Efectos de los armónicos en equipos electrónicos

Calidad de la energía y su importancia

La calidad de la energía se refiere a la estabilidad y el rendimiento de un sistema eléctrico. Instrumentos especializados lo miden en sistemas eléctricos trifásicos evaluando diversos factores. Abordar los problemas de calidad de la energía puede ayudar a que sus instalaciones ahorren costos de energía y protejan los equipos contra posibles daños.

El primer paso para evaluar la calidad de la energía es recopilar datos de su equipo, infraestructura y panel de servicio. Los problemas clave resultantes de la mala calidad de la energía incluyen:

• Caídas y subidas de voltaje: períodos en los que el voltaje es más bajo o más alto de lo esperado.
• Armónicos: distorsiones de frecuencia causadas por la fuente de alimentación o el equipo que opera en el sistema.
• Desequilibrio: variaciones de voltaje o corriente en las tres fases eléctricas.
• Parpadeo: perturbaciones debidas a la conmutación frecuente de cargas eléctricas, como las de hornos de arco o procesos similares.

Comprensión de los armónicos en la electricidad

Los armónicos son corrientes o voltajes eléctricos con frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia de potencia fundamental. En Estados Unidos, la frecuencia fundamental es 60 Hertz (Hz). Así, el primer armónico es de 60 Hz, el segundo es de 120 Hz, el tercero es de 180 Hz, y así sucesivamente. Los armónicos pueden causar varios problemas de calidad de la energía, que incluyen:

• Luces parpadeantes: Este es un síntoma común de problemas de calidad de la energía. A menudo se puede rastrear el parpadeo hasta maquinaria que experimenta fluctuaciones rápidas en la corriente o el voltaje de la carga.

Los grandes motores industriales hacen mucho ruido al arrancar. Las máquinas con cicloconvertidores, como los accionamientos de laminadores y bobinadoras de minas, también producen ruido. Además, los equipos que utilizan convertidores de frecuencia estáticos, como motores de CA y hornos de arco eléctrico, también pueden ser ruidosos.

• Transformadores sobrecalentados y disyuntores disparados: estos problemas pueden indicar problemas armónicos causados ​​por cargas no lineales. Estas cargas utilizan corriente en pulsos rápidos en lugar de una forma suave y sinusoidal. Esto crea corrientes armónicas que pueden regresar a otras partes del sistema eléctrico.

Impactos en los equipos electrónicos de potencia

Los dispositivos electrónicos de potencia dependen de la detección precisa de los cruces por cero de tensión y otras características críticas de la forma de onda de tensión. Los armónicos pueden alterar estos puntos de cruce por cero, así como los momentos en los que una tensión de fase supera a otra. Estas interrupciones pueden provocar un funcionamiento inadecuado de los circuitos electrónicos, que dependen de señales de control precisas.

Equipo médico

Los efectos de los armónicos en los equipos médicos pueden ser particularmente perjudiciales y plantear riesgos importantes para la seguridad del paciente. Para mitigar estos riesgos, muchos dispositivos médicos utilizan energía regulada por línea e incorporan equipos de calidad eléctrica diseñados para garantizar un funcionamiento seguro y confiable.

Computadoras y otros dispositivos electrónicos

Los dispositivos como los controladores programables requieren un factor de distorsión de voltaje armónico de no más del 5%, con cualquier armónico limitado a un máximo del 3% del voltaje fundamental.

Cuando se exceden estos umbrales de distorsión armónica, se puede provocar fallas en el equipo y consecuencias potencialmente graves.

Abordar los armónicos excesivos

Cuando un sistema experimenta armónicos excesivos, es crucial analizar los problemas armónicos específicos en juego. Una solución eficaz es adquirir filtros de armónicos e instalarlos lo más cerca posible del equipo que genera las corrientes armónicas. La selección del filtro de armónicos apropiado depende del orden armónico específico involucrado.

En algunas situaciones, aislar el equipo problemático utilizando un transformador de aislamiento o reubicar la carga no lineal que causa los armónicos en un tablero de distribución diferente puede ayudar a mitigar el problema.

Efectos de los armónicos

Los armónicos excesivos pueden acortar significativamente la vida útil de los equipos eléctricos. Cuando los motores y variadores se dañan debido a la distorsión armónica, es posible que sea necesario reemplazarlos antes de tiempo. Esto puede conducir a un menor retorno de la inversión.

Además, los armónicos pueden provocar el sobrecalentamiento del equipo, lo que ejerce presión sobre los cables y disminuye el rendimiento general de los sistemas eléctricos.

Reducción de armónicos con filtro de armónicos activo

1. Realizar análisis armónicos:Mida la distorsión armónica total (THD) para identificar problemas armónicos específicos en su sistema.
2. Seleccione el AHF adecuado: Elija un modelo que coincida con sus requisitos de energía y los armónicos identificados.
3. Instalación: Instale el AHF cerca de cargas no lineales, siguiendo las pautas de instalación de YT Electric.
4. Configuración: Configure y ajuste el AHF para optimizar su rendimiento en función de las condiciones de carga en tiempo real.
5. Supervisión y mantenimiento: Utilice herramientas de supervisión para realizar un seguimiento del rendimiento y programar el mantenimiento regular para un funcionamiento óptimo.
6. Documentación: Mantenga registros de la instalación y el rendimiento para garantizar el cumplimiento y realizar un seguimiento de la eficacia.

YT Electric es el mayor fabricante OEM de bajo voltaje AHF y SVG con más de 15 años de experiencia. Todos los productos cuentan con certificaciones para los estándares ISO9001, CE y CQC, y los informes de pruebas tipo las respaldan.

Para obtener más información sobre cómo nuestros AHF pueden ayudar a gestionar los armónicos y mejorar la calidad de la energía:

Contáctenos en sales@ytelect.com