Hola a todos, el siguiente post lo escribo con el fin de aclarar dudas sobre este tema tan vigente en Argentina: los cortes de luz.
La idea es informar y dar algunas respuestas prácticas.
El texto esta redactado de forma tal que les resulte interesante a aquellos sin conocimientos en electricidad, como así también a los que saben algo.
Si bien no soy experto en el tema (soy electrónico, no electricista ni electromecánico); les voy a comentar conceptos básicos, y si algún usuario está más en tema que yo; agradeceré las correcciones.
Primero que nada: ¿Cuál es exactamente el problema que ataca determinados barrios de Bs As y el resto del país?
Los noticieros dicen mil veces la palabra “cortes de luz” o “baja tensión”, pero permítanme explicarles un poco
¿Por qué suceden?
La red eléctrica de nuestro país es bastante deficiente y dado el crecimiento demográfico de los últimos años y el incremento del consumo per capita, colapsan las redes.
¿Por qué en verano?
Porque es cuando mas se usan los aires acondicionados, que son uno de los electrodomésticos que mas consumen.
Un aire chiquito de 3000 frigorias, gasta 2500 Watts
Pero no se olviden de las empresas, centros comerciales, edificios estatales, bancos, etc etc; donde usan equipos mucho mas grandes, donde el gasto puede llegar a ser de 6000Watts para 15000 frigorías.
Miren estas graficas:
¿es mucho o poco? Bueno, para que tengan una ida y puedan comparar, les digo el consumo aproximado promedio de algunos artefactos:
Luz de bajo consumo: 15 Watts
Computadora: 200 Watts
Ventilador: 60 watts
Lavarropas: 2000 watts
Plancha: 1000 watts
Tv LCD led: 60 Watts
Procesadora: 500 watts
Estufa electrica: 1500 watts
Como verán: los aires acondicionados son los que mas consumen, pero... algunos electrodomésticos le andan cerca; ¿entonces porque no suceden cortes en invierno, si los lavarropas funcionan todo el año?
Porque se habla siempre de consumo promedio de la región alimentada por cada transformador de la empresa que nos da electricidad.
El lavarropas funciona solo 40 minutos o 1 hora por dia por ej; y seguramente cuando vos lo uses, tu vecino no. Es un uso esporádico y aleatorio. Esto hace que el consumo promedio del barrio no se vea afectado.
Si todos prendieran los lavarropas el mismo tiempo y los programas de lavado duraran 10 hs; entonces podríamos afirmar que tendríamos problemas similares a los ocurridos con los aires acondicionados.
Si prestan atención al uso de los aires en días de mucho calor; notaran que están prendidos durante largas horas, y casi todos al mismo tiempo.
¿Por qué no suceden problemas en invierno con las estufas eléctricas?
Porque, por suerte, el método de calefacción mas utilizado en los centros urbanos es el gas y no la electricidad. Noten que por eso, muchas veces baja notoriamente la presión del gas natural!
¿Entonces todos estos problemas sobrevienen solo por los aires?
No, también influye el hecho de que, al haber temperaturas ambientales elevadas, se genera un ambiente poco favorable para los transformadores de las empresas prestadoras de energía. En otras palabras: el calor junto con el enorme consumo, hace colapsar la red eléctrica.
Ya sabemos las causas, ahora falta comprender mejor de que se trata…
Comprendimos todos que en verano, y por las razones que explique, colapsan las redes energéticas ¿Qué significa esto concretamente?.
Significa que pueden haber:
CORTES DE LUZ ¿hace falta explicarlo?
BAJAS DE TENSION Muchas veces, no se llega a cortar, pero sí baja la tensión. Normalmente es de 220 voltios en Argentina, pero podría llegar a bajar a 150 o menos durante tiempo variable. Una bajada puede durar, segundos o días.
SUBIDAS DE TENSION Se da normalmente cuando se reestablece el servicio luego de una bajada. ¿Por qué? Por los transitorios del instante inicial donde se conmuta nuevamente el servicio; generalmente la alta tensión dura un instante muy pequeño de micro o milisegundos, y su intensidad puede ser variante.
¿Cuál de las tres es la mas peligrosa?
Todas! La diferencia es que cada una afecta a diferentes tipos de electrodomesticos o dispositivos.
SUBIDAS DE TENSION
Absolutamente todo lo que se enchufe, por reglamentación debe tener una indicación que diga los valores de tensión aptos para un uso correcto del mismo.
Si miran los enchufes o etiquetas de los electrodomésticos, suelen especificar estos valores en el orden de un mínimo de 200 V a 230 V como máximo (dependiendo de qué electrodoméstico sea, el valor que puse es solo orientativo). Esto quiere decir que si hacemos funcionar el equipo con 201V y se nos quema, podemos hacerle juicio al fabricante. Si lo enchufamos a 229V y se daña, también podremos reclamarle.
¿entonces quiere decir que si una plancha que dice tensión de entrada 180 V a 230 V, le ponemos 231 V, se nos va a quemar??
No necesariamente:
* Muchas veces los fabricantes ponen estos márgenes de manera muy quisquillosa para cubrirse.
* El dato mas importante: No solo importa la tensión con que se estén alimentando nuestros equipos, sino también el tiempo de exposición! Y esto voy a remarcarlo varias veces. Quiere decir que si hay un pico de sobre-tensión de 500 V, pero dura 1 nano segundo, seguramente no pase nada, ni si quiera se quemen los fusibles, ni salte la térmica de la casa.
Si nos ponemos en incha-pelotas: hay tablas donde se especifica cual es el tiempo máximo de exposición a cada tensión, para cada componente.
¿Pero, porque se queman? Porque la tensión, esta directamente ligada a la electricidad: normalmente cuando incrementamos la tensión, como consecuencia va a aumentar la corriente eléctrica que circule por la carga (electrodoméstico).
La corriente eléctrica genera calor en los cables, en los transformadores, en todo lugar recorrido por esta.
Pensemos una cosa: Si yo te preguntara si un dedo puede aguantar el fuego, ¿vos que dirías? Obviamente que no, porque si pones el dedo arriba de un encendedor, vas a quemarte hasta el culo. Pero… ¿Si pones el dedo arriba de la llama por un instante muy chico? No pasa nada, todos hicimos el experimento boludo de tener un encendedor prendido y pasar el dedo rápidamente atravesando la llama, para impresionar a algún sobrino o hermano chiquito.
