La liberación del dividendo digital es el proceso que consiste en la reordenación de algunos canales de la TDT, para cumplir con el mandato de la Comisión Europea de liberar las frecuencias radioeléctricas de la banda de 800 MHz, con el fin de que pueda ser utilizada por tecnologías móviles LTE/4G. La liberación es un proceso de ámbito europeo, obligatorio para todos los Estados Miembros, por ejemplo, tanto Francia como Portugal han realizado ya este proceso y ofrecen servicios de telefonía móvil 4G en dicha banda. Los canales afectados se reordenarán a frecuencias por debajo de la banda de 800MHz y algunos ciudadanos tendrán que actuar sobre las instalaciones de recepción de televisión en sus hogares para continuar recibiendo la programación

A diferencia de lo que ocurrió durante el proceso de transición de la televisión analógica a la digital en el año 2010, que implicaba un cambio de tecnología, en este caso, para continuar recibiendo la programación de televisión no es necesario cambiar de televisor ni añadir decodificadores externos, y tampoco es necesario cambiar la antena.

Sin embargo, durante la liberación del Dividendo Digital, los centros emisores cambiarán la frecuencia de emisión de algunos canales, por lo que los usuarios tendrán que resintonizar su televisor. Las comunidades de propietarios que tienen antena colectiva, además, deberán ponerse en contacto con un instalador de telecomunicaciones registrado, para que realice las adaptaciones necesarias en las instalaciones del edificio que amplifican la recepción de los canales cambiados, y posteriormente resintonizar. Los usuarios con acceso a los canales a través del servicio de SAT – TDT, no se verán afectados por este proceso en ningún caso.

La liberación del Dividendo Digital ya ha comenzado con emisiones simultáneas (simulcast) en diversas zonas del territorio nacional. El simulcast es la emisión simultánea de un canal de televisión, en dos frecuencias distintas, la habitual hasta el momento y una nueva frecuencia. La finalidad del simulcast es garantizar que el ciudadano tenga tiempo de adaptarse al nuevo canal, y disfrute de la televisión digital sin interrupciones durante el proceso de liberación del dividendo digital. Comenzado el periodo de simulcast, si usted resintoniza su televisor le aparecerá el mismo programa repetido dos veces, una vez terminado el simulcast, el canal de televisión se emitirá sólo en la frecuencia definitiva.

¿Qué hacer si mi vivienda es unifamiliar?

En general, en las viviendas unifamiliares (chalets, viviendas rurales o casas individuales que no tengan instalación comunitaria), tan sólo tendrán que resintonizar su receptor de televisión o su decodificador.

¿Qué hacer si vivo en un edificio comunitario?

En el caso de comunidades de propietarios, las actuaciones a realizar dependerán del tipo de instalación de recepción de televisión existente en el edificio, por lo que cada comunidad deberá contactar con un instalador de telecomunicaciones inscrito en el registro del Ministerio de Industria, Energía y Turismo para que evalúe el tipo de actuación que es necesario realizar. Si su sistema es:

• Centralita programable: Tendrá que reprogramar la centralita para el rango de canales afectados por la migración.
• Amplificador monocanal: Tendrá que sustituir los amplificadores de los canales afectados por la liberación del Dividendo Digital.
• Amplificador de banda ancha: no tendrá que realizar ninguna adaptación, solo será necesaria la resintonización de los canales.

En los casos en los que sea necesaria una adaptación, una vez realizada, los propietarios de las viviendas podrán resintonizar sus receptores de televisión

¿Cómo puedo resintonizar mi receptor de televisión o decodificador?

Algunos equipos receptores de TDT realizan una resintonización automática de nuevos canales que le permitirá seguir viendo todos los canales que veía con anterioridad sin necesidad de realizar una resintonización manual.

No obstante, puede que en algunos casos no encuentre algunos de los canales que sintonizaba anteriormente y dependiendo del equipo receptor necesite hacer una búsqueda manual de canales o localizarlos al final de la lista de todos los canales sintonizados.

El procedimiento para buscar canales puede variar según el modelo de su receptor. Consulte el manual de instrucciones de su equipo receptor o pulse la tecla MENÚ del mando a distancia. Si su receptor dispone de la opción de búsqueda de nuevos canales, le sugerimos que la utilice preferentemente, en lugar de realizar una búsqueda completa de todos los canales disponibles. De esta forma, evitará que se cambie la ordenación de canales establecida previamente.

Si ha perdido el orden que tenía configurado, es recomendable utilizar las listas de favoritos u otras opciones similares para mantener sus preferencias. Consulte el manual de usuario de su equipo.

Guía para sintonizar y ordenar los canales de la TDT [PDF] [756 KB]

A mediados del mes de septiembre en la capital gallega murió una niña de 14 años electrocutada al tocar una farola de alumbrado público, pocos días después  un chico de 18 años en Baleares falleció en circunstancias similares. Otra muerte a causa de una descarga eléctrica: una niña de 12 años al bajar de una atracción de feria en una barriada de Los Palacios (Sevilla).

