Calculadora de tan δ y capacitancia de pasatapas
Obtenga el factor de disipación y la capacitancia a partir de la lectura del puente y compárelos con los valores de placa del pasatapas.
Tan δ y capacitancia de pasatapas, comparados con la placa
Introduzca la lectura del puente —tensión, corriente y pérdidas— y obtenga el factor de disipación y la capacitancia. Si conoce los valores de fábrica del pasatapas, se calcula además la desviación de C1 y cuánto ha subido tan δ, que es lo que de verdad decide.
Resultado
tan δ = P / (V × I) y C = I / (2πfV), con la lectura del puente. Mida siempre a la misma tensión y anote la temperatura: sin esas dos cosas el histórico no sirve.
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Qué hace esta calculadora
Convierte la lectura del puente —tensión aplicada, corriente y pérdidas— en las dos magnitudes que se interpretan, tan δ y capacitancia, y las compara con los valores de fábrica grabados en la placa del pasatapas.
De dónde salen los números
Un aislamiento real no es un condensador perfecto: además de la corriente capacitiva circula una componente en fase con la tensión, que es la que se disipa en forma de calor. El factor de disipación es el cociente entre las dos:
tan δ = P / (V × I)
y la capacitancia sale de la corriente capacitiva:
C = I / (2π f V)
con P en vatios, V en voltios e I en amperios. La calculadora se encarga de las unidades que da el equipo (kV, mA y mW).
Por qué C1 manda sobre tan δ
En un pasatapas condensador —papel impregnado con láminas conductoras intercaladas— el aislamiento está dividido en capas en serie. Cuando una capa falla, las demás se reparten la misma tensión sobre menos espesor: la capacitancia sube a saltos y cada salto delata una capa perdida.
Ese escalón aparece antes de que el tan δ se mueva de forma apreciable, porque el tan δ responde a la degradación general —humedad, envejecimiento, contaminación— y no a un defecto localizado. Por eso el criterio de retirada se escribe sobre la desviación de C1 y el tan δ sirve de confirmación.
| Desviación de C1 | Qué hacer |
|---|---|
| Menos del 2 % | Normal, es ruido de medida |
| 2 % a 5 % | Repetir y comparar con el histórico |
| 5 % a 10 % | Investigar y acortar el intervalo de ensayo |
| Más del 10 % | Retirar el pasatapas de servicio |
Para el tan δ, la señal de alarma clásica es doblar el valor de fábrica.
Ejemplo resuelto
Pasatapas con C1 de placa 3.100 pF y tan δ de fábrica 0,30 %. En el ensayo a 10 kV se leen 10 mA y 300 mW.
- tan δ = 0,3 / (10.000 × 0,01) = 0,30 % — igual que en fábrica
- C = 0,01 / (2π × 50 × 10.000) = 3.183 pF
- Desviación de C1 = +2,7 % → repetir la medida y mirar el histórico
Si en la campaña siguiente C1 subiera a 3.400 pF (+9,7 %) con el tan δ todavía en 0,35 %, habría que investigar: ese salto es el que cuenta, aunque el tan δ parezca bueno.
Lo que esta calculadora no hace
No decide por usted. No conoce el tipo de pasatapas (OIP, RIP, RIS), que cambia los valores normales de tan δ; no aplica factores de corrección por temperatura, que dependen del aislamiento; y no interpreta la medida de la toma de ensayo (C2), que tiene sus propios criterios. Tampoco sustituye a la comparación con las otras dos fases y con el histórico, que es donde de verdad se ve el problema.
Con qué se mide
La medida la hace un puente de factor de potencia o tan δ a 10 kV. En servicio, la alternativa es el monitorizado continuo de bornas, que vigila corriente de fuga y capacitancia sin sacar el transformador de servicio y avisa entre campaña y campaña; para el aceite, la tangente de delta se mide con un equipo específico de ensayo de aceite. El diagnóstico se completa con los detectores de descargas parciales, que ven lo que el tan δ promedia.
Preguntas frecuentes
- ¿Qué avisa antes, la capacitancia o el tan δ?
- La capacitancia. Un pasatapas condensador está formado por capas de papel con láminas conductoras entre ellas; cuando una capa se perfora, las demás quedan en serie sobre menos espesor y la capacitancia sube de forma escalonada. Ese salto aparece antes de que el tan δ se mueva, y es por eso que el criterio de retirada se escribe sobre C1.
- ¿Qué desviación de C1 es preocupante?
- El criterio de campo más extendido: por debajo del 2 % es ruido de medida; entre el 2 % y el 5 % hay que repetir y comparar con el histórico; entre el 5 % y el 10 % se investiga y se acorta el intervalo de ensayo; por encima del 10 % se retira el pasatapas de servicio. Lo que manda siempre es la evolución frente a la propia placa, no una cifra absoluta.
- ¿Hay que corregir el tan δ por temperatura?
- Con mucho cuidado. Los factores de corrección dependen del tipo de aislamiento y las guías advierten de que aplicarlos a ciegas puede introducir más error del que quitan. Lo práctico es ensayar siempre en condiciones parecidas, anotar la temperatura y comparar medidas hechas a temperaturas similares. La comparación de capacitancia no tiene ese problema.