9 problemas eléctricos que pueden estar afectando tus equipos sin que exista un apagón
La energía puede estar presente y, aun así, no tener la calidad que tus equipos necesitan
Cuando pensamos en una falla eléctrica, normalmente imaginamos un apagón: las luces se apagan, las máquinas se detienen y la operación queda interrumpida.
Sin embargo, en instalaciones industriales y comerciales existen problemas mucho menos evidentes.
La planta continúa produciendo.
Las computadoras siguen encendidas.
Los motores continúan trabajando.
El establecimiento sigue operando.
Y aun así, la instalación puede estar experimentando problemas de calidad de energía capaces de afectar el desempeño, confiabilidad y vida útil de los equipos.
Reinicios aparentemente inexplicables, alarmas en variadores, tarjetas electrónicas dañadas, motores que se calientan, UPS que entran constantemente en batería o procesos que se detienen de forma intermitente pueden ser señales de que algo está ocurriendo en la alimentación eléctrica.
El reto es identificar qué.
Estos son 9 problemas eléctricos que conviene conocer en instalaciones industriales y comerciales.
1. Bajo voltaje momentáneo
El bajo voltaje momentáneo ocurre cuando la tensión disminuye durante un periodo relativamente corto y posteriormente regresa a sus condiciones normales.
Puede presentarse, por ejemplo, durante el arranque de cargas importantes o como consecuencia de determinados eventos en la instalación o en la red.
El problema es que una reducción de corta duración puede pasar prácticamente desapercibida para las personas, pero no necesariamente para los equipos electrónicos.
Dependiendo de la magnitud y duración del evento, así como de la sensibilidad de la carga, puede provocar:
reinicio de PLC;
alarmas en variadores;
desconexión de contactores;
reinicio de computadoras;
pérdida de comunicación;
interrupción de procesos automatizados;
comportamiento incorrecto de equipos sensibles.
En industria
Imaginemos una línea automatizada donde un PLC controla diferentes etapas del proceso.
Una caída momentánea provoca su reinicio.
La energía nunca desapareció completamente, pero la secuencia de producción se perdió.
El costo real podría no estar en el PLC.
Puede estar en la producción que se detuvo como consecuencia del evento.
En comercio
Puede provocar reinicios en sistemas electrónicos, terminales, computadoras, equipos de comunicación o determinados sistemas de control.
2. Alto voltaje momentáneo
En este caso sucede lo contrario.
El voltaje aumenta temporalmente por encima de sus condiciones habituales y posteriormente regresa a su nivel normal.
Aunque el evento sea relativamente corto, determinados componentes pueden quedar sometidos a un estrés eléctrico adicional.
Dependiendo de sus características, podría afectar equipos como:
fuentes electrónicas;
tarjetas de control;
PLC;
equipos de comunicación;
computadoras;
electrónica industrial.
El problema es que el daño no necesariamente será inmediato.
Un equipo puede continuar funcionando y presentar una falla posteriormente, dificultando relacionarla con el evento eléctrico original.
3. Bajo voltaje durante tiempo prolongado
Aquí ya no hablamos de una perturbación breve.
La instalación permanece durante un periodo considerable con una tensión inferior a la requerida.
Dependiendo de la carga y de la magnitud de la desviación, pueden presentarse problemas como:
incremento de corriente en determinadas cargas;
calentamiento;
pérdida de desempeño;
problemas de arranque;
alarmas;
operación fuera de parámetros;
reducción de confiabilidad.
Los motores merecen especial atención.
Cuando determinadas cargas motrices intentan mantener su trabajo con una alimentación inadecuada, pueden presentarse condiciones que incrementen la corriente y la temperatura.
Pero antes de responsabilizar a la red eléctrica hay que investigar.
El origen también podría encontrarse dentro de la instalación:
conductores, distancias, conexiones, transformadores, distribución de cargas o dimensionamiento, entre otros factores.
4. Alto voltaje durante tiempo prolongado
Una tensión superior a la prevista durante periodos prolongados tampoco debería considerarse una condición normal de operación.
Dependiendo del equipo, puede incrementar el estrés eléctrico y térmico sobre diferentes componentes.
Entre los elementos que podrían verse afectados encontramos:
fuentes de alimentación;
sistemas electrónicos;
iluminación;
aislamiento;
motores;
sistemas de control.
Este tipo de problema tiene una característica importante:
No siempre provoca una falla inmediata.
El equipo puede continuar trabajando mientras determinados componentes están sometidos continuamente a condiciones diferentes de aquellas para las que fueron diseñados.
5. Picos de voltaje
Un pico puede tener una duración extremadamente corta.
Tan corta que probablemente nadie dentro de la empresa lo perciba.
Pero determinados componentes electrónicos sí pueden resentirlo.
Estos eventos pueden aparecer asociados a maniobras eléctricas, conmutación de cargas y otros fenómenos del sistema.
Las consecuencias dependerán de su magnitud, duración y de los equipos conectados.