Hay que advertir sobre los peligros “invisibles” de la energía eléctrica, y también denunciar por la manifiesta dejadez y hasta negligencia de organismos, administraciones y personas del ámbito público en esta materia. Tres muertes evitables de personas con toda una vida por delante en un espacio de tiempo de menos de un mes hacen reflexionar y hervir la sangre.

En el ámbito laboral el tema de la seguridad y la prevención de riesgos, normalmente, se toman mucho más en serio y su incumplimiento puede acarrear severas consecuencias disciplinarias, y no sólo si ocurre un accidente. En el tema que nos ocupa aquí, el riesgo eléctrico, se me exige, como técnico, una alta implicación en que se cumplan las normativas al respecto. El mantenimiento y las revisiones no se reducen exclusivamente a las inspecciones obligatorias realizadas por un OCA (Organismo de Control Autorizado) periódicamente (por ejemplo cada 5 años), sino consisten también en inspecciones y revisiones de periodo mucho más corto. Esto incluye, entre otros, inspecciones visuales, mediciones de aislamiento y de toma de tierra, comprobaciones del interruptor diferencial (cada mes), etc. Además debo atender sin demora cualquier anomalía o incidencia observada y reportada por personal de la planta o cliente. La ausencia, por ejemplo, de la tapa de una caja de conexiones a 5 metros de altura donde nadie alcanza y en recintos donde circulan exclusivamente personas autorizadas, mayores de edad y con sus correspondientes cursos de Prevención de Riesgos Laborales (PRL) realizados, me puede costar un doloroso tirón de orejas.

Ahora bien: ¿Porque no se toman estas medidas en la vía pública? Allí el peligro se multiplica al circular personas no entrenadas, niños etc. Siempre cuando ocurre algún accidente de este u otro tipo puedo leer y oír las declaraciones oficiales “Que el equipo ha superado las inspecciones reglamentarias”, “Que tiene los papeles en regla” y bla bla bla. El mantenimiento va mucho más allá, y no sólo esto! En el ámbito público debería haber también una mayor coordinación y capacidad de gestión de incidentes, competencias y responsabilidades. Luego debería haber también una formación básica de las fuerzas, organismos y autoridades implicadas en la seguridad del ciudadano, o sea bomberos, policía (municipal, nacional y guardia civil, gerencias de alumbrado público y sus subcontratas, salas de emergencias (112), suministradores de energía etc. para poder reconocer y atender correctamente y sin demora estos peligros “invisibles”.

Me llama profundamente la atención cuando se recibe hasta indiferencia de parte de la sala del 112 o de policía municipal cuando alguien reporta alguna incidencia de este tipo. Hace unos días me encontré, y no era la primera vez, con la tapa de un registro de acometida de suministro eléctrico abierta y con sus fusibles de cuchilla al alcance de la mano de cualquier persona que pasaba por esta acera, en la fachada de un edificio y a 1 metro de altura. Con otras palabras: 400V “invisibles” entre fases y 230V contra tierra, más que suficientes para matar a una persona al instante y más en un día lluvioso como aquél. Si llamas al 112 y explicas el peligro que esto entrañaba, no lo entienden. Si llamas a la compañía suministradora, te dicen que seguramente no es de su competencia y otros. Y al final te tienes que indignar. Que se dejen ya de tonterías, que seguro que es de su competencia, y si no fuera así, que anulen el peligro inmediatamente y luego depuren responsabilidades y competencias y presenten la factura donde corresponda, y más, que yo era un simple ciudadano quien pasaba por allí y por suerte tiene nociones del tema.

A finales de 2013, la Comisión Europea encargó a un grupo de expertos presididos por Pascal Lamy responder a esta pregunta: ¿a qué servicios deberíamos dedicar la banda de los 700 MHz? O, en un sentido más amplio, ¿qué hacer con toda la banda UHF (470-790 MHz)?.

La banda de los 700 MHz está ocupada en la actualidad por los servicios de difusión de televisión digital terrestre. Sin embargo, es fundamental para la extensión de las redes móviles de nueva generación (LTE y su evolución) que sean capaces de asumir la elevada demanda de banda ancha móvil.

Ya en una reunión de la ITU de 2012 se propuso destinar la banda de los 700 MHz a la telefonía móvil, lo que implicaría mover y recolocar los canales de televisión que ahora mismo la ocupan. Justamente como está sucediendo ahora con la banda de los 800 MHz y el dividendo digital. En 2015, la ITU volverá a reunirse para tratar sobre este “segundo dividendo digital“.

Por su parte, el grupo de expertos ha presentado un informe a la Comisión Europea en el que trata de buscar un equilibrio entre los servicios de telefonía móvil y los de televisión.

