Informatica

EFECTO JOULE EN CONDUCTORES ELECTRICOS DEBIDO
A CARGAS NO LINEALES


PROBLEMA:
Los armónicos eléctricos en centros de cómputo, en equipos de comunicaciones y en lugares que se cuenta con un gran número de cargas no lineales, generan mas perdidas por efecto Joule que las cargas lineales. Tales perdidas hacen que la caída de voltaje en el cableado sea considerable y la forma de onda devoltaje presente achatamiento. Todo esto causa que los equipos sensibles no operen correctamente, debido a la falta de un voltaje adecuado

JUSTIFICACIÓN:
En las cargas críticas puramente no lineales la caída de voltaje en los conductores eléctricos es mayor que la calculada para una carga lineal
Los conductores eléctricos requieren de un factor de corrección adicional a los ya existentes, pararedimencionar el calibre de conductores, cuando estos son usados en instalaciones con un alto contenido de cargas no lineales y por consiguiente de distorsión armónica elevada.


MARCO TEÓRICO:
Los conductores eléctricos requieren de un factor de corrección adicional a los ya existentes, para redimensionar el calibre de conductores, cuando estos son usados en instalaciones con un alto contenidode cargas no lineales y por consiguiente de distorsión armónica elevada.

DEFINICIÓN DE ARMONICA; Es una corriente o voltaje de estado estable no senoidal, el cual se compone de la sumatoria de componentes senoidales cuya frecuencia es múltiplo de la frecuencia fundamental. Para el caso de sistemas de distribución de potencia en México, la frecuencia fundamental es de 60Hz.
La distorsiónarmónica se puede modelar haciendo uso del Teorema de Fourier, el cual menciona que una función que se repite periódicamente cada T segundos puede expresarse como una suma infinita de senos y cosenos.
Como ejemplo mencionaremos que una computadora consume corriente no lineal, que medida con un analizador de armónicos (Fluke 41B) nos arroja los siguientes resultados: 82% de tercera armónica desecuencia negativa, 61% de quinta armónica, 36% de séptima armónica de secuencia negativa y 15% de novena armónica.
FACTOR DE CRESTA: Es la relación del valor pico al valor RMS de una forma de onda periódica, el valor rms de una senoidal es el valor pico entre (2, por lo tanto el factor de cresta de una senoidal es (2, siendo su valor promedio cero, el valor rms de una función formada por componentessinodales de frecuencia distinta esta dada por la raíz cuadrada de los cuadrados de dichas componentes.
FACTOR RMS VERDADERO: Algunos instrumentos indican el valor rms sin importar la forma de onda, midiendo la fundamental y las armónicas, estos instrumentos aparecen con la leyenda “true rms”. La mayoría de los instrumentos miden el valor rms en base al promedio de la senoidal rectificada. Laescala no indica el valor promedio sino el valor rms que corresponde a una senoidal. Si la corriente es senoidal el valor rms será correcto, pero en caso contrario la lectura será errónea. En un servidor, la corriente que se midió con un amperímetro True rms fue de 3A, mientras que con un amperímetro normal fue de 1.6A, esto muestra la gran diferencia que existe en emplear uno u otro.
DISTORCIONARMONICA TOTAL: “Total Harmonic Distortion (THD). También se le conoce como factor armónico o factor de distorsión. Es la relación del valor ms de la distorsión al valor rms de la fundamental. Debido a que la fundamental no contribuye a la distorsión, el valor efectivo de la distorsión es la raíz de la suma de los cuadrados de los valores rms de las armónicas, de la segunda en adelante.

CARGASNO LINEALES: Cualquier tipo de equipo que al ser alimentadas por voltaje senoidal extraigan corriente no senoidal, como las computadoras, los monitores, reproductores de CD, etc. son cargas no lineales.
EFECTO JOULE EN CONDUCTORES ELECTRICOS: Al circular corriente directa a través de un conductor se produce calentamiento como resultado de las perdidas por efecto Joule, I2R donde R es la...