INNS TIITUUTOO PPOOLLI ITTÉÉCCNNIICCOO NNAACCIOONNAALL

IINNSSTTIITTUUTTOO PPOOLLIITTÉÉCCNNIICCOO NNAACCIIOONNAALL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD PROFESIONAL “ADOLFO LÓPEZ MATEOS”

INGENIERÍA ELÉCTRICA

“ANÁLISIS TÉCNICO DEL LÍQUIDO CONTENIDO

COMO REFRIGERANTE Y AISLANTE EN

TRANSFORMADORES”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE:

INGENIERO ELECTRICISTA

PRESENTAN:

JORGE LUIS CEBALLOS SÁNCHEZ

ERNESTO GARCÍA MALDONADO

ASESOR TÉCNICO

ING. RÚBEN DE JESÚS NAVARRO BUSTOS

ASESOR METODOLÓGICO

M en C. CARLOS TEJADA MARTÍNEZ

México D. F. Mayo de 2013

Agradecimientos especiales

Por el apoyo recibido por parte de Laboratorios Pesados II del

Departamento de Ingeniería Eléctrica de la ESIME

Zacatenco por facilitar el préstamo del equipo e instrumentación

necesarios para llevar a cabo las pruebas correspondientes de este

trabajo de titulación.

Además de la amabilidad y completo concepto de ética profesional de

la Coordinadora del Laboratorio de Fenómenos de Transporte de

la ESIQIE la Doctora Karla Edith Campos Díaz,

pues sin su apoyo y colaboración, este trabajo no hubiera llegado a su

culminación.

Sin olvidar la mención de mi asesor técnico Ing. Rubén de Jesús

Navarro Bustos y asesor metodológico M. en C. Carlos Tejada

Martínez.

Agradecimientos personales

Gracias es moduce; empiezo con esta frase significativa en mi religión ya

que me da la fuerza de voluntad y entrega con la que me he dedicada estos

años de formación escolar para lograr ser una persona de bien y capaz de

afrontar retos de cualquier índole.

Sin la ayuda de bien querida madre Margarita Maldonado Velázquez

y mis tíos Padrinos Leonor Maldonado Velázquez y Marcelino

Ibarra Aguirre, que siempre estuvieron, están y estarán, hasta que el

tiempo lo decida, cuidando de mi tanto como hijo y sobrino.

Me falta espacio pera las palabras son infinitas para agradecer a mis

demás familiares, amistades a lo largo de mi vida personal y escolar, y

profesores que han sido parte de mis estudios tanto adentro como afuera de

mi casa de estudios superiores. Sin olvidar a los asesores Ing. Rubén

Navarro Bustos y M. en C. Carlos Tejada Martínez ya que sin

ellos este trabajo no sería posible. También a la Dra. Karla Edith

Campos Díaz que ayudo a realizar dos de las tres pruebas para

culminar este trabajo.

Y sobre todo a mi compañero de trabajo Jorge Luis Ceballos Sánchez.

De toda alma y sinceridad

ATT. Ernesto García Maldonado

Análisis técnico del aceite mineral y vegetal contenido como refrigerante y aislante en

transformadores

i

RESUMEN

En el presente trabajo se muestra un análisis técnico de las propiedades físico-químicas de

los aceites que se tienen en uso en los transformadores eléctricos.

Estas propiedades son de relevancia ya que cada una de estas dictamina la vida útil en las

partes internas de un transformador. Si se tiene la seguridad de que esta máquina cuenta con

un buen sistema de aislamiento y un fluido dieléctrico adecuado, la maquina funcionará con

un mínimo de pérdidas, por causa a las pérdidas por histéresis y por corrientes de Foucault,

y con un máximo aprovechamiento de la energía eléctrica.

Existen leyes, reglamentos y normatividades mexicanas para regular los parámetros

mínimos requeridos por la ley para considerar o clasificar un líquido dieléctrico como

bueno o malo, según sus características. Para lo cual, en este estudio también se lleva a

cabo un estudio normativo sobre las diferentes pruebas a las que se debe someter a este

aceite y, así, considerarlo idóneo para el uso en transformadores.

Estas también en su momento prohibieron el uso de ciertas categorías de estos fluidos, es

por eso que se debe tener especial consideración en estas restricciones, ya que se

consideran peligrosos para el medio ambiente y nocivos para los operadores que mantengan

contacto directo con estos líquidos.

Actualmente los avances tecnológicos, dejan ver propuestas ecológicas sobre utilizar

fluidos que sean amigables con el ambiente y que son totalmente inofensivos en caso de

algún accidente que pueda repercutir en la operación o seguridad del equipo y personal

operador de este.

Obviamente se debe considerar hacer una comparación entre la solución que se tiene

actualmente con las posibles aportaciones que están nuevas sustancias pudieran tener.


transformadores

ii

ÍNDICE

Resumen……………………………………………………………….……………………..i

Índice…………………………………………………………………………….…………..ii

Índice de figuras……………………………………………………………………………..v

Índice de tablas………………………………………………….…………………………..vi

Glosario de términos………………………………………………………………………viii

Introducción………………………………………………………………………………...x

Justificación……………………………………..………………………………………….xi

Objetivos………………………………………...…………………………………………xii

Capítulo I Consideraciones teóricas, principio de funcionamiento y enfriamiento del

Transformador

1.1 Equipo eléctrico que utiliza fluidos para su refrigeración y/o aislamiento…..............…2

1.1.1 Transformador……………….……………………………...……………..….2

1.1.2 Principio de funcionamiento del transformador………………...………..…...3

1.1.3 Transformadores trifásicos………………..……………………………...…...5

1.2 Partes constructivas del transformador……………………..……………..……...…….6

1.2.1 Tanque……………………..…………………...…………………………......6

1.2.2 Núcleo…………………......……………………...………………………..…7

1.2.3 Devanados……………………………………..………...……………………7

1.2.4 Aislamientos…………………..……………………………...………………8

1.3 Enfriamiento o Refrigeración………………………..………………………………...10

1.3.1 Refrigeración natural o por aire…………………..………………………….10

1.3.2 Refrigeración por corriente de aire o ventilador……..……………………...11

1.3.3 Refrigeración por aceite…………………………..………………………....11

1.4 Circulación del aceite…………………………………..………………………..…….12

1.4.1 Temperatura efectiva del aceite……………………..…………………….....13

1.5 Dieléctrico liquido en un transformador…………………………………….....……...13

1.5.1 Transformadores aislados con aceite………………….……………………..14

1.5.2 Transformadores aislados con Askarel………..……………………………..14

Capítulo II Características de los líquidos aislantes

2.1 Antecedentes históricos de los aceites……………………...………………….....…...16

2.1.1 Líquidos contenidos como refrigerante y aislante en el transformador…….18

2.1.2 Bifenilos Policlorados (BPC’s)………………...………..…..........................18

2.2. Askarel………………..……………………………...….............................................20


transformadores

iii

2.3 Silicona Líquida….………………..……………………..………….................……...22

2.4 Hidrocarburo modificado RTEmp………………………………………………..…...24

2.5 Aceites minerales…………………………………………………………………...…25

2.5.1 Propiedades dieléctricas en Aceites Minerales…………………………..….27

2.5.2 Resistencia dieléctrica de Aceites minerales……………………………...…27

Capítulo III Aspectos Legales y Normativos

3.1 Historia de los Aspectos Legales………………….......................................................29

3.1.1 México y el marco legal………………...………..….....................................29

3.1.2 Problemáticas Ambientales en el Mundo...………………………….………31

3.2 Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente…………………..32

3.2.1 Uso de la Normatividad Aplicable en el Manejo de Equipo………………...38

contaminado con BPC’s

3.3 NOM-133-ECOL-2000 (norma oficial mexicana, protección ambiental……………..38

Bifenilos policlorados (BPC’s)-especificaciones de manejo)

3.4 NMX-J-628-ANCE-2010 “TRANSFORMADORES-LÍQUIDOS………………...…44

AISLANTES-ÉSTERES NATURALES”

Capítulo IV Pruebas demostrativas al aceite mineral y vegetal

4.1 Ésteres……………………………………………………………………………...54

4.1.1 Ésteres Sintéticos…………………………………………………………...54

4.1.2 Ésteres naturales……………………………………………………………55

4.2 Aceite Vegetal……………………………………………………………………...55

4.3 Comparativa de las propiedades de aceite vegetal vs aceite mineral…………………..56

4.4 Métodos de prueba…………………………………………………………………….59

4.4.1 Tensión de ruptura dieléctrica……………………………………………….59

4.4.2 Densidad de un aceite………………………………………………………..62

4.4.3 Viscosidad de un aceite……………………………………………………...65

4.4.4 Contenido de Bifenilos Policlorados………………………………………...68

Capítulo V Análisis de resultados y conclusiones

5.1 Análisis de la rigidez dieléctrica………………………………………………………73

5.1.1 Comparación de valores de ruptura…………………………………………73

5.1.2 Comparación de la temperatura…………………………………………….74


transformadores

iv

5.2 Análisis de la densidad………………………………………………………………..74

5.3 Análisis de viscosidad………………………………………………………………....74

5.3.1 Aceite vegetal como mejor propuesta de aislamiento………………………..75

5.3.2 Concordancia con la norma nmx-j-628-ance-2010……………………...…..75

5.4 Conclusiones y recomendaciones……………………………………………………..76

Referencias……………………………………………………………………………...….80

Anexo A……………………………………………………………………………………82


transformadores

v

ÍNDICE DE FIGURAS

Figura 1.1 Diagrama ideal de un Transformador………………………………………..3

Figura 1.2 Transformador Monofásico con carga en el secundario………...…….…….4

Figura 1.3 Banco de tres Transformadores Monofásicos…………….………..……….5

Figura 1.4 Núcleo de un Transformador Trifásico...………………………………...….6

Figura 1.5 Laminaciones tipo “U” y tipo “T” para armado del núcleo…………...…….7

Figura 1.6 Papel KRAFT y Cintas de Lino…….……………………………………….9

Figura 1.7 Transformadores enfriados por corriente de aire o tipo seco……….……...10

Figura 1.8 Transformador refrigerado con la ayuda de ventiladores………………..…11

Figura 1.9 Típico Transformador refrigerado con aceite………………………………12

Figura 1.10 Ciclo del aceite en un Transformador…………..…………………………..12

Figura 1.11 Diferentes tonalidades de color según el refinamiento de………………….13

dieléctricos líquidos

Figura 2.1 Tipos de construcciones que se requieren para posible…………………….17

derramamiento de aceite de transformadores instalados en interiores

Figura 3.1 Etiqueta de identificación de equipos contaminados con BPC’s…………..42

Figura 4.1 Equipo de prueba para medir rigidez dieléctrica de aceites………………...57

Figura 4.2 Tipos de electrodos para realizar la prueba…………………………………58

Figura 4.3 Cuba para depositar el aceite en el equipo de prueba……………………….60

Figura 4.4 Probeta con aceite en su interior con densímetro depositado dentro………63

Figura 4.5 Viscosímetros utilizados en la medición………………………………...…66

Figura 4.6 Cromatógrafo de gases especialmente para aceites de transformador…..…69


transformadores

vi

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1.1 Clases de aislamiento para devanados……..……………………….……….8

Tabla 2.1 Nivel de reproducción de los chimpancés que se les suministró………….16

alimento contaminado con Askarel

Tabla 2.2 Características físicas de líquidos aislantes….....…………………………..26

Tabla 2.3 Porcentaje de gas soluble en Aceite Mineral para transformador……….....26

Tabla 2.4 Tensiones de ruptura de los aceites según su clasificación……………...…27

Tabla 3.1 Límites máximos permisibles para emisiones al medio…………………...43

ambiente de BPC’s en tratamientos térmicos, químicos y biológicos.

Tabla 3.2 Límites máximos de contaminación……………………………………….44

Tabla 3.3 Especificaciones de líquidos aislantes nuevos a base de ésteres naturales…45

Tabla 3.4 Especificaciones químicas de líquidos a base de ésteres naturales………...46

Tabla 3.5 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres naturales……….47

que proviene de equipos cuya clase de aislamiento sea menor o

igual que 69 kV

Tabla 3.6 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres naturales………49

que provienen de equipos cuya clase de aislamiento sea mayor que

69 kV y menor que 230 kV

Tabla 3.7 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres…………………50

naturales que provienen de equipos sin energizar con clase de aislamiento

mayor o igual que 230 kV y menor que 345 kV

Tabla 3.8 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres………………...52

naturales que provienen de equipos en servicio.

Tabla 4.1 Formulas químicas y aromas particulares de algunos esteres………..……54

Tabla 4.2 Perfiles típicos de ácidos grasos en porciento de 3 semillas……………….56

Tabla 4.3 Tipos de expresiones de las viscosidades………………………………….58

Tabla 4.4 Tensión de ruptura dieléctrica del aceite mineral…………………………..62


transformadores

vii

Tabla 4.5 Tensión de ruptura dieléctrica del aceite vegetal…………………………...62

Tabla 4.6 Lecturas obtenidas con el densímetro para el aceite mineral……………...64

Tabla 4.7 Lecturas obtenidas con el densímetro para el aceite vegetal………………64

Tabla 4.8 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados…….…………………67

Tabla 4.9 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados sin corregir…………..67

Tabla 4.10 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados corregida………….…68

Tabla 4.11 Resultados comparativos del contenido de Bifenilos Policlorados………...71

Tabla 5.1 Temperatura máxima de incendio en los aceites…………………………..73

Tabla 5.2 Comparativa entre las viscosidades de las dos clases de aceites…………...75

Tabla 5.3 Temperatura máxima de incendio en los aceites…………………………...77


transformadores

viii

PARA LA CORRECTA INTERPRETACIÓN, COMPRENSIÓN Y VALORACIÓN

DE ESTE DOCUMENTO, SE ENTIENDE POR

Φ.- Flujo magnético o corriente magnetizante.

Tan δ.- Conductividad en Corriente Alterna.

Aditivo.- Compuesto de origen químico que es adicionado a fluidos aislantes para el

propósito de adquirir nuevas propiedades físicas y químicas.

Askarel.- Aceite mineral que es introducido al mercado en 1929 ganando rápida aceptación

por tener excelentes cualidades como dieléctrico, liquido enfriador y no tener punto de

ignición. En su composición química, se encuentra la presencia de BPC’s.

Bifenilos policlorados (BPC’s).- Compuestos químicos que comprenden la molécula de

bifenilo clorada de composición química C12H10 – Cln, cuyas propiedades dependen de la

cantidad y posición de los átomos de cloro en la molécula.

Bis.- En un texto o escrito, indica que lo que precede está repetido o debe repetirse.

Bobina (devanado).- Arrollamiento en espiras de un material conductor sobre un núcleo

construido de material ferromagnético.

Código Nacional Eléctrico de E.U.A.- Organismo internacional que busca proteger a las

personas y su propiedad de los peligros emergentes del uso de la electricidad.

Densidad.- Volumen del fluido en masa por unidad, expresado en 3/kg dm

Dieléctrico.- Sustancia con la fundamental propiedad electromagnética de polarizarse en un

campo eléctrico.

Distribución.- Se refiere en términos eléctricos a las zonas de consumo de la energía

eléctrica, en donde se divide o secciona el suministro en diferentes tipos de carga.

Fluido.- Sustancias cuyas moléculas presentan gran movilidad y se desplazan libremente

debido a la poca cohesión existente entre estas moléculas. Estos tienen consistencia blanda

y se adaptan con facilidad a la forma del recipiente que los contiene.

Generación.- Transformación de la energía eléctrica por medio del movimiento de un

generador eléctrico.

Hertz (Hz).- Unidad de frecuencia de operación de la red eléctrica en México; 60 /Hz s .


transformadores

ix

Ley.- Norma jurídica dictada por el legislador, es decir, un precepto establecido por la

autoridad competente, en que se manda o prohíbe algo en consonancia con la justicia. Su

incumplimiento trae aparejada una sanción.

Material peligroso.- Elementos, substancias, compuestos, residuos o mezclas de ellos que,

independientemente de su estado físico, represente un riesgo para el ambiente, la salud o los

recursos naturales, por sus características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas,

inflamables o biológico-infecciosas.

N1,2.- Número de espiras en el devanado de alta y baja tensión, respectivamente, de un

transformador.

NMX.- Normas Mexicanas. Opcionales o de recomendación en procedimientos pero en

caso de ser parte de una norma NOM, se cambian al uso obligatorio.

Normatividad Mexicana.- Serie de normas cuyo objetivo es asegurar valores, cantidades y

características mínimas o máximas en el diseño, producción o servicio de los bienes de

consumo entre personas morales y/o personas físicas, sobre todo los de uso extenso y de

fácil adquisición por parte del público en general, poniendo atención en especial en el

público no especializado en la materia.

NOM.- Normas Oficiales Mexicanas. De carácter obligatorio.

Ppm.- Es la abreviatura de partes por millón y es la unidad de medida con la que se evalúa

la concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (agente, etc.) que hay

por cada millón de unidades del conjunto.

Residuo.- Cualquier material generado en los procesos de extracción, beneficio,

transformación, producción, consumo, utilización, control o tratamiento cuya calidad no

permita usarlo nuevamente en el proceso que lo generó.

Residuos peligrosos.- Todos aquellos residuos, en cualquier estado físico, que por sus

características corrosivas, reactivas, explosivas, tóxicas, inflamables o biológico-

infecciosas, representen un peligro para el equilibrio ecológico o el ambiente.

Secretaría.- Sección administrativa adjunta a un jefe de administración o de empresa, cuya

función es la de descongestionar a la dirección de las operaciones de carácter más usual, sin

poder tomar decisiones.

Transmisión.- Transporte de la energía eléctrica desde el punto de generación hasta los

puntos de consumo.

Viscosidad cinemática.- Medida a la resistencia de fluir de un líquido o un gas en

condiciones bajo gravedad. Para todos los viscocimetros, el teimpo de flujo en un volumen

determinado es directamente proporcional a su viscosidad cinematica, es decir

matemáticamente: /

http://es.wikipedia.org/wiki/Norma_%28tecnolog%C3%ADa%29

http://es.wikipedia.org/wiki/Bienes_de_consumo

http://es.wikipedia.org/wiki/Bienes_de_consumo

http://es.wikipedia.org/wiki/Persona_moral

http://es.wikipedia.org/wiki/Persona_f%C3%ADsica


transformadores

x

INTRODUCCIÓN

Hoy en día, se ha descubierto evidencia de que en el medio ambiente existen demasiados

daños ecológicos que se han debido a procesos industriales inadecuados, y sistemas de

comercialización altamente contaminantes.

Los equipos eléctricos durante su funcionamiento, operación, instalación y mantenimiento

pueden afectar a los ecosistemas donde se desarrollan tanto seres humanos como animales.

Esto es un problema en todo el territorio nacional, ya que en cualquier parte se pueden

encontrar diversas formas de contaminación como lo son la visual, atmosférica, el ruido,

etcétera.

Se debe hacer notar que en la fabricación y diseño de equipo eléctrico, algunos de los

principales problemas a resolver son: el cómo disminuir los efectos nocivos de la

temperatura a que se someten los equipos eléctricos, el uso de líquidos o gases que

conforme a las cualidades de estos, proporcionen el nivel de aislamiento requerido por el

diseño, la construcción y condiciones de operación.

Uno de los principales equipos con los que se cuenta para la transmisión y distribución de

la energía eléctrica en una red eléctrica, es el transformador. Esta máquina estática tiene la

necesidad de refrigerarse y aislar eléctricamente sus devanados, para esto, se han destinado

diversos líquidos que poseen características que perjudican desde la salud humana hasta la

propia fertilidad del suelo.

Durante la evolución y desarrollo técnico y tecnológico de estos líquidos, se han creado

aceites sintéticos (minerales) que no son amigables al medio ambiente y a su vez no son

biodegradables. Inclusive los efectos de estos aceites, tengan repercusión en generaciones

futuras.

Conforme a esta situación, se buscará a través de un estudio técnico, definir el posible

beneficio que se tendrá con el uso de aceites vegetales que siendo comparados con aceites

minerales, pueden arrojar mejores resultados en las pruebas aplicadas en cuanto a

parámetros eléctricos en transformadores eléctricos.


transformadores

xi

JUSTIFICACIÓN

Diversos estudios han arrojado evidencia de que en el diseño y fabricación de equipo

eléctrico que en su funcionamiento utilizaba aceite mineral como aislante y/o refrigerante,

que han contenido compuestos altamente peligrosos para la integridad física e

inmensamente agresivos con el medio ambiente, razón por la cual se requiere hacer un

estudio técnico que determine la necesidad de cambiar estos compuestos por los que

garanticen respeto estricto al medio ambiente.

