Protecciones eléctricas para ventiladores industriales y HVLS: guía práctica y fácil

Los ventiladores HVLS mueven grandes volúmenes de aire con motores eficientes y variadores (VFD).El motor es robusto, pero la electrónica del VFD es precisa y sensible a picos, mala tierra, armónicos y ruido eléctrico.

Sin protecciones adecuadas, los riesgos más comunes son:

• VFD quemado por sobretensión

• Disparos aleatorios

• Comunicación inestable (HMI/PLC/BMS)

• Motores recalentados

• Fallas por armónicos

• Pérdida de garantía eléctrica

En Lavicor recomendamos evaluar la protección desde el tablero → hacia el VFD → y del VFD → al motor y al HMI.

Corriente, Tensión y + (protección correcta)

Corriente (amperaje) = caudal.

Protecciones por corriente: breaker, fusibles, overload.

Tensión (voltaje) = presión eléctrica.

Protecciones por tensión: SPD, regulador de voltaje.

Ruido / Armónicos / EMI = “suciedad eléctrica”.

Mitigación: reactor de línea, filtro EMI/RFI.

Del tablero al VFD: qué poner, cuándo y por qué

a) Breaker termomagnético (protección por amperaje)

Es la primera defensa ante sobrecargas y cortocircuitos.

Cada ventilador debe tener su breaker dedicado.

Evita compartir circuito con soldadoras/compresores, equipos con motores grandes. Dimensiona según placa del equipo y normativa.

b) Fusibles (protección por corriente, “rápida”)

Son desechables, pero extremadamente rápidos ante fallas violentas.

Sirven como respaldo cuando la red es inestable. Protección de voltaje

c) SPD – Supresor de picos (protección por voltaje)

Para rayos y sobretensiones transitorias.

• Tipo 1: en el servicio principal (recomendado, es para toda la instalación).

• Tipo 2: en tableros de distribución/subtableros (el más común para HVLS).

Una buena opción, un SPD Tipo 2 en el subtablero que alimenta los HVLS.

d) Subtablero

No conviene usar posiciones del tablero principal para ventiladores de pocos HP.

• Lleva un alimentador al área de los ventiladores y monta un subtablero cercano: ahí colocas y ordenas lo necesario

• Beneficios: alimentaciones más cortas, menos caída de tensión, menos ruido compartido, mantenimiento fácil.

• Dependiendo del área considerar desde un tablero sencillo, hasta un tablero NEMA

f) Reactor o filtro armónico:

El reactor actúa como un amortiguador eléctrico, reduciendo picos de corriente y armónicos

• Instalar cuando: la distancia del subtablero al VFD supera 30 m. Existen ≥ 3 HVLS en el mismo alimentador. Existe un VFD grande compartiendo línea

• Disminuye disparos, protege rectificadores del VFD y reduce el ruido que se devuelve a la red.

• Beneficios: menos distorsión total (THD), menos calentamiento de cables/transformador, mejor estabilidad del variador, protege rectificadores internos del VFD, menor interferencia hacia otros equipos.

g) Filtro EMI/RFI

Funciona como un colador de interferencias.Evita problemas en:

• HMI, PLC, Modbus/BACnet/Ethernet, sensores, redes inalámbricas, comunicación del VFD

Debe instalarse en la entrada del VFD, nunca en su salida.

h) Regulador de voltaje

Para plantas con bajones constantes, el regulador estabiliza la tensión de entrada sin exigir al VFD.

Importante: Regulador ≠ SPD. Uno maneja variaciones, el otro maneja picos.

Puesta a tierra: ideal, rápida y último recurso

1. Tierra ideal

La tierra ideal es la tierra física del edificio, la que ya existe y fue construida conforme a norma.

Debe ser una sola tierra común para toda la instalación (tablero, subtablero, variadores, motores).

Si se desea una referencia: muchas instalaciones industriales buscan valores bajos (por ejemplo, <10 ohms), pero siempre debe seguirse la norma local y una medición profesional.

Tierra rápida (cuando no hay tierra disponible en sitio)

• Hincar una varilla de cobre o acero cobrizado (aprox. 2–3 m).

• Conectar con cable de cobre hacia el gabinete o subtablero.

