Catto / Mapa de Temas de Electricidad · Centrales y Canalizaciones Eléctricas 7° año
ElectricidadCentrales y Canalizaciones Eléctricas (7°) · 144 h · Eje 6 de 7

Fallas y seguridad en redes de distribución

La red de distribución es la parte del sistema eléctrico más expuesta: está a la intemperie, sobre la calle y al alcance de gente que no sabe nada de electricidad. Por eso esta página tiene dos mitades que se necesitan una a la otra: cómo se identifica y se resuelve una falla en una red de baja y media tensión, y cómo se mantiene segura esa red para quien pasa por la vereda.

Tipos de falla Neutro cortado Localización en cables Distancias de seguridad Cable caído

01Tipos de falla, y el caso del neutro cortado

Una red de distribución recorre kilómetros a la intemperie o bajo la vereda, y falla por tres tipos de causa: externas (viento, ramas, descargas atmosféricas, choques de vehículos, excavaciones, animales), de envejecimiento (aislación resecada, empalmes y conectores flojos, aisladores rotos) y de exceso de carga. Las protecciones de la red —fusibles, reconectadores, interruptores con relés— despejan la falla, pero solo quien la entiende puede decir qué falló y dónde. Cada tipo de falla deja una firma distinta en las tensiones y en las corrientes, y esa firma se puede medir.

FallaQué ocurreQué se nota
Corte de conductor (fase abierta)Se parte un conductor (viento, rama, choque, empalme que cede) o se funde un fusible. Los usuarios de esa fase quedan sin tensión. Si el extremo suelto toca el suelo o un objeto, además es una falla a tierra.Falta de luz en una de las tres fases. Los motores trifásicos siguen girando con dos fases: zumban, pierden par y se recalientan. La red puede no disparar, porque no hay sobrecorriente.
Fase a tierraUn conductor energizado toca el suelo, un poste, una rama, o se perfora su aislación. Es la falla más frecuente. La corriente depende de dónde ocurre y de cómo está puesto a tierra el neutro del sistema (directo, por impedancia o aislado).Disparo de la protección de tierra si la corriente alcanza su ajuste. Si el contacto es resistivo (árbol, suelo seco), la corriente puede quedar por debajo del ajuste: la falla persiste con el conductor energizado.
Entre fasesDos o tres conductores se tocan (vano largo con viento, ramas, objetos arrastrados, descarga). Es un cortocircuito de corriente muy alta.Disparo rápido del alimentador; un parpadeo o hueco de tensión en toda la zona alimentada antes de que se despeje.
Neutro cortadoEn baja tensión, el neutro se interrumpe o se afloja aguas arriba de los usuarios. Las fases siguen sanas, pero ya no hay un punto de referencia común: la tensión se reparte según la carga de cada uno.Tensiones desparejas: unas viviendas con más de 220 V y otras con menos. Lámparas que queman y equipos que se dañan. No dispara nada.
Falso contactoUna conexión floja o sulfatada (conector, empalme, borne del medidor, portafusible) tiene resistencia y se calienta; al calentarse se afloja más.Luces que parpadean con la carga, ruido en la radio, olor a quemado, borne o plástico decolorado, punto caliente en la termografía.
SobrecargaCircula más corriente que la admisible durante mucho tiempo: demasiados usuarios en un transformador o un cable, o un aumento de consumo no previsto.Caída de tensión en los extremos, transformador y cables calientes, disparo térmico, envejecimiento acelerado de la aislación.

En las líneas aéreas muchas fallas son transitorias: la rama que roza, el ave, la descarga que salta el aislador y se extingue. Por eso los reconectadores abren y vuelven a cerrar varios intentos antes de quedar abiertos: si la causa desapareció, el servicio se restablece solo, y si no, la falla es permanente y hay que ir a buscarla. En los cables subterráneos ocurre al revés: casi toda falla es permanente, porque implica un daño en la aislación. Los principios de las protecciones están en Protección eléctrica.

«Se cortó la luz» no significa «no hay tensión»

Un tramo que quedó sin servicio puede volver a energizarse en cualquier momento: por un reconectador, por una maniobra de la distribuidora, o porque otra fuente (un grupo electrógeno mal conectado, un circuito que retroalimenta) lo alimenta por el otro extremo. Todo conductor de una red se considera energizado hasta que alguien con autoridad sobre esa red lo declare sin tensión, lo verifique con instrumento y lo ponga a tierra.

El falso contacto se subestima porque la resistencia parece pequeña, pero el calor depende del cuadrado de la corriente y se concentra en un punto del tamaño de un borne:

P=I2·RcRc: resistencia del contacto · I: corriente que lo atraviesa. El calor se concentra en un punto del tamaño de un borne.

Para un conector con 0,05 Ω por el que pasan 40 A:

ΔV=I·Rc=40A·0,05Ω=2V→P=40A2·0,05Ω=80W

Son 80 W en un punto de pocos centímetros, durante horas: suficiente para carbonizar la aislación vecina. Ese calor aumenta la resistencia, y al aumentar la resistencia aumenta el calor. Cómo se lo detecta con cámara termográfica está en Mantenimiento de componentes eléctricos, y cómo se cazan las fallas que aparecen y desaparecen, en Diagnóstico y detección de fallas.

El neutro cortado merece un caso aparte porque es el que más daña y el que menos avisa. En una red de baja tensión de 3×380/220 V el neutro es la referencia de las tres fases: cada vivienda conectada entre una fase y el neutro recibe 220 V mientras el neutro esté firme. Si se corta aguas arriba, los neutros de las viviendas quedan unidos entre sí pero flotantes, y las cargas conectadas a fases distintas quedan en serie entre esas fases. La tensión de línea (380 V) se reparte entre ellas como en un divisor, y se lleva la mayor parte la carga que menos consume.

