierra simples omúltiples, inyectando primero una señal de baja frecuencia,20 Hz entre la puesta a tierra de la subestación y el sistemade baterías. Seguidamente se mide la corriente resultanteusando un transformador de corriente tipo gancho. A partirde esto, se puede calcular el valor de resistencia usando lacomponente en fase de la corriente circulante, rechazando asíel efecto de cargas capacitivas. Por lo tanto, si la señal esinyectada en el teminal de la batería y el TC tipo gancho esconectado al cable de salida, el instrumento medirá laresistencia a tierra total presente en el sistema de baterías. Siel TC es enganchado en un alimentador, entonces elinstrumento medirá la resistencia a tierra en ese alimentador.Las fallas se pueden localizar fácilmente, indiferente delnúmero de paneles de distribución o circuitos debido a que el“localizador” está siguiendo la dirección de la señal de AC.La integridad del sistema se mantiene debido a que esta esuna prueba de AC en línea y está diseñada para evitardisparos del sistema.

Después de la inyeción de una forma de onda de bajafrecuencia de AC, una falla resistiva en un ramal del sistemade baterías será definida por un valor de baja resistencia. Porejemplo, si la resistencia total de un sistema de batería indica10 kΩ, esto podría indicar una falla resistiva en el sistema debaterías. La falla resistiva puede localizarse enganchandocada circuito individual hasta que se encuentre un valorresistivo de 10 kΩ.

Este método de prueba se puede adaptar fácilmente paraubicar fallas múltiples usando la teoría de rutas paralelas. Porejemplo, si la resistencia total del sistema indica 1 kΩ, y unramal individual indica una falla resistiva de 10 kΩ,fácilmente se puede deducir que el sistema tiene unasegunda falla a tierra debido a que la resistencia total delsistema y la resistencia del ramal no coinciden. Usando elmétodo de inyección de AC, las fallas a tierra en sistemas deDC no aterrizados se pueden determinar fácilmente,directamente y forma segura.


PREGUNTAS FRECUENTESQué me dice la tensión de flotación de una celda?La tensión de flotación indica que el cargador está operando,esto es, en estado de carga. No indica el buen estado(condición) de la batería. Indica que la celda está totalmentecargada pero no hay que confundir totalmente cargada concapacidad plena. Ocurre a menudo que la tensión deflotación está dentro de límites aceptables y la batería falla.Una tensión de flotación baja puede indicar que existe uncorto en la celda. Esto es evidente para una tensión deflotación de cerca de 2.06 o menos para baterías de Plomo-Acido (si el cargador está ajustado para 2.17 V por celda)

En algunos casos, una celda flota considerablemente más altaque el promedio. Esto puede ser causado por la alta tensiónde flotación de una celda que está compensando a otra celdaque está débil y está flotanto bajo. Es posible que una celdaflote más alto para compensar varias celdas flotando un pocomás bajo. El total de todas las tensiones de celdas debeigualar al ajuste del cargador.

Cuéles son las prácticas recomendadas de mantenimientopara los diferentes tipos de baterías?IEEE Recommended (Maintenance) Practices cubren los tresprincipales tipos de baterías: Plomo-Acido sumergidas (IEEE450), Plomo-Acido reguladas por válvula (IEEE 1188) y Níquel-Cadmio (IEEE 1106). Hablando generalmente, elmantenimiento es esencial para asegurar un adecuado tiempode respaldo. Existen niveles diferentes de mantenimiento eintervalos variables de mantenimiento que dependen del tipode batería, importancia crítica del sitio y condiciones del sitio.Por ejemplo, si un sitio tiene una elevada temperaturaambiente, entonces las baterías envejecerán más rápidamenteimplicando visitas más frecuentes de mantenimiento ureemplazos más frecuentes de baterías.

Cuán importante es la resistencia de la conexión entre celdas?La experiencia muestra que muchas fallas de baterías sedeben a conexiones flojas entre celdas, estas se calientan, sefunden y se abren y dan lugar a la falla de las baterías. Si unacelda está débil o un conector entre celdas está flojo se puededecir que una manzana mala estropea todo el montón.Cuando las baterías Plomo-Acido son operadasfrecuentemente en forma cíclica, el terminal negativo puededeformarse, aflojándose la conexión.

La secuencia apropiada de medir baterías de múltiplesterminales es crítica. No todos los instrumentos proporcionanresistencias de conexión entre celdas válidas debido a susmétodos de prueba. Los instrumentos Megger proporcionandatos válidos.