Este estudio tendrá la finalidad de demostrar que usar aceites de tipo vegetal es más

conveniente para el medio ambiente y para características de funcionamiento en el diferente

equipo eléctrico que se utiliza para transmisión, protección, distribución, etcétera.

Existen ciertas limitantes, que reflejadas en lo que se busca realizar, tienen relevancia

significativa, como son la disponibilidad del aceite vegetal y el tiempo disponible para la

realización del estudio.

A su vez, este proyecto dará a notar los resultados favorables económicos en la compra y

mantenimiento de equipo, para beneficios industriales y académicos. A través del

conocimiento legal y normativo aplicable a los aceites dieléctricos, se llegaría al

convencimiento de la utilización del aceite vegetal como la mejor solución a la

problemática de la contaminación causada por los residuos peligrosos.


transformadores

xii

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Aplicar, auxiliados de las normatividad aplicable, un estudio técnico que corrobore la

autentificación y reconocimiento de que las propiedades eléctricas, físico-químicas y costos

unitarios del aceite vegetal siendo favorables para observar mejoras en la vida y

funcionamiento a largo y mediano plazo en equipo eléctrico.

OBJETIVOS PARTICULARES

Reconocer las propiedades físico-químicas y técnicas de los aceites que han y están

siendo utilizados como refrigerantes y/o aislantes en equipo eléctrico.

Elaborar un estudio normativo y físico del comportamiento de los aceites vegetales

utilizados como aislantes y/o refrigerantes según lo describe la norma NMX-J-628-

ANCE-2010.

Realizar las pruebas eléctricas pertinentes basadas en la norma NMX-J-123-ANCE-

2001 para obtener resultados que permitan la comparación con los aceites utilizados

normalmente.

CAPÍTULO

I

CONSIDERACIONES TEÓRICAS,

PRINCIPIO DE

FUNCIONAMIENTO Y

ENFRIAMIENTO DEL

TRANSFORMADOR

En este capítulo se describen los diferentes antecedentes e información que se tiene acerca

del transformador eléctrico y sus principales características de funcionamiento y

componentes de construcción.

El transformador eléctrico es una máquina de vital importancia, ya que de su correcta

operación depende que el sistema eléctrico se encuentre en condiciones óptimas de trabajo.

A su vez, se hace mención específica de que para su adecuado funcionamiento en cuestión

de refrigeración y/o aislamiento, utiliza un tipo de fluido especial.

Capítulo 1. Análisis técnico del líquido contenido como refrigerante y aislante en

transformadores.

Página 2

1.1 EQUIPO ELECTRICO QUE UTILIZA FLUIDOS PARA SU

REFRIGERACIÓN Y/O AISLAMIENTO

Se define como equipo eléctrico a toda aquella máquina eléctrica estática o rotativa,

accesorio o componente que ayude a la generación, transformación, transmisión,

distribución y utilización de la energía eléctrica. Dentro de esta categoría entran

dispositivos como el transformador, los capacitores, interruptores en alto y bajo volumen de

aceite y balastros de lámparas. Estos equipos para su operación requieren alimentarse de

una diferencia de potencial.

Estos equipos eléctricos para su enfriamiento o aislamiento utilizan fluidos, los cuales

poseen características bastante interesantes en cuanto a su composición físico-química.

1.1.1 TRANSFORMADOR

Es uno de los elementos de más importancia en el proceso de transmisión y distribución de

la energía eléctrica, está clasificado en la categoría de las máquinas ya que transforma la

energía pero, de igual manera, se clasifica como aparato estático debido a la falta de

movimiento que caracteriza a esta máquina; aunque debido al movimiento del aceite en el

interior del tanque existe la posibilidad de que se le nombre como máquina no estática.

El transformador es un equipo de componentes eléctricos y magnéticos que cambia la

energía eléctrica de un nivel de tensión y de corriente a otro mediante un campo magnético.

Este dispositivo está conformado por dos o más bobinas de alambre conductor enrolladas

en un núcleo ferromagnético comúnmente construido de acero al silicio de grano orientado.

Las bobinas están aisladas eléctricamente una de la otra, pero conectadas por medio de un

flujo magnético.

Una de las bobinas (devanados), se conecta a una fuente de tensión y la otra bobina es la

encargada de suministrar la energía eléctrica hacia las cargas que se desean alimentar,

obviamente después de realizar el proceso de transformación del potencial de la energía. [1]

El devanado que se conecta a la fuente de tensión o de potencia se le llama devanado

primario, el otro devanado que se conecta a la carga se le denomina devanado secundario.

En el caso de existir un tercer devanado, se la llama devanado terciario.


transformadores.

Página 3

En la figura 1.1 se demuestra las partes básicas de un transformador siendo este ideal y

monofásico.

Figura 1.1 Diagrama ideal de un transformador.

1.1.2 PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL TRANSFORMADOR

El efecto que permite al transformador funcionar, se le conoce como inducción

electromagnética. Este efecto solo está presente en circuitos de corriente alterna.

Hay que considerar la siguiente figura 1.2, para explicar el fenómeno. Un transformador

está constituido por una parte eléctrica y una parte magnética.

La parte eléctrica la conforman los devanados de alta y baja tensión; no existe conexión

entre terminales de ambos devanados. Por otro lado, la parte magnética está conformada

por un núcleo de acero al silicio de grano orientado que enlaza a los dos devanados por el

efecto del campo eléctrico y magnético.


transformadores.

Página 4

Figura 1.2 Transformador monofásico con carga en el secundario.

Al aplicar una tensión alterna (V1) al devanado primario, circula por este una corriente (i1)

que genera un flujo magnético alterno. Este flujo viaja a través del núcleo enlazando al

devanado secundario e induciéndole una tensión (V2) que conectando una carga en el lado

del secundario siendo esta resistiva, inductiva, capacitiva o una combinación de las

anteriores que demanda una corriente (i2). [2]

La tensión inducida guarda una relación directa con el número de vueltas de los devanados.

A esta relación existente entre las vueltas del primario y del secundario, se le conoce como

relación de transformación del transformador.

Debido a estos flujos alternantes producidos por la corriente alterna, se producen corrientes

que calientan al hierro o al acero del núcleo del transformador y al material del conductor

de las bobinas. Este calor representa pérdidas que se dividen en dos formas, es decir,

pérdidas en vacío y pérdidas con carga.

Las pérdidas en vacío se producen cuando las terminales del lado secundario están abiertas

o sin carga, a esto se le conoce con el nombre de PERDIDA TOTAL EN EL NÚCLEO. La

cual es producto de la suma de las corrientes de Foucault (corrientes parásitas) y pérdidas

por histéresis.

Las corrientes parásitas son originadas por el efecto Joule, el cual calienta el material del

núcleo del transformador, estas son producidas por fuerzas electromotrices inducidas por

flujos magnéticos variables.

Las segundas pérdidas se deben a la característica de la densidad de flujo magnético

resultante (B) con respecto a la intensidad de campo magnético (H) del material

ferromagnético por recorrer un lazo cuando se le aplica un campo magnético alternante,

esta energía se convierte en calor.


transformadores.

Página 5

Hay que recordar que la histéresis, la cual es recíproca a las pérdidas por histéresis, es el

resultado de la propiedad del material a conservar su imanación o la de oponerse a una

variación del estado magnético.[2][3]

De lo anterior, obsérvese que la PERDIDA TOTAL DEL NÚCLEO genera calor por lo que

se recae en la importancia que debe de tener un sistema de refrigeración en los

transformadores. En títulos posteriores de este capítulo se mencionara brevemente los

diferentes tipos de eliminación o reducción de calor.

1.1.3 TRANSFORMADORES TRIFÁSICOS

Todos los sistemas de generación, transmisión y distribución, son sistemas de corriente

alterna y están constituidos por tres fases, denominándose así sistemas trifásicos. Dado que

los sistemas trifásicos son esenciales en la vida moderna, es necesaria la comprensión del

transformador trifásico en el funcionamiento de un sistema.

Los transformadores para estos sistemas, se construyen de dos maneras distintas. Una

consiste en tomar tres transformadores monofásicos que poseen su lado de alta y baja

tensión, conectados sobre núcleos individuales y que se conectan en un banco trifásico

como el de la figura 1.3.

Otra posibilidad, es la construcción de un transformador trifásico que conste de tres

devanados sobre un núcleo común y que poseen el lado de alta y baja tensión sobre la

misma sección del núcleo. Cada una de estas secciones aloja una fase del transformador

como el descrito en la figura 1.4.

Figura 1.3 Banco de tres transformadores monofásicos. [1]


transformadores.

Página 6

Figura 1.4 Núcleo de un transformador trifásico. [1]

1.2 PARTES CONSTRUCTIVAS DEL TRANSFORMADOR

En la sección anterior se habló acerca de la teoría fundamental del transformador, en esta

sección toca el turno de hacer mención a las partes que integran un transformador trifásico,

está construido de diversas partes cada una con características especiales y específicas. A

continuación se hará una descripción breve de algunas de estas partes.

1.2.1 TANQUE

Corresponde a la parte metálica del transformador que contiene el núcleo y el aceite

aislante. También se le conoce como carcaza, se construye de distintas formas dependiendo

de la potencia del transformador.

Cuando la potencia del transformador es del orden de los 15 kVA, se tienen un tanque en

forma de ovalo siendo el principal medio de transferencia de calor hacia el medio exterior;

para tensiones por arriba del valor previo mencionado es necesario el uso de radiadores con

una área total de transferencia de calor conforme a la potencia.

Las áreas destinadas a la disipación de los radiadores sumada a la propia del tanque deben

de ser lo suficientemente adecuada para disipar la mayoría de calor generado por las

propias pérdidas internas del transformador. [3]


transformadores.

Página 7

Debido a que el tanque está propicio a la corrosión, en especial en áreas cercanas al mar, se

deben de aplicar revestimientos de acabados anticorrosivos para evitar que el tanque se

fisure evitando así que no se fugue el aceite contenido.

1.2.2 NÚCLEO

Esta construido por placas de acero al silicio con grano orientado, con un 5% de silicio,

cuya función es aumentar el flujo de la inducción electromagnética y al mismo tiempo

aumentar la resistencia del acero haciendo que las corrientes parásitas disminuyan.

Estas placas son laminadas en frio seguidas de un tratamiento térmico que permite a los

granos magnéticos la orientación en sentido de la laminación. A su vez, se cubren por una

capa delgada de material aislante para reducir las pérdidas por histéresis, siendo fabricadas

dentro de los límites máximos de pérdidas electromagnéticas para una frecuencia de

operación de 60 Hz nominal.

Las dimensiones del núcleo magnético deben de ser equilibradas con respecto al número de

espiras en las bobinas con las dimensiones del núcleo de fierro, es decir, si se utilizan

bobinas de pocas espiras, se debe de emplear un núcleo magnético de grandes dimensiones;

en caso contrario si las bobinas son de muchas espiras el núcleo de acero debe de reducir

sus dimensiones. [3]

Figura 1.5 Laminaciones tipo “U” y tipo “T” para armado del núcleo. [4]

1.2.3 DEVANADOS

Conductores de cobre electrolítico, aislados con esmaltes y recubiertos con cintas de

algodón o un papel en especial, con el avance de las tecnologías se opta el uso de conductor

de aluminio esto con la finalidad de reducir los costos de fabricación.


transformadores.

Página 8

En la siguiente tabla 1.1 se muestran las diversas clases de aislamientos para devanados en

transformadores:

Tabla 1.1 Clases de aislamiento para devanados. [3]

Clase Temperatura límite

A 105° C

E 120° C

B 130° C

F 155° C

H 180 ° C

En el caso del uso en un transformador, los devanados de alta tensión se construyen en

discos o en bobinas de una sola pieza, este tipo de devanado se construye en diferentes

partes o secciones y cada una con un diferente gradiente de tensión. Las especificaciones de

construcción difieren en la mayoría de empresas dedicadas a la fabricación de equipo

eléctrico. [4]

Esta clase de devanado permite la fácil manutención del transformador en el caso de existir

una falla en el devanado, simplemente se cambia la parte dañada por una nueva. Caso

contrario en el uso de una única bobina, ya que al presentarse una falla o alguna avería se

debe de cambiar por completa dicha bobina, encareciendo el mantenimiento. En la mayoría

de ocasiones los devanados secundarios son de bobina única.

1.2.4 AISLAMIENTOS

En el transformador, los sistemas de aislamiento, están formados por un fluido, siendo un

líquido o un gas, en conjunto con un sólido.

Sistema aislante sólido.- Lo conforman: el cartón prensado (PRESSBOARD) como lo son

el papel crepé, papel KRAFT, madera de maple, boquillas de alta y baja tensión, cintas de

lino, entro otras más.


transformadores.

Página 9

a) b)

Figura 1.6 a) Papel KRAFT; b) Cintas de lino. [5], [6]

Algunas características que poseen estos materiales son:

Capacidad para soportar tensiones elevadas (esfuerzos dieléctricos).

Incluyendo transitorios de operación y ondas de impulso.

Soportar esfuerzos mecánicos y térmicos que provocan circuitoscortos.

Prevenir excesivas acumulaciones de calor (transferencia de calor)

Mantener las características establecidas para un lapso de vida en servicio

aceptable con un mantenimiento propio.

Sistema líquido.- Solamente está conformado por el aceite dieléctrico.

Las principales características de este son:

Tener una rigidez dieléctrica normalizada y confiable, conforme a lo que

indique la norma para el tipo de líquido aislante.

Poseer un enfriamiento eficiente y de alta calidad.

Protege a todo el demás sistema aislante que esta internamente en el

tanque del transformador, sumergido en aceite.

El aislamiento puede dividirse en dos grupos, dentro del conjunto del núcleo y el

embobinado, que son: el principal y el secundario. El aislamiento principal separa los

devanados de alta y de baja tensión. El aislamiento secundario se usa para dividir las partes

de la bobinas o, en su caso, los devanados individuales.

De igual manera, se separan las salidas de fase y terminales de las derivaciones contra los

contactos o arqueos a las partes conectadas a tierra como son: el tanque, herrajes del núcleo

y demás estructuras metálicas, encontradas en el interior.


transformadores.

Página 10

1.3 ENFRIAMIENTO O REFRIGERACIÓN

La eliminación de calor existente en el transformador causada por las pérdidas o por la

transformación de tensión y corriente eléctrica, es de vital importancia para preservar la

vida útil del aislamiento, es decir la transferencia de calor del hierro y el material conductor

de cobre o aluminio en su caso.

La transferencia de calor, se lleva a cabo por medio de las siguientes maneras:

Convección natural del aceite o del aire.

Convección forzada del aceite o del aire.

Transferencia del calor del aceite al agua.

Para incrementar la superficie de radiación, en la mayoría de los casos, el tanque se

construye con paredes lisas o corrugadas.

Cuando se utiliza una refrigeración por convección natural o por radiación de calor al

medio, son las mejores opciones para mantener la temperatura de funcionamiento en los

límites máximos soportados por el aislante sin afectar la vida útil de este.

1.3.1 REFRIGERACIÓN NATURAL O POR AIRE

Debido a que se debe de minimizar el peligro de incendios en ciertas instalaciones, no es de

gran utilidad el uso de transformadores sumergidos en aceite. Principalmente, cuando se les

va a instalar o están propiamente instalados en el interior de edificios.

Para estos casos se adaptan para que circule aire por convección; aunque sus dimensiones

son semejantes a los transformadores de la misma potencia que están refrigerados con

aceite. [7]

En la siguiente figura se muestran varios tipos de transformadores con este sistema de

enfriamiento.

Figura 1.7 Transformadores enfriados por corriente de aire o tipo seco. [8]


transformadores.

Página 11

1.3.2 REFRIGERACIÓN POR CORRIENTE DE AIRE O VENTILADOR

Cuando se requiere manejar corrientes de carga superiores que la demanda normal en horas

pico o periodos de emergencia, sin sobrepasar los límites de la temperatura en los

devanados y el aceite, al transformador se equipa con ventiladores externos para aumentar

la disipación del calor en los radiadores, además en algunas ocasiones se utilizan bombas

internas haciendo circular el aceite por los radiadores.

Permitiendo una mayor disipación de calor y para la operación dentro de los regímenes de

potencia más altos que la suministrada en comparación con un transformador enfriado al

natural.

Figura 1.8 Transformador refrigerado con la ayuda de ventiladores. [8]

Con los ventiladores actuando sobre los radiadores, es posible usar cualquiera de los

siguientes métodos de refrigeración.

OA/FA.- Autoenfriado, y enfriado por aire forzado.

OA/FA/FOA.- Autoenfriado, enfriado por aire forzado y por aceite forzado.

FOA.- Enfriado con aceite forzado y enfriadores con aire forzado.

1.3.3 REFRIGERACIÓN POR ACEITE

Consiste en sumergir en aceite las partes eléctricas internas del transformador, teniendo una

doble función, primero está la extracción del calor del núcleo y devanados, segundo,

proporcionar un aislamiento entre las partes energizadas del transformador. [7]


transformadores.

Página 12

Este aceite, deberá proporcionar una gran rigidez dieléctrica, viscosidad baja, punto de

congelación bajo y, a la vez, un punto de ignición elevado, para poder evitar incendios en el

caso de ocurrir una falla, estar exento de ácidos corrosivos, alcalinos y azufres, no oxidarse

ni presentar barros con la presencia de cantidades bajas de humedad o de cualquier tipo de

partículas suspendidas que afectan a la rigidez dieléctrica del aceite.

Figura 1.9 Típico transformador refrigerado con aceite. [9]

1.4 CIRCULACIÓN DEL ACEITE

El aceite fluye hacia la parte superior del transformador entre los canales de los devanados

y del núcleo, elevando su temperatura en el proceso de su operación. Una vez que se

encuentra en la parte superior del tanque, empieza a bajar por los radiadores, bajando así su

temperatura, en la siguiente figura se ilustra este proceso. [7]

Figura 1.10 Ciclo del aceite en un transformador. [7]


transformadores.

Página 13

A este proceso se le conoce con el nombre del ciclo del aceite; de aquí surge la idea que el

transformador también está dentro de las maquinas en movimiento, por esta acción.

1.4.1 TEMPERATURA EFECTIVA DEL ACEITE

Se le denomina a la temperatura uniforme equivalente con igualdad en la capacidad para

poder disipar el calor al aire. Esta temperatura es casi próxima al promedio del aceite

entrante en la parte superior del radiador y al que sale por el fondo del mismo. Quedando

así que, la temperatura del aceite se asemeja con la propia temperatura del radiador

expuesto al aire.

Los radiadores, generalmente, tienen tubos en paralelo próximos que radian calor los unos a

los otros.

1.5 DIELÉCTRICO LÍQUIDO EN UN TRANSFORMADOR

El aceite utilizado en los transformadores proviene de las destilaciones del petróleo en

bruto sin alterar el tratamiento, debido a este proceso se le ha llamado aceite mineral. Se

emplea tanto como medio aislante como refrigerante. [2]

Para una adecuada conducción del calor la viscosidad tiene que ser baja, ya que si esta no

se controla existe un incremento en la viscosidad cinemática afectando la velocidad de

movimiento en los interruptores, cambiador de derivaciones en los transformadores,

bombas y reguladores. En caso de tener una viscosidad alta, afecta el arranque del equipo

en condiciones de clima frio.

La viscosidad regula los procesos tales como la deshidratación, desgasificación y filtración

de los aceites.

Figura 1.11 Diferentes tonalidades de color según el refinamiento del Dieléctrico Liquido


transformadores.

Página 14

1.5.1 TRANSFORMADORES AISLADOS EN ACEITE

El aceite mineral, debido al bajo costo, la alta resistencia dieléctrica, características

esenciales para la transferencia del calor y la capacidad de recuperación después de un

sobre esfuerzo dieléctrico, se considera como el material aislante por excelencia para

transformadores.

Debido a que la constante dieléctrica del aceite es de 2.2 y la del sólido (pressboard, el

papel crepé, papel kraft, etc.) es de 4.0, el esfuerzo dieléctrico del aceite es más alto en

comparación con la de los materiales antes mencionados. Lo que influye en el diseño de la

estructura limitándola al esfuerzo del aceite.

Con el uso del aislamiento directamente sobre el conductor, impide o reduce, la formación

de descargas dañinas en el aceite, además, se incrementa la resistencia de la estructura.

Al utilizar una envoltura de papel grueso en las terminales del devanado, el aislamiento se

utiliza para reducir los esfuerzos en el aceite al hacer mover la interfaz de la superficie del

conductor, aquí el esfuerzo es elevado, a una distancia determinada del conductor, por lo

regular alejada, teniendo un esfuerzo menor. De igual manera, como en los puntos

anteriores, el esfuerzo en el aceite determina la cantidad de papel necesario, al igual que las

condiciones térmicas establecen el tamaño mínimo del conductor para un aislamiento

adecuado.

