Como corregir las perturbaciones en las instalaciones de Baja Tensión


A quién no le ha pasado que llegamos a casa un día y está disparado el diferencial y se ha quedado con la nevera apagada al fin de semana? o ¿Llega a la oficina el lunes por la mañana y el servidor está apagado y nadie sabe porque ha saltado diferenciales?

Las corrientes armónicas son las corrientes que distorsionan la forma de onda sinusoidal característica, y son generadas por fuentes provenientes de equipos electrónicos en su mayoría. Es el punto donde se disocian la eléctrica de la electrónica, en el sentido que crean corrientes parasitas que son dañinas dentro del sistema eléctrico.

Los transitorios son corrientes también distorsionadas que provienen generalmente en respuesta del uso de los interruptores, sistemas de protecciones, etc.

Ahora bien, si los dos son distorsiones en el sistema eléctrico, cual tiene un efecto dañino superior, pues, las corrientes armónicas especialmente en algunos grados, ya que los transitorios duran poco tiempo y luego se extinguen. Por tal motivo las corrientes armónicas presentan mayor atención desde varios puntos de vistas ya sea en la elaboración de componentes electrónicos, diseño de circuitos electrónicos, instalaciones domiciliarias, de oficina e industriales, equipos dentro del sistema eléctrico, etc.

Las principales diferencias por tanto entre interferencias y transitorios son:

  1. Origen: Las interferencias son distorsiones o perturbaciones en una señal eléctrica causadas por factores externos al circuito, como campos electromagnéticos, reflexión de la señal o ruido electromagnético ambiental. Los transitorios son cambios rápidos o fluctuaciones transitorias en una señal eléctrica causadas por eventos internos al circuito, como la conexión o desconexión de componentes, el encendido o apagado de dispositivos eléctricos o cambios bruscos en la carga en el circuito.
  2. Duración: Las interferencias pueden tener una duración variable, dependiendo del origen y la intensidad de las perturbaciones. Los transitorios, por otro lado, tienen una duración corta, desde algunos nanosegundos hasta algunos milisegundos.
  3. Impacto en la señal: Las interferencias pueden tener un impacto negativo en la calidad de la señal y pueden afectar la precisión de los dispositivos que la utilizan. Los transitorios, por otro lado, pueden ser difíciles de medir o predecir debido a su naturaleza rápida y cambiante, pero no necesariamente tienen un impacto negativo en la calidad de la señal.
  4. Consideraciones en el diseño del circuito: Es importante minimizar las interferencias para garantizar un buen rendimiento del sistema. Los transitorios, por otro lado, deben tenerse en cuenta en el diseño del circuito para asegurarse de que los componentes del circuito puedan soportar las fluctuaciones.

Las corrientes armónicas y los transitorios son dos conceptos relacionados con el comportamiento de la corriente eléctrica en los circuitos. Aunque ambos términos pueden utilizarse de manera intercambiable en algunos contextos, hay algunas diferencias importantes entre ellos.

Corrientes armónicas:

  • Las corrientes armónicas son corrientes que tienen una forma de onda no sinusoidal. Esto quiere decir que no tienen una forma de onda regular como la que tienen las corrientes alternas (AC) sinusoidales.
  • Las corrientes armónicas se producen cuando una carga no lineal, como un motor de corriente alterna o un rectificador, consume corriente alterna. Estos dispositivos no consumen corriente de manera uniforme a lo largo del ciclo de corriente alterna, lo que resulta en una forma de onda no sinusoidal.
  • Las corrientes armónicas pueden tener un impacto negativo en el rendimiento del sistema eléctrico y en la duración de los componentes del circuito debido a su forma de onda no sinusoidal.

Transitorios:

  • Los transitorios son cambios rápidos o fluctuaciones transitorias en una señal eléctrica. Estos cambios pueden ser causados por la conexión o desconexión de componentes en el circuito, por el encendido o apagado de dispositivos eléctricos o por cambios bruscos en la carga en el circuito.
  • Los transitorios pueden tener una duración corta, desde algunos nanosegundos hasta algunos milisegundos, dependiendo del contexto.
  • Los transitorios pueden ser difíciles de medir o predecir debido a su naturaleza rápida y cambiante. Por lo tanto, es importante tener en cuenta su presencia en el diseño de los sistemas eléctricos y asegurarse de que los componentes del circuito puedan soportar estas fluctuaciones.

En resumen, las corrientes armónicas son corrientes que tienen una forma de onda no sinusoidal y pueden tener un impacto negativo en el rendimiento del sistema eléctrico y en la duración de los componentes del circuito. Los transitorios son cambios rápidos o fluctuaciones transitorias en una señal eléctrica y deben tenerse en cuenta en el diseño del circuito para asegurarse de que los componentes del circuito puedan soportar las fluctuaciones.