L2L1NVivienda A (L1)2200 WVivienda B (L2)440 W1 · Neutro firmeVivienda A220 Vde 2200 WVivienda B220 VnormalCada vivienda queda entre su fase y el neutro: recibe 220 V sin importar lo que consuma la otra.2 · Neutro cortado: cargas en serieNeutro cortadoVivienda A63 V71 % menosVivienda B317 V44 % másLas dos cargas quedan en serie entre L1 y L2: pasan 2,88 A y los 380 V se reparten.La que consume menos (110 Ω) se lleva casi todo.3 · Qué le pasa a cada cargaNeutro cortadoVivienda A182 Wde 2200 WVivienda B912 Wde 440 W: ×2,07La potencia va con el cuadrado de la tensión.Lo que estaba conectado en B recibe más del doble de lo que soporta.
Figura 1. Dos viviendas en fases distintas, animada. Con el neutro firme, cada una recibe 220 V. Con el neutro cortado, quedan en serie entre las dos fases: la de mucho consumo cae a 63 V y la de poco consumo sube a 317 V.
Ejemplo · Dos viviendas con el neutro cortado

La vivienda A (fase L1) tiene encendidos 2200 W de calefacción, y la vivienda B (fase L2) solo 440 W de iluminación y televisores. Se corta el neutro aguas arriba de ambas. Cada carga se modela como resistencia constante (una simplificación: los equipos reales no son resistencias puras, pero el resultado es el correcto en su orden de magnitud). ¿Qué tensión recibe cada una?

Resistencia de cada carga, a partir de su potencia a 220 V:

RA=220V22200W=22Ω,RB=220V2440W=110Ω

Con el neutro cortado, las dos resistencias quedan en serie sobre los 380 V entre L1 y L2:

I=380V22Ω+110Ω=2,88A
VA=I·RA=2,88A·22Ω≈63V,VB=2,88A·110Ω≈317V

La vivienda B recibe 317 V, un 44 % más que sus 220 V nominales. Como la potencia de una carga resistiva va con el cuadrado de la tensión, sus 440 W pasan a:

PB′=316,7V2110Ω=912W→912W440W≈2,07

Todo lo que estaba conectado en B recibe más del doble de potencia: lámparas que estallan, fuentes y motores de heladeras que se queman en minutos. La vivienda A, en cambio, recibe 63 V: la calefacción casi no calienta y un motor no arranca. Una tercera vivienda sobre L3 con muy poco consumo vería, respecto del neutro flotante, unos 354 V.

Ni el interruptor termomagnético ni el diferencial de las viviendas actúan: no hay sobrecorriente (la corriente es de apenas 2,9 A) ni fuga a tierra. Las protege solo un dispositivo de máxima tensión, que la instalación común no trae.

La regla general del divisor es:

VA=VL·RARA+RBVL: tensión de línea entre las dos fases (380 V) · RA, RB: resistencias de las dos cargas. La carga más chica (más ohm) se queda con más tensión.

Con tres fases y cargas distintas, el punto neutro «se corre» dentro del triángulo de las tensiones de línea y las tensiones de fase quedan desparejas, pero las tensiones entre fases siguen siendo de 380 V: esa es la pista para reconocerlo (sección siguiente). Las causas habituales son un conector del neutro flojo o corroído en un empalme, el neutro de un cable preensamblado cortado por un choque o la caída de un poste, y un neutro robado o seccionado en una obra. La conexión trifásica y el papel del neutro están en Circuitos trifásicos.

Si una vivienda muestra señales de neutro cortado

Las luces que se vuelven muy intensas o muy débiles de golpe, o que cambian al encender otro aparato, un zumbido o un olor a quemado en los equipos son la señal. La acción inmediata del usuario es bajar la llave general de la vivienda y avisar a la distribuidora. Reponer o reparar el neutro de la red es un trabajo de personal calificado de la distribuidora, y con la red energizada se rige por las reglas de los trabajos con tensión (Trabajos con tensión).

02Buscar la falla: del reclamo a la medición

El método es el de cualquier diagnóstico (ver Diagnóstico y detección de fallas: descartar, no confirmar), aplicado a una red que no se puede apagar entera ni mirar desde un banco. Se trabaja en cuatro pasos:

1 · El reclamo

Antes de salir, qué se sabe: cuántos usuarios afectados y dónde (¿una cuadra, un ramal, todo un barrio?), desde cuándo, qué pasó (tormenta, chispas, un golpe, un olor, luces que subían y bajaban), qué protección operó y si hubo reposiciones automáticas. Un solo usuario sin luz casi siempre es un problema de su acometida o de su propia instalación; varios en una misma fase, del ramal de baja tensión; todo un barrio, del alimentador o del centro de transformación.

2 · Descarte por tramos

Se divide la red en tramos entre aparatos de maniobra y se mide en los puntos intermedios: si hay tensión, la falla está aguas abajo; si no hay, aguas arriba. Cada medición descarta la mitad de lo que queda.

3 · Medición

Tensiones entre cada fase y el neutro, y entre fases, con carga; y, con el tramo muerto, verificado y puesto a tierra, continuidad y aislación. La firma de cada falla está en la tabla de más abajo.