1.5.2 TRANSFORMADORES AISLADOS CON ASKAREL

La construcción de este tipo de transformador es similar a los transformadores aislados con

aceite. Debido a que el askarel posee una elevada constante dieléctrica, permite que la

transferencia del esfuerzo dieléctrico hacia los elementos sólidos sea más fácil.

A pesar de esto, tiene una capacidad limitada a la recuperación después de un sobresfuerzo

dieléctrico conllevando a que la resistencia sea limitada en los campos dieléctricos no

uniformes. [7]

CAPÍTULO

II

CARACTERÍSTICAS DE LOS

LÍQUIDOS AISLANTES

Se tienen diferentes alternativas para la refrigeración y aislamiento del equipo eléctrico y la

existencia de diferentes procedimientos a realizar para garantizar la seguridad del personal

y los equipos.

En este capítulo se describen las diversas propiedades y perfiles que poseen cada uno de los

líquidos que sirven como aislantes en transformadores.

Algunas de sus principales características en su uso son: eléctricas, químicas, físicas, etc.,

las cuales son determinantes para su adecuado funcionamiento en los equipos que lo

contienen.

Las propiedades dieléctricas son en ocasiones excelentes, sin embargo en cuestión de salud

humana y animal no lo son. Además, se menciona los diversos peligros que han sido

descubiertos en el mundo, con lo cual se han generado algunas restricciones.

Capítulo 2. Características de los líquidos aislantes

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2.1 ANTECEDENTES HISTORICOS DE LOS ACEITES

A partir de incidente que se tuvo en Japón en el año de 1968, donde existió una

contaminación del aceite comestible de arroz con Askarel y que al consumirlo, trajo a las

personas que lo ingirieron diversas consecuencias, tales como:

Abortos.

Partos prematuros.

Ceguera.

Desórdenes neurológicos.

Perdida del oído.

Tumores en los parpados.

Supuraciones en los ojos.

Se realizaron diferentes investigaciones comandadas por el científico sueco Soren Jensen,

quien fuera el primero en detectar la existencia de este BPC en agua dulce y el cabello de

una familia entera. En estos estudios efectuados en una población de aproximadamente

1000 personas, se obtuvo como resultado que las personas habían consumido una dosis de

2000 PPM y presentaban los síntomas antes mencionados.

Al publicarse estos resultados se comenzó una nueva investigación donde se suministró

comida a chimpancés con una concentración de 2.5 a 5.0 PPM encontrándose síntomas

similares a los encontrados en el estudio directo con humanos y adicionalmente se constató

que el nivel de reproducción de estos animales bajo de la siguiente manera:

Tabla No.2.1 Nivel de reproducción de los chimpancés a los que se les suministró alimento

contaminado con askarel.

Dosis Porcentaje de Natalidad 0 PPM 90.0

2.5 PPM 37.5 5.0 PPM 12.5

Más tarde el Dr. Renate Kimbrough realizó experimentos con 184 ratas y se les suministró

alimento que incluía la cantidad de 100 PPM de askarel durante un periodo de tiempo de 21

meses, este estudio arrojó resultados que evidenciaban nuevamente síntomas cancerosos

como tumoraciones y lesiones en el hígado.

En forma de conclusión a todos estos acontecimientos, el Instituto para la Seguridad y la

Salud de los Trabajadores realizó investigaciones médicas en trabajadores de diversas

industrias y este organismo detectó síntomas de presencia de cáncer como erupciones en la

piel, pigmentaciones en uñas y piel, irritación de ojos, edemas, etc.


Página 17

Se declaró oficialmente que los bifenilos policlorados eran dañinos a la salud humana y que

el contacto directo con estos, producía cáncer; posteriormente se suspendió la producción

del Askarel y enseguida se prohibió su uso.

En los E.U.A. se prohibió su uso a mediados del año 1979 y posteriormente en México se

suspendió su uso en la fabricación de capacitores y transformadores; razón por la cual se

crearon diferentes recomendaciones, pues los equipos que contenían BPC’s para su

funcionamiento estaban totalmente contaminados y se tenía la necesidad de manejarlos o

aislarlos según fuera el caso.

Según las propiedades dañinas que poseían estos BPC’s, se establecieron algunos

lineamientos, dentro de los cuales destaca:

Es requisito primordial que los transformadores instalados en subestaciones que se

encuentran dentro de edificios, lugar de reunión o cualquier interior, deben tener

consideraciones especiales para evitar incendios e impedir la propagación de estos. Estás se

refieren a un sistema de confinamiento para posibles derramamientos del líquido que se

encuentra dentro del transformador. Existe para esto, una solución en cuanto a la

construcción del área que va a contener a estos transformadores y consta de construcciones

especiales ilustradas en la figura 2.1, donde estas áreas poseen un espacio hueco para el

confinamiento del aceite en caso de posible derramamiento.

Figura 2.1 Tipos de construcciones que se requieren para posible derramamiento de aceite de transformadores

instalados en interiores.

Ningún substituto del Askarel cumple con no tener punto de ignición tal y como este lo

tiene, por eso se determinaron estas diferentes reglas para su uso en caso de que los equipos

en funcionamiento tuvieran a su disposición este BPC. El Código Nacional Eléctrico de

E.U.A. permite el uso e instalación de transformadores que usen dieléctricos con punto de

ignición no menor de 300°C. [10]


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2.1.1 LÍQUIDOS CONTENIDOS COMO REFRIGERANTE Y AISLANTE EN EL

TRANSFORMADOR

Un transformador para su correcto funcionamiento necesita (en casos de transformador

sumergido en aceite) un líquido que le permita permanecer refrigerado y que a su vez,

mantenga a sus componentes eléctricos (devanados) aislados uno de otro.

A través del tiempo, se descubrió que la alternativa más eficiente a esta necesidad de

refrigerar y/o aislar, era usar aceites que fungían como dieléctricos en los transformadores e

inmediatamente se empezaron a desarrollar diferentes tipos de este aceite.

Se pueden reconocer de forma general 3 tipos de aceites, estos son:

Aceite mineral: Se compone principalmente de carbono e hidrógeno en moléculas

que presentan diferentes estructuras.

Aceites parafínicos: Están formados por moléculas que pueden ser tanto de cadena

lineal como ramificada. Los alcanos normales de tipo cadena lineal son conocidos

como parafinas, si son enfriados se impide su libre flujo y se deben tomar

precauciones para utilizarlos en un clima frío.

Aceites nafténicos: también conocidos como cicloalcanos están formados por

moléculas con una estructura anular, presentan excelentes características a bajas

temperaturas.

Todos los aceites de transformador contienen moléculas aromáticas con una estructura

molecular totalmente distinta de las moléculas parafínicas y nafténicas, tanto química como

físicamente.

Existen dos tipos de aceites en el mercado, inhibidos y no inhibidos. De hecho, todos los

aceites son inhibidos, los inhibidos por la adición de fenol retardado (destrucción radical), y

los no inhibidos con inhibidores naturales (destrucción por peróxido). [11]

2.1.2 BIFENILOS POLICLORADOS (BPC’S)

Son sustancias químicas sintéticas que poseen propiedades de gran utilidad para diversas

aplicaciones; las principales son de tipo eléctrica, ya que estos compuestos tienen un casi

perfecto punto de inflamación, viscosidad aceptable, etc.

Debido a estos beneficios, rápidamente en la industria eléctrica se comercializaron a gran

medida para poder implementarlos como refrigerantes de los diferentes equipos eléctricos.


Página 19

Propiedades fisicoquímicas

Los bifenilos policlorados son compuestos organoclorados de fórmula condensada:

C12H10 – n Cl n

Dónde: n=1, 2,3…,10.

Debido a su viscosidad que es bastante variable dependiendo de sus condiciones de

operación, se pueden llegar a considerar desde líquidos a sólidos y dependiendo si contiene

altas cantidades de cloro toma una forma de consistencia resinosa. Además son de elevada

estabilidad química, no son hidrolizables, sumamente resistentes al calor y a la oxidación.

En forma líquida son incoloros, en algunos casos, hasta amarillos con olor fétido y de

textura viscosa.

Las moléculas de los BPC en forma separada se conocen como congéneres o bifenilos

sustituidos mono, bi, tetra, etcétera. Se conoce la existencia de 209 congéneres diferentes y

la mezcla de varios bifenilos con diferente grado de cloración da como resultado un

arocolor o askarel…

A continuación se proporciona una lista de los nombres de mezclas comerciales de

bifenilos policlorados que se pueden encontrar en: [12]

Clophen

Fenclor

Apirolio

Piroclor

Phenoclor

Delor

Asbestol

Therminol

Askarel

Inclor

Pyranol

Como ya se mencionó anteriormente, por sus propiedades se hicieron específicamente

aplicables en transformadores, capacitores e incluso en balastros para lámparas

fluorescentes.

Peligrosidad de los BPC’s.

La mayoría de los aceites dieléctricos con BPC’s que se usaron fundamentalmente en

lugares con riesgo alto de incendio como plantas industriales, industria petroquímica y en


Página 20

los sistemas de transporte colectivo de tracción eléctrica y los tranvías, en donde se

encontró que eran altamente contaminantes al personal que operaba las máquinas y en

especial que todo aparato que tuviera contacto con estas sustancias quedaba contaminado.

[12]

Fue entonces que en el año de 1899, se conoció una condición patológica de la piel llamada

cloracne, que es una desfiguración dolorosa de la piel que se veía en el personal expuesto a

componentes orgánicos clorados. Incidentes como los ocurridos en Yusho, Japón en 1968,

Yucheng, Taiwán en 1979, Nueva York, E.U.A en 1936 marcaron la pauta para abrir líneas

de investigación sobre los efectos nocivos.

Los bifenilos policlorados son considerados probables carcinógenos humanos por la

Agencia Internacional de Investigación del Cáncer (IARC) de la OMS y están incluidos en

la categoría "2A"; en tanto que la Agencia para la Protección Ambiental de los Estados

Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), ha demostrado que los BPC causan cáncer en

animales. [13]

Con el paso del tiempo y con estudios, se demostró que son repercutibles hacia la salud

humana y el medio ambiente, por lo cual se determinó que independientemente de sus

características particulares favorables, se debían tomar decisiones en cuanto a la

prohibición de su uso de forma nacional e internacional y así emprender acciones

correctivas para manejar y controlar su uso y dispersión en el ambiente.

2.2 ASKAREL

Este es un aceite oscuro con propiedades “inigualables” en cuanto a eficiencia no es

flamable, es utilizado como aislante y refrigerante debido a que este aceite tiene muchísima

resistencia a las temperaturas extremas (altas o bajas).

Estos aceites se comenzaron a sintetizar en la década de 1880 cuando se descubrió por vez

primera que la combinación de los compuestos químicos Cloro y Benceno producía menos

combustibilidad y explosión por lo que se desarrolló la fórmula que pretendía solucionar la

problemática del enfriamiento del transformador.

Al finalizarse estos experimentos y se logró con éxito la sintetización de estos aceites, se

procedió a fabricarlos y utilizarlos a nivel mundial desde el año de 1930; en la industria el

organismo encargado de la producción de este bifenilo policlorado fue Swan Chemical.


Página 21

Aplicaciones

Al encontrarse que este aceite poseía propiedades únicas y “casi perfectas”, rápidamente se

pudo encontrar que era de gran utilidad el uso de este para:

Transformadores eléctricos (sumergidos en aceite).

Condensadores (en alto y bajo nivel de tensión).

Motores.

Electro magnetos.

Interruptores.

Reguladores

Cables eléctricos con óleo y fluidos aislantes.

Balastros.

Sistemas hidráulicos (que poseen transferencia de calor).

Lubricantes de turbinas (gas y vapor).

Daños Ecológicos y a la Salud

Desgraciadamente, la infinidad de aplicaciones prácticas que tenía este BPC se vio

afectada, pues posterior a una serie de investigaciones y estudios médicos se pudo

determinar que el askarel era perjudicial a la salud y se encontró que podía producir

afectaciones dermatológicas por inhalación de sus vapores que se ingirieran durante la

producción o funcionamiento pleno de la máquina que lo tuviera contenido.

A su vez, en el sistema nervioso central se producen dolores de cabeza, mareos e incluso la

fatiga misma. Esto por consiguiente en el rendimiento humano traía como consecuencia la

pérdida de peso y disfunciones inmunológicas, creando así lesiones hepáticas que como

efecto secundario conllevan indigestión, crecimiento irracional del hígado y debilidad del

mismo.

A la situación de tener que eliminar este BPC, erróneamente se buscó la posibilidad de

desechar el equipo contaminado con estos aceites e inconscientemente se procedió al

derramamiento de estos en aguas dulces y tierras fértiles trayendo como consecuencia la

muerte inexplicable de distintas especies marinas y los suelos perdieron cualquier

posibilidad de ser útiles al sembradío y producción vegetal.

También, se ve afectado el medio ambiente puesto que estos aceites se acumulan en

sedimentos acuosos y su muy pobre fluidez en el agua provoca que las especies del lecho

marino se alimenten de él. Este bifenilo policlorado tiene también propiedades

antiandrógenas, estos son efectos negativos en la reproducción de los machos de cualquier

especie animal (incluyendo humanos). El humo por quema contamina de forma directa no


Página 22

solo el ambiente que esta alrededor del área donde se realiza esta acción, sino también el

aire aledaño, tierra y agua con que se tiene contacto. [13]

2.3 SILICONA LIQUIDA

Como una posible solución a un fluido que tuviera la posibilidad de enfriar los

componentes del transformador, se creó la silicona liquida, la cual se encontraba en su

análisis que estaba libre de BPC’s pero que algunas de sus propiedades físico-químicas eran

bastante desapropiadas para el fin que se requería.

Su composición química es:

Se había entonces llegado al descubrimiento de un Polidimetilsiloxano que aportaba las

siguientes características.

Punto de ignición e inflamación

Su punto de inflamación de este polidimetilsiloxano es de 300°C y tiene a su vez un punto

de ignición de 350°C.

Estabilidad

En su estructura no presenta ninguna especie de envejecimiento y esto asegura una larga

vida con la posibilidad de recuperarse, su biodegradación en el ambiente se da de forma

paulatina reaccionando con moléculas de arcilla y agua principalmente.

Efectos toxicológicos

No es nocivo a la salud del ser humano, sin embargo, si se tiene contacto directo con el

vapor que produce, puede presentarse irritación leve en los ojos.

Rigidez dieléctrica

La silicona en su forma pura tiene una rigidez de 43 KV nominal y que es a su vez, superior

a la del Askarel.

Está absorbe con mucha facilidad la humedad haciendo que la rigidez dieléctrica disminuya

de su valor nominal.


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Viscosidad

La viscosidad de este compuesto químico es bastante significativa y por eso se requiere de

ductos especiales que son adecuados en los devanados del transformador, así como

radiadores que garanticen que puede conservar su sobreelevación.

Coeficiente de expansión

Al ser este coeficiente mayor que el del askarel, se puede decir que se beneficia la

disipación de calor y se podría compensar el efecto de la humedad en la viscosidad que

ofrece este químico.

Liberación de calor

La silicona tiene bajo calor liberado por unidad de área, lo cual en caso de una combustión

del transformador, requiere de una fosa donde se coloque al transformador en caso de

derramamiento para poder contener al líquido.

Lubricación

Las propiedades que se tienen de lubricación por parte de la silicona son muy limitadas

cuando se tiene una condición de metal a metal y se debe tomar en consideración el tipo de

desconectadores y bombas que operan al dispositivo que contenga este líquido.

Compatibilidad

Únicamente se hace excepción a los empaques de hule silicón, compuestos de caucho que

en su construcción posean plastificantes solubles con el silicón y metales como el plomo y

sus aleaciones. A partir de esta excepción, la silicona es compatible con todos lo materiales

usados en la construcción de transformadores.

Costo

Se tiene una desventaja en este punto, pues la inversión inicial en la adquisición de este

químico asciende entre 8 y 9 veces el precio de un aceite convencional. Se tiene

disponibilidad de compra en México ya que se puede encontrar fabricación local, con

algunos componentes de importación únicamente. [10]


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2.4 HIDROCARBURO MODIFICADO RTEmp

Posteriormente, se buscaron algunas otras alternativas de enfriamiento para los

transformadores y fue entonces cuando se llego al descubrimiento de los hidrocarburos

como medios refrigerantes. Es entonces cuando llega la parte de la comparativa de estos

compuestos químicos y se obtiene la siguiente estructura química:

Según sus análisis tanto físicos como químicos, arrojaron los siguientes resultados.

Punto de ignición e inflamación

Posee un punto de ignición de 312°C y su punto de inflamación asciende a los 285°C.

Estabilidad

Se tiene bastante estabilidad al tratarse de un hidrocarburo, pues es muy similar a la de un

aceite convencional. Es totalmente biodegradable y por tanto es aceptado ecológicamente.

Efectos toxicológicos

Estudios previos han demostrado que este hidrocarburo de base parafínica que su grado de

toxicidad es despreciable y no posee propiedades cancerígenas ni mutagénicas.

Viscosidad

Sus características de viscosidad son similares a las de la silicona y esto trae como

consecuencia que se necesiten adaptaciones especiales en el sistema de enfriamiento del

transformador.

A menor temperatura, la viscosidad aumenta y si se requiere hacer una extracción de

silicona del transformador, se deberá calentar el tanque previamente.


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Posee una rigidez dieléctrica de 43 KV nominal, que es mayor a la del Askarel.

Coeficiente de expansión

No presenta ningún problema de elevación de presión interna, pues su coeficiente es similar

al del askarel.

Liberación de calor

Si se tuviera un combustión del RTEmp, este se consumiría en su totalidad; sin embargo,

se requiere en este caso, que el transformador que lo contenga posea una fosa para contener

al RTEmp y evitar su derramamiento.

Lubricación

Este hidrocarburo modificado posee un alto peso molecular que lo hace bastante apto para

poder funcionar como lubricante en cambiadores o bombas autolubricadas.

Compatibilidad

El RTEmp es compatible con todos los materiales usados en la construcción de

transformadores.

Costo

No se tiene en existencia en México un proveedor de este hidrocarburo, sin embargo se

puede tener la posibilidad de fabricarlo ya que este país posee en abundancia la base

parafínica de la cual esta creado.

Su precio asciende de 4 a 6 veces el valor de un aceite convencional. [10]

2.5 ACEITES MINERALES

Como propuesta final y usada en la actualidad, se llega a la creación de los aceites

minerales. Estos fluidos mejoran la calidad de ciertas características de los otros 2 tipos de

fluido. En teoría, hoy en día se consideran como los fluidos de base para la refrigeración

y/o aislamiento en transformadores.

Esta clase de aislante esta compuesto por hidrocarburos (hidrógeno y carbono) refinados de

petróleo crudo. Su consistencia se basa en compuestos alifáticos de formula CnH2n+2 y

CnH2n, comprendidas de una mezcla de cadenas rectas y ramificadas, compuestos cíclicos o

parciales.


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La mayoría de estos aceites contienen fracciones de compuestos aromáticos en relación con

el benceno, naftaleno e inclusive derivaciones de estos con cadenas laterales alifáticas;

estas cadenas de alifáticas dependen de la fuente y la refinación.

El tanto porciento de aromáticos es de importancia para determinar la absorción de gases o

descargas eléctricas y para determinar las características de oxidación.

A continuación se indican las propiedades físicas de un aceite mineral. Además de dichas

propiedades, los aceites de origen mineral que son expuestos al aire poseen diversas

distinciones de oxidación variando con cada tipo de aceite, aditivos y materiales en

conjunto.

Tabla 2.2 Características físicas de líquidos aislantes. [7]

Propiedades del líquido

Aceite mineral

Transformador Conductor y capacitor Conductor sólido

Densidad relativa 0.88 0.885 0.93

Viscosidad, Saybolt sec. a

37.8°C

57-59 0.100 100

Punto de inflamación, °C 13 165 235

Punto de combustión

espontanea, °C

148 185 280

Punto de fluidez, °C -45 -45 -5

Calor especifico 0.425 0.412 ………….

Coeficiente de dilatación 0.00070 ………… 0.00075

Conductividad térmica,

cal/cm*s*°C

0.39 ………… …………

Resistencia dieléctrica, kV 30 ………… …………

Permitividad a 25 °C 2.2 ………… …………

Resistividad, Ω-cm x 1012

1-10 50-100 1-10

La solubilidad de gases y agua en al aceite mineral es de suma importancia en cuanto a su

función en el equipo, esta se expresa en porcentaje de volumen del aceite para

transformadores a presión atmosférica normal (760 torr) y 25 °C, la siguiente tabla indica

estos valores.