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¿Cómo saber si hay que instalar filtros armónicos eléctricos?

Realmente los problemas producidos por los armónicos que puedan existir en la red dentro de los edificios no tiene síntomas muy definidos excepto que salten los sistemas de protección o que incluso algún cable pueda calentarse en exceso ( esto obviamente es algo difícil de saber ya que nadie toca los cables en ningún sitio).

Si su sistema eléctrico presenta síntomas como:

  • Sobrecarga en los conductores y los equipos eléctricos.
  • Calentamiento excesivo de los conductores y los equipos eléctricos.
  • Fallos frecuentes de los equipos eléctricos.
  • Problemas de rendimiento de los motores eléctricos.
  • Interferencias electromagnéticas en sistemas de comunicación.

Entonces es posible que necesite instalar filtros armónicos en su sistema eléctrico. Para determinar si es necesario instalar filtros armónicos, es recomendable realizar un análisis de distorsión armónica en el sistema eléctrico. Esto implicará medir la distorsión armónica en la corriente y el voltaje y comparar los resultados con los límites aceptables establecidos por normativas y estándares aplicables. Si los resultados muestran niveles de distorsión armónica por encima de los límites aceptables, entonces es probable que sea necesario instalar filtros armónicos para reducir la distorsión a niveles aceptables.

Los filtros armónicos son un tipo de dispositivo que se utiliza en sistemas eléctricos para reducir la distorsión armónica en la corriente y el voltaje. Estos dispositivos son útiles en sistemas que utilizan cargas no lineales, como motores eléctricos, variadores de frecuencia y equipos electrónicos de potencia, ya que estos equipos pueden causar distorsión armónica en la corriente y el voltaje

Es importante tener en cuenta que la instalación de filtros armónicos no es adecuada en todos los casos y puede no ser la solución más adecuada para todos los problemas relacionados con la distorsión armónica. Por lo tanto, es importante realizar un análisis completo del sistema eléctrico y considerar todas las opciones disponibles antes de tomar una decisión sobre si instalar filtros armónicos.

¿Que es un filtro de armónicos?

Un filtro armónico es un dispositivo que se utiliza en sistemas eléctricos para reducir la distorsión armónica en la corriente y el voltaje. La distorsión armónica se refiere a la presencia de componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje, como ondas cuadradas, triangulares o cualquier otra forma de onda. Estos componentes no sinusoidales pueden ser generados por cargas no lineales, como motores eléctricos, variadores de frecuencia y equipos electrónicos de potencia, y pueden causar problemas como sobrecalentamiento de los conductores y los equipos eléctricos, fallos frecuentes de los equipos eléctricos y problemas de rendimiento de los motores eléctricos.

Los filtros armónicos se conectan en paralelo con la carga que está causando la distorsión armónica y utilizan componentes como inductancias y condensadores para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje.

Hay varios tipos de filtros armónicos disponibles, como filtros pasivos, filtros activos y filtros híbridos, y cada uno tiene sus propias ventajas y desventajas en términos de costo, eficiencia y complejidad de instalación.

Para averiguarlo en profundidad se usan analizadores de redes puestos en la instalación para poder determinar qué tipo de armónico está perturbando, qué aparatos lo producen, y qué filtro se necesita para definir de qué cantidad de distorsión armónica se está hablando y determinar qué ponemos.

Cálculo de un filtro armónico

El cálculo de un filtro armónico implica determinar las características del filtro necesarias para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje a un nivel aceptable. Hay varios factores a tener en cuenta al calcular un filtro armónico, como la magnitud y la frecuencia de los componentes no sinusoidales a atenuar, la impedancia del circuito y la carga, y las normativas y estándares aplicables.

A continuación se presentan algunos pasos básicos para calcular un filtro armónico:

  1. Identificar la carga que está causando la distorsión armónica y determinar su tipo y su magnitud.
  2. Realizar un análisis de distorsión armónica para medir la distorsión armónica en la corriente y el voltaje y determinar qué componentes no sinusoidales deben atenuarse.
  3. Seleccionar el tipo de filtro armónico adecuado para la aplicación, teniendo en cuenta factores como el costo, la eficiencia y la complejidad de instalación.
  4. Calcular la impedancia del circuito y la carga para determinar la impedancia del filtro necesaria para atenuar los componentes no sinusoidales a un nivel aceptable.
  5. Determinar las dimensiones y los valores de los componentes del filtro, como inductores y capacitores, utilizando fórmulas y herramientas de diseño disponibles.
  6. Verificar el diseño del filtro mediante simulaciones o pruebas de laboratorio para asegurar que cumplirá con los requisitos de atenuación de distorsión armónica.

