Los transformadores de distribución son equipos esenciales para mantener el suministro eléctrico hacia usuarios residenciales, comerciales e industriales. Su función dentro del sistema eléctrico es tan importante que, en muchas redes, se consideran uno de los elementos más protegidos de la infraestructura.
Sin embargo, a pesar de contar con dispositivos de protección, los transformadores pueden verse expuestos a fenómenos eléctricos transitorios capaces de afectar su aislamiento, reducir su vida útil o provocar fallas. Uno de los fenómenos más relevantes son las descargas atmosféricas.
¿Qué ocurre durante una descarga atmosférica?
Una descarga atmosférica puede inducir sobretensiones muy elevadas en las líneas eléctricas. Estas sobretensiones viajan por el sistema y pueden llegar hasta equipos de distribución, como transformadores, aisladores, cortacircuitos fusibles y demás componentes conectados a la red.
El problema principal es que el tiempo de duración del fenómeno puede ser muy corto, pero su magnitud puede ser considerablemente alta. Esto significa que el sistema debe responder con dispositivos diseñados para actuar rápidamente ante sobretensiones transitorias.
El impacto en transformadores de distribución
El transformador de distribución tiene un nivel de aislamiento diseñado para soportar ciertos esfuerzos eléctricos. Este nivel se conoce como BIL, por sus siglas en inglés, Basic Insulation Level, o nivel básico de aislamiento al impulso.
Cuando una sobretensión supera ese nivel de aislamiento, el equipo puede sufrir esfuerzos internos que degradan sus materiales aislantes. Aunque una sola descarga puede no provocar una falla inmediata, la repetición de eventos puede debilitar progresivamente el aislamiento.
Con el tiempo, esta degradación puede traducirse en:
- Fallas internas.
- Reducción de vida útil.
- Daños en bobinas.
- Perforación de aislamiento.
- Interrupciones del suministro.
- Mayor necesidad de mantenimiento correctivo.
Por qué las líneas de distribución son vulnerables
Las redes de distribución suelen estar expuestas a condiciones ambientales variables. En zonas con alta incidencia de tormentas eléctricas, contaminación, humedad o vegetación cercana, las probabilidades de eventos transitorios aumentan.
Las empresas suministradoras enfrentan el reto de mantener en operación continua sus líneas de transmisión y distribución. Para lograrlo, es necesario coordinar adecuadamente las protecciones y seleccionar dispositivos que limiten los efectos de las sobretensiones.
La importancia de proteger antes de que ocurra la falla
En sistemas eléctricos, la protección debe actuar antes de que la sobretensión alcance valores capaces de dañar el aislamiento de los equipos. Por eso, el estudio de la ubicación y coordinación de los dispositivos de protección es fundamental.
Un transformador puede estar conectado correctamente y aun así estar expuesto si el apartarrayos, la puesta a tierra o el cortacircuitos fusible no están coordinados de manera adecuada.
Conclusión
Las descargas atmosféricas son fenómenos de corta duración, pero de alto impacto. En sistemas de distribución, pueden generar sobretensiones capaces de degradar el aislamiento de los transformadores y comprometer la confiabilidad del suministro.
Comprender este fenómeno permite reforzar la importancia de una protección adecuada, una correcta puesta a tierra y una coordinación técnica entre apartarrayos, fusibles y transformadores.
