Seguridad contra incendios de transformadores con éster
Guía para ingenieros de protección contra incendios, proyectistas y aseguradoras: qué cambian los fluidos éster de clase K en el riesgo de incendio de un transformador, qué riesgos quedan y qué normas se aplican, en túneles, estaciones subterráneas, edificios y subestaciones.
Actualizado el 12 de noviembre de 2026 · Publicado por IsoTec
Contenido
- Datos clave
- Por qué arden los transformadores
- Qué cambian los fluidos de clase K
- Qué no cambian los fluidos de clase K
- Normas y guías
- Dónde se usan transformadores con éster por seguridad contra incendios
- Preguntas que debe responder la estrategia de incendios
- Cómo apoya IsoTec a los ingenieros de incendios
- Todos los artículos sobre seguridad contra incendios
Datos clave
- Los incendios de transformadores son raros, pero graves. Se estiman en torno al 0,06–0,1 % por año de servicio, es decir, aproximadamente un 2,4–4 % de los transformadores a lo largo de 40 años.
- La mayoría empieza fuera de la cuba principal. Pasatapas y cajas de cables causan un 70–80 % de los incendios por debajo de 300 kV; los cambiadores de tomas bajo carga, un 10–15 %.
- Los ésteres son de clase K. Su punto de combustión supera los 300 °C (IEC 61039); el aceite mineral es de clase O, con unos 170 °C.
- Los ésteres necesitan mucho más calor para arder. Calentar 1.000 litros de 80 °C hasta el punto de combustión requiere unos 430–476 MJ con éster y unos 147 MJ con aceite mineral (sin pérdidas de calor).
- La carga de fuego solo es moderadamente menor. Poder calorífico inferior: éster sintético 31,6 MJ/kg, éster natural 37,5 MJ/kg, aceite mineral 46 MJ/kg. La ventaja principal es la resistencia a la ignición.
- Las normas premian la clase K con distancias reducidas y protecciones más sencillas (IEC 61936-1, FM Global Data Sheet 5-4, NEC 450.23), normalmente junto con resistencia de la cuba, alivio de presión y protección eléctrica rápida.
- Quedan riesgos residuales: arcos internos con rotura de la cuba y pulverización, pasatapas con su propio aceite mineral, incendios externos, humo, derrames y agua de extinción.
Por qué arden los transformadores
Un incendio de transformador necesita lo mismo que cualquier fuego: combustible, una fuente de ignición y oxígeno. El combustible es sobre todo el líquido aislante, junto con la celulosa, la madera, las juntas y el aislamiento de los cables. La fuente de ignición es casi siempre un fallo eléctrico: un arco dentro de la cuba, un pasatapas que falla, una conexión sobrecalentada o un incendio externo.
Secuencia típica:
- El aislamiento falla y se forma un arco en el líquido.
- El arco descompone el líquido en gas; la presión sube en milisegundos.
- Si la protección no despeja el fallo a tiempo, falla la cuba, una tapa o la torreta de un pasatapas.
- Se libera líquido caliente: pulverizado, en chorro o formando un charco.
- El arco o las partes calientes encienden el líquido y el fuego se extiende.
El fluido actúa en los pasos 4 y 5. La protección, el diseño de la cuba y la elección de componentes actúan en los pasos 1 a 3.
Qué cambian los fluidos de clase K
| Aspecto | Aceite mineral (O1) | Éster natural (K2) | Éster sintético (K3) |
|---|---|---|---|
| Punto de inflamación | aprox. 150 °C | aprox. 316 °C | aprox. 260 °C |
| Punto de combustión | aprox. 170 °C | aprox. 360 °C | aprox. 316 °C |
| Poder calorífico inferior | 46,0 MJ/kg | 37,5 MJ/kg | 31,6 MJ/kg |
| Energía para calentar 1.000 l de 80 °C al punto de combustión | aprox. 147 MJ | aprox. 476 MJ | aprox. 430 MJ |
| Tratamiento en IEC 61936-1, FM Global, NEC | Requisitos básicos | Distancias y protecciones reducidas posibles | Distancias y protecciones reducidas posibles |
Valores típicos de datos publicados (IChemE Hazards 31, 2021); cada producto es diferente. Para que un charco siga ardiendo, su superficie debe alcanzar el punto de combustión. Con más de 300 °C, una fuente de ignición pequeña (una chispa, un arco corto, un cable ardiendo cerca) difícilmente inicia un incendio de charco autosostenido. Por eso las normas permiten transformadores de clase K más cerca de los edificios y dentro de ellos.
