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CALIDAD
DE ENERGIA EN INSTALACIONES ELECTRICAS
CONTENIDO
CALIDAD
DE ENERGIA vs MALA CALIDAD DE ENERGIA
Calidad
de Energía es un término utilizado para referirse
al estándar de calidad que debe tener el suministro eléctrico
de las instalaciones, en términos de:
-
Tensión o voltaje constante y de forma sinusoidal
. En el Perú 220V. en baja tensión.
-
Frecuencia de oscilación constante. En el Perú es de
60 ciclos.
-
Mínimas perturbaciones: Armónicas, parpadeo (flicker).
El
cumplimiento o no de las anteriores normas técnicas es
lo que determina que el suministro sea de calidad. Investigaciones
llevadas a cabo en estos últimos años, acerca del significado
del término "correcto desempeño" de las instalaciones
eléctricas, han permitido establecer este nuevo concepto
de Calidad de Energía. Cualquier desviación de
estos estándares de calidad que ocasione problemas en
la operación y daño en los equipos eléctricos alimentados
con dicha energía, deviene en un suministro con Mala Calidad
de Energía.
¿DONDE
PUEDE ESTAR EL ORIGEN DE ESTA MALA CALIDAD?
Puede
tener 2 orígenes: El primero, en la acometida
de la red eléctrica que alimenta la instalación,
por deficiencias del suministro. El segundo, en la
propia instalación.
Los
equipos electrónicos modernos (conversores estáticos,
hornos de arco, computadoras, variadores de frecuencia,
UPS, balastos) presentan un comportamiento de carga "no
lineal" a diferencia de otros equipos que presentan
carga "lineal" (iluminación, calefactores eléctricos,
motores asincronos). Los equipos del primer caso, originan
Mala Calidad de energía eléctrica en la red, los del segundo
no. Dicho de otro modo, los primeros están asociados a
tecnología de electrónica que requiere de energía de mayor
eficiencia que se da en forma pulsatoria, no
sinusoidal (switch mode), a partir de un convertidor de
corriente alterna en corriente directa lo cual crea los
efectos secundarios.. Los segundos, funcionan directamente
a la tensión y frecuencia de servicio,
sin ocasionar distorsiones en los parámetros eléctricos
de la red.
¿EN
QUE CASOS EL USUARIO ORIGINA MALA CALIDAD DE ENERGIA ELECTRICA?
- Cuando
instala equipo electrónico importante en un ambiente
determinado sin prever las modificaciones necesarias
de las instalaciónes, de tal manera que se trastoca
el equilibrio entre éstas y las necesidades del consumo
eléctrico.
-
Cuando las instalaciones eléctricas
de las edificaciones se han diseñado sin el conocimiento
de la carga eléctrica que se requerirá para las necesidades
de consumo de energía de los equipos que serán
instalados.
¿
CUALES SON LOS PROBLEMAS QUE GENERA LA MALA CALIDAD DE
ENERGIA?
-
Generación de corrientes de armónica
-
Fugas de corrientes en la red de tierra
- Variaciones
de la tensión o voltaje
¿QUE
ES UNA ARMONICA?
Son
oscilaciones de corriente / tensión que aparecen espontáneamente
en presencia de cargas de comportamiento "no lineal".
Estas al mezclarse con las ondas sinusoidales fundamentales
las deforman.
¿
Qué es lo que ocurre bajo estas condicionas de suministro
eléctrico ?
-
Operación errática de equipo computarizado
- Sobre
calentamiento de equipo y conductores
-
Falla prematura de equipos
-
Disparo de interruptores
¿COMO
PREVENIR O SOLUCIONAR ESTOS PROBLEMAS ?
-
Mantener baja la impedancia de las instalaciones
eléctricas
- Preparar
la instalación para que pueda asimilar el contenido
de corrientes armónicas que el equipo instalado va a
generar
- Balancear
correctamente las cargas en las 3 fases del suministro.
FUGAS
DE CORRIENTE EN LA RED DE TIERRA
Algunos
equipos electrónicos filtran la corriente alterna porque
tienen un consumo no lineal. la tensión filtrada aparece
como corrientes en el sistema de tierra que tiene frecuencias
muy altas ( hasta 100 kHz) y que no están sincronizadas
con la fundamental de 60 Hz. Estas corrientes que provienen
de diferentes equipos se combinan en su desplazamiento
hacia tierra. El resultado de esto son las fugas que se
encuentran en los principales puntos de tierra.
Originalmente
la conexión a tierra sólo tenía un propósito de seguridad,
proteger al hombre de recibir una descarga eléctrica.
Hoy en día la inclusión de equipo electrónico,
hace que la conexión a tierra tenga que estar preparada
para dispersar también corrientes de cierta magnitud.
Una deficiente conexión de bajada a tierra es riesgosa
para el hombre, sus equipos y la instalación misma.
¿
Qué ocasiona esta deficiente conexión ?
- Shocks
eléctricos por contacto directo
-
Interferencias por descargas parciales
¿
Cómo prevenir o solucionar estos problemas ?
-
Mantener bajas la impedancias en
la ruta de bajada a tierra
-
Disponer de un plano detallado del
sistema de conexión a tierra de tal manera que se establezca
claramente el origen y el destino de los cables y si
éstos pueden ser desconectados
VARIACIONES
DE TENSION
Las
variaciones típicas de voltaje son las siguientes:
-
Pico de alta tensión
-
Caídas de voltaje
-
"Parpadeo" de tensión
Estas
distorsiones ocasionan el mal funcionamiento del equipo
electrónico. La exposición recurrente a estos problemas
definitivamente les reduce el tiempo de vida útil.
¿ Cómo prevenir o solucionar estos problemas ?
- Instalaciones
dedicadas para equipo electrónico especial con sus correspondientes
instalaciones de "Back up".
- Un
sistema de conexión a tierra con un buen diseño y mantenimiento.
- Instalación
de eliminadores de sobretensión para protección de áreas
claves.
- Sistemas
de Filtros para complementar todas las acciones anteriores.
LA
SOLUCION ESTA EN DISEÑO
No
se trata de instalar un equipo y mantenerlo.
Estudios realizados en el exterior determinaron que el
principal problema está en el diseño de la instalación
eléctrica. Gran parte de los problemas estudiados
pudieron haber sido evitados si las edificaciones hubieran
contado con el diseño adecuado para una nueva
instalación o para renovar la existente. Las edificaciones
de hoy deberán ser diseñadas para manejar las necesidades
eléctricas de mañana, con las nuevas condiciones de funcionamiento:
Calidad
de energía
Inversión segura en base a Calidad de Energía.
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