La propuesta de Pascal Lamy se concreta en liberar la banda de 700 MHz en 2020 (con una flexibilidad de dos años), para que pueda ser utilizada por los operadores móviles.

En cuanto a la TDT, el grupo de expertos propone que la televisión se concentre en las bandas de 470-694 MHz, al menos hasta 2030.

Aunque armonizar la posición europea no va a ser fácil. La TDT afronta la competencia de otras plataformas audiovisuales: desde el cable, el sátelite, a la IPTV, Youtube, Netflix… Así, en países como Bélgica, la TDT únicamente cuenta con una cuota de mercado del 4%, mientras que en España, por ejemplo, la TDT supera el 70%.

 Descargar informe “RESULTS OF THE WORK OF THE HIGH LEVEL GROUP ON THE FUTURE USE OF THE UHF BAND (470-790 MHZ)” (pdf)

Por qué es importante comprobar la toma de tierra

La toma de tierra está pensada para proteger principalmente a las personas. En caso de tocar una parte metálica de la instalación, nunca debe haber tensión en ella, aunque un cable roto entre en contacto. Para conseguirlo, se conectan TODAS las partes metálicas que sean accesibles para las personas a una pica enterrada en la tierra. Esto hace que la tensión en la superficie conductora sea igual a cero, porque la corriente se deriva hacia la pica.

En caso de que lleguemos a tocar la pieza metálica, la corriente circulará por la toma de tierra, sin atravesar nuestro cuerpo. El motivo es que la resistencia del cuerpo, sumada a nuestro calzado, revestimiento del suelo, y cualquier otro obstáculo, dificultará el paso de la corriente, y si ésta tiene una vía rápida, como es el cable de la toma de tierra, seguirá ese camino sin afectarnos.

Si la toma de tierra ha perdido parte de su conductividad, una parte de la corriente circularía a través nuestro, provocándonos daños. Incluso teniendo todo el cableado en perfecto estado, la pérdida de humedad del suelo u otros motivos pueden hacer que la toma de tierra sea ineficaz.

Salto del diferencial sin razón aparente

El interruptor diferencial desconecta un circuito cuando una parte de la corriente se “escapa”. Funciona midiendo la diferencia entre la corriente que entra por un cable y la que vuelve por el otro. En algunas ocasiones se produce una situación de riesgo, cuando la corriente eléctrica ha encontrado un camino alternativo hacia la toma de tierra. Por ejemplo, si se moja un cable, una parte de la corriente atravesará esa agua hasta encontrar un camino hacia la tierra. Esto se conoce como fuga de corriente o derivación. Al saltar el diferencial, el circuito queda sin corriente y desaparece el riesgo de contacto indirecto.

No es raro encontrar instalaciones en las que algún interruptor diferencial salta “por simpatía”, es decir que se desconecta de forma aleatoria, sin causa aparente. En este caso, lo primero que hay que hacer es medir la corriente de fuga, para comprobar que ésta no tenga un valor similar al umbral de disparo del diferencial. Este umbral viene indicado por el fabricante, con el símbolo IΔn. Si el valor de la corriente de fuga es similar a este umbral, el interruptor puede funcionar normalmente y dispararse en cualquier momento.

Derivaciones de alta frecuencia

Otra situación que se da a menudo está provocada por las derivaciones de alta frecuencia. Éstas no son indeseadas, de hecho deben producirse de forma obligatoria según la normativa. Aparecen en las fuentes de alimentación conmutadas, inversores, o variadores de frecuencia. Estos equipos generan corrientes de alta frecuencia, y los picos de tensión se envían a la toma de tierra a través de un condensador de filtro. El resultado es que en el cable de la toma de tierra tenemos picos de tensión de alta frecuencia. Esto puede hacer saltar el diferencial. Para evitarlo, se usan los interruptores diferenciales súper inmunizados, pensados para esta situación concreta.

Cómo usar el polímetro para medir la toma de tierra

Hay dos formas sencillas de medir la toma de tierra utilizando un polímetro. La primera de ellas, es usar la pinza amperimétrica para medir la corriente de fuga. En el segundo caso, usaremos el polímetro como voltímetro, así que no necesitas una pinza amperimétrica.

Estos sistemas no sirven para medir las derivaciones de alta frecuencia.

Medir la toma de tierra usando una pinza amperimétrica

Para ello, abrazamos con la pinza los hilos de fase y neutro, dejando fuera el de tierra. En circuitos trifásicos, abrazamos las tres fases y el neutro si lo hubiere, dejando fuera la tierra. Como la corriente de cada cable circulará en sentido opuesto, sus valores se anulan entre sí, de modo que la pinza deberá marcar cero amperios. Si no entiendes este concepto, consulta las leyes de Kirchhoff. El valor medido será el de la corriente de fuga.