Cuéles son algunos modos comunes de falla?El modo de falla depende del tipo de batería, condiciones delsitio, sistema soportado entre otros parámetros. Refiérase porfavor al resumen en las páginas 2-4 para el “Failure ModesApplication Note” que se puede encontrar en el sitio web deMegger (www.megger.com).

Cuán a menudo se pueden tomar lecturas de Impedancia?La frecuencia de las lecturas de Impedancia varía con el tipode batería, condiciones del sitio y prácticas previas demantenimiento. IEEE Recommended Practices sugiere pruebassemianuales. En base a esto, Megger recomienda que lasbaterías VRLA sean medidas cada cuatro meses debido a sunaturaleza impredecible y cada seis meses para el caso debaterías NiCd y Plomo-Acido sumergidas.

En que punto debe parar el cambio de celdas y reemplazar lasbaterias por completo?En cadenas cortas (menos que 40 celdas/banco), las bateríaspueden reemplazarse cuando tres a cinco unidades han sidoreemplazadas. En cadenas largas, el criterio es un porcentajesimilar de las reemplazadas.

Cómo puedo predecir cuando necesito cambiar una la bateríacompleta?Aunque no existe una correlación matemática perfecta entrela capacidad de la batería y la impedancia (o cualquier otraprueba de batería excepto una prueba de carga), la magnituddel incremento en impedancia es un indicador poderoso de lacondición de la batería. Megger ha encontrado que un 20porciento de incremento en la impedancia para bateríasPlomo-Acido sumergidas se correlaciona generalmente al 80%de la capacidad de la batería. En VRLA, este incremento escercano al 50% de la impedancia inicial de la batería o de losvalores de línea base del fabricante.

Aceptan los fabricantes de baterías la prueba de Impedanciapara propósitos de garantía?Muchos fabricantes publican ahora valores de impedanciapara establecer líneas base. Varias organizaciones grandesque adquieren muchas baterías por año, han escritoincrementos en porcentaje de impedancia dentro de susespecificaciones de compra de baterías para propósitos degarantía y reemplazo.


fáciles de navegar con una pantalla LDC brillante, retroiluminada. El despliegue de datos incluye el arreglo numériconormal pero adiciona dos despliegues gráficospara ayudar a analizar celdasdébiles.

BITE® 2 y BITE® 2P

Determina la condición de baterías Plomo-Acido y Níquel-Cadmio de hasta7000 Ah

IndicacionesPasa/Advertencia/Falla

Prueba en línea Instrumento robusto, confiable Impresora incorporada (BITE 2P)Los equipos de Prueba de Impedancia BITE 2 y BITE 2P operanaplicando una corriente de prueba a través de la cadena debatería mientras está en línea, midiendoentonces la impedancia,tensión de celda yresistencia de conexiónentre celdas. Midetambién la corriente de rizoque indica la condición delcargador. El instrumentoayuda a evaluar la condiciónde la cadena completa deplaca terminal a placa terminale inclusive del cargador.

NUEVO Software de Gestión de Bases de Datos de BateríasProActiv

Organiza y gestiona los datos de baterías Ejecuta análisis de tendencias Ayuda al usuario para administrar múltiples baterías Imprime reportes básicosEl primero en su clase, ProActiv es un software nuevo,poderoso, fácil de usar, de gestión de bases de datos debaterías, diseñado para analizar cada batería individual en unsistema de baterías.

La prueba de baterías es crucial para asegurar que un sistemade baterías proporcione potencia de reserva y de emergenciapara operar aparatos como alumbrado de emergencia,sistemas UPS, controles de operación, componentes detableros, relés de protección y sistemas de procesos continuos.La falla de un sistema de baterías dentro de ambientes talescomo empresas de servicio público, hospitales o plantas defabricación puede resultar en fallas operacionales de losaparatos conectados a él. ProActiv ayuda al usuario a evitarfallas de baterías, presupuesta para futuras cadenas debaterías y reemplazos de celdas y planifica el cambio debaterías de una manera ordenada.

DESCRIPCION GENERAL DE PRODUCTOS MEGGERMegger ofrece soluciones para asegurar el comportamientodel sistema con su línea completa de Equipo de Prueba deBaterías, medidores de Bajas Resistencias y Micro-Ohmímetros, Probadores de Aislamiento y Multímetros.