Con la electricidad pasa lo mismo; si hay un pico muy alto, pero por muy poco tiempo; no pasa nada. Si hay alta tensión durante muchas horas, puede quemarse todo.
¿Cómo nos protegemos de posibles subidas de tensión?
Nunca vamos a poder protegernos de todo tipo de subidas; pues si el pico es muy alto, no hay mecanismo que nos salve. Ejemplo: si nos cae un rayo, tendremos mas de un millón de voltios en nuestros enchufes, y hará explotar todo lo que este enchufado.
Pero sin irse a casos tan extremo, los mecanismos son:
* Electrónica de protección que ya tienen incorporados varios equipos en sus fuentes: como por ej varistores:
Lo que hacen básicamente es desviar cualquier pico de tensión hacia ellos, evitando que entre a las partes frágiles del equipo. En otras palabras: son unos valientes que se sacrifican por el equipo. Si el pico es muy grande, pueden quemarse.
Al ser de estado sólido (sin piezas mecánicas que conecten y desconecten), actúan muy rápidamente (hablamos de micro o nano segundos).
* Fusibles: Supongamos que queremos proteger una cadena de oro para que no se parta al aplicarle demasiada fuerza. Entonces lo que hacemos es poner un eslabón plástico mas débil que los demás.
De forma tal que cuando se someta la cadena a mas presión de la habitual, sea el eslabón plástico el primero y único en romperse.
Los fusibles son lo mismo. Actúan también rápidamente, pero no tanto como los varistores; ya que necesitan un mínimo tiempo para recibir el pico, calentarse y romper su filamento.
Ventajas: ya lo tienen incorporados la mayoría de los equipos serios en su interior. Con mínimos conocimientos vas a poder reemplazarlos. Si un equipo dejó de funcionar por un pico de tensión; lo primero que se hace es desarmarlo y ver el estado de su fusible. Si está quemado, simplemente se lo extrae y reemplaza por uno igual (de igual tamaño e igual corriente admitida, la cual esta grabada en el mismo). En algunos aparatos, los fusibles pueden extraerse sin necesidad de desarmar nada ni desenroscar un solo tornillo.
* La llave termo-magnetica que debe haber por norma en cada casa.
Básicamente nos deja sin luz al producirse una sobre-corriente (causada por ej por una sobre-tensión).
Por eso es que si, hacemos un corto uniendo los dos bornes de un enchufe (fase y neutro), haremos “saltar la térmica” porque habremos producido un pico de corriente.
Actúa un poco mas lento que los fusibles. Pues, la desconexión es de manera mecánica, es decir dos contactos de metal que en estado normal se tocan, se distancian cuando “salta la terminca” ayudados por un resorte.
Ventajas: Ya la tenés, no hay que comprar nada. No se rompe, si se “dispara”, solamente tenes que volver subirla manualmente.
* Limitadores de tension.
Pueden ser algo asi:
pero hay de varias calidades y tipos. Lo que hacen es simple: si hay alta tensión (o baja), cortan el suministro.
El mecanismo de desconexión en los mas baratos es mediante relés. Esto quiere decir que actúan en termino de milisegundos, puede ser un poco mas rápido que las llaves termo magnéticas.
Algunos estabilizadores pueden actuar también como limitadores, desconectando el suministro eléctrico cuando la tensión de entrada sobrepasa los limites admisibles.
Se usan mas para cortar por baja tensión que para alta, aunque el hecho de que corte en alta (picos de tensión) te da una tranquilidad mas.
¿Por qué aclaré en cada uno de los mecanismos los tiempos de actuación?
Porque cuanto mas rápido actúe, mas nos progerá. Un dispositivo ideal que logre desconectar totalmente en tiempo cero, ante el pico mas chico, estaría protegiendo al 100% lo que se le conecte. Pero desgraciadamente esto no existe.
No te apresures: mas adelante vas a ver como elegir el limitador correcto. No salgas corriendo a comprar nada hasta no leer todo el post.
¿A que artefactos pueden afectar las subidas de tensión?
A todos!
BAJAS DE TENSION
Las bajadas de tensión exigen hablar de las diferentes cargas o artefactos que pueden ser afectados.
Cargas resistivas
¿Qué son? Lamparitas, planchas, estufas electricas, microondas…
A este tipo de cargas sencillamente no les afecta en lo mas mínimo que halla menos tensión de la que debería; simplemente funcionaran con menor intensidad: las lamparitas iluminaran menos, la plancha calentara menos; pero no se dañan.
Artículos electrónicos
Televisores, computadoras, etc.
La mayoría utilizan fuentes conmutadas o switching; estas fuentes no son sensibles a las variaciones de tensión de entrada. De hecho algunas se fabrican para poder ser utilizadas tanto para 220 como para 110 voltios sin hacer ningún cambio.
Obviamente si la bajada es muy grande, llegará un momento en el cual, el equipo simplemente se apagará.
Esto que comenté se dá si la fuente que posee es buena; pero al realidad es que; si bien no representa un peligro considerable: no es aconsejable que la fuente de una PC, por ej trabaje mucho tiempo a muy baja tensión.
La razón es que, si la fuente conmutada mantiene constante el consumo del aparato (por ej 200 Watts), al tener menor tensión de entrada, deberá aumentar la corriente eléctrica conforme la ecuación de potencia P = V . I donde V es tensión y I es corriente.
¿Entonces es peligroso o no? Si la bajada es chica (por ej 200 V), no afectaría al aparato.
Lo único malo es que en fuentes berretas, dimencinadas muy al limite de su capacidad, estén trabajando con tensión muy baja durante mucho tiempo.
Igual les traigo una buena noticia: las fuentes de PC se suele sobre-dimencionar. Por ej se le pone una fuente de 500Watts a una PC que normalmente gasta solo 200. Los 500 están reservados para picos de consumo; especialmente para grandes placas de video y/o microprocesadores trabajando a full.
Todo el resto de aparatos electrónicos que no tengan fuentes conmutadas, usan fuentes convencionales. Estas simplemente, dejaran de funcionar debajo de cierto umbral. No hay peligro acá, mas que se apague el equipo si baja demasiado.