12345678Subestaciónsanosospechososin informaciónfalla1 · Primera medición: nodo 4VHay tensiónHay tensión en el nodo 4: los tramos 1 a 4 están sanos.La falla está aguas abajo, en los tramos 5 a 8.2 · Segunda medición: nodo 6VSin tensiónSin tensión en el nodo 6: la falla está antes de ese punto.Quedan los tramos 5 y 6 (los 7 y 8 no dicen nada: están después).3 · Tercera medición: nodo 5VHay tensiónHay tensión en el nodo 5: el tramo 5 está sano.La falla está en el tramo 6, entre los nodos 5 y 6.4 · Falla aislada: tramo 6123Tres mediciones, ocho tramos: 1 a 5 sanos, falla en el 6.Se aísla el tramo 6, se realimentan los demás y se repara.
Figura 2. Búsqueda por tramos en un alimentador, animada. Ocho tramos, una falla. Tres mediciones en el punto medio de lo que queda alcanzan para aislarla; sin método, haría falta recorrer los ocho.

Con la bisección cada medición descarta la mitad de los tramos que quedan, de modo que la cantidad de mediciones es el exponente al que hay que elevar 2 para llegar a la cantidad de tramos: ocho tramos, tres mediciones (23=8); dieciséis, cuatro. Recorrer tramo por tramo en orden, en cambio, puede llevar ocho. En una red real el orden lo condiciona además el acceso a los puntos de maniobra, así que se divide donde se puede abrir y medir con seguridad.

Qué dicen las tensiones. En una red de baja tensión 3×380/220 V, midiendo con carga en el punto de conexión de los usuarios:

LecturaInterpretación
Tres fases-neutro de unos 220 V y entre fases unos 380 VRed normal en ese punto.
Una fase-neutro de 0 V (o casi), las otras dos normales; entre la fase caída y las otras dos, unos 220 V en vez de 380 V; entre las dos sanas, 380 VFase abierta aguas arriba: conductor cortado o fusible fundido. (Con motores o cargas que retroalimentan puede aparecer una tensión residual en la fase caída: por eso se mide con instrumento que cargue el circuito, no solo con uno de alta impedancia.)
Fases-neutro desparejas (por ejemplo 272 / 217 / 181 V), pero entre fases siguen siendo unos 380 VNeutro cortado o flojo aguas arriba.
Las tres fases-neutro bajas y parejas (por ejemplo 190 V), y bajas también entre fasesCaída de tensión por sobrecarga o por conductores largos; o una toma del transformador mal elegida.
Valores que oscilan al conectar o desconectar una cargaFalso contacto aguas arriba del punto de medición.

La sobrecarga se confirma midiendo corriente por fase con pinza en el secundario del transformador y comparándola con la nominal: un transformador de 160 kVA a 0,4 kV tiene 231 A nominales por fase (Subestaciones y líneas de distribución explica el cálculo).

La continuidad se mide con el tramo muerto, verificado y puesto a tierra: se une el extremo lejano de los conductores (o se extiende una punta de prueba) y se lee la resistencia de cada uno desde el extremo cercano. Un conductor cortado da resistencia infinita; un empalme malo, una resistencia mayor que la de los otros dos conductores del mismo cable. La aislación entre conductores y a tierra se mide con megóhmetro, a la tensión de ensayo que fije la norma o el fabricante del cable. Las técnicas de medición de aislación y de puesta a tierra están en Puesta a tierra, aislación y ensayo de generadores.

Quién mide dónde

La red de media tensión la opera, la maniobra y la mide únicamente personal autorizado de la distribuidora, con los elementos de protección y los procedimientos que fija la reglamentación. En baja tensión se mide con instrumento de la categoría de medición adecuada (CAT III o IV, según el punto) y con puntas aisladas, cumpliendo las cinco reglas de oro y el bloqueo de Higiene y seguridad laboral. La técnica de trabajar sobre una red energizada y los requisitos que exige están en Trabajos con tensión.

03Cables subterráneos: localizar lo que no se ve

En una línea aérea la falla se ve: un conductor en el suelo, un aislador roto. En un cable enterrado no se ve nada, y abrir zanjas «a ver» sobre kilómetros es inviable. Se localiza en tres etapas:

  1. Clasificar la falla. Con el cable muerto, verificado, descargado y puesto a tierra (un cable de media tensión es un capacitor y retiene carga), se mide con megóhmetro la aislación de cada conductor contra la pantalla y entre conductores, y la continuidad. El resultado ubica la falla en una de tres clases: conductor abierto, cortocircuito o falla de baja resistencia, o falla de alta resistencia que solo aparece con la tensión de servicio o con una tensión de ensayo.
  2. Prelocalizar (a qué distancia del extremo está), con reflectometría o con puente.
  3. Localizar con exactitud sobre el terreno, siguiendo la traza real del cable.

Reflectometría (TDR). El instrumento envía un pulso por el cable y escucha lo que vuelve. Donde cambia la impedancia del cable —un extremo abierto, un cortocircuito, un empalme, una falla— parte del pulso se refleja. El tiempo entre el pulso enviado y el eco, con la velocidad de propagación del pulso en ese cable, da la distancia:

d=v·t2v: velocidad de propagación del pulso en ese cable (dato del cable, en m/µs) · t: tiempo entre el pulso enviado y el eco · el 2 es porque el pulso va y vuelve.

La velocidad es un dato del cable (depende de su aislación, y suele estar en el orden de la mitad a dos tercios de la velocidad de la luz): se carga en el instrumento o se calibra midiendo un tramo de largo conocido del mismo cable. La forma del eco informa: un extremo abierto o un conductor cortado devuelve un eco del mismo sentido que el pulso; un cortocircuito, un eco invertido. Cerca del instrumento hay una zona ciega en la que el eco se confunde con el pulso de salida.

Ejemplo · Un cable de 1200 m con falla

Un cable subterráneo de 1200 m tiene un cortocircuito. El TDR, con la velocidad cargada del cable de 160 m/µs (dato supuesto), muestra un eco invertido a 11,25 µs. ¿A qué distancia está la falla?

d=160m/µs·11,25µs2=900m

Está a 900 m del extremo donde está conectado el instrumento, y por lo tanto a 300 m del otro extremo. Esa distancia es medida a lo largo del cable: hay que llevarla sobre el plano de la traza, no en línea recta sobre la calle.