Una descripción general de los productos disponibles sedescribe a continuación. Para más información en éstos ymuchos otros productos de Megger, contáctenos por favor al (214) 333-3201. Visite nuestro sitio webwww.megger.com para las más recientes noticias, productos einformación de servicio.

Equipo de Prueba de Baterías

Indiferente de si esá probando celdas Plomo-Acidosumergidas, VRLA o Ni-Cd, Megger tienen el equipo correctopara sus requerimientos de mantenimiento de baterías. Losproductos y accesorios asociados proporcionan datossignificativos sobre la condición de la batería sin gastossignificantes o cualquier reducción en la capacidad remanentede la batería.

La interrupción en servicio puede provocar desastres en elequipo soportado e instalaciones. Consecuentemente, unsistema de potencia de respaldo confiable es crítico, en formatal que cuando falle el sistema principal de AC, se puedanevitar costosas interrupciones de servicio. La prueba deimpedancia de batería ayuda a identificar celdas débiles antesde que causen problemas.

El retirar la batería de línea para pruebas consume tiempo yagrega riesgos al proceso. Este proceso es innecesario con lascapacidades de prueba en línea de la familia Megger deproductos de prueba de baterías. Los instrumentos altamenterepetibles ayudan a reducir el tiempo de parada.

NUEVO BITE® 3

Determina la condición de bateríasPlomo-Acido de hasta 2000 Ah

Prueba en línea con cálculosPasa/Advertencia/Falla

Mide impedancia, resistenciade conexión entre celdas,tensión de celda

Sistema operativo WindowsCE® con más de 16 MB dememoria

Mide corrientes de flotación y derizo

El BITE 3 es un instrumento compacto,operado a batería, con poderosas herramientasde análisis de datos incorporadas. Es el primer instrumentoen su clase en que el ProActiv puede descargar todos losdatos previos para proporcionar el mejor análisis de datos ensitio como ningún instrumento de su clase. Los menús son

BITE 2P

BITE 2


Las extensiones deprueba se puedeninstalar en losReceptores yprobadores de losinstrumentos BITE 3,BITE 2, BITE 2P, MBITEy EBITE. Son idealespara la medición de baterías en gabinetes y sitios difíciles deacceder. Con estas extensiones de prueba, las baterías nonecesitan ser sacadas de línea para hacer mediciones — unaparato en tiempo real y ahorrador de costos.

Lector óptico decódigo de barras espara ingresar lainformación decabezera tal comoubicación, iniciales deloperador ytemperatura de lahabitación. Estainformación seconvierte en partepermanente de la información de la cadena y esdescargable con cada prueba.

Hidrómetro digitalmide la gravedadespecífica ytemperatura para cadacelda y calcula unagravedad específicaajustada portemperatura paraahorrar tiempo —todo en un aparato manual. Puede almacenar hasta 256celdas por cadena en hasta ocho cadenas. No se necesitapreocupar acerca de parallax o escribir manualmente datosen hojas, etc. Es mucho más seguro que los hidrómetros debulbo y sin ningún derrame de ácido de limpiar.

ProActiv usa un formato estándar de base de datos MSAccess. Esto permite al usuario organizar y administrar datosde baterías tales como tensiones, impedancia, resistencia deconexión entre celdas, corriente de rizo, gravedad específica,termografías IR y más.

Accesorios BITE®

Mejoran la capacidad de la línea BITE Línea completa de accesorios Diseñada para situaciones únicas Magnífico para instalaciones no estándarMegger ofrece una línea completa de accesorios para mejorarlas capacidades de la línea de productos BITE. Muchos semuestran en el enlace a la Hoja de Datos de arriba, peroexisten muchos más incluyendo cables de extensión,derivaciones de calibración, etc. Aunque tenemos muchosaccesorios, estamos evaluando continuamente productosadicionales según se despierte interés.

RopeCTTM es untransmisor de corrienteflexible, altamentepreciso para medir flujode corriente en sistemasgrandes de baterías. Sesuministra en doslongitudes: 24” (60 cm)y 36” (90 cm) por 8” (20 cm) y 12” dediámetro, respectivamente. Está diseñado específicamentepara los instrumentos BITE 2, BITE 2P y EBITE.

Mini-CTs para medircorriente en cables depequeño diámetro y enun cable simple incluídoen un manojo.