Normalmente los rangos de las pinzas sencillas suelen ser elevados, así que hay que seleccionar el más bajo posible. Es importante que la pinza amperimétrica tenga una precisión aceptable, porque debemos medir valores muy bajos, habitualmente alrededor de 30mA o 300mA. Con este propósito se ideó la pinza amperimétrica de corriente de fuga. Se trata de una pinza con gran precisión, que se usa específicamente para medir corrientes de fuga. Con una pinza estándar, podemos detectar las averías más evidentes, que serán la mayoría de los casos.

Medir la toma de tierra usando un polímetro

Usando el polímetro como voltímetro, en la posición VAC, con un rango superior a la tensión que queremos medir (normalmente mayor de 230VAC), conectamos las puntas de prueba entre fase y neutro. Esto nos dará el valor real de la tensión de red.

Ahora conectamos una punta de prueba en la fase, y la otra en la toma de tierra. El valor debe ser idéntico al anterior.

Repetimos la operación entre neutro y tierra. El valor debe ser igual a cero.

En circuitos trifásicos, medimos entre cada fase y el neutro (si existe), y la tensión debe ser igual a la de la red monofásica (normalmente 230V). Después medimos cada fase con la tierra, y el valor debe ser el mismo. Si existe neutro, entre éste y la tierra debe haber 0V.

Los valores pueden variar en algunos voltios, pero si se alejan demasiado, indicarán que hay defectos de aislamiento. En caso de que los valores sean similares entre fase y tierra, y entre neutro y tierra (por ejemplo 115VAC), indicará que la toma de tierra no está conectada.

Este sistema también es muy útil para distinguir la fase del neutro, cuando los cables no están marcados.

Qué hacer si la toma de tierra no es buena

Si los resultados de las mediciones son malos, hay que desconectar el circuito y buscar la avería, porque existe un peligro serio para las personas y las instalaciones.

Puedes ir separando el circuito por zonas, hasta aislar la que está provocando el problema.

Si la toma de tierra general no es buena, puedes consultarnos, por si es necesario instalar una nueva pica. Nunca utilices las tuberías del agua ni otros elementos metálicos como toma de tierra. Puedes estar agravando el problema, porque estás electrificando todos estos elementos, aumentando el riesgo de electrocución.

Conceptos
Los armónicos se definen habitualmente con los dos datos más importantes que les caracterizan, que son:

En el gráfico se presenta la suma de un armónico de 3er orden, del 5º orden y del 7º orden.

Por principio, la fundamental f1 tiene rango 1.

Cualquier fenómeno periódico puede ser representado por una serie de Fourier:

Donde:

Donde  h1 es el 100% ya que corresponden a la componente fundamental.

La cantidad de armónicos es generalmente expresada en términos de su valor rms dado que el efecto calorífico depende de este valor de la onda distorsionada.

Para una onda sinusoidal el valor eficaz es el máximo valor dividido por raíz de 2. Para una onda distorsionada, bajo condiciones de estado estable, la energía disipada por el efecto Joule es la suma de las energías disipadas por cada una de las componentes armónicas:

o también:

(suponiendo que la resistencia se tome como una constante)

Este cálculo permite intuir uno de los principales efectos de los armónicos que es el aumento de la intensidad eficaz que atraviesa una instalación debido a las componentes armónicas que lleva asociada una onda distorsionada.

El porcentaje de armónico y la distorsión total armónica cuantifican la disturbancia armónica que puede existir en una red de suministro eléctrico.

La tasa de armónicos o porciento de armónicos, expresa la magnitud de cada armónico con respecto a la fundamental.

La distorsión total armónica (THD), cuantifica el efecto térmico de todos los armónicos. La CIGRE propone la siguiente expresión para el cálculo de esta magnitud: THD =

Donde:

Y1 = Magnitud de la onda de frecuencia fundamental.

Yn =  Magnitud del armónico n.

 

Origen de los armónicos

En general, los armónicos son producidos por cargas no lineales, lo cual significa que su impedancia no es constante (está en función de la tensión). Estas cargas no lineales a pesar de ser alimentadas con una tensión sinusoidal absorben una intensidad no sinusoidal, pudiendo estar la corriente desfasada un ángulo j respecto a la tensión. Para simplificar se considera que las cargas no lineales se comportan como fuentes de intensidad que inyectan armónicos en la red.

Las cargas armónicas no lineales más comunes son las que se encuentran en los receptores alimentados por electrónica de potencia tales como: variadores de velocidad, rectificadores, convertidores, etc. Otro tipo de cargas tales como: reactancias saturables, equipos de soldadura, hornos de arco, etc., también inyectan armónicos. El resto de las cargas tienen un comportamiento lineal y no generan armónicos inductancias, resistencias y condensadores.

