ARMONICOS

ARTÍCULO

Conocer los armónicos
de las instalaciones eléctricas
Autor: Frank Piolet, jefe de producto gama medida y gestión de energía
Empresa Socomec

Con la instalación masiva de
equipos a base de electrónica de
potencia (ordenadores, variadores
de velocidad, onduladores...), la
mayoría de los usuarios se enfrenta
a la presencia de armónicos en las
redes de distribución eléctrica.Este artículo le ayudará a
comprender mejor la causa de
determinadas averías y el modo de
cómo evitarlas.

U

I
I
U
t

t

Tensión

Fig. 1: Carga lineal

U

Toda red eléctrica está comprendida
por una determinada cantidad de
cargas. Cuando la corriente que
atraviesa una carga tiene la misma
forma que la tensión, esta carga
se denomina lineal; por contra,
cuando la formade la corriente no
se corresponde con la forma de la
tensión, la carga se denomina no
lineal (véanse las figuras 1 y 2).

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Corriente

Carga lineal

I
I
U
t

Tensión

t

Carga
no lineal

Corriente

Fig. 2: Carga no lineal

16/11/09 16:51:35

I (A)

I (A)

I (A)

I (A)

Ti (%)

Bombilla incandescente

Ti (%)
100%

Ti (%)

I (A)

tI (A)

t

t

Ti (%)

100%

Ti (%)
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1
3
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I (A)

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Ti (%)
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1

I (A)

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Rang

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Rang

Rang

Rang

I (A)

I (A)

I (A)

Ti (%)

Ti (%)

Ti (%)
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100%

Ti (%)
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1

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Ti (%)
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100%

Ti (%)
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1

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1

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I (A)

I (A)

I (A)

t

t

I (A)

t

tTi (%)

Ti (%)

Ti (%)

Rang

t

t

t

t

Rang

31

75

Rang
7

Rang

1

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Rang
7

Rang

7
Rang

Rang

El número “n” determina el rango
de la componente armónica. Se
denomina “armónico del rango n” a
la componente armónica del rango
correspondiente a “n” veces la

7
Rang

75

Fig. 3: Espectro de algunas cargas habituales
131
53
75
Rang
7

Las corrientes armónicas son
los componentes similares de
una corriente eléctrica periódica
descompuesta en la serie de Fourier.
Los armónicos tienen una frecuencia
que es múltiplo (2, 3, 4, 5, ... n) de la
frecuencia fundamental (50 ó 60 Hz
en las redes eléctricas).

t

100%
31
53

Ti (%)
100%
1

Pero ¿qué son los armónicos?

t

100%

Rang

Lo queprovoca la deformidad de la
señal, es la presencia de armónicos.

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t

100%

7
Rang

75

53

75

t

Variador de velocidad
de motor asíncrono trifásico

Alimentación de un ordenador
I (A)

Tubo fluorescente

53

frecuencia de la red. Ejemplo: para
una frecuencia fundamental de 50 Hz,
el armónico de rango 5 presentará
una frecuencia de 250 Hz.
Los armónicos derango par (2,
4, 6, 8…) no suelen estudiarse
en los entor nos industriales
porque se anulan gracias a la
simetría de la señal alterna. Sólo
se tienen en cuenta en presencia
de una componente continua.
Por contra, las cargas no lineales
monofásicas tienen un espectro
rico en componentes armónicas
de rango impar (3, 5, 7, 9...), algo
que también sucede en las cargas
trifásicas conectadasen triángulo,
salvo porque estas últimas no tienen
componentes de rango 3.

Además del rango, los armónicos se
clasifican según su amplitud (indicada
en % con respecto a la fundamental)
y su paridad (par o impar). Los
armónicos, que también tienen
importancia en la compatibilidad
electromagnética, forman parte de las
perturbaciones tratadas en la norma
EN 50160 por lo que respecta a lacalidad del suministro eléctrico.
Espectro de
frecuencias armónicas
Un elemento esencial del estudio
es el espectro de frecuencias
armónicas de la señal; se trata de la
representación gráfica que enumera
los armónicos presentes, la señal en
frecuencia y en amplitud. Aquí puede
ver (figura 3) el espectro de algunas
cargas habituales.
Debe tenerse en cuenta que
además de los armónicos...