El suministro eléctrico puede traer consigo diversas perturbaciones y entre ellas una de las más peculiares corresponde a los armónicos. Y es que, a diferencia de otras perturbaciones ocasionadas por la generación de la electricidad, el origen de los armónicos se halla en las propias cargas, o más bien en algunas de ellas.
Los armónicos provienen en concreto de las cargas no lineales, en las cuales no existe una proporcionalidad entre la corriente y la tensión y esto provoca distorsiones armónicas consistentes en ondas sinusoidales cuya frecuencia es un múltiplo entero de la señal fundamental. La combinación de tales armónicos con la señal fundamental deforma la onda resultante y afecta de manera negativa al funcionamiento de los equipos instalados.
Los armónicos tienen su origen principalmente en aparatos de uso tan extendido como variadores de frecuencia (VFD), motores de inducción, fuentes de alimentación conmutadas y equipos electrónicos de diverso tipo, por citar a los más comunes. La introducción generalizada de la electrónica en todo tipo de instalaciones ha sido uno de los principales factores que han fomentado los armónicos ya que se trata de dispositivos que rectifican de AC a DC, a menudo conmutan a alta frecuencia y su impedancia no es constante.
En términos generales, los armónicos disminuyen la eficiencia al aumentar la potencia aparente, que no real, hecho que obliga a dimensionar por exceso la instalación eléctrica con el consiguiente sobrecoste. También pueden sobrecalentar equipos como motores, cables, condensadores o transformadores, acortar su vida útil y aumentar los costes y los tiempos de inactividad.
La reducción del factor de potencia es otro efecto adverso de los armónicos que consiste en consumir una corriente desproporcionadamente alta respecto a la potencia, lo cual acarrea una penalización económica por parte del proveedor eléctrico. Por otro lado, los equipos más sensibles pueden malinterpretar las señales y experimentar interferencias electromagnéticas. Como consecuencia de ello los resultados obtenidos son más erróneos y menos fiables.
Un efecto literalmente visible de los armónicos es el parpadeo o “flickering”, es decir, variaciones en la intensidad de la iluminación que son perceptibles, y molestos, para las personas.
La larga lista de inconvenientes suscitados por los armónicos incluye asimismo el disparo improcedente de dispositivos de protección como interruptores automáticos, diferenciales o relés que da lugar a paradas no deseadas y fenómenos de amplificación o resonancia por coincidencia de las frecuencias de los armónicos con frecuencias operativas en las cargas que pueden multiplicar las secuelas en sobrecalentamientos y fallos especialmente graves.
La mejor solución pasa, como es natural, por impedir que se produzcan. Para ello es conveniente recurrir a convertidores y rectificadores cuya configuración impida o minimice la generación de armónicos. También conviene modernizar los antiguos sistemas de alimentación ininterrumpidas (SAI) sustituyéndolos por modelos de baja distorsión, dotados de un avanzado control digital y caracterizados por topologías que anulan los armónicos ofreciendo al mismo tiempo unas excelentes prestaciones.
Cuando los armónicos hacen acto de presencia en las instalaciones también es aconsejable añadir filtros antiarmónicos, que son capaces de compensar el factor de potencia reactivo de las cargas inductivas e impiden que se produzcan resonancias.
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