Existen dos categorías generadoras de armónicos. La primera es simplemente las cargas no lineales en las que la corriente que fluye por ellas no es proporcional a la tensión. Como resultado de esto, cuando se aplica una onda sinusoidal de una sola frecuencia, la corriente resultante no es de una sola frecuencia. Transformadores, reguladores y otros equipos conectados al sistema pueden presentar un comportamiento de carga no lineal y ciertos tipos de bancos de transformadores multifase conectados en estrella-estrella con cargas desbalanceadas o con problemas en su puesta a tierra. Diodos, elementos semiconductores y transformadores que se saturan son ejemplos de equipos generadores de armónicos, estos elementos se encuentran en muchos aparatos eléctricos modernos. Invariablemente esta categoría de elementos generadores de armónicos, lo harán siempre que estén energizados con una tensión alterna. Estas son las fuentes originales de armónicos que se generan sobre el sistema de potencia.

El segundo tipo de elementos que pueden generar armónicos son aquellos que tienen una impedancia dependiente de la frecuencia. Para entender esto más fácilmente mencionaremos algunos conceptos previos.

 

Tasa de distorsión armónica Thd

El thd (total harmonic distorsión), o tasa de distorsión armónica, es una forma de cuantificar numéricamente los armónicos existentes en un determinado punto de medida. En Europa se utiliza el Thd referenciado respecto a h1, la onda fundamental (f) (50Hz) de intensidad (teórica calculada según potencia).

Cuando en una instalación hay armónicos, el Thd es mayor que el 100%.

En el caso de no existir armónicos, el thd  es igual a 0.

El thdI es el thd referido a la corriente y el thdu es el referido a la tensión. El ThdI es generado por la no linealidad de la carga, mientras que el ThdU es generado por la fuente (transformador) como resultado de una corriente muy distorsionada.

Dadas las corrientes rms de los diferentes armónicos además de la fundamental.

a) se calcula el thdI general

b) se calcula el thdI para cada uno de los armónicos en relación a la fundamental.

 

¿Cómo identificar la forma de un 3º, 5º o 7º armónico?

A continuación  se muestra la forma típica de una variador de frecuencia con su 5º y 7º armónicos predominantes.

Y la suma da como resultado:

Por otro lado se muestra la forma típica  de un SAI con el 3er armónico como predominante.

Y la suma da como resultado:

 

Armónicos que predominan en distintos procesos

Industrial sector metalúrgico, estampación, bombeo, corte, laser, fresado, torneado, pulido

Cementeras, canteras, minería, actividades de: triturado, moleteado, transporte, elevación, ventilación.

Siderurgia en hornos de inducción, laminados, trefilados

Agroalimentario, farmacia, refinería en filtración, concentración, bombeo

Maderero en transporte, serrado

Plásticos en extrusión, termoformado

Terciario, supermercados, hoteles y restaurantes y clubs deportivos en la actividad informática, iluminación, climatización, ascensores y equipos electrónicos.

En los anteriormente expuestos predominan el 5º y 7º.

Sector terciario:  Hospitales, residencias y oficinas predominio del 3º, 5º y 7º

Factor de desclasificación K

Los centros de transformación son muy sensibles a la corriente armónica, provocando fuertes sobrecalentamientos y posibles averías.

La potencia nominal y el calor que disipa un transformador en régimen de plena carga se calculan en base a que en la instalación sólo existen cargas lineales y por tanto que no generan armónicos.

Si el transformador tiene que aportar corriente que contiene armónicos, se sobrecalentará incrementando el riesgo de averías.

El factor k es un factor de desclasificación de los transformadores que indica cuánto se debe de reducir la potencia máxima de salida cuando existen armónicos.

Obtener los valores promedio en el secundario del transformador y aplicar la formula.

Ejemplo: un transformador de 1000kVA, con un valor de desclasificación del 1,3; la máxima potencia que se podría solicitar al transformador para no sobrecalentarse y que no empezase a distorsionar la tensión, sería de 769 kVa.

 

Consecuencias provocan los armónicos         

Los centros de transformación son muy sensibles a la corriente armónica, provocando fuertes sobrecalentamientos y posibles averías.

En los condensadores la posibilidad de que entren en resonancia con la instalación provoca su ampliación y reducen su vida útil.

En los conductores el efecto “skin” hace que la corriente circules por la zona de la periferia de la sección provocando su calentamiento. El aumento de la Irms provoca el disparo intempestivo de los diferenciales y/o magnetotermicos. La saturación de las líneas la necesidad de ampliar la sección por fase.

En el conductor de neutro no se cancelan las componentes homopolares entre ellas teniendo que ampliar la sección del neutro a 1,5 veces la de la fase.

En los trasformadores el aumento de las perdidas por un aumento de corriente provoca pérdida de potencia disponible (factor K de desclasificación). La posibilidad de saturación del trafo hace posible la generación de fuente de armónicos en concreto del 3º.

En los motores aparece un campo magnético rotatorio que provoca aceleración o frenado en las revoluciones.

En los equipos electrónicos la no suficiente inmunidad de estos frente a los armónicos provoca la destrucción de las fuentes de alimentación.

