Definición: La avería en un equipo o aparato eléctrico se define como una imperfección en el circuito eléctrico debido a la cual la corriente se desvía de la trayectoria prevista. En otras palabras, la avería es la condición anormal del sistema eléctrico que daña el equipo eléctrico y perturba el flujo normal de la corriente eléctrica.

La avería reduce la resistencia del aislamiento entre los conductores de fase y la tierra o cualquier pantalla conectada a tierra que rodee los conductores. También reduce la impedancia (propiedad del circuito de oponerse al flujo de corriente) entre los conductores y la tierra, debido a lo cual la corriente de cortocircuito pesada fluye a través del sistema y daña el equipo del sistema de energía.

La probabilidad de que se produzcan fallos o faltas anormales es mayor en las líneas de transmisión. Aproximadamente la mitad de los fallos que se producen en el sistema eléctrico son fallos en las líneas de transmisión. Porque las líneas de transmisión están ampliamente ramificadas, tienen una mayor longitud, operan bajo condiciones meteorológicas variables y están sometidas a la acción de perturbaciones atmosféricas de carácter eléctrico.

Según las causas de incidencia, las causas de averías se pueden clasificar, como se menciona a continuación;

  • Las averías debidas al aislamiento pueden producirse con una tensión normal debido a la disminución o envejecimiento del aislamiento, y los daños son causados por el suceso imprevisible como el soplo de fuertes vientos, la caída de árboles a través de la línea, la colisión de vehículos con las torres o los postes, el cortocircuito de aves en las líneas, la colisión de aviones con la línea, las roturas de la línea, etc,
  • La avería puede producirse debido a tensiones anormales causadas por sobretensiones de conmutación o rayos que pueden ser directos o inducidos.

La línea y los aparatos de aislamiento también pueden resultar dañados debido a la sobretensión transitoria que se genera en la operación de conmutación. Durante la operación de conmutación, la tensión se eleva a un ritmo rápido y puede alcanzar un valor de pico que se aproxima al triple de la tensión entre fase y neutro. Por lo tanto, se proporciona un nivel de aislamiento más alto para proteger el equipo de los daños.

El fallo puede minimizarse mejorando el diseño del sistema, la calidad del equipo y el mantenimiento. Pero el fallo no puede eliminarse por completo.

Tipos de fallo eléctrico

El fallo más común y peligroso que se produce en un sistema de energía es el cortocircuito o fallo en derivación. Al producirse el fallo de cortocircuito, fluye una corriente pesada o de cortocircuito a través del circuito que daña el aislamiento de los conductores de fase portadores de corriente correspondientes a tierra o en el aislamiento entre fases. A continuación se explican los diferentes tipos de fallo eléctrico:

  1. Fallo monofásico a tierra – También se denomina fallo de línea a tierra. Se produce principalmente debido a la ruptura del aislamiento entre una de las fases y la tierra. Las faltas monofásicas a tierra son las más frecuentes en la red eléctrica. Su probabilidad de aparición en el sistema eléctrico es del 70%.
  2. Falla de fase a fase – Este tipo de falla rara vez ocurre en el sistema eléctrico. También se denomina fallo de línea a línea. Se produce cuando dos conductores se cortocircuitan. Su probabilidad de aparición es de apenas un 15% en el sistema eléctrico.
  3. Fallo de dos fases a tierra – En este tipo de fallo se produce la rotura del aislamiento entre dos fases y tierra. Es el tipo de fallo más grave, pero rara vez se produce en el sistema eléctrico. También se denomina fallo de línea a línea a tierra (L-L-G). Su probabilidad de ocurrencia es apenas del 10 %.
  4. Falla de fase a fase y tercera fase a tierra – Es la combinación de falla de fase a fase y fase a tierra. Estos tipos de fallo se producen debido a la ruptura del aislamiento entre dos fases y la ruptura simultánea del aislamiento entre la tercera fase y la tierra. La probabilidad de que se produzca este tipo de fallo es de apenas un 2 % a un 3 %.
  5. Fallo de las tres fases a tierra – Es el tipo de fallo más grave y se produce muy raramente en el sistema eléctrico. Se produce debido a la ruptura del aislamiento entre todas las fases, así como a la tierra. Su aparición es del 2% al 3% en el sistema eléctrico.
  6. Cortocircuito de las tres fases – Este tipo de fallo se produce principalmente debido a una ruptura del aislamiento entre las tres fases. Su aparición es rara vez del 2% al 3% en el sistema de potencia.

Los cuatro primeros fallos son de naturaleza asimétrica y dan lugar a una corriente asimétrica, es decir, a corrientes diferentes en las tres fases. Las dos últimas faltas son de naturaleza simétrica y dan lugar a una corriente simétrica, es decir, a una corriente de falta igual en las tres fases con un desplazamiento de 120º.

Efecto perjudicial de las faltas en el sistema eléctrico

Al producirse la falta, fluye una fuerte corriente de cortocircuito en el circuito. Esta corriente tiene los siguientes inconvenientes. Sus consecuencias se explican a continuación en detalle.

  1. La fuerte corriente debida a la avería provoca un calentamiento excesivo que puede dar lugar a un incendio o a una explosión.
  2. A veces la corriente de cortocircuito adopta la forma de un arco que puede causar daños considerables al elemento del sistema de energía.
  3. La estabilidad del sistema de energía puede verse afectada negativamente, e incluso puede producirse el apagado completo del sistema de energía.
  4. Pueden producirse daños en otros aparatos del sistema debido al sobrecalentamiento y a las fuerzas mecánicas anormales que se establecen.

Un gran número de fallos asimétricos es de naturaleza temporal y puede desaparecer en unos pocos ciclos, como sería la causa de que una ramita (tallo) caiga sobre una línea y se queme o simplemente caiga. Las averías trifásicas simétricas, generalmente se producen por el descuido del personal de explotación.