EQUIPO LOCALIZADOR DE FALLAS A TIERRAExisten dos instrumentos para ubicación de fallas a tierra deFallas a Tierra en el sistema de Baterías: el modelo BGFT y elmodelo BGL. El modelo BGFT tiene una superior eliminaciónde ruido mientras que el BGL tienen un puente automáticopara diferenciar entre alta capacitancia y baja resistencia. La siguiente es una descripción breve de cada instrumento.

Localizador de Fallas a Tierra de Batería - BGFT

Ubica fácilmente fallas a tierra en sistemas de baterías deDC no aterrizadas

Opera en ambientes de alto ruido eléctrico Simplifica el trazado de fallas identificando las magnitudes

características de falla (resistiva y capacitiva)Este es un instrumento económico, balanceado manualmente,que identifica, localiza y ubica fallas a tierra en sistemas debaterías de DC no aterrizadas - en-línea. Es particularmenteefectivo en ambientes de alto ruido eléctrico, puesto que lapotencia de la corriente de prueba se puede ajustar en hasta80W. El BGFT es particularmente útil en cualquier industriadonde el suministro de potencia para medición de equipos deoperación, medición, comunicación y control es crítico.

El Localizador de Fallas a Tierra de Baterías acelera laubicación de fallas eliminando los procedimientos de intento-y-error y debido a que las fallas se pueden ubicar sin salir delínea. Es operado por la línea y tiene un puente manual. Elpuente manual se usa para diferenciar entre fallas verdaderasresistivas y fantasmas capacitivas, usando un cable derealimentación para anular la capacitancia. El puente manualno se requiere a fin de trazar fallas.

El BGFT opera convirtiendo frecuencia de línea a 20 Hz. Estoluego empuja la señal de AC a través de algún condensadorde acoplamiento para evitar transitorios en la barra de DC y

aplica la señal de AC dentro del sistema de DC mientras estáen línea. Usando el trazador manual, sigue las señales con laslecturas más altas hasta que se encuentra la falla.

Localizador de Falla a Tierra de Baterías (BGL)

Las fallas a tierra en baterías de DC no aterrizadas sonlocalizadas fácilmente.

Ofrece un puente automático Operado a batería Simplifica el trazado de fallas identificando las magnitudes

características de falla (resistiva y capacitiva)El Localizador de Falla a Tierra de Baterías fué desarrolladopara detectar, rastrear y localizar fallas a tierra en sistemas debaterías sin acudir al seccionamiento! El BGL rastrea y ubicafallas a tierra en sistemas de baterías energizados o no. Para

ahorrar horas deinnecesaria búsqueda y

solución de problemas,el BGL diferenciafácilmente entre lascorrientes de falla

resistivas y las corrientesde carga capacitivas. Esta

característica permite al instrumentodetectar y rastrear rutas de fuga, aún en presencia decondensadores para supresión de frentes de onda.

El BGL opera filtrando y aplicando una señal de AC a la barrade DC en línea. La salida de bajo nivel del BGL permite quesea operado por batería pero es más sensible a ruido delsistema. Tiene un puente automático incorporado paradiferenciar entre fallas reales (resistivas) y fantasma(capacitivas) en forma tal que solo las fallas reales sontrazadas. El BGL se mueve de panel a panel para continuar el proceso de trazado hasta que se encuentre la falla. Puestoque tiene un puente automático es muy fácil trazar fallas ycomo tal es el mejor diseño para usuarios novatos.


Ohmetros digitales de baja resistencia

Muchas veces fallan las baterías no debido a celdas débilessino debido a conexiones entre celdas débiles. La aplicaciónde torque es un método mecánico para asegurar que laresistencia de ruta eléctrica es muy baja. Pero esto no indicaverdaderamente la calidad de la resistencia de ruta eléctrica.El único método verdadero es medir cada resistencia deconexión entre celdas con un Ohmetro digital de bajaresistencia.

Megger tiene varios DLROs que son apropiados para lamedición de la resistencia de conexión entre celdas. Laportabilidad de los instrumentos permite una fácil movilidadalrededor de las cadenas de baterías.

Los instrumentos DLRO están construídos dentro de cajasrobustas, livianas que sirven igualmente en el hogar, en elcampo o en el laboratorio. Son livianas y lo suficientementepequeñas para usarlas en áreas que fueron previamente muypequeñas para tener acceso. Todos tienen pantallas LEDgrandes, fáciles de leer mientras que el DLRO10X tiene unapantalla LCD grande, retroiluminada.

