Selectividad: Por qué falla toda su instalación por un pequeño fallo.

Un cortocircuito en un aerotermo nunca debería provocar la desconexión del interruptor principal de su nave de producción. Sin embargo, en la práctica, esto ocurre más a menudo de lo que debería. ¿Cuál es el resultado? Paradas innecesarias, costes elevados y riesgos para la seguridad.

La selectividad es el arte de coordinar las protecciones. El objetivo es sencillo: en caso de avería, sólo debe desconectarse el dispositivo de protección situado directamente encima de la avería. El resto de la instalación debe seguir funcionando sin perturbaciones. ¿Su instalación es selectiva o confía en la suerte? En este artículo, le explicamos cómo obtener seguridad mediante simulaciones y ajustes correctos.

En resumen: Lo que hay que saber sobre selectividad.

Qué es: La coordinación entre componentes de protección (como disyuntores y fusibles) para que sólo se desconecte la parte perturbada de la instalación.

El riesgo: La falta de selectividad provoca la desconexión de un distribuidor aguas arriba, lo que desenergiza innecesariamente una gran parte de la empresa.

La causa: Los problemas suelen surgir por ampliaciones de la planta, ajustes incorrectos de los dispositivos de protección o diseños obsoletos que no se han recalculado.

Normalización: la norma NEN 1010 establece requisitos de selectividad, especialmente en instalaciones en las que la fiabilidad operativa es crucial.

Autómata de selectividad

¿Para quién es crucial la selectividad?

Este tema es crucial para los profesionales responsables de la continuidad y seguridad de las instalaciones eléctricas:

  • Responsables de instalaciones (IV): Usted es legalmente responsable de una instalación segura y que funcione correctamente. La selectividad es una parte esencial de esa seguridad.
  • Directores técnicos y responsables de mantenimiento: usted quiere evitar tiempos de inactividad imprevistos. Una instalación no selectiva es un riesgo para su OEE (Overall Equipment Effectiveness).
  • Ingenieros eléctricos: Usted diseña ampliaciones o modificaciones. Sin cálculos de selectividad, se juega la fiabilidad del diseño.
  • Gestores de instalaciones (en entornos críticos): En hospitales o centros de datos, la selectividad no es una opción, sino un salvavidas.

La tecnología detrás de la selectividad: algo más que valores de potencia.

La selectividad se consigue cuando, en una conexión en serie de dispositivos de protección, el dispositivo más cercano al fallo corta la corriente de fallo, mientras que los dispositivos situados por encima permanecen cerrados. Esto parece sencillo, pero requiere conocer las características de tiempo-corriente (curvas de disparo) de sus dispositivos de protección.

Distinguimos varias formas de selectividad:

  • Selectividad lógica: En los modernos disyuntores inteligentes (disyuntores de aire o disyuntores de caja moldeada), los dispositivos de protección pueden comunicarse entre sí. El disyuntor que ve el fallo envía una señal de bloqueo al disyuntor situado aguas arriba: "Veo el fallo y voy a desconectar, por favor espere". Esto combina velocidad y selectividad.
  • Selectividad energética: específica para disyuntores limitadores de corriente. Tiene en cuenta la energía de paso. El autómata "aguas abajo" limita la energía tan rápido que el autómata aguas arriba no recibe suficiente energía para dispararse.

Nuance - Selectividad total frente a selectividad parcial En la práctica, la selectividad total (hasta la máxima corriente de cortocircuito) no siempre es factible económica o técnicamente sin una fuerte intervención. A menudo se busca un óptimo en el que la selectividad esté garantizada hasta un determinado nivel de cortocircuito. Es importante saber dónde está ese límite en su instalación.

El impacto de una mala selectividad en sus operaciones.

La falta de selectividad suele ser un problema invisible, hasta el momento en que sale mal. Entonces, las consecuencias se dejan sentir de inmediato:

  1. Interrupciones innecesariamente grandes: un fallo en el controlador de un motor puede provocar la caída de toda una línea de producción o incluso de todo un edificio si el disyuntor principal se dispara antes que el interruptor de grupo.
  2. Difícil localización de averías: Cuando se dispara un distribuidor principal, el departamento técnico no tiene claro dónde se encuentra la avería. Esto aumenta el tiempo de búsqueda y, por tanto, el tiempo de inactividad.
  3. Riesgos para la seguridad: Los fallos en los sistemas de iluminación o control pueden crear situaciones inseguras para el personal.
  4. Daños en los equipos: La conmutación o desconexión frecuente de grandes cargas puede provocar picos de tensión que dañan los componentes electrónicos sensibles.
  5. Cumplimiento: la norma NEN 1010 y las aseguradoras exigen cada vez más una selectividad demostrable, especialmente en instalaciones con función de seguridad.

Señales de que su instalación no es selectiva.

