Calidad de energía eléctrica: ¿Qué es y cómo medirla?

La calidad de la energía alude a la capacidad para alimentar equipos de manera eficiente y segura y, en específico, se refiere a las características de la electricidad suministrada. Medir los parámetros que la componen es importante para evitar fallos en equipos. 

¿Qué es la calidad de la energía?

La IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), en su estándar 1159/1995, define el término “calidad de energía eléctrica” como la gran variedad de fenómenos electromagnéticos que caracterizan la tensión y la corriente en un instante dado y en un punto determinado de la red eléctrica.

Además de esta organización mundial, en México también se definen los parámetros alrededor de este concepto las Normas NMX, las Normas IEC y las especificaciones técnicas de la Comisión Federal de Electricidad (CFE) como principal proveedor de energía en este país.  

¿Cuáles son los parámetros que intervienen en la calidad de la energía?

• La tensión debe mantenerse en un rango específico para evitar daños en equipos.
• La frecuencia de corriente alterna debe mantenerse estable a la entrada y salida para garantizar el correcto funcionamiento. 
• Los armónicos, que se manifiestan como distorsiones alrededor de la forma de onda de la tensión o corriente, pueden causar sobrecalentamiento o fallas, y deben minimizarse. 
• Las fluctuaciones o variaciones de la tensión afectan los equipos y componentes sensibles. 
• Los cambios transitorios en la tensión o corriente generan picos de voltaje y dañan equipos electrónicos.
• Las interrupciones en el suministro de energía que dañan equipos y paran la producción.

¿Cómo se mide la calidad de la energía?

Lo primero que debe hacerse es identificar las causas de los problemas; de igual manera, verificar que se cumple con la normatividad y establecer un plan de acción para optimizar los sistemas y diseñar estrategias para mitigar los efectos de la mala calidad de la energía.

Para efectuar el procedimiento se combinan técnicas de modelado o estimación; se realizan mediciones directas a los puntos de interés con instrumentos precisos y se realizan acciones en tiempo real para detectar problemas.

Así, se combinan múltiples instrumentos como analizadores de calidad de energía, voltímetros, medidores de potencias, osciloscopios  y otros que registran datos para su análisis posterior. 

Lo importante es que este análisis debe hacerse con un aliado experto o una empresa reconocida que haga un diagnóstico preciso como es el caso de Industronic. 

¿Cómo supervisar la calidad de energía en tiempo real?

Una de las maneras más eficientes en que se logra esto es a través de un monitor de calidad de energía eléctrica, un dispositivo que analiza las características del suministro de energía en tiempo real. 

Con un análisis previo, se define un punto estratégico y allí se conecta este dispositivo que cuenta con sensores para medir las señales eléctricas y transmitirlas a un equipo que las compara con señales de referencia. Posteriormente arroja el estudio respectivo. 

Ahora bien, entre los equipos que cumplen esta función está el MDE- IND 3000 de Industronic que permite conocer el estado de los parámetros en tiempo real y agrupa los monitores por región, estado o centro de costos, muy útil en sistemas distribuidos geográficamente. 

Si bien el monitor de calidad de energía permite hacer un mapa de los problemas, dependiendo de la variable de la calidad medida se aplica el dispositivo indicado: un regulador o UPS si hay un asunto con el rango de voltaje; o un filtro para mitigar los armónicos.

¿Cómo contribuyen los filtros de armónicos?

Los Filtros Armónicos Pasivos (FAP), Pasivo Adaptativo (FAPA) o Activos tienen una función específica dependiendo de lo que se quiera obtener. 

Además, son compatibles con reguladores de voltaje y sistemas de UPS, lo que crea un ecosistema que garantiza el funcionamiento confiable, eficiente y seguro de la red eléctrica.