Las cargas inductivas
merecen un capitulo aparte, ya que son las mas afectadas por baja tensión.
¿Qué son las cargas inductivas?
Los motores, como por ej los de heladeras, lavarropas, aires acondicionados, etc….
¿Por qué se pueden dañar?
Los Artefactos que tengan motor con bobinado de arranque, como ser la heladera, bombeador de agua, cortadora de pasto, etc., cuando la tensión baja tanto que el giro del motor no alcanza para accionar la llave centrifuga que corta el bobinado de arranque y ponga a funcionar el bobinado de trabajo, la consecuencia es que queda en el arranque y se quema el bobinado que esta preparado únicamente para operar durante un instante corto de tiempo; durante el cual el motor debe vencer la inercia física que demanda comenzar a mover algo que estaba quieto.
De hecho, noten que durante los primeros instantes de arranque (en el orden de décimas de segundo, o tal vez pocos segundos) los motores consumen mucha mas corriente que durante el trabajo normal. Pueden llegar a consumir hasta 8 veces mas! Ese es el motivo por el cual las lamparitas suelen bajar su intensidad durante un pequeño instante al encender un aire acondicionado. Esto se debe a que, demanda tanta corriente que hace bajar la tensión de línea en toda la casa…
Caemos en lo mismo que explique antes: si el bobinado de arranque esta diseñado para bancarse un gran corriente durante un pequeño instante de tiempo; pero ese instante se convierte en minutos y horas; sin duda se dañará.
Para que esto pase, tiene que suceder que la tensión sea tan baja, que el giro del motor principal sea tan bajo que no llegue a desconectar el mecanismo de arranque.
Ya entendí que la baja tensión puede hacer concha los motores, pero… ¿Qué hago?
La solución mas barata es poner un limitador de tensión (lo nombré antes) que simplemente desconecte el equipo si la tensión es muy baja.
Como dije antes: un limitador de tensión desconecta si la tensión de línea es muy alta o muy baja.
Hay varias calidades con diversos sistemas que otorgan mayor o menos seguridad, ya los voy a explicar.
¿Y si no quiero que la heladera se me desconecte? Bueno, entonces vas a tener que gastar un par de pesos mas y comprar un estabilizador de tensión. Lo que hace básicamente es elevar la tensión si esta baja.
Cabe destacar que, por lo menos en las heladeras modernas, (y calculo que en el resto de los electrodomésticos modernos con motor, también) tienen protección para evitar que se cague todo el mecanismo de arranque. Igual nadie quiere tener que llevar la heladera a un service para hacerle un arreglo y que el técnico nos chamulle diciendo que tuvo que cambiar todo.
Acá les muestro algunas imágenes de la bobina de arranque, la bobina principal y la protección.
CORTES DE LUZ
Solamente afecta a los equipos electrónicos mas complejos como computadoras o TVs modernos.
¿Por qué? En una PC, si le cortamos la alimentación justo cuando se esta escribiendo el disco rígido, puede dañarse. En un tv led, si le cortamos la alimentación puede corromperse el firmware y no se vería nada (enciende, pero no se ve).
Samsung tiene disponible en su página una actualización del firmware, pero es un programa tan poronga que si salta ocurre un error se cuelga y hay que apagar todo. Después de eso el monitor no enciende mas y tampoco te deja actualizar...
Ese problema es típico de las marcas Samsung y LG; aunque tampoco es que valla a suceder siempre, pero es para tener en cuenta.
¿Entonces como podemos protegerlos? Con una pequeña UPS que ante un corte de luz, nos de al menos unos minutos para guardar todos los documentos (en el caso de PC`s) y apagar el aparato correctamente.
AHORA VOY A EXPLICAR LAS CARACTERISTICAS DE LOS ESTABILIZADORES Y LIMITADORES DE TENSION
La idea es analizar con mas profundidad, los diferentes niveles de protección que ofrece cada uno, las calidades y ¿porque no? Sus precios.
También un tema importante: ¿De qué potencia debe ser? No es tan simple como parece, vamos a saber diferenciar potencia pico, potencia promedio y potencia a trabajo constante. Factores fundamentales para decirnos por un valor comercial.
POTENCIAS
A la hora de comprar un estabilizador o un limitador o bien una UPS, vamos a tener que decirle al vendedor de que potencia lo queremos.
Ahora viene la trampa:
“En la etiqueta de la heladera dice que consume 150Watts, y este estabilizador dice que aguanta hasta 2000VA, o sea que me recontra sobra”
ERROR!
Primero tenemos que saber diferenciar tres tipos de potencias:
POTENCIA PROMEDIO
Es la potencia que interesa desde el punto de vista económico al tener que pagar la factura de la luz.
Para dar un ejemplo claro: Si se sabe que un motor en régimen consume 1000 Watts, pero solo esta prendido la mitad del tiempo; entonces la potencia promedio será de 500 Watts.
Las etiquetas de las heladeras nos dicen la potencia promedio que la heladera consume; aunque este dato es claramente discutible, pues dependerá de la temperatura exterior, del estado del burlete, de cuantas veces se abra su puerta, etc etc.
Este dato no interesa a la hora de dimensionar las protecciones (estabilizador, limitador). Para ir a los datos concretos: Entiendo que el motor de una heladera puede llegar a gastar 400W o 500W mientras trabaja en régimen. Este es el dato que realmente interesa!
¿Cómo averiguar cuanta potencia gasta nuestra heladera realmente?
Midiendo la corriente que consume con un amperímetro y al mismo tiempo la tensión. Y cuando se estabilicen los valores de I (corriente) y V (tensión), multiplicarlos, ya que potencia = tensión X corriente.
Si no tienen el instrumental y/o conocimientos, háganlo fácil, supongan que la heladera consume 500 Watts en trabajo normal y listo!
POTENCIA DE TRABAJO CONSTANTE
Es la potencia aproximada que consume un determinado equipo una vez que arranca y estabiliza su régimen. Los motores se dimensionan en base a esta potencia.
POTENCIA PICO
Es la potencia máxima que puede suportar un equipo durante un instante corto de tiempo. Puede ser hasta de 8 veces mas que la potencia de trabajo constante; aunque usualmente no es tanta…
¿Por qué y cuando se da la potencia pico?
