Caso de estudio: Retrofit inalámbrico para la detección de microfugas
Gracias a algoritmos especializados y a muchos años de experiencia en la supervisión de sistemas de suministro energético, Gomero — junto con los sensores de densidad Trafag — detecta microfugas en equipos de alta tensión. Esto permite a los clientes realizar un mantenimiento óptimo y basado en las necesidades reales. Los factores clave del éxito son los algoritmos de Gomero y la fiabilidad, precisión y estabilidad de los sensores de densidad Trafag. Otro factor decisivo fue la colaboración abierta, eficiente y profesional, así como el excelente apoyo que Gomero recibió de Trafag y Regal. Esta entrevista ofrece información sobre la colaboración entre Gomero, Regal y Trafag con clientes del mercado aftermarket.
«Desde 2008, Trafag AG es un proveedor de confianza de Regal Components, desarrollando una sólida y estrecha colaboración a lo largo de los años. Los sensores fiables y de alta calidad de Trafag desempeñan un papel crucial para Gomero, permitiéndoles recopilar datos precisos para sus innovadoras soluciones de sistema.»
Maximilian Grudin, Sales Manager Regal
Gomero ha desarrollado una solución innovadora para monitorizar fugas de gas aislante. ¿Qué hizo que colaborar con Trafag fuera tan valioso para su sistema?
Malin (Gomero): «La colaboración con Trafag ha sido valiosa en varios niveles. Nuestros clientes nos los recomendaron, lo que nos dio una gran confianza desde el principio. Trafag también tiene una larga experiencia en el mercado, lo cual habla de su fiabilidad. Sus sensores son robustos y mantienen una alta calidad, exactamente lo que necesitamos. Hemos validado su rendimiento y proporcionan constantemente excelentes resultados.»
Maximilian (Regal): «Desde 2008, Trafag AG ha sido un proveedor de confianza para Regal Components, fomentando a lo largo de los años una asociación sólida y cercana. Los sensores fiables y de alta calidad de Trafag juegan un papel crucial para Gomero, permitiéndoles recopilar datos precisos para sus soluciones de sistema innovadoras.»
Malin: «Una parte crucial también ha sido el apoyo que recibimos a través de Regal. Aportaron experiencia técnica y nos ayudaron a entender las necesidades de los clientes y los requisitos de instalación para distintos fabricantes y modelos. Su compromiso ha sido inestimable y ha hecho que nuestra solución completa funcione sin problemas para el cliente. Es precisamente este tipo de colaboración, en la que todas las partes asumen una responsabilidad compartida, lo que nos permite ofrecer la mejor solución posible.»
Los sensores de densidad de gas, junto con los algoritmos de software impulsados por IA que ustedes desarrollaron, forman la base para la detección de microfugas. ¿Podrían explicar brevemente cómo funciona esto?
Malin: «Nuestra solución se basa en recopilar datos, filtrar el ruido procedente de la temperatura y otros factores externos, y en nuestra experiencia de campo para entender qué parámetros afectan a las medidas y cuándo es mejor tomarlas. Mediante filtrado y algoritmos de IA, podemos distinguir las fugas reales de las variaciones naturales. Se trata de interpretar los valores de medición en su contexto, ya que la densidad del gas se ve afectada por factores como el clima, la radiación solar y la frecuencia de uso de un interruptor. Los valores del sensor por sí solos no son suficientes; debemos poder filtrar el ruido natural para identificar microfugas reales. Eso es lo que permite nuestra solución.»
Andreas (Trafag): «Un desafío particular que Gomero resolvió con mucho éxito son las pequeñas fluctuaciones durante el día debidas a los cambios de temperatura ambiente. Durante estos cambios de temperatura, el equipo no se calienta de forma uniforme; más bien, ciertas zonas reaccionan más rápidamente a los cambios de temperatura que otras. La distribución desigual de la temperatura en la cámara de gas, donde la presión es la misma en todas partes, significa que la densidad local del gas puede variar hasta que se restablezcan condiciones térmicas estacionarias.»
¿Cuál fue la razón técnica decisiva para elegir el sensor de densidad de gas de Trafag?
