Sistemas de protección eléctrica: garantizar la seguridad

21 de abril de 2025

Sistemas de protección eléctrica: garantizar la seguridad

¿Qué es un sistema de protección eléctrica?


Un sistema de protección eléctrica es el conjunto de dispositivos y esquemas diseñados para detectar, aislar y eliminar fallas en una red eléctrica, limitando el alcance del daño y evitando efectos en cadena. Sus objetivos principales son minimizar el daño a equipos, reducir el riesgo de incendios y proteger la integridad de las personas y de la red adyacente.


Componentes básicos


Transformadores de corriente y voltaje


Estos transformadores reducen los niveles de corriente y voltaje a valores seguros para que los relés de protección puedan analizarlos sin riesgo.


Relés de protección


Son sensores inteligentes que detectan condiciones anómalas (sobrecorriente, desequilibrios, fallas a tierra) y ordenan la desconexión.


Disyuntores y fusibles


  • Fusibles: presentan un filamento que se funde ante sobreintensidades, abriendo el circuito antes de que el daño sea mayor.


  • Interruptores magnetotérmicos: combinan acción térmica y magnética para dispararse frente a sobrecargas y cortocircuitos, reenganchándose tras resolverse la falla.


Otros elementos: baterías y canales de comunicación


Las baterías aseguran el funcionamiento de los relés durante cortes de suministro y los canales de comunicación permiten el monitoreo y disparo remoto del sistema.


Tipos de sistemas de protección eléctrica


Protección contra sobrecorriente


Los dispositivos de protección contra sobrecorriente, como interruptores automáticos magnetotérmicos y fusibles, detectan cuándo la corriente eléctrica supera el valor máximo permitido en un circuito eléctrico y desconectan la alimentación para evitar daños en el sistema eléctrico y proteger a las personas.


Los interruptores automáticos garantizan que solo la zona afectada sea desconectada sin interrumpir todo el circuito, manteniendo el correcto funcionamiento de otras zonas de la instalación eléctrica industrial.


Los fusibles ofrecen una respuesta rápida ante picos de corriente elevados, fundiéndose de forma controlada para proteger equipos eléctricos sensibles en circuitos secundarios.


Protección diferencial


El interruptor diferencial o RCD es un dispositivo de protección eléctrica que mide la diferencia entre la corriente de entrada y la de retorno en un circuito eléctrico; si detecta una fuga, corta el suministro en milisegundos para evitar electrocuciones y preservar la vida de las personas, garantizando la integridad física de los usuarios.


Al actuar conjuntamente con la toma de tierra, contribuye a proteger a las personas frente a fallas eléctricas y reduce el riesgo de incendios.


Protección contra sobretensiones


Los supresores de tensión (SPD) desvían picos de voltaje transitorios —como descargas atmosféricas o conmutaciones en la red eléctrica— hacia tierra, asegurando que la energía eléctrica no supere el umbral crítico de los equipos y evitando daños en circuitos eléctricos y dispositivos de protección eléctrica.


Este tipo de protección es fundamental para mantener el correcto funcionamiento y prolongar la vida de los equipos eléctricos en entornos residenciales e industriales.


Protección por aislamiento y puesta a tierra


Una toma de tierra correctamente diseñada disipa la corriente de falla hacia el suelo, evitando que las estructuras metálicas de la instalación eléctrica queden energizadas y protegiendo tanto al personal como a los equipos eléctricos.


La conexión a tierra mejora la estabilidad del sistema eléctrico y reduce el ruido electromagnético, favoreciendo mediciones y controles precisos en la red.


Otros relés de protección específicos


En instalaciones de alta y media tensión o industrias exigentes, se emplean relés de distancia, de temperatura y de protección de transformadores, que ofrecen una capa extra de seguridad ante diferentes tipos de fallas eléctricas, asegurando la integridad de la red eléctrica y el correcto funcionamiento de equipos de protección avanzados.


Coordinación y selectividad de protecciones


Importancia de la coordinación


La coordinación de protecciones consiste en ajustar los tiempos y umbrales de disparo de cada dispositivo de protección eléctrica para que, ante una falla, solo el más próximo al punto de defecto actúe, minimizando interrupciones en el suministro de energía eléctrica y evitando la desconexión innecesaria de otras partes de la instalación.


Conceptos de selectividad parcial y total


  • Selectividad parcial: aísla una anomalía cuando la corriente de falla no supera ciertos niveles preestablecidos.


  • Selectividad total: garantiza que únicamente el dispositivo inmediatamente aguas arriba del defecto opere, sin importar la magnitud de la corriente, protegiendo así la integridad de todo el sistema eléctrico industrial.


Estudios de coordinación de protecciones


Mediante estudios de coordinación, se comparan las curvas de disparo de los dispositivos de protección con las curvas de capacidad de daño de los equipos eléctricos, definiendo parámetros óptimos para cada tipo de protección eléctrica y asegurando la continuidad operativa sin comprometer la seguridad.


Herramientas y metodología


El uso de software especializado en simulación de fallas y ajuste de relés reduce tiempos de diseño y errores, permitiendo configurar de manera precisa los dispositivos de protección y verificar la correcta coordinación antes de su puesta en marcha.


Servicios especializados correlacionados con los sistemas de protección eléctrica


Los servicios especializados en protección eléctrica industrial incluyen:


  • Ensayos y pruebas eléctricas, como mediciones de resistencia de aislamiento, pruebas de relación de transformación en transformadores y calibración de dispositivos de protección eléctrica, que garantizan el correcto funcionamiento del sistema eléctrico y previenen fallas eléctricas.


  • Mantenimiento preventivo y predictivo, mediante termografía infrarroja para detectar puntos calientes y análisis de vibraciones o gases disueltos en aceite de transformadores, asegurando la integridad física de los equipos y prolongando su vida útil.


  • Estudios y puesta en marcha de esquemas de protección, que abarcan desde la parametrización de relés hasta la verificación de selectividad, garantizando que cada dispositivo cumpla con su función de proteger a las personas, evitar daños y asegurar la continuidad de la red eléctrica.


  • Diagnóstico por termografía y análisis de gases en aceite, métodos esenciales para anticipar degradaciones internas en transformadores y equipos de media tensión, evitando paradas imprevistas y riesgos de incendio.


  • Implementación de soluciones electromecánicas, que integran el diseño de tableros de baja y media tensión, dispositivos de protección industrial y automatización de disparos de emergencia, optimizando la protección eléctrica y la seguridad en instalaciones complejas.


Conclusión


Hemos visto cómo un sistema de protección eléctrica es mucho más que un conjunto de aparatos: es la estrategia que mantiene tu instalación a salvo y funcionando incluso ante las peores contingencias. Desde la selección de fusibles y diferenciales hasta estudios avanzados de coordinación y servicios de diagnóstico (termografía, pruebas de aislamiento, análisis de gases), cada pieza juega un rol fundamental en la continuidad del suministro. Por ello, contar con servicios especializados y acompañarse de normas internacionales es la mejor inversión para proteger tus activos y a tu equipo.


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