El papel aislante cumple uno de los roles más importantes dentro de un transformador, ya que, contiene las siguientes características: resistencia eléctrica, resistencia mecánica a la tracción, resistencia térmica y buena transferencia de calor; dicho papel está constituido por celulosa, la cual se conforma por cadenas repetitivas de glucosa. El número de moléculas de glucosa se define como grado de polimerización (DP) y se encuentra directamente relacionado con la vida útil del papel, ya que entre mayor sea el grado de polimerización (1.000–1.500), mayor será el porcentaje de vida útil.
El análisis de furanos ha tomado gran relevancia ya que por medio de este se puede detectar el deterioro térmico, hidrolítico y oxidativo del papel aislante. Debido a los diferentes procesos que ocurren dentro del transformador y especialmente por la degradación térmica que afecta al papel, las cadenas cíclicas de la glucosa se rompen y se degradan formando los compuestos furánicos, entre los cuales se pueden encontrar: 5‑hidroximetil‑2‑furaldehído, 2‑furfurilalcohol, 2‑furaldehído, 2‑acetilfurano, 5‑metil‑2‑furaldehído. El furano que presenta mayor concentración en los transformadores es el 2‑Furaldehído, con el cual se puede determinar el grado de polimerización y vida útil del equipo. Estos compuestos son medidos cuantitativamente por cromatografía líquida de alta eficiencia basándose en la norma ASTM D5837‑15.
Para mantener un control del estado del papel aislante es recomendable realizar el análisis de furanos en las siguientes situaciones:
- 5 años después de instalado el transformador y a partir de ese momento comenzar a hacer análisis rutinarios anualmente.
- Cuando en el análisis por cromatografía de gases el contenido de CO y CO₂ se encuentra en concentraciones altas.
- Si pretende realizar un mantenimiento al transformador, debe hacer el análisis de furanos antes o un año después de este, porque inmediatamente después del mantenimiento no se obtiene un resultado certero del contenido de furanos.
Conociendo un poco más la importancia del papel aislante, estas recomendaciones pueden ayudar a mantener un control de la vida útil del transformador por medio del análisis de furanos.
Importancia del análisis de Metanol y Etanol en la evaluación del papel aislante
Además del análisis de compuestos furánicos, es cada vez más común complementar la evaluación del estado del papel aislante mediante la determinación de metanol y etanol en el aceite dieléctrico. Estos alcoholes se generan durante la degradación térmica e hidrolítica de la celulosa, y su presencia permite identificar procesos de envejecimiento incluso en etapas tempranas.
Tal como se menciona en el documento original: “las cadenas cíclicas de la glucosa se rompen y se degradan formando los compuestos furánicos”, durante este mismo proceso también se liberan grupos funcionales que dan origen a alcoholes ligeros. El metanol proviene principalmente de la ruptura de grupos metoxilo presentes en la estructura de la celulosa, mientras que el etanol se forma por reacciones secundarias de hidrólisis y oxidación.
A diferencia de los furanos, los alcoholes no se adsorben significativamente en el papel, por lo que pueden reflejar de manera más rápida la actividad de degradación. Esto los convierte en indicadores útiles cuando:
- El contenido de 2‑Furaldehído es bajo pero se sospecha degradación activa.
- Se requiere confirmar el diagnóstico del grado de polimerización (DP).
- El transformador ha sido sometido a sobrecargas térmicas o condiciones de humedad elevadas.
- Se busca detectar envejecimiento incipiente en transformadores relativamente nuevos.
Aunque aún no existen límites normativos universales para correlacionar directamente metanol y etanol con la vida útil del papel, su tendencia en conjunto con los furanos, CO/CO₂ y humedad del aceite permite obtener una visión más completa del estado del aislamiento sólido.
Por lo anterior, se recomienda incluir el análisis de metanol y etanol como parte del monitoreo integral del papel aislante, especialmente en transformadores críticos o con historial térmico exigente.
Un transformador no siempre muestra señales visibles de envejecimiento, pero su sistema de aislamiento puede revelar mucho sobre su condición. Evaluar periódicamente el estado del papel aislante permite comprender mejor cómo ha evolucionado el equipo y contar con información valiosa para planificar su mantenimiento.
En Transequipos SAS, este tipo de análisis hace parte de una visión integral del diagnóstico de transformadores, donde cada resultado aporta información para tomar decisiones con mayor criterio y anticipación.
Conocer la condición del aislamiento hoy puede ser la diferencia entre simplemente mantener un equipo y realmente gestionar su vida útil.