Malin: «Más allá de que los sensores de Trafag sean robustos y fiables, fue su solución técnica la que resultó decisiva. Los sensores miden tanto la temperatura como la densidad del gas, y podemos usar una fórmula a nivel de sistema, adaptada al gas específico, para convertir la densidad en presión. Esto significa que podemos soportar distintos gases y mezclas sin necesidad de cambiar los sensores en campo. Toda la configuración se realiza de forma centralizada, lo que ofrece gran flexibilidad y vuelve la solución muy escalable y rentable.»
Maximilian: «Nuestro papel principal fue apoyar a Gomero en la evaluación de las opciones disponibles y asegurar la integración técnica sin problemas del sensor en su sistema. La solución de Trafag cumplía todos los requisitos técnicos y pudo implementarse sin esfuerzo en el sistema de monitorización de Gomero. La combinación de medición de densidad y temperatura, junto con las capacidades de configuración centralizada, la convirtió en una opción técnicamente robusta y a prueba de futuro.»
Johannes (Trafag): «Desde un punto de vista comercial y estratégico, una de las mayores fortalezas de Trafag es combinar una fiabilidad técnica probada con disponibilidad global. Nuestros sensores son de confianza para todos los principales OEM y ofrecen una calidad constante en todo el mundo, dando a socios como Gomero la confianza para escalar sus soluciones sin requerir re-calificación o aprovisionamiento complejo. Esta combinación de tecnología robusta, flexibilidad y estrecha cooperación hizo que la asociación fuera natural.»
¿Por qué son tan importantes los sensores de densidad de gas estables y sin deriva?
Malin: «La estabilidad a lo largo del tiempo es crucial cuando se detectan pequeños cambios. Debemos poder confiar en que un valor desviado se debe realmente a una fuga y no a la deriva del propio sensor. Si queremos reducir las visitas al campo y ofrecer una monitorización rentable, necesitamos sensores que funcionen de forma fiable sin requerir calibraciones recurrentes. De lo contrario, corremos el riesgo de falsas alarmas o fugas no detectadas, y entonces todo el valor de la monitorización remota se desmorona.»
Andreas: «Dado que la infraestructura monitorizada en las redes de alta tensión se opera durante muchos años —a menudo décadas—, los sensores sin deriva son decisivos para el monitorizado de condición. Incluso una ligera deriva de un sensor se acumulará con el tiempo hasta un nivel que haga inevitable la recalibración o el reemplazo del sensor. A diferencia de los sensores de presión comunes, los sensores de densidad Trafag se basan en el principio de medición con horquilla de cuarzo sin deriva, lo que los convierte en la elección ideal para esta aplicación.»
¿Puede su sistema detectar también microfugas de gases alternativos?
Malin: «Como convertimos la densidad del gas a presión a nivel de sistema, podemos adaptar los algoritmos para diferentes gases y mezclas. El SF6 es el más común, pero en climas más fríos a veces se usan mezclas de nitrógeno para obtener mejores propiedades de aislamiento a temperaturas muy bajas. Los sensores de Trafag nos proporcionan el valor de densidad y nosotros usamos la fórmula adecuada para cada gas. De esta manera, podemos usar el mismo hardware y algoritmos, haciendo la solución muy flexible.»
Andreas: «Los sensores de densidad de Trafag tienen por diseño un rango de medida muy amplio, y el principio de medida es totalmente independiente del gas específico. La señal genérica del sensor puede convertirse en la densidad específica del gas ya sea como hace Gomero en el software de monitorización o directamente en el sensor de densidad. Además, los sensores con salida digital proporcionan la temperatura del sensor, que puede ofrecer información valiosa sobre las condiciones ambientales.»
¿Qué ventajas ven sus clientes al implementar su solución y qué pueden esperar los operadores de red en el futuro?
Malin: «Nuestra solución es escalable y fácil de ampliar. Una vez que la tecnología está en su lugar, es rápido conectar señales y sensores adicionales sin tener que empezar de nuevo en cada nueva aplicación. Los clientes obtienen información más rápida y precisa sobre sus instalaciones, lo que permite actuar de forma proactiva y planificar mejor el mantenimiento. Al mismo tiempo, la necesidad de intervenciones físicas in situ disminuye. Esto permite la transición del mantenimiento tradicional y reactivo a la monitorización basada en datos y en las necesidades —algo que adquiere mayor importancia a medida que aumentan los requisitos de robustez y sostenibilidad en los sistemas energéticos.»
