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Distorsión Armónica

Distorsión Armónica

La Distorsión Armónica Total (DAT) de la onda de tensión de alimentación de cualquier equipo de cómputo se toma meramente como el grado de distorsión respecto a la senoide perfecta con poco conocimiento sobre las implicaciones que van en detrimento del equipo conectado.

La distorsión armónica afecta a cualquier equipo de cómputo o carga similar mediante dos mecanismos diferentes que son:

1.- Armónicas. La distorsión armónica de la forma de onda de la tensión da lugar a la generación de armónicas (normalmente impares, por ejemplo: 3, 5, 7, etc.). Estas armónicas elevan la temperatura normal de operación de componentes reactivos, tales como capacitores y transformadores, entre otros, acortando su vida útil y generando también problemas de ruido y energía de radio frecuencia.

El resultado de aplicar componentes armónicos diferentes a la fundamental no se traduce en trabajo, sino que se convierte en calor. Un incremento del 10% en la intensidad de campo en el dieléctrico de los capacitores debido a las corrientes armónicas normalmente se traduce en un incremento de temperatura de alrededor de 7°C, lo que da por consecuencia una reducción del 30% en la vida esperada del equipo.

2.- Nivel de operación interno. En términos generales, todos los equipos de cómputo demandan corriente únicamente en la cresta de la onda de tensión, lo cual da lugar a un aplanamiento o achatamiento. Ver Fig. 1

Este achatamiento da lugar a una reducción en la tensión del capacitor de Corriente Directa (CD) de almacenamiento de la fuente de poder (C1 y C2 en la Fig. 2) aunque se mantenga el valor eficaz de la onda en su valor nominal. Esto es, el valor pico y no el valor eficaz determina la correcta operación de la fuente de poder del equipo de cómputo.

Por lo tanto, para cargas no lineales el aumento en la distorsión armónica,
¡es como si se redujera la tensión de entrada!

Debemos considerar que existen al menos tres situaciones que dan lugar a distorsiones armónicas que deben tomarse en cuenta en cualquier aplicación de equipo electrónico delicado y que son:

1.- Operación con plantas de emergencia. Las plantas de emergencia son fuentes importantes de distorsión, ya que no están diseñadas para satisfacer los elevados requerimientos de corriente pico repetitivo que demandan los equipos electrónicos delicados.

2.- Líneas de alimentación muy largas o sobrecargadas. El usuario mismo puede distorsionar la forma de onda de alimentación mediante el uso intensivo de equipo de cómputo que se alimente con  íneas demasiado largas y/o subestaciones y centros de carga forzados al límite.

3.- Equipos acondicionadores de línea o Sistemas de Energía Ininterrumpida UPS. Existen muchos no breaks que introducen una cantidad apreciable de distorsión a la salida en virtud de la  característica no lineal de corriente que demandan los equipos electrónicos.

Del análisis anterior se concluye que la distorsión armónica tiene un impacto importante en la vida esperada de los equipos electrónicos delicados.

Esto es debido al innecesario aumento en la temperatura de los componentes al operar con tensiones más bajas (la fuente demanda más corriente para mantener la potencia de salida constante) y al efecto joule (I2R) de las armónicas. Además de forzar al equipo a trabajar más cerca del umbral mínimo de operación.

Únicamente los UPS o Sistemas de Energía Ininterrumpida en línea tipo regenerativo marca ONGUARD y AQS garantizan el nivel más bajo de distorsión armónica (<5%) para cargas 100% no lineales y con factor de cresta de 3.0, manteniendo el valor eficaz de la onda en 120 Vca, evitando de esta manera los efectos perniciosos de largo plazo descritos anteriormente.

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