Los armónicos y la distorsión armónica se pueden encontrar dentro de las formas de onda de voltaje y/o corriente como variaciones de forma de onda.
Los armónicos tienen frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental de la forma de onda (60 hercios fundamentales; segundo armónico = 120 hercios; tercer armónico = 180 hercios; y cuarto armónico = 240 hercios). La distorsión armónica total es la suma de todos los componentes armónicos de la forma de onda de voltaje o corriente en comparación con el componente fundamental.
Un elemento calefactor resistivo simple es una carga lineal que no crea armónicos. Las corrientes de carga armónicas, por otro lado, son generadas por cargas no lineales. Los ejemplos de equipos no lineales incluyen fuentes de alimentación ininterrumpida, equipos informáticos, equipos de oficina, controles de motores, variadores de frecuencia, lámparas fluorescentes compactas, reguladores de iluminación, televisores, cargadores de baterías, condensadores de corrección del factor de potencia y, en general, la mayoría de las cargas electrónicas. Los altos niveles de armónicos en la corriente aumentan las pérdidas de la línea y reducen la vida útil del equipo. Los armónicos tienden a sobrecalentar los circuitos, especialmente el conductor neutro. Un exceso de armónicos puede provocar el mal funcionamiento de algunos tipos de equipos electrónicos.
Los armónicos o las distorsiones en la forma de onda pueden volver a la fuente de alimentación y afectar a otros equipos conectados a esa misma fuente. A medida que aumentan las corrientes armónicas, pueden ocurrir problemas perjudiciales como el sobrecalentamiento de los equipos y los cables, el mal funcionamiento y la vibración de los equipos, los disparos falsos de los interruptores automáticos, la reducción de la vida útil de los equipos y otros resultados adversos o problemas de seguridad.
El parpadeo de voltaje (más aparente para los humanos como luces parpadeantes) es causado por variaciones de voltaje repetitivas o aleatorias en el rango de +/- 10%. Esto generalmente resulta de maquinaria con fluctuaciones rápidas en la carga, elevadores y equipos similares. El parpadeo del voltaje también puede ser causado por conexiones de cableado sueltas.
Los equipos de laboratorio clínico, como calentadores, enfriadores, bombas y centrífugas, también pueden causar impulsos de sobrevoltaje y transitorios, junto con ruido de alta frecuencia. Algunos impactos comunes de los problemas de calidad de energía anteriores pueden incluir errores de datos, fallas de equipos, pérdida de memoria, restablecimientos automáticos o software corrupto.
Un estudio de armónicos puede brindar orientación sobre si existe un problema de armónicos y, de ser así, dónde se encuentra. Un enfoque podría ser crear un inventario, verificar la calefacción de los transformadores, verificar la corriente secundaria de los transformadores, verificar la cantidad de corriente neutra en el subpanel (lado de carga del transformador) y verificar el voltaje de neutro a tierra en los receptáculos.
Fuente:
Health Facilities Magazine
Dfavid L. Stymiest, PE, CHFM, CHSP, FASHE, es consultor sénior en Smith Seckman Reid, Nashville, Tenn.