 

Medición de armónicos

Utilizar instrumentación que mida verdadero valor eficaz (rms). Los instrumentos que miden valor medio podrán aportar un error considerable.

El equipo ideal es un analizador de redes trifásico, dotado con medidores de intensidad tipo rogowski (flexible).

Deberá realizarse en un momento de máxima carga de la instalación.

Valores a medir: U, I, cos (φ), FP, P, Q, ThdI, ThdU y para cada fase el ThdI2, ThdI3, ThdI4, ThdI5, ThdI7, ThdI11, ThdI13, ThdI17.

Aconsejamos realizar dos mediciones en la cabecera de la instalación:

Sin batería de condensadores conectada.

Con batería de condensadores conectada.

 

Soluciones, filtrado de armónicos.

En la actualidad aparte de los transformadores de aislamiento con pantalla electrostática y reactancias de atenuación, existen filtros de armónicos automáticos y baterías de condensadores que corrigen el cos (φ) e incorporan filtros de armonicos.

Ejemplo motor con variador de 75 Kw sin filtro FP

Ejemplo motor con variador de 75 Kw con filtro FP

Documentación técnica Cisar y Schneider

Hoy hablaremos del concepto de “calidad de onda eléctrica”. Pero, antes de nada, es necesario indicar los parámetros necesarios para medir la calidad de la energía eléctrica. Sabiendo que la energía eléctrica se genera, transporta y distribuye en forma de un sistema senoidal o sinusoidal y trifásico de tensiones, existen unas características que la definen.

¿Cuáles son las principales características de esa forma de onda senoidal?

• Frecuencia: La frecuencia de red es, idealmente, de 50 Hz (ciclos por segundo). Mientras la generación y la carga se mantengan equilibradas, esta frecuencia ha de mantenerse constante.
• Amplitud: Define los valores máximos y mínimos de esta onda.
• Valor eficaz: Se define como el valor de una corriente rigurosamente constante que al circular por una determinada impedancia produce los mismos efectos caloríficos que dicha corriente variable.

Otro valor a tener en cuenta en la calidad del suministro eléctrico, aunque no característico de una onda senoidal sería la continuidad del suministro: relativo al número y duración de las interrupciones del servicio eléctrico, sea por la causa que sea.

Ahora que conocemos las ondas eléctricas, vamos a conocer las principales perturbaciones a las que nos podemos enfrentar:

Variaciones en la Frecuencia

Producidas por desequilibrios entre la carga y la generación. En condiciones normales, la capacidad de generación del sistema eléctrico ha de ser superior a la carga existente en el mismo. Cuando se producen anomalías que nos alejan de esa condición ideal, se producen variaciones de frecuencia, que pueden provocar:

• Fallos en motores eléctricos.
• Problemas en filtros de armónicos.
• Sobreesfuerzos en turbinas de centrales.

Variaciones en la Amplitud de la Tensión

Se producen cuando hay variaciones en la amplitud de la forma de onda de la tensión, y por consiguiente, en su valor eficaz más allá de unos márgenes normalizados.  Pueden provocas efectos tales como que motores no puedan arrancar y se sobrecalienten, bombillas iluminen poco y lámparas de descarga no lleguen a encenderse. Por otra parte pueden provocar sobrecalentamiento de receptores y su eventual destrucción.

Picos de Tensión

Son variaciones bruscas del valor instantáneo de la tensión. Puede llegar a ser varias veces superior al valor nominal de ésta y su duración se cuantifica en microsegundos o milisegundos. Pueden producirse tanto por impactos de rayos en la red eléctrica como por maniobras de grandes cargas o elementos de la red. Normalmente producen sobretensiones que pueden llegar a romper la rigidez dieléctrica de los distintos receptores, provocando su destrucción.

Los impactos de rayos en la red eléctrica pueden producir picos de tensión

Huecos de Tensión

Se define como la variación brusca del valor de la tensión durante un corto periodo de tiempo. Puede producirse en una o en varias fases a la vez. Y provocan efectos en motores eléctricos, contactores, relés y sobre todo en ordenadores.

Fluctuaciones de Tensión y “Flicker”

Se producen fluctuaciones de tensión cuando el valor de la misma varía de forma periódica durante un tiempo determinado. Éstas se producen normalmente debido a receptores “no lineales”, unos viejos conocidos.

El “Flicker” es la percepción de esas fluctuaciones de tensión en luminarias y receptores de televisión y/u ordenadores, llegando a ser bastante molesto para los consumidores finales.

Además de todas estas perturbaciones, cabe destacar la distorsión armónica. La mayoría de estas perturbaciones son causadas por el propio sistema eléctrico y los consumos conectados a él. Aunque también son importantes las causas meteorológicas, caída de árboles…

Poco a poco vamos conociendo más características de la energía eléctrica. Conocer cómo se genera, se transporta y distribuye, y las dificultades asociadas y perturbaciones que se originan en todo este proceso nos hace ir aproximándonos a entender la complejidad de un sistema eléctrico.

