Análisis de la causa raíz de una falla de resistencia a la frecuencia de potencia de un disyuntor en vacío de 35 kV

En noviembre de 2025, un cliente que cooperó informó un problema de falla del aislamiento durante una prueba de rutina de resistencia a la frecuencia eléctrica en un Disyuntor de vacío ZW32-40.5 . Después de recibir los comentarios, el equipo técnico de DGG Power llegó al sitio para verificar la situación y luego llevó a cabo una investigación completa de la causa raíz después de que el equipo fue devuelto a nuestra fábrica.

Este artículo resume el mecanismo de falla, los hallazgos del diagnóstico, las acciones correctivas y las pruebas de validación realizadas para garantizar la confiabilidad del producto a largo plazo.

1. Antecedentes del incidente

El interruptor afectado (N.º de serie 25090009) fue fabricado en octubre de 2025. El 5 de noviembre, el cliente realizó una prueba de resistencia a la frecuencia eléctrica en el interruptor de fase A. Durante la prueba falló la fase A en el espacio de vacío.

Para verificar la consistencia de las fases, nuestro ingeniero en sitio realizó pruebas dieléctricas en los interruptores de fase B y fase C en las instalaciones de prueba del cliente:

• La fase C superó con éxito la prueba de resistencia de 1 minuto a 95 kV

• La fase B disparó el equipo de prueba a 92,89 kV y se disparó nuevamente a 27,92 kV durante la reaplicación de voltaje, lo que indica una ruptura completa de la ruta de aislamiento de vacío.

Estos resultados sugirieron que más de una fase podría haber sufrido degradación del aislamiento, lo que requirió un análisis de regreso a fábrica.

2. Análisis de fallas después del desmontaje

Una vez que se devolvió el martillo el 21 de noviembre, nuestro equipo de ingeniería realizó un desmontaje completo.
Contrariamente a las suposiciones iniciales, la falla no ocurrió dentro del espacio del interruptor en vacío..

Ubicación real de la avería:

La falla ocurrió en la interfaz llena de resina entre el interruptor de vacío y la carcasa aislante de epoxi , como se muestra en las imágenes de inspección.

El disyuntor involucrado era un prototipo de diseño de 'aislamiento externo mejorado'. Se agregó encapsulación de resina alrededor del interruptor de vacío para reducir el riesgo de fuga de superficie en regiones de gran altitud.

Sin embargo, el análisis encontró:

• Había burbujas de aire dentro del compuesto para macetas.

• Bajo sobretensión de frecuencia industrial, se formó una concentración de campo eléctrico alrededor de los vacíos.

• Las repetidas pruebas de resistencia provocaron descargas parciales , lo que provocó microfisuras en forma de árbol.

• El deterioro progresivo provocó la rotura del aislamiento exterior

Para confirmar si el mismo mecanismo afectaba a la fase A, se retiró e inspeccionó el interruptor de vacío.
El resultado coincidió con la falla de la fase B: la falla se produjo en la interfaz llena de resina, no dentro del espacio de vacío.

3. Acciones Correctivas Implementadas por la DGG Energía

Para garantizar la confiabilidad a largo plazo y evitar la recurrencia, se han implementado las siguientes medidas:

1. El interruptor afectado ha sido reensamblado y reemplazado completamente para el cliente.

2. Los productos futuros ya no incluirán el proceso de encapsulación de resina adicional.

3. Actualmente se está desarrollando una nueva generación de postes con aislamiento totalmente sólido , siguiendo procesos de fundición optimizados y técnicas de eliminación de huecos para fortalecer el rendimiento dieléctrico a largo plazo.

Estas acciones mejoran la consistencia del producto y mejoran la confiabilidad del aislamiento en diversos entornos operativos.

4. Soportar la verificación de prueba después del reensamblaje

Después del trabajo correctivo, el interruptor se sometió a repetidas pruebas de resistencia a la frecuencia industrial utilizando tres plataformas de prueba independientes para garantizar la validez de los resultados:

a) Taller de aparamenta de potencia de DGG: prueba de resistencia dieléctrica aprobada
b) División de transformadores de instrumentos de potencia de DGG: prueba de resistencia dieléctrica aprobada
c) Fabricante de equipos eléctricos de alto voltaje de terceros: prueba de resistencia dieléctrica aprobada

Todas las pruebas confirmaron que el interruptor cumplió y superó los niveles de rendimiento de aislamiento requeridos.

Conclusión

Este incidente resalta la importancia de un control estricto en la fabricación de aislamiento sólido, especialmente en los procesos de encapsulado de resina utilizados en aparamentas de vacío de media tensión. Si bien la falla se limitó a una estructura prototipo, las lecciones aprendidas han contribuido directamente a la optimización continua de los sistemas de aislamiento y la confiabilidad del producto por parte de DGG Power.

Al mejorar los estándares de proceso y acelerar el desarrollo de diseños mejorados de postes con aislamiento sólido, DGG Power mantiene su compromiso de ofrecer equipos de distribución de energía de 11 a 123 kV seguros, duraderos y de alto rendimiento para empresas de servicios públicos, usuarios industriales y contratistas de EPC en todo el mundo.

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