Aspectos técnicos en grandes instalaciones

Aspectos técnicos en grandes instalaciones

A continuación se detallan algunos ejemplos de instalación a modo de orientación, ya que cada caso hay que estudiarlo de forma individual.

Distorsión armónica

Un tema muy importante en las instalaciones eléctricas es la presencia de armónicos en la red.

Los armónicos son una distorsión de la onda fundamental de tensión o de corriente, debido a las cargas que tienen un consumo no lineal, es decir, que no están continuamente absorbiendo la energía que les proporciona la red sino que aprovechan partes de la onda. Esta distorsión se descompone en diferentes componentes, estos son los armónicos. La magnitud con la que se mide es la Tasa de Distorsión Armónica (THD), hay una para corriente y otra para tensión. Estas nos dan un valor global de la presencia de armónicos en la red.

Los equipos que provocan esta distorsión en la red son básicamente electrónicos, que tienen un consumo elevado o significativo en relación con el resto de la instalación.

Hoy en día, en los hogares, se dispone cada vez de más equipos tecnológicos que son electrónicos y por tanto provocan distorsión armónica, pero no tienen la potencia suficiente como para tenerlos en cuenta.

Es por ello que en el ámbito de viviendas o garajes, es un tema que no se ha tenido en consideración. Pero en el ámbito industrial es un tema muy importante debido a que hay electrónica de mucha potencia (variadores de frecuencia, sistemas de alimentación ininterrumpida (SAIs), convertidores de potencia, rectificadores, inversores, variadores de velocidad, …)

Consecuencias

Las consecuencias más importantes son las siguientes:

  • Los cables se sobrecalientan debido a la sobreintensidad que circula sobre todo por la parte perimetral de estos. Este calentamiento provoca pérdidas de energía y el deterioro de las cubiertas de los cables, que no olvidemos, son las que se encargan de garantizar el aislamiento entre ellos. El deterioro de estas son causa principal de cortocircuitos. Uno de los conductores que más sufren es el neutro, que además se dimensiona con una sección menor a la fase en algunos casos, agravando así la situación.
  • Se producen disparos intempestivos, sin causa aparente, de interruptores automáticos y diferenciales ya que al haber una distorsión generada, no pueden hacer un balance de corrientes neto. Además circula más intensidad de la previsible.
  • Deterioro prematuro de equipos, maquinaria y transformadores debido a los picos de tensión.
  • Acoplamientos en redes de telefonía y datos debido a las corrientes magnéticas producidas alrededor de los conductores.
  • Funcionamiento anormal de los receptores debido a la distorsión de la forma de onda.

Obviamente, en el sector industrial, donde una máquina no solo puede tener un valor económico muy elevado sino que el hecho de dejar de funcionar o hacerlo de manera incorrecta, la cuantía puede ser incluso más importante, es normal que sea un tema que nunca se deja de lado.

Por no decir el deterioro prematuro de unas instalaciones de por sí muy costosas.

Soluciones

Existen varias soluciones a este problema, siempre determinando primero el alcance de las magnitudes. Son los siguientes:

  • Sobredimensionamiento de conductores, sobre todo el neutro.
  • Uso de diferenciales “superinmunizados”, que realizan un balance especial de las corrientes.
  • Planteamiento de la instalación inicial separando los diferentes tipos de cargas.
  • Instalación de filtros de armónicos instalados lo más cercano posible a las cargas que provocan la distorsión.

Se vuelve a hacer incapié en que todo esto debe estar previamente calculado y analizado antes de ejecutar las medidas correctivas ya que son costosas y después es complicado rectificar.

¿Qué tiene que ver con las cargas de vehículos eléctricos?

Ahora veamos que tiene que todo esto con el vehículo eléctrico.

Los vehículos eléctricos tienen unas baterías que acumulan corriente continua, sin embargo las redes eléctricas que tenemos son de corriente alterna.

Por lo tanto, en un proceso de carga se está convirtiendo corriente alterna en continua, es decir, se está haciendo uso de un rectificador de corriente (función que suele hacer el vehículo, a excepción de la carga directa en corriente continua, conocida como modo 4, que la rectificación la hace la propia estación de carga). Como hemos dicho al principio, un rectificador es una carga generadora de distorsiones armónicas. Pero además, se trata de cargas ya nada despreciables en comparación con su entorno (tengamos en cuenta que un punto de carga básico que puede ser de 7,36 Kw ya supera en casi 50% a la carga total de una vivienda, considerada su carga total en 5,75 Kw).

Que depende en que entorno se encuentre puede tener menos incidencia, pero si hablamos de que se vayan sumando cada vez más estaciones de carga, la cantidad se hace más grande de forma exponencial, por no hablar de estaciones de carga de 22,17 Kw, que cada vez son más habituales.

Es por ello que la legislación, recomienda tener en cuenta este factor y lo obliga a partir de 5 estaciones de carga. Es más, en centralizaciones de contadores nuevas se obliga a que tengan un espacio libre para instalar un filtro de armónicos en caso de ser necesario.

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