No hace falta esperar a un apagón para saber si hay riesgos. Preste atención a estas señales:

  • El "disparo misterioso": Un disyuntor del cuadro de distribución principal se ha disparado, pero no se encuentra ninguna causa evidente, y los disyuntores del grupo de terminales siguen estando "dentro".
  • Componentes sustituidos: En el pasado se instalaron disyuntores o fusibles más pesados ("porque no paraban de saltar") sin modificar la protección aérea.
  • Máquinas nuevas: se han añadido grandes consumidores a los distribuidores existentes sin recalcular las corrientes de cortocircuito ni los ajustes.
  • Diferentes marcas/tipos: La mezcla de fusibles antiguos y disyuntores modernos hace que la coordinación sea compleja y a menudo poco fiable.

Caso práctico: En un fabricante de alimentos, la fuente de alimentación principal de la línea de envasado fallaba mensualmente. El departamento técnico sustituyó varias veces el disyuntor del grupo de terminales (25 A), pensando que estaba defectuoso. Tras realizar mediciones y simulaciones con HyTEPS, se descubrió que el pico de arranque del motor estaba justo dentro de la curva del grupo de terminales, pero disparaba el umbral magnético del disyuntor de la caja de barras aéreas (63 A) (demasiado ajustado). Un simple ajuste de la configuración del disyuntor de 63 A resolvió el problema de forma permanente.

Del diagnóstico a la solución: el camino hacia una instalación selectiva.

Restaurar o garantizar la selectividad no empieza con el destornillador, sino con los datos.

Paso 1: Inventario y medición: Necesitamos saber qué hay en la instalación. ¿Qué disyuntores, qué longitudes de cable (esencial para la impedancia y, por tanto, la corriente de cortocircuito) y qué cargas? Las mediciones validan los modelos teóricos.

Paso 2: Simulación (La clave del éxito): No se puede probar la selectividad en la práctica sin riesgo. Por eso utilizamos software de simulación avanzado (como Vision). Recreamos digitalmente su instalación. En este modelo, simulamos cortocircuitos en todos los niveles.

  • Enseguida vemos qué protección le interesa más.
  • Comprobamos si los cables están protegidos térmicamente.
  • Visualizamos curvas tiempo-corriente superpuestas.

Paso 3: Optimización: A menudo, no es necesario realizar costosas modificaciones en el hardware. En muchos casos, podemos restablecer la selectividad:

  • Cambio de ajustes: Ajuste de los valores Ir (térmico), Isd (corto tiempo retardado) o Ii (instantáneo) de los disyuntores ajustables.
  • Patrones selectivos: Aplicación de patrones de fusibles específicamente adaptados.

Medidas estructurales (si son necesarias): A veces la instalación no es físicamente sólida. Entonces aconsejamos:

  • Sustitución de un disyuntor "rápido" por uno de tipo selectivo.
  • Instalación de sistemas SAI para control crítico.

Errores en la coordinación de la seguridad

  • Confianza ciega en los ajustes de fábrica: Muchos disyuntores están ajustados por defecto a sus valores mínimos o simplemente máximos, no a lo que necesita su instalación.
  • La regla de los "dos pasos": pensar que un fusible de 16 A siempre es selectivo detrás de uno de 32 A. Esto depende del tipo (gG, aM) y del fabricante. En caso de cortocircuito, esto dista mucho de ser siempre cierto.
  • Centrarse sólo en la corriente nominal: la selectividad tiene que ver principalmente con el comportamiento a corrientes de fallo (kAs), no sólo con la corriente nominal de funcionamiento.
  • No actualizar los planos: Realizar ajustes sin actualizar el archivo imposibilita futuros análisis.

Hoja de ruta para pruebas de selectividad.

¿Quiere saber si su instalación es segura y selectiva? Siga estos pasos:

  • Recopile documentación: asegúrese de disponer de diagramas unifilares y listas de cables actualizados.
  • Inventario de protecciones: Anote marcas, tipos y configuraciones actuales de todos los distribuidores principales y secundarios.
  • Determinar las capacidades de cortocircuito: obtener datos de cortocircuito del operador de la red (en el punto de toma).
  • Analice las curvas: Compruebe que las curvas de los dispositivos de protección conectados en serie no se cruzan en la zona correspondiente.
  • Implemente los cambios: Ajuste la configuración y documéntela directamente en el componente físico (pegatina/etiqueta) y en el esquema.

¿Cuándo hay que llamar a un especialista?

Para un solo grupo en una vivienda residencial, los conocimientos básicos de un instalador son suficientes. Pero en situaciones más complejas, se requieren conocimientos especializados. Póngase en contacto con nuestros ingenieros cuando:

  • Trabaja con grandes potencias (>250 A) y disyuntores ajustables.
  • La fiabilidad operativa es crítica (hospitales, centros de datos, procesos de producción continua).
  • Se producen cortes regulares e inexplicables.
  • La instalación está obsoleta y falta documentación o ésta es cuestionable.
  • Va a ampliar (por ejemplo, instalaciones fotovoltaicas, plazas de carga de vehículos eléctricos o bombas de calor) y desea conocer el impacto en la protección de la corriente.

