Fallo eléctrico

<p>Definici√≥n: La falla en el equipo o aparato el√©ctrico se define como una imperfecci√≥n en el circuito el√©ctrico debido a que la corriente se desv√≠a de la ruta prevista. En otras palabras, la falla es la condici√≥n anormal del sistema el√©ctrico que da√Īa el equipo el√©ctrico y perturba el flujo normal de la corriente el√©ctrica.

La falla reduce la resistencia del aislamiento entre los conductores de fase y tierra o cualquier pantalla puesta a tierra que rodee a los conductores. Tambi√©n reduce la impedancia (propiedad del circuito para oponerse al flujo de corriente) entre los conductores y la tierra debido a que la corriente de cortocircuito fuerte fluye a trav√©s del sistema y da√Īa el equipo del sistema de energ√≠a.

La probabilidad de falla o ocurrencia de fallas anormales está más en las líneas de transmisión. Aproximadamente la mitad de las fallas que ocurren en el sistema de energía son fallas en la línea de transmisión. Porque las líneas de transmisión son ampliamente ramificadas, tienen mayor longitud, operan en condiciones climáticas variables y están sujetas a la acción de perturbaciones atmosféricas de carácter eléctrico.

Seg√ļn las causas de incidencia, se pueden clasificar las causas de las fallas, como se menciona a continuaci√≥n;

  • La ruptura debido al aislamiento puede ocurrir a voltaje normal debido a la disminuci√≥n o el envejecimiento del aislamiento, y los da√Īos son causados ‚Äč‚Äčpor sucesos impredecibles, como fuertes vientos, √°rboles que caen a trav√©s de la l√≠nea, veh√≠culos que chocan con las torres o postes, aves cortocircuito de l√≠neas, colisi√≥n de aeronaves con la l√≠nea, saltos de l√≠nea, etc.,
  • La ruptura puede ocurrir debido a voltajes anormales causados ‚Äč‚Äčpor sobretensiones de conmutaci√≥n o rayos que pueden ser directos o inducidos.

La l√≠nea y el aparato de aislamiento tambi√©n pueden da√Īarse debido a la sobretensi√≥n transitoria que se genera en la operaci√≥n de conmutaci√≥n. Durante la operaci√≥n de conmutaci√≥n, el voltaje aumenta a un ritmo r√°pido y puede alcanzar un valor m√°ximo que se aproxima al voltaje trif√°sico de fase a neutro. Por lo tanto, se proporciona un mayor nivel de aislamiento para proteger el equipo contra da√Īos.

La falla se puede minimizar mejorando el dise√Īo del sistema, mejor calidad del equipo y mantenimiento. Pero la falla no se puede eliminar por completo.

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Tipos de falla eléctrica

La falla m√°s com√ļn y peligrosa que ocurre en un sistema de potencia es la falla de cortocircuito o derivaci√≥n. Al ocurrir la falla de cortocircuito, flujo de corriente fuerte o de cortocircuito a trav√©s del circuito que da√Īa el aislamiento de los conductores de fase portadores de corriente correspondientes a tierra o en el aislamiento entre fases. A continuaci√≥n se explican los diferentes tipos de aver√≠a el√©ctrica:

  1. Falla monof√°sica a tierra ‚Äď Tambi√©n se le llama falla de l√≠nea a tierra. Ocurre principalmente debido a la ruptura del aislamiento entre una de las fases y la tierra. La falla de l√≠nea √ļnica ocurre con mayor frecuencia en el sistema de energ√≠a. Sus posibilidades de aparici√≥n en el sistema el√©ctrico son del 70%.
  2. Falla Fase a Fase ‚Äď Este tipo de falla rara vez ocurr√≠a en el sistema de energ√≠a. Tambi√©n se le llama falla de l√≠nea a l√≠nea. Ocurre cuando dos conductores est√°n cortocircuitados. Su probabilidad de aparici√≥n es de apenas un 15 % en el sistema el√©ctrico.
  3. Dos Fases a Falla a Tierra ‚Äď En este tipo de defecto se producen roturas de aislamiento entre dos fases y tierra. Es el tipo de falla m√°s grave pero rara vez ocurre en el sistema de potencia. Tambi√©n se denomina falla de l√≠nea a l√≠nea a tierra (LLG). Su probabilidad de ocurrencia es apenas del 10%.
  4. Falta Fase a Fase y Tercera Fase a Tierra ‚Äď Es la combinaci√≥n de falla fase a fase y fase a fase a tierra. Tales tipos de fallas ocurren debido a la ruptura del aislamiento entre dos fases y la ruptura simult√°nea del aislamiento entre la tercera fase y tierra. La probabilidad de que se produzca este tipo de fallo es apenas del 2 % al 3 %.
  5. Todas las Tres Fases a Falla a Tierra ‚Äď Es el tipo m√°s severo de falla y muy raramente ocurre en el sistema de potencia. Se produce por rotura del aislamiento entre todas las fases as√≠ como a tierra. Es del 2% al 3% en el sistema el√©ctrico.
  6. Las tres fases en cortocircuito: Este tipo de falla ocurre principalmente debido a una ruptura del aislamiento entre las tres fases. Su aparición es raramente del 2% al 3% en el sistema de potencia.

Las cuatro primeras faltas son de naturaleza asim√©trica y dan lugar a corrientes asim√©tricas, es decir, corrientes diferentes en las tres fases. Las dos √ļltimas faltas son de naturaleza sim√©trica y dan lugar a corrientes sim√©tricas, es decir, corrientes de falta iguales en las tres fases con un desplazamiento de 120¬ļ.

Efecto nocivo de las fallas en el sistema de energía

Al ocurrir la falla, fluye una fuerte corriente de cortocircuito en el circuito. Esta corriente tiene las siguientes desventajas. Sus consecuencias se explican a continuación en detalle.

  1. La fuerte corriente debida a una falla provoca un calentamiento excesivo que puede provocar un incendio o una explosión.
  2. A veces, la corriente de cortocircuito toma la forma de un arco que puede causar un da√Īo considerable al elemento del sistema de potencia.
  3. La estabilidad del sistema de energía puede verse afectada negativamente, e incluso puede ocurrir el apagado completo del sistema de energía.
  4. El da√Īo a otros aparatos en el sistema puede ser causado por sobrecalentamiento y debido a la configuraci√≥n de fuerzas mec√°nicas anormales.

Una gran cantidad de fallas asimétricas son de naturaleza temporal y pueden desaparecer en unos pocos ciclos, como sería la causa cuando una ramita (tallo) cae a través de una línea y se quema o simplemente se cae. Las fallas trifásicas simétricas, generalmente ocurren por descuido del personal operativo.

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