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Efecto en tableros

Los tableros diseados para corrientes de 60 Hz pueden presentar

resonancia debido a los campos

magnticos generados por corrientes

armnicas de alta frecuencia.

Cuando esto sucede el tablero empieza a vibrar y emite un zumbido a

las frecuencias armnicas.

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Sistema de Proteccin

Los equipos de proteccin actan en cualquier momento.

Los termomagnticos saltan porque aunque la Irms est

dentro de los mrgenes, los armnicos provocan

calentamientos, lo que supone aumento de la temperatura

y disparo de la unidad trmica.

Los diferenciales saltan cuando los equipos se protegen

con filtros CEM, los cuales provocan fugas a tierra.

Se introducen corrientes de alta frecuencia, no peligrosas

para electrocucin pero que pueden producir bloqueo o

cegado del diferencial en presencia de defectos que si son

peligrosos.

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Resonancia Un condensador en paralelo con una bobina forman un circuito

resonante, que puede amplificar seales de una determinada

frecuencia.

Cuando en una instalacin colocamos una batera de condensadores,

formamos un circuito resonante. Este circuito amplificar ciertos

armnicos, haciendo los efectos mas perjudiciales, puede llegar a

quemas bateras de condensadores.

ANTES DE INSTALAR UNA BATERIA DE CONDENSADORES, HAY

QUE MEDIR LOS ARMONICOS Y ELIMINARLOS.

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Vibraciones y Acoplamientos.

Las altas frecuencias, subidas y bajadas rpidas de

seales distorsionadas, provocan interferencias

electromagnticas que pueden ser radiadas o

conducidas.

Estas, pueden producir vibraciones en tableros y

transformadores electricos, y acoplamiento en redes de

comunicacin (telefona, redes de ordenadores)

Se usa cables apantallados para que la comunicacin sea

fiable.

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Deterioro de la forma de onda

En una instalacin con gran cantidad de armnicos, la

corriente distorsionada puede provocar deformacin de la

onda de tensin, llegando a presentar achatamiento en la

parte superior e inferior, por lo tanto no se alcanza el valor

pico.

Se reduce tiempo de vida de diodos rectificadores, provoca

paradas intempestivas en variadores de velocidad,

destruccin de datos en ordenadores, parpadeo.

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Voltaje entre neutro y tierra distinto a cero.

La circulacin de corriente por el conductor neutro provoca

una cada de tensin entre neutro y tierra, esto debido a

que la resistencia del cable de neutro no es cero.

Es recomendable que la instalacin tenga un buen sistema

de tierra

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4.7 Motores Asncronos.

Las tensiones armnicas aplicadas

sobre mquinas asncronas

provocan la circulacin de

corrientes de frecuencias

superiores a 60 Hz en el rotor.

Estas corrientes provocan prdidas

suplementarias proporcionales a

(Uh2/h).

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Lneas Elctricas.

Al aumentar la frecuencia aumenta la impedancia.

El efecto pelicular aumenta provocando mas calentamientos

Es recomendable utilizar cables con seccin superior a la recomendada y que adems sean ignfugos, esto es, que no extiendan el fuego en caso de que se produzca

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Condensadores.

Los condensadores disminuyen su impedancia con la frecuencia.

El efecto sobre condensadores ya existentes es una sobrecarga que puede llegar a

quemarlos.

Aparecen corrientes parasitas y resonancia.

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Computadoras y cargas informticas.

Los ordenadores son elementos que mas

armnicos producen y al mismo tiempo los mas

sensibles a estos.

En el ramal de los ordenadores las componentes

armnicas pueden ser considerablemente altas,

favoreciendo la prdida de datos, rotura de

discos duros, mal funcionamiento y

reinicializaciones.

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Transformadores y alternadores

Los efectos en transfomadores son mltiples:

- Calentamiento del bobinado

- Aumento de la impedancia con la frecuencia, con lo que aumenta tambien el THDu

- Aumento de prdidas por corrientes de Foucault

- Vibraciones y ruidos anormales

- Prdidas suplementarias en los arrollamientos inductores y amortiguacin del rotor en alternadores.

Es una buena prctica mantener a los transformadores al 50% de su carga

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PROPAGACIN DE LOS ARMNICOS

Van de las cargas no lineales hacia cargas de menor

impedancia.

