Modos de falla comunes en sistemas eléctricos probados

Los siguientes problemas están listados de más a menos probables, basados en amplia experiencia de resolución de problemas en aplicaciones automotrices, industriales y residenciales. La lista aplica a sistemas que han operado exitosamente por un período sustancial antes de fallar; circuitos recién ensamblados pueden exhibir patrones de falla diferentes.

Error del operador

El error humano sigue siendo la causa principal de falla del sistema. Si bien la probabilidad real varía con la habilidad del operador, la mayoría de las fallas que surgen de errores del operador son inicialmente negadas u pasadas por alto. Los operadores son a menudo el recurso más valioso para entender el comportamiento del sistema, pero sus errores no pueden ignorarse. Un enfoque de resolución de problemas constructivo y colaborativo ayuda a descubrir problemas relacionados con el operador eficientemente.

Malas conexiones de cableado

Fallos simples de cableado —conexiones abiertas o en cortocircuito— representan una gran parte de las fallas eléctricas, especialmente en entornos hostiles con vibración, corrosión o temperaturas extremas. Puntos vulnerables incluyen conectores enchufables, tiras de terminales, empalmes y contactos de interruptores mecánicos. Terminación inadecuada, como crimpar un conector de compresión en cable sólido, puede crear uniones de alta resistencia con el tiempo. Los sistemas de bajo voltaje son particularmente susceptibles porque carecen de la energía de arco que puede limpiar o soldar contactos de alto voltaje. Las fallas abiertas son más comunes que los cortos, aunque estos —a menudo por degradación de aislamiento, acumulación conductiva o fallas a tierra— también representan un modo de falla significativo.

Problemas de fuente de alimentación

Disparos de protección por sobrecorriente o daño por sobrecalentamiento son fallas típicas de fuentes de alimentación. Aunque las fuentes de alimentación suelen ser más simples que el resto del sistema, manejan los voltajes y corrientes más altos, y a menudo reciben menos escrutinio de ingeniería. Como resultado, pueden ser una fuente oculta de falta de fiabilidad del sistema.

Componentes activos

Los dispositivos semiconductores son propensos a transitorios de voltaje/corriente y sobrecarga térmica, mientras que los tubos de vacío, aunque más robustos contra estrés eléctrico, son vulnerables a daño mecánico. La complejidad de los dispositivos activos los hace más propensos a fallar que los pasivos.

Componentes pasivos

Las partes pasivas son las más robustas, pero las fallas aún ocurren. Modos de falla típicos (de más a menos probables) incluyen:

• Capacitores (especialmente electrolíticos) —el electrolito se seca y las capas dieléctricas se adelgazan, llevando a cortocircuitos.
• Diodos —los rectificadores se abren y los diodos Zener se cortocircuitan.
• Inductores y transformadores —los devanados se abren o se cortocircuitan al núcleo; el sobrecalentamiento puede detectarse por olor a quemado.
• Resistores —usualmente se abren por sobrecalentamiento; rara vez se cortocircuitan. La alta temperatura también puede alterar su valor de resistencia.

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