DLRO® Serie 247000

Resolución hasta 0.1µΩ en rango de 599.9 µΩ Precisión estándar de ±0.25% Grandes LED para lectura digital

La serie 247000 de DLROs es unafamilia de instrumentos altamente

precisa que proporciona un mediosimple, práctico y confiable de

hacer pruebas de bajaresistencia en el campo. Sontambién ideales para controlde calidad en la fabricación.

Operan bajo el principio demedición de cuatro hilos,

eliminando así resistencias de cablesy contactos. Con precisiones básicas de

±0.25% y resolución por debajo de 0.1 µΩ, no obstante sediseñan para ser robustos, portables para uso en el sitio detrabajo. Se ofrecen una variedad de cables de pruebaopcionales y estándares de resistencia de calibración.

DLRO10 y DLRO10X

Resultados precisos en menos de tres segundos Protegido con fusible para 600 V La batería de NiMH reduce el peso Detecta automáticamente continuidad en conexiones de

potencial y corriente Advertencia visible de altas tensiones presentes en los

terminales Modos múltiples de operación, incluyendo totalmente

automático

Teclado alfa numérico para ingreso de notas de prueba(DLRO10X)

Límites altos y bajos configurables por el usuario (DLRO10X) Salida de impresora y memoria (DLRO10X)

El DUCTER® DLRO10 y DUCTER DLRO10X brindan nuevosestándares para la medición debaja resistencia. Ambos soninstrumentos totalmenteautomáticos, seleccionando lacorriente de prueba másadecuada de hasta 10 A deDC para medir resistenciadesde 0.1 µΩ a 2000 Ω enuno de siete rangos. Parausuarios que desean máscontrol sobre el proceso demedición, el DLRO10X usaun sistema de menú parapermitir la selecciónmanual de la corriente deprueba. El DLRO10X adicionatambién descarga en tiempo real deresultados y almacenamiento integradopara descarga posterior a una PC.

Medidores tipo gancho Digitales

Características de auto-rango y auto-encerado Completa funcionalidad de multímetro Verdadero RMS para precisión, aún con cargas

con armónicasMegger ofrece una familia de medidores de gancho DCM-Rque son ideales para uso en la instalación, mantenimiento,monitoreo o chequeo de baterías y otros sistemas o equiposeléctricos. Los tres modelos en esta serie proporcionan unasolución versátil, segura y precisa para mediciones decorriente no invasivas,tanto en AC comoen DC, paradiagnosticar fallas ensistemas energizadosde baterías. La seriemide AC, DC,corriente de pulso ymezclada e incluye unprobador de diodos.

La salida analógica de estosinstrumentos permite la conexión agrabadores, registradores y osciloscopios.Estos instrumentos multi-propósito ofrecen un rango defunciones adecuadas para aplicaciones individuales. Sudiseño robusto es ideal para ambientes severos, como cuartosde baterías y refleja versatilidad y calidad de mano de obra.


Equipo de prueba de resistencia del aislamiento

Las baterías son supuestas de estar bien aisladas de equiposadyacentes y objetos metálicos. El aislamiento proporcionavarios beneficios: 1) Mantiene la carga en la batería en lugarde permitirle fugas, 2) Proporciona la corriente normal deflotación, y 3) Reduce las pérdidas de energía. Si una bateríaestá perdiendo elecrolito, entonces puede existir una ruta atierra. Cuando existe una ruta, la corriente necesaria paramantener la batería totalmente cargada se incrementa.Acorta además el tiempo de respaldo de la batería,dependiendo de la severidad de la fuga. Una prueba deresistencia del aislamiento puede identificar si existen fugas.La resistencia del aislamiento se mide a través de uno de losterminales de la batería a alguna tierra, presumiblemente elbastidor o bandeja de la batería. Es una prueba muy fácil deejecutar y proporciona mucha confianza en el estado globaldel aislamiento eléctrico.

Esta prueba aplica una tensión de DC, digamos 500 VDC,entre la barra, fuera de línea y el bastidor. Luego mide lacorriente de fuga de DC para calcular la resistencia en MΩ oGΩ. Mientras más alta la resistencia es mejor. Esta prueba serecomienda en instalaciones y siempre que se sospeche deuna fuga (de signos indicadores como la formación de sal).

Meggers ofrece una variedad de probadores manuales deaislamiento. Los siguientes son los modelos más económicos,combinando simplicidad y fácilidad de operación. Losmodelos manuales proporcionan al personal demantenimineto o electricistas funciones de multímetro a lolargo del espectro completo de resistencia.