Puente (lazo de Murray). Es el método clásico y sigue usándose como verificación. Funciona cuando hay un conductor sano de la misma sección y material junto al conductor fallado (en un cable de varios conductores, cualquiera de los otros). Se unen los dos conductores en el extremo lejano y, en el extremo cercano, se arma un puente de Wheatstone cuyo lazo es el propio cable: la falla, conectada a tierra, lo divide en dos tramos, de largo x y de largo 2L − x. Se varía la relación de los brazos hasta anular la indicación del galvanómetro:

x=2·L·RaRa+RbL: largo del cable (m) · Ra: brazo de la razón conectado al conductor fallado · Rb: brazo conectado al conductor sano · x: distancia de la falla desde el extremo donde está el puente.
Ejemplo · El mismo cable, medido con puente

Cable de 1200 m, con un conductor sano unido al fallado en el extremo lejano. El puente se equilibra con Ra = 300 Ω (brazo hacia el conductor fallado) y Rb = 500 Ω (brazo hacia el sano).

x=2·1200m·300Ω300Ω+500Ω=900m

Coincide con los 900 m del TDR: dos métodos independientes que dan lo mismo es la mejor señal de que la prelocalización es confiable.

Localización exacta. La prelocalización da una distancia, no un punto en la calle. Se mide esa distancia sobre la traza (con los planos de la distribuidora, teniendo en cuenta las curvas, los cruces y las reservas de cable en los empalmes) y se afina con un generador de impulsos que provoca una descarga en la falla y un detector acústico o electromagnético que se pasea por la vereda: sobre la falla se escucha el golpe de la descarga. Las fallas de alta resistencia, que no se ven con el TDR común, se estudian con estos equipos de impulso, operados por personal de la distribuidora o de empresas especializadas.

Antes de la pala

El cable que se va a abrir se confirma sin tensión, descargado y puesto a tierra, y se identifica en el lugar (por traza o por pinchado con herramienta de seguridad, nunca «por el color» ni por la memoria de quien lo tendió). Cerca del cable se excava a mano. Si en la zanja aparecen otros cables o caños, se supone que están energizados hasta confirmar lo contrario.

04Resolver, restablecer y registrar

Encontrar la falla es la mitad. La intervención se ordena por prioridades, y ese orden evita que la urgencia por «devolver la luz» cause un segundo accidente:

  1. Seguridad. Se aísla el tramo con los aparatos de maniobra, se bloquea, se verifica la ausencia de tensión y se pone a tierra en cortocircuito (las cinco reglas de oro de Higiene y seguridad laboral). Se señaliza y se protege la zona de trabajo para el público.
  2. Restablecer a los usuarios sanos. Antes de reparar, se realimenta por otro camino lo que no tiene falla. En una red de media tensión en anillo, que normalmente se opera abierta en un punto, se abren los seccionadores a ambos lados del tramo fallado y se cierra el punto normalmente abierto: los dos tramos sanos quedan alimentados desde lados opuestos y solo el tramo con falla queda sin servicio.
  3. Reparar. Reemplazo del conductor, del aislador o del conector; empalme o terminal de cable armado por personal calificado con el kit del fabricante. Un fusible se reemplaza por otro del mismo valor y tipo: ponerle uno mayor es dejar la red sin protección.
  4. Verificar antes de energizar. Se controla de nuevo la continuidad y la aislación del tramo reparado, la identificación y el orden de las fases (un cambio de dos fases invierte el giro de todos los motores), y que las puestas a tierra estén restituidas y no queden herramientas ni conexiones provisorias.
  5. Reenergizar y medir. Se cierra el aparato de maniobra desde un lugar seguro, y se miden las tensiones y las corrientes en la zona afectada para confirmar que el servicio volvió en condiciones, no solo que «hay luz».
  6. Registrar. Es parte del trabajo, no un trámite.
Dato de la intervenciónPara qué sirve
Hora del reclamo, de la llegada, del restablecimiento parcial y totalMide cuánto duró el corte y cuánto de ese tiempo fue buscar y cuánto reparar.
Usuarios afectados y tramo, con su ubicaciónAlimenta los indicadores de continuidad del servicio.
Tipo de falla, causa probable y elemento dañadoPermite ver si una causa se repite (ramas en un tramo, un mismo modelo de conector).
Mediciones antes y después (tensiones, corrientes, aislación)Prueba que la reparación quedó bien y sirve de referencia para la próxima.
Maniobras realizadas, con hora y quién las hizoEvita energizar un tramo que alguien tiene bloqueado.
Acciones preventivas propuestas (poda, cambio de aisladores, refuerzo)Pasa de reparar a evitar.

La frecuencia y la duración de los cortes son justamente lo que se usa para medir la calidad del servicio técnico que presta una distribuidora, bajo el control del ente regulador (en Córdoba, el ERSeP): ver Calidad del suministro y protección de máquinas. Y la causa que se repite tres veces casi nunca está donde se la reparó: es la misma advertencia que hace el mantenimiento de tableros (ver Mantenimiento de componentes eléctricos).

05Seguridad en la vía pública: emplazamiento, alturas y distancias

Toda la seguridad de una línea instalada en la calle se reduce a tres ideas: que una persona no pueda tocar una parte con tensión, que no pueda acercarse tanto como para que la corriente salte por el aire (a mayor tensión, mayor distancia), y que nada de lo que cuelga, sube o se mueve en la calle se interponga en el camino de la línea. El emplazamiento —dónde se pone la línea— y las distancias son la forma concreta de cumplirlas.

