Averías y mantenimiento de instalaciones eléctricas
1. El mantenimiento de las instalaciones
1.1. Obligación de mantener
El artículo 20 del REBT establece que los titulares de las instalaciones deben mantenerlas en buen estado de funcionamiento, utilizarlas de acuerdo con sus características y abstenerse de intervenir en ellas para modificarlas. Si son necesarias modificaciones, deben realizarlas una empresa instaladora.
1.2. Tipos de mantenimiento
| Tipo | Cuándo se actúa | Objetivo | Ejemplos |
|---|---|---|---|
| Preventivo | Según un plan con periodicidad fija (calendario u horas de funcionamiento), antes de que aparezca la avería | Reducir la probabilidad de fallo | Reapriete de bornes, limpieza de cuadros, prueba de diferenciales, sustitución programada de lámparas o contactos, medida periódica de aislamiento y de tierra |
| Correctivo | Después de producirse la avería | Reparar y restablecer el servicio | Sustituir un magnetotérmico averiado, reparar un cable dañado, cambiar un contactor quemado |
| Predictivo | Cuando la medida del estado del equipo indica que se está degradando | Intervenir en el momento justo, sin esperar al fallo ni sustituir piezas en buen estado | Termografía, análisis de vibraciones de motores, seguimiento de la evolución de la resistencia de aislamiento, análisis de la calidad de la red (armónicos, desequilibrios) |
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El correctivo puede ser inmediato (se repara en el momento) o diferido (se deja la instalación segura y se repara después).
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El predictivo se basa en vigilar parámetros (temperatura, vibración, aislamiento, consumo) y comparar con valores anteriores o de referencia: la tendencia es lo que avisa del fallo.
1.3. La termografía
La termografía infrarroja es la técnica predictiva más usada en electricidad. Una cámara termográfica capta la radiación infrarroja que emiten los cuerpos y forma una imagen con su temperatura, sin contacto y a distancia segura.
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Se hace con la instalación en servicio y con carga, porque los defectos solo se calientan cuando circula corriente.
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Detecta puntos calientes causados por conexiones flojas u oxidadas (falsos contactos), sobrecargas, fases desequilibradas, fusibles o contactos deteriorados y armónicos que calientan el neutro.
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Se interpreta comparando elementos semejantes en las mismas condiciones (por ejemplo, las tres fases de un mismo interruptor): una diferencia de temperatura entre ellas indica el defecto.
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Las superficies metálicas brillantes tienen baja emisividad y reflejan el calor de su entorno, por lo que pueden dar lecturas erróneas; hay que ajustar la emisividad en la cámara o medir sobre superficies mates.
1.4. Revisiones e inspecciones reglamentarias
Además del mantenimiento propio, el REBT impone revisiones obligatorias:
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Puesta a tierra (ITC-BT-18): comprobación por personal técnicamente competente al menos anualmente, en la época en que el terreno esté más seco, midiendo la resistencia de tierra y reparando con carácter urgente los defectos.
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Inspecciones por Organismo de Control (ITC-BT-05):
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Iniciales, antes de la puesta en servicio, entre otras: instalaciones industriales que precisen proyecto con potencia instalada superior a 100 kW, locales de pública concurrencia, locales con riesgo de incendio o explosión de clase I (salvo aparcamientos de menos de 25 plazas), locales mojados de más de 25 kW, piscinas de más de 10 kW, quirófanos y salas de intervención, alumbrado exterior de más de 5 kW e instalaciones de recarga de vehículo eléctrico que requieran proyecto.
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Periódicas: cada 5 años todas las que precisaron inspección inicial, y cada 10 años las comunes de edificios de viviendas de potencia total instalada superior a 100 kW.
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Resultado de la inspección (ITC-BT-05):
| Calificación | Cuándo | Consecuencia en instalaciones en servicio |
|---|---|---|
| Favorable | Sin defectos graves ni muy graves | Los leves se anotan para corregirlos antes de la próxima inspección |
| Condicionada | Al menos un defecto grave, o un leve de una inspección anterior sin corregir | Plazo de corrección no superior a 6 meses |
| Negativa | Al menos un defecto muy grave | Certificado negativo remitido de inmediato al órgano competente de la comunidad autónoma |
Los defectos se clasifican en muy graves (peligro inmediato para personas o bienes), graves (peligro al producirse un fallo: falta de aislamiento, de continuidad de los conductores de protección, resistencia de tierra elevada…) y leves.