Aclaración  de varios conceptos con respecto a la instalación masiva de tubos LED.

Antes de nada decir que no tengo nada en contra de los tubos led, más bien al contrario, sino que me estoy encontrando situaciones “fuera de control” en prescripciones masivas de tubos led en instalaciones industriales.

Comenzamos:

SOBRE FOTOMETRÍAS: La mayor parte de los fabricantes, no aportan fotometrías sometidas a la Norma EN 13032. Esto implica en muchos casos, que los archivos IES o EULUMDAT que estamos utilizando, no están calculados conforme a esta normativa, y nos puede generar problemas a la hora de mediciones post-instalación. Además, es dificil obtener estas fotometrías, porque no están colocados en la luminaria, y cada luminaria puede tener una fotometría distinta. Con los tubos antiguos, generalmente se vendían ya con la luminaria al inicio, con lo cual las fotometrías eran reales. Al cambiar a led en la misma luminaria, las fotometrías poco o nada tendrán que ver con las iniciales.

MEDIDAS ELÉCTRICAS DE TENSIÓN: La mayor parte de los tubos led, se conecta el neutro a un conector G13 y la fase al conector G13 del otro lado. Esto implica que si el instalador por descuido conecta una parte del tubo y toca por error con las manos la otra, se puede producir una descarga y por ende electrocución. Por ello, se está recomendando que en estos tubos la conexión sea solo a un lado, o que estén completamente aislados de la instalación antigua y ésta última sea solo utilizada como soporte. Es decir, driver externo, conexión directa al tubo mediante latiguillos y sistema de sujección independiente de la luminaria o mediante G13 falsos.

EFICACIA DE LA LUMINARIA (lm/w): Aquí empezamos otra guerra interesante. Esto de la medida por lm/w me parece el mayor error que existe, porque no tiene sentido. No es lo mismo la eficacia de un chip funcionando por ejemplo a 350mA que a 700mA o a 1A. Efectivamente cuanto menor corriente de pilotaje, mayor eficacia… pero… quíen se plantea hoy los 350mA.? Simplemente no son rentables porque hay que colocar muchos más chips para llegar a lo mismo, con menos, subiendo la corriente de pilotaje. Por eso la mayor parte de los fabricantes dan la medida a 350mA, que es siempre más alta, y después el aparato funciona a 500mA o 700mA… Ojo por tanto a este dato, porque hoy por hoy es en el que más engaños se manifiestan.

INDICE DE REPRODUCCIÓN CROMÁTICA (CRI): A tener muy en cuenta si se va a iluminar espacios de trabajo. Todo aquel que esté por debajo de 80CRI no debe ser utilizado para espacios de trabajo, y así lo establece la norma UNE EN 12464-1. La mayor parte de los tubos led que hay en el mercado español no cumplen esta norma.

TEMPERATURA DE COLOR (ºk): Hasta ahora estaba de moda la luz blanca, es decir superior a los 5000k. Instalar luminarias con esta temperatura de color es un error. Máximo se recomienda 4.000k en cualquier caso.

GARANTÍAS: Existen pliegos de contratación pública en la que están pidiendo 5 años o más de garantía para este tipo de producto. Es un error de desconocimiento del producto en general. Los tubos led, no se deberían de garantizar más allá de 2 años, a lo sumo 3 y dependiendo del número de horas de funcionamiento, salvo que:

• El driver esté situado fuera de los tubos (driver externo) y éste sea redundante
• Los tubos dispongan de una buen sistema de disipación de calor (tanto en el aluminio de la cubierta superior, como en el PCB del la propia placa impresa del circuito)
• Los tubos no estén colocados en lugares donde la temperatura sea alta (+30º) o estén ubicados dentro de luminarias estancas que no permitan el flujo de aire natural.

PICOS DE ARRANQUE: Es un problema poco conocido, pero que puede llegar a ser muy peligroso. El pico de arranque de un tubo led es muy alto, debido a los condensadores del driver (transformador y estabilizador). Esto produce que los diferenciales sufran mucho, y en ocasiones puede incluso llegar a generar incendio del cuadro de mando. Se debe buscar un tubo led con un driver que tenga el menor pico de arranque posible. En este caso los mejores son los que tengan driver externo. No es lo mismo una pequeña instalación, que una instalación de 1.000 o 2.000 tubos. Las lineas sufren recalentamiento y los diferenciales también. Además, los automáticos suelen saltar muy a menudo, lo que es lógico. Por otro lado, con los nuevos contadores, que comunican los picos de potencia a la compañía, puede dar lugar a que la compañia electrica nos obligue a contratar un término de potencia superior. Existen soluciones en el mercado externas para minorar o eliminar totalmente estos picos de arranque. Pero tener en cuenta que el problema es real y existe, así que mucho OJO con esto.