Maximilian: «Según mi experiencia, los operadores de red valoran mucho las soluciones que minimizan el tiempo de inactividad no planificado y reducen la necesidad de trabajo en sitio. También aprecian los sistemas que pueden evolucionar con sus necesidades sin requerir costosos reemplazos de hardware. El enfoque de Gomero, que incorpora la tecnología de sensores de Trafag, inspira confianza de que las decisiones impulsadas por datos se basan en información precisa y fiable —un factor crítico para avanzar hacia un mantenimiento predictivo y basado en datos.»
Johannes: «El enfoque de Gomero muestra exactamente lo que en Trafag valoramos en las fuertes asociaciones: agilidad, transparencia y un enfoque compartido en el beneficio del cliente. Junto con nuestra red global de socios, incluida Regal, aseguramos soporte local rápido y seguridad de suministro a largo plazo. Para los operadores de red, esto significa datos fiables, menos visitas al sitio y una solución sostenible y a prueba de futuro. Esta mezcla de tecnología probada y experiencia local convierte a Trafag en el proveedor preferido de muchos OEM y integradores de sistemas en todo el mundo.»
¿Qué desarrollos esperan en general en la monitorización del SF6 en los próximos años?
Malin: «La monitorización del SF6 está cobrando cada vez más importancia, especialmente con requisitos medioambientales más estrictos y la llamada normativa F-gas de la UE. Esto impulsa la necesidad de mejores herramientas para monitorizar y minimizar las emisiones. Con sensores fiables y análisis basados en IA, podemos ofrecer un nivel completamente nuevo de monitorización, incluida la detección de microfugas, algo que antes era muy difícil. Al recopilar grandes cantidades de datos y analizarlos en contexto, obtenemos mejores conocimientos y podemos actuar con mayor precisión. Nuestra solución también es compatible con retrofit, lo que significa que puede implementarse en instalaciones existentes sin grandes modificaciones. Vemos un claro desarrollo hacia sistemas más inteligentes, donde más datos conducen con el tiempo a una mayor precisión y valor.»
Andreas: «La infraestructura de la red en muchos países ha estado en funcionamiento durante décadas. Para prolongar su vida útil y minimizar los costes operativos optimizando los intervalos de mantenimiento y servicio, los operadores desean monitorizar todos los activos más de cerca y con datos en tiempo real. Observamos una demanda significativamente creciente de sensores de densidad electrónicos y monitorizadores de densidad híbridos que permiten precisamente esta monitorización continua. Los sensores electrónicos de densidad son ideales para proyectos de retrofit donde se reutilizan los interruptores de seguridad operativa del monitor de densidad original, mientras que los monitorizadores híbridos de densidad suelen ser para nuevas instalaciones y cubren tanto las funciones de seguridad operativa con salidas de conmutación mecánicas como la monitorización continua para el mantenimiento preventivo.»
Maximilian: «De cara al futuro, anticipo que la monitorización del SF6 será más conectada y dirigida por datos, con una integración más profunda en los sistemas de gestión de activos digitales y un creciente enfoque en la analítica predictiva para prevenir fallos antes de que ocurran. A medida que la industria transita hacia alternativas al SF6 y gases mixtos, la demanda de sensores flexibles capaces de manejar múltiples gases sin cambios de hardware aumentará rápidamente. La tecnología de sensores sin deriva de Trafag, basada en horquillas de cuarzo, combinada con la solución de Gomero, ya responde a esta necesidad y ofrece a los operadores un enfoque a prueba de futuro desde el inicio.»
Johannes: «Vemos claramente que el mercado se está moviendo hacia soluciones de monitorización más digitales, conectadas y sostenibles. El papel de Trafag es ser la columna vertebral tecnológica estable detrás de este cambio, manteniéndose al mismo tiempo ágil y receptivo a las necesidades de nuestros socios. Con nuestros sensores de densidad híbridos y electrónicos, apoyamos tanto proyectos de retrofit como nuevas instalaciones, garantizando una transición fluida hacia el mantenimiento basado en datos. Trabajar en estrecha colaboración con OEM líderes y proveedores de soluciones como Gomero nos permite adaptarnos rápidamente a nuevos tipos de gas y regulaciones y ayudar a las utilities a alcanzar sus objetivos ambientales y operativos de manera eficiente.»
