Se suele pensar que los problemas que pueden ser causados por los armónicos eléctricos vienen de la red eléctrica o que son culpa de la compañía eléctrica. La verdad, es que la gran mayoría de perturbaciones debidas a los armónicos son generadas por las cargas de nuestra propia instalación.
Tabla de contenido
Tipos de receptores
Podemos distinguir dos tipos de cargas:
- Cargas lineales. Son aquellas cuya corriente es senoidal, pudiendo estar desfasada o no respecto a la tensión (ver post y video sobre energía reactiva). Aquí podemos encontrar las cargas resistivas, los condensadores o las cargas inductivas no saturadas como reactancias, motores o transformadores de potencia.
- Cargas no lineales. Son aquellas cuya corriente no es senoidal debido a un rectificador o conversor. Aquí podemos encontrar los variadores de velocidad, ordenadores, servidores, SAIs, vehículos eléctricos, etc.
Fíjate que principalmente son las propias cargas las que están generando los armónicos en corriente, son por tanto una fuente de corriente que aparte de demandar al sistema eléctrico una forma de onda senoidal, también demanda armónicos de corriente de diferente orden.
Espectro y forma de onda
Cuando hacemos un análisis de perturbaciones armónicas utilizamos la forma de onda (dominio de tiempo) o el espectro de armónico (dominio de frecuencia). El espectro es la forma más sencilla y rápida para analizar la cantidad de armónicos presentes en la instalación en un momento dado.
El espectro armónico se representa con el porcentaje de la componente de cada armónico respecto al valor que corresponde a la frecuencia fundamental (50 o 60 Hz). Vamos a poner un ejemplo para que acabe de quedar claro:
Características del espectro y forma de onda
Cada carga no lineal tiene una forma de onda y su respectivo espectro que lo caracteriza. Aquí podéis ver las formas de onda y espectros más típicos:
Las cargas monofásicas (ordenadores, alumbrado de descarga, coches eléctricos, etc) presentan una forma de onda puntiaguda, y su espectro predomina los armónicos de orden 3º, 5º, 7º y 9º, de más a menos amplitud.
Las cargas trifásicas (variadores, convertidores, SAIS, etc) presentan una forma de onda con dos montículos, como las jorobas de un camello, aunque popularmente se le suele nombrar como “M” de McDonalds. Si, ya lo sé, es muy friki, pero mucha gente lo conoce así y es más fácil de recordar.
Su espectro en este caso predomina los armónicos de orden 5º, 7º, 11º y 13º, de más a menos amplitud.
Bien, espero que te haya quedado más claro los armónicos eléctricos. Si tienes cualquier duda puedes dejar tu comentario en este mismo post o en el formulario de contacto.
Buena informacion, favor quisiera contactarme con usted, tengo muchas interrogantes al respecto
Los SAI actuales ya no generan esas perturbaciones. De hecho, las corrigen, pues tienen TDHi de entrada menores a al 5 % o mejores, ofreciendo una alimentación limpia a sus cargas (THDv menores al 3 %).
Hola Ignacio,
Correcto. Como cualquier tecnología va evolucionando (los convertidores AFE eran mucho mas caros hace unos años), con lo que los nuevos SAIs generan una corriente armonica bastante inferior a su entrada, como bien indicas, inferior a un 5% en mucho de los casos.
Pero no todas las instalaciones disponen SAIs nuevos o no invierten en ellos. Otros casos que me he encontrado es que se suministran SAIs normales, con una etapa o filtro pasivo LCL a la entrada para reducir la corriente armonica que si consumo ese SAI, tratando de equipararlo con un AFE.
Muchas gracias por tu aportación y comentario constructivo
La distorsión armónica total thd es la misma en el lado secundario y primario. Considerando que la medición se hizo en el lado secundario del transformador o en el interruptor principal del transformador. Gracias saludos. Espero me respondas.
Hola German,
El THDU% no será el mismo ya que tienes la impedancia del transformador, la cual es principalmente inductiva.
Gracias por la respuesta, y el THDI % se comporta de igual forma que el THDU% ? es decir , no es el mismo THDI% en el lado secundario que en el primario del transformador?. Gracias
No es el mismo.
El trasformador actua como una reactancia, bloqueando parte de los armónicos en corriente, con lo que en el primario tendrás un THDI% inferior.
Buenas una pregunta los tipos de receptores la cargas lineales y no lineales están relacionadas con los armónicos pares e impares?.