PROTECCIÓN LONGITUDES DE ONDA CORTAS: Existen estudios que acreditan que la exposición prologada a longitudes de onda alrededor de los 450nm (color azul-violeta-blanco azulado),  que emiten los LED, sobre todo los de luz blanca,  es decir las temperaturas que en iluminación led se acercan a los 6.000k. , y en también en menor medida los rayos UVA, es perjudicial para la retina de niños y personas mayores. También producen un decremento en la producción de melatonina, lo que da lugar a trastornos varios, entre otros, está comprobado que en una granja de conejos en Galicia, producía el aborto de las conejas en un 80% en las lineas de jaulas iluminadas con tubos led. Sin embargo el porcentaje de abortos en la de tubos convencionales se reducía a un 5%. Por todo lo anterior, es recomendable que el tubo disponga de un sistema de filtro de este tipo de rayos en el “lens cover”. A día de hoy, que yo sepa, no hay ninguno en el mercado con esta protección. Y a tener muy en cuenta la instalación de estos tubos en colegios o residencias de ancianos, porque perjudica la retina de niños y ancianos. De ahí la recomendación de no usar temperaturas de color por encima de los 4.000k. 

En este post les describiremos brevemente dos de las incidencias más habituales que pueden ocurrir en la red eléctrica. Nuestra empresa les puede hacer el estudio y el montaje de los dispositivos más adecuados para minimizar sus efectos. 

Sobretensiones transitorias y permanentes

Otro tipo son las sobretensiones permanentes, cuya duración puede ser indefinida, producida, por ejemplo, por la rotura de un conductor de neutro, haciendo que la tensión de 230V pueda llegar hasta 400V. Esta situación provoca daños importantes en los equipos receptores.

Los protectores contra sobretensiones se utilizan para minimizar los efectos perjudiciales de estos fenómenos. Se utilizan dos tipos principalmente, uno para las sobretensiones transitorias y otro para las sobretensiones permanentes.

Calambres en los receptores por problemas de la toma de tierra

Suelen ser más habituales de lo que parece,  y muchas veces  aparecen incluso en los grifos. Los calambres en los grifos provocados por fallos en la toma de tierra son un problema común, aunque muchas veces se afrontan de forma incorrecta.  Al ser bastante peligrosos, vamos a exponer el problema y efectuaremos el diagnóstico.

Exposición del problema

• En una vivienda, un grifo concreto daba calambre al tocarlo. En el resto de grifos no ocurría.
• La instalación eléctrica había sido renovada poco tiempo antes, según la normativa.
• La toma de tierra general no estaba conectada, por ser un edificio viejo, y no estar los vecinos por la labor.
• No saltaba el diferencial.
• Finalmente se renovaron las derivaciones individuales del edificio, instalando toma de tierra. El problema desapareció.

Diagnóstico

El problema es precisamente que todos los aparatos están conectados a un conductor de tierra, pero éste no está conectado a una toma de tierra, por lo tanto, no estamos protegiendo nada, sino al contrario. Los equipos electrónicos, sobre todo los que utilizan variadores de velocidad (como las lavadoras actuales) o fuentes de alimentación conmutadas (como ordenadores o televisores), envían al conductor de tierra sus parásitos de alta frecuencia (para cumplir la normativa de emisiones electromagnéticas). Esto provoca que el por el conductor de tierra pasen corrientes de fuga, aunque no exista ninguna avería. Al unir todos los electrodomésticos entre si, estas corrientes llegan a todos ellos. Si, además, la instalación nueva se ha realizado según el reglamento, las tuberías de cobre deben estar conectadas también a tierra.

En el caso de que una bañera de calambre, es porque la chapa de la propia bañera no está conectada al grifo, y uno de los dos está recibiendo corriente.

El motivo de que sea un solo grifo el que presenta el problema puede tener varias explicaciones, aunque creo que es debido al material del suelo. Si estamos pisando un pavimento aislante y seco, apenas circulará corriente a través de nuestro cuerpo si tocamos el grifo con corriente. Sin embargo, si el suelo es poroso y está húmedo, ayudará a que la corriente circule mejor.

Un truco fácil para comprobar si la tierra es correcta, es medir con el polímetro en cualquier toma de corriente de la casa, entre cada uno de los polos y el terminal de la toma de tierra. Entre uno de los polos y la tierra deben haber alrededor 230V (dependiendo del país), este sería el polo conectado a la fase. Entre el otro polo y la tierra, deben haber 0V, que correspondería al neutro. Si hay unos 10V no es relevante, porque puede ser debido a corrientes parásitas, pero si indica 70V en un polo y 160V en el otro, por ejemplo, tenemos una tierra de muy mala calidad, que debe ser reparada.

También se puede medir entre el grifo y la toma de tierra de un enchufe. El valor debe ser de 0V. Si hay tensión, indica que existe una derivación y que la instalación de agua no está unida a la toma de tierra.

Conclusión: es necesario conectar siempre la instalación a una toma de tierra, sin excusas.