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Análisis de fallas eléctricas

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Interruptor colocado sobre una mesa de laboratorio para su examen

Análisis de fallas de equipo eléctrico

El análisis de fallas eléctricas determina por qué falló un equipo eléctrico: qué falló primero, cómo falló y qué lo causó. La respuesta indica si la falla provino de un defecto del producto, de la forma en que se instaló o aplicó, de la forma en que se mantuvo u operó, o de un evento externo como una sobretensión o el agua, y si el equipo causó la pérdida o resultó dañado por ella. Eso define las cuestiones de cobertura, la subrogación y la responsabilidad, así como lo que debe cambiar antes de que el equipo vuelva a ponerse en servicio.

Nuestros ingenieros profesionales con licencia (PE) realizan análisis de fallas eléctricas y de equipos para aseguradoras, ajustadores, abogados y propietarios de instalaciones, en equipos que van desde acometidas y tableros de distribución (switchgear) hasta motores, controles y electrónica. Los componentes que fallaron se resguardan en un almacén con videovigilancia y se examinan en nuestro laboratorio de ingeniería en Coldspring, Texas. El análisis de fallas eléctricas forma parte de nuestra área de ingeniería eléctrica forense.

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Sección de tablero abierta que muestra los soportes de barras y el bastidor durante un examen

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Equipos que examinamos

  • Tableros de distribución (switchgear) y tableros: equipo de acometida, tableros de distribución, tableros, barras y sus conexiones.
  • Interruptores, fusibles y relevadores: los dispositivos de protección que deben despejar una falla, y si lo hicieron.
  • Transformadores: transformadores de poste, tipo pedestal y secos, sus devanados, boquillas y conexiones.
  • Motores y variadores: motores, variadores de frecuencia, arrancadores y centros de control de motores.
  • Cables y terminales: alimentadores, circuitos derivados, empalmes, zapatas y terminales.
  • Controles y electrónica: tableros de control, relevadores y contactores, PLC, tarjetas electrónicas y fuentes de alimentación.
  • Sistemas UPS y de baterías: sistemas de alimentación ininterrumpida, bancos de baterías, cargadores y sus conexiones.

Los electrodomésticos y productos de consumo se tratan en nuestra página de investigación de fallas en electrodomésticos y los daños atribuidos a rayos o a sobretensiones de la red eléctrica, en la página de investigación de daños por rayos de nuestro sitio. Nuestro artículo sobre qué buscan los ingenieros después de una falla de transformador analiza un caso común.

Interruptor colocado sobre una mesa de laboratorio para su examen
Conexiones de barras dentro de una sección de tablero en examen

Cómo fallan los equipos eléctricos

  • Falla del aislamiento: aislamiento debilitado por la edad, el calor, la humedad, la contaminación o el esfuerzo de voltaje hasta que ya no resiste el voltaje.
  • Sobrecalentamiento y conexiones flojas: una conexión floja, corroída o subdimensionada se calienta, y el calor daña la conexión y el aislamiento a su alrededor.
  • Sobrecorriente: una sobrecarga o un cortocircuito que llevó más corriente de la que soportaban los conductores o el equipo, a veces porque un dispositivo de protección no operó.
  • Fallas por arco: corriente que circula por el aire entre conductores o a tierra, y que puede destruir equipos, iniciar incendios y lesionar a las personas cercanas.
  • Sobretensiones: sobrevoltajes por rayos, maniobras de la compañía eléctrica o fallas en el sistema eléctrico.
  • Agua y contaminación: inundaciones, fugas, condensación, polvo y residuos conductores dentro del equipo.
  • Defectos de fabricación: un defecto de origen en un componente o un ensamble.
  • Aplicación incorrecta: equipo usado fuera de sus valores nominales, de su listado o del ambiente para el que fue diseñado.
  • Mantenimiento deficiente: conexiones flojas que pasaron inadvertidas, equipo sucio o mojado, y dispositivos de protección que nunca se probaron.

Algunos de estos problemas muestran señales de advertencia antes de que el equipo falle, como un calentamiento anormal en una conexión. Con nuestros servicios de inspecciones termográficas buscamos ese calentamiento en equipos que siguen operando. Nuestros artículos sobre polvo, suciedad y contaminación y fallas eléctricas después de inundaciones o filtraciones de agua abordan dos causas comunes.

