Definiciones Electricas

Son “fenómenos aleatorios pasajeros que tienen su origen tanto en los elementos de la red eléctrica, como en la propia instalación del usuario. La consecuencia típica de estas perturbaciones es una caída de tensión transitoria, y en ocasiones un corte más o menos prolongado en algunas zonas de la red. Las causas típicas de estas perturbaciones son los rayos, las maniobras en alta tensión, las variaciones bruscas de cargas y los cortocircuitos” (Arriola, 1989).

Perturbaciones estacionarias

Son “fenómenos de carácter permanente, o que se extienden a lapsos bien definidos que desde el punto de vista de los fenómenos que estudiamos, podemos considerarlos como permanentes. Estas perturbaciones tienen, en su mayoría, origen en el funcionamiento de ciertos equipos localizados normalmente en la instalación del abonado”

(Arriola, 1989).

DESCRIPCIÓN DE LAS

PERTURBACIONES

Las perturbaciones más frecuentes en la red eléctrica son las siguientes

(Asinel-Unesa,1992):

Figura 1. Diagrama unifilar simplificado de la red eléctrica y la conexión con usuarios.

Ruidos e impulsos en modo

diferencial

Son perturbaciones de tensión que tienen lugar entre los conductores activos de alimentación (fase y neutro en sistemas monofásicos; fases o fase y neutro en sistemas trifásicos). Si son frecuentes y de escaso valor (decenas de voltios más o menos), se llaman ruidos.

Si son esporádicos y de valor elevado (cientos de voltios), se denominan impulsos, es decir, cuando su duración es inferior a 2 ms. Los ruidos eléctricos se producen debido al funcionamiento de máquinas eléctricas con escobillas, soldadoras de arco, timbres, interruptores, etc., los cuales se encuentran conectados en algún punto cercano a la carga utilizada. No producen daño en los equipos, pero si pueden causar

un mal funcionamiento.

Por otro lado, los impulsos eléctricos suelen producirse por conexión y desconexión de bancos de condensadores, funcionamiento de hornos de arco, máquinas con escobillas, interruptores, termostatos y por descargas eléctricas. De todas las perturbaciones, son las más aleatorias y menos predecibles. Este tipo de perturbaciones puede producir daños muy serios en los equipos. Una forma de onda de tensión con ruido eléctrico se muestra en la Figura 2(a), mientras que en la figura 2(b), se muestra una forma de onda de tensión con la presencia de un impulso eléctrico.

Variaciones lentas y rápidas

de tensión

Se considera una variación lenta de tensión, aquella que se presenta con una duración de 10 segundos o más. Se produce debido a la variación de las cargas en redes eléctricas con impedancia alta de cortocircuito. Si sobrepasan los límites estáticos permitidos por los equipos, pueden producir fallos en su operación. Este tipo de variación de tensión se muestra en la figura 3(a).

Fig. 3 a

Fig.3 b

Por otra parte, una variación rápida de tensión tiene una duración menor a los 10 segundos. Se producen debido a la conexión y desconexión de cargas grandes y maniobras en las líneas de la red eléctrica. El daño que pueden causar en los equipos depende de su amplitud y su duración, dado

Figura 2. (a) Ruido eléctrico presente en la señal

senoidal proporcionada por la red eléctrica,

(b) Impulso eléctrico.

que un equipo puede soportar una mayor amplitud en un menor tiempo y viceversa. Como casos particulares de estas perturbaciones, se encuentran el parpadeo (flicker) y los microcortes. Este tipo de variación de tensión se muestra en la figura 3(b).

Parpadeo (flicker)

Es una variación rápida de tensión de forma repetitiva, similar a la modulación

de amplitud de una onda de alta frecuencia por una onda de baja frecuencia, la cual se puede observar en la figura 4. Produce en las lámparas

un parpadeo visible y molesto (de aquí el nombre); se debe principalmente al funcionamiento de hornos de arco y equipos de soldadura. En general no produce daños en los equipos a menos que la variación sea muy pronunciada.

Microcortes

Son anulaciones en la tensión de la red eléctrica (o reducciones por debajo del 60% de su valor nominal) con una duración menor a un ciclo. Se deben principalmente a defectos en la red eléctrica o en la propia instalación del usuario. Pueden producir mal funcionamiento en cargas muy sensibles y errores en las computadoras.

Un ejemplo de una forma de onda de tensión con microcortes se muestra en la figura 5.

Figura 5. Microcortes de tensión.

Figura 3. Variaciones de tensión. (a) Variación

lenta de tensión, (b) Variación rápida de tensión.

Figura 4. Variación rápida de tensión.

Cortes largos

Son anulaciones de la tensión de red

(o reducciones por debajo del 50% de

su valor nominal) de duración mayor

a un ciclo. Se producen generalmente

por fallas o desconexión de las líneas

de alimentación y por averías en los

centros de generación y de transformación.

Obviamente, este tipo de perturbaciones

ocasiona un fallo total del

equipo que está siendo alimentado; sin

embargo, algunas computadoras pequeñas

pueden soportar un corte de

poca duración (dos ciclos aproximadamente).

La figura 6, muestra un corte

largo de tensión, que si bien, ésta no

cae a cero, si es menor al 50% del valor

nominal.

fig. 7

Distorsión

Es una deformación de la forma de

onda de tensión, debida a la presencia

de armónicos. Su nombre técnico es

Distorsión Armónica Total (THD por

sus siglas en inglés). Se debe principalmente

a la conexión a la red

eléctrica de máquinas con núcleo magnético

saturado, convertidores estáticos

(rectificadores controlados y no

controlados, sistemas de alimentación

ininterrumpida, fuentes conmutadas) y

otras cargas no lineales. Casi todas las

cargas críticas como lo son los equipos

electrónicos soportan una distorsión

máxima del 5%.

Figura 6. Corte largo de tensión.

Figura. 7. Forma de onda de tensión con gran

distorsión armónica.

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