Tabla 2.3 Porcentaje de gas soluble en aceite mineral para transformador. [7]

Gas Tanto porciento de solubilidad en aceite mineral

Aire 10.8 %

Nitrógeno 9.0 %

Oxigeno 14.5 %

Bióxido de carbono 99.0 %

Hidrógeno 7.0 %

Metano 30.0 %


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Estas solubilidades crecen con la temperatura con la excepción del bióxido de carbono; en

casos en que se tenga agua, está se disuelve en aceite nuevo para transformadores en razón

de 60 a 80 ppm por debajo de una humedad relativa de 100% a 25° C, pero la solubilidad

aumenta con la cantidad de oxidación del aceite y con adiciones de impurezas polares al

agua.

2.5.1 PROPIEDADES DIELÉCTRICAS DE ACEITES MINERALES

Debido a que los aceites minerales son no polares y contienen pocas moléculas con

momentos dieléctricos, su permitividad es baja.

Permitividad

Una adecuada permitividad para aceite de transformadores a 60 Hz es de 2.19 a 25° C,

decayendo a 2.11 a 100° C.

Conductividad

Los niveles de conductividad en C.D. y el factor de disipación en C.A., se asemejan con

valores de 10-15

Ω-1

* cm-1

en aceites nuevos y 10-12

Ω-1

* cm-1

para aceites usados

contaminados, en C.D.; para el caso de valores en C.A., se tiene 10-13

Ω-1

* cm-1

,

correspondiendo a tan δ de 0.008. [8]

2.5.2 RESISTENCIA DIELÉCTRICA DE ACEITES MINERALES

Para los aceites minerales, y mayoría de líquidos aislantes, la resistencia dieléctrica varia

con el estado de pureza de la muestra y con respecto a la materia y humedad. Estos valores

son dictaminados, en México, por la norma NMX-J-123-ANCE-2001 “PRODUCTOS

ELÉCTRICOS–TRANSFORMADORES-ACEITES MINERALES AISLANTES PARA

TRANSFORMADORES-ESPECIFICACIONES, MUESTREO Y MÉTODOS DE

PRUEBA”. En la siguiente tabla se muestran los valores mínimos requeridos de ruptura

dieléctrica según el tipo de muestra que se esté manejando.

Tabla 2.4 tensiones de ruptura de los aceites según su clasificación. [14]

Características

físicas Unidad

Especificación No inhibido Inhibido

Tipo I Tipo II Tipo I Tipo II

Factor de potencia a 60 Hz: - a 25 °C

- a 100 °C

%

0,05 máximo 0,30 máximo




Tensión de ruptura dieléctrica: - electrodos planos (2,54 mm)

- electrodos semiesféricos (1,02 mm)*

kV

30 mínimo 28 mínimo




NM

X-J

-123-A

NC

E-2

001

5/1

28

CAPÍTULO

III ASPECTOS LEGALES,

REGLAMENTARIOS Y

NORMATIVOS

Cada proyecto y trabajo debe siempre tener cierto respaldo y lineamientos cumplidos para

poder estar seguros que se realizó dentro de los parámetros permitidos que la ley establece

así como las normas aplicables.

Estos lineamientos y normatividades a cumplir son parámetros de tipo obligatorio que si se

cumplen, se podría incluso presumir que el proyecto realizado cumplirá sus funciones de

seguridad, operación y eficacia.

Siempre que un trabajo cubra estos aspectos mínimos, se tiene la seguridad de que tiene la

calidad para entrar en operación y el respaldo suficiente para convertirse en un proyecto

competitivo y certificado que cumple con las leyes, reglamentos y normas aplicables.

La existencia de estas leyes con sus debidos reglamentos y normas para el uso y tratamiento

de equipos contaminados con bifenilos policlorados en México, se debe a la necesidad que

se tiene de evitar posibles accidentes o problemas con el transporte, manejo, confinamiento

y disposición final (destrucción por incineración) de dichos elementos toxico-ecológicos.

Capítulo 3. Aspectos Legales y Normativos

Página 29

3.1 HISTORIA DE LOS ASPECTOS LEGALES

A medida que se descubrieron la presencia de bifenilos policlorados en el medio ambiente e

identificando sus efectos nocivos en la salud, la gran mayoría de los países desarrollados se

vieron en la necesidad de crear normatividades relacionadas con los bifenilos policlorados.

A finales del año de 1970 varios países, entre ellos Estados Unidos, tuvieron que establecer

mecanismos reguladores para el control y la prohibición de la fabricación de los bifenilos

policlorados. En México se tuvo que esperar hasta finales del año de 1980 para establecer

las bases de un marco legal para prevenir y controlar la contaminación ambiental generada

por estos compuestos, todo esto como parte de la política general del desarrollo sustentable.

Problemática internacional

Las organizaciones de los países con mayor auge industrializado como la Organización

para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE) y la Comunidad Económica

Europea (CEE) ha informado a los países miembros sobre la necesidad de reglamentar,

normalizar y controlar el uso excesivo de BPC.

También, se ha prohibido el uso y manifactura en equipo nuevo con la intención de que se

minimice en lo más posible en la industria, especialmente en el sector eléctrico, además de

extremar las medidas de seguridad en el equipo ya existente y que se tiene en operación.

Dando como consecuencia que los países emitieran leyes y reglamentos e incluso

modificando las ya existentes.

3.1.1 MÉXICO Y EL MARCO LEGAL

La Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), expedida

el 28 de enero de 1988, que ha sido reformada en dos ocasiones, 13 de diciembre de 1996 y

31 de diciembre de 2001, reglamenta las disposiciones de la Constitución Política de los

Estados Unidos Mexicanos que se refieren a la preservación y restauración del equilibrio

ecológico, así como a la protección al ambiente. En base a esta Ley el 25 de noviembre de

1988 se expide su Reglamento en Materia de Residuos Peligrosos en el que se establece las

obligaciones en las actividades con relación a residuos peligrosos.

La mayoría de las disposiciones del reglamento de la LGEEPA se aplica, de igual manera,

al caso de los residuos que contengan bifenilos policlorados. Algunos artículos como son

los artículos 52 y 53, entre otros, que limitan la importación de estos residuos solamente

autorizando el reciclaje o reúso en el territorio nacional y a su vez prohíbe expresamente

su importación con el único objeto de asumirles una disposición final en el país. Dichas

disposiciones tienen como antecedente el artículo 142 del capítulo III que trata sobre la


Página 30

prevención y control de la contaminación del suelo de la LGEEPA, que prohíbe la

importación de residuos peligrosos para incineración o tratamientos destructivos en el

territorio nacional. Específicamente, en el reglamento de la LGEEPA se incluyeron otros

artículos solamente referidos a los bifenilos policlorados, el 38 y 39 del capítulo III

enfatizando y obligando al correcto manejo de los bifenilos policlorados en concordancia

con las disposiciones del reglamento y las futuras normas para tal efecto, que llegaran a

expedirse en el territorio nacional, y agregando prohibiciones de las disposiciones finales

de los BPC’s ó residuos que los contengan en confinamientos u otros sitios. Solamente se

permitió la destrucción a base de tratamientos o medios químicos catalíticos para los

residuos en bajas concentraciones y por la incineración a los residuos de cualquier cantidad

de concentración. Pero no se especificaron a que niveles se puede determinar cando se debe

de considerar que las concentraciones son altas o bajas.

Conforme al Artículo 8 del Capítulo II del reglamento previamente mencionado, indica

varias obligaciones que deben de cumplir los generados de residuos peligrosos, por

ejemplificar registrarse como tales generadores de residuos peligrosos, entre otras

actividades que se deben de cumplir por parte de dichos generadores. Para su facilitación en

el cumplimiento de la disposición en noviembre de 1990 se publicaría la Gaceta Ecológica

el manifiesto para las empresas generadoras eventuales de residuos de BPC, provenientes

de quipo eléctrico. Posteriormente, este formato fue cambiado por el trámite INE-04-004-B,

siendo incluido en el Acuerdo Secretarial que da a conocer los tramites inscritos en el

Registro Federal de Tramites Empresariales que lleva acabo la Secretaria de Medio

Ambiente y Recursos Naturales y sus órganos desconcentrados, quedando publicado en el

Diario Oficial de la Federación, el 21 de febrero de 2000.

Por otro lado, la norma NOM-052-ECOL/1993 establece las características de los residuos

peligrosos, el listado de los mismos y los límites que hacen a un residuo peligroso por su

toxicidad al ambiente, los residuos de bifenilos policlorados o de cualquier otro material

que los contenga en concentraciones mayores de 50 ppm, los clasifica como peligros

tóxicos al ambiente con un número del INE RPNE1.1/04

Dicha norma fue emitida originalmente como NOM-CRP-001-ECOL/1993, cambio a la

nomenclatura actual mediante el Acuerdo Secretarial que modifica la nomenclatura de 58

normas oficiales mexicanas, esto se publicó en el Diario Oficial de la Federación el 29 de

noviembre de 1994.

Los esfuerzos institucionales para regular la gestión de residuos peligrosos, de 1988 a 1989,

que dieron origen a la publicación de una serie de normas oficiales para regular aspectos

sobre el manejo de residuos peligrosos, pero en ninguna se especifica el control ambiental

de los BPC. Adicionalmente y con el giro de su competencia, otras dependencias federales

emitieron diversos instrumentos normativos con relación a los residuos peligrosos, como

los emitidos por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, o relativos a las


Página 31

actividades que involucran sustancias tóxicas, como varias disposiciones de la Secretaría de

Salud o de la Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación

(antiguamente llamada Secretaría de Agricultura, Ganadería y Desarrollo Rural) que

establecen lineamientos para el control de residuos tóxicos en materiales cárnicos. De igual

manera, la Secretaría de Energía y la Secretaría de Economía (antes Secretaría de Comercio

y Fomento Industrial), publicaron diversas normas y decretos que establecen los criterios a

ser observados en relación al uso y clasificación de bifenilos policlorados.

Con todo lo anterior y reconociendo la existencia de BPC´s y sabiendo los problemas

ecológicos que acarrean en el país aunado ante la necesidad de contar con los instrumentos

técnicos y jurídicos necesarios para permitir un manejo adecuado de los residuos que los

contengan, finalmente se decide la SEMARNAT en emitir la norma: NOM-133-EECOL

2000 ”Enfatizada en la Protección Ambiental-Bifenilos Policlorados (BPC)-

Especificaciones de Manejo”, estableciendo las especificaciones necesarias de protección

ambiental para el manejo de equipo eléctrico, equipos contaminados, líquidos, sólidos y

residuos peligrosos que tengan o estén contaminados con BPC. Estableciendo los plazos

para la eliminación mediante su desincorporación, reclasificación y descontaminación.

Quedando publicada en el Diario Oficial de la Federación el 10 de diciembre de 2001.

3.1.2 PROBLEMATICAS AMBIENTALES EN EL MUNDO

La disposición de los equipos o propiamente de los aceites que contengan BPC’s, no

simplemente se debe considerar como derramamientos o confinamientos, también se debe

tomar en cuenta que estos al tener un contacto directo con el ambiente producen focos de

infección o posibles epidemias que dañan a la salud humana, a la vida de los animales, y

del medio que los aloja.

Este es un problema a nivel mundial y es por eso que se debe tener muchísimo cuidado en

cuanto a esta situación.

Problemática en México

De acuerdo con información proporcionada por el Instituto Nacional de Ecología

(INE), que la cantidad de BPC’s existentes es de ocho mil toneladas, pertenecientes en

su mayor parte a equipo eléctrico de la Comisión Federal de Electricidad (CFE), de la

extinta Compañía de Luz y Fuerza del Centro (LyFC), de Petróleos Mexicanos

(PEMEX) y del Sistema de Transporte Colectivo (Metro) y, en menor proporción, a

equipo eléctrico de la industria de fabricación de transformadores, capacitores, del acero y

minería, así como de empresas con subestaciones propias, talleres de reparación de equipo

eléctrico y plantas de recuperación y tratamiento de fluidos aislantes.


Página 32

Con el creciente desarrollo económico y la participación en la economía mercantil, la

política mexicana cambio en los recientes años la forma de sus principales directrices

ambientales basadas en los compromisos derivados del Tratado de Libre Comercio de

América del Norte (TLCAN) y con el ingreso a la OCDE y una diversa gama de acuerdos y

convenios internacionales, descritos en el Programa de Medio Ambiente entre 1995-2000.

3.2 LEY GENERAL DEL EQUILIBRIO ECOLÓGICO Y LA PROTECCIÓN AL

AMBIENTE

Esta ley es de uso reglamentario en las disposiciones de la Constitución Política de los

Estados Unidos Mexicanos haciendo referencia a la preservación y restauración del

equilibrio ecológico, y de igual con la protección del medio ambiente. Llevando a cabo en

el territorio nacional y las zonas en donde la nación ejerce su soberanía y jurisdicción. Con

disposiciones de carácter público e interés social, teniendo por objetivo el proporcionar el

debido desarrollo sustentable y estableciendo las bases para la garantizar los derechos de

toda persona a vivir en un entorno adecuado para su desarrollo, salud y bienestar.

La Federación tiene la facultad, en este caso para los residuos peligrosos, la regulación y

debido control de actividades consideradas riesgosas, generación, manejo y disposiciones

finales de materiales peligrosos para el ambiente o los ecosistemas. De igual manera,

fomentar la aplicación de tecnologías, equipos y debidos procesos que procuren reducir

emisiones y descargas contaminantes originadas de cualquier tipo de fuente; regularización

de contaminación ambientan producida por ruido, vibraciones, energía térmica, lumínica,

radiaciones electromagnética y olores, todo esto del orden perjudicial para el equilibrio

ecológica y del medio ambiente.

El capítulo de la ley en el que se ha de enfatizar, conforme al estudio que se ha realizado

acerca de la problemática debido al uso de los bifenilos policlorados, se denomina

“TÍTULO CUARTO, Protección al Ambiente”. El cual esta subdividido en ocho capítulos,

los cuales se concentran en la protección, por parte de la secretaria y con la participación de

los habitantes, del medio ambiente y al mismo ser humano.

Capítulo 1-Disposiciones Generales.

Esta parte solo contiene dos artículos, 109 y 109 Bis, los cuales indican las disposiciones

que la Secretaría, los Estados, el Distrito Federal y los Municipios tienen para con el

cuidado por medio de registros de emisiones o posibles transferencias de contaminantes al

aire, suelo y subsuelo y de igual manera con las sustancias que ha determinado la o las

autoridades correspondientes para cada uno de los casos. Dicha información deberá de ser

entregada con los datos correspondientes y los documentos de igual manera, los cuales

están comprendidos en las autorizaciones, cédulas, informes, reportes, licencias, permisos y


Página 33

concesiones; todos ellos transmitidos por la Secretaria o la autoridad correspondiente en los

Estados, Distrito Federal y los Municipios.

En el caso de existir personas físicas o morales responsables de tener o saber de fuentes de

contaminación se verán obligadas a proporcionar la información necesaria; datos y

documentos, para la posible integración del registro. Esta información debe de contar con

nombre y dirección de los establecimientos sujetos a cualquier tipo de riesgo perjudicial.

Una vez que se tiene el registro apropiado de contaminantes, dicha información pasara a ser

de carácter público teniendo sus debidos efectos declarativos ante la autoridad

correspondiente. Por último, la Secretaría establece los mecanismos y procedimientos

necesarios, para que los interesados puedan realizar un solo trámite en los casos que se deba

de obtener diversos permisos, licencias o autorizaciones que la dependencia deba de

otorgar.

Capítulo 2-Prevención y Control de la contaminación de la Atmosfera.

Constando de ocho artículos con sus respectivas consideraciones, en las que el artículo lo

aplique, indica que el artículo 110, en sus puntos 1 y 2, los niveles propicios de

contaminación que puede contener el aire ya sea por fuentes naturales o artificiales, móviles

o fijas, deberán de estar plenamente controladas o reducida, asegurando una calidad de aire

satisfactorio en los asentamientos humanos y el equilibrio ecológico.

Para poder llevar a cabo el control, reducción o evitar la contaminación de la atmósfera, se

debe de tomar en consideración el artículo 111, con sus catorce puntos, y el 111 BIS; en los

cuales se indican las facultades que la Secretaria tiene como prioridad para la preservación

de la atmosfera.

El punto primario de la Secretaría es la expedición de normar oficiales mexicanas, en

conjunto con las diversas secretarias que participen en la protección del medio ambiente o

la encargada de expedir y manejar las normas oficiales mexicanas, secretaria de Economía,

en las cuales se establece la calidad ambiental de las diversas zonas o regiones del país

basados en valores de concentración máxima permisible de contaminación establecida por

la Secretaría de Salud. Llevando a cabo un adecuado manejo de integración y actualización

de las diversas fuentes de contaminación dentro de la atmosfera, conllevando a la

expedición de normas oficiales mexicanas por contaminante y fuente de contaminación que

indican los topes máximos de emisiones de olores, gases, partículas sólidas y líquidas hacia

la atmosfera emergidas de fuentes móviles o fijas, según corresponda.

De igual manera está establecido la formulación y aplicación de programas pertinentes para

la reducción de contaminantes, basándose en la calidad del aire determinada previamente

en cada una de las diversas regiones del país; estos programas deben de indicar de forma


Página 34

clara y precisa los objetivos que se deben de alcanzar, sus plazos y sus mecanismos de

instrumentación correspondientes. Para esto se debe de apoyar técnicamente y con la

promoción hacia los gobiernos locales la formulación y cumplimiento de programas de

calidad del aire aplicando la normatividad adecuada.

Por último, la aprobación de los programas de la gestión de la calidad del aire previamente

elaborados por los gobiernos locales para el fácil cumplimiento de las normas oficiales

mexicanas respectivas, al igual que la implementación de nuevas tecnologías con el

principal propósito de reducir las emisiones de contaminantes hacia la atmosfera, por parte

de los responsables de la operación de fuentes contaminantes. Y la debida expedición de

normas oficiales mexicanas estableciendo las debidas medias de precaución en caso de

contingencias y/o emergencias ambientales.

En cuanto a posibles sanciones que se impartan por desacato a lo establecido en la Ley, los

gobiernos de los Estados, Distrito Federal y Municipios conforme a lo establecido en los

artículos 7º, 8º y 9º. [15]

Con la legislación local en la materia, establece las diversas sanciones aplicables, y las

medidas de seguridad para la instalación de industrias contaminantes cerca de zonas

urbanas, dentro de los planes de desarrollo de competencia urbana. Esto se aplica de igual

manera para las fuentes fijas de contaminación así como en el caso de automotores en

circulación, llevando un adecuado inventario de fuentes de contaminación que a su vez

debe de mantenerse actualizado y llevar acabo sistemas de monitoreo de calidad del aire.

Las emisiones por parte del trasporte público, deben de ser reguladas, con excepción del

transporte federal, pudiendo otorgar la suspensión de la circulación de dicha unidad, en el

caso que sea de gravedad; si estas emisiones están fueran muy elevadas se deben de tomar

las medidas preventivas para evitar, si es el caso, una contingencia ambiental por

contaminación de la atmosfera.

Los artículos 114 y 115 indican las medias preventivas de uso de suelo industrial, en el caso

que se encuentren próximas a áreas habitacionales, su instalación debe de ser de carácter

amable, es decir el uso de tecnologías y combustibles que generen menor contaminación. El

uso del suelo se determina con el desarrollo previo de programas urbanos, para determinar

y considerar las condiciones topográficas, climatológicas y meteorológicas, asegurando la

adecuada dispersión de contaminantes.

Con anterioridad se explica las sanciones que se imparten, pero con una correcta

implementación de tecnologías se pueden obtener estímulos fiscales, es decir las

autoridades encargadas toman en cuenta a quien realice investigación científica y

tecnológica, fabrique, adquiera, instale, que de mantenimiento a equipo de filtrado,

combustión u opere equipo en la materia de emisión y control de contaminantes a la


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atmosfera y que reubique sus propias instalaciones para la reducción de emisiones en zonas

urbanas.

Capítulo 3- Prevención y Control de la Contaminación del Agua y de los Ecosistemas

Acuáticos.

En este capítulo los artículos contienen las medidas de uso, reuso, desecho tanto de las

aguas residuales como las que se utilizan en diversos procesos industriales. Las descargas

de aguas residuales en ríos, cuencas, vasos, aguas marinas o depósitos de agua, deben de

recibir tratamiento previo, la participación de la sociedad es importante para que se lleve a

cabo esta tarea. Las condiciones de tratamiento están sujetas a lo que indiquen las normas

correspondientes así como las zonas en veda para la preservación de mantos acuíferos

puros. Con el debido control y monitoreo del desecho de aguas residuales por parte de la

industria, la Secretaria de Marina, Energía, Salud y Comunicaciones y Transporte están al

tanto de la contaminación del medio marino y del equilibrio de sus ecosistemas, establecido

en la Ley, Ley de Aguas Nacionales, Ley Federal del Mar, convenios internacionales y

disposiciones aplicables. Se cuenta con el permanente monitoreo de la calidad de las aguas,

para detectar posibles excesos de contaminantes.

