Distorsión Armónica

Factor clave en el incremento de consumo de energía eléctrica.

La utilidad y comodidad de los diferentes equipos usados en la electrónica de potencia como: fuentes de alimentación, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI), variadores de velocidad de motores, reactancias de arranque de alumbrado fluorescente, convertidores de potencia, han mejorado considerablemente algunos aspectos técnicos. Sin embargo, nos han acarreado un grave problema para la distribución y consumo de electricidad: los armónicos de corriente eléctrica.

Podemos aproximar el concepto de distorsión armónica a una distorsión de la corriente eléctrica que llega a nuestros hogares y empresas. Esta distorsión está originada por los equipos electrónicos que consumen energía eléctrica de una forma “no lineal”, es decir, de una forma no continua en el tiempo.

Esta distorsión se puede descomponer en diferentes componentes, conocidas como armónicos. La mayor o menor presencia de armónicos se mide con una magnitud conocida como Tasa de Distorsión Armónica (THD).

La presencia de armónicos en una instalación eléctrica puede producir innumerables problemas que se ven reflejados en una baja confiabilidad, productividad y alto consumo de energía, entre:

  • Sobrecalentamientos en los conductores especialmente en el neutro de las instalaciones, debido al efecto pelicular.
  • Disparos intempestivos de Interruptores Automáticos y Diferenciales.
  • Disminución del factor de potencia de una instalación y envejecimiento e incluso destrucción de las baterías de condensadores utilizadas para su corrección debido a fenómenos de resonancia y amplificación.
  • Vibraciones en cuadros eléctricos y acoplamientos en redes de telefonía y de datos.
  • Deterioro de la forma de onda de la tensión, y consiguiente malfuncionamiento de los aparatos eléctricos.
  • Calentamientos, degradaciones en los aislamientos, embalamientos y frenados en motores asíncronos.
  • Degradaciones del aislamiento de los transformadores, pérdida de capacidad de suministro de potencia en los mismos.
Todos estos efectos acarrean pérdidas económicas importantes debido a:
  • Necesidad de sobredimensionamiento de los conductores y de las potencias contratadas en una instalación.
  • Necesidad de sustitución con mayor frecuencia de los aparatos, tarjetas electrónicas y máquinas dañados por los armónicos.
  • Paradas de producción debidas a los disparos imprevistos de los elementos de protección y mando.

Ahora bien, ¿cómo podemos detectar la presencia de armónicos en nuestra instalación? Además de la propia observación de los efectos causados y la experiencia de los técnicos de mantenimiento, podemos recurrir a instrumentos tales como osciloscopios, multímetros y pinzas de verdadero valor eficaz (TMRS), multímetros medidores de armónicos y analizadores de redes eléctricas, además de la existencia de especialistas y profesionales que nos pueden hacer un diagnóstico de los problemas de armónicos de nuestra instalación.

Posibles Soluciones:
  • Sobredimensionamiento de conductores y pletinas. Utilización de un neutro para cada fase.
  • Utilización de transformadores de aislamiento de estrella-triángulo, con secundario en zig-zag o con doble secundario.
  • Filtros pasivos como las impedancias anti armónicas o los llamados “shunt resonantes”, formados por elementos pasivos como inductancias y condensadores.
  • Filtros activos y convertidores “limpios”, o filtros mixtos para mitigación de armónicos y disminución de energía reactiva “Filtro Bidireccional Eléctrico EfE”
  • Utilización de diferenciales “supe inmunizados” calibrados para soportar altas tasas de THD.
  • Separación de los elementos no lineales de las “cargas limpias” en una instalación eléctrica.
  • Impedancias conectadas a las cargas no lineales. Filtros en cargadores y alimentadores.

Alertados de la presencia de los armónicos e informados de sus características, puntos fuertes y debilidades, les invitamos a ver todas las ventajas y beneficios del Filtro de Eficiencia energética EfE, Dando Clic Aquí.

Milson Leguizamón – Lider de Productos Transequipos S.A.

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