HyTEPS combina mediciones in situ con simulaciones en profundidad. No adivinamos, calculamos. Así obtendrá un informe de instalación concreto que garantiza la selectividad.

¿Quiere saber más sobre Calidad de la energía?

Profundice sus conocimientos con estos temas relacionados:

Preguntas más frecuentes

Responda:

Los síntomas suelen ser sutiles hasta que las cosas van mal. Preste atención a fallos inexplicables de las máquinas, luces parpadeantes, cables que se calientan o transformadores que zumban. Además, si los componentes electrónicos (PLC, controladores) fallan antes de lo que indica su vida útil, lo más probable es que la calidad de la energía sea insuficiente. Una medición de la calidad de la energía proporciona la respuesta.

Responda:

Esto es posible siempre que se disponga de un analizador de calidad eléctrica de alta calidad (según la norma IEC 61000-4-30 Clase A) y de los conocimientos necesarios para interpretar los datos. Recopilar datos es fácil; analizar la correlación entre eventos, armónicos y sus procesos empresariales específicos requiere conocimientos de ingeniería especializados. Estaremos encantados de ayudarle en el análisis.

Responda:

No por definición. La norma NEN-EN 50160 describe los requisitos mínimos de tensión en el punto de transferencia del operador de red. Sin embargo, los equipos modernos pueden ser más sensibles y funcionar mal aunque la tensión esté dentro de esta norma. Por tanto, nosotros vamos más allá de la norma: nos fijamos en la compatibilidad entre el suministro eléctrico y la carga conectada.

Responda:

Tranquilidad, seguridad y conocimiento. Obtendrá un diagnóstico claro de la "salud" de su instalación eléctrica. Localizamos la causa de los fallos, lo que le permite evitar paradas imprevistas y reducir el riesgo de incendios o pérdidas innecesarias de energía. Recibirá un informe de asesoramiento concreto con puntos prácticos de mejora.

Responda:

No, es un concepto erróneo. Un filtro es una herramienta potente, pero no la panacea. A veces, la solución pasa por cambiar la configuración de los transformadores, redistribuir las cargas o ajustar el cableado. HyTEPS siempre recomienda un análisis y una simulación exhaustivos antes de recomendar hardware, para evitar inversiones innecesarias.

Responda:

Sí, de forma significativa. Los inversores de paneles solares y los controladores de iluminación LED son cargas no lineales que provocan armónicos y a veces supraarmónicos. Esto puede provocar interferencias con otros equipos o sobrecargar el conductor neutro. A la hora de renovar o conservar, es esencial realizar una comprobación de la calidad eléctrica para garantizar la fiabilidad del funcionamiento.

Responda:

Llamamos a este fenómeno "disparos molestos". A menudo, la causa no es la cantidad total de corriente, sino la distorsión de la corriente (armónicos) o las corrientes de pico cortas que su equipo de medición pasa por alto. Esta contaminación puede sobrecalentar las protecciones térmicas o confundir las protecciones electrónicas, provocando su desconexión errónea. Una medición especializada puede averiguar exactamente por qué reacciona una protección.

Responda:

Para obtener una imagen fiable, solemos medir al menos entre una y dos semanas. Esto es necesario para captar un ciclo de trabajo completo, incluidos los fines de semana y los picos de carga. En caso de averías graves específicas, también podemos realizar mediciones a corto plazo o emplear el "registro continuo de forma de onda" para captar transitorios.

Responda:

Su instalador es un experto en instalación y mantenimiento (el "médico de cabecera"). HyTEPS es el especialista (el "médico de la calidad eléctrica"). Disponemos de equipos de medición avanzados, software de simulación y profundos conocimientos de ingeniería eléctrica teórica y normativa. A menudo colaboramos con los instaladores para resolver enigmas complejos que escapan a los conocimientos habituales.

Responda:

Tras la medición, recibirá un informe con conclusiones en un lenguaje comprensible, así como detalles técnicos. Si es necesario, simulamos las posibles soluciones en nuestro software. Así sabrá exactamente cuál será el efecto de una medida de antemano. A continuación, supervisamos la aplicación y verificamos el resultado con una medición de seguimiento.

¿Está seguro de su seguridad?

¿Tiene dudas sobre si sus protecciones están correctamente configuradas? No espere a que se pare la producción. Nuestros ingenieros pueden utilizar una simulación específica para exponer y optimizar los puntos débiles de su instalación.

HyTEPS

Beemdstraat 3

5653 MA Eindhoven