Causas del sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos

Los tableros eléctricos son un factor muy importante para las operaciones industriales, porque ellos administran el flujo de energía y albergan componentes vitales para los sistemas críticos. Además, aseguran la continuidad de los procesos que dependen de su funcionamiento. 

Para protegerlos de las características perjudiciales del ambiente, estos tableros eléctricos suelen alojarse en gabinetes especializados. Sin embargo, al estar ubicados en un entorno cerrado, los componentes electrónicos generan y acumulan más calor, que debe disiparse para evitar el sobrecalentamiento.

Sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos industriales

El sobrecalentamiento es un fenómeno que consiste en el aumento de temperatura en un circuito eléctrico, o en una sección específica de este. Además del daño potencial a los componentes del circuito, esto puede causar pérdida de garantías, accidentes o lesiones al personal. 

Si ocurre un sobrecalentamiento en los gabinetes que resguardan equipos y sistemas eléctricos, las consecuencias directas suelen ser reemplazos prematuros, costos imprevistos de mantenimiento y paros inesperados.

Por esta razón, una de las prioridades de toda empresa debe ser proteger y climatizar adecuadamente sus equipos. 

Causas del sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos

Los daños causados por el calor excesivo son, por lo general, irreversibles. Por ello, es importante comprender por qué se sobrecalientan los tableros eléctricos, para así evitar las causas principales y riesgos comunes.

Aumento de la resistencia eléctrica por malos contactos

Se trata de un calentamiento por efecto joule como consecuencia de un aumento de resistividad. Puede ocurrir bien sea por deficiencia en las conexiones o por pérdida de sección en los conductores.

La falla en los contactos puede ser causada por tornillos apretados de forma deficiente, corrosión o pérdida de sección. Como consecuencia, aumenta la resistencia y se genera un incremento de la temperatura en un punto o zona específica. 

Sobrecarga en conductores y componentes eléctricos

Ocurre cuando la intensidad que soportan los conductores y componentes eléctricos se ubica por encima de los valores nominales para los que fueron fabricados, por lo que en esas condiciones, la temperatura de las superficies se torna excesiva.

Cuando la temperatura es demasiado alta se produce una sobrecarga. Este mismo efecto se puede producir por envejecimiento de la parte electrónica, por disparo de los relés térmicos o por aumento de la temperatura en las paredes externas. 

Exceso de polvo y suciedad

La acumulación de polvo y otras partículas en el interior del gabinete también reduce la capacidad de disipación del calor. Además, estos pueden actuar como agentes abrasivos, deteriorando el aislamiento de los conductores y aumentando el riesgo de cortocircuitos y fallas de corriente.

Por esta razón, los gabinetes eléctricos que se emplean con fines industriales deben cumplir con el grado de protección IP (Ingress Protection) adecuado contra el ingreso de materiales sólidos, partículas y polvo según el ambiente o aplicación.

Ventilación deficiente

Además de las causas anteriores, el sobrecalentamiento en equipos eléctricos puede deberse a una ventilación deficiente. Cuando la carga térmica generada por los componentes electrónicos y eléctricos del tablero es mayor que la capacidad pasiva de disipar calor del gabinete, puede producirse un excesivo aumento de la temperatura.

En este caso, el sobrecalentamiento puede prevenirse si la empresa elige un gabinete con diseño estándar o personalizado que permita integrar soluciones de control térmico para que todos sus componentes funcionen en condiciones de temperatura óptimas. 

Vida útil de los componentes

El desgaste natural por el uso y el paso del tiempo también puede causar sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos.

Algunos de estos componentes tienen una vida útil limitada por lo que su eficiencia disminuye, aumentando la probabilidad de fallas y generación de calor.

Por esta razón, se recomienda realizar inspecciones periódicas del estado de los componentes y no extender su vida útil más allá de lo recomendado por el fabricante.

Manejo de cables

El manejo de cables también puede incidir de forma negativa en la temperatura de los gabinetes eléctricos si no tienen una estructura adecuada. Ya que pueden desviar la corriente de aire frío y producir una absorción importante de calor. 

Para que los gabinetes eléctricos cuenten con un flujo de aire es necesario que tengan el espacio adecuado y que los cables estén organizados sobre soportes independientes.

Esto servirá para ubicarlos de forma adecuada, de manera que no impidan el paso del aire. También deben tener la longitud y diámetros correctos para su aplicación.

¿Cómo prevenir el sobrecalentamiento en gabinetes?

Ya que el sobrecalentamiento representa un riesgo para la seguridad y rentabilidad de la empresa, se recomienda tener en cuenta las siguientes prácticas para mantener una temperatura adecuada dentro de los gabinetes:

Selección del gabinete

Para evitar el exceso de calor, es fundamental elegir un gabinete con las dimensiones adecuadas. Ya que debe ser lo suficientemente grande para que los componentes tengan el espacio necesario para la disipación térmica. Además, deben contar con aperturas de ventilación en la parte superior e inferior para permitir la circulación del aire. 

El material del gabinete también es importante, por ejemplo, los gabinetes metálicos disipan mejor el calor que los de plástico. Adicionalmente, se debe seleccionar un grado de protección IP adecuado para el tipo de entorno donde se instalará.

Detección de puntos críticos de calor

Los puntos críticos de calor en un tablero eléctrico son áreas con temperaturas anormalmente elevadas. Su presencia indica fallas potenciales que, de no ser resueltas a tiempo, pueden escalar a problemas graves para los equipos e incluso el personal.

Cuando se observa un aumento en el consumo de energía o se perciben sonidos y olores extraños dentro del gabinete, es importante realizar una inspección general o auditoría térmica para identificar las causas y encontrar la solución ideal al problema.

Climatización eficiente

La gestión térmica de los componentes eléctricos puede llevarse a cabo de diversas formas. Por eso, es importante conocer las distintas estrategias de climatización recomendadas para equipos y ambientes industriales.

En este sentido, algunas de las soluciones de climatización más usadas para evitar el sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos son:

• Ventiladores con filtro
• Sistemas de aire acondicionado
• Enfriadores termoeléctricos
• Intercambiadores de calor

Además, los resultados de la auditoría térmica permitirán identificar cuál de las soluciones o configuraciones de climatización son las adecuadas para la gestión de calor y humedad dentro de tus gabinetes eléctricos.

Mantenimiento

Es fundamental que los gabinetes ofrezcan flexibilidad y la facilidad de acceso a los equipos para su mantenimiento. Ya que la limpieza regular del polvo y la suciedad que obstruye el flujo de aire es un factor clave para el control térmico.

Adicionalmente, se recomienda contar con soluciones que permitan monitorear la temperatura y realizar revisiones periódicas para detectar signos de desgaste o daño.

Soluciones nVent para evitar el sobrecalentamiento en gabinetes eléctricos

Por medio de un amplio portafolio de productos y asesorías personalizadas, en nVent te ayudamos a crear las condiciones óptimas para un funcionamiento fiable de tus equipos eléctricos y electrónicos.

Conoce nuestras soluciones:

• Auditoría térmica gratis
• Herramienta de selección de productos de climatización
• Soluciones de climatización para gabinetes con certificación UL

Garantiza la máxima productividad y tiempo de actividad en tu planta con soluciones líderes en la industria