La medición de resistencia de aislamiento con megóhmetro es la prueba más simple y más realizada en el mantenimiento eléctrico. Sin embargo, interpretar correctamente el resultado requiere entender la temperatura del cable, la tensión de prueba correcta, el tiempo de aplicación y el criterio de aceptación — que no es un valor único sino una función de la tensión nominal del cable.
Contenido
- Qué mide el megóhmetro y qué no mide
- Tensión de prueba según tensión nominal del cable
- Criterio de aceptación: la regla de 1 MΩ/kV
- Índice de Polarización (PI) y Ratio de Absorción Dieléctrica (DAR)
- Limitaciones: por qué la prueba DC no es suficiente para cables AT
- Procedimiento de medición en campo
- Valores típicos de resistencia de aislamiento
- Tendencia histórica: la herramienta diagnóstica real
- Decisión: continúa en servicio, supervisión o reemplazo
01Qué mide el megóhmetro y qué no mide
El megóhmetro aplica una tensión de prueba DC (típicamente 500 V, 1000 V, 2500 V o 5000 V) entre el conductor del cable y la pantalla/tierra, y mide la corriente de fuga resultante. La resistencia calculada R = V/I representa la resistencia del aislamiento en condición actual de temperatura, humedad y contaminación superficial.
I_carga: corriente capacitiva inicial (decae en ms–s)
I_absorción: corriente de polarización (decae en 1–10 min)
I_conducción: corriente de fuga real del aislamiento (constante)
El megóhmetro mide I_total → el valor R AUMENTA con el tiempo
Por eso se espera 1 minuto antes de leer: índice PI = R(10min)/R(1min)
02Tensión de prueba según tensión nominal del cable
| Tensión nominal cable (U_o/U) | Tensión DC de prueba (megóhmetro) | Tensión AC equivalente IEC |
|---|---|---|
| 300/500 V (BT) | 500 V DC | — |
| 600/1000 V (BT) | 1000 V DC | — |
| 3.6/6 kV (MT) | 2500 V DC | — |
| 6/10 kV (MT) | 2500–5000 V DC | — |
| 12/20 kV (MT) | 5000 V DC | — |
| 18/30 kV (AT) | 5000–10000 V DC | VLF o DAC preferible |
Para cables XLPE de media y alta tensión, la prueba con tensión DC muy elevada no es la ideal: la acumulación de cargas espaciales en el aislamiento XLPE bajo DC puede crear defectos que se manifiestan solo después de restaurar la tensión AC. Por eso IEC 60502-4 prefiere la prueba AC a baja frecuencia (VLF, 0.1 Hz) para cables XLPE > 5 kV.
03Criterio de aceptación: la regla de 1 MΩ/kV
Ejemplos:
Cable 1 kV: R_min = 1 MΩ
Cable 10 kV: R_min = 10 MΩ
Cable 20 kV: R_min = 20 MΩ
Cable 33 kV: R_min = 33 MΩ
Esta es la regla MÍNIMA de campo — IEEE 43-2013 y fabricantes
exigen criterios más estrictos para cables nuevos (100× el mínimo)
R_20 = R_medida × K_T
donde K_T ≈ 2^((T_medida − 20)/10) para XLPE/EPR. Un cable medido a 40°C puede dar un valor R 4 veces menor que a 20°C.
04Índice de Polarización (PI) y Ratio de Absorción Dieléctrica (DAR)
Un valor absoluto de R puede ser engañoso — un cable con aislamiento contaminado puede dar un valor aceptable si la temperatura es baja. Los índices PI y DAR comparan mediciones en momentos distintos, revelando el estado del aislamiento independientemente del nivel absoluto.
| Índice | Cálculo | Condición aceptable | Condición en problemas |
|---|---|---|---|
| PI (Índice de Polarización) | R(10 min) / R(1 min) | PI > 2.0 (cables XLPE/EPR) | PI < 1.0 (fuga continua) |
| DAR (Ratio Absorción Diel.) | R(60 s) / R(30 s) | DAR > 1.25 | DAR < 1.0 |
Si PI > 2 pero R_absoluta < 1 MΩ/kV, el aislamiento está limpio pero la resistencia es baja por humedad superficial. Si PI < 1.5 y R es baja, el aislamiento tiene degradación interna o contaminación seria.
