Energia

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Problemas asociados a la energía eléctrica
Problemas frecuentes de las redes eléctricas
Las redes eléctricas de corriente alterna son susceptibles a presentar ciertas interferencias ocasionadas por fenómenos tanto ambientales como eléctricos. Entre las primeras se destacan las descargas atmosféricas que ocasionan tensiones acopladas (por inducción o conducción) del orden los miles de voltioscon consecuencias drásticas para los usuarios del servicio. En cuanto a los fenómenos eléctricos, las sobrecargas, los cortocircuitos, los transitorios generados por operación de motores y otras máquinas en las instalaciones de los usuarios pueden ocasionar daños locales en máquinas o equipos de cómputo. Entre los principales disturbios eléctricos que pueden ocasionar interferencias en elfuncionamiento de dispositivos y que en algunos casos afectan a los seres humanos se encuentran:

Impacto de Rayo: El rayo es ocasionado por una descarga eléctrica que bien puede

ser de tipo Nube-Nube, Nube-Tierra, Tierra-Nube. La descarga es caracterizada por una alta energía que al incidir sobre líneas eléctricas inyecta niveles altos de tensión y corriente que puede llegar al orden de loskilovoltios y los kiloamperios. La probabilidad de impacto de un rayo está asociada al entorno geográfico del lugar así como a las condiciones climáticas del momento (Estaciones). Un rayo puede incidir directamente sobre una línea eléctrica, inyectando por tanto una gran cantidad de energía que de no disiparse o desviarse puede afectar seriamente los equipos conectados a la red, sin embargo un rayo puedecaer sobre el terreno sin tocar las líneas eléctricas pero el campo electromagnético propio del rayo puede crear tensiones inducidas en las líneas de transmisión de energía o en otros conductores cercanos así como lo hace un transformador. Estos niveles inducidos auque de menor energía son aún peligrosos. En Colombia existe un régimen bimodal de lluvias, esto es, tenemos dos épocas que registran unaalta actividad pluvial y por tanto son esas las dos épocas del año donde se presentas los mayores daños ocasionados a equipos que no están protegidos. En Colombia el número de rayos por año excede el 1’000.000 ya que Colombia está ubicada en la zona de confluencia intertropical.

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Problemas asociados a la energía eléctrica

figura 1 figura 1
Tensión (V) Tensión (V) 350 350 300300 250 200 250 200 150 150 100 100 50 50 0 0 -50 -100 -50 -100 -150 -200 -150 -200

Transitorios: Los transitorios son desviaciones de la forma de onda esperada ya sea en

tensión o en corriente que se caracterizan por su corta duración (con respecto al periodo de la señal en consideración). Parte de estos transitorios puede ser generada por el efecto de un rayo o por operación de bancos decondensadores en instalaciones industriales, por la corriente de arranque de motores, por la desenergización y energización de transformadores etc. A continuación se muestra un ejemplo de un transitorio en una línea de tensión de 120V

Tiempo (s)

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Tiempo (s) ����

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Figura 1. Transitorio (Tensión) Tal como se detalla en la figura 1, untransitorio puede tener un nivel pico muy alto que en algunos casos puede romper el nivel de aislamiento en un transformador y ocasionar el fallo de componentes electrónicos.

figura 2 figura 2
Tensión (V) Tensión (V) 350 350 300 300 250 200 250 200 150 150 100 100 50 50 0 0 -50 -100 -50 -100 -150 -200 -150 -200

La figura 2 muestra otro tipo de transitorio comúnmente conocido como notch ycaracterizado por presentar perturbaciones de tipo substractivo a la tensión de red. Este tipo de transitorio puede ocasionar pérdidas de tensión con duraciones menores a un ciclo de onda. Esta perturbación es ocasionada algunas veces por equipo electrónico que opera con SCR debido a los cambios bruscos de corriente al momento de la conmutación y a la baja frecuencia de operación.

Tiempo (s)

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