¿Puede un mal transformador de utilidad quemar electrodomésticos?

La falla de los electrodomésticos, como refrigeradores, televisores, microondas y abridores de puertas de garaje, se atribuye frecuentemente a un mal funcionamiento en el transformador dentro de la línea eléctrica. En algunas situaciones, este puede ser realmente el caso, pero en otras, puede haber una complejidad mucho mayor para determinar qué causó la falla del electrodoméstico que simplemente afirmar que “el transformador ha fallado”. En estos casos, identificar correctamente la causa de la falla permitirá tomar medidas preventivas para evitar fallas similares en el futuro y determinar si la parte responsable debe ser considerada responsable por la falla. En este artículo, discutiremos cómo los transformadores pueden potencialmente causar daños a los electrodomésticos, proporcionaremos una lista de cinco fallas primarias que pueden llevar a la falla de electrodomésticos y evaluaremos si el peor tipo de falla de electrodoméstico está presente. Además, proporcionaremos a los lectores información sobre cómo identificar signos de posibles fallas en los electrodomésticos.

En resumen, si su transformador no está funcionando bien, podría causar problemas con sus electrodomésticos; sin embargo, en la mayoría de las situaciones no se trata de una falla real del transformador, sino más bien de otro problema asociado con el cable neutro. El cable neutro es responsable de proporcionar el punto neutro para el transformador, que a su vez le da el suministro estable de 120 V. Si el cable neutro se rompe, entonces sus dos cables de alimentación estarán recibiendo esencialmente 240 V. En general, dependiendo del tipo de carga que se aplique al transformador, ese transformador perderá parte de su energía, lo que generalmente resulta en que una de las salidas tenga un voltaje de salida más bajo. Si tiene una carga pequeña en uno de los cables de salida, verá que el voltaje solo puede superar los 70 V como máximo. En este tipo de situación, la pérdida de energía será suficiente para destruir y dañar los electrodomésticos eléctricos alimentados por esa energía, o para quemar algunos dispositivos, como motores, por ejemplo, refrigeradores o aires acondicionados.

Cómo un Transformador Daña Electrodomésticos

Los transformadores mantienen el voltaje de trabajo de un transformador lo suficientemente bajo como para ser utilizado en edificios residenciales como casas. En América del Norte, el transformador de distribución reduce el alto voltaje mediante el uso de un cable con punto central. Este cable funciona como el punto de referencia o cable neutro. Este cable permanece a tierra, lo que le permite funcionar sin conexiones ad hoc.

Los cables de salida transportan el voltaje entre diferentes puntos. En ambos casos, los cables tienen un voltaje fijo. No importa cuántos electrodomésticos estén conectados a cualquiera de las fuentes de energía, el transformador siempre mantiene los beneficios del sistema existente.

Así, se puede decir que los problemas de conexión con los electrodomésticos conducen a daños relacionados con el electrodoméstico, en lugar de con el transformador. En raras ocasiones sucede que el transformador podría estar defectuoso. Pero la mayoría de los casos se relacionan con cables neutros. La física subyacente del arreglo de suministro vale la pena entender antes de diagnosticar una falla, y se explica desde los primeros principios en nuestra guía de fundamentos de transformadores de distribución.

El Neutro Perdido: El Verdadero Culpable

El problema del neutro abierto, que a veces también se conoce como neutro perdido o falla de neutro suelto, es la falla más común que se observa en el suministro de energía residencial. La causa también puede pasarse por alto porque los síntomas de este problema suelen parecerse a fallas aleatorias de diferentes aparatos y no a una falla de suministro.

El proceso en tal evento implica que los dos conductores de la energía estén conectados por el neutro en todo momento. Sin embargo, cuando el neutro falla, los dos conductores ya no tienen una referencia estable. Los dos conductores actúan como un circuito conectado en serie. La carga en un conductor debe experimentar la misma cantidad de corriente que la carga en el otro conductor, porque los dos conductores se convierten en un circuito. Por lo tanto, el voltaje se distribuye entre los dos conductores del circuito en relación con sus resistencias.