Más: fluidos de clase K explicados y éster frente a aceite mineral y transformador seco.
Qué no cambian los fluidos de clase K
- Los arcos siguen ocurriendo. Un éster no evita el fallo del aislamiento, la formación de gas ni la rotura de la cuba.
- Una pulverización puede arder por debajo del punto de combustión. Un líquido liberado a presión como niebla fina puede encenderse aunque su punto de combustión supere los 300 °C, mientras exista una fuente de ignición como el arco.
- Algunos componentes tienen su propio aceite mineral. Pasatapas de papel impregnado en aceite (OIP), algunos cambiadores de tomas y cajas de cables son volúmenes separados.
- Un incendio externo puede calentar el transformador. Un fuego intenso y prolongado puede llevar el líquido a su punto de combustión.
- Humo, derrames y agua de extinción deben planificarse igualmente.
Lista completa con medidas: riesgos residuales de incendio de transformadores con éster.
Normas y guías
| Documento | Contenido | Relevancia |
|---|---|---|
| IEC 61039 | Clasificación de líquidos aislantes por punto de combustión (O, K, L) y poder calorífico (1, 2, 3) | Define la «clase K» |
| IEC 61936-1 / EN 61936-1 | Instalaciones de potencia de más de 1 kV CA, incluida la protección contra incendios de transformadores | Distancias, muros cortafuegos y salas según la clase del líquido |
| FM Global Data Sheet 5-4 | Prevención de pérdidas en transformadores en instalaciones aseguradas por FM Global | Separación y protección; reconoce transformadores FM Approved |
| FM Approvals 6933 / 3990 | Certificación de fluidos (punto de combustión ≥ 300 °C) y de transformadores completos | Base de «FM Approved» |
| NFPA 70 (NEC), art. 450.23 | Transformadores con líquidos menos inflamables en EE. UU. | Instalación interior sin bóveda bajo condiciones |
| IEEE C57.156 | Mitigación de la rotura de la cuba en transformadores sumergidos en líquido | Energía del arco, resistencia de la cuba, protección |
| CIGRE TB 537 y TB 886 | Prácticas de seguridad contra incendios en transformadores; gestión del riesgo en subestaciones | Estadísticas, evaluación de riesgos, mitigación |
| IEC 60076-11 | Transformadores secos, clases de comportamiento al fuego F0 y F1 | Comparación con transformadores secos |
| NFPA 130, NFPA 502, ETI SRT | Seguridad en sistemas ferroviarios, túneles de carretera y túneles ferroviarios de la UE | Contexto para instalaciones en túneles |
Los requisitos dependen de la edición y de la adopción nacional. Compruebe siempre la versión aplicable a su proyecto.
Dónde se usan transformadores con éster por seguridad contra incendios
- Túneles, metro y estaciones subterráneas: subestaciones de tracción, alimentación auxiliar, ventilación
- Subestaciones dentro de edificios: sótanos, hospitales, edificios altos, centros comerciales, centros de datos
- Aerogeneradores y plataformas offshore, con poco espacio y acceso difícil
- Plantas industriales con altas cargas de fuego o exigencias estrictas de la aseguradora
- Transformadores de aceite mineral existentes en lugares críticos, mediante rellenado con éster
Preguntas que debe responder la estrategia de incendios
- ¿Qué escenarios son creíbles para este transformador: arco interno, pasatapas, caja de cables, cambiador de tomas, incendio externo?
- ¿Cuál es el volumen de líquido, su clase (IEC 61039) y su poder calorífico, y hay componentes con otro líquido?
- ¿Con qué rapidez despeja la protección un fallo interno? ¿Hay alivio de presión o relé de presión súbita?
- ¿Qué distancias, muros o salas resistentes al fuego exige la norma o la aseguradora?
- ¿Adónde van el líquido liberado y el agua de extinción?
- ¿Cómo afectan el humo y el calor a las vías de evacuación y a los equipos cercanos?
- ¿Qué riesgo residual se acepta y es tan bajo como sea razonablemente posible?
Un enfoque estructurado: evaluación del riesgo de incendio de transformadores.