05Limitaciones: por qué la prueba DC no es suficiente para cables AT
- Carga espacial en XLPE: La polarización por DC genera cargas espaciales atrapadas en el aislamiento XLPE. Al retirar la tensión DC y conectar el cable a la red AC, las cargas espaciales pueden producir sobretensiones internas transitorias que aceleran el envejecimiento del aislamiento. IEC 60502-4 y IEEE 400.3 recomiendan VLF (0.1 Hz) para pruebas de aceptación de cables XLPE > 5 kV.
- No detecta todas las deficiencias: La prueba de resistencia de aislamiento no detecta: árbol eléctrico (electrical treeing) en fase incipiente, deformación de la pantalla, inclusiones metálicas en el aislamiento, ni deshidratación parcial. Para cables AT con más de 15 años, combinar con medición de factor de disipación dieléctrica (tan δ) o prueba VLF con monitoreo de descarga parcial.
06Procedimiento de medición en campo
- Desconexión completa: Abrir todos los dispositivos de protección, desconectar el cable de equipos conectados (transformadores, motores, tableros). El cable debe estar desenergizado y con terminaciones accesibles.
- Descarga del cable: Cortar a tierra todos los conductores por un mínimo de 1 minuto (o 4× el tiempo de carga para cables de gran longitud). Un cable cargado puede mantener tensión peligrosa incluso desconectado.
- Registro de temperatura: Medir la temperatura de la cubierta del cable en el punto de medición. Si es significativamente diferente de 20°C, aplicar la corrección de temperatura antes de comparar con valores históricos.
- Aplicación y lectura: Conectar el megóhmetro (+) al conductor, (−) a la pantalla/tierra. Aplicar tensión, esperar 60 segundos (DAR) o 10 minutos (PI). Registrar R a 30s, 60s y 10 min. No tocar el cable durante la prueba.
- Descarga post-prueba: Al terminar, conectar a tierra el conductor antes de tocar cualquier parte del cable. El cable retiene carga que puede ser peligrosa.
07Valores típicos de resistencia de aislamiento
| Tipo de cable | Nuevo (R mínima) | En servicio (aceptable) | Requiere atención |
|---|---|---|---|
| Cable 1 kV BT — XLPE/Cu | > 100 MΩ | > 1 MΩ | < 0.5 MΩ |
| Cable 10 kV MT — XLPE | > 1000 MΩ | > 10 MΩ | < 5 MΩ |
| Cable 20 kV MT — XLPE | > 2000 MΩ | > 20 MΩ | < 10 MΩ |
| Cable 33 kV AT — XLPE | > 5000 MΩ | > 33 MΩ | < 15 MΩ |
08Tendencia histórica: la herramienta diagnóstica real
El valor individual de resistencia de aislamiento tiene mucho menos valor que la tendencia histórica. Un cable que medía 500 MΩ hace un año y hoy mide 50 MΩ (aún por encima del mínimo) está deteriorándose rápidamente. Un cable que siempre ha medido 15 MΩ pero se mantiene estable puede ser aceptable. IEEE 43-2013 recomienda establecer un programa de medición periódica (anual o según plan de mantenimiento) y graficar la tendencia para decidir intervenciones preventivas antes de que el cable falle.
09Decisión: continúa en servicio, supervisión o reemplazo
📋 Criterio de decisión post-medición
- R > 1 MΩ/kV Y PI > 2.0: El cable está en buena condición. Continúa en servicio. Próxima medición según plan de mantenimiento (1–3 años).
- R entre 0.5–1 MΩ/kV O PI entre 1.5–2.0: Supervisar. Realizar medición en 3–6 meses. Investigar posibles causas (humedad, estrés mecánico, temperatura elevada).
- R < 0.5 MΩ/kV O PI < 1.5: El cable requiere inspección completa. Localizar el defecto (reflectometría TDR, prueba hipot). Considerar sustitución.
- R < mínimo (1 MΩ/kV) OR PI < 1.0: Retirar del servicio. No energizar hasta inspección y corrección completa.
Referencias
- IEEE Std 43-2013 — Recommended Practice for Testing Insulation Resistance of Electric Machinery
- IEC 60502-1:2023 — Cables for rated voltages from 1 kV to 30 kV — Insulation resistance test methods
- IEC 60228:2004 — Conductors of insulated cables
- Megger — A Stitch in Time: The Complete Guide to Electrical Insulation Testing, Application Guide AG-01, 2018