La situación puede ser bastante diferente dependiendo del tipo de carga que esté conectada a cada conductor. En un caso, si un conductor lleva solo una pequeña carga y el otro conductor lleva una carga grande, la mayor parte del voltaje se suministrará a la carga que consume menos energía. Por ejemplo, si la carga en un conductor es de 6 amperios y en el otro es de 4 amperios, habría 144 voltios en la carga más ligera y 96 voltios en la carga más pesada.

Hay dos formas diferentes en las que puede ocurrir daño como resultado de problemas eléctricos con un neutro abierto. En el caso del conductor sobrecargado, demasiado voltaje permite que fluya demasiada corriente a través de ciertos componentes del circuito, lo que provoca que se calienten demasiado rápido y fallen. A su vez, en el segundo conductor, los aparatos intentarán alcanzar la misma salida, pero tienen menos voltaje, por lo que consumirán más corriente y se sobrecalentarán.

La asimetría que influye en el proceso es que los aparatos más grandes, como estufas eléctricas, calentadores de agua y secadoras, están conectados a ambos conductores del sistema y recibirían aproximadamente el mismo voltaje incluso si se pierde el neutro. El resto de la instalación implica las líneas de 120 voltios, que es el caso en la mayoría de los hogares modernos.

El neutro también es la parte del sistema más expuesta a los elementos, y la conexión que falla con más frecuencia es la que nadie inspecciona. Un neutro suelto o corroído en el transformador, en el cabezal de la línea, o en la base del medidor es un problema de mantenimiento, y debe formar parte de un programa preventivo en lugar de una llamada de reparación, como se establece en nuestro lista de verificación de mantenimiento de transformadores.

Cinco Anomalías de Potencia y Lo Que Rompen

Reconocer las diferencias en estos casos porque cada uno debe abordarse con un plan de prevención y una situación de responsabilidad diferentes.

Anomalía	Qué la causa	Comportamiento del voltaje	Daño típico
Neutro abierto	Neutro roto, corroído o de alta resistencia en el transformador, caída de servicio, cabezal de línea, base del medidor o panel	Un conductor se eleva por encima de 120 V (hasta aproximadamente 170-240 V), el otro cae por debajo (a veces por debajo de 70 V)	Electrónica y placas de control en el conductor alto; devanados de motor en el conductor bajo
Sobretensión catastrófica	Línea de alta tensión contactando con una línea de menor voltaje a través de hielo, árboles caídos o accidentes de vehículos	Miles de voltios pueden entrar en el servicio	Destrucción generalizada de equipos conectados; riesgo de incendio
Sobretensión sostenida	Regulador de voltaje de la utilidad fallido o un transformador de distribución dañado	Típicamente por encima de aproximadamente 135 V en un servicio de 120 V	Fallo prematuro de la electrónica, lámparas e aislamiento de motores
Subtensión (apagón)	Transformador sobrecargado, cableado de la utilidad o del edificio sobrecargado, regulador defectuoso	Típicamente por debajo de aproximadamente 100 V en un servicio de 120 V	Los motores se sobrecalientan y fallan; la electrónica se comporta de manera errática
Transitorios de conmutación	Operaciones de conmutación de la utilidad	Picos de voltaje de corta duración, generalmente de baja energía	Generalmente controlado por supresión; estrés acumulativo menor

El gráfico también muestra una restricción que sorprende a muchos propietarios. Un supresor de sobretensiones que se encuentra en el punto de entrada del servicio está diseñado para proteger contra sobretensiones breves, pero potentes. Sin embargo, no protege significativamente contra sobretensiones prolongadas o pérdida del neutro, ya que esas condiciones superan los límites del supresor de sobretensiones, lo que significa que este equipo, como un supresor de sobretensiones de óxido metálico, sufrirá un aumento térmico, se quemará y dejará de funcionar. La herramienta de protección real en tales casos es un interruptor automático que desconecta el suministro en una situación de sobretensión. Esa distinción, y el régimen de mantenimiento que mantiene saludables los componentes de protección, se cubre junto con los modos de fallo en nuestro artículo sobre qué causa que los transformadores fallen.

Señales de advertencia

Un neutro o transformador defectuoso da señales antes de que ocurran fallos eléctricos. Las señales son fácilmente reconocibles.

