Las instalaciones eléctricas modernas son más eficientes que nunca, pero este progreso tiene su lado negativo. El aumento de la electrónica de potencia está provocando una creciente "contaminación" de la tensión y la corriente. La contaminación armónica es un complejo fenómeno de calidad de la energía que puede provocar fallos inexplicables, sobrecalentamiento e incluso incendios en su instalación.
Es crucial que los directores de planta y los responsables técnicos reconozcan estos riesgos a tiempo. Mientras que las cargas lineales solían ser la norma, las cargas no lineales modernas, como la iluminación LED y los variadores de velocidad, crean una forma de onda sinusoidal distorsionada. HyTEPS le ayuda a reconocer las señales y le ofrece una solución estructural para garantizar la fiabilidad de su funcionamiento.
La causa: Las cargas no lineales (como LED, variadores de velocidad, cargadores de VE) distorsionan la forma sinusoidal de la corriente.
El riesgo: Esta distorsión provoca una generación adicional de calor, desgaste de componentes, corriente cero y fallos inexplicables en equipos sensibles.
La norma: EN 50160 establece un límite del 8% para la distorsión total de la tensión (THDu), pero en entornos críticos recomendamos un máximo del 4%.
La solución: medir es saber. Un filtro activo de armónicos (AHF ) puede compensar dinámicamente la contaminación y restablecer la calidad de la energía.
La contaminación armónica es un problema en cualquier entorno moderno con mucha electrónica de potencia. Este artículo ha sido escrito específicamente para:
Responsables de instalaciones en la industria que tratan con variadores de velocidad y paradas de producción.
Directores técnicos de hospitales y centros de datos donde la continuidad es vital.
Ingenieros de proyectos marítimos en los que el funcionamiento en isla y los generadores son especialmente susceptibles a la contaminación.
Gestores de instalaciones en grandes edificios de oficinas con mucha iluminación LED, bombas de calor y estaciones de carga.
En una situación ideal, la tensión de su instalación tiene una forma de onda sinusoidal perfecta con una frecuencia de 50 Hz. Hablamos de contaminación armónica cuando esta forma de onda sinusoidal se distorsiona. Esta distorsión se produce porque determinados aparatos no absorben la corriente de manera uniforme, sino en impulsos.
Definición técnica: Los armónicos son tensiones o corrientes cuya frecuencia es múltiplo de la frecuencia fundamental (50 Hz). Por ejemplo, el 3er armónico es de 150 Hz, el 5º es de 250 Hz.
Una comparación: imagine una orquesta tocando una sinfonía perfecta (la onda sinusoidal de 50 Hz). La contaminación armónica puede compararse con instrumentos que tocan la pieza en tonos erróneos. Si esto ocurre a un volumen demasiado alto, la melodía original deja de oírse. En su instalación, esto significa que los equipos dejan de reconocer la "melodía" (la tensión) y dejan de funcionar.
Suena contradictorio: los propios equipos que instalamos para ahorrar energía y modernizarnos son la mayor fuente de contaminación armónica. Los llamamos aparatos con cargas no lineales.
Las fuentes más comunes son:
Estos dispositivos utilizan electrónica de potencia (como diodos y tiristores) para controlar la corriente. Este proceso produce corrientes armónicas que vuelven a la red, donde afectan a la calidad de la tensión de otros dispositivos.
Resolver la contaminación armónica requiere un planteamiento paso a paso. No es recomendable limitarse a instalar un filtro sin analizarlo.
1. Medición y análisis Todo empieza con una medición de la calidad eléctrica (medición de referencia). Nuestros ingenieros trazan el espectro armónico (THDu, THDi y órdenes específicos). Analizamos si los valores se ajustan a las normas (por ejemplo, EN 50160 o IEC 61000-2-4).
2. Filtro activo de armónicos(AHF ) La solución más eficaz suele ser un filtro activo de armónicos. Este dispositivo actúa como un sistema "antirruido" para su energía. El filtro mide continuamente la contaminación e inyecta una contracorriente a la velocidad del rayo.
3. Filtro pasivo (situaciones específicas) Para cargas muy constantes, a veces puede bastar con un filtro pasivo. Se trata de una solución estática sintonizada a una frecuencia específica. Es menos flexible que un filtro activo.
Cuando abordamos el tema de la calidad de la energía, vemos con frecuencia los mismos malentendidos en la práctica:
Concéntrese en THDu en lugar de THDi: A menudo, la gente sólo se fija en la distorsión de tensión (THDu). Sin embargo, la distorsión de corriente (THDi) es el origen del problema. Un THDu bajo no significa automáticamente que no haya corrientes armónicas perjudiciales en.
