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Ciencia & Tecnología

Miden pequeñas emisiones que afectan redes eléctricas

Con una nueva metodología se obtiene información sistematizada y fiable para analizar y medir los supraarmónicos, término usado para designar cierto tipo de señales eléctricas que inciden en la vida útil de equipos eléctricos y electrónicos.

Bogotá D. C., 27 de septiembre de 2016Agencia de Noticias UN-

Para el desarrollo metodológico se usaron, entre otros elementos, lámparas de distinta potencia y pantallas de computador.

Las emisiones supraarmónicas son señales eléctricas que oscilan entre los 2 y los 150 kHz.

Las emisiones no dependen del factor diferencial de cada aparato, sino del surtido de electrodomésticos que comparten la misma red.

En Europa se ha reportado que estas emisiones han afectado la vida útil de los equipos.

El trabajo del ingeniero fue destacado en la categoría de tecnologías apropiadas.

La metodología fue desarrollada por el ingeniero electricista y electrónico de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), Daniel Agudelo Martínez, bajo la tutoría del profesor Andrés Pavas, ambos miembros del Grupo de Investigación Programa de Adquisición y Análisis de Señales (PAAS-UN). 

La denominación de supraarmónico se le da a un tipo de distorsión de las señales de tensión y corriente en su forma de onda. Esta distorsión está por encima de 2 kHz (Kilohertz), y por debajo de 150 kHz. Sin embargo, las variaciones de estas emisiones supraarmónicas son tan pequeñas, que resulta imposible medirlas por los aparatos normalmente usados para cuantificar el consumo de electricidad. 

Tales emisiones también pueden estar presentes en elementos cotidianos como lámparas compactas fluorescentes, luminarias tipo LED, pantallas de computador, cargadores de equipo electrónicos, entre muchos otros. 

Aunque los supraarmónicos han sido poco estudiados, en Europa hay referencias de que están afectando la vida útil de varios equipos, debido a que interfieren con sistemas de comunicación sobre la red eléctrica y afectan la compatibilidad electromagnética de los dispositivos que habitualmente se conectan. 

En ese contexto, Daniel Agudelo se propuso buscar una alternativa para identificar esas emisiones, medirlas (aunque no se conocen referencias de estudios metrológicos de supraarmónicos), y establecer cómo se comportan los espectros de señal emitidos por esos dispositivos (lámparas y pantallas) cuando operan normalmente. 

Las mediciones se hicieron con un analizador de calidad de potencia en diferentes dispositivos tales como: pantallas de computador, lámparas LED de potencias entre 5 Watts y 20 W, lámparas compactas fluorescentes de potencias entre 10 W y 85 W, entre otros. 

Aplicando el análisis de Fourier, un modelo matemático, a las señales de tensión y corriente, Daniel Agudelo midió en cada uno de los grupos de dispositivos: la distorsión de tensión, distorsión de corriente, el factor de potencia y otros indicadores que no pueden ser medidos con equipos convencionales. 

Como las señales de corriente son funciones senoidales, el análisis de Fourier lo que hace es determinar cuál es el componente fundamental de dichas curvas del seno en las gráficas. 

Las emisiones supraarmónicas no dependen de la potencia del dispositivo. En otras palabras, no por ser de 5 o de 20 watts, las lámparas LED van a incidir en la emisión de menos o más supraarmónicos. 

El ingeniero Agudelo pudo establecer que dependen, en cambio, de otras características asociadas a la tipología interna de los dispositivos y a la red a la que están conectadas. Estas fueron el resultado del número de electrodomésticos, para cada uno de los aparatos, que compartían la conexión en el mismo circuito de uso. 

El trabajo de Daniel Agudelo, que también adelanta una maestría en ingeniería eléctrica, fue distinguido en los premios Otto de Greiff, que galardona los mejores trabajos de pregrado en tecnologías apropiadas y las ciencias de la salud. 

Para la primera categoría en mención, junto con su caso se postularon 13 trabajos de distintas universidades.

(Por: Fin/HEVC/MLA/DPZA
)
N.° 572

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