Asesor de Tarifas

Encuentra la tarifa que mejor se adapte a tus necesidades

Saltear al contenido principal

Los armónicos: causas, consecuencias y soluciones


Hoy en día es inconcebible el mundo sin la electrónica de potencia. Fuentes de alimentación, Sistemas de Alimentación Ininterrumpida (SAI), variadores de velocidad de motores, reactancias de arranque de alumbrado fluorescente, convertidores de potencia…, campan a sus anchas por nuestras viviendas y empresas.  Su utilidad y la comodidad que nos han supuesto son innegables. No obstante, nos han acarreado un grave problema para la distribución y consumo de electricidad: los armónicos de corriente eléctrica.

Podemos aproximar el concepto de distorsión armónica a una “malformación” de la corriente eléctrica que llega a nuestros hogares y empresas. Esta “malformación” está originada por los equipos electrónicos que consumen energía eléctrica de una forma “no lineal”, es decir, de una forma no continua en el tiempo. Esta forma de consumir electricidad, provoca que la forma de onda senoidal de la corriente eléctrica se distorsione. Esta distorsión se puede descomponer en diferentes componentes, conocidas como armónicos. La mayor o menor presencia de armónicos se mide con una magnitud conocida como Tasa de Distorsión Armónica (THD).

La presencia de armónicos en una instalación, o red de distribución eléctrica puede acarrear innumerables problemas, tales como:

✎ Sobrecalentamientos en los conductores especialmente en el neutro de las instalaciones, debido al efecto pelicular.

✎ Disparos intempestivos de Interruptores Automáticos y Diferenciales.

✎ Disminución del factor de potencia de una instalación y envejecimiento e incluso destrucción de las baterías de condensadores utilizadas para su corrección debido a fenómenos de resonancia y amplificación.

✎ Vibraciones en cuadros eléctricos y acoplamientos en redes de telefonía y de datos.

✎ Deterioro de la forma de onda de la tensión, y consiguiente malfuncionamiento de los aparatos eléctricos.

✎ Calentamientos, degradaciones en los aislamientos, embalamientos y frenados en motores asíncronos.

✎ Degradaciones del aislamiento de los transformadores, pérdida de capacidad de suministro de potencia en los mismos.

Todos estos efectos acarrean pérdidas económicas importantes debido a:

✎ Necesidad de sobredimensionamiento de los conductores y de las potencias contratadas en una instalación.

✎ Necesidad de sustitución con mayor frecuencia de los aparatos y máquinas dañados por los armónicos.

✎ Paradas de producción debidas a los disparos intempestivos de los elementos de protección y mando.

Ahora bien, ¿cómo podemos detectar la presencia de armónicos en nuestra instalación? Además de la propia observación de los efectos causados y la experiencia de los técnicos de mantenimiento, podemos recurrir a instrumentos tales como osciloscopios, multímetros y pinzas de verdadero valor eficaz (TMRS), multímetros medidores de armónicos y analizadores de redes eléctricas, además de la existencia de especialistas y profesionales que nos pueden hacer un diagnóstico de los problemas de armónicos de nuestra instalación.

Conocidos lo que son, los efectos que producen y cómo se pueden detectar, veamos ahora algunas de las múltiples soluciones que existen:

✎ Sobredimensionamiento de conductores y pletinas. Utilización de un neutro para cada fase.

✎ Utilización de transformadores de aislamiento de estrella-triángulo, con secundario en zig-zag o con doble secundario.

✎ Filtros pasivos como las impedancias antiarmónicas o los llamados “shunt resonantes”, formados por elementos pasivos como inductancias y condensadores. Filtros activos y convertidores “limpios”.

✎ Utilización de diferenciales “superinmunizados” calibrados para soportar altas tasas de THD.

✎ Separación de los elementos no lineales de las “cargas limpias” en una instalación eléctrica.

✎ Impedancias de alisado, conectadas a las cargas no lineales. Filtros en cargadores y alimentadores.

Alertados de la presencia de los armónicos e informados de sus características, puntos fuertes y debilidades, podemos armarnos y defendernos de ellos. Para quien desee profundizar en el tema, existen numerosos tratados, publicaciones y cuadernos técnicos disponibles. Aquí he pretendido una aproximación al problema que representan para los consumidores, de una forma sencilla, concisa y fácilmente entendible.

 


¿Quieres empezar a ahorrar con energía verde?
Cámbiate hoy a Gesternova Tarifa MeCambio

Epifanio Canabal

Ingeniero,  Departamento de Operaciones de Gesternova

Esta entrada tiene 40 comentarios
  1. He aprovechado las colas de Port Aventura para informarme sobre el importante y difícil problema de los armónicos.

    Es inconcebible que tales seres actúen a su libre albedrío sobre nuestros cables.

    Medidas extremas son necesarias, ilústrenos Sr. Canabal.

    1. Sí lo son, Lucía. Y en Port Aventura abundan. La solución además no es barata. Pero la no solución, tampoco. Sabes Lucía que por producir esos mostruos devora-cables las compañías te cobran un plus? Y nada barato.

  2. Interesante artículo Epifanio, sigue en esta senda.

    Realmente necesitamos analizar bien las redes para prevenir las cosas o por lo menos acotarlas. Cada vez hay más electrónica conectada a la red y desplazan la onda sí o sí generando pérdidas en instalaciones próximas

    Un saludo

  3. Muchas gracias a todos por vuestras respuestas.

    Manuel, supongo que el plus al que te refieres es al efecto que los armónicos provocan en la reactiva. Todo ello será tema de un nuevo (o nuevos) post.

    José Ángel, muchas gracias por tu apoyo. Sigue atento al blog y a sus novedades.

    Un cordial saludo.

