El sobrecalentamiento es el responsable de más de la mitad de los fallos que se producen en componentes eléctricos y electrónicos, por delante de las vibraciones y la humedad. Así lo pone de manifiesto Rittal, compañía que, con motivo de su 60 aniversario, acaba de estrenar un blog dirigido a los profesionales del sector eléctrico.
La temperatura es, todavía hoy, uno de esos factores que muchas veces pasa desapercibido a la hora de montar cuadros eléctricos. Sin embargo, este descuido puede ser fatal para la instalación y los equipos, ya que está demostrado que el factor térmico es la principal causa de fallo en los componentes eléctricos y electrónicos.
Así lo pone de manifiesto Rittal a través de un artículo que ya forma parte del blog que el fabricante acaba de estrenar con motivo de su 60 aniversario. Se trata de un portal dirigido a clientes y profesionales del sector eléctrico mediante el que Rittal pretende abordar los retos y dificultades a los que se enfrentan los profesionales en su día a día, pero en el que también habrá espacio para las nuevas tendencias, consejos, novedades de producto, entrevistas y un largo etcétera.
La regla de los 10 grados
Volviendo al tema del sobrecalentamiento, muchas veces, este se produce por la necesidad del usuario final de contar con una elevada potencia en un espacio muy ajustado, sin olvidar las pérdidas. Precisamente, esta concentración de pérdidas obliga a las cargas más allá del límite de su temperatura de diseño.
Esto podría provocar una degradación de los aislamientos, los conductores, semiconductores, dispositivos electrónicos, condensadores, etcétera, reduciendo de forma significativa la vida útil de estos elementos. Y es que, según datos de Rittal, el 55 % de los fallos en equipos eléctricos y electrónicos se producen por causas térmicas, por delante de las vibraciones (20 %), la humedad (19 %) y el polvo (6 %).
Cusas más habituales de los fallos en los componentes eléctricos y electrónicos.
En estos casos, la regla empírica general que se aplica es que “cada aumento de 10 grados centígrados que se produzca en la temperatura del componente, acortará su vida útil a la mitad“.
Esta “regla de los 10 grados” no es un ‘as’ que Rittal se acaba de sacar ‘de la manga’. Proviene de la aplicación de la ‘ecuación de Arrhenius‘, desarrollada por el premio Nobel de química sueco Svante Arrhenius. Esta fórmula relaciona la velocidad o factor de aceleración de una reacción química debido a los cambios de temperatura y una energía de activación.
Al aplicar la ecuación de Arrhenius a los componentes o dispositivos, se supone que la velocidad de reacción química corresponde al daño del dispositivo a lo largo del tiempo. Por lo tanto, la ecuación se puede utilizar para comparar el daño acumulado a lo largo del tiempo con diferentes temperaturas de funcionamiento.
Evolución de la vida útil de los aparatos con y sin ventilación. Fuente: Rittal.
Cómo calcular la temperatura de operación
En este contexto, y junto a las propiedades dieléctricas y de seguridad ante choques eléctricos, el aumento de temperatura es uno de los aspectos fundamentales en torno al que se centra la norma de cuadros eléctricos de baja tensión IEC 61439.
En general, el fabricante del conjunto debe, mediante la aplicación de los factores de reducción o descalcificación necesarios, asegurar que la temperatura no exceda de las condiciones normales de operación.
Según la corriente del conjunto, la verificación del calentamiento en el interior del cuadro eléctrico debe realizarse mediante ensayo, deducción respecto a diseño ensayado y/o cálculo. Además, para conjuntos con corriente asignada de hasta 1600 amperios, se puede aplicar el método de cálculo de acuerdo a la norma IEC TS 60890:2014.
Estos cálculos pueden realizarse, también, con el software gratuito de Rittal , denominado ‘Programa de cálculo para la climatización de armarios de distribución’, disponible también online. Como resultado, este sistema emitirá un informe según la norma y con el cálculo del equipo de climatización más adecuado para el cuadro eléctrico.
