En cualquier instalación eléctrica, además de fallos como los cortocircuitos o las sobrecargas, existen fenómenos de sobretensión que pueden comprometer la seguridad de equipos y personas. La sobretensión se refiere a un aumento anormal de la tensión eléctrica por encima de los niveles nominales de la red. Este incremento, si bien puede durar desde microsegundos hasta períodos prolongados, es capaz de causar daños graves en instalaciones y materiales eléctricos si no se controla adecuadamente.
A continuación, explicamos en detalle qué es una sobretensión, sus tipos, causas frecuentes, las consecuencias que provoca y cómo prevenirla eficazmente, haciendo énfasis en la importancia de la seguridad eléctrica según normativas vigentes como el REBT.
¿Qué es una sobretensión?
Una sobretensión es un aumento de la tensión eléctrica de la red por encima del valor nominal establecido. En los sistemas domésticos de baja tensión (230 V monofásicos en España), se considera sobretensión cualquier subida significativa más allá del margen de tolerancia (aproximadamente un 10% por encima de 230 V). En otras palabras, ocurre cuando la tensión supera de forma anormal los niveles para los que los equipos están diseñados. Las sobretensiones pueden ser transitorias (de muy corta duración, comúnmente llamadas picos o impulsos de tensión) o permanentes (más prolongadas o prácticamente continuas). Cada tipo tiene origen y características distintas, pero ambos representan un riesgo para la integridad de una instalación eléctrica y sus aparatos conectados.
Sobretensiones transitorias (picos de tensión breves)
Las sobretensiones transitorias son aumentos súbitos de tensión de duración muy breve, típicamente del orden de microsegundos a milisegundos. A pesar de su fugacidad, pueden alcanzar amplitudes extremadamente altas (cientos o miles de voltios por encima de lo normal). Su origen más destructivo suele ser las descargas atmosféricas, es decir, los rayos que caen cerca de las líneas eléctricas o en el propio tendido eléctrico. Un rayo induce un impulso electromagnético que se propaga por la red y puede llegar a nuestros enchufes en forma de pico de tensión.
Otras causas de sobretensiones transitorias son las maniobras de conmutación en la red eléctrica: por ejemplo, desconexiones o reconexiones bruscas de cargas muy inductivas (motores, transformadores) o capacitivas, así como maniobras en centros de transformación o subestaciones. Incluso un cortocircuito o una falla repentina en un circuito cercano puede generar un impulso transitorio que se transmite a través del sistema eléctrico.
Debido a su naturaleza instantánea, una sobretensión transitoria puede dañar componentes electrónicos sensibles en un abrir y cerrar de ojos. Los semiconductores, circuitos impresos y aislantes internos de los equipos pueden sufrir perforaciones o degradación por la tensión excesiva. Aunque el pico dure microsegundos, la energía liberada en ese instante puede ser suficiente para quemar un circuito integrado, estropear fuentes de alimentación o bloquear el funcionamiento de sistemas de control. Además, las sobretensiones repetitivas (aunque no sean de magnitud tan alta) van fatigando la aislación y reduciendo la vida útil de los aparatos. Por ello, es fundamental proteger los dispositivos conectados, especialmente aquellos sensibles como ordenadores, equipos audiovisuales o sistemas de comunicación, frente a este tipo de sobretensiones.
Sobretensiones permanentes (sobrevoltajes de larga duración)
Las sobretensiones permanentes (también denominadas temporales a frecuencia industrial) son elevaciones de tensión que se mantienen durante varios ciclos de la corriente alterna o incluso de forma continua hasta que se elimina la causa. En contraste con los picos transitorios, aquí el voltaje se eleva de manera sostenida a un nivel anormal (por ejemplo, del orden de un 20–50% por encima del nominal) y persiste así durante segundos, minutos o más, hasta que algún dispositivo de protección actúe o se corrija el defecto. La causa más común de una sobretensión permanente es un fallo en el conductor neutro de la instalación o de la red de distribución.
Cuando el neutro se rompe o desconecta en un sistema trifásico con cargas desequilibradas (típico en redes de baja tensión), las fases dejan de tener una referencia común equilibrada. Esto provoca que algunas líneas monofásicas queden sometidas a la tensión fase-fase (en vez de fase-neutro), duplicando aproximadamente el voltaje que reciben los equipos domésticos (pasando de ~230 V a ~400 V). Este sobrevoltaje prolongado somete a los aparatos a un estrés eléctrico enorme para el cual no fueron diseñados.
Otras situaciones que pueden generar sobretensiones permanentes incluyen reguladores averiados en centros de transformación (que podrían enviar una tensión incorrecta durante un tiempo) o conexiones erróneas (por ejemplo, alimentar por equivocación un circuito de 230 V con una línea de mayor voltaje). Sea cual sea la fuente, el efecto es que todos los equipos conectados reciben una tensión anormalmente alta de manera sostenida.