Los motores al arrancar tienen que romper la inercia física de sus partes móviles, por eso es que consumen mucha mas potencia durante esos instantes, que como explique antes, puede durar décimas de segundo, o hasta muy pocos segundos inclusive.
Ok, entendi bien, pero…¿Cómo hago para comprar un estabilizador o limitador?
Bueno, ahí se complica un poco. En realidad seria fácil si los fabricantes dieran todos los datos bien especificados; puesto que dada una potencia pico y potencia de trabajo constante de un determinado motor a proteger; habría que ver que limitadores/estabilizadores se bancan bien esas potencias.
Sucede que en productos baratos (hablamos de estabilizadores de menos de 500 pesos), el dato dado es casi siempre POTENCIA PICO, la otra potencia no la dicen!.
Y lo que es peor, los vendedores no saben un carajo y si les preguntas, te responden mal.
Vi varios en mercado libre, que preguntaban que estabilizador comprar y la respuesta era: “fijate el consumo de todos los equipos que queres proteger, y mira que no supere la potencia especificada”. Entonces uno que no sabe dice “bueno, la heladera dice 200 Watts, entonces compro el estabilizador de 500W y me recontra sobra”.
Jajaja, el problema es que la heladera de “200 Watts”, en el arranque consumió 3000Watts, y el estabilizador se despidió antes de prenderse fuego”.
Hay consejos para comprar este tipo de cosas:
Los estabilizadores/limitadores chinos que te venden por pocos pesos, son de calidad bastante chota y no son confiables los datos que dicen tener.
Si la pubicacion dice “para PC”, por mas que te lo vendan como si fuera de 2000W, no lo uses para otra cosa que no sea PCs, de hecho la utilidad de estos para proteger PC es bastante discutible.
Los productos “domesticos” chinos generalmente son basante mentirosos y berretas.
Por algo será que los productos industriales valen muchisimo mas. Nadie regala nada.
Miren este por ej:
dice que es para 2000Watts, pero mas abajo aclara que se banca equipos de musica de hasta 500Watts, cae de maduro que los 2000W deben ser, en el mejor de los casos potencia pico admitida.
Lo están vendiendo en mercado libre por 400 mangos.
Vean este otro:
a simple vista se ve que es un producto mas serio. Dice para 1500 Watts, pero vale 900 pesos. Este sí debe ser para 1500 watts de trabajo constante.
Otra regla es que los equipos buenos no son vistosos. Los berretas sí, porque están orientados a un publico ignorante que piensa que porque la carcasa plástica tiene una forma muy moderna tipo transoformer bulímico, el equipo va a ser mejor.
Y nada mas alejado de la realidad: los equipos industriales son bien sobrios y robustos. Es decir, el fabricante pone todo el esfuerzo en que el equipo funcione bien, porque el publico que mira ese tipo de equipos, ni se mosquea en si es “lindo” o no, eso no importa!. (el mismo concepto es aplicable a un montón mas de cosas, como por ej equipos de música)
Es muy importante aclarar en esta sección que existen otros tres tipos de potencias:
Reactiva, Activa y Aparente.
Si quisiera explicar bien esto, tendría que hacer un posteo aparte porque el tema da para mucho, y requiere conocimientos previos.
Voy a mencionar muy por arriba el tema como para poder aplicar unos pocos conocimientos y evitar que el vendedor nos cague:
La potencia activa, es la que genera calor, la que quemas las cosas.
Las cargas inductivas (motores) desfasan en el tiempo la tensión respecto de la corriente que utilizan.
Ese tiempo se asimila con un ángulo llamado “fi” ¿nunca escucharon “hay que corregir el cos fi”?.
Se asimila con un ángulo porque la señal eléctrica es alterna y oscila de manera periódica (o por lo menos eso nos dice Edenor jaja); por eso se la puede representar con las funciones seno o coseno que requieren un determinado ángulo como variable. Lo que se hace es expresar ese ángulo en función del tiempo y de la fr (o velocidad de oscilación).
¿En que estábamos?
En que los motores hacen desfasar la corriente de la tensión un cierto ángulo fi; eso hace que se genere un vector de potencia en vez de una potencia simple. E
s decir, ese ángulo de desfasaje genera una potencia resultante llamada S (aparente), que se mide en VA que tiene una parte real (que es la potencia activa que genera calor, que se mide en Watts) y una parte reactiva (que se mide en VAR y es la potencia “entretenida” que va de un lado para el otro sin generar calor)
¿Y como mierda aplico todo esto a la practica???
Se aplica de la siguiente forma: si uno sabe que un motor consume 100 watts (o sea potencia activa); teniendo como dato el factor de potencia (el famoso coseno “fi” que en realidad en el peor de los casos puede ser 0,7 para la heladera de una casa), podemos calcular la potencia aparente haciendo 100 Watts / 0,7 = 142Va
¿Por qué explico todo este quilombo???
Porque muchos comerciantes, expresan las potencias de sus limitadores/estabilizadores en VA (o sea potencia aparente), y nuestras heladeras, computadores, etc la expresan en Watts (potencia real). Por lo tanto tenemos que calcular cuantos watts se banca el estabilizador.
Ejemplo: si un estabilizador dice que se banca 2000 Va, quiere decir que, si lo vas a usar para un motor, eso equivale a 2000Va X 0,7 = 1400 Watts.
Otro ejemplo: Yo sé que mi heladera gasta 200 Watts de potencia normal de trabajo, ¿de cuantos VA tengo que comprar el estabilizador?, para lo cual tengo que pasar watts a VA, entonces hago 200Watts / 0,7 = 285 Va.
Solamente con los motores pasa eso, con las cargas resistivas, el factor de potencia es casi 1; por lo tanto VA = watts…
El ultimo consejo sobre potencias, es que siempre es mejor que sobre capacidad de aguante y no que los equipos protectores trabajen al limite. Ante la duda, compra el que se banca mas.
Bueno, entonces hasta acá queda acarado el tema de potencias: Resumen, las potencias declaradas en los equipos de protección berretas generalmente son infladas y poco confiables. Se recomiendo invertir unos mangos mas y comprar un equipo serio.
Si queremos proteger un motor, recordar que Watts, no es lo mismo que VA. Los comerciantes siempre van a expresarte la potencia en la unidad que de el mayor numero posible.
Es mejor comprar un estabilizador/limitad de mayor potencia de la requerida, que uno que se la banque justo.