Es importante tener en cuenta que el cálculo de un filtro armónico puede ser un proceso complejo y requerir conocimientos técnicos especializados. Por lo tanto, es recomendable contar con asesoramiento de expertos o utilizar software de diseño especializado para ayudar en el proceso de cálculo

Los filtros pasivos se usan de forma generalizada para resolver problemas armónicos. Los filtros sintonizados son la solución más común, pero hay otras topologías posibles, como los filtros de paso alto y los filtros tipo C.

Un filtro armónico se conecta en paralelo con la carga que está causando la distorsión armónica y utiliza componentes como inductancias y condensadores para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje . Estos se disponen en una configuración específica para crear un circuito de filtro que tiene una impedancia distintiva en diferentes frecuencias. Cuando se conecta a la carga, el filtro armónico presenta una impedancia más alta a las frecuencias de los componentes no sinusoidales, lo que hace que estos componentes sean atenuados en la corriente y el voltaje.

Hay varios tipos de filtros armónicos disponibles, como filtros pasivos, filtros activos y filtros híbridos. Los filtros pasivos utilizan componentes pasivos, como inductores y capacitores, para atenuar los componentes no sinusoidales. Los filtros activos utilizan dispositivos activos, como amplificadores operacionales, para atenuar los componentes no sinusoidales. Los filtros híbridos combinan componentes pasivos y activos para atenuar los componentes no sinusoidales.

Los filtros armónicos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como:

  • Sistemas eléctricos industriales y comerciales para reducir la distorsión armónica causada por cargas no lineales.
  • Sistemas de generación de energía eléctrica para reducir la distorsión armónica en la corriente de alimentación.
  • Sistemas de distribución de energía eléctrica para reducir la distorsión armónica en la red y mejorar la calidad de la energía suministrada a los usuarios finales.
  • Sistemas de comunicación para reducir las interferencias electromagnéticas.

Filtros armónicos activos

Los filtros armónicos activos son un tipo de filtro armónico que utiliza dispositivos activos, como amplificadores operacionales, para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje. Los filtros armónicos activos son capaces de atenuar una amplia gama de componentes no sinusoidales y pueden adaptarse a diferentes cargas y condiciones de trabajo.

Una de las principales ventajas de los filtros armónicos activos es que pueden proporcionar una mayor atenuación de los componentes no sinusoidales que los filtros armónicos pasivos. También son más flexibles y pueden adaptarse a diferentes cargas y condiciones de trabajo mediante el ajuste de los parámetros de los amplificadores operacionales.

Sin embargo, los filtros armónicos activos también tienen algunas desventajas. Por un lado, son más complejos y requieren más componentes que los filtros armónicos pasivos, lo que puede aumentar el costo y la complejidad de la instalación. Además, dependen de la energía de alimentación para su funcionamiento, por lo que pueden ser menos confiables que los filtros armónicos pasivos en caso de fallo de la alimentación.

Los filtros armónicos activos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como sistemas eléctricos industriales y comerciales, sistemas de generación de energía eléctrica y sistemas de distribución de energía eléctrica. También se utilizan en sistemas de comunicación para reducir las interferencias electromagnéticas causadas por la distorsión armónica.

Filtro armónico activo

Filtros armónicos pasivos

Los filtros armónicos pasivos son un tipo de filtro armónico que utiliza componentes pasivos, como inductancias y condensadores, para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje. Los filtros armónicos pasivos son fáciles de instalar y tienen un costo relativamente bajo, pero suelen proporcionar una atenuación menor de los componentes no sinusoidales que los filtros armónicos activos.

Los filtros armónicos pasivos se conectan en paralelo con la carga que está causando la distorsión armónica y utilizan una configuración de inductores y capacitores para crear un circuito de filtro que tiene una impedancia distintiva en diferentes frecuencias. Cuando se conecta a la carga, el filtro armónico presenta una impedancia más alta a las frecuencias de los componentes no sinusoidales, lo que hace que estos componentes sean atenuados en la corriente y el voltaje.

Una de las principales ventajas de los filtros armónicos pasivos es que son simples y tienen un costo relativamente bajo. También son confiables y no dependen de la energía de alimentación para su funcionamiento ( por lo tanto no consumen energia) . Sin embargo, tienen algunas desventajas, como una atenuación menor de los componentes no sinusoidales que los filtros armónicos activos y una mayor restricción en la carga que pueden soportar.

