¿Qué es un cortocircuito y por qué se produce en las instalaciones eléctricas?

Un cortocircuito es un fallo en un aparato o línea eléctrica que provoca el paso directo de la corriente entre conductores de diferente potencial, generando riesgos graves en los sistemas eléctricos.

¿Qué es exactamente un cortocircuito y cuáles son sus causas principales?

Se denomina cortocircuito al fallo en un aparato o línea eléctrica por el cual la corriente eléctrica pasa directamente del conductor activo o fase al neutro o a tierra en sistemas monofásicos de corriente alterna, entre dos fases para sistemas polifásicos, o entre polos opuestos en corriente continua. Es decir, se trata de un defecto de baja impedancia entre dos puntos de potencial diferente que produce arco eléctrico, esfuerzos electrodinámicos y térmicos.

Esta condición anómala se produce habitualmente por fallos en el aislamiento de los conductores, cuando estos quedan sumergidos en un medio conductor como el agua, o bien por el contacto accidental entre conductores aéreos debido a fuertes vientos o a la rotura de los soportes estructurales.

Cómo se relaciona la ley de Ohm con una situación de cortocircuito?

En un circuito cerrado, el voltaje, la corriente y la resistencia deben mantenerse en valores controlados; sin embargo, una condición de cortocircuito elimina prácticamente la resistencia de consumo. Según la ley de Ohm, la intensidad de la corriente es igual al voltaje dividido por la resistencia.

Por lo tanto, si la resistencia disminuye de forma drástica hasta aproximarse a cero —por ejemplo, al caer una barra de metal que forma un puente entre la fase y el neutro—, la intensidad de la corriente eléctrica tiende a infinito, exponiendo la instalación a sobrecargas severas.

De qué manera influye el efecto Joule durante un fallo eléctrico?

El efecto Joule establece que la circulación de corriente a través de un conductor genera una cantidad de calor proporcional al cuadrado de la intensidad, a la resistencia y al tiempo de exposición. Cuando se origina un cortocircuito y la corriente adquiere valores excesivos, el calor generado puede llegar a fundir casi instantáneamente los conductores del circuito.

Cómo se protegen las instalaciones frente a los riesgos de un cortocircuito?

Debido a que un cortocircuito puede ocasionar daños materiales significativos e incluso incendios en edificaciones, las instalaciones eléctricas se dotan habitualmente de elementos de protección como fusibles o interruptores magnetotérmicos. Estos dispositivos interrumpen de manera automática el flujo de corriente cuando detectan valores anómalos, salvaguardando tanto a las personas como a los equipos conectados.

Sources & Further Reading

Montecelos, Jesús Trashorras (2013). Desarrollo de redes eléctricas y centros de transformación. Editorial Paraninfo. ISBN: 9788497329361.
VALLINA, MIGUEL MORO (2016). Tecnología industrial I. Ediciones Paraninfo, S.A. ISBN: 9788428333665.
Herranz, Germán Santamaría; Oliva, Agustín Castejón (2009). Electrotecnia. Editex. ISBN: 9788497715362.