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Introducción a la compensación y el filtrado de perturbaciones en instalaciones eléctricas


Los nuevos equipos informáticos y eléctricos en general, proporcionan un mayor rendimiento en los procesos y tareas de hoy en día.

Equipos que generan armónicos eléctricos

Ejemplo de instalación con equipos que generan armónicos eléctricos en la red

A cambio internamente estos equipos son más complejos e incorporan componentes como fuentes de alimentación conmutadas, rectificadores u otros elementos, que consumen habitualmente una forma de onda en corriente que no es senoidal, sino que está distorsionada y deformada.

Forma de onda ideal y distorsionada
Forma de onda ideal y forma de onda distorsionada

Podemos decir entonces que estos equipos han mejorado nuestra calidad de vida, pero a cambio contaminan más nuestros sistemas eléctricos, haciendo que el comportamiento de estos deje de ser habitual.

Toda  forma  de  onda  periódica  no-sinusoidal  puede  ser  representada  como  la  suma  de  ondas sinusoidales cuyas frecuencias son enteros múltiples de la frecuencia fundamental, que denominamos armónicos.

Descomposición forma de onda
Descomposición de forma de onda distorsionada

Estos armónicos afectan principalmente a la calidad de onda en tensión, y pueden perturbar de forma negativa a numerosas máquinas y equipos, además de a la propia instalación.

Los armónicos son producidos por cargas no-lineales que absorben corriente no-sinusoidal. Las cargas más comunes que generan armónicos, tanto en entornos industriales como domésticos, son las siguientes:

• Variadores de velocidad/frecuencia
• Lámparas de descarga (Vapor de mercurio, de sodio, bajo consumo, fluorescentes, etc.)
• Rectificadores
• Convertidores C.A./C.C.
• Soldadura por arco
• Hornos de inducción
• SAI
• Ordenadores
• etc.

A su vez, las corrientes armónicas generadas cuándo pasan por cargas lineales generan distorsión de la onda de tensión, que dependerá tanto de la naturaleza de las corrientes armónicas como de la propia red y cargas.

Relación corriente y tensión armónicas

A veces la distorsión armónica no tiene un origen interno de nuestra instalación, sino que notamos sus consecuencias debido a una fuente externa, por ejemplo una instalación vecina que los genera. En el siguiente capítulo veremos cómo medir y conocer el origen de estas perturbaciones, para posteriormente tratarlas adecuadamente.


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