Protección eléctrica para instalaciones en zonas costeras

La protección eléctrica en zonas costeras es crítica debido a desafíos ambientales como la alta humedad, el aire salino y las tormentas. Estos factores aceleran la corrosión, causan fallas prematuras y aumentan el riesgo de cortocircuitos e incendios. La instalación de sistemas eléctricos de protección, como los gabinetes NEMA 4X y los dispositivos contra sobretensiones, es vital para mitigar estos riesgos y garantizar la continuidad operativa, la seguridad y la rentabilidad de las industrias.  

Las instalaciones eléctricas en zonas costeras enfrentan condiciones ambientales particularmente agresivas que pueden acortar la vida útil de los equipos, aumentar los riesgos operativos y elevar los costos de mantenimiento.

Entre los factores más comunes que afectan esta infraestructura, se encuentran la exposición al aire salino, la humedad alta, la lluvia intensa, las tormentas tropicales, la corrosión atmosférica y agentes químicos disueltos. Ante estos retos constantes, se necesita una estrategia robusta de protección eléctrica que vaya más allá de las prácticas estándar para garantizar la continuidad operativa, la seguridad y la rentabilidad en ambientes corporativos o industriales.

¿Por qué es crítica la protección eléctrica en zonas costeras? 

 En zonas costeras el suministro eléctrico es un componente vital para la continuidad operativa y la seguridad, tanto de equipos tecnológicos, como de personas. Sin embargo, en estos ambientes, su fiabilidad está constantemente en riesgo por factores ambientales adversos y meteorológicos extremos. Por ello, tener planes estratégicos de protección eléctrica pueden prevenir desastres o fallas críticas como, por ejemplo:

• Incendios: debido a la corrosión o el daño en los componentes eléctricos que pueden generar cortocircuitos y sobrecalentamiento.
• Electrocución: porque en caso de inundaciones, los sistemas eléctricos expuestos o dañados pueden energizar grandes áreas, creando condiciones peligrosas para la vida de quienes se encuentren en el lugar.
• Humedad y salinidad en equipos eléctricos:  la alta humedad y el aire salino en zonas costeras depositan cloruros sobre las superficies metálicas expuestas. Este ambiente promueve la corrosión, la formación de películas conductoras y la aparición de puntos de fuga, lo cual puede provocar pérdidas dieléctricas, aumento de corrientes de fuga y fallas en el aislamiento.
• Incremento de corrosión y fallas prematuras: la combinación de la sal y la humedad acelera la corrosión eléctrica en piezas metálicas, conexiones, terminales, tornillería y carcasas. Esto deteriora los contactos y puede producir fallas intermitentes o permanentes.
• Tormentas eléctricas y variaciones de energía: las costas mexicanas son propensas a tormentas con descargas atmosféricas, lluvias intensas y vientos fuertes. Estos fenómenos generan sobretensiones transitorias, picos de voltaje y fluctuaciones de tensión o frecuencia que pueden dañar equipos sensibles como transformadores, UPS y tableros de distribución.

 Conozca más sobre otros tipos de protección eléctrica 

 Principales riesgos eléctricos en ambientes costeros 

México, con sus extensas costas en el Pacífico, el Golfo de México y el Mar Caribe, abraza una gran cantidad de sistemas de electricidad industriales que están expuestos a condiciones ambientales agresivas. Ante esto, los riesgos más apremiantes que se presentan son:

• Sobretensiones por descargas atmosféricas: un rayo que impacta cerca de una instalación puede generar una sobretensión que se propaga a través de la red eléctrica, dañando equipos de alto valor como transformadores, variadores de frecuencia y sistemas de control.

• Cortocircuitos por humedad y salinidad: la acumulación de sal y la humedad en los aislamientos y terminales pueden crear rutas conductivas no deseadas, generando cortocircuitos. Esto es crítico en tableros de control y distribución.

• Daños en tableros, transformadores y UPS: un transformador con bobinados corroídos o un UPS con componentes electrónicos afectados por la salinidad, pueden sufrir fallas catastróficas, resultando en la interrupción total del suministro.