Cómo apoya IsoTec a los ingenieros de incendios
- Datos relevantes para incendios de nuestros ésteres: punto de inflamación, punto de combustión, clase IEC 61039, ficha de datos de seguridad
- IsoTec SE 300: éster sintético, punto de combustión 316 °C (ISO 2592), clase K3
- IsoTec NE 350: éster natural, punto de combustión superior a 350 °C, clase K2
- Análisis de fluidos y apoyo en el rellenado, incluida la verificación del punto de combustión después del rellenado
Todos los artículos sobre seguridad contra incendios
- Riesgos residuales de incendio de transformadores con éster: registro de riesgos
- Transformadores en túneles y estaciones subterráneas
- Protección contra incendios de transformadores en interiores: IEC 61936-1, FM Global y NEC
- Fluidos de transformador de clase K: IEC 61039 explicada
- Éster frente a aceite mineral y transformador seco
- Evaluación del riesgo de incendio de transformadores
- Rotura de la cuba y arcos internos
- Pasatapas, cambiadores de tomas y cajas de cables como origen de incendios
- Contención, agua de extinción y derrames
- Glosario de seguridad contra incendios de transformadores
Preguntas frecuentes
¿Son ignífugos los transformadores con éster?
No. Los ésteres son combustibles, pero con puntos de combustión superiores a 300 °C son mucho más difíciles de encender que el aceite mineral y se clasifican como menos inflamables (clase K). Quedan riesgos residuales como los arcos con pulverización.
¿Cuál es el punto de combustión de los ésteres para transformadores?
Normalmente unos 316 °C en ésteres sintéticos y unos 360 °C en ésteres naturales, frente a unos 170 °C del aceite mineral. Consulte la ficha técnica del fluido concreto.
¿Qué significa clase K?
Según IEC 61039, los líquidos aislantes de clase K tienen un punto de combustión superior a 300 °C. Una cifra añade el poder calorífico inferior: K1 al menos 42 MJ/kg, K2 menos de 42 MJ/kg, K3 menos de 32 MJ/kg.
¿Qué probabilidad hay de un incendio de transformador?
Las estimaciones publicadas sitúan los incendios graves en un 0,06–0,1 % por año de servicio, aproximadamente un 2,4–4 % en 40 años. La mayoría de los datos procede de transformadores de aceite mineral.
¿Pueden instalarse transformadores con éster en interiores?
Sí. IEC 61936-1, FM Global y el NEC permiten transformadores de clase K o con líquidos menos inflamables en interiores con medidas menos exigentes que con aceite mineral, por ejemplo salas resistentes al fuego o rociadores, contención y protección rápida.
¿Es más seguro un transformador seco que uno con éster?
Depende del escenario. Los transformadores secos no contienen líquido, así que no hay incendio de charco ni de pulverización, pero su resina y su aislamiento son combustibles. Los de éster ofrecen mayores potencias, capacidad de sobrecarga y resistencia a la humedad y la suciedad.
¿Necesitan contención los transformadores con éster?
Sí. Las fugas, la rotura de la cuba y el agua de extinción deben contenerse según las normas locales y la norma aplicable.
¿Puede convertirse en clase K un transformador de aceite mineral existente?
A menudo sí, rellenándolo con éster. El aceite mineral residual reduce el punto de combustión de la mezcla, por lo que hay que planificar el proceso y verificar después el punto de combustión.
¿Dónde suministra IsoTec?
Suministramos productos IsoTec a clientes fuera de Alemania.
Fuentes y lecturas recomendadas
- Petersen, A.: Risk Equals Probability Times Consequences – T&D World (2014)
- Reid, J.: The Use of Ester based Transformer Liquids for Reduced Fire Risk and Lower Costs – IChemE Hazards 31 (2021)
- CIGRE Technical Brochure 537: Guide for Transformer Fire Safety Practices (2013)
- CIGRE Technical Brochure 886: Guidelines for Fire Risk Management in Substations (2022)
- FM Approvals Class 6933: Examination Standard for Transformer Fluids (2020)
- FM Approvals Class 3990: Examination Standard for Liquid-Insulated Transformers (2022)
- IEEE C57.156-2016: Guide for Tank Rupture Mitigation of Liquid-Immersed Power Transformers and Reactors
¿Trabaja en una estrategia de incendios con transformadores?
Envíenos sus preguntas sobre clases de fluidos, riesgos residuales o datos de incendio; nuestros especialistas en ésteres le responden. Suministramos productos IsoTec a clientes fuera de Alemania.