Estos instruemntos están disponibles desde valores tan bajoscomo 50 V hasta tan altos como 1 kV. Para aplicacionesanalíticas, se requieren múltiples tensiones de prueba.

Probador de resistencia del aislamiento BM81/2

Múltiples tensiones de prueba deaislamiento desde 50 V hasta 500 V DC

Diseñado para estándares de seguridadsegún la norma IEC1010-1

Funciona como un ohmetro y voltímetrode propósito general

Mide tensiones de hasta 600 V AC/DCEl instrumento preferido de aislamiento ycontinuidad para servicios integrados deprueba de redes digitales (ISDN), el BM81/2asegura la integridad y confiabilidad delíneas telefónicas de par trenzado usadaspara comunicaciones digitales de altavelocidad sobre ISDNs. Permite la ejecuciónde pruebas de líneas de servicios básicos ylecturas de medidor de ruido incluyendo lecturas abiertas,cortos, puestas a tierra y cruces. El usuario puede ejecutarlecturas precisas de resistencia del aislamiento en equipossensibles que de otra manera estarían sujetos a daño por altastensiones.

Probador de resistencia del aislamiento Modelo BMM80

Probador de aislamiento de altas especificaciones bajatensión

Incluye pruebas a 50 V y 100 V Resistencia del aislamiento de

hasta 200 GΩ

El BMM80 ofrece una entrada deTransductor de Milivoltios quepermite un amplio rango deprobadores para permitir lamediciones de parámetrosadicionales, tales comotemperatura, corriente, humedad,presión y fuga de microondas.Cinco tensiones de prueba deaislamiento, que incluyen pruebasa 50 V y 100 V, se combinan conmedición de capacitancia parahacer del BMM80 un instrumentototalmente equipado paraaplicaciones de telecomunicaciones.

Multímetros

Los multímetros de Megger complementan la solución paramedir y mantener cadenas de baterías y celdas. Todos losinstrumentos se someten a pruebas rigurosas a lo largo de sudiseño y fabricación y son adecuados parauso en aplicaciones de servicio de campo.Todos son marcados CE y diseñados segúnel National and International SafetyStandard, EN61010-1. Incluyencaracterísticas tales como grandespantallas digitales, apagado automático,resistencia al agua y polvo. Existen tresseries de multímetros Megger, M8000,M7000 y M5000 dependiendo de lasnecesidades y características deseadas.

Su fuente “Completa” para todas sus necesidadesde equipos de pruebas eléctricas

Equipo de prueba de baterías

Equipo de ubicación de falla de cables

Equipo de prueba de interruptores de circuito

Equipo de prueba de comunicaciones de datos

Equipo de prueba de fibra óptica

Equipo de prueba de resistencia a tierra

Equipo de prueba de factor de potencia del aislamiento(C&DF)

Equipo de prueba de resistencia del aislamiento

Equipo de prueba de línea

Ohmetros de baja resistencia

Equipo de prueba de motor y rotación de fase

Multímetros

Equipo de prueba de aceite

Probadores de aparatos eléctricos y herramientas

Instrumentos para calidad de servicio

Equipo de prueba de reconectadores

Equipo de prueba de relés

Equipo de prueba de redes E1

Tacómetros & instrumentos de medir velocidad

Equipo de prueba TDR

Equipo de prueba de transformadores

Equipo de prueba de deterioro de transmisión

Equipo de prueba de medidores de vatio hora

Bormeras y contactos de prueba STATES®

Programas profesionales de entrenamiento práctico de técnica y seguridad

Megger es un líder mundial en fabricación y suministro deinstrumentos de prueba y medición usados dentro de lasindustrias de potencia eléctrica, cableado de edificios ytelecomunicaciones.

Con instalaciones de investigación, ingeniería y de fabricaciónen USA y UK, combinado con ventas y soporte técnico en lamayoría de los países, Megger está ubicado singularmentepara satisfacer las necesidades de sus clientes a nivel mundial.

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Gracias a las oficinas de ventas y de distribución autorizadas en la mayoria parte de lospaises, Megger puede proporcionar a un servicio local único a las industrias especializadasen eléctrica y comunicación a través de una gama completa de los de intrumentes deprueba y medida. No vacilan en contactar Megger a partir de hoy para la asistenciaespecializada.

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