"Cumple la norma, así que es bueno": La norma estándar(EN 50160) permite hasta un 8% de contaminación. Para los equipos sensibles de hospitales o centros de datos, esto suele ser ya demasiado alto. HyTEPS utiliza allí una directriz más estricta del 5%.
A ciegas con las baterías de condensadores: colocar una batería de condensadores estándar en una red contaminada es peligroso. Sin inductancias de filtrado, pueden producirse resonancias que provoquen daños.
Gestión de síntomas: sustituir una placa de circuito defectuosa o un fusible no soluciona la causa (la contaminación). El problema volverá a surgir.
Reconozca las señales de su instalación. Si reconoce uno o varios de los puntos que se indican a continuación, es necesario seguir investigando:
Siguiente paso: ¿Reconoce estas señales? Entonces programe una medición. Sin datos no hay diagnóstico posible.
Los síntomas suelen ser sutiles hasta que las cosas van mal. Preste atención a fallos inexplicables de las máquinas, luces parpadeantes, cables que se calientan o transformadores que zumban. Además, si los componentes electrónicos (PLC, controladores) fallan antes de lo que indica su vida útil, lo más probable es que la calidad de la energía sea insuficiente. Una medición de la calidad de la energía proporciona la respuesta.
Esto es posible siempre que se disponga de un analizador de calidad eléctrica de alta calidad (según la norma IEC 61000-4-30 Clase A) y de los conocimientos necesarios para interpretar los datos. Recopilar datos es fácil; analizar la correlación entre eventos, armónicos y sus procesos empresariales específicos requiere conocimientos de ingeniería especializados. Estaremos encantados de ayudarle en el análisis.
No por definición. La norma NEN-EN 50160 describe los requisitos mínimos de tensión en el punto de transferencia del operador de red. Sin embargo, los equipos modernos pueden ser más sensibles y funcionar mal aunque la tensión esté dentro de esta norma. Por tanto, nosotros vamos más allá de la norma: nos fijamos en la compatibilidad entre el suministro eléctrico y la carga conectada.
Tranquilidad, seguridad y conocimiento. Obtendrá un diagnóstico claro de la "salud" de su instalación eléctrica. Localizamos la causa de los fallos, lo que le permite evitar paradas imprevistas y reducir el riesgo de incendios o pérdidas innecesarias de energía. Recibirá un informe de asesoramiento concreto con puntos prácticos de mejora.
No, es un concepto erróneo. Un filtro es una herramienta potente, pero no la panacea. A veces, la solución pasa por cambiar la configuración de los transformadores, redistribuir las cargas o ajustar el cableado. HyTEPS siempre recomienda un análisis y una simulación exhaustivos antes de recomendar hardware, para evitar inversiones innecesarias.
Sí, de forma significativa. Los inversores de paneles solares y los controladores de iluminación LED son cargas no lineales que provocan armónicos y a veces supraarmónicos. Esto puede provocar interferencias con otros equipos o sobrecargar el conductor neutro. A la hora de renovar o conservar, es esencial realizar una comprobación de la calidad eléctrica para garantizar la fiabilidad del funcionamiento.
Llamamos a este fenómeno "disparos molestos". A menudo, la causa no es la cantidad total de corriente, sino la distorsión de la corriente (armónicos) o las corrientes de pico cortas que su equipo de medición pasa por alto. Esta contaminación puede sobrecalentar las protecciones térmicas o confundir las protecciones electrónicas, provocando su desconexión errónea. Una medición especializada puede averiguar exactamente por qué reacciona una protección.
Para obtener una imagen fiable, solemos medir al menos entre una y dos semanas. Esto es necesario para captar un ciclo de trabajo completo, incluidos los fines de semana y los picos de carga. En caso de averías graves específicas, también podemos realizar mediciones a corto plazo o emplear el "registro continuo de forma de onda" para captar transitorios.
Su instalador es un experto en instalación y mantenimiento (el "médico de cabecera"). HyTEPS es el especialista (el "médico de la calidad eléctrica"). Disponemos de equipos de medición avanzados, software de simulación y profundos conocimientos de ingeniería eléctrica teórica y normativa. A menudo colaboramos con los instaladores para resolver enigmas complejos que escapan a los conocimientos habituales.
Tras la medición, recibirá un informe con conclusiones en un lenguaje comprensible, así como detalles técnicos. Si es necesario, simulamos las posibles soluciones en nuestro software. Así sabrá exactamente cuál será el efecto de una medida de antemano. A continuación, supervisamos la aplicación y verificamos el resultado con una medición de seguimiento.
No espere a que un fallo pare su proceso. Nuestros ingenieros pueden simular su planta, medir e implantar la solución adecuada (como un filtro activo de armónicos). Asumimos la responsabilidad desde el diagnóstico hasta la puesta en marcha.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