Esto suele provocar un sobrecalentamiento en transformadores, motores y fuentes de alimentación de los dispositivos, haciendo que aumente la corriente consumida y la disipación de calor. Si la sobretensión no se corta a tiempo, pueden quemarse bobinados, estallar condensadores electrolíticos, y en general, provocarse fallos catastróficos en los aparatos. Incluso es posible que se produzcan incendios debido al calor generado en conductores o equipos sobrepasados por la tensión.
| Aspecto | Sobretensión transitoria | Sobretensión permanente |
|---|---|---|
| Duración típica | Microsegundos – milisegundos (impulso breve) | Segundos, minutos o hasta que se corrija la avería |
| Magnitud del voltaje | Picos muy altos (kV posibles) | Elevación moderada pero sostenida (10 %-100 % sobre nominal) |
| Causas frecuentes | Descargas atmosféricas (rayos), maniobras de conmutación, arranque/parada de cargas inductivas | Rotura del neutro, errores de conexión, regulador averiado, fallos prolongados en la red |
| Efectos principales | Daño instantáneo a electrónica sensible, degradación acumulativa, reinicios de equipos | Sobrecalentamiento de aparatos, destrucción de electrodomésticos, riesgo elevado de incendio |
| Protección adecuada | SPD (protectores transitorios) Tipo 1, Tipo 2 y regletas Tipo 3 | Protectores contra sobretensión permanente (POP) que desconectan la instalación |
| Ubicación del protector | Cuadro principal, sub-cuadros y bases múltiples especiales (p. ej., Serie ION) | Cuadro general antes de los interruptores diferenciales |
| Normativa clave (REBT) | ITC-BT-23: instalación obligatoria de SPD según riesgo | Art. 16.3 y guías REBT: obligación de proteger frente a sobre- y subtensiones |
| Riesgo residual si no se protege | Fallo súbito de placas electrónicas y pérdida de datos | Destrucción masiva de electrodomésticos y posible incendio |
Causas frecuentes de las sobretensiones
Resumiendo lo anterior, las sobretensiones en baja tensión suelen originarse por tres causas principales, relacionadas con factores atmosféricos o operativos de la red eléctrica:
- Rayos y fenómenos atmosféricos: La caída de un rayo cerca de las líneas eléctricas, en antenas o en pararrayos conectados a la red induce una onda de sobretensión transitoria que viaja por la instalación. Es una de las causas más peligrosas, ya que los picos por descarga atmosférica alcanzan valores muy elevados en muy poco tiempo.
- Maniobras de red y conmutaciones: Operaciones de conexión o desconexión brusca en el sistema eléctrico (por ejemplo, arranque o paro de motores potentes, conmutación de capacitores de corrección del factor de potencia, cambios en la topología de la red de distribución) generan sobretensiones transitorias por efectos transitorios electromagnéticos. Asimismo, fallos como cortocircuitos o aperturas repentinas de circuitos bajo carga producen picos de tensión que se propagan.
- Rotura o mala conexión del neutro: Es la causa típica de las sobretensiones permanentes. Una pérdida del neutro en sistemas polifásicos provoca un desequilibrio de tensiones, elevando la tensión de fase en unos circuitos muy por encima de lo normal. También defectos en transformadores o errores de conexionado pueden causar un aumento sostenido de tensión hasta que se corrija el problema.
Consecuencias de las sobretensiones
Las consecuencias de una sobretensión no controlada pueden ser muy graves tanto para los equipos eléctricos como para la propia instalación e incluso las personas que dependen de ella. Entre los principales efectos dañinos de las sobretensiones (ya sean transitorias o permanentes) se encuentran:
- Daño instantáneo a aparatos eléctricos y electrónicos: Un pico de tensión puede destruir instantáneamente componentes sensibles. Por ejemplo, circuitos integrados, fuentes de alimentación, cargadores, motores eléctricos o electrodomésticos pueden quedar inutilizados tras una sobretensión intensa.
- Reducción de vida útil y averías latentes: Incluso cuando una sobretensión no quema un equipo al instante, puede degradar sus componentes internos. Aislantes sometidos a esfuerzos eléctricos repetitivos se debilitan, componentes electrónicos sufren estrés y envejecen prematuramente, lo que deriva en fallas anticipadas semanas o meses después.
- Incendios y daños materiales: Tanto las sobretensiones transitorias fuertes como las permanentes pueden causar incendios. Un pico violento puede inducir chispas o quemar aislamientos, mientras que un sobrevoltaje permanente genera sobrecalentamiento en cables y aparatos. Esto aumenta el riesgo de fuego en cuadros eléctricos, electrodomésticos o regletas, comprometiendo la seguridad de las personas y bienes.
