Análisis y evaluación de un regulador de tensión alterna de 60 vac, 15 amperios con sistema Back Up

Abstract

Los problemas de la calidad de la energía y los causados por su defecto, son consecuencia de la evolución de la electrónica y más particularmente de su integración. Con ello se incrementa la exposición del usuario a perturbaciones eléctricas y aumenta también la sensibilidad de los equipos. Es por ello, que el suministro de corriente alterna, suele ser inadecuada para alimentar sistemas de telecomunicaciones e informáticos, pudiéndoles causar problemas de pérdidas de datos. Todos estos efectos se pueden agrupar en seis fenómenos: Regulación, Transitorios, Ruidos eléctricos, Armónicos, Tierra y Cortes de energía. Trataremos seguidamente cada uno de ellos de forma independiente, ya que la solución de uno no implica la resolución del otro. Regulación: Son variaciones lentas en la tensión o frecuencia, pudiendo durar desde algunos ciclos hasta algunas horas. Distinguiremos tres fenómenos que implican a la regulación: - Picos, son crecimientos lentos de la tensión, pueden alcanzar valores superiores al 20%de valor nominal y durar segundos. - Caídas de tensión de corta duración, son normalmente provocadas por arranque de motores, ya que éstos, en el arranque llegan a consumir hasta veinte veces su valor nominal. Caídas de tensión de larga duración, son provocadas por sobrecarga en la red, en un área amplia. Aunque los equipos electrónicos suelen tolerar bien los efectos de la regulación a corto plazo, el efecto más inmediato es la reducción de la vida útil de éstos, debido fundamentalmente a los sobrecalentamientos generados. Transitorios: Los transitorios son sobre tensiones de corta duración y elevadas corrientes. Se considera transitorio a un fenómeno de duración inferior a 1 mS y las frecuencias involucradas van desde los Khz hasta centenares de MHz. El origen de los transitorios, según estudios realizados, revela que un 35% es debido a fenómenos naturales (relámpagos) y un 65%, a la conexión de cargas reactivas (motores, fluorescentes etc.). Otro origen de importancia son las descargas electrostáticas, debido al uso de fibras artificiales como moquetas, vestidos etc. Un transitorio, puede afectar de varias maneras, en un primer grado, un circuito lógico puede recibir un transitorio, no ser destruido por él, pero interpretarlo erróneamente como información, provocando por tanto un fallo lógico. Una repetición del efecto en el mismo circuito, puede destruirlo por sobrecalentamiento, con lo cual no se hallarán las causas de la destrucción. Ruidos: El ruido eléctrico, ocupa un rango de frecuencias similar al de los transitorios, sin embargo, éstos son de baja magnitud, pero de larga duración. Un ejemplo sería la inducción en una línea de transmisión de ondas de radio. Los fenómenos de ruido suelen provocar más errores de funcionamiento, que daños físicos. Armónicos: Son causa de la integración de múltiples frecuencias fundamentales de las fuentes de alimentación, suelen agravarse por el consumo de cargas alinéales como fuentes de alimentación conmutadas. Los armónicos impares son los más frecuentes, siendo el margen de frecuencias de 180 Hz hasta 1 KHz. Los problemas más frecuentes que presentan los armónicos son inesperados flujos en los sistemas eléctricos, sobre corrientes en los hilos conductores de neutro y grandes pérdidas en los transformadores. Los magnetos térmicos no alcanzarán tampoco, sus prestaciones habituales, produciéndose disparos prematuros. Para una solución ó más bien una atenuación de este tipo de problemas, cabe mencionar el sobredimensionado de neutros, utilización de transformadores de factor K, uso de disruptores de línea en lugar de magneto térmicos y filtros activos o pasivos. La utilización de SAI'S, es también un elemento por considerar, dado que suelen incluir un filtro activo, para la transformación de cargas no lineales en lineales.