falla eléctrica

Una falla eléctrica es cualquier trayectoria de conducción no intencionada que permite que la corriente fluya donde no debería. Esto ocurre cuando falla el aislamiento, los conductores se tocan accidentalmente o la humedad crea un puente entre las partes con tensión y tierra o el neutro. El resultado es un aumento brusco de la corriente que puede dañar el equipo, disparar los dispositivos de protección o crear un riesgo de incendio o descarga eléctrica. Las fallas difieren de las sobrecargas, que ocurren cuando los circuitos normales consumen más corriente de la que su capacidad permite.

Los tipos más comunes son las fallas de fase a tierra, donde un conductor con tensión hace contacto con tierra o una superficie conectada a tierra; las fallas de fase a fase, donde dos conductores con tensión se tocan directamente; y las fallas de fase a neutro en sistemas donde el neutro es accesible. Una falla atornillada, el peor de los casos, ocurre cuando dos conductores hacen contacto metálico sólido con una resistencia casi nula, llevando la corriente de falla a su máximo teórico. Una falla de alta impedancia, por el contrario, puede implicar un contacto parcial a través de la humedad, el seguimiento de carbono o la corrosión, lo que la hace más difícil de detectar porque la corriente permanece más baja.

Por qué las fallas son importantes en la práctica

Las corrientes de falla generan calor intenso en la zona de contacto. A 5000 amperios o más en un panel de distribución, un arco puede superar los 3000 grados Celsius, derritiendo el cobre y vaporizando el material cercano. Este calor activa los dispositivos de protección: los fusibles se funden, los disyuntores se disparan o los relés operan los equipos de conmutación para aislar la sección defectuosa. La velocidad de respuesta es crítica. Una falla residencial puede eliminarse en milisegundos; una industrial debe eliminarse en microsegundos para evitar daños al equipo y lesiones al personal.

La detección se basa en la detección de picos de corriente repentinos o asimetría en sistemas trifásicos. Los interruptores de circuito por falla a tierra (GFCI) detectan fugas tan pequeñas como 30 miliamperios a tierra. Los relés diferenciales miden la corriente que entra versus la corriente que sale; cualquier desequilibrio indica una falla. Los sistemas más antiguos usaban fusibles clasificados para la corriente de falla máxima del equipo, llamada nivel de falla. Los sistemas modernos utilizan análisis de arco eléctrico para determinar la energía liberada si ocurre una falla, lo que informa las elecciones de equipo de protección personal.

Las fallas se desarrollan por varias razones: envejecimiento del aislamiento que se agrieta o se seca, entrada de agua en lugares húmedos, daños físicos a los cables, daños por roedores o corrosión en los terminales. El mantenimiento preventivo, la selección adecuada de cables para el entorno y la termografía infrarroja regular pueden detectar problemas antes de que se forme una falla. Una vez eliminada, la fuente debe encontrarse y repararse, o la falla volverá a ocurrir.