El chispómetro permite determinar la resistencia eléctrica de los líquidos aislantes utilizados en equipos de alta tensión. La investigación del fenómeno de la ruptura de los líquidos dieléctricos tiene una historia de más de siglo y medio. Sin embargo, el verdadero interés científico y práctico surgió a comienzos del siglo XX, cuando la electrotecnia y la energía comenzaron a desarrollarse activamente. En esa época surgió la necesidad de crear métodos precisos para controlar las propiedades de los materiales aislantes, principalmente de los aceites minerales utilizados en transformadores y disyuntores.

Se inició así la acumulación sistemática de datos sobre la resistencia eléctrica de los líquidos y la influencia de diversos factores: pureza del medio, forma de los electrodos, geometría del espacio de descarga, humedad y temperatura. Con el tiempo, aparecieron sistemas de laboratorio especializados que permitieron realizar mediciones precisas sin intervención humana. Así se sentaron las bases de las tecnologías automatizadas modernas, que hoy se aplican en Costa Rica para ensayos de materiales dieléctricos.

Mecanismos físicos de la ruptura de los líquidos dieléctricos

Los líquidos dieléctricos cumplen una función importante: aíslan las partes conductoras del equipo y evitan la aparición de descargas eléctricas. Sin embargo, bajo ciertas condiciones ocurre una ruptura, cuando la intensidad del campo eléctrico supera el límite de resistencia del líquido. Este momento es registrado por el chispómetro, que determina la tensión umbral a la cual el aislamiento deja de cumplir su función.

La ruptura puede ser térmica o eléctrica. En el primer caso, las impurezas, especialmente el agua, desempeñan el papel principal. Las gotas de humedad se polarizan en el campo eléctrico, se alargan y se unen, formando puentes entre los electrodos. La corriente que pasa a través de estos puentes calienta el agua hasta la ebullición, creando un canal gaseoso en el que se desarrolla la ionización por impacto. De este modo, la ruptura ocurre debido a la formación de un canal conductor entre los electrodos.

En los líquidos purificados se observa la ruptura eléctrica, que ocurre a tensiones superiores a 500 kV/cm. Bajo la acción del campo eléctrico, comienza la emisión de electrones desde el cátodo y la autoionización cerca del ánodo. Se forma un canal de plasma que se propaga rápidamente entre los electrodos hasta cerrarlos, y este instante es registrado por el chispómetro como la tensión de ruptura.

Influencia de la pureza del dieléctrico en la resistencia eléctrica

La pureza del líquido aislante determina su resistencia eléctrica. En los aceites minerales, el valor puede variar entre 30 y 500 kV/cm, y en los altamente purificados, hasta 1000 kV/cm. Incluso una pequeña cantidad de humedad o partículas sólidas reduce significativamente la resistencia a la ruptura. Por ello, los laboratorios en Costa Rica utilizan activamente el chispómetro para controlar el estado de los aceites de transformador que operan en condiciones climáticas difíciles y con alta humedad.

Las mediciones regulares permiten detectar oportunamente la degradación del aceite y prevenir fallos. Gracias a la alta precisión de los instrumentos, se puede identificar incluso una leve disminución de la resistencia eléctrica, lo que puede indicar envejecimiento o contaminación del líquido.

Chispómetros GlobeCore TOR-100, TOR-80 y TOR-80A

En la práctica moderna de Costa Rica, los más comunes son los chispómetros de la serie TOR, que operan en modo totalmente automático conforme a las normas internacionales IEC 60156, ASTM D877 y ASTM D1816. Su principal ventaja es la alta precisión y repetibilidad de los resultados, gracias a la medición directa de la tensión en los electrodos.

El TOR genera una tensión sinusoidal independiente de los parámetros de alimentación, lo que garantiza la estabilidad de las mediciones. La desconexión automática de la tensión tras la ruptura permite probar con seguridad incluso líquidos sensibles a los arcos eléctricos. Además, el sistema corta automáticamente la tensión al abrir la tapa, garantizando la máxima seguridad del operador.

El equipo incluye una celda de medición con electrodos tipo “seta”, una plantilla de calibración para ajustar con precisión el espacio entre electrodos y un agitador magnético que funciona durante las pausas para mantener la homogeneidad de la muestra.

El TOR dispone de una impresora integrada para los resultados de las pruebas, memoria no volátil para almacenar datos y conexión a ordenador, lo que facilita el archivado y análisis digital. El modelo TOR-80A también cuenta con una batería incorporada que permite su uso en campo.