José Antonio Afonso, responsable del segmento Commercial Building en Eaton Iberia

Uno de los principales retos a los que se enfrenta el sector productivo, sea cual sea su actividad, es especialmente el de disponer de un suministro eléctrico sin interrupciones. Máxime cuando cada vez hay menos estacionalidad y el auge del comercio electrónico ha provocado que cualquier empresa tenga que estar disponible en todo momento y lugar.

De nada sirve invertir todos los recursos disponibles en implementar una instalación y en poner en marcha un negocio, si no se contemplan y se tienen en cuenta todos los escenarios que harían interrumpir el suministro eléctrico. Es por ello que, en la actualidad, se han desarrollado todo tipo de tecnologías y soluciones que confieren a los cuadros eléctricos, tanto a los elementos de protección como al conjunto del sistema (envolvente + componentes), un alto nivel de robustez y de seguridad tanto para el personal técnico como para garantizar la continuidad del suministro eléctrico acordes con las demandas actuales.

Centrándonos en la fuente de suministro principal de cualquier infraestructura, los cuadros eléctricos, ese punto de entrada del suministro eléctrico, vemos que cualquier anomalía y/o variable no contemplada puede resultar fatal para el resto de la instalación. Estos equipos principales distribuyen el total de la potencia contratada y, en muchas ocasiones, hay una gran cantidad de energía circulando por los diferentes circuitos eléctricos y ramificaciones de la instalación.

Cualquier incidencia en estos equipos por sobreconsumo, cortocircuito o fallos en el cableado y/o en la carga harán que la energía liberada en el cuadro eléctrico, que suele darse en forma de explosión, pueda generar tanto daños personales como la propia inutilización de los sistemas de protección eléctrica, provocando la interrupción inmediata en el suministro de energía.

Cortocircuitos
Uno de los fenómenos más devastadores es el producido por los cortocircuitos donde varios conductores entran en contacto entre ellos, perdiendo parcial o totalmente la resistencia eléctrica, de tal manera que se origina un aumento muy brusco de la corriente. Los arcos eléctricos, que se generan entre ambos conductores, tienen mucho que ver en el devenir de ese futuro cortocircuito y es por ello que, si neutralizamos ese principio de arco, estamos erradicando el problema.

El arco eléctrico, también llamado arco voltaico, es el fenómeno eléctrico que se produce entre dos electrodos sometidos a un diferencial de potencial por el cual se da el contacto entre ambos conductores mediante la atmósfera gaseosa que los rodea. Dicho arco hace que la corriente que circula por los circuitos eléctricos encuentre una vía con muy poca resistencia, de manera que, en milisegundos, se ocasiona un pico de corriente eléctrica que puede llegar a destruir los equipos cercanos.

Niveles de seguridad para los cuadros eléctricos
Existen diferentes métodos o estrategias para actuar y prevenir este tipo de amenazas. Establecer varios niveles de seguridad para los cuadros eléctricos según la aplicación o tipología del mismo puede ser un camino. A continuación, se repasan varias tecnologías divididas en 3 categorías principales.

Nivel de Seguridad 1.- Elementos pasivos
En una primera fase, los cuadros eléctricos pueden disponer de varios elementos pasivos que, si bien no anularán el cortocircuito o arco eléctrico, sí que podrán mitigar los efectos, principalmente los daños que podría llegar a sufrir el personal técnico y de mantenimiento que se encontrara cerca del equipo.

Si los interruptores generales de estos cuadros, que normalmente serán bastidores abiertos por el calibre y potencia que tienen que soportar, incorporan funciones de disparo ultrarrápido y las envolventes están diseñadas con compuertas superiores para evacuación de gases, se puede conseguir reducir de forma considerable los daños producidos.

Este tipo de medidas, llamadas pasivas o de protección personal, tendrían que ser obligatorias para cualquier equipo eléctrico. En todo caso, son totalmente recomendadas ya que muchos de los daños que sufre el personal técnico (quemaduras, traumatismos y en ocasiones heridas mortales) podrían evitarse si los cuadros eléctricos incorporaran estos elementos de seguridad.

