Un Fallo En El Que Se Ha Roto El Cable Neutro En Un Sistema Trifásico De Cuatro Hilos.

Un fallo en el que se ha roto el cable neutro en un sistema trifásico de cuatro hilos.

Jun 13,2026

Una fábrica opera con un sistema de alimentación trifásico de cuatro hilos. Recientemente, debido a una rotura en el cable neutro externo y a la ausencia de circuitos de protección, como la protección contra sobrecorriente de secuencia cero en el sistema de distribución, varios PLC e instrumentos resultaron dañados, lo que provocó pérdidas económicas y de producción. A continuación, se explica cómo diagnosticar y prevenir fallas por rotura del cable neutro en esta configuración.
La línea neutra sirve como punto de puesta a tierra para los equipos de alimentación, un fenómeno comúnmente conocido como deriva del punto cero. Cuando las cargas trifásicas están desequilibradas, la línea neutra equilibra las tensiones de fase manteniendo una impedancia cero, eliminando así el desplazamiento del punto neutro y asegurando una distribución simétrica de la tensión en todas las fases, donde la tensión de carga de cada fase es consistentemente igual a la tensión de la fase de alimentación, independientemente de las variaciones de carga. Si una fase experimenta un circuito abierto, solo esa fase se ve afectada, mientras que las otras dos mantienen tensiones estables, lo que permite que los dispositivos conectados funcionen normalmente. Sin embargo, cuando la línea neutra en un sistema trifásico de cuatro hilos se rompe debido a condiciones de falla durante una asimetría de carga, se produce un desplazamiento del punto neutro del transformador. Como se muestra en el circuito de carga trifásico equivalente, la carga monofásica evita la línea neutra y se conecta en serie con otra carga de fase a través de ambas líneas de fase. Según los principios de división de tensión en circuitos en serie, la fase con menor carga recibe niveles de tensión más altos (hasta aproximadamente 380 V de tensión de línea), lo que provoca un desequilibrio de tensión: algunas fases se vuelven excesivamente altas, lo que puede dañar los equipos eléctricos, mientras que otras experimentan una tensión insuficiente para su correcto funcionamiento.

Diagnóstico de un circuito abierto en la línea neutra:

(1) Cuando se produce un circuito abierto en el cable neutro dentro de un área de alimentación monofásica, las luces de la zona afectada no se encienden y otros aparatos eléctricos dejan de funcionar. Al usar un comprobador de voltaje con luz de neón, tanto el cable de fase como el neutro se iluminarán; un comprobador de voltaje digital mostrará voltaje de fase en ambos cables; sin embargo, al medir con un voltímetro no se observa ninguna indicación de voltaje. Con base en estos hallazgos, se puede confirmar un circuito abierto en el cable neutro dentro de esa área de alimentación monofásica.
(2) Cuando se produce una falla de circuito abierto en la línea neutra de una rama de un circuito trifásico de cuatro hilos, pueden manifestarse los siguientes síntomas: dentro del área de suministro de energía de esa rama, algunos usuarios experimentan una intensidad de luz insuficiente, las lámparas fluorescentes no se encienden, los instrumentos muestran lecturas anormales y los aparatos con protección contra subtensión no se pueden encender ni apagar automáticamente; mientras tanto, otros usuarios presentan niveles de voltaje significativamente elevados, iluminación excepcionalmente brillante, aumento de la velocidad de los motores monofásicos y, en casos graves, la rápida fusión de las luces u otros dispositivos eléctricos. La aparición de estos síntomas confirma un circuito abierto en la línea neutra de esa rama.
(3) Se produce una falla de circuito abierto en la línea neutra dentro del rango de suministro de energía de un transformador de distribución trifásico, específicamente cuando la barra colectora neutra presenta un circuito abierto. Las manifestaciones son idénticas a las de una falla de circuito abierto en la línea neutra en una rama trifásica de cuatro hilos, pero el área afectada es mayor, las consecuencias más graves y las pérdidas más sustanciales.

Las principales causas de fallo en el circuito del cable neutro incluyen:

(1) desequilibrio severo en cargas trifásicas, corriente neutra excesiva o área de sección transversal insuficiente del conductor neutro, lo que lleva a la quema del aislamiento.
(2) Un mal contacto en el punto de conexión del cable neutro provoca chispas, que con el tiempo pueden provocar un cortocircuito en el cable neutro.
(3) El mal contacto entre el terminal neutro del transformador de distribución y el conductor, junto con un mantenimiento inadecuado, ha provocado un circuito abierto en la línea neutra.
(4) El cable de salida neutro dentro del transformador de distribución tiene una falla de circuito.
(5) En un circuito trifásico de cuatro cables, se instala un fusible o un interruptor separado en la línea neutra; cuando el fusible se funde o el interruptor se abre, provoca un circuito abierto en la línea neutra.
(6) Al desconectar un circuito trifásico de cuatro cables, primero desconecte el cable neutro.
(7) Interrupciones del circuito de línea cero causadas por otras fallas, como daños a la línea cero por vientos fuertes o roturas debidas a colisiones de vehículos con postes de servicios públicos o cables de sujeción.

Medidas preventivas:

(1) Utilice una fuente de alimentación trifásica de cuatro hilos; las cargas monofásicas deben distribuirse de la manera más uniforme posible para mantener cargas trifásicas equilibradas. Refuerce la monitorización de las corrientes trifásicas y realice ajustes oportunos al detectar desequilibrios.
(2) La corriente de la línea neutra no deberá exceder un cuarto de la corriente de la línea de fase, y el área de la sección transversal del conductor neutro no deberá ser menor que la mitad de la del conductor de fase.
(3) La conexión del cable neutro debe ser segura y confiable. Para las líneas de entrada y salida de transformadores de distribución y paneles de distribución que utilizan conductores de aluminio, se emplearán abrazaderas de transición de cobre-aluminio, con mayores esfuerzos de inspección y mantenimiento, especialmente inspecciones nocturnas, y se tomarán medidas inmediatas al detectar cualquier chispa en las conexiones.
(4) Está estrictamente prohibido instalar fusibles o dispositivos de interruptor separados en el cable neutro de un circuito trifásico de cuatro cables.
(5) Al desconectar un circuito trifásico de cuatro cables, primero desconecte los cables de fase y luego el cable neutro; invierta este orden al volver a conectar.
(6) En caso de falla del circuito de la línea neutra, desconecte inmediatamente la fuente de alimentación trifásica para mitigar los peligros potenciales.
(7) Está prohibido conectar los cables de cero y tierra entre sí a la carcasa del equipo o componentes similares.
Debido al funcionamiento irregular de los equipos eléctricos, el desequilibrio de carga trifásica es inevitable. Los incidentes de daños en los equipos causados por fallas en el cable neutro, que interrumpen la producción y la vida cotidiana y requieren compensación, ocurren con frecuencia. Por lo tanto, solo reforzando la inspección y el mantenimiento del cable neutro y previniendo posibles problemas se puede garantizar su funcionamiento seguro, minimizar las disputas y las pérdidas económicas, y mantener las actividades humanas normales.