Líneas aéreas. Van sobre postes, del lado de la vereda que fije la distribuidora, con los conductores más altos cuanto mayor es la tensión. En baja tensión se prefiere el cable preensamblado, aislado, que tolera el roce de una rama y reduce el riesgo de contacto; en media tensión, en zonas arboladas, el conductor cubierto o protegido. Los postes se ubican donde un choque sea poco probable, y si no es posible, se protegen y se señalizan. Los cruces de calles, de rutas, de vías férreas y de otras líneas (telefonía, cable) se hacen con las distancias y los permisos que fija cada reglamento.

Líneas subterráneas. Van bajo la vereda, a la profundidad que fije la norma, con protección mecánica por encima (ladrillos o losetas) y una cinta de advertencia que avisa a quien excava antes de llegar al cable. Los cruces de calzada se hacen en ductos, y los empalmes y los pases se agrupan en cámaras con tapa. Se las separa de otros servicios enterrados (agua, gas, cloacas, telecomunicaciones) con las distancias reglamentarias, y antes de excavar en cualquier vereda se consultan los planos de las empresas de servicios y se localiza el trazado con detector, no con la memoria.

1 · Línea aérea: altura libre y distancia a las construccionesBalcónConductoresPosteDistanciaal balcónAltura libre≥ Hmín(la fija la AEA)Camión con el volquete levantadoLos conductores del punto más bajo deben quedar a la altura libre que fija la reglamentación, con la flecha máxima,y a la distancia reglamentaria de balcones, ventanas, árboles y carteles. El camión con el volquete alzado es el caso que se previene.2 · Línea subterránea: profundidad, protección y cintaVeredaCalzadaProfundidad(AEA 95101)Cinta de advertenciaProtección mecánicaLecho de arenaCableAgua o gasSeparación reglamentariaBajo la vereda, a la profundidad que fija la norma, con una loseta que protege el cable y una cinta que avisa a quien excava,y separado de otros servicios enterrados. Antes de abrir una vereda se consultan los planos y se localiza el trazado.
Figura 3. Corte transversal de una calle con la red, animado. La línea aérea necesita altura libre sobre la calzada y distancia a fachadas y árboles; la subterránea, profundidad, protección mecánica y cinta de advertencia. En todos los casos los valores los fija la reglamentación.

La altura libre. El punto más bajo del conductor está entre dos postes, no en el poste. Su altura sobre el suelo es la del punto de sujeción menos la flecha, y la flecha crece con la temperatura (el conductor se dilata y cuelga más). Por eso se verifica en la peor condición:

hlibre=hs−fmáx≥Hmínhs: altura del punto de sujeción · fmáx: flecha con la temperatura máxima · Hmín: valor que fija la reglamentación para ese lugar (calzada, vereda, cruce).

La reglamentación fija Hmín según la tensión y el lugar: no es lo mismo una calzada por donde pasan camiones, una vereda peatonal, un camino rural o el cruce con una vía férrea. A más tensión, más altura y más distancia.

DóndeQué se verifica
CalzadaAltura libre bajo la flecha máxima, pensando en camiones, volquetes levantados y maquinaria.
Vereda y espacio peatonalAltura libre y que ninguna parte con tensión quede al alcance de una persona de pie, con un objeto largo o desde una escalera.
Fachadas, balcones, ventanas y terrazasDistancia horizontal y de aproximación a toda parte de la construcción que una persona pueda alcanzar o tocar con un objeto.
ÁrbolesDistancia a las ramas, también con viento y con el crecimiento previsto hasta la próxima poda.
Carteles, toldos y antenasQue no se los pueda instalar, mover ni apoyar a una distancia menor que la reglamentaria, ni que al caer alcancen la línea.
Otras líneas (telecomunicaciones, otra tensión)Separación vertical y horizontal entre ellas, con la de mayor tensión en el nivel superior.
Cable subterráneoProfundidad, protección mecánica, cinta de advertencia y separación de otros servicios.
Qué norma fija los valores

Los valores de altura y distancia no se recuerdan de memoria ni se copian de otra página: se leen en la norma vigente y para el caso concreto. Las líneas subterráneas exteriores las rige la AEA 95101; las líneas aéreas exteriores de media y alta tensión, la AEA 95201; los centros de transformación, la AEA 95401; y la baja tensión aérea, la reglamentación de la AEA y las exigencias de la distribuidora, bajo el control del ERSeP. La instalación interior del usuario está en la AEA 90364 (ver Instalaciones eléctricas), y las líneas y centros de transformación en general, en Subestaciones y líneas de distribución.

Prohibición de acceso. Los centros de transformación, las cámaras subterráneas, los tableros de maniobra en la vía pública y los recintos de los equipos son de acceso reservado a personal autorizado. Se los cierra con puerta y cerradura, con rejas de ventilación que no dejen pasar la mano ni un animal, y con cartel de riesgo eléctrico que indique la prohibición de ingreso y el teléfono de la distribuidora. Una puerta abierta, un candado violentado o una tapa de cámara fuera de lugar se avisan a la distribuidora, y nadie «entra a mirar» aunque el equipo parezca apagado ni apoya nada contra el cerco.

06Obra en la calle, terceros y cable caído

Señalizar y vallar la obra. Una zanja o un trabajo sobre una línea en la vereda o la calzada es un peligro para quien no sabe que está ahí: el peatón distraído, el ciego, el niño, el conductor que llega de noche. La señalización se arma de afuera hacia adentro y se retira en el orden inverso:

  1. Preaviso con anticipación suficiente a la obra: carteles y conos que informen al tránsito de lo que viene.
  2. Desvío del tránsito y paso peatonal protegido y con superficie firme, para no empujar a la gente a la calzada.
  3. Valla continua alrededor de la zona de trabajo: cinta sola no alcanza para un hueco abierto. Una zanja se cubre o se valla sin dejar tramos abiertos.
  4. Luz propia de noche (balizas intermitentes) y elementos reflectivos, y personal con ropa de alta visibilidad.
  5. Cartel del responsable de la obra, con su teléfono, y se mantiene fuera del horario de trabajo mientras haya un hueco abierto o un equipo a medio armar.