• Registrar que es temporal y debe reemplazarse por una tierra formal.

  (solución de emergencia, no definitiva.)

  
  

“Último caso” (solo si no hay otra opción)

Realizada por algunas personas como emergencia provisional

• Conectar a una viga estructural o tubería metálica solo si forman parte del sistema de tierra del edificio (deben estar unidas a él).

• Documentar: “Conexión temporal a estructura metálica. Requiere verificación y tierra definitiva.”

  (Esto no es una tierra real—es simplemente “peor es nada”.)

Nota: Evitar siempre: Dejar un variador sin tierra. Usar dos tierras separadas para el mismo sistema. “Inventar” tierras con clavos, varillas cortas o cables endebles. Conectarse a tuberías o vigas que no estén realmente unidas a tierra del edificio.

Cableado adecuado: pequeño detalle, gran diferencia

El cable adecuado protege al VFD y al motor:

• Un cable muy delgado provoca caída de voltaje, calor y disparos.

• Un cable largo requiere aumentar calibre.

• No mezclar fuerza y comunicación.

• Usar cables THHN/THWN o SOOW según la instalación.

• Mantener un voltaje estable evita que el variador aumente corriente para compensar, reduciendo energía y fallas.

Orden de prioridad (presupuesto limitado)

Estas pueden cambiar según el instalador, pero estas son las mias

1. Breaker dedicado (y, si la red es dura, colocar fusibles de respaldo).

2. SPD general o en sub tablero.

3. Tierra

4. Subtablero cercano

5. Reactor de línea si hay >30 m del subtablero al VFD o si compartes alimentador con ≥3 VFD o un VFD grande.

6. Filtro EMI si hay fallas de comunicación/ruido.

7. Regulador de voltaje si hay bajones/variaciones frecuentes.

Causas comunes de pérdida de garantía

• Instalación por personal no calificado

• Voltaje incorrecto

• Sin tierra

• Sin SPD en zonas de tormentas

• Caída de voltaje por cable incorrecto

• Armónicos excesivos

Checklist básico antes de encender

• Breaker dedicado y calibre correcto

• SPD instalado

• Tierra verificada

• Reactor si hay >30 m o varios VFD

• Gabinete adecuado (NEMA según ambiente)

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Cuál es la diferencia entre protecciones por corriente y por tensión?

Por corriente: breaker, fusible, overload (cortos/sobrecargas).Por tensión: SPD (picos/rayos) y regulador (bajones/variaciones).

¿Cuándo coloco un reactor de línea?

Cuando hay >30 m del subtablero al VFD o ≥3 VFD (o un VFD grande) en el mismo alimentador. Reduce armónicos y “golpes” de corriente.

¿El filtro EMI es obligatorio?

No siempre. Úsalo si hay ruido que afecta HMI/PLC/Red o si tu cliente exige compatibilidad electromagnética. Va en la entrada del VFD.

¿Conviene un subtablero para varios HVLS?

Sí. Ordena la instalación, evita usar espacios del tablero principal y acorta distancias (menos caídas de tensión y menos ruido compartido).

No tengo buena tierra, ¿qué hago?I

nstala una varilla y conecta el gabinete (temporal “rápida”); documenta y agenda la tierra definitiva. En el peor caso, conecta a viga/tubería solo si están realmente aterrizadas.

¿Por qué un SPD si ya tengo breaker?

El breaker ve corriente; el SPD ve picos de tensión (rayos/transitorios) y los desvía. Son protecciones distintas y complementarias.

¿El VFD ya protege al motor?

Sí, si está bien parametrizado (corriente, rampas, térmico). Aun así, protege al VFD con SPD, buena tierra y, si aplica, reactor/filtro EMI.

Una instalación bien protegida es silenciosa, estable y duradera. Si priorizas breaker dedicado, SPD y buena tierra, y sumas reactor/filtro EMI cuando toca, tu HVLS trabajará años sin sorpresas.

En Lavicor diseñamos y recomendamos protecciones pensando en la realidad latinoamericana: ahorrar sin comprometer seguridad ni garantía.

Y si aún no leíste las partes anteriores de esta serie:

👉 Blog 1: Electricidad y controles básicos

👉 Blog 2: Monofásico, trifásico, estrella y delta explicados fácil