Acerca de Gomero
Gomero es una empresa tecnológica sueca especializada en sistemas y servicios inteligentes para el sector energético. Gomero desarrolla soluciones para el mantenimiento predictivo de sistemas e infraestructuras energéticas. Se utilizan sensores y análisis de datos para registrar y evaluar las condiciones con el fin de que las medidas de mantenimiento sean planificables y eficientes. La tecnología se emplea, entre otros ámbitos, en las redes eléctricas para prevenir cortes y prolongar la vida útil de las instalaciones.
Acerca de Regal
Regal es una filial de Axel Johnson International, especializada en el desarrollo, la producción y la integración de sistemas de soluciones de sensores y accionamientos eléctricos de alta calidad para máquinas y vehículos. Regal es conocida por sus soluciones personalizadas que pueden integrarse de forma flexible en aplicaciones industriales.
El sensor de densidad se monta en la cámara de presión llena de gas (B) mediante una conexión de proceso adaptable (A) y está protegido por un elemento filtrante (C) contra subproductos agresivos. Los sensores de densidad Trafag funcionan según el principio de comparar la frecuencia de resonancia constante de un oscilador de cuarzo en vacío (D) con la frecuencia de resonancia de un oscilador de cuarzo idéntico rodeado por el gas aislante (E). El gas de diferente densidad afecta a la frecuencia de resonancia predefinida del oscilador de cuarzo rodeado por el gas aislante. El tiempo de respuesta para detectar cambios de densidad es inferior a 10 ms. El desplazamiento de la frecuencia de resonancia es proporcional a la densidad del gas aislante medido y es evaluado por la electrónica del sensor (F). La electrónica de evaluación incluye un sensor de temperatura adicional. La señal de medida se proporciona a través de conexiones de salida eléctricas seleccionables (G).
El registro de la medida de densidad junto con la temperatura muestra que la medición de densidad también fluctúa a lo largo del día debido a los cambios de temperatura. Incluso en una instalación interior con fluctuaciones de temperatura muy bajas, la señal de densidad no es completamente constante. El software de Gomero suaviza estas fluctuaciones (área verde) mediante algoritmos especiales que tienen en cuenta tanto la temperatura medida como otros parámetros.
La fuga detectada en esta cámara es notablemente más pequeña que las variaciones diarias y estacionales causadas por los cambios de temperatura. Detectar estas microfugas requiere no solo algoritmos sofisticados, sino también sensores absolutamente sin deriva, como el sensor de densidad Trafag 8775, como base indispensable.
El sistema de monitorización Gomero puede instalarse muy rápidamente, ya que todo el sistema crítico de monitorización de densidad permanece intacto. Solo se requiere una conexión (A) para el sensor de densidad Trafag (B) en la cámara de gas y una opción de montaje para el módulo inalámbrico Gomero (C) al que se conecta el sensor de densidad Trafag. El sistema puede ampliarse con un impacto mínimo en las operaciones.
Cuando la cámara de gas de la unidad de conmutación se calienta durante el día, p. ej. al amanecer, no se calienta de manera uniforme, sino que varía según la radiación solar, la distribución de la masa térmica y los coeficientes de transferencia de calor. Esto significa que durante la fase transitoria prevalecen diferentes temperaturas dentro de la cámara. Sin embargo, dado que la presión es la misma en toda la cámara, esto conduce a densidades variables localmente. El sensor de densidad Trafag mide la densidad local en un punto específico. Este valor medido puede diferir de un valor de presión medido con un manómetro, que se convierte en densidad usando la temperatura (medida en otro punto). Debido a la distribución inhomogénea de la densidad en la cámara durante el cambio de temperatura, que también varía en la fase transitoria, «la densidad» no puede determinarse por sensores locales en el estado no estacionario por razones físicas.
En la práctica, esto normalmente no es necesario, ya que la monitorización de la densidad crítica para la seguridad suele realizarse mediante un monitor de densidad mecánico que compara la presión de la cámara con la presión en una cámara de referencia y, por tanto, no es sensible a la distribución inhomogénea de la densidad en la cámara de la instalación. Los sensores de densidad que miden densidades locales se utilizan típicamente para la monitorización continua para detectar tendencias a largo plazo. Por ello es especialmente importante que los valores sean reproducibles y sin deriva para poder detectar incluso los cambios más pequeños en la cámara en las mismas condiciones. La principal ventaja de la medición directa de densidad mediante el principio Trafag con un oscilador de cuarzo frente a la medición presión-temperatura es que, a diferencia de los sensores de presión y temperatura, es libre de deriva.