Si el post les parece interesante y quieren saber mas, continúo…
La idea es informar y dar algunas respuestas prácticas.
El texto esta redactado de forma tal que les resulte interesante a aquellos sin conocimientos en electricidad, como así también a los que saben algo.
Si bien no soy experto en el tema (soy electrónico, no electricista ni electromecánico); les voy a comentar conceptos básicos, y si algún usuario está más en tema que yo; agradeceré las correcciones.
Primero que nada: ¿Cuál es exactamente el problema que ataca determinados barrios de Bs As y el resto del país?
Los noticieros dicen mil veces la palabra “cortes de luz” o “baja tensión”, pero permítanme explicarles un poco
¿Por qué suceden?
La red eléctrica de nuestro país es bastante deficiente y dado el crecimiento demográfico de los últimos años y el incremento del consumo per capita, colapsan las redes.
¿Por qué en verano?
Porque es cuando mas se usan los aires acondicionados, que son uno de los electrodomésticos que mas consumen.
Un aire chiquito de 3000 frigorias, gasta 2500 Watts
Pero no se olviden de las empresas, centros comerciales, edificios estatales, bancos, etc etc; donde usan equipos mucho mas grandes, donde el gasto puede llegar a ser de 6000Watts para 15000 frigorías.
Miren estas graficas:
¿es mucho o poco? Bueno, para que tengan una ida y puedan comparar, les digo el consumo aproximado promedio de algunos artefactos:
Luz de bajo consumo: 15 Watts
Computadora: 200 Watts
Ventilador: 60 watts
Lavarropas: 2000 watts
Plancha: 1000 watts
Tv LCD led: 60 Watts
Procesadora: 500 watts
Estufa electrica: 1500 watts
Como verán: los aires acondicionados son los que mas consumen, pero... algunos electrodomésticos le andan cerca; ¿entonces porque no suceden cortes en invierno, si los lavarropas funcionan todo el año?
Porque se habla siempre de consumo promedio de la región alimentada por cada transformador de la empresa que nos da electricidad.
El lavarropas funciona solo 40 minutos o 1 hora por dia por ej; y seguramente cuando vos lo uses, tu vecino no. Es un uso esporádico y aleatorio. Esto hace que el consumo promedio del barrio no se vea afectado.
Si todos prendieran los lavarropas el mismo tiempo y los programas de lavado duraran 10 hs; entonces podríamos afirmar que tendríamos problemas similares a los ocurridos con los aires acondicionados.
Si prestan atención al uso de los aires en días de mucho calor; notaran que están prendidos durante largas horas, y casi todos al mismo tiempo.
¿Por qué no suceden problemas en invierno con las estufas eléctricas?
Porque, por suerte, el método de calefacción mas utilizado en los centros urbanos es el gas y no la electricidad. Noten que por eso, muchas veces baja notoriamente la presión del gas natural!
¿Entonces todos estos problemas sobrevienen solo por los aires?
No, también influye el hecho de que, al haber temperaturas ambientales elevadas, se genera un ambiente poco favorable para los transformadores de las empresas prestadoras de energía. En otras palabras: el calor junto con el enorme consumo, hace colapsar la red eléctrica.
Ya sabemos las causas, ahora falta comprender mejor de que se trata…
Comprendimos todos que en verano, y por las razones que explique, colapsan las redes energéticas ¿Qué significa esto concretamente?.
Significa que pueden haber:
CORTES DE LUZ ¿hace falta explicarlo?
BAJAS DE TENSION Muchas veces, no se llega a cortar, pero sí baja la tensión. Normalmente es de 220 voltios en Argentina, pero podría llegar a bajar a 150 o menos durante tiempo variable. Una bajada puede durar, segundos o días.
SUBIDAS DE TENSION Se da normalmente cuando se reestablece el servicio luego de una bajada. ¿Por qué? Por los transitorios del instante inicial donde se conmuta nuevamente el servicio; generalmente la alta tensión dura un instante muy pequeño de micro o milisegundos, y su intensidad puede ser variante.
¿Cuál de las tres es la mas peligrosa?
Todas! La diferencia es que cada una afecta a diferentes tipos de electrodomesticos o dispositivos.
SUBIDAS DE TENSION
Absolutamente todo lo que se enchufe, por reglamentación debe tener una indicación que diga los valores de tensión aptos para un uso correcto del mismo.
Si miran los enchufes o etiquetas de los electrodomésticos, suelen especificar estos valores en el orden de un mínimo de 200 V a 230 V como máximo (dependiendo de qué electrodoméstico sea, el valor que puse es solo orientativo). Esto quiere decir que si hacemos funcionar el equipo con 201V y se nos quema, podemos hacerle juicio al fabricante. Si lo enchufamos a 229V y se daña, también podremos reclamarle.
¿entonces quiere decir que si una plancha que dice tensión de entrada 180 V a 230 V, le ponemos 231 V, se nos va a quemar??
No necesariamente:
* Muchas veces los fabricantes ponen estos márgenes de manera muy quisquillosa para cubrirse.
* El dato mas importante: No solo importa la tensión con que se estén alimentando nuestros equipos, sino también el tiempo de exposición! Y esto voy a remarcarlo varias veces. Quiere decir que si hay un pico de sobre-tensión de 500 V, pero dura 1 nano segundo, seguramente no pase nada, ni si quiera se quemen los fusibles, ni salte la térmica de la casa.
Si nos ponemos en incha-pelotas: hay tablas donde se especifica cual es el tiempo máximo de exposición a cada tensión, para cada componente.
¿Pero, porque se queman? Porque la tensión, esta directamente ligada a la electricidad: normalmente cuando incrementamos la tensión, como consecuencia va a aumentar la corriente eléctrica que circule por la carga (electrodoméstico).
La corriente eléctrica genera calor en los cables, en los transformadores, en todo lugar recorrido por esta.
Pensemos una cosa: Si yo te preguntara si un dedo puede aguantar el fuego, ¿vos que dirías? Obviamente que no, porque si pones el dedo arriba de un encendedor, vas a quemarte hasta el culo. Pero… ¿Si pones el dedo arriba de la llama por un instante muy chico? No pasa nada, todos hicimos el experimento boludo de tener un encendedor prendido y pasar el dedo rápidamente atravesando la llama, para impresionar a algún sobrino o hermano chiquito.