Capítulo 4- Prevención y Control de la Contaminación del suelo.

Se ha tomado en cuenta criterios para prevenir y controlar la contaminación del suelo, lo

más importante de estos es la prevención y reducción de residuos sólidos incorporando

técnicas diversos procesos para su reuso, reciclaje, manejo y disposición final. En el caso

que el suelo se encuentre contaminado, deberá de llevarse a acabo las debidas acciones para

recuperar o restablecer sus condiciones previas para poder ser utilizados en las actividades

previstas en el programa de desarrollo urbano u otro ordenamiento ecológico que resulte

aplicable.

Otro de los puntos a considerar en este capítulo de la Ley es el depósito, descarga o la

infiltración de sustancias contaminantes en el suelo, quedando sujeto a lo que disponga por

parte de la correspondiente Ley, su reglamento y las normas que se expidan por parte de la

Secretaria, todo ellos en coordinación con la Secretaria de Economía. Por otro lado, la

Secretaria de Economía en conjunto con la Secretaria de Salud, expedirán normas oficiales

mexicanas en la fabricación, utilización de empaques y envases, y materiales que faciliten

la reducción generada de los residuos peligrosos.

No se podrá autorizar la importación de estos residuos para su derrame, depósito,

confinamiento, almacenamiento, incineración, dentro del territorio nacional. En caso de

autorizar el transito dentro del territorio nacional de residuos no peligrosos con destino a


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otra nación o país, están estrictamente otorgados con un debido consentimiento previo de

ésta.

Los materiales peligrosos quedan estrictamente sujetos a lo que indique las normas oficiales

mexicanas que están expedidas en sus respectivos ámbitos de competencias, como son la

Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales, la Secretaria de Agricultura,

Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación, Secretaría de Salud y Secretaría de

Economía. La regulación, la disposición final y empaques vacíos, medidas para evitar

efectos adversos en los ecosistemas y los procedimientos aplicables para el ordenamiento

de las autoridades, está sujeto al reglamento de esta Ley.

De acuerdo con lo establecido por la Ley del Equilibrio Ecológico y la Protección del

Ambiente, la Ley Federal de Sanidad Vegetal y en conjunto con las secretarias previamente

mencionadas, se determinaran las restricciones de arancelarias y no arancelarias en materia

de importación y exportación de materiales peligrosos.

Capítulo 5-Actividades Consideradas como Altamente Riesgosas.

Estas actividades están clasificadas por parte de SEMARNAT, con previa opinión por parte

de las secretarias mencionadas con anterioridad, y con el Reglamento son consideradas

altamente riesgosas las cuales tienes características corrosivas, reactivas, explosivas,

toxicas, inflamables o bio-infecciosas para el medio ambiente o el equilibrio ecológico,

producidos de los materiales manejados en los establecimientos industriales y comerciales.

Al realizar estas actividades, la Ley exige un estricto apego tanto a sus leyes como a las

establecidas por las normas oficiales mexicanas que apliquen en cada caso; se debe de

presentar un estudio de riesgo ambiental y programas de prevención de desequilibrios

ecológicos, y tener de respaldo un seguro de riesgo ambiental con la aprobación de las

secretarías ya mencionadas.

Para la salvaguarda de los vecinos a una zona industrial o industria, se debe de establecer

un cerco de seguridad en caso de ocurrir accidentes de las actividades altamente riesgosas,

el Gobierno Federal establecerá dichas condiciones para la salvaguarda de los vecinos con

la ayuda de las autoridades competentes.

En el caso de practicar actividades que no están consideradas altamente riesgosas, el

Gobierno del Distrito Federal y los Estados, tienen la posibilidad de regular dichas

actividades siempre y cuando estas afecten el equilibrio ecológico conforme a las normas

oficiales mexicanas aplicables.

El siguiente capítulo de la Ley del Equilibrio Ecológico y la Protección del Ambiente,

especifica los deferentes métodos para el transporte, manejo, almacenamiento, reciclado,

tratamiento y disposiciones finales de los diversos materiales y residuos peligrosos. Que

con el caso del estudio realizado, en el presente trabajo, a los aceites minerales contenidos


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en equipo eléctrico se les denomina como materiales y residuos peligrosos por sus altas

concentraciones de bifenilos policlorados, como anteriormente se ha descrito.

Capítulo 6-Materiales y Residuos Peligrosos.

Conforme al artículo 150 de la Ley del Equilibrio Ecológico y la Protección del Ambiente

establece que los residuos y materiales peligrosos deben de ser manejados con el máximo

apego indicado en las leyes, sus respectivos reglamentos y las normas oficiales mexicanas

que apliquen, aunado a esto diversas secretarías tales como son la de Comercio y Fomento

Industrial, que hoy en día es la Secretaria de Economía; de Energía, de Comunicaciones y

Transportes, de Marina y Gobernación, deben de dar su previa opinión acerca de los

criterios a seguir para el debido manejo, uso, recolección, almacenamiento, transporte,

reúso, reciclaje, tratamiento y disposiciones finales, para evitar posibles riesgos de

contaminación a la atmosfera, suelo o aguas.

Los diversos criterios a seguir por parte de los implicados en cuanto a los residuos

peligrosos, son determinados por el Reglamento y normas oficiales mexicanas que

contengan los listados para la identificación y etiquetación de los materiales y residuos por

sus grados de peligrosidad tomando en cuenta sus características y volúmenes propios;

también se diferenciara entre los que son de baja y alta peligrosidad.

Al mismo tiempo, se deberá de envasar y etiquetar dichos materiales y residuos, así como

la debida evaluación de riesgos y la información necesaria de posibles contingencias o

accidentes generados por un mal manejo, teniendo especial atención hacia las sustancias

químicas.

El artículo anterior, hace referencia al manejo y disposición final por parte de los que

generan, pero en el caso que existan terceros en el manejo y disposición final de los

residuos peligrosos; el artículo 151 de la Ley establece que las empresas autorizadas, por

parte de la Secretaria, son única y exclusivamente las que tienen la responsabilidad de las

operaciones independientemente a quienes las generaron.

Para su previa autorización hacia terceros, el artículo 151 Bis de la Ley, debe de saber con

antemano quienes son lo que prestan tales servicios con el objetivo de operación de

sistemas para la recolección, almacenamiento, transporte, reúso, tratamiento, reciclaje,

incineración y disposición final de los residuos peligrosos; la aplicación y operación de

sistemas para su debido tratamiento o el reciclaje cuando tenga el objetivo de la

recuperación de la energía mediante la incineración; y la debida instalación y operación de

sistemas para el reúso, reciclaje y disposición final, por parte del que genera, a las afueras

de la instalación donde se generaron dichos residuos peligrosos.


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El mismo artículo estable que los materiales y residuos peligrosos, que tengan como

disposición final el confinamiento, son los que no son económica y técnicamente de reúso,

reciclamiento, o destrucción térmica, y con el no permiso del confinamiento de estos en

forma líquida.

3.2.1 USO DE LA NORMATIVIDAD APLICABLE EN EL MANEJO DE EQUIPO

CONTAMINADO CON BPC’s.

Todo equipo eléctrico para su aceptación y puesta en servicio necesita cumplir con los

parámetros mencionados previamente de calidad y confiabilidad que se requiere. Es por

ello que se debe conocer esta normatividad para así poder garantizar que el funcionamiento

de estos equipos se encuentra dentro de lo establecido y que cumple con estos

requerimientos.

La normatividad mexicana regula que dispositivos pueden entrar en operación propiamente

hablando de la rama de la ingeniería eléctrica, es por eso que se estudia cuáles son esos

parámetros.

3.3 NOM-133-ECOL-2000 (NORMA OFICIAL MEXICANA, PROTECCIÓN

AMBIENTAL-BIFENILOS POLICLORADOS (BPC’S)-ESPECIFICACIONES DE

MANEJO).

Desde tiempos muy remotos la existencia de residuos químicos peligrosos y más

específicamente, de bifenilos policlorados (BPC’s), ha sido uno de los problemas

ecológicos más grandes que tiene nuestro país, ya que estos residuos representan un riesgo

potencial para la salud, el medio ambiente y el equilibrio ecológico.

Por todo esto, se requiere la instrumentación de ciertos mecanismos técnicos y jurídicos que

den la posibilidad de tener un manejo adecuado de los BPC’s y sus residuos.

El objetivo primordial de esta norma oficial es el de establecer las especificaciones de

protección ambiental para el manejo de equipos eléctricos que pudieran estar contaminados,

líquidos, sólidos y residuos peligrosos que contengan bifenilos policlorados y los plazos

para su eliminación, mediante su desincorporación, reclasificación y descontaminación.

El comportamiento de esta norma es aplicable para todas las personas físicas o morales,

compañías y laboratorios que posean equipos, productos, líquidos, sólidos y residuos

peligrosos que contengan BPC’s, así como para las empresas que sus servicios demanden el

manejo de estas sustancias.


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Esta norma oficial dentro de su contenido especifica y obliga (debido a su carácter de

cumplimiento) a que el manejo de equipos, líquidos, sólidos y residuos peligrosos que

contengan BPC’s requieren de una autorización previa de la Secretaría.

Los poseedores de estos equipos ya mencionados, deben presentar ante la SEMARNAT el

aviso de inscripción como empresa generadora (poseedora) de residuos peligrosos

modalidad INE-04-004-B. Estos poseedores deben llevar una bitácora, que incluya entradas

y salidas del almacén de equipos que contengan BPC’s, embarques, cantidad total de BPC’s

dispuestos, comprobantes de destrucción y reportes de las diferentes actividades

relacionadas.

A su vez, todas las personas (físicas o morales) que oficialmente sean reconocida s como

poseedores de BPC’s, deben presentar un informe anual ante la Secretaría, a más tardar el

31 de enero de cada año, que incluya un resumen de inventarios actualizado de equipo en

operación y residuos peligrosos BPC’s, equipos desincorporados y residuos tratados

durante el año.

El equipo contaminado con BPC’s, y los que los contengan concentraciones iguales o

mayores a 50 ppm, deben reclasificarse o desincorporarse dentro de los plazos

establecidos por los organismos reguladores.

Los transformadores en operación, fabricados con BPC’s deben inspeccionarse cada tres

meses para poder detectar fugas, goteos, filtraciones o derrames de fluidos. En caso de que

se detecte algún derrame, se debe dar aviso inmediato a la Secretaría y deberá ser ratificada

por escrito dentro de los tres días siguientes al día en que ocurran los hechos (con base en lo

establecido en el artículo 42 del Reglamento de la Ley en Materia de Residuos Peligrosos).

En caso necesario se reprogramará la desincorporación de la operación de ese equipo

tomando las medidas de seguridad necesarias para las actividades de limpieza

correspondientes que eviten la contaminación de la instalación.

Es importante hacer mención que una vez que se haya cumplido con el registro e

inventarios de los equipos contaminados con BPC´s, se deben mantener resguardados los

documentos y registros de las actividades de inspección, mantenimiento y limpieza que se

realicen; y estos deben estar disponibles durante cinco años para verificación por parte de la

Secretaría cuando así se requiera.

Siempre que se tenga en poder alguna especie de equipo o contención de BPC’s, se deben

tener ciertas planificaciones para contingencias en caso de alguna emergencias y equipo

especial de seguridad, para casos de derrames o accidentes con los mismos. Esto con el fin

de tener un control sobre cualquier posible contingencia, pues en ocasiones, la disposición

de estos equipos puede ser causante de algún imprevisto.


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Las superficies contaminadas con BPC’s durante un derrame, excepto suelo natural, deben

limpiarse hasta una concentración menor de 10 g/100 cm2 y los productos contaminados

con BPC’s, deben removerse e integrarse como residuos BPC’s, y manejarse como lo

indican las disposiciones establecidas en esta Norma. Dentro de esta imposición se debe

tener en cuenta también que posteriormente a la limpieza realizada, se debe tener

precisamente un registro del control y limpieza de derrames que incluya:

Identificación y localización de la fuente

Fecha del siniestro

Aviso a la Secretaría

Fecha de limpieza de materiales contaminados

Muestreo para determinar la magnitud del derrame

Excavación y suelo removido

Superficies sólidas limpias

Metodología utilizada en la limpieza del lugar.

Todo el equipo eléctrico que contiene fluidos dieléctricos se considera contaminado

cuando contiene una concentración igual o mayor a 50 ppm de BPC’s, a menos que la

información de la placa de identificación del equipo o un informe de análisis químico

realizado por un laboratorio acreditado y aprobado, especifique que no contiene BPC’s o

que su contenido es menor al valor mencionado. [16]

En actividades de mantenimiento se tiene mucho contacto con equipos que ya tienen cierto

tiempo en operación y en ocasiones por ausencia de la placa de datos, se desconoce el año

de fabricación o simplemente no se tiene la fecha exacta de cuando se puso en operación

ese equipo, es por eso que esta norma indica que los balastros de lámparas de luz

fluorescentes fabricadas antes de 1980 y aquellas que carezcan de fecha de fabricación

deberán considerarse como equipo eléctrico que contiene bifenilos policlorados.

El manejo de los equipos o contenedores de estos aceites tienen ciertas restricciones y una

de ellas es que todos los fluidos que fueron recuperados deben tener una concentración

menor de la permitida para considerarse manejables como material residual con BPC’s.

Esto deberá ser aceptado conforme a un informe de resultados emitido por un laboratorio

acreditado y aprobado para poder considerar así los residuos.

Todo material o equipo que contenía o contiene BPC’s, debe desincorporarse o

reclasificarse cuando:

Requieran mantenimiento correctivo

Sea necesaria su reconstrucción

Llegue al final de su vida útil.


Página 41

También se puede identificar a los equipos contaminados o que contienen en su interior

Bifenilos Policlorados por las diferentes características que pueden presentar.

Por placa de identificación

Los equipos industriales en general cuentan con una placa de identificación en la que se

describe entre otras cosas, el tipo de fluido que utilizan para su refrigeración o aislante y

por supuesto, la cantidad que contiene dentro de él.

En el caso de equipo eléctrico, si la designación del líquido inicia con la letra L como

podría ser: LFAF, LFAN, LFWN, LNP, LNS, LNW y LNWN o bien, coincide con

alguno de los nombres de la lista que se describe a continuación, es indicativo de que

el equipo contiene BPC’s.

Las marcas comerciales y sinónimos con que se conoce a los bifenilos policlorados o

BPC’s son los siguientes:

ACECLOR DELOR HYVOL

PHENOCLOR APIROLO DIACLOR

INCLOR PYDRAUL AROCLOR

DK INERTEEN PYRALENE

ASBESTOL DP KANECHLOR

PYRANOL ASKAREL DYKANOL o DYCANOL

KENNECHLOR PYROCLOR BAKOLA 131

EEC-118 MCS-1489 SAFT-KUHL

CLOPHEN ELECTROPHENYL MONTAR

SANTOTHERN CLORPHEN ELEMEX

NEPOLIN SAT-T-AMERICA CHLOREXTOL

EUCAREL NO FLAMOL THERMINOL

CLORINOL FENCLOR PCB o BPC’s

SOVIOL o SOVOL SOVTOL SOROL

En el caso de fluidos para equipos de transferencia de calor algunos de los BPC’s

empleados son:

SANTOTHERN FR y THERMINOL FR; para los equipos de sistemas hidráulicos se usa

PYDRAUL (cuando se agrega la letra E el fluido no contiene compuestos halogenados).

[16]

Todo equipo en operación y fuera de servicio debe clasificarse como equipo contaminado o

con contenido de BPC’s al localizarse en la placa de datos cualquiera de los nombres de

fluidos antes mencionados.


Página 42

Todos los poseedores de equipos que contengan fluidos dieléctricos almacenados, en

operación y fuera de servicio que no cuenten con sus respectivos letreros, marcas, placas de

identificación o no se tengan las pruebas documentales correspondientes de que están libres

de BPC’s, deberán demostrar que no los contienen a través de los métodos analíticos

aplicables. En dado caso que ya se haya llevado a cabo este proceso, estos poseedores ya

mencionados, deben contar con el comprobante de descontaminación que avale que sus

equipos reclasificados o tratados, contienen concentraciones menores de 50 ppm o 100

g/100 cm2 de BPC’s.

El etiquetado y marcado de los equipos se debe realizar:

Sus concentraciones del equipo eléctrico sean iguales o mayores a 50 ppm de BPC’s

Las etiquetas deben mantenerse en condiciones legibles hasta el momento de su

tratamiento o disposición final.

De acuerdo a la especificación de la etiqueta: de forma cuadrada, proporcional al

tamaño de la superficie del equipo a identificar, fondo de color amarillo, letras

negras resaltando las cuatro primeras líneas y rebordes negros, conteniendo la

información de la siguiente imagen.

Figura 3.1 Etiqueta de identificación de equipos contaminados con BPC’s

En caso de que un equipo o contención de BPC’s se quiera almacenar, el lugar que llevará

la tarea del resguardo de ese equipo debe cumplir con que las áreas específicas donde se

almacenen los BPC’s tienen que estar debidamente señalizadas.


Página 43

Todo equipos o contención de BPC’s, podrá permanecer en almacenamiento un máximo de

seis meses para su tratamiento final de destrucción o eliminación.

Las características mínimas con las que debe cumplir una instalación para almacenamiento

de residuos peligrosos BPC’s deben ser las establecidas en la Ley, su Reglamento en

Materia de Residuos Peligrosos y en la normatividad aplicable.

Los líquidos y residuos peligrosos BPC’s excepto equipos, deben ser almacenados en

envases cerrados, debidamente etiquetados.

Cualquier aditamento o equipo utilizado por el poseedor o empresa de servicio, para

manipular equipos, contenedores, fluidos, materiales o residuos que contienen más de 50

ppm o 100 g/100 cm2 de BPC’s, dentro del área de almacenamiento y que hayan estado en

contacto directo con líquidos BPC’s, no deben utilizarse para la operación de otro tipo

de materiales mientras no se haya descontaminado.

Para la cuestión del transporte de equipo y contenciones de BPC’s, solamente se puede

realizar por vía terrestre o marítima, cumpliendo con los requisitos establecidos por la

Secretaría. Solo en caso de que la unidad de transporte en el cual se lleve la contención de

BPC’s se contamine por contacto directo con estos o sus residuos, ésta unidad debe

limpiarse hasta obtener una concentración máxima de 100 g/100 cm2 para continuar

utilizándose como transporte de esta naturaleza; sin embargo, si cambia el tipo de carga de

materiales o residuos a transportar, la limpieza debe realizarse hasta obtener una

concentración menor a 10 g/100 cm2 de BPC's.

Para todas las actividades ya sean de reclasificación, desincorporación, acondicionamiento,

descontaminación, reciclaje y disposición final, solamente podrán ser realizadas por

empresas de servicio, con instalaciones fijas o móviles que cuenten con la autorización

correspondiente otorgada por la Secretaría ya que no se autoriza la exportación de cualquier

naturaleza de estos equipos.

Existen sin embargo límites máximos permisibles para las diferentes emisiones de BPC’s

que se pueden dar al medio ambiente por cualquier actividad o proceso industrial que haya

sido hecha de equipos, materiales y residuos que contengan cualquier concentración de

BPC’s, estos se describen en la Tabla 3.1. [16]

Tabla 3.1 Límites máximos permisibles para emisiones al medio ambiente de BPC’s en

tratamientos térmicos, químicos y biológicos.

EMISIONES LIMITE MAXIMO PERMISIBLE

EMISION A LA ATMOSFERA 0.5 µg/m3

AGUA RESIDUAL 5 µg/l

SOLIDOS RESIDUALES* <50 mg/kg

*Los resultados deben ser mg/kg base seca


Página 44

Los líquidos, equipos y materiales con concentraciones iguales o mayores a 50 ppm o 100

g/100 cm2 de BPC’s, y cualquier sólido o residuo que no pueda descontaminarse deben

tratarse por procesos de oxidación térmica u otros procesos autorizados.

Todos los equipos eléctricos que contienen elementos internos impregnados o sumergidos

en fluidos dieléctricos, así como las carcasas de los equipos, contenedores y cualquier

material sólido que en algún momento estuvo en contacto directo con el fluido, no deben

tener concentraciones igual o mayor a 50 ppm o 100 µg/100 cm2 de BPC’s. En dado caso

de poder tener la seguridad que son desarmables y que están libres de riesgo de

derramamientos de fluidos, pueden desmantelarse sus componentes, para su

descontaminación en forma individual.

Las balastras de lámparas de gas conteniendo BPC’s no deben reciclarse para ningún tipo

de actividad de almacenamiento. Pero si se requiere la utilización de líquidos BPC’s como

combustible alterno requiere autorización de la Secretaría.

En el caso de derrames de BPC’s al suelo natural, se deben cumplir los límites máximos de

contaminación de la Tabla 3.2, a fin de establecer las medidas de restauración aplicables.

