La llegada de la temporada de lluvias en México traerá consigo una serie de desafíos para las industrias, empresas, hospitales, hogares y demás sectores que requieren un suministro eléctrico constante. Hasta el día 20 de junio la Comisión Federal de Electricidad (CFE) contabilizaba, como resultado del impacto de la tormenta tropical “Alberto”, casi 300 mil usuarios afectados, con cortes de energía eléctrica, en al menos cinco estados de la república. Para la reparación y restablecimiento de los servicios, la Comisión ha tenido que disponer de casi 2 mil trabajadores electricistas, más de 350 grúas, 49 plantas de emergencia y 48 torres de iluminación.
A continuación, considerando la importancia de la prevención ante fenómenos meteorológicos como el que se vive actualmente en nuestro país, Eaton, empresa líder en administración eficiente de energía, detalla los 9 problemas energéticos más importantes y las soluciones que pueden ayudar a mitigar sus efectos.
Interrupción del suministro eléctrico
Una interrupción del suministro eléctrico es la pérdida total o parcial de energía eléctrica en un área determinada, que puede durar desde unos segundos hasta varias horas o días. Esto ocurre cuando falla alguno de los elementos que componen el sistema de suministro eléctrico, como las líneas de transmisión, subestaciones o centrales generadoras, debido a causas fortuitas como tormentas, accidentes, fallas técnicas o exceso de demanda. Las interrupciones pueden tener graves consecuencias económicas y sociales, por lo que los sistemas eléctricos cuentan con esquemas de protección para aislar fallas y mantener el servicio en la mayor parte del sistema.
Caída de tensión
La caída de tensión es la pérdida de potencial eléctrico que ocurre cuando una corriente eléctrica fluye a través de un conductor. Esto se debe a la resistencia eléctrica del material conductor, que se opone al paso de la corriente y provoca una disminución del voltaje a lo largo del recorrido. La caída de tensión es un fenómeno inevitable en los sistemas eléctricos, pero se puede minimizar elevando el nivel de tensión durante el transporte de la energía para reducir la corriente y las pérdidas.
Sobretensión transitoria (pico)
Una sobretensión transitoria es un aumento repentino y de muy corta duración de la tensión en una red eléctrica, que puede alcanzar varios kilovoltios. Estas sobretensiones se producen principalmente por descargas atmosféricas (rayos) o por conmutaciones en la red, y aunque su duración es breve, su alto contenido energético puede causar graves daños a los equipos electrónicos conectados, desde envejecimiento prematuro hasta destrucción total, provocando interrupciones del servicio y pérdidas económicas.
Subvoltaje (bajón)
El subvoltaje es una disminución temporal de la tensión eléctrica por debajo de los valores nominales establecidos. Esto puede ocurrir por diversas razones, como sobrecargas en la red, fallos en generadores o transformadores, o incluso por la conexión de cargas de gran potencia. Los subvoltajes pueden causar problemas en los equipos eléctricos, como un funcionamiento incorrecto o incluso daños, por lo que es importante contar con sistemas de protección adecuados.
Sobrevoltaje
El sobrevoltaje se refiere a un aumento temporal y repentino del voltaje en un sistema eléctrico, que excede significativamente el nivel de voltaje nominal o esperado. Esto puede ocurrir debido a diversas causas, como descargas atmosféricas, conmutación de cargas inductivas, fallas en el sistema de generación o transmisión, o incluso errores humanos.
Variación de frecuencia
La variación de frecuencia es un fenómeno que ocurre en los sistemas eléctricos de potencia cuando existe un desequilibrio entre la generación y el consumo de energía eléctrica. Cuando hay un exceso de generación, la frecuencia del sistema aumenta, mientras que si hay un déficit, la frecuencia disminuye. Esta variación de frecuencia es un indicador importante del balance entre oferta y demanda en la red eléctrica, y los operadores del sistema deben mantener la frecuencia dentro de rangos estrechos para asegurar la estabilidad y el funcionamiento adecuado de los equipos conectados.
Ruido eléctrico
El ruido eléctrico se refiere a las fluctuaciones aleatorias o indeseadas en la señal eléctrica que se superponen a la señal deseada. Estas fluctuaciones pueden ser causadas por diversos factores, como la agitación térmica de los electrones en los conductores, las interferencias electromagnéticas provenientes de otros dispositivos eléctricos o electrónicos, o incluso por la radiación cósmica. El ruido eléctrico puede degradar la calidad de la señal y afectar el rendimiento de los sistemas electrónicos, por lo que es importante minimizarlo mediante técnicas de diseño adecuadas y el uso de componentes de alta calidad.
Transitorio de conmutación
Un transitorio de conmutación es un fenómeno eléctrico que ocurre cuando un circuito es conectado o desconectado, generando un cambio repentino en la corriente o voltaje que puede contener una gran cantidad de energía. Estos transitorios se caracterizan por tener una duración relativamente larga (microsegundos a milisegundos) y un valor de pico de voltaje o corriente significativo, lo que les confiere un alto contenido energético que puede dañar equipos eléctricos.
Distorsión armónica
La distorsión armónica en sistemas eléctricos de corriente alterna se refiere a la deformación de la onda sinusoidal ideal de voltaje o corriente debido a la presencia de componentes armónicos, que son múltiplos enteros de la frecuencia fundamental. Esto ocurre cuando se conectan cargas no lineales como variadores de frecuencia, lámparas fluorescentes o fuentes conmutadas, que absorben corriente de forma distorsionada. La distorsión armónica puede causar problemas como sobrecalentamiento de conductores y transformadores.
¿Cómo mitigarlos?
Los UPS (Uninterruptible Power Supplies) son dispositivos esenciales para proteger equipos conectados a la red eléctrica y proporcionar energía de respaldo durante interrupciones. Mitigan los efectos de entre tres y nueve problemas de energía según su topología, asegurando la continuidad operativa y evitando daños en el hardware.
La serie 3 de Eaton, con topología Stand by, protege contra tres de los nueve problemas energéticos; la serie 5 con topología Interactiva, cinco de nueve problemas; y la serie 9, con topología Online Doble Conversión, recomendada para aplicaciones críticas, protege las cargas contra todos los problemas energéticos, entregando energía limpia y continua para mantener los equipos funcionando sin pérdidas de datos.
Además de proteger contra interrupciones, los UPS de Eaton destacan por su alta eficiencia energética e innovaciones, como las baterías de litio que reducen el TCO a largo plazo. Cuentan con capacidades de gestión avanzada para monitorear y controlar el rendimiento, la carga y la autonomía de la batería, permitiendo el acceso a información en tiempo real y de forma remota con la opción de configurar notificaciones y alarmas personalizadas. Estas características son cruciales para mantener un control constante sobre el estado del sistema.
Existen otras opciones para la protección eléctrica, como los supresores de picos y los sistemas de monitoreo y control de energía. Los supresores de picos minimizan el riesgo de daños costosos por sobretensiones transitorias, mientras que los sistemas de monitoreo aseguran un suministro eléctrico constante y adecuado, ajustando el voltaje según sea necesario. En la temporada de lluvias en México, estos dispositivos se vuelven particularmente importantes para las industrias, empresas y hogares que necesitan un suministro eléctrico constante, ayudando a mitigar los efectos negativos del clima y mantener la continuidad operativa.