- Interrupciones del suministro y apagones: Si se produce una sobretensión severa, es posible que actúen protecciones (fusibles, diferenciales, protectores de sobretensión) desconectando la instalación para evitar males mayores. Esto resulta en cortes de luz o reinicios inesperados de equipos. En entornos industriales, estas paradas pueden suponer importantes pérdidas de producción o daños en procesos sensibles.
- Pérdida de datos o fallos en sistemas informáticos: En la era de la digitalización, una sobretensión puede afectar a servidores, ordenadores y sistemas de almacenamiento, provocando la pérdida de información no guardada o incluso la corrupción de datos. Los sistemas informáticos y de comunicación suelen ser muy sensibles a las variaciones bruscas de tensión, por lo que un pico puede dejar inoperativas redes, routers, alarmas y otros equipos críticos.
En resumen, una sobretensión puede provocar desde la molestia de tener que reemplazar un electrodoméstico dañado hasta situaciones catastróficas como incendios en instalaciones eléctricas. Por ello, comprender sus causas y efectos nos lleva al paso más importante: la prevención.
¿Cómo prevenir las sobretensiones y proteger la instalación?
Prevenir los efectos destructivos de las sobretensiones pasa por dos estrategias fundamentales: por un lado, diseñar la instalación con dispositivos de protección adecuados, y por otro, adoptar buenas prácticas de uso y mantenimiento. A continuación, se describen las medidas más efectivas para proteger una instalación eléctrica frente a picos de tensión transitorios y sobrevoltajes permanentes:
- Instalación de protectores contra sobretensiones transitorias: Son dispositivos denominados comúnmente SPD (Surge Protective Devices) o PCS (Protectores contra Sobretensiones) que se conectan en paralelo a la red y desvían las puntas de tensión hacia tierra. Existen diferentes tipos según su capacidad: los SPD Tipo 1 (también llamados descargadores de corrientes de rayo) se instalan normalmente en la entrada principal de la instalación cuando existe alto riesgo de descargas atmosféricas (por ejemplo, si hay pararrayos en el edificio o acometidas aéreas expuestas a tormentas). Los SPD Tipo 2 se colocan en los cuadros eléctricos principales de las viviendas y locales, y actúan frente a sobretensiones transitorias de origen tanto externo como de maniobras internas; son prácticamente obligatorios en cualquier instalación nueva o reformada según la normativa vigente. Finalmente, los SPD Tipo 3 (protectores enchufables o en regletas) se sitúan cerca de los equipos sensibles, complementando la protección para absorber los picos residuales que pudieran llegar tras la acción de los tipos anteriores. Esta coordinación en cascada (Tipo 1, 2 y 3) garantiza un nivel de protección óptimo, reduciendo la energía de la sobretensión gradualmente y protegiendo incluso los aparatos más delicados.
- Uso de protectores contra sobretensiones permanentes: Para lidiar con sobrevoltajes de larga duración, se emplean dispositivos que desconectan la alimentación de la instalación en caso de sobretensión sostenida. Estos protectores monitorean la tensión de la red y actúan sobre un interruptor de corte (por ejemplo, un relé o un disparador que abre el circuito) cuando detectan que la tensión excede un umbral predefinido durante un lapso breve (por ejemplo, más de 265 V durante algunas décimas de segundo, en un sistema de 230 V). Al separar la instalación interna de la red, previenen que la sobretensión permanente dañe los equipos o provoque incendios. Algunos modelos de protector contra sobretensiones permanentes incluyen función de rearme automático, de modo que reconectan la corriente una vez restablecidos los valores normales, lo cual es útil para evitar cortes prolongados de suministro (por ejemplo, en frigoríficos o equipamiento crítico) sin intervención manual.
- Tomas de corriente y regletas con protección incorporada: Además de las protecciones en el cuadro general, es recomendable proteger individualmente los equipos costosos o electrónicos sensibles. Para ello existen bases múltiples con protección contra sobretensiones, como la serie ION de Solera, que actúan como regletas donde enchufar ordenadores, televisores, equipos de audio, etc. Estas bases especiales incorporan varistores u otros elementos que absorben picos de tensión y en muchos casos también llevan fusibles o interruptores térmicos contra sobrecarga, brindando una defensa adicional directamente en el punto de conexión del aparato. Su uso es una buena práctica para oficinas y hogares con abundancia de electrónica sensible.
