Qué es el armónico
En la industria de la iluminación, el término “armónico” se refiere a un componente de una señal periódica distorsionada o no sinusoidal que tiene una frecuencia que es un múltiplo entero par distinto de cero de la frecuencia fundamental de la señal. Los armónicos pueden producirse en las corrientes o en las tensiones y suelen estar causados por cargas no lineales en el sistema eléctrico.
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Los armónicos pueden provocar diversos problemas en la industria de la iluminación. Un problema habitual es el parpadeo de las luces, que puede producirse cuando hay fluctuaciones rápidas en la corriente de carga o en la tensión, especialmente en la maquinaria. Entre los ejemplos de maquinaria que pueden causar parpadeos en las luces se incluyen los motores grandes durante el arranque, la maquinaria con cicloconvertidores como los accionamientos de los trenes de laminación y las máquinas de extracción de minas, y las máquinas que utilizan convertidores de frecuencia estáticos como los motores de CA y los hornos de arco eléctrico.
Otro problema causado por los armónicos es el sobrecalentamiento de los transformadores y el disparo de los interruptores automáticos. Esto ocurre cuando las cargas no lineales absorben corriente en impulsos bruscos en lugar de hacerlo de forma sinusoidal suave. Las corrientes armónicas generadas por estas cargas no lineales pueden retornar hacia otras partes del sistema eléctrico, provocando el sobrecalentamiento de los transformadores y el disparo de los interruptores automáticos.
Para medir la presencia de armónicos, se utiliza a menudo la distorsión armónica total (THD). La THD es la suma de todos los efectos armónicos y se mide habitualmente hasta el múltiplo 50 de la frecuencia fundamental (60 Hz en EE. UU.) o a 3 kHz. Se recomienda que los efectos armónicos de tensión sean inferiores al 8 por ciento con respecto a la frecuencia fundamental, y los valores superiores al 8 por ciento deben investigarse más a fondo.
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Preguntas frecuentes
Qué causa los armónicos eléctricos
Los armónicos se producen cuando hay cargas no lineales que convierten la tensión de línea de CA en CC. Estos armónicos entran en el sistema eléctrico debido a la presencia de dispositivos de conmutación electrónica no lineales como los variadores de frecuencia (VFD), las fuentes de alimentación de ordenadores y la iluminación de bajo consumo.
¿La iluminación LED causa armónicos?
Con la instalación de iluminación LED, existe la posibilidad de que surja una distorsión armónica procedente de la carga. Esta distorsión puede provocar tensiones y esfuerzos en los equipos y en la red de distribución eléctrica, lo que se traduce en mayores costes de mantenimiento y tiempos de inactividad. Es importante señalar que a veces los efectos del estrés armónico pueden no ser evidentes hasta que se produce un fallo completo del equipo.
Cómo afectan los armónicos a la calidad de la energía
Las corrientes armónicas tienen un impacto negativo en la calidad de la energía al provocar un aumento de la corriente eficaz (r.m.s.) en los sistemas eléctricos. Esto, a su vez, conduce a un deterioro de la calidad de la tensión de alimentación. Además, los armónicos someten a tensión a la red eléctrica y tienen el potencial de dañar los equipos. También pueden perturbar el funcionamiento normal de los dispositivos y dar lugar a costes operativos más elevados.
Cómo se comprueban los armónicos en un sistema eléctrico
Mida la distorsión armónica total (THD) utilizando una pinza amperimétrica que tenga la capacidad de indicar armónicos. Asegúrese de que la THD para la tensión no supere el 5%, mientras que la THD para la corriente puede ser considerablemente mayor. Para obtener más información sobre la magnitud y el impacto de cada armónico, utilice un analizador de calidad de energía.
¿Afectan los armónicos a la tensión?
Las tensiones armónicas, que se producen cuando las corrientes armónicas fluyen contra la impedancia del armónico, pueden dar lugar a sobretensiones notables. Se ha observado que estas sobretensiones causan averías en los equipos, siendo los condensadores especialmente vulnerables a estos efectos.