• Luces que parpadean cuando se enciende o apaga otro equipo. Esta es la señal principal, que puede parecer trivial.
• Luces que son extremadamente brillantes mientras que algunas de las otras se atenuan al mismo tiempo. Estas diferencias proporcionan una pista.
• Bombillas que se funden con mucha más frecuencia de lo que deberían, especialmente de un lado de la casa.
• Algunos dispositivos funcionando de manera inusual: un refrigerador funcionando extrañamente, un microondas reiniciándose, una computadora reiniciándose, un abridor de puerta de garaje funcionando mal.
• Un olor a quemado cerca de los enchufes de pared, o placas frontales de color.
• Recibir una descarga eléctrica de un aparato con una carcasa metálica significa que la electricidad ha encontrado una ruta no intencionada.
• Protectores contra sobretensiones quemados o dañados, especialmente si ocurrió con varios dispositivos simultáneamente.

Cualquier combinación de estos síntomas necesita una reacción inmediata en lugar de observar. Una prueba de voltaje en varios enchufes de pared que están conectados a diferentes circuitos dará una respuesta rápida: una fase de los circuitos muestra un voltaje de 120V mientras que la otra demuestra valores mucho más bajos.

Qué Hacer Cuando Ocurre

Uno debe centrarse en el orden del proceso ya que lo primero que se debe hacer es apagar la electricidad.

• El primer paso sería desconectar el interruptor principal. Apagar la fuente de energía detiene las pérdidas y elimina las posibilidades de incendio mientras aún hay un defecto. Esto es lo más importante aquí.
• Necesita contactar a la compañía de servicios inmediatamente y usar el número de emergencia en lugar del departamento de consultas regular. El problema suele estar en su parte del medidor, por ejemplo, en el transformador, y solo ellos pueden solucionarlo.
• El interruptor principal no puede volver a encenderse hasta que el personal de la compañía de servicios o un especialista autorizado haya revisado la fuente de suministro de energía. Si vuelve a encender la electricidad mientras el problema aún persiste, el problema puede reaparecer incluso peor de lo que era antes.
• Anote todo. Tome fotos de los electrodomésticos dañados, asegúrese de que se conserven y no se desechen, guarde las facturas y algo de información sobre cuándo ocurrió el evento o cuándo se compraron los electrodomésticos.
• Se necesita proporcionar el diagnóstico por escrito. Una declaración que identifique la causa de la falla será crucial para la reclamación y separará los problemas con el proveedor de servicios de la falla de su sistema.
• Cuando la electricidad vuelva a la normalidad, haga que un electricista visite y revise el panel y la caída de servicio ya que puede estar dañada, con la conexión a tierra rota.

Quién Paga por el Daño

La respuesta directa a la pregunta mencionada anteriormente es que depende de la ubicación donde ocurre la falla. Sin embargo, aún se puede afirmar que el sistema es lo suficientemente confiable como para responder de manera similar cada vez.

Si el problema ocurre en el área de la compañía de servicios del medidor (por ejemplo, transformador, caídas de servicio, puntos de conexión en postes), la compañía de servicios será responsable en este caso, y la mayoría de las compañías de servicios tienen un procedimiento de reclamaciones para el equipo que se daña en este sentido. Cuando el daño ocurrió desde el punto donde se encuentra el medidor y en el sistema eléctrico del edificio, esto puede considerarse responsabilidad del propietario de la propiedad, por lo que se debe contactar a un electricista para obtener más ayuda. Es esencial señalar que en caso de que un propietario, administrador de la propiedad o cuerpo corporativo sea responsable del equipo de distribución, la responsabilidad por la falla recae en ellos en lugar de en la compañía de servicios, por lo que se aconseja verificar este asunto antes de recurrir a una compañía de servicios para obtener compensación.

En la práctica, hay tres factores clave que determinan si la reclamación sería exitosa, a saber, el aviso oportuno dependiendo del plazo establecido por la empresa de servicios públicos, la prueba de que la falla se originó por un problema de equipo y la prueba del daño del equipo. Vale la pena considerar que el seguro del propietario puede asegurar la pérdida, o algunos dispositivos de protección contra sobretensiones tienen cobertura de equipo, pero los límites del seguro en este caso no son significativos. El punto principal sigue siendo que se recomienda informar del accidente el mismo día, conservar los dispositivos dañados y aprender más sobre el proceso de reclamaciones de la empresa de servicios públicos en lugar de tener una suposición falsa de que el asunto no tiene valor.