[5]

Tabla 3.2 Límites máximos de contaminación.

USO DE SUELO BPC’s en mg/kg B.S.

AGRICOLA 0.5

RESIDENCIAL 5

INDUSTRIAL/COMERCIAL 25

Cuantificados en base seca (B.S.) y con la sumatoria de todos los congéneres de BPC’s

detectados

Para la exportación de equipos contaminados con BPC’s y sus residuos, las empresas de

servicio deben contar con la autorización previa para el manejo de estos que otorgue la

Secretaría. Los líquidos BPC’s no deben diluirse con ningún otro aceite o fluido sin

importar el objetivo que se tenga.

3.4 NMX-J-628-ANCE-2010 “TRANSFORMADORES-LÍQUIDOS AISLANTES-

ÉSTERES NATURALES”

Esta norma da un panorama amplio en cuanto a algunas características que se deben

cumplir en un aceite que contenga ésteres naturales, para lo cual se tiene que en este líquido

se requieren ciertos valores de rigidez dieléctrica dependiendo de si el equipo de prueba

posee electrodos semiesféricos, esféricos, etc.


Página 45

Líquido aislante nuevo

Para un aceite vegetal que contenga ésteres naturales y que sea nuevo en su totalidad, se

tienen valores de ruptura en teoría más bajos, ya que como no está en operación, puede que

su proceso de refinamiento lo mantenga este valor en niveles inferiores a los nominales.

En la siguiente tabla se contienen las especificaciones para evaluar el líquido nuevo a base

de ésteres naturales. Estos valores se dan según su método de prueba y respetando los

valores permitidos de kilovolts mínimos necesarios para cada tipo de electrodos en las

pruebas correspondientes (descritas en la columna número cuatro). [17]

Tabla 3.3 Especificaciones de líquidos aislantes nuevos a base de ésteres naturales.

Características

eléctricas

Unidad Especificación Nombre de la

prueba

Tensión de ruptura

dieléctrica

kV

NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación de la

tensión de ruptura

dieléctrica)

Muestra de tanque

(pipa)

Electrodos

semiesféricos (1.0 ±

0.03 mm)

≥ 20

Electrodos


0.03 mm)

≥ 35

Muestra de barril

Electrodos


0.03 mm)

≥ 35

Electrodos


0.03 mm)

≥60

Factor de potencia

60 Hz. 2.5 kV

%

NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

factor de potencia y

la constante

dieléctrica)

25°C ≤ 0.2

100°C ≤ 4


Página 46

También se deben considerar las características descritas en la tabla 3.4, que son las

características químicas principales que se toman en cuenta para los líquidos aislantes

nuevos que contienen ésteres naturales.

Tabla 3.4 Especificaciones químicas de líquidos a base de ésteres naturales. [17]

Características

químicas

Unidad Especificaciones Método de prueba

Número de

neutralización

mg KOH/g ≤ 0.06 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

número de

neutralización)

Contenido de agua a

20° C

NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

contenido de agua -

Método de Karl

Fischer)

mg/kg

Muestra de un

tanque (pipa)

≤ 200

Muestra de un barril ≤ 100

Debido a la alta viscosidad, permitir el reposo del líquido en la copa de prueba a

temperatura ambiente por lo menos 15 minutos antes de realizar esta prueba.

Líquido aislante en transformadores nuevos cuya clase de aislamiento sea menor o igual

que 69 kV.

La tabla 3.5 contiene las especificaciones para evaluar el líquido aislante a base de ésteres

naturales que proviene de transformadores sin energizar y cuya clase de aislamiento sea

menor o igual que 69 kV.

No se debe energizar, porque en el caso de este método de prueba únicamente se toma en

cuenta que el aceite haya tenido contacto con el transformador pero que nunca haya entrado

en servicio activo.

Los números escritos en la cuarta columna de igual manera se refieren al método de prueba

con el cual se corrobora el cumplimiento de la especificación de cada prueba. De esta

manera se concluye que los valores de especificación son los obtenidos realmente para

líquidos que contengan ésteres naturales. [17]


Página 47

Tabla 3.5 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres naturales que proviene

de equipos cuya clase de aislamiento sea menor o igual que 69 kV.

Característica

eléctrica

Unidad Especificación Método de prueba

Tensión de ruptura

dieléctrica

kV

NMX-J-123-ANCE-

2001


tensión de ruptura

dieléctrica)

Electrodos

semiesféricos

≥25

(1.0 ± 0.03 mm)

Electrodos

semiesféricos

≥45

(2.0 ± 0.03 mm)

Factor de potencia a 60

Hz. 2.5 kV y 25° C

% ≤0.5 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del


la constante

dieléctrica)

Características físicas

Color NA Máximo L 1.0 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

color)

Apariencia visual NA Claro y brillante NMX-J-123-ANCE-

2001 (Apariencia

visual)

Punto de ignición °C ≥300 NMX-J-123-ANCE-

2001


temperatura de

inflamación)

Viscosidad cinemática

a 40° C

mm2

≤50 NMX-J-123-ANCE-

2001


viscosidad

cinemática)


Página 48

Características

químicas

Número de

neutralización

mg KOH/g ≤0.06 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

número de

neutralización)

Contenido de agua mg/kg ≤300 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del

contenido de agua -

Método de Karl

Fischer)



Equipos cuya clase de aislamiento es mayor que 69 kV y menor que 230 kV (media

tensión).

En esta categoría caen los valores de especificación para los diferentes equipos que se

manejan con líquido aislante a base de ésteres naturales que proviene de transformadores

cuya clase de aislamiento sea la correspondiente a media tensión. Obviamente la clase de

aislamiento cambia según la tensión a la cual va a operar el transformador.

La clase de aislamiento es clave, ya que este parámetro se considera que se modifica

cuando los aislamientos del transformador tienen contacto con el aceite. Esto es porque una

de las propiedades de los aceites vegetales a base de ésteres naturales posee la propiedad de

mejorar las condiciones de aislamiento. [18]


Página 49


de equipos cuya clase de aislamiento sea mayor que 69 kV y menor que 230 kV

Característica

eléctrica


Tensión de ruptura

dieléctrica

kV

NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación de

la tensión de ruptura

dieléctrica)

Electrodos

semiesféricos

≥30

(1.0 ± 0.03 mm)

Electrodos

semiesféricos

≥52

(2.0 ± 0.03 mm)

Factor de potencia a

60 Hz. 2.5 kV y 25°

C

% ≤0.5 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del


la constante

dieléctrica)



2001

(Determinación del

color)


2001 (Apariencia

visual)


2001

(Determinación de

la temperatura de

inflamación)

Viscosidad

cinemática a 40° C

mm2


2001(Determinación

de la viscosidad

cinemática)


Página 50

Características

químicas


Número de

neutralización


2001

(Determinación del

número de

neutralización)


2001

(Determinación del

contenido de agua -

Método de Karl

Fischer)



Equipos con clase de aislamiento mayor o igual que 230 kV y menor que 345 kV (Alta

Tension).

Estos equipos presentan la particularidad de que la tensión a la que están sometidos es en

valores elevados y que su especificación en kV es obviamente mayor con respecto a los

equipos de menor valor. La tabla 3.7 contiene las especificaciones para evaluar el líquido

aislante en condiciones de no energizarse pero que el equipo tenga capacidad para

transformar la energía en valores de alta tensión.


de equipos sin energizar con clase de aislamiento mayor o igual que 230 kV y menor que

345 kV

Característica

eléctrica


Tensión de ruptura

dieléctrica

kV

NMX-J-123-ANCE-

2001


tensión de ruptura

dieléctrica)

Electrodos

semiesféricos

≥32

(1.0 ± 0.03 mm)

Electrodos

semiesféricos

≥55

(2.0 ± 0.03 mm)


Página 51

Factor de potencia a

60 Hz. 2.5 kV y 25° C

% ≤0.5 NMX-J-123-ANCE-

2001

(Determinación del


la constante

dieléctrica)


Unidad

Especificación

Método de prueba


2001

(Determinación del

color)


2001 (Apariencia

visual)


2001


temperatura de

inflamación)

Viscosidad

cinemática a 40° C

mm2


2001


viscosidad

cinemática)

Características

químicas

Número de

neutralización


2001(Determinación

del número de

neutralización)


2001

(Determinación del

contenido de agua -

Método de Karl

Fischer)




Página 52

Líquido aislante en transformadores en servicio

Existe mucha diferencia entre los valores de tensión que arroja un transformador nuevo y

sin conectarse a una red, que los que puede arrojar un transformador que se encuentre en

servicio activo. Por eso en la tabla 3.8 en la parte de especificaciones se muestran los

valores en kV que se manejan para evaluar el aceite vegetal que se usa como refrigerante y

que proviene de equipos en servicio.

Con base en los valores de esta tabla pueden tomarse decisiones sobre los equipos y el

líquido aislante acerca de en que tan buen estado se puede dictaminar que se encuentra el

liquido aislante. [17]

TABLA 3.8 Especificaciones para líquidos aislantes a base de ésteres naturales que

provienen de equipos en servicio.

Características

eléctricas

Unidad Clase de aislamiento del equipo Método de prueba

≤ 69 kV > 69 kV

< 230 kV

≥ 230 kV

Tensión de ruptura

dieléctrica

kV

NMX-J-123-ANCE-

2001 (Determinación

de la tensión de

ruptura dieléctrica)

Electrodos

semiesféricos

(1.0 ± 0.03 mm) ≥ 23 ≥ 28 ≥ 30

Electrodos

semiesféricos

(2.0 ± 0.03 mm) ≥ 40 ≥ 47 ≥ 50

Características

físicas

Punto de ignición °C ≥ 300 ≥ 300 ≥ 300 NMX-J-123-ANCE-

2001 (Determinación

de la temperatura de

inflamación)

1. Debido a la alta viscosidad, permitir el reposo del líquido en la copa de prueba a


2. Los datos de la columna son provisionales ya que no existe suficiente experiencia en

campo para fijar valores de especificación.

3. Para el contenido de agua, considerar el mismo límite de saturación relativa para aceite

mineral a una temperatura dada.

CAPÍTULO

IV PRUEBAS DEMOSTRATIVAS AL

ACEITE MINERAL Y VEGETAL

Como se ha visto en pasados capítulos, la necesidad de aislar y refrigerar el transformador,

o cualquier máquina estática que genere calor debido al campo magnético y a las corrientes

de pérdidas, se ha implementado el uso de diversos líquidos aislantes y refrigerantes;

ocasionando diversas problemáticas en el medio ambiente y a los seres vivos.

Con el fin de buscar una solución y al mismo tiempo una innovación, se toma en

consideración el uso de aceites de origen natural (aceites vegetales), para asilar y refrigerar

el transformador, aunado a esto, la realización de pruebas a los dos tipos de aceites, mineral

(en uso) y vegetal, en la presente investigación.

Capítulo 4. Pruebas demostrativas al aceite mineral y vegetal

Página 54

4.1 ÉSTERES

Definición

Estas sustancias químicas están hechas de amplias clases de compuestos orgánicos

sintetizados de ácidos orgánicos y alcoholes e inclusive un fenol, en algunos casos se tienen

olores agradables parecidos a aditivos sintéticos de alimentos y bebidas.

Tabla 4.1 Formulas químicas y aromas particulares de algunos esteres. [19]

Formula química Nombre químico Aroma particular

CH3CO2CH2CH2CH(CH3)2 Acetato de isopentileno Plátano

Salicato de metilo Gaulteria

CH3CH2CO2CH2CH(CH3)2 Propianato de isobutilo Ron

Los ésteres son meramente sustancias que eliminan la presencia de los minerales en su

mayoría al 100%.

Dentro de la categoría de los esteres se pueden identificar dos principales categorías:

ésteres sintéticos y ésteres naturales.

4.1.1 ÉSTERES SINTÉTICOS

Éster sintético es el término químico de un compuesto orgánico producido por la reacción

de un ácido carboxílico y un alcohol. Los alcoholes y los ácidos pueden ser de distinta

naturaleza y conferir muy diferentes propiedades a los productos. Pueden ser buenos

disolventes orgánicos multiuso, como el acetato de etilo y otros derivados de alcoholes de

cadena corta, y también, en un desarrollo más reciente, ésteres de aceites de cadena más

larga, como ésteres de aceite de coco, eficaces para usos de desengrase. Los alcoholes

pueden ser mono o polihídricos, mejorando la solubilidad en agua de esos ésteres.

Los ésteres pueden ser ampliamente utilizados en diferentes industrias como la de

disolventes, plastificantes, extractantes e intermediarios químicos en la producción de

polímeros. Los ésteres volátiles como el acetato de etilo, el acetato de n-butilo, el acetato de

n-propilo y el acetato de n-amilo son comunes en lacas y disolventes, lacas de uñas y sus

disolventes, así como en pinturas vinílicas y en adhesivos. Aparte de los ya mencionados,

los ésteres comunes de cadena corta son por ejemplo el acetato de isobutilo, el acetato de n-

butilo, el acetato de vinilo, el acrilato de etilo, el maleato de dietilo, el silicato de etilo.


Página 55

Eléctricamente, los ésteres son fluidos dieléctricos con adecuadas propiedades dieléctricas

y más biodegradables que los aceites minerales; por su alto costo en comparación con otros

fluidos, limita su uso en transformadores u otras aplicaciones.

Han sido utilizados como remplazo para los fluidos que contienen BPC’s en

transformadores desde el año 1984, y en moduladores de corriente donde su relativa baja

viscosidad, alta lubricación y bajo punto de congelación justifican los altos costos.

4.1.2 ÉSTERES NATURALES

Ésteres de aceite de semillas que han sido considerados para su uso en transformadores,

aunque en pasadas aplicaciones basadas en aceite de semillas de canola en capacitores

resultaron de gran aplicación. Su susceptibilidad a la oxidación es uno de los

inconvenientes en la utilización como fluido dieléctrico. Aunque, transformadores

modernos designan estas prácticas en asociación con fluidos aditivos y menores

modificaciones compensando estas características.

La aplicación de estos ésteres en transformadores da un balance entre propiedades de

trasformación y de medio ambiente externo que no se encuentran en otros fluidos.

Para este estudio, se enfocará la atención en el uso de los ésteres naturales mejor conocidos

como aceites vegetales o aceites de origen vegetal.

4.2 ACEITE VEGETAL

En un principio se les denomina grasas vegetales ya que se encuentran diseminadas en las

semillas o frutos, el medio de extracción comúnmente utilizado para la extracción del aceite

es exprimiéndolos con máquinas hidráulicas o con el uso de disolventes orgánicos después

de triturarlos. Los sedimentos que quedan almacenados como residuo de la extracción, son

utilizados para enriquecer los alimentos de ganados con un alto nivel de albúmina. [20]

Esta clase de aceites consiste principalmente de triglicéridos, naturalmente sintetizados por

esterificación de tri-alcoholes, denominado comúnmente glicerol con ácidos grasos.

Estos ácidos grasos, están compuestos de una línea de cadenas de hidrocarburos finalizada

por una función de carboxílico. Esta clase de moléculas tiene hasta un número de átomos de

carbón, casi siempre entre 8 y 22 en triglicéridos, haciendo que la cadena se sature.


Página 56

Un ejemplo de esta clase de ácidos grasos es el ácido oleico, expresado con la siguiente

formula química sin refinamiento:

18 34 2C H O o 2 16 3( )HOOC CH CH

En algunos casos es expresado mediante la expresión 18: 0C , donde los primeros números

corresponden al número total de átomos de carbón y los últimos corresponden a los limites

insaturados en la molécula.

Existen diferentes cultivos de plantas que contienen los suficientes ácidos grasos en sus

semillas, entre los cuales se destacan los enlistados a continuación.

Tabla 4.2 Perfiles típicos de ácidos grasos en porciento de 3 semillas. [22]

Ácido grasos Aceite de resino Semilla de colza Girasol

C16:0 0.95 4.29 5.77

C18:0 1 1.57 3.97

C18:1 2.29 55.7 27.2

C18:1(OH) 90 0 0

C18:2 3.48 19.3 59.2

C18:3 0.35 10.2 0.23

C20:0 0 0.47 0.24

C20:1 0.22 1.20 0.13

C22:0 0 0.64 1.44

C22:1 0 0.23 0

Otra 1.71 61.40 1.82

4.3 COMPARATIVA DE LAS PROPIEDADES DE ACEITE VEGETAL VS

ACEITE MINERAL

Para determinar las mejores propiedades dieléctricas entre las dos clases de aceites en

cuestión, se deben de hacer énfasis en tres principales métodos de pruebas, que son:

Tensión de ruptura dieléctrica o rigidez dieléctrica

Densidad

Viscosidad


Es la medida de la resistencia de un aceite al paso de la corriente eléctrica, es decir la

tensión máxima de ruptura del aceite. Este fenómeno se aprecia como una descarga


Página 57

continua (pequeño arco eléctrico) entre los electrodos utilizados para realizar dicha prueba.

El valor de la tensión de ruptura se expresa en unidades de kilovolts (kV), en la siguiente

figura se ilustra el equipo con el cual se realizará la prueba.

Figura 4.1 Equipo de prueba para medir rigidez dieléctrica de aceites.

Las formas más comunes de electrodos para realizar las pruebas, se ilustran a continuación.

De los cuales la categoría “C” es la que dicta la norma ASTM D887 para realizar la

prueba, y que a su vez tiene concordancia con la norma NMX-J-123-ANCE-2001

“Transformadores-Especificaciones, Métodos de prueba”.


Página 58

Figura 4.2 Tipos de electrodos para realizar la prueba.

Densidad (Peso Específico)

Sirve para determinar el peso del aceite sin la necesidad de ser pesarlo. Este es determinado

con un hidrómetro, el cual es introducido en el aceite que previamente fue depositado en

una probeta de prueba. Se lee directamente el valor del peso específico a través del

hidrómetro a la temperatura a la cual fue realizada la prueba.

El valor real es obtenido directamente en la medición, pero se debe corregir por medio de

tablas (ver anexo A), corrigiéndolo a la temperatura de 20/4°C.

Viscosidad

Resistencia a fluir que poseen los líquidos; indica que tanto fluye un aceite a una

temperatura del equipo, es decir, que al estar más caliente o frio son menos y más viscosos,

respectivamente.

Existen varias formas de expresarla, como lo son:

Tabla 4.3 Tipos de expresiones de las viscosidades.

Tipo de viscosidad Método

Absoluta Poises

Cinemática centiStokes (cSt)

Saybolt Segundos Saybolt (SUS)


Página 59

4.4 MÉTODOS DE PRUEBA

El significado de las pruebas a ser realizadas y los parámetros que son evaluados son para

comprobar que el líquido dieléctrico sometido a pruebas, cumple y satisface las necesidades

o parámetros mínimos que debe poseer un aceite para transformador; a continuación se

describe la metodología a seguir para su adecuada implementación con respecto a lo que

establece la normatividad aplicable (NMX-J-123-ANCE-2010“Transformadores-

Especificaciones, Métodos de prueba”.).

Dichas pruebas se realizaron en los laboratorios de Ingeniería Eléctrica ubicados en la

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica del Instituto Politécnico Nacional

Unidad Zacatenco, con la excepción de las pruebas de densidad y viscosidad realizadas en

el laboratorio de Fenómenos de Transporte de la academia de Operaciones Unitarias de la

Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas del Instituto Politécnico

Nacional Unidad Zacatenco,

Conforme a lo que marcan los reglamentos de los laboratorios, se utilizó el equipo de

seguridad mínimo necesario como lo son:

Prendas de algodón

Guantes de látex (para evitar el contacto con los aceites)

Bata de algodón

Calzado de seguridad (botas dieléctricas)

Cabello recogido y/o recortado (para evitar problemas de visualización).

Además, se contó con la supervisión de un docente del área para verificar y supervisar el

desarrollo de dichas pruebas, con el objeto de que no sucedieran percances hacia el

personal operador de los instrumentos o el equipo propiamente.

4.4.1 PRUEBA No. 1: TENSIÓN DE RUPTURA DIELÉCTRICA (según la NMX-J-

123-ANCE-2001“Transformadores-Especificaciones, Métodos de prueba”.)

Objetivo

En esta prueba se establece la forma en cómo se determina el valor de la tensión de ruptura

dieléctrica, esto dependiendo de la forma de los electrodos utilizados en el equipo de

medición de la ruptura dieléctrica.

La medición de la tensión de ruptura dieléctrica de un líquido aislante, es importante como

una medida de la habilidad de los líquidos para soportar esfuerzos eléctricos.

Ésta es la tensión eléctrica a la cual ocurre la ruptura entre dos electrodos bajo las

condiciones que se establecen en esta prueba. Sin embargo, una tensión eléctrica o tensión

de ruptura alta, no indica que hay ausencia de contaminantes.