Los filtros armónicos pasivos se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como sistemas eléctricos industriales y comerciales, sistemas de generación de energía eléctrica y sistemas de distribución de energía eléctrica. También se utilizan en sistemas de comunicación para reducir las interferencias electromagnéticas causadas por la distorsión armónica.

El método de filtrado se utiliza para atenuar los armónicos en las industrias una vez que la distorsión armónica se ha incrementado gradualmente. Los armónicos de alto orden se pueden reducir con filtros pasivos de armónicos de paso alto para un control flexible en el amplio rango de frecuencia.

Uso de transformadores

Conectar un transformador en una conexión en serie reducirá significativamente los armónicos y proporcionará beneficios de seguridad transitoria. Por lo tanto, las conexiones del transformador se pueden utilizar para reducir las corrientes armónicas en un sistema trifásico.

Ahora bien, los transformadores por sí mismos no pueden limitar la distorsión armónica en la corriente y el voltaje. Sin embargo, pueden utilizarse en conjunción con otros dispositivos, como filtros armónicos, para limitar la distorsión armónica en un sistema eléctrico.

Un transformador puede ser utilizado como parte de un filtro armónico pasivo, en el que se colocan inductores y capacitores en paralelo con el transformador para atenuar los componentes no sinusoidales en la corriente y el voltaje. Los inductores y los capacitores se disponen en una configuración específica para crear un circuito de filtro que tiene una impedancia distintiva en diferentes frecuencias. Cuando se conecta a la carga, el filtro armónico presenta una impedancia más alta a las frecuencias de los componentes no sinusoidales, lo que hace que estos componentes sean atenuados en la corriente y el voltaje.

Es importante tener en cuenta que el uso de un transformador como parte de un filtro armónico pasivo puede tener algunas desventajas, como una atenuación menor de los componentes no sinusoidales que los filtros armónicos activos y una mayor restricción en la carga que pueden soportar. Por lo tanto, es importante realizar un análisis completo del sistema eléctrico y considerar todas las opciones disponibles antes de tomar una decisión sobre si instalar un filtro armónico pasivo con un transformador.

Filtros antiparasitarios

Son muchas las interferencias que se pueden presentar en las líneas de corriente cuando se encuentran conectados electrodomésticos, varias de ellas se conocen como señales parásitas y pueden ocasionar daños a los equipos

Los filtros antiparasitarios son dispositivos que se utilizan para reducir o eliminar la interferencia electromagnética en sistemas de comunicación y equipos electrónicos. La interferencia electromagnética se refiere a las señales no deseadas que pueden interferir con el funcionamiento normal de los sistemas de comunicación y los equipos electrónicos. Estas señales pueden ser generadas por fuentes externas, como sistemas eléctricos cercanos, motores eléctricos y dispositivos electrónicos de alta potencia, o por fuentes internas, como componentes electrónicos de baja calidad o conectores mal aislados.

Los filtros antiparasitarios se utilizan para atenuar o eliminar la interferencia electromagnética fundamentalmente mediante el uso de componentes como inductancias y condensadores, que tienen una impedancia distintiva en diferentes frecuencias. Los filtros antiparasitarios se conectan en paralelo con la fuente de interferencia y presentan una mayor impedancia a las frecuencias de la interferencia electromagnética, lo que hace que esta interferencia sea atenuada o eliminada.

Los filtros antiparasitarios se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como sistemas de comunicación, equipos electrónicos de consumo, sistemas de control y monitoreo y sistemas de seguridad. También se utilizan en sistemas eléctricos industriales y comerciales para reducir la interferencia electromagnética que puede afectar a otros equipos eléctricos cercanos.

Son muchas las interferencias que se pueden presentar en las líneas de corriente cuando se encuentran conectados electrodomésticos, varias de ellas se conocen como señales parásitas y pueden ocasionar daño a los equipos.

Filtros específicos para maquinas serie blanca

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Lo primero que debemos saber sobre estos filtros es su función principal, la cual es evitar que entren interferencias a los aparatos que se encuentran en funcionamiento en el hogar u oficina. Se pueden usar para proteger a los electrodomésticos especialmente de serie blanca como lavadoras , lavavajillas o secadoras y por supuesto para demás dispositivos.

También son recomendados para proteger los dispositivos de procesamiento de datos y automatización, que normalmente requieren una fuente de alimentación limpia para garantizar resultados y mediciones fiables.

Entre los beneficios que aporta el uso de este tipo de filtros destaca la protección contra tensiones de alta frecuencia o los impulsos de tensión, se pueden aplicar en muchos sistemas. Los de protección contra sobretensiones se encargan de absorber las sobretensiones transitorias y limitar las tensiones parásitas de alta frecuencia.