- Puesta a tierra y equipotencialidad: Un sistema de tierras adecuado es indispensable para que los protectores de sobretensión funcionen eficazmente. La toma de tierra debe presentar una resistencia baja y cumplir con la normativa, ya que los SPD desvían la energía del pico hacia el conductor de protección. Asimismo, es importante interconectar las masas metálicas de la instalación (conductores de protección, pararrayos, antenas, tuberías metálicas) mediante una red equipotencial, de forma que ante una descarga todo el sistema suba y baje de tensión de forma uniforme, minimizando diferencias peligrosas.
- Buenas prácticas de uso y mantenimiento: Los instaladores y técnicos deben seguir las indicaciones del Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT) y sus guías técnicas (por ejemplo, ITC-BT-23) en cuanto a la protección contra sobretensiones. Esto incluye dimensionar y seleccionar los protectores adecuados al tipo de instalación, su localización geográfica y el nivel de exposición (no es lo mismo una vivienda urbana que una zona rural tormentosa). Es fundamental utilizar dispositivos con certificación acorde a estándares internacionales (como la norma UNE-EN 61643-11 para SPD transitorias y UNE-EN 50550 para protectores de sobretensión permanente) y instalarlos siguiendo las instrucciones del fabricante, respetando la coordinación entre ellos y la compatibilidad con otros elementos de protección (por ejemplo, coordinarlos con interruptores automáticos y diferenciales para evitar disparos intempestivos). Tras una fuerte tormenta o sobretensión significativa, se recomienda verificar el estado de los protectores – muchos incluyen indicadores visuales que señalan si han actuado o deben ser reemplazados. Adicionalmente, en instalaciones críticas conviene programar revisiones periódicas de los sistemas de protección.
Normativa aplicable y obligaciones
La legislación española refuerza la importancia de proteger las instalaciones contra sobretensiones. El vigente REBT (Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión), en su artículo 16.3, establece la obligatoriedad de incorporar sistemas de protección contra sobretensiones en todas las instalaciones de baja tensión, como medida de seguridad para las personas y los equipos conectados. En particular, la Instrucción Técnica Complementaria ITC-BT-23 detalla la necesidad de proteger contra sobretensiones transitorias en instalaciones interiores, especialmente aquellas expuestas a rayos o con líneas de suministro aéreas. Aunque dicha ITC se centra en las transitorias, el criterio general del reglamento abarca también las sobretensiones permanentes.
De hecho, en la práctica, toda vivienda de nueva construcción o reforma integral debe incluir tanto protectores de sobretensión transitoria (por ejemplo, un SPD tipo 2 en el cuadro general) como dispositivos contra sobretensión permanente, asegurando así una protección completa. Los profesionales electricistas están obligados a seguir estas directrices al diseñar y ejecutar instalaciones, no solo para cumplir la ley sino para garantizar la continuidad del suministro y la conservación de los aparatos de los usuarios.
Además de la normativa nacional, existen estándares europeos e internacionales que guían la fabricación y aplicación de estos protectores. Por ejemplo, la norma EN 61643 e IEC 61643 definen las categorías y ensayos para SPD de tipo 1, 2 y 3, y la norma EN 50550 define los dispositivos de protección contra sobretensiones temporales a frecuencia industrial (POP – Power frequency Overvoltage Protectors). Usar dispositivos que cumplan estas normas garantiza un nivel de calidad y rendimiento adecuado. En resumen, la normativa exige y la técnica recomienda: no se debe escatimar en la instalación de protecciones contra sobretensiones, pues su costo es mínimo comparado con los estragos que puede evitar.
Conclusión: seguridad eléctrica frente a sobretensiones
Entender qué es una sobretensión y qué la provoca es el primer paso para tomar conciencia de los riesgos eléctricos que enfrentamos en nuestros hogares y lugares de trabajo. Las sobretensiones, tanto las breves e intensas como las sostenidas, pueden tener impactos devastadores en nuestros equipos y en la propia instalación si no contamos con las defensas adecuadas. Afortunadamente, disponemos de tecnología y normativas que, bien aplicadas, nos permiten minimizar estos riesgos. La instalación de protectores contra sobretensiones en cascada, la correcta toma de tierra y el cumplimiento estricto del REBT son acciones clave que todo instalador y usuario deben considerar.
En definitiva, invertir en protección contra sobretensiones es invertir en tranquilidad. Desde evitar la avería de un electrodoméstico costoso hasta prevenir incendios, los sistemas de protección salvaguardan tanto la economía como la seguridad de las personas. Por ello, es altamente recomendable consultar con profesionales electricistas la situación de nuestra instalación: si cumple con las normas actuales y si cuenta con los dispositivos adecuados. Ante el menor indicio de problemas de tensión (luces que varían de intensidad, equipos que se dañan sin motivo aparente), es importante actuar. Con las medidas preventivas correctas, lograremos que las sobretensiones se queden en simples anécdotas y no en desastres eléctricos.