Página 60

Equipo y material utilizado

Medidor de rigidez dieléctrica

Bata de algodón, guantes y botas dieléctricas

Termómetro con lastre de mercurio

Muestra de aceite (previamente preparada)

Procedimiento de prueba

Antes de vaciar la muestra de aceite a la cuba del equipo se debe de visualizar si esta

contiene residuos de agua, si es el caso desecharla reportando que no es apta para la

realización de la prueba; para la limpieza de la cuba es necesario utilizar alcohol etílico ya

que este no deja residuos de contaminación, haciendo que la muestra no se contamine y sus

valores no sean alterados. En el caso de la limpieza de los electrodos, se debe de corroborar

que estos no tengan sedimentos de corrosión, si es el caso pulirlos; tanto para el secado de

la cuba y los electrodos usar un papel o tela libres de pelusa para no contaminar la muestra

de aceite.

Una vez que el equipo está debidamente limpio, se prosigue a llenar la cuba con el aceite

vertiéndolo sin formar burbujas de aire, si se forman burbujas agitar con un agitador de

vidrio limpio, hasta el nivel que marque el recipiente sin sobrepasar los electrodos.

Figura 4.3 Cuba para depositar el aceite en el equipo de prueba.

Dejar reposar la muestra con un mínimo dos a tres minutos, al pasar dicho tiempo realizar

un prueba preliminar para cerciorarse que el equipo no tenga fallos en la operación. Al

suceder la ruptura se generan burbujas de oxígeno, las cuales se depositan en la parte

superior de la cuba con lo que se debe de agitar la muestra para romper dichas burbujas y

dejar reposar nuevamente por un tiempo de cinco minutos.


Página 61

Pasado este tiempo, se comienza a realizar una serie de cinco pruebas con intervalos de

cinco minutos entre cada una (tomando la temperatura de cada una así como verificando la

existencia de burbujas de oxígeno y su debida eliminación, y el tiempo de reposo de la

muestra) que son las necesarias para determinar la tensión de ruptura.

La forma para la determinación de la tensión de ruptura, se logra con las siguientes

ecuaciones [26] que son para determinar el criterio de consistencia estadística y que la

media de las muestras es considerada como la tensión de ruptura dieléctrica:

5

1

522

1

1

5

15

4

i

i

i

i

X x

s x X

………. Ecuación No. 1

Dónde:

X = es la media de los cinco valores individuales.

xi = es la tensión de ruptura para i, y

s = es la desviación normalizada

El criterio de aceptación y rechazo utilizando esta fórmula, se basa en obtener una relación

no mayor a 0.1 entre el valor de la desviación normalizada (s) entre la media de las cinco

rupturas dieléctricas

/ 0.1s X ………. Ecuación No. 2

En el caso de que este valor sea sobrepasado, es necesario realizar otras cinco

determinaciones de tensión de ruptura con otra nueva muestra en la cuba del equipo, con su

debida limpieza y preparación del equipo.

Otra posible forma de calcular el criterio de consistencia estadística es con la diferencia del

valor mayor y el valor menor del muestreo multiplicando el residuo por tres.

Para aceptar el valor por este método es necesario que el valor no sobrepase al valor

mínimo de las tensiones de ruptura.


Página 62

Reporte de Resultados

Tabla 4.4 Tensión de ruptura dieléctrica del aceite mineral.

Prueba número Tensión de ruptura

[kV]

Temperatura

[°C]

Tiempo

[s]

1 25.8 23 14.399

2 27.2 26 16.526

3 27.2 26 15.890

4 25.8 26 12.587

5 27.5 27 16.870

Promedio 26.7

Tabla 4.5 Tensión de ruptura dieléctrica del aceite vegetal

Prueba número Tensión de ruptura

[kV]

Temperatura

[°C]

Tiempo

[s]

1 34 23 19.415

2 41.5 25 22.945

3 29.2 24 17.633

4 36.4 24 20.506

5 29.3 24 16.711

Promedio 34.08

4.4.2 PRUEBA No. 2: DENSIDAD DEL ACEITE (según la NMX-J-123-ANCE-

2001“Transformadores-Especificaciones, Métodos de prueba”.)

Objetivo

Esta prueba se aplica para poder determinar la densidad relativa de los aceites que se

encuentran contenidos en los transformadores.

Es bastante importante obtener la determinación exacta de la densidad relativa, ya que con

esta pueden convertirse los volúmenes a masa.


El equipo empleado para la realización de esta prueba es:

Densímetros de vidrio con lastre de mercurio calibrados a 20/4 °C.

Termómetro de mercurio con graduación adecuada y divisiones.


Página 63

Probeta de vidrio con diámetro mayor que el diámetro del tubo del densímetro. El

tamaño de la probeta debe ser tan grande que permita flotar al densímetro, dejando

entre éste y el fondo de la probeta un espacio tolerable de por lo menos ½ cm.

Este material se encuentra principalmente disponible en laboratorios químicos y de

experimentación, razón por la cual se acudió al laboratorio de Fenómenos de Transporte de

la Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas del Instituto Politécnico

Nacional Unidad Zacatenco en busca de estos instrumentos.


Para la preparación de la muestra a probar, se debe contar con al menos 250 ml de aceite a

probar, como mínimo.

La prueba consiste en depositar el aceite en la probeta, preferentemente de manera

horizontal para evitar formar burbujas.

Posteriormente se introduce el densímetro en la probeta que contiene el aceite y se debe

dejar durante un tiempo de al menos 10 minutos para permitir que el densímetro se

estabilice a la temperatura.

Figura 4.4 Probeta con aceite en su interior con densímetro depositado dentro

Una vez que transcurrió el tiempo dentro de la probeta, se toma la lectura en la parte

inferior del meñisco (zona de las graduaciones de medida) del densímetro hasta la parte de

las milésimas.


Página 64

Y finalmente, para la verificación de la temperatura de la muestra, se agita levemente ésta

con el mismo termómetro por unos segundos y se toma el registro pertinente.

Reporte de resultados

La lectura que se obtuvo de la densidad medida, se debe corregir a 20/4 °C por medio de la

tabla 3 de la norma NMX-J-123-ANCE-2001“Transformadores-Especificaciones, Métodos

de prueba” (ver anexo A) y se aplican las correcciones estipuladas en la norma ya citada,

dependiendo de la lectura del termómetro observada así como la lectura del densímetro.

La lectura corregida debe reportarse como densidad relativa ( r) a 20/4°C.

Tabla 4.6 Lecturas obtenidas con el densímetro para el aceite mineral

Lectura con el densímetro

[3/kg m ]

Temperatura registrada

[ C ]

Densidad corregida

[3/kg m ]

0.886 27.2 0.891

Según la tabla de correcciones se tienen los siguientes datos:

Densidad observada Temperatura observada

27°C 28°C

0.886 0.891 0.891

Por lo tanto, no se pueden hacer correcciones de la medición ya que la temperatura a la cual

se hizo ésta (27.2°C), es un valor intermedio entre los valores observados en la tabla de

correcciones de la norma. Es por ello que se toma el valor de 0.891 como su valor

corregido.

Tabla 4.7 Lecturas obtenidas con el densímetro para el aceite vegetal

Lectura con el densímetro

[3/kg m ]

Temperatura registrada

[ C ]

Densidad corregida

[3/kg m ]

0.890 28.5 0.8955

Según la tabla de correcciones se tienen los siguientes datos:

Densidad observada Temperatura observada

27°C 28°C

0.890 0.895 0.896


Página 65

En este caso, el valor de la densidad observada si se puede corregir ya que la temperatura a

la cual se hizo esta medición es un punto medio entre dos valores de corrección en la tabla.

Entonces se procede a realizar esta corrección por medio de una iteración simple.

………. Ecuación No. 3

Sustituyendo valores y realizando las operaciones matemáticas, tenemos que:

0.895 + (0.001 x 0.5) = 0.8955 °C

0.896 - (0.001 x 0.5) = 0.8955 °C

Ya una vez que coincidieron los valores como se puede apreciar, se toma esa cantidad

como el valor de la densidad corregida.

4.4.3 PRUEBA 3: VISCOSIDAD DEL ACEITE (según la NMX-J-123-ANCE-

2001“Transformadores-Especificaciones, Métodos de prueba”.)

Objetivo

La determinación de la viscosidad en un aceite es la medida de la resistencia de un líquido a

fluir bajo gravedad. La viscosidad se obtiene multiplicando el tiempo que tarda el líquido

en fluir a través de un viscosímetro capilar de vidrio por la constante de calibración del

viscosímetro.

La viscosidad está relacionada con la transferencia de calor y consecuentemente con el

incremento de temperatura de los equipos. Se establece entonces la relación de que a bajas

temperaturas la viscosidad se incrementa y afecta la velocidad de movimiento de los

componentes como interruptores, mecanismos de cambio de relación de transformación,

bombas y reguladores.


Página 66


Viscosímetros de tubo capilar graduados

Bata de algodón y guates

Cronometro

Muestra de aceite (previamente preparada)


Cuando se esté de acuerdo con lo anterior se prosigue a realizar la prueba, hay que cargar la

muestra de aceite en el viscosímetro como lo indica el instructivo anexo al equipo y generar

un vacío para succionar el líquido hacia tubo capilar hasta una aproximación de 7 mm de la

marca de medición. Dejar fluir la muestra de aceite libremente por el tubo capilar hasta la

segunda marca de medición, tomando el tiempo necesario para que ocurra dicho efecto

anotándolo en una tabla de datos.

a) b)

Figura 4.5 Viscosímetros utilizados en la medición; a) aceite mineral, b) aceite vegetal

Al terminar las pruebas se debe de limpiar el viscosímetro con soluciones que remuevan las

partes del fluido que se pudieran quedar en dentro del equipo, realizar un secado con una

corriente de aire hasta que no queden sedimentos de solventes o el líquido.


Página 67

Reporte de Resultados

Tabla 4.8 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados.

Tipo de aceite Temperatura [°C] Tiempo [minutos] Tiempo [segundos]

Mineral 27.2 23.37 1597

Vegetal 28.5 22.31 1351

Aplicando la fórmula de Hagen-Pouisell para determinar la viscosidad en un fluido, en este

caso a los aceites en estudio, tenemos que:

fluidok ………. Ecuación No. 4

Dónde:

= viscosidad del fluido [ /kg ms ]

k = constante de calibración del viscosímetro. [ 2 2/mm s ]

= tiempo en que tarda el fluido en pasar por el tubo capilar [s]

fluido = densidad relativa del fluido. [3/kg m ]

Aplicando la fórmula para cada tipo aceite se tienen los siguientes resultados:

Para el aceite mineral se tiene:

(2.4429 2 2/m s ) x (1597 s) x (886 3/kg m ) = 0.3456 /kg ms

Para el aceite vegetal se tiene:

(2.4429 2 2/m s ) x (1351 s) x (890 3/kg m ) = 0.2937 /kg ms

Tabla 4.9 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados sin corregir.

Tipo de aceite Viscosidad del

fluido [ /kg ms ]

Temperatura

[°C]

Mineral 0.3456 27.2

Vegetal 0.2937 28.5


Página 68

Se corrigen los valores de la viscosidad según el cambio que se generó en la densidad del

aceite, por lo que quedaría de la siguiente manera:

Para el aceite mineral se tiene:

(2.4429 2 2/m s ) x (1597 s) x (891 3/kg m ) = 0.3476 /kg ms

Para el aceite vegetal se tiene:

(2.4429 2 2/m s ) x (1351 s) x (8955 3/kg m ) = 0.2955 /kg ms

Tabla 4.10 Viscosidades de los dos tipos de aceites estudiados corregida.

Tipo de aceite Viscosidad del

fluido [ /kg ms ]

Temperatura

[°C]

Mineral 0.3476 27.2

Vegetal 0.2955 28.5

4.4.4 PRUEBA 4: CONTENIDO DE BIFENILOS POLICLORADOS (según la

NMX-J-123-ANCE-2001“Transformadores-Especificaciones, Métodos de prueba”.)

Esta prueba indica la cantidad de bifenilos policlorados contenidos en los líquidos aislantes

utilizando el método de cromatografía de gases.

Debido a que esta prueba necesita de equipos y materiales de altos costo y que algunos de

estos son de origen internacional; se necesita por lo menos un par de meses para

adquirirlos, por lo tanto, no es posible la realización de esta prueba debido al tiempo, pero

esto no implica que no se realice un protocolo de prueba en el que se especifique los pasos

a seguir.

Una vez aclarado lo anterior, a continuación se explicara detalladamente este método. Se

tomaran las condiciones para el caso de aceite en uso debido a que las muestras de las

pruebas realizadas anteriormente, los aceites fueron extraídos de transformadores en

operación.

Materiales y equipo

Cromatógrafo de gases para aceite de transformador

Aroclores 1254 y 1260

Muestras de aceite (previamente preparada)


Página 69

Figura 4.6 Cromatógrafo de gases especialmente para aceites de transformador.

También es necesario el uso de jeringas, viales, patrones de aroclores (ver glosario) 1242,

1254 y 1260, aceites de transformador, agentes absorbentes (solidos) y líquidos para la

limpieza de los equipos; para una mayor referencia de estos materiales consultar la norma

del método de prueba.

Preparación de la muestra y calibración del equipo

Para la preparación de la muestra es necesaria una previa determinación de la concentración

de bifenilos policlorados para realizar una dilución; en caso de que la muestra contenga

impurezas utilizar el agente absorbente dentro de un vial y una vez concluido esta limpieza

depositar la muestra en un segundo vial, utilizando esta para la prueba.


Página 70

Calibrar el cromatógrafo de gases de acuerdo con los aroclores, así como la curva de

calibración con 5 puntos referenciados a los aroclores utilizando papel milimétrico o con

programas graficadores. Si la ecuación de la recta cumple con los puntos referenciados s3e

considera real y lista para el procedimiento de la medición de la concentración de bifenilos

policlorados en las muestras de aceite mineral y vegetal.

Alcanzado las condiciones nominales de operación, inyectar la muestra previamente

preparada en cantidades de 0.5 l a 5 l así hasta obtener el cromatograma el cual debe de

estar en el orden los milivolts; en caso de sobrepasar los niveles de integración realizar

diluciones de la muestra hasta obtener valores de milivolts o dependiendo del cromatografo

de gases, solo es necesario modificar la velocidad de flujo.

Evaluación de resultados

Identificar los picos con los tiempos de retención con los de los patrones de referencia. La

concentración de BPC se calcula de la curva de calibración. En el caso de observarse un

solo tipo de aroclor, calcular el contenido de BPC, utilizando los picos mejor definidos

comparándolos con los picos de los patrones de referencia. Aplicando la siguiente formula:

si i

i

SC M

S…………………Ecuación No. 5

Dónde:

Ci es el contenido de BPC, en mg/kg.

M es la cantidad total (mg/kg) de BPC en la muestra del patrón de

referencia, representado los picos mejor definidos en el cromatograma

del patrón de referencia.

Ss respuesta del detector del contenido de BPC de la muestra.

Si respuesta del detector del contenido de BPC del patrón de referencia.

En caso de detectar más de un tipo de arocolor, se calcula el total de bifenilos policlorados

con la sumatoria de las concentraciones de cada pico:

i nC C ……………………Ecuación No. 6


Página 71

Elaborar un informe de prueba, el cual debe de contener la información necesaria como:

El resultado expresado en mg/kg del aroclor y su tipo

El método de prueba aplicado y el tipo de aroclor utilizado como patrón de

referencia.

Para este caso, realizar una tabla comparativa de las concentraciones de bifenilos

policlorados, como las siguientes:

Tabla 4.11 Resultados comparativos del contenido de Bifenilos Policlorados.

Tipo de Aceite Aroclor de referencia Contenido de Bifenilos

Policlorados [ /mg kg ]

Mineral

Vegetal

CAPÍTULO

V ANÁLISIS DE RESULTADOS Y

CONCLUSIONES

Habiendo obtenido los diferentes resultados de las pruebas correspondientes se concluye

que tan allegados fueron los resultados que hipotéticamente se esperaban de la propuesta en

las pruebas.

A través de un análisis se puede determinar si la solución propuesta cumple primeramente

con los requerimientos normativos.

Con estos puntos ya definidos se hace una comparativa entre lo ya usado y la propuesta, y

así definir el porqué es conveniente utilizar la propuesta técnica que aparentemente

solucionará el problema en cuestión.

Capitulo 5. Análisis de resultados y conclusiones

Página 73

5.1 ANÁLISIS DE LA RIGIDEZ DIELECTRICA

Sin duda esta prueba es la de mayor peso, ya que al poder determinar que tan resistente es

un aceite sometido a valores de tensión de ruptura del aislamiento, podemos asegurar la

calidad que tiene ese fluido.

La realización de esta prueba en campo y en laboratorio es vital y los resultados obtenidos

en este estudio arrojaron lo siguiente:

Tabla 5.1 Comparativa de rigidez dieléctrica entre un aceite vegetal y un aceite mineral.

Prueba

número

Tensión de ruptura

[kV]

Temperatura

[°C]

Tiempo

[s]

Mineral Vegetal Mineral Vegetal Mineral Vegetal

1 25.8 34 23 23 14.399 19.415

2 27.2 41.5 26 25 16.526 22.945

3 27.2 29.2 26 24 15.890 17.633

4 25.8 36.4 26 24 12.587 20.506

5 27.5 29.3 27 24 16.870 16.711

5.1.1 COMPARACIÓN DE VALORES DE RUPTURA

Tomando como referencia la primera medición efectuada con el equipo de pruebas, se

observa que el aceite vegetal toma un valor que es mayor en dos ocasiones que el del aceite

mineral, estos valores son especificados en la norma NMX-J-123-ANCE-2001

“Transformadores-Especificaciones, Métodos de Prueba” e indican que el valor de ruptura

de un dieléctrico hecho a base de ésteres naturales es de > 35 kV. [17]

Entonces, comparando con el mineral se observa que esta muy por debajo de los 30 kV

(tomándolo como un valor medio), dejando así clara evidencia de que la prueba la inicia

mejor el aceite vegetal.

Durante el desarrollo de la prueba el valor máximo arrojado por el aceite vegetal, dejo ver

un valor de 41.5 kV que es casi el doble del valor mínimo arrojado por el aceite mineral.

Tomando el rango de las 5 mediciones, se observa que todas las mostradas por el aceite

vegetal son superiores en al menos 2 kV, lo cual es bastante representativo si se lleva al

caso de un posible rompimiento dieléctrico dentro de un transformador. Esta pequeña

diferencia hace que en horas pico de servicio o cuando se requiere de una mayor demanda

de rendimiento del transformador, se mantenga en condiciones correctas de operación.

El tiempo es un parámetro que va directamente relacionado con el valor de la tensión de

ruptura (son directamente proporcionales); a mayor tiempo de resistencia del dieléctrico,


Página 74

mayor es la tensión de ruptura. En esta prueba se nota también que los tiempos son

superiores en las cinco ocasiones.

5.1.2 COMPARACION DE LA TEMPERATURA

En un transformador, la presencia de elevadas temperaturas no se debe de permitir con lo

cual se han buscado diversas alternativas para su refrigeración (tal y como se explicó), es

por eso del énfasis que en esta prueba se simulan tensiones a las que se somete el aceite

dentro de un transformador, está aumentó de manera considerable en el aceite mineral que

en el vegetal, lo que indica que al estar sometido a altos valores de tensión, el aceite vegetal

se mantiene mas constante en su temperatura y esto beneficia al transformador porque de

esta forma se evitan pérdidas debidas al calor y así, aumentar la eficiencia de esta maquina.

5.2 ANALISIS DE LA DENSIDAD

Los dos aceites son obviamente más densos que el agua, y este dato sirve para determinar el

peso del aceite que se contiene dentro del transformador.

Esta aclaración sirve para la parte del diseño del transformador, puesto que así se tendrían

consideraciones especiales del peso total del transformador y redimensionarlo o ajustarlo a

otras características de construcción.

5.3 ANALISIS DE VISCOSIDAD

La viscosidad de un fluido es un dato importante ya que dependiendo del valor que tenga

este es la facilidad con la que se podrá desplazar en el medio que la contenga, propiamente

el transformador contiene un aceite el cual se estudió para saber cual es su comportamiento

cuando este fluido se encuentra en contacto con las partes constructivas internas del

transformador.

La circulación dentro del tanque del transformador es vital ya que no se permite la

formación de sedimentos y a su vez lleva un ciclo de enfriamiento, por lo tanto debe de

tener fácil circulación por los devanados y hacia la parte superior del tanque para completar

este.


Página 75

5.3.1 ACEITE VEGETAL COMO PROPUESTA DE UN MEJOR AISLAMIENTO

Correspondiente a la tabla 5.2, se obtuvieron valores que benefician al aceite vegetal con lo

que se demuestra que es menos viscoso en comparación con los aceites minerales, así que

esto concluye que el movimiento dentro del transformador es más ágil y rápido.