2. Localización de averías comunes
2.1. Método general
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Recoger información: qué ha fallado, qué protección ha actuado y en qué circunstancias.
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Identificar el tipo de avería por la protección que ha disparado y por los síntomas.
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Acotar la zona: separar circuitos y receptores hasta aislar el tramo o el aparato defectuoso, dividiendo el circuito en partes cada vez más pequeñas.
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Medir con el instrumento adecuado, trabajando sin tensión siempre que sea posible.
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Reparar, comprobar el funcionamiento y anotar la avería y su causa.
2.2. Cortocircuito
Es la unión de muy baja impedancia entre conductores activos de distinto potencial (fase-fase o fase-neutro). La corriente se eleva a valores muy altos en milisegundos.
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Protección que actúa: el disparo magnético (instantáneo) del interruptor magnetotérmico o la fusión del fusible.
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Causas: aislamiento dañado (cables pellizcados, clavos o taladros), conexiones mal hechas, humedad o agua en cajas y mecanismos, receptores averiados.
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Localización: con la instalación sin tensión, desconectar todos los receptores y medir con el óhmetro o el medidor de aislamiento entre conductores del circuito. Si la avería persiste sin receptores, está en la instalación fija: se va abriendo el circuito en las cajas de registro para localizar el tramo. Si desaparece, se conectan los receptores uno a uno hasta encontrar el defectuoso. Las marcas de ennegrecimiento y fusión orientan sobre el punto.
2.3. Derivación a tierra (defecto de aislamiento)
Es el paso de corriente desde un conductor activo hacia tierra o hacia una masa a través de un aislamiento deteriorado. La corriente de defecto suele ser pequeña comparada con la de cortocircuito.
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Protección que actúa: el interruptor diferencial. Un contacto entre neutro y tierra aguas abajo del diferencial también puede hacerlo disparar, porque parte de la corriente de retorno vuelve por tierra.
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Causas: humedad, envejecimiento del aislamiento, receptores con fugas (calentadores, lavadoras, hornos), cables dañados.
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Localización:
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Abrir todos los interruptores automáticos de los circuitos, rearmar el diferencial y cerrar los circuitos uno a uno: el que provoca el disparo es el que tiene el defecto.
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En ese circuito, desconectar los receptores y repetir para saber si el defecto está en un aparato o en la instalación fija.
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Medir con el medidor de aislamiento entre cada conductor activo y el conductor de protección (sin tensión).
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Una pinza de fugas que abrace a la vez fase y neutro permite medir la corriente de fuga con la instalación en servicio.
2.4. Sobrecarga
Es la circulación de una corriente superior a la nominal del circuito durante un tiempo prolongado, sin defecto de aislamiento. El conductor se calienta por efecto Joule y su aislamiento envejece.
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Protección que actúa: el disparo térmico del magnetotérmico (de tiempo inverso: cuanto mayor es la sobrecarga, antes dispara) o el relé térmico en un motor.
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Causas: demasiados receptores en el mismo circuito, receptores de más potencia de la prevista, motores con exceso de carga mecánica o bloqueados, falta de una fase en un motor trifásico.
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Localización: medir con la pinza amperimétrica la corriente del circuito o del motor con los receptores en marcha y compararla con el calibre de la protección o con la intensidad de placa. Se corrige repartiendo cargas, reduciendo la carga o, si procede, rediseñando el circuito.
2.5. Falsos contactos
Un falso contacto es una conexión floja, oxidada o mal ejecutada que presenta una resistencia de contacto elevada.
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Síntomas: calentamiento localizado (P = I² · R), ennegrecimiento o fusión de bornes y aislamientos, olor a quemado, chisporroteo, parpadeo de lámparas, receptores que funcionan de forma intermitente, caídas de tensión cuando hay carga.
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Peligro: normalmente no hace actuar ninguna protección, porque la corriente no aumenta; por eso es una causa frecuente de incendio.
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Localización: inspección visual de bornes y empalmes, termografía con carga, medida de la tensión con carga a uno y otro lado de la conexión (una caída de tensión apreciable en una conexión indica alta resistencia), y reapriete de bornes con el par indicado por el fabricante.
