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Sobrecalentamiento de los tableros eléctricos: causas, efectos y soluciones

Sobrecalentamiento de los tableros eléctricos: causas, efectos y soluciones

La seguridad industrial engloba dos aspectos fundamentales: el reparo físico de las personas y de los bienes y la disponibilidad de la energía eléctrica. Su principal meta es determinar los puntos críticos en los que el sistema debe estar normalizado y, en este sentido, el tablero eléctrico es uno de ellos.

Considerado hasta hace poco como un simple punto de paso, el tablero se ha convertido en el centro neurálgico de las instalaciones eléctricas. Principalmente, responde a la asociación de seis elementos fundamentales: la envolvente,  los dispositivos,  las conexiones, las funciones que garantizan la señalización, el comando y el tratamiento de la información. De su seguridad depende la del conjunto de la instalación y con ello, la de toda la actividad industrial. El dominio de su funcionamiento implica conocer y controlar no sólo sus componentes sino también las influencias externas a las que los tableros se ven sometidos.

En este punto, el control de los fenómenos térmicos es uno de los más importantes por tres razones: la tendencia a instalar el material eléctrico bajo envolventes que suelen ser de material aislante (poco eficaces para disipar el calor), la miniaturización de los equipamientos electrónicos y la tendencia a ocupar el volumen del tablero al máximo, aumentando el coeficiente de diversidad.

La temperatura del material eléctrico es el resultado de, por un lado, la resistencia al paso de la corriente; y, por otro, de la temperatura del ambiente. Los elementos del tablero se diseñan respetando las normas de temperaturas máximas, las cuales no deben rebasarse para asegurar la seguridad del sistema. En este aspecto, se incluyen la temperatura de la caja y de los órganos de maniobra, y la diferencia máxima de temperatura en los bornes.

Causas de la sobretemperatura y posibles soluciones

En un tablero eléctrico, el material está sometido a condiciones de empleo muy diversas y las causas de sobretemperatura son múltiples, al igual que las maneras de resolverlas.  A continuación, mencionaremos diversos problemas de temperatura y las vías posibles para solucionarlos.

1- Puede suceder que el tablero presente una temperatura interna excesiva  a causa de un disparo de los relés térmicos, un envejecimiento de la parte electrónica o un aumento de la temperatura de las paredes externas. Como medida de protección se puede colocar una alarma y para solucionar los problemas mencionados se puede mejorar la ventilación del local o del cuadro.

2- Frente a un coeficiente de diversidad elevado y a un desbordamiento de las posibilidades de la instalación, se pueden producir diversos efectos como un  disparo de la protección de la cabecera del tablero y temperaturas excesivas tanto en la parte interna del tablero como en las paredes externas. En este caso, para la protección del sistema, se debe recurrir a la desconexión y la solución más adecuada es dimensionar el tablero.

3- Si ocurre un cortocircuito o sobrecarga se puede producir el deterioro de los conductores y de los soportes aislantes de las barras. En tal caso, para proteger al tablero se debe efectuar una desconexión de seguridad y, entre las soluciones para resolver el cortocircuito, se pueden dimensionar adecuadamente los conductores y mejorar la capacidad electrodinámica de los soportes a temperaturas elevadas.   

4- Si existen conexiones defectuosas, uno de los principales efectos será la destrucción de los conductores de los dispositivos. La acción preventiva para evitar tal inconveniente puede ser ejecutar un disparo aleatorio agujas arriba. En caso de que el problema ya haya tenido lugar, se puede resolver verificando las conexiones y detectando los calentamientos. 

5- Para evitar un error de escalonado de las protecciones  o mala disposición física (que puede llevar a un funcionamiento anormal o envejecimiento prematuro) se debe realizar un disparo o señalación. Si ya se incurrió en el problema, se debe revisar la elección de los componentes y su distribución, al igual que la ventilación del equipo.

Finalmente, se puede decir que todo el problema consiste en asegurarse, en el momento del diseño del tablero, que todos sus componentes funcionarán en unas condiciones de temperatura menos severas que las previstas en las normas de construcción. Elementos tales como interruptores automáticos o contactores, deberán poder ser atravesados por la corriente prevista sin ninguna dificultad. 

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