El hecho de que un aceite sea poco viscoso ayuda a que el transito a través de las bobinas,

sea mas fácil y con un mayor aprovechamiento del enfriamiento previsto por este fluido.

Entre menos viscosidad, mayor es la probabilidad de que el aceite se quede impregnado en

los aislamientos sólidos del transformador, y de esta forma provocar su envejecimiento y

posible deterioro.

Tabla 5.2 Comparativa entre las viscosidades de las dos clases de aceites

Parámetro medido Aceite mineral Aceite vegetal

Viscosidad Normal 0.3456 0.2937

Corregida 0.3476 0.2955

A pesar de haber corregido los valores de densidad conforme lo indica la norma

previamente citada, los valores de viscosidad no se redujeron, al contrario, hubo un

aumento de centésimas asegurando así que los valores del aceite vegetal obtenidos por

medio de la prueba cumplen con ser menos viscosos y así beneficiar el rendimiento del

transformador.

5.3.2 CONCORDANCIA CON LA NORMA NMX-J-628-ANCE-2010

“TRANSFORMADORES-LÍQUIDOS AISLANTES-ÉSTERES NATURALES”

La norma maneja un concepto en sus tablas acerca del aceite vegetal, en el cual menciona:

“Debido a la alta viscosidad, permitir el reposo del líquido en la copa de prueba a

temperatura ambiente por lo menos 15 minutos antes de realizar esta prueba”;

Este seria un dato que resulta ser contradictorio al resultado de la prueba de laboratorio, ya

que conforme a los datos obtenidos, el aceite vegetal tuvo una viscosidad menor que la del

aceite mineral. Este hecho, demuestra una ventaja más al aceite de tipo vegetal, por su

característica física de viscosidad más baja y esto ayuda a ser un mejor dieléctrico en

comparación con el aceite mineral.

La normatividad como tal, es un parámetro con el cual no se debe ignorar y es por eso que

la medición de estos valores de viscosidades no es del todo confiable, por lo que se

concluye que esta prueba no cumple con los parámetros establecidos en esta norma.


Página 76

5.4 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

De acuerdo a lo estudiado en este trabajo, se ha descubierto el gran peso que tiene el uso de

un aceite vegetal en dispositivos eléctricos que lo contengan en gran volumen, como lo es

el transformador; las ventajas técnicas que aporta este liquido cuando se utiliza como

refrigerante y aislante de esta máquina, son indudablemente un gran punto a favor de este

fluido a base de ésteres naturales.

Así como el cuidado del medio ambiente, flora y fauna, la prevención de posibles

catástrofes destructivas, toxicas y humanas. También, el cumplimiento de las leyes, reglas y

normatividades que se tienen en México, primordialmente, y en el mundo.

Al ser este un producto relativamente nuevo, se crea la incertidumbre de saber si es o no

recomendable adquirir un refrigerante de esta naturaleza pero, existe la posibilidad que con

el paso de los años se mejore esta tecnología y su difamación para su uso en el total de

equipos que contengan aceites aislantes y/o refrigerantes.

Se sabe por estudios científicos y tecnológicos realizados por el personal de la empresa

creadora del aceite FR3 [27], este fluido dieléctrico es ambientalmente agradable, resistente

al fuego, utilizado en una gran variedad de instalaciones de equipos eléctricos con aceite, en

localidades donde la exposición a personas y a la propiedad hacen de la seguridad contra

incendios sea de mínima preocupación.

Estos aceites con base en ésteres naturales poseen las siguientes características:

Se utiliza en transformadores o en cualquier equipo de media tensión que ocupe un

dieléctrico.

Se usa principalmente en transformadores tipo pedestal subterráneos (distribución)

y también en reguladores de potencia que estén en subestaciones.

Para el caso de equipos instalados en la generación de la energía eólica se utilizan

cierto tipo de transformadores especiales y estos también pueden utilizar este tipo de

aceite.

Pero aquí la cuestión principal es ¿Por qué utilizar Aceite Vegetal? Para esa pregunta, se

sabe que los aceites vegetales para transformadores tienen o dan por sentado que poseen un

alto grado de:

Seguridad contra incendios

Seguridad para el medio ambiente

Ventajas de funcionamiento


Página 77

Sin embargo, el líquido en cuestión posee adicionalmente la certeza, como ya sea

mencionado, de ser:

Auto extinguible

Libre de BPC’s

En la industria eléctrica se tiene siempre la preocupación de que los aceites corren el riego

de incendiarse con aumentos de temperatura mínimos. La siguiente tabla muestra resultados

bibliográficos nominales de la temperatura para evitar incendiarse dentro del

transformador.

Tabla 5.3 Temperatura máxima de incendio en los aceites

Tipo de Aceite Grado inflamación

°C

Mineral 160

Vegetal 360 NOTA: Estos valores son resultado de la referencia en el art. 450-23 de la NOM-001-SEDE-2012

“Instalaciones Eléctricas”, la cual especifica que el valor mínimo de inflamación de los líquidos de

transformadores no debe ser menor de 300°C.

Es por eso que en cuanto a la solución del problema de la temperatura, se tiene un margen

de 200°C mayor que el aceite mineral, por lo que se nota una diferencia de 55.56%, dando

indudablemente una mejor opción de uso del aceite vegetal.

Un aceite vegetal cumple con los requerimientos de ser un producto responsable con la

ecología dado que es:

Derivado de una fuente renovable

Formulado a partir de aceites de semillas, de fácil reproducción, y aditivos para

mejora del desempeño. Aceite de soya casi en su totalidad

100% de clase comestible, siempre y cuando esté libre de cualquier contamínate.

En cuestiones de salubridad, los fluidos de origen natural, son productos que aportan puntos

a favor de la seguridad del usuario ya que el manejo de estos fluidos es 100% seguro ya

que:

No contienen petróleo, halógenos, siliconas, azufre corrosivo, ni cualquier otro

material cuestionable.

No son tóxicos

Son totalmente Biodegradables; este proceso es rápido y completo, se da en un

máximo de 45 días (30% más rápido que el mineral).


Página 78

Al llamarse este un producto ambientalmente responsable, el aceite vegetal cumple con

condiciones de reciclamiento, porque es:

Reciclable, reacondicionable y fácilmente descartable.

Cuando pierde sus propiedades de vida útil, se pueden fabricar jabones y biodiesel,

siempre y cuando no contenga ningún contaminante.

Y finalmente como sustancia, es bastante amigable con el usuario que los opere o con el

equipo que lo contenga, dado este líquido es:

No corrosivo

No inflamable

No reactivo

No biológico infeccioso

Otra de sus funciones adicionales en la maquina es que:

Amplia la vida térmica del aislamiento de papel en transformadores nuevos

Seca y amplia la vida del papel envejecido

No genera sulfuros corrosivos (no provoca oxidación en las partes dentro del tanque

del transformador)

Por lo tanto, el uso de aceites vegetales en transformadores eléctricos aumenta las

propiedades de aislamiento y a su vez mejorar la refrigeración de los devanados para así

mejorar su rendimiento. El cuidado del medio ambiente, la seguridad de las instalaciones y

equipos que contengan aceites, y el cuidado del ser humano sea el que realiza pruebas al

transformador o la persona que pasa cerca de un equipo eléctrico que contenga aceite para

su refrigeración, funcionamiento y/o aislamiento.

Estas condiciones son importantes ya que lo que se busca es que el funcionamiento del

transformador sea de forma correcta y asegurando que la circulación del aceite dentro del

transformador es de manera más rápida y fluida, se asegura que la eficiencia de esta

máquina aumenta y su vida se alargue.

En caso de querer saber cuáles son las empresas dedicadas al manejo y destrucción de los

bifenilos policlorados así como a los equipos que los contengan, la página web oficial de la

Secretaria de Medio Ambiente y Recursos Naturales (SEMARNAT) ofrece una guía con

los nombres, ubicación y la capacidad de ppm (partes por millón) para su trabajo. También

en dicho sitio web, es posible consultar otras empresas dedicadas a la exportación para su

destrucción.

Para consultar más detalles o información relacionada con los bifenilos policlorados, como

lo son las actividades que se están llevando a cabo por varias empresas en México o por


Página 79

SEMARNAT consultar la página web oficial antes mencionada. Un ejemplo de estas

actividades es la que se llevó a cabo bajo el nombre de "Manejo y Destrucción

Ambientalmente Adecuados de Bifenilos Policlorados (BPCs) en México" Proyecto

UNDP 00059701, la cual fue presentada el día 5 de febrero de 2014 en el Auditorio de la

Confederación de Cámaras Industriales de los Estados Unidos Mexicanos (CONCAMIN),

por el Dr. Guillermo J. Román Moguel y la Ing. Laura Beltrán García. Sí se desea conocer

más información de este proyecto visitar la siguiente página web:

www.bpcsmexicoundp.com

Es altamente recomendable que para futuras pruebas a ser realizadas dentro de los

laboratorios de PESADOS II, se tengan los equipos necesarios para las pruebas de

cualquier maquina eléctrica (transformadores, motores, equipo de accionamiento eléctrico,

luminarios, relevadores y cualquier otro que se tengan). Esto con el fin de tener el máximo

apoyo posible por parte de la escuela, ESIME Unidad Zacatenco, y asegurar los resultados

de toda prueba con la certeza de estar con los mejores índices de credibilidad con respecto a

las normas de pruebas de equipo eléctrico que aplique.

En otras palabras, tratar de certificar los laboratorios de ESIME para una mejor calidad de

trabajos de investigación de tesis o trabajos de titulación así como las diferentes prácticas

que se realizan día a día en las diversas escuelas superiores del IPN. Sin menospreciar el

apoyo que se obtiene de las demás escuelas como fue el caso de ESIQIE ya que es un deber

el auxiliar a todo estudiante y/o trabajador del IPN.

También, indagar para que las bibliotecas contengan más libros referidos a la problemática

bifenilos policlorados porque son sumamente perjudiciales y así tener el conocimiento

mínimo de los daños que han ocasionado estos atreves del tiempo.

Análisis Técnico del Líquido contenido como refrigerante y aislante en transformadores

Página 80

REFERENCIAS

[1] Maquinas Eléctricas. Stephen J. Chapman. Editorial Mc Graw Hill. Tercera edición.

[2] Apuntes de Conversión de la Energía III, Ing. Rubén de Jesús Navarro Bustos, ESIME

Zacatenco.

[3] Viakon Conductores Monterrey “Manual eléctrico”, tercera edición 2012.

[4] “Laminación UI, Laminación EI”, GLOBAL TADRE CHINA 05/2013,

http://www.globaltradechina.es/search.php?k=Laminaci%C3%B3n+UI

[5] “PAPEL KRAFT”, CELLUFIBRA S.A. de C.V., 04/1013

http://www.cellufibra.com/cellufibra.html

[6] “TRANSFORMAODRES ENFRIADOS POR AGUA PARA USO PESADO”,

“FAARSOEL” CYC, S.A. DE C.V., 014/2013 http://faarsoel.mx/transformaadores.html

[7] Donald G. Fink, H. Wayne Beaty “Manual de ingeniería eléctrica” tomo 1,

decimotercera edición, Mc Graw Hill.

[8] DIRECT INDUSTRY, EL SALÓN ONLINE de la INDUSTRIA, 04/2013

http://www.directindustry.es/fabricante-industrial/bobina-refrigeracion-81684.html

[9] “Transformador Trifásico en Aceite”, allbiz, 04/2013

http://www.ve.all.biz/transformador-trifasico-en-aceite-g3710

[10] TRANSFORMADORES PARA INSTALACIONES EN ZONAS CON

REQUISITOS DE ALTO INDICE DE SEGURIDAD. Sub-Comité de Distribución y

Transmisión Subterránea. IEEE Sección México.

[11] “Anexo A: Aceites de transformador”, 03/2013

http://www.ing.unlp.edu.ar/sispot/Libros%202007/libros/cme/vol-03/2apend4/cm-

a04d.htm

[12] Esteban Valle, María Guadalupe Cruz, “Problemática de los bifenilos policlorados

(BPC) en México”. Artículos técnicos/boletín IIE, septiembre-octubre 1997.

[13] “EL ASKAREL”, 03/2013 http://es.scribd.com/doc/27766804/EL-ASKAREL

[14] NMX-J-123-ANCE-2001 “Transformadores- Especificaciones, Métodos de Prueba”

http://www.globaltradechina.es/search.php?k=Laminaci%C3%B3n+UI

Análisis Técnico del Líquido contenido como refrigerante y aislante en transformadores

Página 81

[15] Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente, Nueva Ley

publicada en el Diario Oficial de la Federación el 28 de enero de 1988, TEXTO

VIGENTE, Última reforma publicada DOF 04-06-2012.

[16] NOM-133-ECOL 2000, enfatizada en la Protección Ambiental-Bifenilos

Policlorados (BPC)-Especificaciones.

[17] NMX-J-628-ANCE-2010 ”Transformadores-Líquidos Aislantes-Ésteres Naturales”

[18] Fluido FR3 Medio Ambiente. Aceite Dieléctrico para transformadores. COOPER

Power Systems

[19] Rodger W Griffin; Química orgánica y moderna.

[20] Hans Beyer, Wolfgang Walte; Manual de Química Orgánica.

[21] Y. Bertrand y L. C. Hoang, Aceites vegetales como Substituto de Aceites Minerales.

Anexo A

Página 82

Anexo A

Tablas de Densidad relativa corregida a 20/4 °C

Densidad

observada

Temperatura observada °C

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

0,899 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903 0,904 0,904 0,905 0,906 0,906 0,907

0,898 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902 0,903 0,903 0,904 0,905 0,905 0,906

0,897 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903 0,904 0,904 0,905

0,896 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902 0,903 0,903 0,904

0,895 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903

0,894 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902

0,893 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901

0,892 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900

0,891 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899

0,890 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898

0,889 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897

0,888 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896

0,887 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895

0,886 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894

0,885 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893

0,884 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892

0,883 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891

Anexo A

Página 83

0,882 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890

0,881 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889

0,880 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888

0,879 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887

0,878 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886

0,877 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885

0,876 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884

0,875 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883

0,874 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882

0,873 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881

0,872 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880

0,871 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879

0,870 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878

0,869 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877

0,868 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876

0,867 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875

0,866 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874

0,865 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873

0,864 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872

0,863 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871

0,862 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870

0,861 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869

Anexo A

Página 84

Densidad

observada


20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

0,860 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868

0,859 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867

0,858 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866

0,857 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865

0,856 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864

0,855 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863

0,854 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862

0,853 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861

0,852 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860

0,851 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859

0,850 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858

0,849 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857

0,848 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856

0,847 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855

0,846 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854

0,845 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853

0,844 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852

0,843 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851

0,842 0,842 0,843 0,843 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850

0,841 0,841 0,842 0,842 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849

Anexo A

Página 85

0,840 0,840 0,841 0,841 0,842 0,843 0,843 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848

0,839 0,839 0,840 0,840 0,841 0,842 0,842 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847

0,838 0,838 0,839 0,839 0,840 0,841 0,841 0,842 0,843 0,843 0,844 0,845 0,845 0,846

0,837 0,837 0,838 0,838 0,839 0,840 0,840 0,841 0,842 0,842 0,843 0,844 0,844 0,845

0,836 0,836 0,837 0,837 0,838 0,839 0,839 0,840 0,841 0,841 0,842 0,843 0,843 0,844

0,835 0,835 0,836 0,836 0,837 0,838 0,838 0,839 0,840 0,840 0,841 0,842 0,842 0,843

0,834 0,834 0,835 0,835 0,836 0,837 0,837 0,838 0,839 0,839 0,840 0,841 0,841 0,842

0,833 0,833 0,834 0,834 0,835 0,836 0,836 0,837 0,838 0,838 0,839 0,840 0,840 0,841

0,832 0,832 0,833 0,833 0,834 0,835 0,835 0,836 0,837 0,837 0,838 0,839 0,839 0,840

0,831 0,831 0,832 0,832 0,833 0,834 0,834 0,835 0,836 0,836 0,837 0,838 0,838 0,839

0,830 0,830 0,831 0,831 0,832 0,833 0,833 0,834 0,835 0,835 0,836 0,837 0,837 0,838

Densidad

observada


33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

0,899 0,908 0,909 0,909 0,910 0,911 0,911 0,912 0,913 0,913 0,914 0,915 0,915 0,916

0,898 0,907 0,908 0,908 0,909 0,910 0,910 0,911 0,912 0,912 0,913 0,914 0,914 0,915

0,897 0,906 0,907 0,907 0,908 0,909 0,909 0,910 0,911 0,911 0,912 0,913 0,913 0,914

0,896 0,905 0,906 0,906 0,907 0,908 0,908 0,909 0,910 0,910 0,911 0,912 0,912 0,913

0,895 0,904 0,905 0,905 0,906 0,907 0,907 0,908 0,909 0,909 0,910 0,911 0,911 0,912

0,894 0,903 0,904 0,904 0,905 0,906 0,906 0,907 0,908 0,908 0,909 0,910 0,910 0,911

0,893 0,902 0,903 0,903 0,904 0,905 0,905 0,906 0,907 0,907 0,908 0,909 0,909 0,910

0,892 0,901 0,902 0,902 0,903 0,904 0,904 0,905 0,906 0,906 0,907 0,908 0,908 0,909

Anexo A

Página 86

0,891 0,900 0,901 0,901 0,902 0,903 0,903 0,904 0,905 0,905 0,906 0,907 0,907 0,908

0,890 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903 0,904 0,904 0,905 0,906 0,906 0,907

0,889 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902 0,903 0,903 0,904 0,905 0,905 0,906

0,888 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903 0,904 0,904 0,905

0,887 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902 0,903 0,903 0,904

0,886 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901 0,902 0,902 0,903

0,885 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900 0,901 0,901 0,902

0,884 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899 0,900 0,900 0,901

0,883 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898 0,899 0,899 0,900

0,882 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897 0,898 0,898 0,899

0,881 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896 0,897 0,897 0,898

0,880 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895 0,896 0,896 0,897

0,879 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894 0,895 0,895 0,896

0,878 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893 0,894 0,894 0,895

0,877 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892 0,893 0,893 0,894

0,876 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891 0,892 0,892 0,893

0,875 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890 0,891 0,891 0,892

0,874 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889 0,890 0,890 0,891

0,873 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888 0,889 0,889 0,890

0,872 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887 0,888 0,888 0,889

0,871 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886 0,887 0,887 0,888

0,870 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885 0,886 0,886 0,887

Anexo A

Página 87

0,869 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884 0,885 0,885 0,886

0,868 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883 0,884 0,884 0,885

0,867 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882 0,883 0,883 0,884

0,866 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881 0,882 0,882 0,883

0,865 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880 0,881 0,881 0,882

Densidad

observada


33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45

0,864 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879 0,880 0,880 0,881

0,863 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878 0,879 0,879 0,880

0,862 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877 0,878 0,878 0,879

0,861 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876 0,877 0,877 0,878

0,860 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875 0,876 0,876 0,877

0,859 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874 0,875 0,875 0,876

0,858 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873 0,874 0,874 0,875

0,857 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872 0,873 0,873 0,874

0,856 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871 0,872 0,872 0,873

0,855 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870 0,871 0,871 0,872

0,854 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869 0,870 0,870 0,871

0,853 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868 0,869 0,869 0,870

0,852 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867 0,868 0,868 0,869

0,851 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866 0,867 0,867 0,868

Anexo A

Página 88

0,850 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865 0,866 0,866 0,867

0,849 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864 0,865 0,865 0,866

0,848 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863 0,864 0,864 0,865

0,847 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862 0,863 0,863 0,864

0,846 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861 0,862 0,862 0,863

0,845 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860 0,861 0,861 0,862

0,844 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859 0,860 0,860 0,861

0,843 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858 0,859 0,859 0,860

0,842 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857 0,858 0,858 0,859

0,841 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856 0,857 0,857 0,858

0,840 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855 0,856 0,856 0,857

0,839 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854 0,855 0,855 0,856

0,838 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853 0,854 0,854 0,855

0,837 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852 0,853 0,853 0,854

0,836 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851 0,852 0,852 0,853

0,835 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850 0,851 0,851 0,852

0,834 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849 0,850 0,850 0,851

0,833 0,842 0,843 0,843 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848 0,849 0,849 0,850

0,832 0,841 0,842 0,842 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847 0,848 0,848 0,849

0,831 0,840 0,841 0,841 0,842 0,843 0,843 0,844 0,845 0,845 0,846 0,847 0,847 0,848

0,830 0,839 0,840 0,840 0,841 0,842 0,842 0,843 0,844 0,844 0,845 0,846 0,846 0,847

INNS TIITUUTOO PPOOLLI ITTÉÉCCNNIICCOO NNAACCIOONNAALL

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