Cómo los eventos climáticos extremos y las sobrecargas estacionales de energía causan fallas eléctricas en edificios comerciales

Los edificios residenciales a menudo se diseñan con sistemas eléctricos simples que pueden ser soportados por unos pocos paneles solares o generadores a gas cuando falla el suministro eléctrico. Para los espacios comerciales e industriales, la historia es diferente. En 2024, solo los huracanes causaron un promedio de 11 horas de corte de suministro eléctrico para los clientes.

Cuando hay sobretensiones en un entorno comercial como una panadería, los hornos pueden dejar de funcionar o los tableros eléctricos pueden quemar circuitos. En un entorno más grande con subpaneles y mayor voltaje, puede provocar arcos eléctricos y serios problemas de incendio. Incluso en un estado con una población pequeña como Maine, los eventos relacionados con el clima representan 58% de potencia cortes.

Los edificios comerciales ahora soportan mucha más maquinaria moderna, dependiente de la electricidad, que hace unas décadas. Las redes de distribución, los paneles y las salas eléctricas requieren un diseño eléctrico de precisión para evitar sobrecargas que puedan provocar fallas. Conocer esa necesidad es crucial para cualquier gerente de operaciones, y en Dreiym Engineering queremos ofrecer algunos consejos experimentados para ayudar.

Por qué están aumentando las fallas eléctricas provocadas por el clima

Los sistemas eléctricos comerciales requieren tolerancias mucho más estrictas que las de una residencia típica. La mayoría de las instalaciones comerciales o centros de fabricación necesitan una calidad de energía más consistente. Esto es necesario debido al inventario refrigerado, una supervisión más amplia y regulaciones de seguridad, así como para mantener la productividad o la infraestructura de TI. Cuando hay cambios bruscos en la carga, todos esos sistemas conectados corren el riesgo de fallar.

El clima estacional amplifica las tensiones en el sistema eléctrico. Una ola de calor de 49 grados Celsius en Arizona puede elevar la temperatura de los conductores y la temperatura interna del panel. Un frente frío de -32 grados Celsius en Idaho provoca la contracción del aislamiento, lo que lleva a componentes más frágiles. En todas estas instancias, reiniciar el sistema eléctrico también introduce altas corrientes de irrupción.

Luego tienes las tormentas. Tormentas eléctricas, haboobs, lluvias intensas, nor'easters, huracanes y tornados crean eventos de conmutación rápida de servicios públicos. Los voltajes se ven alterados, propagándose rápidamente en la infraestructura eléctrica de tu instalación comercial. Cuando consideras que el 68% del inventario nacional de edificios de oficinas se construyó antes del 2000, y más de 70% en ciudades puerta (principales centros de puertos de entrada/salida) tienen más de 30 años, el estrés de las tormentas y las sobrecargas eléctricas solo aumenta.

Cuanto más volátil sea el clima, más instalaciones necesitarán ser actualizadas, más fallas de energía, mayor tiempo de inactividad comercial y mayor exposición a riesgos de seguridad.

Cómo los patrones climáticos estacionales estresan los sistemas eléctricos comerciales

El otro problema es que los cambios estacionales del clima y las tormentas no están relacionados solo con el calor y el frío. Sí, las olas de calor aumentan la demanda eléctrica, ya que la gente usa los aires acondicionados un poco más de lo que debería, y el frío intenso causa mucho más desgaste en la infraestructura y sus dispositivos de protección. Sin embargo, el verdadero peligro es cuando regresa la electricidad.

Por ejemplo, el aislamiento ante una ola de frío tiende a ser más vulnerable a agrietarse. Si bien hay algunos materiales que los ingenieros eléctricos pueden recomendar para evitar dichas grietas, cuanto más frío hace, mayor es el riesgo. Luego está la humedad. Las temperaturas cálidas y frías pueden hacer que mucha humedad penetre en lugares donde no la desea. Esto naturalmente causa ciclos de congelación-descongelación que pueden entrar en los recintos, acelerando la corrosión.

Luego está el viento. Las tormentas intensas con vientos de más de 40 km/h pueden dañar la infraestructura eléctrica de la que dependen los edificios comerciales. Los escombros son arrojados al aire, la lluvia intensa compromete los sellos, los rayos y los cambios en la red introducen transitorios de voltaje, y las ramas que caen tiran de las líneas. Sin una preparación adecuada, una tormenta de viento de verano con un poco de lluvia puede significar un desastre para una empresa en plena producción.

Sobrecargas de energía y puntos de fallo internos

Uno de nuestros objetivos principales en Dreiym Engineering cuando nos llaman para un análisis de carga eléctrica es tener en cuenta las sobretensiones. Los eventos climáticos y los cambios estacionales de energía están directamente relacionados con las sobretensiones. Cuando un rayo golpea el suelo, crea un pico de voltaje de alta energía que viaja a lo largo de los conductores a casi la velocidad de la luz. Lo mismo ocurre con las operaciones de reconexión de la red eléctrica, las líneas caídas y la restauración de la red. Si su edificio está “en el camino” de estos picos, verá una sobretensión.