Con la electricidad pasa lo mismo; si hay un pico muy alto, pero por muy poco tiempo; no pasa nada. Si hay alta tensión durante muchas horas, puede quemarse todo.
¿Cómo nos protegemos de posibles subidas de tensión?
Nunca vamos a poder protegernos de todo tipo de subidas; pues si el pico es muy alto, no hay mecanismo que nos salve. Ejemplo: si nos cae un rayo, tendremos mas de un millón de voltios en nuestros enchufes, y hará explotar todo lo que este enchufado.
Pero sin irse a casos tan extremo, los mecanismos son:
* Electrónica de protección que ya tienen incorporados varios equipos en sus fuentes: como por ej varistores:
Lo que hacen básicamente es desviar cualquier pico de tensión hacia ellos, evitando que entre a las partes frágiles del equipo. En otras palabras: son unos valientes que se sacrifican por el equipo. Si el pico es muy grande, pueden quemarse.
Al ser de estado sólido (sin piezas mecánicas que conecten y desconecten), actúan muy rápidamente (hablamos de micro o nano segundos).
* Fusibles: Supongamos que queremos proteger una cadena de oro para que no se parta al aplicarle demasiada fuerza. Entonces lo que hacemos es poner un eslabón plástico mas débil que los demás.
De forma tal que cuando se someta la cadena a mas presión de la habitual, sea el eslabón plástico el primero y único en romperse.
Los fusibles son lo mismo. Actúan también rápidamente, pero no tanto como los varistores; ya que necesitan un mínimo tiempo para recibir el pico, calentarse y romper su filamento.
Ventajas: ya lo tienen incorporados la mayoría de los equipos serios en su interior. Con mínimos conocimientos vas a poder reemplazarlos. Si un equipo dejó de funcionar por un pico de tensión; lo primero que se hace es desarmarlo y ver el estado de su fusible. Si está quemado, simplemente se lo extrae y reemplaza por uno igual (de igual tamaño e igual corriente admitida, la cual esta grabada en el mismo). En algunos aparatos, los fusibles pueden extraerse sin necesidad de desarmar nada ni desenroscar un solo tornillo.
* La llave termo-magnetica que debe haber por norma en cada casa.
Básicamente nos deja sin luz al producirse una sobre-corriente (causada por ej por una sobre-tensión).
Por eso es que si, hacemos un corto uniendo los dos bornes de un enchufe (fase y neutro), haremos “saltar la térmica” porque habremos producido un pico de corriente.
Actúa un poco mas lento que los fusibles. Pues, la desconexión es de manera mecánica, es decir dos contactos de metal que en estado normal se tocan, se distancian cuando “salta la terminca” ayudados por un resorte.
Ventajas: Ya la tenés, no hay que comprar nada. No se rompe, si se “dispara”, solamente tenes que volver subirla manualmente.
* Limitadores de tension.
Pueden ser algo asi:
pero hay de varias calidades y tipos. Lo que hacen es simple: si hay alta tensión (o baja), cortan el suministro.
El mecanismo de desconexión en los mas baratos es mediante relés. Esto quiere decir que actúan en termino de milisegundos, puede ser un poco mas rápido que las llaves termo magnéticas.
Algunos estabilizadores pueden actuar también como limitadores, desconectando el suministro eléctrico cuando la tensión de entrada sobrepasa los limites admisibles.
Se usan mas para cortar por baja tensión que para alta, aunque el hecho de que corte en alta (picos de tensión) te da una tranquilidad mas.
¿Por qué aclaré en cada uno de los mecanismos los tiempos de actuación?
Porque cuanto mas rápido actúe, mas nos progerá. Un dispositivo ideal que logre desconectar totalmente en tiempo cero, ante el pico mas chico, estaría protegiendo al 100% lo que se le conecte. Pero desgraciadamente esto no existe.
No te apresures: mas adelante vas a ver como elegir el limitador correcto. No salgas corriendo a comprar nada hasta no leer todo el post.
¿A que artefactos pueden afectar las subidas de tensión?
A todos!
BAJAS DE TENSION
Las bajadas de tensión exigen hablar de las diferentes cargas o artefactos que pueden ser afectados.
Cargas resistivas
¿Qué son? Lamparitas, planchas, estufas electricas, microondas…
A este tipo de cargas sencillamente no les afecta en lo mas mínimo que halla menos tensión de la que debería; simplemente funcionaran con menor intensidad: las lamparitas iluminaran menos, la plancha calentara menos; pero no se dañan.
Artículos electrónicos
Televisores, computadoras, etc.
La mayoría utilizan fuentes conmutadas o switching; estas fuentes no son sensibles a las variaciones de tensión de entrada. De hecho algunas se fabrican para poder ser utilizadas tanto para 220 como para 110 voltios sin hacer ningún cambio.
Obviamente si la bajada es muy grande, llegará un momento en el cual, el equipo simplemente se apagará.
Esto que comenté se dá si la fuente que posee es buena; pero al realidad es que; si bien no representa un peligro considerable: no es aconsejable que la fuente de una PC, por ej trabaje mucho tiempo a muy baja tensión.
La razón es que, si la fuente conmutada mantiene constante el consumo del aparato (por ej 200 Watts), al tener menor tensión de entrada, deberá aumentar la corriente eléctrica conforme la ecuación de potencia P = V . I donde V es tensión y I es corriente.
¿Entonces es peligroso o no? Si la bajada es chica (por ej 200 V), no afectaría al aparato.
Lo único malo es que en fuentes berretas, dimencinadas muy al limite de su capacidad, estén trabajando con tensión muy baja durante mucho tiempo.
Igual les traigo una buena noticia: las fuentes de PC se suele sobre-dimencionar. Por ej se le pone una fuente de 500Watts a una PC que normalmente gasta solo 200. Los 500 están reservados para picos de consumo; especialmente para grandes placas de video y/o microprocesadores trabajando a full.
Todo el resto de aparatos electrónicos que no tengan fuentes conmutadas, usan fuentes convencionales. Estas simplemente, dejaran de funcionar debajo de cierto umbral. No hay peligro acá, mas que se apague el equipo si baja demasiado.
Las cargas inductivas
merecen un capitulo aparte, ya que son las mas afectadas por baja tensión.