Cómo Proteger Su Hogar

Un propietario puede no ser capaz de detener la corrosión del neutro de la empresa de servicios públicos, pero se puede minimizar.

• Compre un dispositivo de protección contra sobretensiones para toda la casa. Este equipo de seguridad no ayuda en caso de sobrevoltaje o pérdida del neutro, pero elimina fallos momentáneos útiles para prolongar la vida del equipo y ahorrar mucho dinero.
• Piense en agregar protección en el punto de uso en relación con dispositivos electrónicos delicados. Los dispositivos que ayudan con la protección eléctrica a través de desconexión eléctrica cuando el voltaje está fuera del rango aceptable son agradables de usar y son mucho mejores que los dispositivos no activos.
• Piense en comprar un monitor de voltaje o un registrador de calidad de energía. Los problemas con el neutro pueden ser bastante difíciles de detectar, por lo que el registrador dejado durante una semana puede hacer lo que una sola medición no puede.
• Revise el equipo de servicio regularmente. Asegúrese de que las conexiones para el neutro y la puesta a tierra sean revisadas regularmente por un electricista.
• Asegúrese de verificar si hay fallas similares. Una falla de un electrodoméstico puede percibirse como una coincidencia; tres fallas en un corto período de tiempo pueden ser la clave de lo que está sucediendo.
• También recuerde el número de teléfono de la empresa de servicios públicos para cortes de energía y no dude en llamarlos en caso de parpadeos, incluso si aún no ha sucedido nada malo.

Para instalaciones con su propio equipo de distribución, se aplica la misma lógica con más en juego, y las medidas de protección disponibles a nivel del transformador —disposiciones de puesta a tierra, integridad del neutro y monitoreo— están cubiertas en nuestra guía de fundamentos de puesta a tierra de transformadores.

Donde un sitio está especificando nuevo equipo de distribución y quiere características de protección documentadas en lugar de suposiciones, una unidad certificada con datos de prueba publicados es el punto de partida. Nuestro rango de transformadores de distribución muestra el detalle de especificación que un comprador debería esperar ver.

Por Qué Fallan los Transformadores en Primer Lugar

La comprensión de varios tipos de fallas es valiosa porque da distinción entre eventos que provocan fallas y aquellos que simplemente apagan el suministro de energía.

• Sobrecarga y sobrecalentamiento. Un transformador que está sobrecargado se deteriora más rápido, ya que el aislamiento depende de la temperatura; la relación entre la temperatura y la calidad del aislamiento es estricta y clara: el aislamiento durará la mitad de menos a 6-8 grados más que su norma.
• Deterioro del aislamiento. El aislamiento de papel se degrada químicamente en el transcurso de décadas, volviéndose frágil y perdiendo sus cualidades dieléctricas hasta que ocurre la falla.
• Rayos y sobretensiones de tipo conmutación. Los rayos afectan el aislamiento de los devanados del transformador durante muchos años.
• Deterioro del aceite y entrada de humedad. En transformadores llenos de aceite, la humedad y la oxidación reducen las propiedades dieléctricas.
• Juntas corroídas o aflojadas. Las terminaciones del transformador y del neutro se corroen y se desatan con el tiempo. No es el tipo de fallas más interesante porque, al fallar el neutro, no se puede ver nada aparte de fallas menores graduales del equipo hasta que alguien revise el voltaje.
• Daños externos. Vehículos rotos, escombros de tormentas y animales causan muchas fallas.

El factor clave es que las fallas que causan daños son de naturaleza menos evidente. Un transformador que falla catastróficamente causa un corte de energía visible y la llamada a un equipo de reparación, mientras que el neutro fallido solo genera una acumulación lenta de nuevas fallas inexplicadas del equipo.

Preguntas Frecuentes

¿Cuáles son las señales de que un transformador está fallando?

Desde la perspectiva del consumidor, las señales de problemas en el transformador son eléctricas más que mecánicas. Por ejemplo, luces parpadeando o atenuándose cada vez que se utiliza equipo en diferentes circuitos, brillo extraño de las bombillas (a veces una bombilla es demasiado brillante mientras que otras son tenues), lámparas que se queman con frecuencia, mal funcionamiento de dispositivos electrónicos, olor inusual. Desde el punto de vista del proveedor eléctrico, las señales incluyen fuga de aceite, sonido extraño, sobrecalentamiento y aumento del nivel de gas disuelto en el aceite aislante. Es importante destacar que, a veces, los transformadores en mal funcionamiento no dan señales visibles en el exterior, por lo que tan pronto como ocurren problemas relacionados con la electricidad, se deben tomar medidas para identificar el equipo defectuoso en lugar de atribuir todo a la mala suerte.