Siniestros eléctricos que investigamos

Cómo analizamos una falla eléctrica

  1. Documentar tal como se encontró. Llegamos al sitio lo antes posible, antes de que el equipo se restablezca, se repare, se vuelva a energizar o se deseche, y registramos el equipo, los datos de su placa, el circuito en el que estaba y las condiciones a su alrededor.
  2. Revisar cómo operaron los dispositivos de protección. Qué interruptor, fusible o relevador operó, cuál no, y si sus capacidades y ajustes eran adecuados para el equipo que protegían. Las posiciones de los interruptores, las banderas de los relevadores, los indicadores de disparo y los registros de eventos se documentan antes de restablecer cualquier cosa.
  3. Examinar y probar sin alterar la evidencia. Empezamos con un examen externo, fotografías, mediciones y los registros, y los componentes se radiografían con nuestro propio equipo en nuestro laboratorio de Coldspring antes de desarmar cualquier cosa. Cuando la puesta a tierra o la equipotencialidad están en duda, las verificamos; nuestro artículo sobre prueba de caída de potencial vs. prueba de tierra punto a punto explica lo que cada prueba de puesta a tierra puede y no puede demostrar. Los pasos destructivos esperan hasta que las partes interesadas hayan tenido la oportunidad de asistir, y se organizan exámenes conjuntos en el laboratorio cuando otras partes necesitan estar presentes.
  4. Comparar con un ejemplar. Una unidad sin daños de la misma marca y modelo, o partes sin daños del mismo equipo, muestran cómo deberían verse y funcionar las partes que fallaron.
  5. Encontrar la causa raíz. Primero la causa física de la falla, luego por qué ocurrió: un defecto, la instalación, la aplicación, el mantenimiento, la operación o un evento externo. Cada explicación se contrasta con la evidencia.
  6. Informe. Un informe escrito, con sello de PE cuando se requiera, que indica qué examinamos, qué encontramos y el fundamento de cada opinión.

Producto, instalación o mantenimiento

La mayoría de los análisis de fallas eléctricas se reducen a quién es responsable. Un defecto de fabricación apunta al fabricante. Un equipo mal cableado, subdimensionado, mal aplicado o instalado en un ambiente inadecuado apunta al instalador, al diseñador o a quien lo especificó. Una falla que se desarrolló a lo largo de años de calor, suciedad, humedad o conexiones flojas apunta al mantenimiento. Una falla puede involucrar más de uno de estos factores, y un evento externo, como un rayo, una sobretensión de la red eléctrica o el agua, puede dañar un equipo que estaba en buen estado. La evidencia debe demostrar cuáles aplican.

Nuestras páginas de proyectos describen investigaciones de incendios de restauradores, transformadores y maquinaria pesada en Alabama y investigaciones de fallas eléctricas y el origen de incendios en Luisiana. Cuando una falla eléctrica pudo haber causado un incendio, la investigación también abarca el área de origen. Brian J. Brackensick, M.S., P.E. y Stepan V. Eero, M.S., P.E. cuentan con la certificación de NAFI Certified Fire and Explosion Investigator (CFEI, investigador certificado de incendios y explosiones).

Nuestros ingenieros redactan informes periciales y rinden testimonio en declaraciones juradas (depositions) y en juicio.

Los currículos actualizados y nuestra lista de tarifas están disponible a solicitud.

Cuando se comunica con nosotros, habla directamente con un ingeniero que puede analizar su siniestro. Nuestras oficinas están en Coldspring, Texas, y Westcliffe, Colorado, y trabajamos en todo el país. Los informes llevan sello de PE cuando se requiera, y también aceptamos contrataciones solo como consultor (sin testificar).

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Preguntas frecuentes

¿Qué es el análisis de fallas eléctricas?

Es la investigación de por qué falló un equipo eléctrico: qué falló primero, cómo y por qué. Combina las condiciones del sitio, la operación de los dispositivos de protección, los registros del equipo y un examen minucioso de las piezas que fallaron, a menudo en comparación con un ejemplar de referencia, para determinar la causa raíz y si la falla causó la pérdida o fue consecuencia de ella.

¿Podemos restablecer los interruptores o la energía antes de que se examine el equipo?

La seguridad es primero, y algunos equipos deben ponerse en condición segura o aislarse poco después de una falla. Fuera de eso, registre qué interruptores y relevadores operaron antes de restablecer cualquier cosa, fotografíe el equipo antes de moverlo y conserve las piezas que fallaron, incluido todo lo que se haya retirado durante las reparaciones. Notifique al fabricante, al instalador y a las demás partes interesadas antes de desarmar el equipo, para que tengan la oportunidad de asistir.

El interruptor no se disparó. ¿Significa que estaba defectuoso?

No necesariamente. Un interruptor puede no dispararse porque la corriente de falla era demasiado baja para que respondiera, porque su capacidad nominal o su ajuste no correspondían al circuito, o porque falló. Algunas fallas, como una conexión floja que se sobrecalienta, quizá nunca demanden suficiente corriente para disparar un interruptor estándar. La investigación compara la capacidad nominal, los ajustes y la condición del dispositivo con la falla que debió haber liberado.

¿Cómo se distingue un defecto de fabricación de un problema de instalación o de mantenimiento?

Por la evidencia en el punto de falla. Un defecto se manifiesta como una imperfección en la pieza misma, que a menudo se confirma comparándola con un ejemplar de la misma marca y modelo. Los problemas de instalación se manifiestan como errores de cableado, capacidades nominales incorrectas o equipos utilizados fuera de su certificación (listing) o del ambiente previsto. Los problemas de mantenimiento suelen mostrar calor prolongado, suciedad, humedad o conexiones flojas. A veces aplica más de uno.

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