¿Qué son las cargas inductivas?
Los motores, como por ej los de heladeras, lavarropas, aires acondicionados, etc….
¿Por qué se pueden dañar?
Los Artefactos que tengan motor con bobinado de arranque, como ser la heladera, bombeador de agua, cortadora de pasto, etc., cuando la tensión baja tanto que el giro del motor no alcanza para accionar la llave centrifuga que corta el bobinado de arranque y ponga a funcionar el bobinado de trabajo, la consecuencia es que queda en el arranque y se quema el bobinado que esta preparado únicamente para operar durante un instante corto de tiempo; durante el cual el motor debe vencer la inercia física que demanda comenzar a mover algo que estaba quieto.
De hecho, noten que durante los primeros instantes de arranque (en el orden de décimas de segundo, o tal vez pocos segundos) los motores consumen mucha mas corriente que durante el trabajo normal. Pueden llegar a consumir hasta 8 veces mas! Ese es el motivo por el cual las lamparitas suelen bajar su intensidad durante un pequeño instante al encender un aire acondicionado. Esto se debe a que, demanda tanta corriente que hace bajar la tensión de línea en toda la casa…
Caemos en lo mismo que explique antes: si el bobinado de arranque esta diseñado para bancarse un gran corriente durante un pequeño instante de tiempo; pero ese instante se convierte en minutos y horas; sin duda se dañará.
Para que esto pase, tiene que suceder que la tensión sea tan baja, que el giro del motor principal sea tan bajo que no llegue a desconectar el mecanismo de arranque.
Ya entendí que la baja tensión puede hacer concha los motores, pero… ¿Qué hago?
La solución mas barata es poner un limitador de tensión (lo nombré antes) que simplemente desconecte el equipo si la tensión es muy baja.
Como dije antes: un limitador de tensión desconecta si la tensión de línea es muy alta o muy baja.
Hay varias calidades con diversos sistemas que otorgan mayor o menos seguridad, ya los voy a explicar.
¿Y si no quiero que la heladera se me desconecte? Bueno, entonces vas a tener que gastar un par de pesos mas y comprar un estabilizador de tensión. Lo que hace básicamente es elevar la tensión si esta baja.
Cabe destacar que, por lo menos en las heladeras modernas, (y calculo que en el resto de los electrodomésticos modernos con motor, también) tienen protección para evitar que se cague todo el mecanismo de arranque. Igual nadie quiere tener que llevar la heladera a un service para hacerle un arreglo y que el técnico nos chamulle diciendo que tuvo que cambiar todo.
Acá les muestro algunas imágenes de la bobina de arranque, la bobina principal y la protección.
CORTES DE LUZ
Solamente afecta a los equipos electrónicos mas complejos como computadoras o TVs modernos.
¿Por qué? En una PC, si le cortamos la alimentación justo cuando se esta escribiendo el disco rígido, puede dañarse. En un tv led, si le cortamos la alimentación puede corromperse el firmware y no se vería nada (enciende, pero no se ve).
Samsung tiene disponible en su página una actualización del firmware, pero es un programa tan poronga que si salta ocurre un error se cuelga y hay que apagar todo. Después de eso el monitor no enciende mas y tampoco te deja actualizar...
Ese problema es típico de las marcas Samsung y LG; aunque tampoco es que valla a suceder siempre, pero es para tener en cuenta.
¿Entonces como podemos protegerlos? Con una pequeña UPS que ante un corte de luz, nos de al menos unos minutos para guardar todos los documentos (en el caso de PC`s) y apagar el aparato correctamente.
AHORA VOY A EXPLICAR LAS CARACTERISTICAS DE LOS ESTABILIZADORES Y LIMITADORES DE TENSION
La idea es analizar con mas profundidad, los diferentes niveles de protección que ofrece cada uno, las calidades y ¿porque no? Sus precios.
También un tema importante: ¿De qué potencia debe ser? No es tan simple como parece, vamos a saber diferenciar potencia pico, potencia promedio y potencia a trabajo constante. Factores fundamentales para decirnos por un valor comercial.
POTENCIAS
A la hora de comprar un estabilizador o un limitador o bien una UPS, vamos a tener que decirle al vendedor de que potencia lo queremos.
Ahora viene la trampa:
“En la etiqueta de la heladera dice que consume 150Watts, y este estabilizador dice que aguanta hasta 2000VA, o sea que me recontra sobra”
ERROR!
Primero tenemos que saber diferenciar tres tipos de potencias:
POTENCIA PROMEDIO
Es la potencia que interesa desde el punto de vista económico al tener que pagar la factura de la luz.
Para dar un ejemplo claro: Si se sabe que un motor en régimen consume 1000 Watts, pero solo esta prendido la mitad del tiempo; entonces la potencia promedio será de 500 Watts.
Las etiquetas de las heladeras nos dicen la potencia promedio que la heladera consume; aunque este dato es claramente discutible, pues dependerá de la temperatura exterior, del estado del burlete, de cuantas veces se abra su puerta, etc etc.
Este dato no interesa a la hora de dimensionar las protecciones (estabilizador, limitador). Para ir a los datos concretos: Entiendo que el motor de una heladera puede llegar a gastar 400W o 500W mientras trabaja en régimen. Este es el dato que realmente interesa!
¿Cómo averiguar cuanta potencia gasta nuestra heladera realmente?
Midiendo la corriente que consume con un amperímetro y al mismo tiempo la tensión. Y cuando se estabilicen los valores de I (corriente) y V (tensión), multiplicarlos, ya que potencia = tensión X corriente.
Si no tienen el instrumental y/o conocimientos, háganlo fácil, supongan que la heladera consume 500 Watts en trabajo normal y listo!
POTENCIA DE TRABAJO CONSTANTE
Es la potencia aproximada que consume un determinado equipo una vez que arranca y estabiliza su régimen. Los motores se dimensionan en base a esta potencia.
POTENCIA PICO
Es la potencia máxima que puede suportar un equipo durante un instante corto de tiempo. Puede ser hasta de 8 veces mas que la potencia de trabajo constante; aunque usualmente no es tanta…
¿Por qué y cuando se da la potencia pico?
Los motores al arrancar tienen que romper la inercia física de sus partes móviles, por eso es que consumen mucha mas potencia durante esos instantes, que como explique antes, puede durar décimas de segundo, o hasta muy pocos segundos inclusive.
