La red eléctrica debería comportarse como una fuente de tensión ideal sin impedancia interna, con salida senoidal y tensión constante en todos los puntos de suministro.
En la práctica veremos que estas condiciones no siempre se cumplen, debido básicamente a dos tipos de causas, internas y externas.
Los generadores y el sistema de distribución tienen una cierta impedancia interna, esto origina caídas de tensión y perdidas en el sistema de distribución.
Las cargas absorben:
- Corrientes transitorias (arranques y conexiones cargas)
- Corrientes no senoidales (cargas no lineales)
Otras veces las causas de perturbaciones son externas: principalmente atmosféricas, todas ellas contribuyen negativamente a la calidad del suministro.
Este tipo de perturbaciones provoca:
- Un aumento de perdidas provocando una bajada del rendimiento.
- Problemas de compatibilidad electromagnética (EMC): mal funcionamiento o paradas intempestivas del sistema y ocasionan importantes pérdidas de eficacia en los sistemas de producción.
Los principales parámetros que pueden verse alterados por algún tipo de perturbación son (según se define en la norma EN 50.160):
- Frecuencia
- Amplitud: transitorios, sobretensiones, subtensiones, ...
- Forma de Onda: armónicos
- Simetría del sistema trifásico
En los últimos años, se ha avanzado mucho en la minimización de los efectos de las perturbaciones de red sobre los equipos alimentados por ella.
Especialmente en Europa, el obligado cumplimiento de las Directivas (Leyes) de Compatibilidad Electromagnética de la Comunidad Europea, han supuesto una mejora importante en los dos aspectos de las perturbaciones:
- Por una parte, la limitación de las emisiones conducidas y radiadas de los aparatos perturbadores, aunque subsisten las debidas a Emisores de Telecomunicación, Descargas Atmosféricas y a la Explotación de las Redes Comerciales
- Por otra, la disminución de la susceptibilidad de los equipos a las perturbaciones
A pesar de las mejoras, siempre habrá perturbaciones que provoquen mal funciones y/o averías en los equipos. A continuación se da una relación de los efectos más corrientes.
Picos (Spike) y Muescas (Notch)
Dos tipos:
- Los producidos por inducción de descargas atmosféricas (rayos) a las líneas aéreas
- Los producidos por variaciones bruscas de corrientes de carga, conexiones-desconexiones de cargas inductivas o capacitivas
Efecto: Cuando sobrepasan los límites previstos, producen averías en los aislamientos o en los semiconductores.
.jpg)
Microcortes (Dropout)
Son caídas de tensión profundas o totales, de una duración de unos pocos milisegundos. Tienen por origen dos causas distintas:
- Cortocircuitos cercanos al punto de consumo, liberados posteriormente por la protección correspondiente
- Interrupciones en el suministro producidas por la conmutación de líneas y disparo de protecciones con reenganche automático
Efecto: En equipos con funciones de memoria o lógica, un corte en la alimentación (aunque sea de corta duración) suele provocar fallos funcionales. Los equipos informáticos en general son muy sensibles a estas perturbaciones, que pueden provocar pérdidas de información de valor incalculable.
.jpg){kind=spacer}
Sobretensiones: transitorias (Surges) / Larga duración
Sobretensiones de corta/larga duración debidas a disminuciones de carga en redes con regulación mediocre (alta impedancia).
Efecto: son el origen de múltiples problemas en toda clase de equipos e instalaciones.
- En instalaciones de iluminación se acorta la vida de las luminarias
- En los equipos de informática, se producen fallos en las alimentaciones y monitores
.jpg)
Subtensiones: transitorias (Sags) / Larga duración
Son caídas de tensión de corta duración debidas a sobrecargas momentáneas o permanentes en la red.
Efecto:
- Máquinas movidas por motores de inducción disminuyen la velocidad y aumentan el consumo
- Las instalaciones de iluminación con lámparas de descarga presentan puntos oscuros
- Paros de sistemas por entrar en la zona de trabajo de mínima tensión
.jpg)
Subtensiones gradual y prolongada (Brownout)
Caída progresiva durante varios segundos, que suele terminar con un fallo total del suministro. Se producen cuando existen fuertes perturbaciones en la explotación de las redes y centrales productoras de energía. (Falta de potencia, pérdida de sincronismo, etc.).
Efecto: iguales consecuencias que un corte o microcorte.
.jpg)
Fallo de suministro (Blackout)
Fallo total debido generalmente al accionamiento intempestivo de una protección de la red de distribución.
Efecto: Los cortes de suministro dejan inevitablemente parados los equipos a no ser que posean un sistema de energía propio independiente del exterior. Además, cuando el paro se produce de forma intempestiva, pueden producirse situaciones de peligro en cuanto a la seguridad de las personas y cosas, o también pérdidas muy valiosas de información.
.jpg)
Armónicos de corriente y/o tensión
Ciertos receptores consumen cargas no lineales, es decir, corrientes armónicas. Estas corrientes producen caídas de tensión armónicas que modifican la onda de tensión senoidal producida en origen (en los alternadores de las centrales).
.jpg)
Perturbaciones de alta frecuencia
Son señales de alta frecuencia superpuestas a la tensión de alimentación. Pueden consistir en señales de cualquier frecuencia definida o de banda ancha; estacionarias, a ráfagas o a impulsos repetitivos.
Son el resultado de acoples indeseados de las líneas de la red comercial con aparatos que emplean tecnologías de alta frecuencia o de conmutación. Según el tipo de acople pueden presentarse en forma de modo común o de modo diferencial.
Efecto: Estas perturbaciones pueden provocar toda clase de fallos en los equipos: desde fallos funcionales hasta averías permanentes.
.jpg)
Variaciones de frecuencia
Las redes comerciales continentales interconectadas (como lo son la mayoría de las de Europa) suministran una frecuencia prácticamente invariable y muy próxima a la nominal. Ello es así porque se controla en un mega-sistema que incluye un número elevadísimo de máquinas síncronas, con una potencia global enorme y una inercia que tiende al infinito.
Por el contrario, en muchas islas y otras zonas aisladas, o en instalaciones independientes provistas de pequeñas centrales eléctricas (o grupos electrógenos) se producen a menudo importantes variaciones de frecuencia. Las variaciones son prácticamente inevitables cuando hay conexiones o desconexiones de potencia comparable a la potencia total del sistema.
MONTAWEB.com