• Fallas de puesta a tierra y conductor neutro: la corrosión puede afectar elementos de tierra, conexiones, tornillería, uniones; un mal sistema de puesta a tierra incrementa riesgos de choque eléctrico, sobretensión y daño de equipos.

• Impacto económico por paros no programados: en la industria, un paro no programado (por fallas eléctricas) se traduce en pérdidas de ingresos, incumplimiento de plazos y deterioro de la cadena de suministro.

Soluciones de protección eléctrica para zonas costeras  

Para mitigar estos riesgos, existen diferentes clases de protección eléctrica que contemplan diseño adecuado y selección de materiales. Algunas de ellas son:

1. Materiales resistentes a la corrosión como aceros inoxidables, aluminio tratado o aleaciones resistentes. Recubrimientos como galvanizado, zinc, o pinturas epóxicas.
2. Dispositivos de protección contra sobretensiones (DPS) como pararrayos o supresores de sobretensión. Instalar DPS en puntos estratégicos de la red eléctrica, incluyendo el punto de entrada y los tableros de distribución, es crucial para desviar la energía de las sobretensiones a tierra y proteger los equipos.
3. Gabinetes adecuados para ambientes exteriores/húmedos como los de clasificación NEMA 4X. A diferencia de un NEMA 4, que protege contra la entrada de agua y polvo, el 4X añade una resistencia superior a la corrosión. Estos gabinetes están fabricados con materiales como acero inoxidable o fibra de vidrio y cuentan con sellos herméticos. Por ejemplo, el AVR IND 1300 NEMA 4X de Industronic es un ejemplo de cómo la industria mexicana integra estas especificaciones para brindar protección a equipos sensibles.

Buenas prácticas en instalaciones eléctricas costeras 

La protección eléctrica no es solo una cuestión de equipos, sino también de procesos y mantenimiento. Por eso, algunas buenas prácticas son:

• Diseño anticipado: considerar el grado de agresividad atmosférica y clasificación de ambientes para dimensionar requerimientos de protección.
• Usar tecnologías y componentes certificados: optar por gabinetes o cajas con certificaciones que avalen su uso exterior/húmedo, cumplimiento con NOM-001-SEDE 2012 y normas internacionales si aplican. La instalación de sistemas eléctricos de protección como los interruptores diferenciales es vital para detectar fugas de corriente y prevenir riesgos de electrocución.
• Instalar dispositivos de seguridad: la integración de interruptores diferenciales y protecciones contra sobretensiones es fundamental para proteger tanto los equipos como al personal.
• Mantenimiento preventivo riguroso: realizar inspecciones periódicas, limpieza, repintado, revisión de conexiones, ajuste de tornillería susceptible a aflojarse por corrosión, hará la diferencia en la protección de instalaciones eléctricas para zonas costeras.
• Capacitación del personal: asegurar que personal técnico conozca los riesgos específicos costeros, uso correcto de materiales especiales, técnicas de protección y mantenimiento preventivo.

Preguntas frecuentes sobre protección eléctrica en zonas costeras 

 ¿Qué equipos son más vulnerables en ambientes costeros? 

 Los equipos que contienen componentes electrónicos sensibles, como los variadores de frecuencia, los PLC, los UPS, los sistemas de control y los servidores, son extremadamente vulnerables en ambientes costeros. También lo son los transformadores, motores y tableros de distribución debido a sus grandes superficies metálicas y a la complejidad de sus conexiones.

¿Cómo prevenir la corrosión en tableros eléctricos? 

La mejor manera para prevenir la corrosión en tableros o instalaciones eléctricas es utilizar gabinetes con clasificación NEMA 4X. Además, se deben sellar todas las entradas de cables y asegurarse de que no haya aberturas para la entrada de aire salino o humedad. Además, aplicar recubrimientos protectores internos y mantener un ambiente interior de tablero lo más seco posible.