En electrónica sensible pueden contribuir al deterioro o falla de:
tarjetas electrónicas;
fuentes;
sistemas de control;
equipos de comunicación;
componentes de automatización.
Y aparece nuevamente un problema de diagnóstico:
La consecuencia puede aparecer después del evento que la originó.
Por eso, cuando una empresa experimenta daños recurrentes en electrónica, vale la pena investigar la calidad de la alimentación y su esquema de protección.
6. Interrupciones de voltaje de corta o larga duración
Este es el problema que todos reconocemos:
se fue la energía.
Sin embargo, una interrupción muy corta y un apagón prolongado representan desafíos diferentes.
Interrupciones cortas
Dependiendo de su duración y de la sensibilidad de los equipos, pueden provocar:
reinicios;
pérdida de información;
pérdida de comunicación;
detención de procesos;
alarmas;
reinicio de sistemas de control.
En algunos procesos industriales, unos instantes pueden ser suficientes para perder una secuencia completa.
Interrupciones prolongadas
Aquí el problema se convierte directamente en continuidad operativa.
En industria puede significar producción detenida.
En comercio, ventas interrumpidas.
En hoteles, servicios afectados.
En centros de datos, pérdida de disponibilidad.
En sistemas de refrigeración, riesgo para productos almacenados.
Por eso existen diferentes tecnologías de respaldo.
Un UPS puede proteger determinadas cargas críticas ante interrupciones y durante transiciones.
Una planta de emergencia puede respaldar cargas durante apagones prolongados.
Un BESS también puede formar parte de determinadas estrategias de continuidad.
No necesariamente se trata de elegir uno u otro.
En muchas aplicaciones, las tecnologías pueden complementarse.
7. Armónicos
Las instalaciones eléctricas actuales tienen cada vez más electrónica.
Variadores de frecuencia, UPS, rectificadores, fuentes conmutadas, computadoras, cargadores, iluminación electrónica y otros dispositivos constituyen cargas no lineales que pueden contribuir a la generación de armónicos.
De manera sencilla:
Los armónicos distorsionan la forma de onda eléctrica.
Cuando alcanzan niveles problemáticos, pueden contribuir a:
calentamiento adicional;
mayores pérdidas;
problemas en transformadores;
afectaciones en bancos de capacitores;
corrientes elevadas en determinados conductores;
comportamiento no deseado de algunos equipos.
Pero existe un error que debemos evitar:
“Tengo variadores, entonces necesito un filtro de armónicos.”
No necesariamente.
Primero hay que medir.
Después identificar qué armónicos existen, su magnitud, comportamiento y relación con las cargas.
Y posteriormente determinar si es necesaria una solución y cuál debería ser.
Medir antes de comprar puede evitar una inversión incorrecta.
8. Transitorios
Los transitorios son perturbaciones eléctricas de muy corta duración que pueden alcanzar magnitudes importantes.
Pueden estar relacionados con diferentes fenómenos, como maniobras eléctricas, conmutaciones y eventos externos.
Debido a su velocidad, muchas veces son prácticamente invisibles para la operación cotidiana.
Pero determinados componentes electrónicos pueden ser sensibles a ellos.
Entre los equipos que pueden verse afectados encontramos:
PLC;
tarjetas de control;
sistemas de comunicación;
fuentes electrónicas;
sistemas de automatización;
instrumentación;
equipos electrónicos sensibles.
Una tarjeta puede dañarse y la conclusión inmediata ser:
“La tarjeta salió defectuosa.”
Pero si las fallas comienzan a repetirse, quizá sea necesario investigar qué está recibiendo eléctricamente ese equipo.
9. Factor de potencia
El factor de potencia es diferente de varios de los fenómenos anteriores, pero tiene un impacto importante en el desempeño de una instalación.
De manera simplificada, nos ayuda a entender qué tan eficazmente se utiliza la corriente eléctrica para realizar trabajo útil.
Un factor de potencia inadecuado puede implicar una mayor circulación de corriente para entregar determinada potencia útil.
Esto puede contribuir a:
mayor utilización de conductores;
mayores pérdidas;
mayor utilización de transformadores;
reducción de capacidad disponible;
posibles implicaciones económicas dependiendo del esquema tarifario.
Una solución común para determinadas condiciones son los bancos de capacitores.
Sin embargo, hay que tener cuidado.
Corregir factor de potencia sin conocer previamente las condiciones armónicas de la instalación puede ser una mala decisión.
Cuando existen armónicos, la interacción con los capacitores y la impedancia del sistema debe analizarse correctamente.
¿Cómo afectan estos 9 problemas a la industria?
En una fábrica, el costo de una perturbación eléctrica no necesariamente es el precio del componente que se dañó.
Imaginemos:
Perturbación eléctrica
↓
PLC o variador genera una falla
↓
Se detiene la línea
↓
Se pierde producto en proceso
↓
Interviene mantenimiento
↓
Producción permanece detenida
↓
Se retrasa una entrega
En este escenario, una falla eléctrica aparentemente pequeña puede convertirse en una pérdida considerable.