Esto se suma a lo que la Ley 19.587 y el Decreto 351/79 exigen para la protección de los trabajadores (ver Seguridad, higiene y calidad en el montaje) y a lo que la municipalidad exige para ocupar la vía pública, que se tramita antes de empezar.

Riesgos para terceros. Casi todos los accidentes con redes en la calle son de gente ajena al oficio que hizo algo cotidiano cerca de una línea:

Quién o quéEl riesgoLa prevención
ÁrbolesUna rama que toca la línea la conecta a tierra o entre fases, y una rama mojada conduce. Una poda hecha cerca de la línea puede dejar caer una rama sobre ella o acercar la herramienta a un conductor.La poda cerca de líneas la hace la distribuidora o personal habilitado por ella. Si una rama toca el cable, se avisa y no se corta.
Antenas y mástilesEs el accidente clásico: al montar, mover o bajar una antena, el mástil toca la línea. También cae solo con el viento.Instalarla a una distancia de la línea mayor que su largo, de modo que al caer no la alcance, y nunca moverla bajo la línea.
Carteles y estructuras metálicasSe apoyan, se sueltan o se trepan cerca de los conductores; una pieza metálica energizada puede electrizar a todos los que la toquen.Se consultan la distancia reglamentaria y a la distribuidora antes de instalarlos; no se los apoya en postes ni se los sujeta con cables.
Volantines y barriletesEl hilo, sobre todo si es curado con vidrio o lleva metal, o está húmedo, puede conducir. Un niño que tira del hilo enredado en la línea queda en el circuito.Se vuelan lejos de líneas. Si se enreda, se suelta el hilo y se avisa; no se tira ni se trepa a buscarlo.
Camiones, grúas y maquinariaUn volquete levantado, la pluma de una grúa o de una bomba de hormigón alcanzan una línea sin que el operador la haya visto.Se planifica el recorrido, se usa un señalero y se pide a la distribuidora que corte o proteja la línea si hay que pasar cerca.
Escaleras, andamios y objetos largosCaños, varillas de hierro, cañas, escaleras metálicas: si caen o se levantan hacia la línea, la tocan.Se trabajan a distancia; para trabajar al lado de una línea, se pide a la distribuidora que la desenergice o la proteja.
Agua a presiónUn chorro continuo desde una manguera o un hidrolavador cercanos a un equipo energizado puede conducir.Nunca se lava un equipo o una línea energizada.

Un cable caído. Un conductor que tocó el suelo puede seguir energizado: si la falla es resistiva, la corriente no alcanza para que la protección dispare, y no hace chispas ni ruido. Y aunque la protección abra, un reconectador puede volver a cerrar. La corriente que el cable pasa al suelo se reparte hacia afuera desde el punto de contacto y el suelo se carga a una tensión que baja con la distancia, como las curvas de un mapa: una persona que camina por esa zona tiene los pies a tensiones distintas y entre ellos circula corriente. Es la tensión de paso. En el modelo ideal de un contacto puntual sobre suelo parejo:

V(r)=ρ·I2π·rρ: resistividad del suelo (Ω·m) · I: corriente que el cable pasa al suelo (A) · r: distancia al punto de contacto (m). Modelo ideal: suelo parejo y contacto puntual.
Ejemplo · Un paso largo y un paso corto

Un cable caído pasa 100 A al suelo, de resistividad 100 Ω·m (datos supuestos de ejemplo). Una persona se acerca y apoya el pie adelantado a 1 m del punto de contacto. A 1 m, la tensión del suelo es:

V(1m)=100Ω·m·100A2π·1m≈1 592V

Si da un paso largo de 0,8 m, apoya el otro pie a 1,8 m:

ΔVlargo=V(1,0m)−V(1,8m)≈1 592V−884V≈707V

Si da un paso corto de 0,2 m, lo apoya a 1,2 m:

ΔVcorto=V(1,0m)−V(1,2m)≈1 592V−1 326V≈265V

El paso largo somete al cuerpo a una tensión 2,7 veces mayor entre los pies. Cuánta tensión tolera una persona depende del tiempo que dura, y un cable caído puede estar energizado mucho tiempo: una diferencia de cientos de volt entre los pies es peligrosa. Por eso la persona debe alejarse con los pies juntos, arrastrándolos con pasos muy cortos sin separarlos, y no correr.

1 · Obra señalizada, de afuera hacia adentro1 · Preaviso4 · Baliza5 · Responsable2 · Desvío peatonal protegido3 · Valla continuaLa señalización se arma de afuera hacia adentro y se retira al revés. La valla es continua: una cinta sola no alcanza para un hueco abierto.De noche, baliza y ropa reflectiva; y el cartel con el responsable y su teléfono queda puesto mientras haya un hueco abierto.2 · Cable caído: un paso largoCable caído, energizadoPie adelantado · a 1,0 m1 592 VOtro pie · a 1,8 m884 VTensión entre los pies707 VPaso de 0,8 mCada curva es un nivel de 100 V del suelo. Con el paso largo (de 1,0 a 1,8 m) los pies quedan sobre curvas muy distintas:cruzan siete escalones y hay 707 V entre ellos. Datos supuestos: 100 A al suelo, suelo de 100 Ω·m.3 · Cable caído: pies juntos, pasos cortosCable caído, energizadoPie adelantado · a 1,0 m1 592 VOtro pie · a 1,2 m1 326 VTensión entre los pies265 VPaso de 0,2 mCon los pies juntos o arrastrándolos, los pies están casi sobre la misma curva: solo se cruzan dos escalones y hay 265 V,y menos aún con pasos todavía más cortos. Por eso se sale de la zona sin correr ni dar pasos largos.
Figura 4. Dos situaciones en la calle, animada. Primero, una obra con señalización de afuera hacia adentro: preaviso, desvío peatonal y valla continua. Después, un cable caído: el potencial del suelo baja con la distancia al contacto, y un paso largo cruza más «escalones» que uno corto.
Qué hacer ante un cable caído