Los transformadores son atenuadores

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SOLUCINES A LOS ARMNICOS

La limitacin de los armnicos es un asunto de

todos los participantes en el tema:

- El fabricante: desarrollar equipos que generen

pocos armnicos

- El usuario: limitar el nivel de armnicos en su

instalacin

- El distribuidor: proporcionar una alimentacin de

calidad

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SOLUCINES A LOS ARMNICOS

Los efectos nocivos de los armnicos pueden

limitarse con:

Una correcta eleccin de equipos de baja emisin de armnicos

Por la estructura de la instalacin

Por la filtro o compensadores

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SOLUCINES A LOS ARMNICOS

SECCION DE LOS CONDUCTORES

Uno de los efectos mas importantes de las corriente

armnicas es el incremento del valor de la corriente en

una instalacin trifsica.

As, en un circuito limpio, se utiliza una determinada

seccin en funcin a la corriente de servicio, los valores

de las corrientes armnicas, obligan a utilizar secciones

superiores, en funcin a las condiciones de anormalidad.

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ESTRUCTURA DE LAS INSTALACIONES

Elegir correctamente la tensin de alimentacin y el punto de conexin de los receptores atenua la tasa de

armnicos.

Es preferible conectar un receptor que produce una elevada tasa de armnicos lo mas cerca posible de la

fuente o del origen de la instalacin, para que la parte

afectada sea lo mas reducida posible.

SOLUCINES A LOS ARMNICOS

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ESTRUCTURA DE LAS INSTALACIONES

Utilizar un conductor neutro por separado

Duplique seccin del neutro.

No conectar receptor sensible con cargas no lineales.

SOLUCINES A LOS ARMNICOS

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SOLUCINES A LOS ARMNICOS

Elementos que cancelan (transformadores)

Elementos que absorben (filtros,condensadores)

Filtrado de Armnicos

Filtros Activos: genera corriente

opuesta.

Filtros Pasivos: presentan baja

impedancia a cierta frecuencia.

Hibridos.

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SOLUCIONES TRADICIONALES Transformadores

Tienen aplicacin en el campo de los armnicos

gracias a la propiedad de poder aislar las cargas

de las fuentes

Nos permiten tener una carga controlada en una

zona concreta para no perjudicar el resto.

Se pueden confinar armnicos de determinado

orden, sobretodo en las areas de mayor virulencia,

pudiendo ser suficiente para reducir las

consecuencias aguas arriba

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SOLUCIONES TRADICIONALES

Transformadores

No son transformadores convencionales, ya que

sufriran calentamiento excesivo, un alto valor de

desclasificacin o vibraciones y en el peor caso

destruccin.

Se construyen con materiales y caracteristicas

especiales para poder soportar la presencia de los

armnicos manteniendo la mnima calidad de

tensin.

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SOLUCIONES TRADICIONALES

Transformadores

Los transformadores de aislamiento tringulo/estrella

reducen la propagacin de corrientes armnicas al lado

alimentacin.

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SOLUCIONES TRADICIONALES

Transformadores

Los transformadores de aislamiento tringulo/estrella

mantienen retenidos los armnicos tercero, noveno y

multiplos de tres, que particularmente tambin circulan

por el neutro, evitando su destruccin por calentamiento

excesivo.

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SOLUCIONES TRADICIONALES

Transformadores de doble secundario

Para cargas trifsicas donde predominan los armnicos

quinto y septimo, la solucin anterior no es adecuada.

En lugar de ello se utiliza un transformador de doble

secundario con un decalaje angular de 30 en sus

tensiones de salida.

El mismo efecto se consigue si utilizamos 02

transformadores de distinta conexin, obteniendo el

mismo decalaje de 30.

Esto implica que se debe repartir las cargas en las dos

salidas

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SOLUCIONES TRADICIONALES

Transformadores de doble secundario

debido al desfasaje de los secundarios, las corrientes

armnicas estn tambin desfasadas, y aguas arriba se

suman, con ello se obtiene una reduccin de la tasa de

distorsin de corriente, en particular del quinto y septimo

armnico, ocurriendo lo mismo con el 17 y el 19.

Se debe colocar solo cargas trifsicas en los secundarios

y los niveles de carga han de ser parecidos.

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Filtro de Tercer Orden en el neutro

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Rectificador 1 sin y con filtro.