Los equipos que pueden verse afectados incluyen:
PLC y sistemas de automatización;
variadores de frecuencia;
motores;
CNC;
robots;
sistemas de control;
servidores;
instrumentación;
sistemas de refrigeración;
electrónica industrial.
Por eso, en una instalación industrial debemos pensar más allá de:
“¿Tenemos electricidad?”
La pregunta debería ser:
“¿Tenemos la calidad y continuidad de energía que nuestro proceso necesita?”
¿Y qué sucede en comercios y edificios?
Un comercio también depende cada vez más de sistemas electrónicos.
Una perturbación puede afectar:
terminales de punto de venta;
computadoras;
servidores;
redes;
refrigeración;
cámaras;
sistemas de acceso;
iluminación;
elevadores;
equipos electrónicos especializados.
Pensemos en un supermercado.
La energía puede regresar después de una interrupción, pero si los sistemas tardan en reiniciarse, las terminales no funcionan o la refrigeración resulta afectada, el impacto operativo continúa aunque las luces ya estén encendidas.
Lo mismo puede ocurrir en hoteles, corporativos, hospitales y otros edificios.
⚠️ Un mismo síntoma puede tener diferentes causas
Éste es uno de los principales retos del diagnóstico eléctrico.
Supongamos que una máquina se reinicia.
¿Fue bajo voltaje momentáneo?
¿Una interrupción?
¿Un transitorio?
¿Un problema de conexiones?
¿Una falla interna?
¿Otra perturbación?
Por eso, cambiar equipos basándonos únicamente en el síntoma puede resultar muy costoso.
Una mejor metodología es:
Síntoma → Medición → Evidencia → Diagnóstico → Solución
No:
Síntoma → Suposición → Compra
📊 ¿Cómo detectar problemas que duran solamente unos instantes?
Un multímetro puede ser indispensable para muchas mediciones.
Pero una lectura instantánea no siempre permite detectar fenómenos intermitentes.
Podemos medir:
10:00 a. m. — Todo normal.
11:00 a. m. — Todo normal.
12:00 p. m. — Todo normal.
Pero todos los días una máquina falla alrededor de las 2:30 p. m.
En este tipo de situaciones puede ser necesario utilizar un analizador de calidad de energía para registrar el comportamiento de la instalación durante un periodo determinado.
Así podemos intentar relacionar:
evento eléctrico + hora + cargas operando + falla reportada.
Pasamos de:
“La máquina falla algunas veces.”
a algo mucho más útil:
“Cuando sucede determinado evento eléctrico, esta carga presenta una falla.”
Eso permite comenzar a trabajar con evidencia.
No existe un equipo que resuelva los 9 problemas eléctricos
Este punto es fundamental.
No existe una caja que podamos instalar y decir:
“Listo, solucionamos todos los problemas de calidad de energía.”
Cada tecnología tiene una función.
UPS
Puede proporcionar continuidad y acondicionamiento para determinadas cargas, dependiendo de su tecnología y diseño.
Regulador de voltaje
Puede utilizarse para atender determinadas variaciones de tensión.
Supresores de sobretensiones
Forman parte de la protección frente a eventos transitorios y sobretensiones.
Filtros de armónicos
Pueden utilizarse cuando el estudio determina problemas de distorsión armónica que requieren mitigación.
Plantas de emergencia
Proporcionan respaldo ante interrupciones prolongadas, de acuerdo con el diseño del sistema.
BESS
Puede aportar respaldo, gestión energética y otras funciones dependiendo de la arquitectura y estrategia utilizada.
Y en algunos casos, la solución no requiere instalar uno de estos equipos.
Puede ser necesario corregir:
conductores, conexiones, distribución de cargas, tableros, transformadores, puesta a tierra u otros elementos de la instalación.
🔎 Primero debemos saber qué problema tenemos
Antes de decidir qué comprar, conviene responder:
¿Qué está sucediendo?
¿Cuándo sucede?
¿Qué cargas están funcionando?
¿Cuál es la magnitud del problema?
¿Qué consecuencias está provocando?
¿Cuál es la causa raíz?
Solamente después podemos determinar qué solución tiene sentido.
⚡ La calidad de energía no siempre se ve, pero siempre impacta
Una instalación puede tener las luces encendidas y continuar sufriendo problemas eléctricos.
Por eso la continuidad operativa no consiste solamente en tener energía.
Consiste en proporcionar a los equipos las condiciones eléctricas que necesitan para funcionar correctamente.
En PEE Power Solutions podemos ayudarte a analizar problemas relacionados con calidad de energía, continuidad eléctrica y protección de equipos, y evaluar alternativas como UPS, reguladores, protección contra sobretensiones, filtros de armónicos, plantas de emergencia, BESS y otras soluciones de ingeniería.
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Escríbenos por WhatsApp al 55 1686 5241.
Cuéntanos qué está sucediendo en tu instalación y podemos ayudarte a determinar qué conviene medir, qué puede estar causando el problema y qué alternativas existen para contrarrestarlo.
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