1. Suponerlo energizado, aunque no haga chispas, no haga ruido y se haya cortado la luz. 2. Alejarse, con pasos cortos y los pies juntos, y mantener a la gente lejos: la zona peligrosa se extiende varios metros alrededor del punto de contacto, y es mayor con suelo húmedo. 3. No tocarlo ni moverlo, ni con un palo, una escoba o cualquier otro objeto: la madera húmeda conduce. 4. Avisar a la distribuidora (en Córdoba, la EPEC o la cooperativa eléctrica local) y a Bomberos, informando la dirección exacta, y esperar a distancia a que llegue personal habilitado. 5. Si el cable cayó sobre un vehículo con gente adentro, se les indica que permanezcan dentro y no toquen nada metálico hacia afuera. Solo si hay un incendio y deben salir, lo hacen de un salto, con los pies juntos y sin tocar al mismo tiempo el vehículo y el suelo, y se alejan con pasos cortos. 6. A una persona electrizada no se la toca hasta que se confirme que no hay tensión: ver «Si alguien recibe una descarga» en Higiene y seguridad laboral.

07En el taller y en la obra

Práctica 1 · El neutro cortado en miniatura

Materiales: transformador separador con salida regulable (variac), dos lámparas de 12 V (una de 5 W y otra de 21 W), voltímetro de alterna, portalámparas, llave unipolar y cables.

Pasos: 1) Ajustar la salida a 20,8 V: la tensión de las lámparas multiplicada por raíz de 3, la misma relación que hay entre la tensión de línea y la de fase de la red. 2) Conectar las dos lámparas en serie sobre esos 20,8 V: es el equivalente de las dos viviendas con el neutro cortado. 3) Calcular antes de medir la tensión que debería recibir cada lámpara, a partir de la potencia y la tensión nominales de cada una (la resistencia sale de la tensión al cuadrado dividida por la potencia). 4) Cerrar la llave y medir ambas tensiones durante pocos segundos: la lámpara de 5 W queda sobreexigida.

V5 W=20,8V·28,8Ω28,8Ω+6,86Ω≈16,8V,V21 W≈4,0V

Criterio de aceptación: la lámpara más chica recibe la mayor tensión; las lecturas coinciden con las calculadas dentro del 15 % (el filamento no es una resistencia constante: su resistencia en caliente es unas diez veces la que tiene en frío). Aunque la tensión sea baja, el circuito se arma y se modifica con la fuente apagada.

Práctica 2 · Localizar una falla con el lazo de Murray

Materiales: 100 m de cable de dos conductores de 2,5 mm² (se unen en el extremo lejano), dos décadas de resistencia (o un puente de Wheatstone de enseñanza), una pila de 1,5 V con un resistor de 10 Ω en serie (limita la corriente por el lazo), un resistor de 100 Ω, un cable de puesta a tierra y un multímetro digital en la escala de milivolt en lugar del galvanómetro.

Pasos: 1) El docente marca, sin decirlo, un punto del cable (por ejemplo a 36 m del extremo cercano) y lo conecta a tierra a través del resistor de 100 Ω: es la «falla». 2) Armar el puente: Ra hacia el conductor fallado, Rb hacia el sano, el multímetro entre el punto común de ambos brazos y tierra, y la pila (con su resistor) entre los extremos cercanos de los dos conductores. 3) Mantener Ra + Rb = 1000 Ω y variar Ra hasta que el multímetro indique cero. 4) Calcular x y medirlo sobre el cable.

x=2·100m·180Ω180Ω+820Ω=36m

Criterio de aceptación: la posición calculada difiere de la marcada en menos de 2 m (2 % del largo del cable).

Práctica 3 · Relevar una cuadra desde la vereda

Materiales: planilla de relevamiento, cámara, clinómetro (o una aplicación de inclinación), cinta métrica, chaleco de alta visibilidad.

Pasos: 1) Recorrer una cuadra con línea aérea sin acercarse a ella más de lo que alcanza la vista, y fotografiar los puntos críticos: árboles que tocan o se acercan a los conductores, antenas, carteles, toldos, balcones y terrazas, postes expuestos a choque, pilares, cartelería de los centros de transformación. 2) Medir la distancia horizontal d a la base del poste con la cinta sobre el suelo, y con el clinómetro el ángulo α hacia el punto más bajo del conductor. 3) Calcular su altura sumando la altura de los ojos.

h=d·tan⁡α+hojo=12m·0,700+1,6m≈10,0m

Criterio de aceptación: una planilla con cada punto crítico ubicado, fotografiado y clasificado como cumple o no cumple contra el valor de la norma que el docente haga consultar (AEA 95201), con las alturas calculadas a ±0,5 m. Las distancias se miden siempre desde el suelo: nunca se extiende una cinta o un palo hacia una línea.

Práctica 4 · Zanja señalizada y simulacro de cable caído

Materiales: conos, vallas, cinta de peligro, carteles de preaviso y de desvío, balizas, chalecos; una soga o un cable en desuso como «cable caído».