¿Quién paga cuando una sobretensión arruina tus electrodomésticos?

Es posible determinar la responsabilidad dependiendo de las circunstancias específicas. En general, cuando ocurre una sobretensión debido a un problema en el lado del suministro eléctrico del medidor (por ejemplo, neutro del transformador defectuoso, caída de servicio dañada, regulador defectuoso), el proveedor de electricidad será responsable y puede ofrecerte un procedimiento formal para presentar una queja por los electrodomésticos dañados. Por otro lado, si la falla eléctrica ocurrió después del medidor y estaba vinculada al cableado del edificio, el propietario de la propiedad será responsable de eso. Si el cable de distribución es propiedad del propietario/empresa de gestión de propiedades, esta última será responsable de los daños. Para obtener un reembolso, se debe informar del problema a la compañía eléctrica lo antes posible dentro del plazo que especifique la utilidad.

¿Qué causa que un transformador se queme?

Las principales razones para el mal funcionamiento de un transformador son la sobrecarga prolongada, el envejecimiento del aislamiento a lo largo de las décadas, los picos de luz y conmutación, la humedad y la deterioración del aceite en transformadores llenos de aceite, y el daño causado por la lluvia, coches y animales. De todas estas causas, la sobrecarga y el aislamiento envejecido constituyen la mayoría de los casos. De hecho, el quemado del transformador causa apagones, mientras que la falla de la conexión a tierra del transformador puede resultar en la quema de los aparatos eléctricos.

¿Sabe la compañía eléctrica cuándo un transformador se quema?

Por lo general, las compañías de servicios públicos son conscientes de la situación a veces. Las nuevas plantas generadoras están equipadas con varios sistemas de monitoreo que ayudan a identificar problemas que han ocurrido en las subestaciones y a lo largo de las líneas de alimentación, mientras que los medidores inteligentes les proporcionan información sobre el voltaje en casas particulares. En caso de una falla dramática del transformador, los sistemas de protección se activarán y alertarán a la compañía de servicios públicos. Sin embargo, en caso de problemas lentos en la conexión a tierra o degradación gradual del aislamiento, no se pueden enviar alertas por parte del transformador, por lo que los informes de los clientes son tan importantes.

Referencias

• NFPA — Código Eléctrico Nacional, Requisitos de Puesta a Tierra y Conexión
• Departamento de Energía de EE. UU. — Calidad de la Energía y Fiabilidad del Sistema de Distribución
• EPRI — Modos de Falla del Transformador de Distribución y Evaluación de Condiciones
• IEEE — Normas de Calidad de la Energía y Guías de Carga de Transformadores
• UL Solutions — Dispositivos de Protección contra Sobretensiones (UL 1449)

Conclusión

No es típico pensar en un transformador causando una catástrofe. La abrumadora mayoría de las fallas de transformadores son eventos espectaculares, como en aquellos casos en que los transformadores desarrollan fallas catastróficas, a menudo causando cantidades fantásticas de pérdida de electricidad a través de un transformador; sin embargo, ninguna de esta energía dañará otros dispositivos eléctricos conectados al transformador. Por otro lado, cuando un electrodoméstico falla debido a la pérdida de energía, no crea ruido y a menudo es mucho menos notable de lo que ocurriría típicamente; porque hay una conexión neutra suelta o corroída, los voltajes de referencia pueden continuar fluctuando desde un mínimo de 40 voltios hasta un máximo de 200 voltios. Los siguientes indicadores pueden ser utilizados para indicar que ha ocurrido una falla neutra, incluyendo el brillo de los electrodomésticos de la cocina y la presencia de corriente en ambos circuitos: 120 voltios y las luces “parpadeantes” tanto a 40 voltios como a 200 voltios. Para arreglar un electrodoméstico defectuoso, apague el interruptor principal y comuníquese con el conductor de la utilidad sobre el problema.