En los sistemas industriales de alta potencia existe una paradoja que la ingeniería de confiabilidad conoce bien: equipos capaces de manejar miles de voltios y cientos o miles de kilovatios pueden depender, para su correcto funcionamiento, de componentes electrónicos pequeños y de bajo costo. La falla de uno de ellos puede desencadenar consecuencias desproporcionadas frente a su valor económico.

Un caso documentado por JB Engineers S.A.C. ilustra con claridad esta vulnerabilidad. El incidente ocurrió en el accionamiento principal de un molino SAG de 15 × 16 pies, utilizado en una operación minera, cuyo sistema de accionamiento contaba con un variador de frecuencia de media tensión Schneider Electric Altivar 1260, con una tensión de entrada de 4160 V.

El variador cumple una función crítica: dosificar de manera precisa la energía suministrada al motor del molino, permitiendo controlar el enorme torque requerido durante el arranque y la operación. Para ello emplea una arquitectura de potencia basada en transformador, rectificación de 24 pulsos, módulos IGBT y comunicación mediante fibra óptica. Esta configuración permite controlar grandes niveles de energía manteniendo, además, los armónicos de la instalación dentro de valores reducidos.

Una falla iniciada con apenas 15 V

El incidente se produjo el 6 de octubre de 2025. El registro de eventos del variador identificó como una de las primeras alarmas un Internal Error, Driver Supply Zero, asociado a la pérdida de una alimentación de 15 V DC ubicada en la segunda columna de IGBTs.

Aunque 15 V parece una magnitud insignificante frente a los 4160 V del sistema, esa alimentación resulta esencial para los circuitos driver encargados de controlar los IGBT. Estos dispositivos actúan como interruptores electrónicos de alta velocidad: reciben las órdenes de control y regulan el paso de la energía hacia el motor.

La pérdida de alimentación de los drivers provocó la pérdida de control de los IGBT y desencadenó una secuencia de eventos que incluyó errores de saturación, sobretensión en el bus de corriente continua y desplazamiento de su punto medio. La perturbación evolucionó hasta generar un arco eléctrico de gran magnitud en otra sección de potencia del equipo.

Cuando el personal técnico abrió la primera columna de IGBTs durante la parada de planta, realizada a finales de marzo de 2026, encontró evidencias de un evento eléctrico severo: cables de las resistencias de descarga R1-R4 carbonizados y partidos, conexiones metálicas deformadas por efecto térmico y módulos IGBT destruidos.

El daño no siempre se ve

Una particularidad del caso fue que la instalación disponía de un variador WEG de respaldo, que permitió mantener operativo el molino después de que el sistema Schneider fuera aislado. Esto explica por qué el equipo dañado pudo permanecer fuera de servicio durante varios meses sin interrumpir la producción.

Sin embargo, la inspección visual no reveló todo el alcance de la falla. La segunda columna de IGBTs, donde se había originado el problema, aparentemente se encontraba en buenas condiciones. La investigación demostró posteriormente que sus módulos IGBT habían sufrido una degradación interna.

Las pruebas de aislamiento e impedancia permitieron detectar un comportamiento anómalo en los módulos originales. No presentaban necesariamente un cortocircuito evidente, pero sus características eléctricas se habían alterado como consecuencia del evento ocurrido en octubre.

Esta condición quedó demostrada durante la primera energización del variador reparado. Aunque los componentes sustituidos de la primera columna de IGBTs se encontraban en buenas condiciones, el parámetro de desbalance del bus de corriente continua, identificado como Delta V0, comenzó a incrementarse hasta alcanzar aproximadamente 13,91 %, un valor incompatible con una operación segura.

La investigación llevó nuevamente a la segunda columna de IGBTs. Al sustituir sus módulos IGBT degradados por unidades nuevas provenientes del variador de reserva, el desbalance desapareció y el bus recuperó su estabilidad.

Una reparación que se convirtió en una lección de confiabilidad

La intervención permitió recuperar el variador y posteriormente realizar las pruebas en vacío, verificar las comunicaciones y poner nuevamente en operación el molino SAG con carga.
Pero el principal valor de este caso no está únicamente en la reparación, sino en las lecciones que deja para la gestión del mantenimiento.

La primera es que los componentes críticos de bajo costo no necesariamente son de bajo riesgo. Una fuente de alimentación de 15 V puede tener un precio insignificante frente al valor de un módulo IGBT, un variador de media tensión o las pérdidas asociadas a una parada de producción. Por ello, el informe recomienda considerar el reemplazo preventivo por tiempo de determinados componentes críticos, aun cuando no presenten señales visibles de deterioro.

La segunda es la importancia del monitoreo de parámetros eléctricos que permitan detectar degradaciones antes de una falla catastrófica. El Delta V0 demostró ser un indicador temprano de una condición anómala que no podía identificarse mediante una inspección visual.

La tercera es mantener repuestos estratégicos disponibles localmente. En este caso, disponer de un variador completo de reserva permitió recuperar componentes críticos sin esperar meses por importaciones y procesos logísticos.

Finalmente, el caso recuerda una práctica que la digitalización no debería desplazar: conservar planos eléctricos actualizados y disponibles físicamente junto al equipo. Cuando ocurre una falla grave, las pantallas pueden apagarse y los sistemas digitales pueden dejar de estar disponibles. En esas circunstancias, un plano impreso y los instrumentos adecuados siguen siendo herramientas fundamentales para realizar un diagnóstico seguro y rápido.

Este caso demuestra que la confiabilidad de una instalación industrial no depende únicamente de la robustez de sus grandes equipos. También depende de identificar, proteger y mantener aquellos pequeños componentes que constituyen sus verdaderos puntos críticos de falla.

Por: Ing. José M. Burgos Flores – Gerente General – JB Engineers S.A.C.
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