Las sobretensiones buscan el camino de menor resistencia. Buscan transformadores, interruptores, paneles y circuitos de control por los que puedan viajar. Si su instalación tiene mejoras fragmentadas o protección que no es uniforme en toda la infraestructura, verá fallos por sobretensión.

Cuando ocurre una sobretensión, el aislamiento se degrada, los terminales se aflojan y los componentes internos se debilitan. Es posible que ni siquiera notes el daño hasta meses después, cuando un interruptor automático se cae de repente o un panel se sobrecalienta. Las fallas tardías causadas por sobretensiones son peligrosas porque son muy difíciles de diagnosticar. Lo que fácilmente puede explicarse como “equipo envejecido” puede ser estrés eléctrico provocado por el clima y es probable que ocurra la próxima vez que el canal del tiempo emita una alerta.

Comportamiento de la Carga Eléctrica, Señales de Advertencia y su Significado

Entonces, la pregunta es: ¿cómo protege su instalación comercial de los fenómenos meteorológicos y las sobrecargas eléctricas estacionales? En primer lugar, debe realizar un diseño eléctrico profesional o un análisis de carga eléctrica por parte de ingenieros eléctricos experimentados y con licencia. Esa será su mejor “advertencia” sobre cualquier cosa que pueda estar en riesgo si un huracán, ventisca o tormenta repentina se presenta en su camino.

A continuación, considere la antigüedad de su sistema. Los sistemas obsoletos pueden experimentar desequilibrios o disparos molestos, y los dispositivos de protección más antiguos pueden operar fuera de su uso previsto. Todos estos problemas causarán tiempo de inactividad adicional y un mayor riesgo de incendio. Algunas advertencias razonables antes de fallas importantes que debe tener en cuenta en su edificio comercial incluyen:

• Luces que parpadean o se atenúan durante tormentas leves o cambios de estación.
• Interruptores que se disparan inesperadamente sin causa aparente
• Paneles que se sienten tibios al tacto o tableros eléctricos que zumban a horas extrañas
• Olores inusuales a quemado provenientes de sistemas eléctricos
• Equipo que se comporta de manera inconsistente, especialmente después de un evento climático o una interrupción del servicio
• Reinicio o restablecimiento del equipo tras perturbaciones eléctricas
• Los motores, las unidades y los sistemas HVAC funcionan más ruidosamente de lo normal
• Alarmas o códigos de falla frecuentes
• Daño visible, corrosión o intrusión de humedad

En la mayoría de los casos, puede realizar una inspección visual de su infraestructura para identificar la causa del daño, pero contratar un equipo de expertos casi siempre conducirá a un mejor análisis de riesgos para el futuro.

Riesgos Operacionales y Comerciales que los Gerentes de Instalaciones Deben Abordar

Una falla eléctrica en tu local comercial debido a un evento climático provocará costosas reparaciones. Puede ser prohibitivo comprar un nuevo elevador automotriz para tu taller cuando se corta la energía y daña la maquinaria interna del dispositivo. Lo mismo ocurre con las líneas de producción, los sistemas de filtración pesada y las instalaciones de tratamiento de agua.

Luego está el tiempo de inactividad. Una sobretensión eléctrica causada por una tormenta provocará horas de inactividad en la producción de sus instalaciones. Esto se traduce en ingresos perdidos y una gestión de recursos que puede tardar semanas, meses o años en recuperarse, especialmente si su competencia está lista para aprovechar la situación.

Otro riesgo pasado por alto de un evento climático que cause una sobretensión y un fallo eléctrico es la pérdida de inventario. Los productos farmacéuticos refrigerados, carnes, quesos e incluso flores pueden echarse a perder si el suministro eléctrico se interrumpe incluso por unas pocas horas.

A menudo trabajamos con proveedores de seguros para evaluar diseños eléctricos comerciales actuales o para realizar análisis forenses posteriores a un evento y determinar qué se podría haber evitado. Cuando no puede demostrar que su instalación realizó mantenimiento o evaluaciones proactivas, puede terminar pagando mucho más en primas y reparaciones.

Reducir el riesgo antes del próximo evento meteorológico

Para evitar tiempos de inactividad y reducir el riesgo de daños a su equipo, inventario, edificio y empleados, programe un análisis de carga eléctrica o inspecciones de infraestructura al menos una vez al año. Contrate equipos con ingenieros eléctricos experimentados y no solo electricistas. De esa manera, obtendrá una mayor perspectiva sobre el diseño y la documentación correctos que respalden bien las disputas legales o las reclamaciones de seguros.

En Dreiym Engineering, tenemos más de 30 años de experiencia realizando diseño eléctrico y cargar análisis para clientes que van desde pequeñas cafeterías familiares hasta entornos industriales en la costa de Texas. Nuestro equipo de ingenieros eléctricos profesionales y licenciados puede ayudarle a evitar fallas eléctricas y sobretensiones comunes causadas por eventos climáticos, para que cuando la próxima gran tormenta llegue, usted esté bien preparado.

Si sus instalaciones han experimentado cortes repetidos o eventos eléctricos inexplicables después de una tormenta o durante los cambios climáticos estacionales, es hora de actuar. Esperar conducirá a un mayor riesgo. Póngase en contacto con Dreiym Engineering hoy mismo y empecemos.