Herramienta para Electricistas

La coordinación de protecciones es fundamental para asegurar que, en caso de una falla eléctrica (como un cortocircuito o una sobrecarga), solo el dispositivo de protección más cercano a la falla opere, aislando la sección afectada y manteniendo el resto del sistema en funcionamiento. Esto minimiza las interrupciones y mejora la fiabilidad del sistema.

Curvas Tiempo-Corriente (TCC)

Los dispositivos de protección, como disyuntores (breakers) y fusibles, tienen características de operación que se representan gráficamente mediante curvas tiempo-corriente (TCC). Estas curvas muestran el tiempo que tarda un dispositivo en operar a una determinada magnitud de corriente.

• Eje X (Corriente): Representa la magnitud de la corriente de falla, generalmente en escala logarítmica.
• Eje Y (Tiempo): Representa el tiempo de operación del dispositivo, también en escala logarítmica.
• Zona de Operación: Cada curva define una zona donde el dispositivo operará.

Principios de Coordinación

Para una coordinación adecuada, las curvas TCC de los dispositivos en serie deben estar escalonadas de manera que el dispositivo "aguas abajo" (más cercano a la carga) despeje la falla antes que el dispositivo "aguas arriba" (más cercano a la fuente).

• Selectividad: El dispositivo de protección más pequeño o más cercano a la falla debe despejarla primero.
• Sensibilidad: El dispositivo debe ser capaz de detectar y operar para las fallas más pequeñas en su zona de protección.
• Velocidad: El dispositivo debe operar lo suficientemente rápido para minimizar el daño al equipo y reducir los riesgos.
• Fiabilidad: El dispositivo debe operar de manera consistente y predecible.

*La selección y coordinación de protecciones es un proceso de ingeniería detallado que requiere el uso de software especializado y el conocimiento de las normativas aplicables (ej. NEC, IEEE). Esta sección es solo una introducción conceptual.

Los armónicos son distorsiones en la forma de onda de voltaje o corriente de un sistema eléctrico, que se producen a frecuencias que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental (ej. 60 Hz). En un sistema ideal, la forma de onda es una onda sinusoidal pura. Sin embargo, la creciente proliferación de cargas no lineales (como fuentes de alimentación conmutadas, variadores de frecuencia, computadoras, iluminación LED) introduce armónicos en la red.

Fuentes Comunes de Armónicos:

• Variadores de frecuencia (VFDs)
• Fuentes de alimentación de computadoras (SMPS)
• Balastos electrónicos para iluminación
• Cargadores de baterías
• Hornos de arco y equipos de soldadura

Efectos Negativos de los Armónicos:

• Calentamiento excesivo: En transformadores, motores y conductores, lo que reduce su vida útil y eficiencia.
• Disparos intempestivos: De disyuntores y fusibles debido a corrientes de cresta elevadas.
• Mal funcionamiento de equipos sensibles: Especialmente electrónicos y de control.
• Resonancia: Puede ocurrir cuando la impedancia del sistema coincide con una frecuencia armónica, llevando a sobretensiones y sobrecorrientes peligrosas.
• Pérdidas de energía: Aumentan las pérdidas en el sistema.

Mitigación de Armónicos:

Existen varias estrategias para mitigar los armónicos, incluyendo:

• Filtros pasivos: Utilizan inductores y capacitores para desviar o bloquear las corrientes armónicas.
• Filtros activos: Inyectan corrientes que cancelan las corrientes armónicas generadas por las cargas.
• Transformadores de aislamiento: Pueden ayudar a reducir la propagación de armónicos.
• Diseño de sistemas: Utilizar conductores de mayor calibre, transformadores con clasificación K-factor, etc.

*El análisis y la mitigación de armónicos requieren un estudio detallado del sistema eléctrico y, a menudo, el uso de equipos de medición y software especializados.