Los 3 principales problemas eléctricos ocultos que pueden afectar su edificio

El público en general es consciente de que los disyuntores se disparan cuando hay fallas eléctricas, lo que evita daños al equipo e incendios. Sin embargo, existen problemas eléctricos que no producen una corriente de gran magnitud ni daños inmediatos, y tienden a pasar desapercibidos durante períodos prolongados. Estos problemas eléctricos menos graves no se notan fácilmente, pero acortan la vida útil del equipo y reducen el rendimiento.


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Caída de voltaje

Cuando la electricidad se mueve a través de un material, siempre hay una caída de voltaje, que está determinada por la corriente (amperios) y la resistencia (ohmios). Aunque el cableado tiene una resistencia baja, todavía hay una caída de voltaje involucrada. Por lo tanto, el voltaje suministrado a un circuito es mayor que el voltaje recibido por las cargas conectadas al circuito.

Los dispositivos eléctricos normalmente pueden operar dentro de un rango de voltaje y, como resultado, toleran una pequeña caída de voltaje. Sin embargo, una caída de voltaje excesiva es perjudicial para el rendimiento de muchos dispositivos e incluso puede causar daños. La caída de voltaje severa tiene muchas causas posibles:

  • Cableado inadecuado: El cableado normalmente se selecciona en función de la corriente de carga, pero los circuitos largos pueden necesitar una mayor capacidad para reducir la resistencia y la caída de voltaje.

  • Voltaje de suministro bajo: Los problemas externos pueden afectar el voltaje en la fuente, reduciendo el voltaje de suministro para los dispositivos eléctricos incluso si el cableado es adecuado.

Tenga en cuenta que el cableado de mayor ampacidad también es más costoso, y los ingenieros eléctricos no recomiendan un tamaño excesivo por este motivo. Debe usar un tamaño de cable que lleve la corriente de carga de manera segura mientras minimiza la caída de voltaje. El Código Eléctrico Nacional (NEC) recomienda una caída de voltaje por debajo del 3% para los circuitos derivados y por debajo del 5% para los circuitos de alimentación.

Los 3 principales problemas eléctricos ocultos que pueden afectar su edificio

La caída de voltaje se puede controlar con un diseño profesional de ingenieros eléctricos calificados. Según las cargas conectadas a cada circuito, pueden especificar un tamaño de cable que mantenga la caída de voltaje dentro del rango recomendado en el NEC.

Sobretensión es el fenómeno contrario, pero es mucho menos frecuente. Dado que el cableado siempre causa una caída de voltaje, el sobrevoltaje es normalmente un problema de suministro de energía o puede ser causado momentáneamente por algunos dispositivos. Las principales consecuencias de la sobretensión son el consumo de energía adicional y los posibles daños a los equipos.

Desequilibrio de voltaje

La energía trifásica se usa comúnmente en grandes entornos comerciales e industriales. Idealmente, las cargas eléctricas deben estar equilibradas de manera uniforme, pero en la práctica no es posible un equilibrio perfecto. Como resultado, habrá variación de voltaje y corriente entre conductores en un sistema trifásico.

Si bien se tolera un desequilibrio de baja magnitud, algunos tipos de equipos se ven afectados cuando aumenta el desequilibrio de voltaje. Los motores trifásicos son los más afectados, sufriendo las siguientes consecuencias:

  • Calentamiento excesivo: Mientras que un desequilibrio del 2% provoca un aumento de la temperatura del 8%, un desequilibrio del 5% conduce a un aumento de la temperatura del 50%.

  • Rendimiento mecánico deficiente: Un motor con voltaje desequilibrado no puede entregar un par constante en el eje y también sufre un aumento de vibración y ruido.

  • Vida útil más corta: Esto se puede esperar cuando un motor está sujeto a sobrecalentamiento y vibración. Los cojinetes y el aislamiento de los devanados suelen ser los primeros componentes que se dañan.

El desequilibrio de voltaje es imposible de eliminar por completo, pero se puede mitigar con cargas distribuidas uniformemente. En los casos en los que las cargas no se pueden equilibrar de forma eficaz, se pueden implementar dispositivos electrónicos de potencia para lograr un voltaje equilibrado.

Armónicos

Los armónicos son un fenómeno eléctrico complejo: su descripción es muy técnica y su modelo matemático es igualmente complejo.

  • Cuando las cargas eléctricas tienen una relación lineal entre voltaje y corriente, sus corrientes se cancelan cuando se encuentran en el conductor neutro. Cuando solo están presentes cargas lineales, cualquier corriente en el conductor neutro se debe únicamente al desequilibrio de fase.

  • Por otro lado, las cargas no lineales tienen señales de corriente más complejas, que se suman en lugar de cancelar cuando se encuentran en el conductor neutro. Estos se denominan corrientes armónicas.

La principal consecuencia de los armónicos es el sobrecalentamiento, que puede ser perjudicial tanto para el cableado como para el equipo. Los armónicos también pueden interferir con el rendimiento de muchos tipos de equipos, provocando averías más frecuentes y reduciendo la vida útil.

Dado que se requieren cargas no lineales para muchas aplicaciones, los armónicos requieren dispositivos de filtrado especialmente diseñados. Estos filtros contienen armónicos en la fuente, evitando su propagación a otras cargas y circuitos.

Conclusión

Las condiciones eléctricas descritas en este artículo se caracterizan por poder permanecer desapercibidas durante largos períodos, sin provocar fallas repentinas pero dañando gradualmente instalaciones y equipos.

Al trabajar con ingenieros eléctricos calificados durante la etapa de diseño, puede garantizar que su instalación logre un rendimiento óptimo. Por otro lado, si administra un edificio existente que ha experimentado un mayor número de problemas eléctricos, puede obtener una evaluación profesional para determinar sus causas.