2.6. Resumen
| Avería | Protección que actúa | Instrumento principal |
|---|---|---|
| Cortocircuito | Magnetotérmico (disparo magnético) o fusible | Óhmetro / medidor de aislamiento entre conductores |
| Derivación a tierra | Interruptor diferencial | Medidor de aislamiento respecto a tierra; pinza de fugas |
| Sobrecarga | Magnetotérmico (disparo térmico) o relé térmico | Pinza amperimétrica |
| Falso contacto | Normalmente ninguna | Termografía; medida de tensión con carga |
3. Instrumentos de medida
3.1. Polímetro (multímetro)
Instrumento que reúne voltímetro, amperímetro y óhmetro, además de otras funciones (continuidad con zumbador, prueba de diodos, frecuencia, capacidad). Los digitales con medida de verdadero valor eficaz (TRMS) dan lecturas correctas también con ondas no senoidales.
Bornes habituales: COM (común, cable negro), V/Ω (cable rojo para tensión, resistencia y continuidad) y A o mA (para intensidad, normalmente protegidos por fusible).
Conexión según la magnitud:
| Medida | Conexión | Resistencia interna del aparato | Condición |
|---|---|---|---|
| Tensión (voltímetro) | En paralelo con el elemento | Muy alta, para no alterar el circuito | Con el circuito en tensión |
| Intensidad (amperímetro) | En serie, abriendo el circuito | Muy baja | El circuito debe abrirse para intercalarlo |
| Resistencia (óhmetro) | En paralelo con el elemento | El aparato usa su propia pila | Sin tensión y con el elemento separado del resto del circuito |
Precauciones:
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Seleccionar la magnitud y el tipo (CA o CC) antes de conectar; si no se conoce el valor y el aparato no es de autorrango, empezar por la escala mayor.
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Nunca conectar el polímetro en posición de intensidad sobre una tensión: su baja resistencia interna provoca un cortocircuito que funde el fusible o daña el aparato.
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Nunca medir resistencias o continuidad en un circuito con tensión.
Categorías de medida. Indican en qué punto de la instalación puede usarse el aparato con seguridad, según la energía de las sobretensiones transitorias que puede encontrar:
| Categoría | Dónde se mide |
|---|---|
| CAT II | Circuitos conectados directamente a la instalación de baja tensión mediante enchufe: electrodomésticos, herramientas portátiles y aparatos similares |
| CAT III | La instalación fija del edificio: cuadros de distribución, interruptores, cableado, motores y equipos industriales de conexión fija |
| CAT IV | El origen de la instalación: acometida, contadores y dispositivos de protección principales contra sobreintensidades |
La CAT I se refería a circuitos no conectados directamente a la red (equipos electrónicos protegidos); en la normativa actual estos circuitos ya no se consideran una categoría de medida de red. Cada categoría se indica junto a la tensión máxima (por ejemplo, CAT III 1000 V / CAT IV 600 V). Un aparato de categoría superior puede usarse en una inferior (con tensión asignada suficiente), pero no al revés.
3.2. Pinza amperimétrica
Mide la intensidad sin abrir el circuito: sus mordazas abrazan el conductor y captan el campo magnético que crea la corriente.
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Las pinzas de transformador miden corriente alterna; las de efecto Hall miden también corriente continua.
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Debe abrazar un solo conductor. Si abraza fase y neutro de un mismo circuito, los campos se anulan y la lectura es prácticamente cero: precisamente así se mide la corriente de fuga con una pinza de fugas (de gran sensibilidad, en miliamperios).
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Es el instrumento para comprobar sobrecargas, desequilibrios entre fases y el consumo real de motores y receptores.
3.3. Medidor de aislamiento
El medidor de resistencia de aislamiento (megóhmetro) genera una tensión continua elevada y mide la resistencia, en megaohmios (MΩ), del aislamiento entre conductores y respecto a tierra. Detecta defectos de aislamiento que el polímetro no ve, porque este mide con tensiones muy pequeñas.
Valores de la ITC-BT-19 (apartado 2.9):
| Tensión nominal de la instalación | Tensión de ensayo en c.c. | Resistencia de aislamiento mínima |
|---|---|---|
| MBTS y MBTP | 250 V | ≥ 0,25 MΩ |
| Hasta 500 V (salvo el caso anterior) | 500 V | ≥ 0,5 MΩ |
| Más de 500 V | 1000 V | ≥ 1,0 MΩ |
Una instalación de 230/400 V se ensaya, por tanto, a 500 V y debe dar al menos 0,5 MΩ.
