En esta imagen, una cámara térmica detecta el sobrecalentamiento de una de las fases de un sistema eléctrico. Esto puede ser por desbalance en la carga, conexión floja, o la adicción de equipos que no puede soportar la línea de alimentación (sobrecarga). Esta anomalía puede provocar un incendio si las protecciones no se disparan a tiempo.
En toda instalación eléctrica, su funcionamiento se basa en suministrar la energía de forma eficiente y segura. Sin embargo, como todo sistema tecnológico, estos no siempre trabajan de forma continua. Ya estos se pueden ver invlucrados a anomalías internas o externas. Las fallas más comunes en una instalación eléctrica son: sobrecargas, cortocircuitos y perdida de aislamiento.
Las consecuencias de estas anomalías son muy severas, desde el incendio de una vivienda hasta la electrocución de una persona. En muchos de los casos, esto se debe a desperfectos de la instalación, la mala ejecución del técnico electricista, descuido o manejo inapropiado de la fuente de energía.
# 1.- Sobrecarga
Los circuitos eléctricos son diseñados para soportar una carga previamente diseñada. El diseño de un circuito implica, que por este solo puede circular una corriente máxima determinada. Esto lo define el calibre del conductor y las máximas corrientes que pueden soportar los tomacorrienes, fusibles o breakers.
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| Fig. 1.3- Sobrecarga en regleta eléctrica. |
Por ejemplo, supongamos que tengas instalado un equipo que demanda una potencia de 1.2 KVA, esta carga está diseñada para trabajar a un voltaje de 120V y está protegida por un disyuntor de 15A. Calculando la corriente de consumo, I=S/V, se tiene que esta es de 10A, por lo que el disyuntor no se dispará. Sin embargo, si se agrega una carga adicional de 0.92KVA, la potencia total que estará conectada al circuito será de ST=1.2KVA+0.92KVA=2.12KVA, generando una corriente de I=2.12KVA/120V=17.67A. Como puedes ver, en este caso la corriente supera la máxima que puede soportar el circuito, disparándose instantáneamente ( unos cuantos milisegundos) el disyuntor por sobrecarga.
# 2.- Cortocircuito
Este se produce cuando existe un camino de baja resistencia por donde puede circular la corriente. Al ser la resistencia baja, existe un aumento drástico de la corriente eléctrica. Esta relación se puede confirmar directamente por la ley de Ohm.
Existen dos tipos de sistemas generales de alimentación. Está el sistema de corriente directa ( positivo y negativo) y el sistema de corriente alterna ( potenciales y neutro), el cortocircuito se produce cuando entran en contacto dos o más de estas líneas de alimentación de un circuito.
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| Fig. 1.2- Cortocircuito entre dos líneas de alimentación. |
Imagina que entre el potencial y el neutro de un sistema de alimentación de 120V, por alguna razón entra en contacto con un pedazo de cable que posee una resistencia de 0.3Ω. Por ley de Ohm puedes conocer la corriente en este circuito, I=V/R=120V/0.3Ω=400A, esta es la corriente de cortocircuito, y como ves, es muy elevada. Claro está, que este es un calculo básico, a nivel de ingeniería existen algunas variantes.
# 3.- Perdida de aislamiento
Muchos no nos hemos escapado de una descarga eléctrica (corrientazo) por parte de una nevera, lavadora o cualquier electrodoméstico. Los cables que suministran la energía eléctrica a estos equipos, con el tiempo se envejecen y se desgastan, tanto por vibraciones y el ambiente al que están expuestos.
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| Fig. 1.3- Perdida de aislamiento de un transfoormador. ( Ingeniería eléctrica explicada) |
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