Ok, entendi bien, pero…¿Cómo hago para comprar un estabilizador o limitador?
Bueno, ahí se complica un poco. En realidad seria fácil si los fabricantes dieran todos los datos bien especificados; puesto que dada una potencia pico y potencia de trabajo constante de un determinado motor a proteger; habría que ver que limitadores/estabilizadores se bancan bien esas potencias.
Sucede que en productos baratos (hablamos de estabilizadores de menos de 500 pesos), el dato dado es casi siempre POTENCIA PICO, la otra potencia no la dicen!.
Y lo que es peor, los vendedores no saben un carajo y si les preguntas, te responden mal.
Vi varios en mercado libre, que preguntaban que estabilizador comprar y la respuesta era: “fijate el consumo de todos los equipos que queres proteger, y mira que no supere la potencia especificada”. Entonces uno que no sabe dice “bueno, la heladera dice 200 Watts, entonces compro el estabilizador de 500W y me recontra sobra”.
Jajaja, el problema es que la heladera de “200 Watts”, en el arranque consumió 3000Watts, y el estabilizador se despidió antes de prenderse fuego”.
Hay consejos para comprar este tipo de cosas:
Los estabilizadores/limitadores chinos que te venden por pocos pesos, son de calidad bastante chota y no son confiables los datos que dicen tener.
Si la pubicacion dice “para PC”, por mas que te lo vendan como si fuera de 2000W, no lo uses para otra cosa que no sea PCs, de hecho la utilidad de estos para proteger PC es bastante discutible.
Los productos “domesticos” chinos generalmente son basante mentirosos y berretas.
Por algo será que los productos industriales valen muchisimo mas. Nadie regala nada.
Miren este por ej:
dice que es para 2000Watts, pero mas abajo aclara que se banca equipos de musica de hasta 500Watts, cae de maduro que los 2000W deben ser, en el mejor de los casos potencia pico admitida.
Lo están vendiendo en mercado libre por 400 mangos.
Vean este otro:
a simple vista se ve que es un producto mas serio. Dice para 1500 Watts, pero vale 900 pesos. Este sí debe ser para 1500 watts de trabajo constante.
Otra regla es que los equipos buenos no son vistosos. Los berretas sí, porque están orientados a un publico ignorante que piensa que porque la carcasa plástica tiene una forma muy moderna tipo transoformer bulímico, el equipo va a ser mejor.
Y nada mas alejado de la realidad: los equipos industriales son bien sobrios y robustos. Es decir, el fabricante pone todo el esfuerzo en que el equipo funcione bien, porque el publico que mira ese tipo de equipos, ni se mosquea en si es “lindo” o no, eso no importa!. (el mismo concepto es aplicable a un montón mas de cosas, como por ej equipos de música)
Es muy importante aclarar en esta sección que existen otros tres tipos de potencias:
Reactiva, Activa y Aparente.
Si quisiera explicar bien esto, tendría que hacer un posteo aparte porque el tema da para mucho, y requiere conocimientos previos.
Voy a mencionar muy por arriba el tema como para poder aplicar unos pocos conocimientos y evitar que el vendedor nos cague:
La potencia activa, es la que genera calor, la que quemas las cosas.
Las cargas inductivas (motores) desfasan en el tiempo la tensión respecto de la corriente que utilizan.
Ese tiempo se asimila con un ángulo llamado “fi” ¿nunca escucharon “hay que corregir el cos fi”?.
Se asimila con un ángulo porque la señal eléctrica es alterna y oscila de manera periódica (o por lo menos eso nos dice Edenor jaja); por eso se la puede representar con las funciones seno o coseno que requieren un determinado ángulo como variable. Lo que se hace es expresar ese ángulo en función del tiempo y de la fr (o velocidad de oscilación).
¿En que estábamos?
En que los motores hacen desfasar la corriente de la tensión un cierto ángulo fi; eso hace que se genere un vector de potencia en vez de una potencia simple. E
s decir, ese ángulo de desfasaje genera una potencia resultante llamada S (aparente), que se mide en VA que tiene una parte real (que es la potencia activa que genera calor, que se mide en Watts) y una parte reactiva (que se mide en VAR y es la potencia “entretenida” que va de un lado para el otro sin generar calor)
¿Y como mierda aplico todo esto a la practica???
Se aplica de la siguiente forma: si uno sabe que un motor consume 100 watts (o sea potencia activa); teniendo como dato el factor de potencia (el famoso coseno “fi” que en realidad en el peor de los casos puede ser 0,7 para la heladera de una casa), podemos calcular la potencia aparente haciendo 100 Watts / 0,7 = 142Va
¿Por qué explico todo este quilombo???
Porque muchos comerciantes, expresan las potencias de sus limitadores/estabilizadores en VA (o sea potencia aparente), y nuestras heladeras, computadores, etc la expresan en Watts (potencia real). Por lo tanto tenemos que calcular cuantos watts se banca el estabilizador.
Ejemplo: si un estabilizador dice que se banca 2000 Va, quiere decir que, si lo vas a usar para un motor, eso equivale a 2000Va X 0,7 = 1400 Watts.
Otro ejemplo: Yo sé que mi heladera gasta 200 Watts de potencia normal de trabajo, ¿de cuantos VA tengo que comprar el estabilizador?, para lo cual tengo que pasar watts a VA, entonces hago 200Watts / 0,7 = 285 Va.
Solamente con los motores pasa eso, con las cargas resistivas, el factor de potencia es casi 1; por lo tanto VA = watts…
El ultimo consejo sobre potencias, es que siempre es mejor que sobre capacidad de aguante y no que los equipos protectores trabajen al limite. Ante la duda, compra el que se banca mas.
Bueno, entonces hasta acá queda acarado el tema de potencias: Resumen, las potencias declaradas en los equipos de protección berretas generalmente son infladas y poco confiables. Se recomiendo invertir unos mangos mas y comprar un equipo serio.
Si queremos proteger un motor, recordar que Watts, no es lo mismo que VA. Los comerciantes siempre van a expresarte la potencia en la unidad que de el mayor numero posible.
Es mejor comprar un estabilizador/limitad de mayor potencia de la requerida, que uno que se la banque justo.
Si el post les parece interesante y quieren saber mas, continúo…