Los transitorios, a menudo llamados sobretensiones, son variaciones violentas y de corta duración de la tensión o la corriente que duran menos que una onda sinusoidal. Aunque a menudo sólo duran microsegundos, su contenido energético suele ser lo bastante elevado como para destruir instantáneamente aparatos electrónicos sensibles o envejecerlos sigilosamente.
En la práctica, vemos que muchas organizaciones achacan erróneamente los transitorios a la "mala suerte" o a factores externos como los rayos, cuando la causa suele estar en su propia instalación. Un diagnóstico correcto es esencial para la fiabilidad operativa.
Qué es: Un impulso muy corto y rápido (impulsivo u oscilatorio) que altera la forma normal de la onda sinusoidal.
El riesgo: daños directos en los circuitos impresos (averías), reinicios inexplicables de los PLC y envejecimiento acelerado del aislamiento.
La causa: Los factores externos (rayos) son bien conocidos, pero el 80% surgen internamente de las operaciones de conmutación(baterías de condensadores, motores pesados).
La solución: medición de alta frecuencia de muestreo, direccionamiento de fuentes, protección adecuada contra sobretensiones (SPD) y filtros.
No todas las instalaciones son igual de sensibles a los transitorios. La relevancia aumenta con la presencia de más electrónica de potencia y control de procesos críticos.
En el mundo de la calidad eléctrica, definimos un transitorio como un "cambio repentino en el estado del sistema". A diferencia de los armónicos (que son continuos) o las caídas (que duran varios periodos), un transitorio es un "acontecimiento". Se acaba antes de que parpadees, pero el impacto es como un mazazo.
Imagine una tubería de agua. Si cierra un grifo de golpe, oye un fuerte golpe en las tuberías ("golpe de ariete"). La presión se dispara brevemente. Exactamente lo mismo ocurre en los cables eléctricos cuando se conmutan grandes corrientes.
Distinguimos dos tipos principales (según las normas IEEE 1159 e IEC):
Nuance: La diferencia con las "marejadas de tensión" Un error común es confundir un transitorio con una marejada (oleada de tensión). Una marejada dura relativamente mucho tiempo (por ejemplo, de 100 milisegundos a un minuto) y tiene una frecuencia de 50 Hz. Un transitorio dura de micro a milisegundos y contiene frecuencias de kHz a MHz. Para la solución, esta distinción es crucial: un regulador de tensión resuelve un oleaje pero es demasiado lento para un transitorio.
A menudo se subestima el impacto de los transitorios porque los daños no siempre son inmediatamente visibles. Observamos tres grados de impacto en las instalaciones eléctricas:
Para solucionar los transitorios, hay que localizar la fuente. Aunque el rayo es la causa más conocida, la mayoría de las causas se encuentran dentro de las propias paredes.
Causas externas (aprox. 20%):
Causas internas (aprox. 80%): La mayor parte de la contaminación la crea uno mismo.
Caso práctico: Una planta de fabricación sufría fallos en el suministro eléctrico de la iluminación LED de sus oficinas. Las mediciones de HyTEPS mostraron que cada vez que se apagaban los grandes compresores de refrigeración de la nave contigua, se producía un pico de 800 V en la red de baja tensión. Los controladores LED sólo estaban especificados para 500 V. Causa: retroceso inductivo interno. Solución: amortiguación en la fuente (los compresores).
Lo insidioso de los transitorios es su velocidad. Un transitorio suele durar sólo unos microsegundos (millonésimas de segundo).
Un multímetro estándar o un sistema de gestión de edificios suelen medir en intervalos de segundos o minutos. Para un transitorio, eso es una eternidad. Usted ve "230V" en su pantalla, mientras que en realidad un pico de 600V pasa cientos de veces por segundo.
Los síntomas en la práctica:
¿Cómo se mide? Para captar transitorios, se necesitan analizadores avanzados de calidad eléctrica que admitan el registro continuo de formas de onda con una frecuencia de muestreo muy alta (por ejemplo, en el rango de MHz). Los ingenieros de HyTEPS utilizan equipos que no sólo miden promedios, sino que capturan cada microsegundo de la onda sinusoidal. Esta es la única forma de ver la forma, frecuencia y amplitud del pico, lo cual es crucial para encontrar la fuente.
La instalación ciega de un dispositivo de protección contra sobretensiones (SPD) a menudo no es suficiente, especialmente con transitorios internos repetitivos. Utilizamos un enfoque en tres pasos:
1. Si los transitorios surgen internamente, intente atenuarlos allí.
2. Aislar la trayectoria (impedancia y toma de tierra) Garantizar que los fallos no se propaguen fácilmente.
3. Protección de la víctima (Mitigación ) Como último recurso, o para eventos externos (rayos), aplique protección.
Culpar directamente al operador de la red: Aunque muchas caídas de tensión proceden del exterior, el operador de la red no siempre es responsable. La norma EN 50160 sólo da valores indicativos de las caídas de tensión y no fija un límite estricto del número de caídas al año, ya que a menudo se producen por causas de fuerza mayor (meteorología, terceros).
Centrarse sólo en la tensión media: Muchos contadores miden medias durante 10 minutos. Una caída suele durar milisegundos y los medidores sencillos no la detectan. Se necesitan medidores de calidad eléctrica sofisticados que registren "eventos".
Gestión de síntomas: sustituir un fusible o reiniciar una máquina no resuelve el problema. Sin diagnóstico, el riesgo de recurrencia persiste.
Confusión con las "muescas": El "notching" (muescas en la onda sinusoidal) parece una depresión, pero es un fenómeno repetitivo causado por los tiristores en los accionamientos de CC. Requiere una solución distinta (filtros) que una caída de tensión ocasional.
Centrarse sólo en los rayos: y olvidar que el motor del ascensor o el robot de soldadura causan muchos más daños internamente.
Selección incorrecta del SPD: Colocar un SPD con una "tensión de apriete" demasiado baja puede hacer que se desgaste demasiado rápido, o demasiado alta, con lo que no protege los equipos.
Toma de tierra deficiente: El protector contra sobretensiones más caro no funcionará si no puede disipar su energía a una toma de tierra de baja impedancia.
Medir en el momento equivocado: Medir una semana cuando la producción está parada da una falsa sensación de seguridad. Hay que medir en el peor de los casos (arranque, conmutación).
Gestión de síntomas: sustituya siempre las tarjetas defectuosas sin preguntarse por qué se averían.
¿Cuándo llamar a un especialista? ¿Sufre fallos inexplicables de los controladores, daños frecuentes en las placas de circuitos o está a punto de poner en marcha una nueva línea de producción con mucha electrónica de potencia? No espere a que se produzcan tiempos de inactividad.
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 los picos de corriente cortos 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.
¿Sospecha que los transitorios están perturbando sus procesos? Nuestros ingenieros estarán encantados de ayudarle con un análisis de la instalación y un plan de mejora concreto. Hable con un ingeniero para analizar su situación.
HyTEPS
Beemdstraat 3
5653 MA Eindhoven