Este tipo de filtros se diseña específicamente normalmente para cada dispositivo en particular como por ejemplo lavadoras, lavavajillas, secadoras, ect.

Filtros antiparasitario para pequeños electrodomesticos

 Este tipo de productos consisten en un condensador antiparasitario para dispositivos pequeños como batidoras, ventiladores, taladros, etc. Suelen ser de gran calidad y por eso tienen gran vida útil, además guardan una excelente relación calidad/precio.

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Filtros antiparásito para coche

Si esta buscando un filtro antiparásito de 12 V no dude en probar estos modelos ya que se pueden emplear para cualquiera equipo que funcione con 12 V y 10A, puede usarlo en los radios para coche, entre otros equipos.

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Filtros antiparásitos de núcleo de ferrita Goldyqin

Un filtro antiparásitos de núcleo de ferrita es un dispositivo electrónico que se utiliza para reducir o eliminar las interferencia electromagnética (EMI) en una señal de audio o de datos. Se llama «antiparásitos» porque está diseñado para atenuar o eliminar las señales no deseadas que pueden «parasitar» la señal principal. Los filtros antiparásitos de núcleo de ferrita son comunes en aplicaciones de audio y de datos, como la eliminación de ruido en cables de audio o la mejora de la calidad de transmisión de datos en redes de computadoras.

El núcleo de ferrita es un material magnético que se utiliza en el filtro antiparásitos para atenuar las señales electromagnéticas no deseadas. El núcleo de ferrita tiene la propiedad de ser altamente permeable al magnetismo, lo que significa que puede atraer y retener una gran cantidad de campo magnético. Al colocar el núcleo de ferrita en la línea de transmisión de una señal electromagnética, se puede reducir la intensidad de la señal, lo que ayuda a reducir la interferencia electromagnética.

Los filtros antiparásitos de núcleo de ferrita son muy efectivos en la reducción de la interferencia electromagnética, pero también pueden tener un impacto en la calidad de la señal principal. Por lo tanto, es importante seleccionar el filtro adecuado y utilizarlo de manera apropiada para minimizar cualquier impacto negativo en la señal principal.

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Filtros complejos

Actualmente, los equipos electrónicos suelen usar una fuente de alimentación conmutada y circuitos digitales rápidos. Este tipo de equipos genera corrientes y tensiones de alta frecuencia durante el funcionamiento normal. Sin dichos filtros, resultaría casi imposible cumplir con los requisitos que establecen las normas sobre CEM.

Este tipo de filtro de la línea de alimentación tienen dos funciones principales:
● Evitar que las señales de alta frecuencia que se generan dentro del equipo alcancen la línea de entrada de corriente.
● Evitar que las señales de alta frecuencia del sistema de distribución C.A. (emisión perturbadora) entren en el equipamiento.

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Un filtro de línea de alimentación de Schurter es un dispositivo que se utiliza para reducir la interferencia electromagnética (EMI) en una señal de corriente eléctrica. Los filtros de línea de alimentación se utilizan a menudo en sistemas electrónicos sensibles para mejorar la calidad de la energía eléctrica y reducir el ruido electromagnético que puede interferir con el funcionamiento de los dispositivos electrónicos.

Los filtros de línea de alimentación de Schurter son productos de alta calidad fabricados por la empresa suiza Schurter AG, especializada en la producción de componentes electrónicos y soluciones de alimentación eléctrica. Estos filtros están diseñados para ofrecer una protección eficiente contra la interferencia electromagnética y una alta calidad de energía eléctrica en aplicaciones industriales, de consumo y médicas.

Los filtros de línea de alimentación de Schurter pueden ser de diferentes tipos, como por ejemplo:

  • Filtros pasivos: utilizan componentes como inductores y capacitores para atenuar las señales electromagnéticas no deseadas.
  • Filtros activos: utilizan dispositivos electrónicos como diodos y transistores para cancelar la interferencia electromagnética.
  • Filtros de línea de alimentación de doble nivel: ofrecen una mayor protección contra la interferencia electromagnética y una mayor calidad de energía eléctrica.

Los filtros de línea de alimentación de Schurter se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como la industria electrónica, la automatización industrial, la informática y la telecomunicación.

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Actualmente, los equipos usados en tecnología de la información deben cumplir los requisitos establecidos en las normas EN 55032 (emisiones) y EN 55035 (inmunidad). La norma EN 55032 establece los límites para la emisión perturbadora conducida en terminales de red dentro de un rango de frecuencia de 150 kHz a 30 MHz y emisión perturbadora radiada de entre 30 MHz y 1 GHz.

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