Pasos: 1) Sobre el patio, armar una zanja imaginaria de 4 m con la señalización completa, de afuera hacia adentro (preaviso, desvío peatonal, valla continua, cartel del responsable). Un grupo la audita con la lista de la sección 06. 2) Simulacro: se tiende la soga en el piso como cable caído; cada alumno, por turnos, debe decir qué hace y cómo se aleja (pies juntos, pasos cortos), y quién avisa y qué informa. 3) Dos alumnos hacen de transeúntes y tratan de pasar por la zona: el grupo debe dar la orden correcta.

Criterio de aceptación: valla sin huecos, preaviso colocado antes del cierre, y las acciones del cable caído nombradas en orden y sin tocarlo nunca.

08Errores frecuentes

ErrorConsecuencia
Medir un tramo «sin tensión» sin verificar con instrumento y poner a tierraUna maniobra, un reconectador o una retroalimentación lo vuelve a energizar. Es una de las principales causas de accidentes en redes.
Creer que un cable caído sin chispas está muertoLa falla resistiva no dispara la protección y el conductor sigue energizado; basta acercarse o tocarlo.
Alejarse corriendo o con pasos largos de un cable caídoSe aumenta la tensión de paso entre los pies. Se sale con pasos cortos y los pies juntos.
Medir las tres tensiones fase-neutro y no mirar las de líneaNo se distingue un neutro cortado (línea normal) de un problema de la alimentación (línea baja).
Cambiar un fusible o una termomagnética por una de mayor valor «para que no salte»Se saca la protección del circuito; la próxima falla quema el cable en lugar de despejarse.
Medir la distancia a la falla con el TDR sobre la calle en línea rectaEl cable tiene curvas, cruces y reservas: el excavado queda a metros del lugar.
Reenergizar un cable reparado sin verificar el orden de las fasesLos motores giran al revés y las cargas se alimentan con fases cambiadas.
Dejar una zanja solo con cinta o sin luz de nocheCaídas de peatones y de vehículos en un hueco que no se ve.
Copiar de memoria una altura mínima o una distancia de seguridadPuede ser el valor de otra tensión, de otro lugar o de una norma ya reemplazada. Se lee en la norma vigente.

09Autoevaluación

En una red de 3×380/220 V se corta el neutro aguas arriba. La vivienda A (fase L1) consume 1100 W y la B (fase L2), 2200 W. ¿Qué tensión recibe cada una?

Resistencias a 220 V: 44 Ω y 22 Ω. Quedan en serie sobre los 380 V entre L1 y L2, con el reparto proporcional a la resistencia.

VA=380V·44Ω66Ω≈253V,VB=380V·22Ω66Ω≈127V

La A, de menor consumo, recibe 253 V (15 % más que lo nominal) y la B, 127 V. El interruptor y el diferencial no se enteran.

¿Cómo se distingue, midiendo tensiones, un neutro cortado de una fase abierta?

En el neutro cortado las tensiones fase-neutro quedan desparejas (algunas altas, otras bajas) pero las tensiones entre fases siguen siendo unos 380 V. En la fase abierta, una fase-neutro es casi 0 V y entre esa fase y las otras dos hay unos 220 V en vez de 380 V; entre las dos fases sanas se mantienen los 380 V.

Un TDR, con la velocidad del cable cargada en 170 m/µs, muestra un eco a 8 µs. ¿A qué distancia está la falla y qué dice la polaridad del eco?

El pulso va y vuelve, por eso se divide por 2:

d=170m/µs·8µs2=680m

Un eco invertido indica un cortocircuito; uno del mismo sentido, un conductor abierto.

En un cable de 600 m, el puente de Murray se equilibra con Ra = 200 Ω (brazo al conductor fallado) y Rb = 600 Ω. ¿Dónde está la falla?

x=2·600m·200Ω800Ω=300m

A 300 m del extremo donde está el puente. Medido sobre el cable, no en línea recta: se lleva sobre el plano de la traza.

Con los datos del ejemplo del cable caído (100 A, 100 Ω·m), ¿qué tensión hay entre los pies si se avanza de 2,0 m a 2,5 m del punto de contacto? ¿Por qué se sale con los pies juntos?

ΔVpaso=V(2,0m)−V(2,5m)≈796V−637V≈159V

A mayor distancia la tensión baja, pero el paso sigue cruzando una diferencia de potencial. Con los pies juntos, la diferencia entre ellos es casi nula; con pasos largos se cruzan más «escalones» del potencial del suelo, y la tensión entre los pies crece.

Ves un cable en el piso frente a una casa, sin chispas, y se cortó la luz de la cuadra. ¿Qué hacés y qué no?

Lo tratás como energizado. Te alejás con pasos cortos y los pies juntos, mantenés a la gente lejos, no lo tocás ni lo movés con ningún objeto, avisás a la distribuidora y a Bomberos con la dirección exacta y esperás a distancia. No vas a «cortarlo» ni a «apartarlo»: un reconectador puede volver a cerrar y la falla resistiva no dispara la protección.

¿Por qué la altura libre de una línea se verifica con la flecha máxima y no con la del día en que se montó?

Con el calor el conductor se dilata y cuelga más: la flecha crece y la altura libre (el punto de sujeción menos la flecha) baja. La peor condición para la distancia al suelo es la de temperatura máxima, y es la que tiene que cumplir el valor mínimo que fija la reglamentación.

Desarrollo del eje «Técnicas de identificación y resolución de problemas» de Centrales y Canalizaciones Eléctricas (7° año), según la «Propuesta Curricular – Segundo Ciclo de la Modalidad Técnico Profesional, Educación Secundaria – Electricidad», Ministerio de Educación de la Provincia de Córdoba, DGETyFP. Volver al Mapa de Temas de Electricidad · catto.ar