Nivel de seguridad 2.- Monitorizar y alertar
Uno de los indicadores principales de que algo no está funcionando bien en un cuadro eléctrico es la temperatura, tanto en las conexiones principales como la temperatura ambiente dentro de cuadro. Una disipación térmica fuera de los rangos permitidos está señalando un problema de sobreconsumo o sobreintensidad en la instalación. El estrés mecánico que pueden sufrir tanto las protecciones eléctricas como el conductor o cable de la instalación puede derivar en un incendio, poniendo en riesgo la seguridad de las personas, la de los propios equipos y la continuidad del suministro.

Para abordar esta problemática, sería muy recomendable disponer de sensores de temperatura tanto en los “puntos calientes” del cuadro eléctrico, entendiendo las conexiones principales entre embarrado general y los interruptores principales, como en interruptores secundarios más otros sensores repartidos a lo largo del cuadro. Los primeros nos alertan ante una sobreintensidad incipiente en los circuitos de la instalación; los segundos nos dan valores de temperatura medios del interior de las envolventes, pudiendo discriminar, así, si estamos ante un problema aislado de alguno de los circuitos o si es algo generalizado en todo el cuadro o instalación.

Este tipo de sensores transmiten sus datos vía radio y son recogidos mediante un receptor central, pudiendo definir alertas que permiten al personal técnico evaluar y actuar antes de que se produzcan daños irreparables en la instalación. En esta segunda fase no esperamos a que el daño ocurra, sino que, mediante el análisis de los datos, se actúa en el equipo eléctrico de forma preventiva.

Nivel de seguridad 3.- Detectar y extinguir
En un estadio superior, catalogado ya como el nivel máximo de seguridad ante arcos eléctricos, se englobarían los sistemas que son capaces de detectar ese principio de ‘chispa’ y actúan en una fase muy temprana del cortocircuito para así extinguirlo. Estos dispositivos, a través de sensores fotosensibles, se distribuyen a lo largo de los embarrados principales del cuadro eléctrico y en el momento que detectan los primeros fotones de luz lanzan una señal de alerta a la unidad central de gestión. En ese momento, se activan los resortes que hacen disparar el interruptor principal que, en conjunto con unidades de ‘enfriada’ que absorben esa energía inicial, logran frenar el cortocircuito en barras y mantener a salvo tanto los dispositivos eléctricos como al personal técnico que pudiera estar haciendo labores de mantenimiento cerca.

Los cuadros eléctricos que equipan estos sistemas normalmente están diseñados para que una parte del cuadro sigua ‘energizado’, de modo que un segundo interruptor principal se cierra para alimentar a las cargas definidas como vitales mientras se supervisa y rearma el interruptor principal que se disparó inicialmente.

En definitiva, seguridad para el personal técnico, continuidad de suministro eléctrico y resiliencia de los cuadros eléctricos son los grandes beneficios que estas tecnologías de prestaciones superiores aportan en las instalaciones donde son usadas.

Cada vez más, las diferentes industrias y actividades comerciales requieren de un suministro eléctrico continuado y sin ningún tipo de interrupciones debido a procesos más complejos, disponibilidad y producción 24/7, como la banca, comercio electrónico o CPD, todos ellos sectores donde cualquier parada inesperada representa millones de pérdidas.

La reposición de un cuadro eléctrico general que haya sido dañado debido a un cortocircuito o explosión interna puede demorarse varias semanas hasta que vuelva a estar instalado y en funcionamiento. Muchos son los sectores que, teniendo estos escenarios contemplados en sus protocolos de seguridad, adoptan este tipo de medidas que claramente se sitúan por encima de los estándares habituales. Tanto la seguridad del personal técnico como la continuidad del suministro eléctrico quedan garantizadas en todo momento.