Condiciones de la medida según la ITC-BT-19:
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Los valores se refieren a una instalación cuyo conjunto de canalizaciones no exceda de 100 m. Si es mayor y puede fraccionarse, cada parte de unos 100 m debe cumplir el valor; si no puede fraccionarse, se admite un valor inversamente proporcional a la longitud total en hectómetros.
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El generador debe poder suministrar la tensión de ensayo con una corriente de 1 mA sobre una carga igual a la resistencia mínima exigida.
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Se mide con relación a tierra y entre conductores, con la instalación aislada de la alimentación.
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Si hay dispositivos electrónicos, en esos circuitos las fases y el neutro se unen entre sí durante la medida.
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Respecto a tierra: se une a tierra el polo positivo del medidor; todos los conductores activos, incluido el neutro, se unen entre sí en el origen y se conectan al polo negativo, con los receptores conectados y sus mandos en «paro» y los interruptores cerrados.
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Entre conductores: se desconectan todos los receptores y se mide entre los conductores tomados dos a dos, incluido el neutro.
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Si el valor sale bajo, la instalación se admite si cada receptor tiene al menos el aislamiento de su norma (o, en su defecto, 0,5 MΩ) y, desconectados los receptores, la instalación cumple.
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La rigidez dieléctrica, con los receptores desconectados, debe resistir durante 1 minuto una tensión de 2U + 1000 V a frecuencia industrial (U, tensión máxima de servicio), con un mínimo de 1500 V.
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Las corrientes de fuga de la instalación o de cada circuito no deben superar la sensibilidad de los diferenciales que los protegen.
Al terminar, el circuito ensayado puede quedar cargado por su capacidad: debe dejarse que el aparato lo descargue antes de tocar los conductores.
3.4. Comprobación del interruptor diferencial
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Botón de prueba (T): provoca una corriente de defecto interna y comprueba que el mecanismo dispara. Debe pulsarse periódicamente según indique el fabricante, pero no mide el tiempo ni la corriente de disparo.
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Comprobador de diferenciales (incluido en los comprobadores multifunción): se conecta aguas abajo, por ejemplo en una base de enchufe, e inyecta corrientes de defecto controladas:
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con 0,5 · IΔn el diferencial no debe disparar;
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con IΔn debe disparar y el aparato mide el tiempo, que en un diferencial de tipo general no debe superar 300 ms; los de tipo S (selectivos) tienen un retardo intencionado y disparan entre 130 y 500 ms.
El comprobador multifunción mide además la continuidad de los conductores de protección, el aislamiento y la impedancia de bucle.
Lo esencial para el examen
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Art. 20 del REBT: los titulares mantienen la instalación; las modificaciones las hace una empresa instaladora.
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Preventivo = programado antes del fallo; correctivo = tras el fallo; predictivo = según el estado medido.
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Termografía: técnica predictiva, sin contacto y con carga; detecta puntos calientes.
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Inspecciones periódicas (ITC-BT-05): cada 5 años las que tuvieron inspección inicial; cada 10 años las comunes de edificios de viviendas de más de 100 kW.
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Calificación condicionada: plazo de corrección máximo de 6 meses.
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Puesta a tierra: revisión anual en la época más seca.
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Cortocircuito → disparo magnético o fusible; derivación a tierra → diferencial; sobrecarga → disparo térmico.
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El falso contacto no suele hacer actuar ninguna protección y es causa de incendio.
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Voltímetro en paralelo; amperímetro en serie; óhmetro sin tensión.
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CAT IV origen de la instalación; CAT III instalación fija; CAT II aparatos de enchufe. Superior sirve para inferior, no al revés.
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Pinza: abrazar un solo conductor; fase y neutro juntos dan cero salvo fuga.
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Aislamiento (ITC-BT-19): 250 V / 0,25 MΩ (MBTS-MBTP), 500 V / 0,5 MΩ (hasta 500 V), 1000 V / 1 MΩ (más de 500 V), para 100 m de canalización.
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Rigidez dieléctrica: 2U + 1000 V durante 1 minuto, mínimo 1500 V.
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Diferencial: no dispara con 0,5 IΔn; dispara con IΔn en ≤ 300 ms (general); tipo S entre 130 y 500 ms.