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Disparos y fallas de equipos sin causa aparente: estudio de calidad de energía

Síntomas que indican un problema de calidad de energía, alcance de una campaña de medición de 7 días y criterios de evaluación de los resultados.

Equipo de ingeniería de QUATRIC13 de octubre de 20264 min de lectura

Analizador de calidad de energía Dranetz HDPQ Guide Plus conectado en un tablero

Lo esencial

  • Los disparos sin causa, los variadores o fuentes que se dañan y los neutros o transformadores calientes son síntomas típicos de un problema de calidad de energía.
  • Una medición puntual no es suficiente: una campaña continua de 7 días captura lo que ocurre de madrugada o solo con ciertas cargas.
  • Los resultados se comparan con IEEE 519, IEEE 1159, EN 50160 y la curva ITIC, y se entregan en un informe firmado.

Síntomas de problemas de calidad de energía

Disparos de interruptores sin causa aparente, variadores que se dañan cada pocos meses o transformadores con temperatura superior a la esperada son síntomas frecuentes. Cuando el reemplazo del equipo no resuelve el problema, la causa puede estar en la energía suministrada y no en el equipo.

Síntomas asociados a la calidad de energíaDisparos sin explicación; Variadores y fuentes que se dañan; Transformador o neutro caliente; Luces que parpadean; Equipos que se reinician; Bancos de capacitores que fallanSíntomas asociados a la calidad de energíaDisparos sinexplicaciónVariadores y fuentesque se dañanTransformador oneutro calienteLuces que parpadeanEquipos que sereinicianBancos decapacitores quefallan

Antes de realizar un estudio de calidad de energía se descartan las causas básicas: conexiones flojas, tierras deficientes y sobrecargas. Por esta razón es habitual iniciar con una termografía y una revisión del tablero. Si estas verificaciones resultan satisfactorias y los síntomas persisten, el paso siguiente es la medición.

SíntomaCausa frecuente
Disparo del interruptor generalHuecos de tensión o arranque de motores grandes
Falla de variadores y fuentesSobretensiones, transitorios y armónicos
Neutro o transformador calienteArmónicos de tercer orden y desbalance entre fases
Parpadeo de luminariasVariaciones de tensión por cargas de cambio rápido
Daño de capacitoresResonancia con los armónicos de la instalación
Son las asociaciones más comunes; el análisis confirma cuál aplica en cada caso.

Perturbaciones de la onda de tensión

La onda de tensión ideal es una sinusoide limpia. En una instalación real se deforma por diversas causas, y cada una deja un registro característico.

Tipos de eventos de calidad de energíaUna onda de tensión con un hueco, un transitorio, una sobretensión y distorsión por armónicos.Eventos que registra un analizador12341Huecocaída breve de tensión2Transitoriopico de muy corta duración3Sobretensióntensión superior a la nominal4Armónicosdeformación de la ondaEsquema ilustrativo: la forma de onda real depende de cada instalación.
  • Huecos de tensión: reducción del voltaje durante algunos ciclos, por ejemplo al arrancar un motor grande o por una falla en la red.
  • Sobretensiones: elevación del voltaje por encima del valor nominal, a veces por maniobras de capacitores o desconexión de cargas.
  • Transitorios: picos de muy corta duración, originados por rayos o maniobras, que dañan la electrónica.
  • Armónicos: deformación de la onda producida por variadores, fuentes electrónicas y luminarias LED.
  • Desbalance: distribución desigual de la carga entre las tres fases.
Tormenta eléctrica sobre una ciudad de noche
En la estación lluviosa, las tormentas son una fuente frecuente de transitorios en la red. Imagen de referencia.

Duración y alcance de la medición

Una medición puntual no es suficiente, porque la perturbación no siempre está presente. Se instala un analizador en el tablero y se registra de forma continua. En QUATRIC la campaña inicial es de 7 días con un analizador Dranetz HDPQ Guide Plus, que corresponde al período de evaluación de la tensión establecido en la norma EN 50160 y permite capturar la madrugada, el fin de semana y los cambios de turno.

Etapas de una campaña de mediciónMedición Diagnóstico Entrega VerificaciónEtapas de una campaña de medición1MediciónInstalación del analizador en el puntoacordado y registro continuo,normalmente por 7 días.2DiagnósticoContraste de tensión, armónicos,desbalance y eventos con las normas.3EntregaInforme firmado y resultados en QUATRICPlatform.4VerificaciónRemedición de 3 días después de lacorrección, para comparar el antes y eldespués.
Analizador Dranetz HDPQ conectado a un tablero durante una medición
El analizador se conecta con la instalación en servicio, sin interrumpir la operación. Instalación industrial.
ReferenciaQué evalúa
IEEE 519Distorsión armónica de tensión y de corriente en el punto de conexión
IEEE 1159Medición y clasificación de eventos: huecos, sobretensiones, interrupciones y transitorios
EN 50160Características de la tensión: variación, desbalance, armónicos y parpadeo, durante una semana
Curva ITICTolerancia de los equipos electrónicos a la variación de tensión según su duración

El resultado no se limita a “cumple” o “no cumple”. El dato de mayor valor es el margen y el momento: cuánto falta para el límite y en qué horario se aproxima. Un parámetro que cumple por poco, y solo cuando arranca determinada máquina, aporta más información que un promedio satisfactorio.

Informe e Índice de Salud Eléctrica

El entregable es un informe firmado con la conclusión parámetro por parámetro y el acceso a QUATRIC Platform, el portal donde quedan registradas las campañas. La plataforma incluye el Índice de Salud Eléctrica, un valor de 0 a 100 por sitio: un sitio que cumple exactamente el límite normativo obtiene 70, y uno con holgura amplia se aproxima a 100.

QUATRIC Platform mostrando el Índice de Salud Eléctrica de 61 sobre 100 y el registro de tensión con eventos fechados
QUATRIC Platform: el índice del sitio y cada evento ubicado en el tiempo. El índice no reemplaza al informe firmado.

Estudio de calidad de energía con analizador Dranetz

Medición durante 7 días con un analizador Dranetz, diagnóstico, informe firmado y acceso a QUATRIC Platform.

Fuentes y notas

Las cifras de los ejemplos son ilustrativas y se indican como tales. Las tarifas, normas y trámites cambian: deben verificarse con la distribuidora, con la entidad reguladora o con el profesional que firme el proyecto antes de decidir.

Fotografías: Krzysztof Kotkowicz en Unsplash. El resto de las imágenes y los esquemas son de QUATRIC.