Una distorsión armónica se da a consecuencia de las cargas no lineales conectadas a nuestra instalación, generando ondas distorsionadas de la fundamental que fluirán por la instalación. A continuación, analizaremos las causas y las soluciones al problema que supone para nuestra instalación una distorsión armónica.
Que haya presencia de armónicos en una instalación significa que la corriente y la tensión se distorsionan y desvían de las formas senoidales de la onda perfecta de 50Hz.
¿Qué causa una distorsión armónica?
Los armónicos son causados por cargas no lineales conectadas a una instalación. Se conocen como cargas no lineales aquellas cuyas corrientes que pasan por ellas no tienen la misma forma de onda que la tensión que la alimenta.
Estas cargas no lineales distorsionan la onda eléctrica dependiendo de la naturaleza de dicha carga y, tal y como hemos dicho antes, aparecerán en la instalación ondas distorsionadas de la fundamental que fluirán por la instalación.
Equipos distorsionadores
Debido al incremento de la electrónica de potencia, la mayoría de las cargas son causantes de alguna distorsión armónica. Si a esto le sumamos el aumento del consumo de energía, las distorsiones se convierten en algo muy común en las redes de distribución.
Estos equipos distorsionadores pueden ser tanto monofásicos como trifásicos.
- Monofásicos
- Fuentes de alimentación conmutada: ordenadores, impresoras, monitores, mayoría de electrodomésticos.
- Balastos electrónicos de iluminación fluorescente
- Trifásicos
- SAI
- Variadores de velocidad y sistemas de control de motores
- Hornos de arco o inducción
- Cargadores de batería
El problema de los armónicos
En la época de la eficiencia energética, donde los precios de la energía generan debate, tanto en lo social como en lo empresarial, tener un problema de armónicos es algo que deberíamos de evitar a toda costa pero, ¿por qué? Analicémoslo.
- Reducción de fiabilidad.
Desafortunadamente, los armónicos afectan directamente a la fiabilidad de nuestros equipos. Su impacto en la limitación en el suministro y uso de la red son un factor determinante en la fiabilidad de nuestra instalación.
Cabe destacar además que el efecto de los armónicos no se centra exclusivamente en un sitio, llegando a afectar también las instalaciones que rodean el equipo donde se está produciendo la incidencia. Es por esta razón que debemos tomarnos los problemas de armónicos muy seriamente cuando se producen, ya que su capacidad de afectar a una instalación a través de varios equipos puede tener efectos indeseados en la fiabilidad de nuestras operaciones.
- Afecta la calidad del producto
Si los elementos que conforman un equipo están viéndose afectados por armónicos, es muy probable que la calidad de tu producto también esté sufriendo, como por ejemplo, los sistemas de control
- Incremento en costes operativos
Por si todo lo anterior fuera poco, los armónicos son causantes de paradas no intencionadas de producción, acortan la vida útil de los equipos y aumentan el calentamiento en transformadores, motores y cables.
Como podemos observar, es la fácil propagación de los armónicos a otros elementos lo que les hace tan peligrosos para nuestras instalaciones y, en la medida de lo posible, deberíamos hacer lo que esté en nuestras manos para evitar que se produzcan.
Tipos de armónicos
Antes de entrar a analizar algunas de las soluciones que le podemos poner a la aparición de armónicos en nuestra instalación, es importante que comprendamos los distintos tipos de armónicos que existen y cómo se clasifican.
Se clasifican dependiendo de la frecuencia de la onda, siendo el armónico fundamental el de 50Hz, del cual nacen los otros armónicos, y, dependiendo de la frecuencia del mismo, se tendrá un segundo armónico a los 100Hz, otro a los 150Hz, un cuarto a los 200Hz, y así sucesivamente.
Además, es importante mencionar que los armónicos pares no son causantes de problemas en las instalaciones, sólo los impares.
Soluciones para distorsiones armónicas
Para saber qué solución debemos aplicar para reducir la perturbación armónica, es necesario que realicemos un estudio previo que tendrá en cuenta las siguientes consideraciones:
- Condiciones de la red incluyendo otras cargas
- Aplicación
- Cumplimiento de la normativa
- Coste
Dado que ninguna solución se adapta perfectamente a todas las aplicaciones y condiciones de red, estas consideraciones que acabamos de mencionar cobran un peso muy significativo y deberán ser tenidas en cuenta para encontrar la solución óptima a nuestro problema específico.
Danfoss, líder mundial entre los fabricantes de Convertidores de Frecuencia, explica perfectamente cada una de estas consideraciones en la siguiente presentación que puede descargarse en nuestra sección de descargas:
El Advanced Active Filter AAF 007 de Danfoss, la solución de filtros activos por parte de la marca danesa es una de las soluciones que mejores resultados están dando en la actualidad y podemos ayudarte a conocer mejor sus posibilidades.
Si quieres saber si tus instalaciones están siendo afectadas en la actualidad por este problema, no dude en contactar con Electromain Electrónica Industrial para realizar un estudio que determine el alcance de su problema de armónicos para que podamos ofrecerle la solución que mejor se adecue a tus necesidades.
