¿Qué es la calidad energética y qué la afecta?

Decimos que se tiene una buena calidad de energía cuando la tensión y la frecuencia son constantes y su forma es sinusoidal. Lo cierto es que en los sistemas eléctricos, la participación de diferentes cargas y equipos conectados afectan la calidad de la energía, haciendo que tengamos variaciones en la forma de onda.

¿QUÉ FENÓMENOS AFECTAN LA CALIDAD DE LA ENERGÍA?

Algunos de los eventos que reducen la calidad de la energía son: bajo factor de potencia, transitorios, flickers, armónicos, desbalance y caídas de tensión.

• Desbalance de cargas: Cuando por las tres fases de un sistema eléctrico trifásico no circulan las mismas corrientes se dice que el sistema se encuentra desequilibrado. Esto puede producir desde sobrecalentamiento en receptores, cables de alimentación y protecciones y hasta podría disparar la corriente por el conductor neutro.
• Sobretensiones transitorias: Involucran un incremento repentino de gran magnitud en el nivel de voltaje, pero de muy poca duración (nanosegundos, microsegundos).Se pueden producir por la maniobra aparamenta vinculada con el circuito eléctrico, por descarga de condensadores o incluso por descargas atmosféricas. En casos graves las sobretensiones transitorias pueden producir disparos intempestivos de dispositivos de protección o daño permanente en equipos.
• Flickers o parpadeos: Es un caso particular de una variación rápida de tensión, dónde esta se presenta en forma repetitiva y permanente. Como su magnitud oscila entre un ±10% del voltaje nominal, la mayor parte de los aparatos no resultan afectados.  En ocasiones se identifica como un fenómeno visual que se presenta en luminarias que no poseen una regulación de voltaje adecuada y que están alimentados por una fuente común que a su vez alimenta otros tipos de carga, las cuales demandan potencia en forma variable y periódica. Estas fluctuaciones en la iluminación conllevan en muchos casos a la fatiga ocular de la persona que trabaja bajo estas condiciones.
• Caídas de tensión y sobretensiones: Una sub o sobretensión es una reducción o incremento de corta duración en el voltaje eficaz. Estos eventos pueden ser causados por un corto circuito, una sobrecarga o el arranque o parada de motores eléctricos o cargas de gran porte. El voltaje eficaz se modifica entre un ±10% del voltaje nominal durante medio ciclo a un minuto.
• Factor de potencia: Es la relación entre la potencia activa P, y la potencia aparente S,​ dándonos una medida de la capacidad de una carga de absorber potencia activa.
• Armónicos: Los armónicos son señales de tensión o corriente sinusoidales con frecuencia en múltiplos enteros de la frecuencia nominal del sistema (denominada frecuencia fundamental, usualmente de 50 Hz o 60 Hz). Los armónicos proceden principalmente de cargas no lineales cuya característica es absorber una corriente que no tiene la misma forma que la tensión que los alimenta. Las principales fuentes de distorsión armónica en las redes industriales son equipos de electrónica de potencia como variadores de velocidad, arrancadores suaves, rectificadores y fuentes conmutadas o switching.

¿Cómo asegurar la calidad energética?

Ahora que conocemos cómo se afecta la calidad de la energía, debemos preguntarnos: ¿qué problemas pueden ocasionar? ¿cómo puedo saber si tengo este tipo de problemas en mi sistema eléctrico? ¿puedo saber de antemano que se presentarán este tipo de problemas? ¿qué debo hacer para solventarlos?

Una mala calidad de energía puede traer aparejados algunos de los siguientes inconvenientes en nuestro sistema eléctrico:

Sobretemperatura en:

• Conductores
• Puntos de conexión y borneras
• Bobinas de transformadores y motores
• Penalizaciones por bajo factor de potencia
• Sobrecorrientes en el conductor neutro
• Disparos intempestivos de interruptores
• Reducción de la vida útil de los equipos
• Daño a permanente componentes electrónicos de nuestros equipos
• Cansancio visual
• Resonancia en el sistema eléctrico
• Paradas de producción