  4. Muy bueno el tema de los armónicos, hay que estar en vigilancia fija, la electrónica de Potencia camina rápido. Los Variadores de velocidad en motores generan armónicos y con una nueva tecnología son eliminados una buena parte de éstos, me complace mucho saber como lo logran. Si pudiera alguien documentarme a través de Esquemas Eléctricos. Gracias por todo.

  5. Buenos días,

    Me gustaría que me orientarais sobre un posible problema de armónicos que tengo en mis casa, os cuento:
    Casa nueva, llevamos viviendo cerca de un año, desde hace 11 días de forma continua y siempre a las mismas horas 9:15 de la mañana y 22:05, se me va la luz. Tengo que bajar un diferencial y así puedo rearmar el resto.
    Ha venido un técnico y me dice que es un problema de armónicos y que tengo que poner un diferencial superinmunizado, si da positivo está todo solucionado si no es así, es decir, que de negativo hay que buscar dentro de la casa el problema.
    El tema es que ha venido otro profesional de mantenimiento y me dice que el superinmunizado no es la solución y que es algo de propia vivienda.
    Como aclaración, he de decir, que no tengo nada conectado a esas horas, ni tampoco tengo nada con temporizador.
    Me gustaria por favor que alguien me pudiera dar LUZ, a tanto misterio porque verdaderamente ya estoy rozando la desesperación.
    Gracias

    1. Buenos tardes Mª Carmen,

      Es un tanto extraño su problema. Si los técnicos que han visitado su casa han empleado un analizador de redes, deberían haberle dado un poco más de información y sobre todo, una solución final para ese problema, sea el que sea.

      Un diferencial superinmunizado es una solución viable y contrastada para un problema de armónicos en una vivienda, en la que la tasa de distorsión armónica es reducida. No obstante, con tan pocos detalles es complicado aventurar una solución a su problema.

      Si quiere proporcionarnos más información estaré encantado de indagar en ello e intentar buscar algo.

      Un cordial saludo

      1. Amigo buenas noches la verdad que en un domicilio es imposible tener la presencia de armónicos por la poca carga inductiva, capacitiva o el empleo de variadores de frecuencia etc, etc. al no ser que por su sector exista industrias o talleres mecánicos para que le suceda esto, pues pienso que su problema es que su domicilio debe de estar ubicado al final de un circuito que brinda servicio desde un transformador, es por eso que en horas pico hay caídas de tensión y no llega el voltaje adecuado a su vivienda, para solucionar el problema debe pedir a la empresa eléctrica que le brinda servicio que haga un rediceño de lineas o incrementar la potencia del transformador del circuito que esta conectado su contador o medidor eléctrico, espero haberle ayudado en algo

  6. Me ocurría lo mismo que a Mª Carmen, exactamente lo mismo. Se acaba de ir el técnico del seguro diciendo lo de los armónicos. Por lo visto me entra una derivación de la calle de 75V aún teniendo cortado todo los diferenciales por lo que SI tengo un problema pero NO es de mi casa sino de Endesa. Ahora a lidiar con ellos

  7. Interesante el tema. Estoy en Panamá en una instalación eléctrica realizada por unos españoles (me reservo el nombre). En mi país cada circuito lleva un conductor de tierra desde la carga hasta la barra y/o punto de tierra ubicada en el tablero eléctrico de distribución. Los españoles no lo ejecutaban así, dicho conductor de tierra salía de la carga y lo pegaban a un conductor de tierra “central” más cercano; que era el existente en la bandeja de cable del pasillo. ¿Pregunto? Esto causa algun problema en la instalación eléctrica; o tiene alguna relación con las distorsiones armónicas.

    1. No, el conductor de puesta a tierra (coloquialmente llamado tierra física es de seguridad y habria que revisar la configuración de la puesta a tierra) pero los armonicos pegan al sistema en armonicos por ejemplo de la tercera afectan en el neutro y de la quinta afecta entre fases (motores), cuando afecta al neutro se recomienda instalar transformador cons sistema derivado sepárado (no elimina, solo armotigua)

      los armonicos son provocados por cargas no lineales,

      para cualquier aclaración.soporte@prosse.mx
      slds.

      1. hola ingeniero vi su pagina y vi que maneja ups de la marca cdp , y por su nombre no se si usted sea javier rojas , que conocimos en cdp en un curso de ups , lo que sucede que me llama la atencion su respuesta ya que usted nos hizo la recomendacion de quitar un transformador que estaba aislando el neutro del sistema , y ps generaba su neutro , lo que hacia era que las cargas tenian un neutro limpio . y nos recomendo quitarlo . esto fue dentro de las instalaciones de la empresa CLIO . RECUERDA ???

  8. Estimado German,

    Es una cuestión interesante la tuya. Indudablemente, el sistema de instalación del neutro y el conductor de protección, puede tener influencia sobre los armónicos, sobre todo en aquellos de orden 3.
    No obstante, debería conocer el régimen de neutro de dicha instalación y darle una vuelta para darte una respuesta apropiada.
    Si me puedes facilitar más datos, serán agradecidos.

    Un cordial saludo,

  9. Observando unas curvas obtenidas de un analizador de redes, de un sistema eléctrico de una clínica, se observan unos ATH suprema-mente altos en ciertas horas, La pregunta mía es: Que tan alta es la incidencia de esto por la deficiencia en EL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA DE LA INSTALACIÓN? Agradezco de antemano su colaboración.

    Edgar Toro Bogota Colombia.

  10. Tengo un problema y me asalta la duda de que sea un problema de armónicos.

    Resulta que cada vez que muevo el monitor que tengo en una habitación el ratón se desconecta, hace un tiempo al encender un ventilador de techo que tengo en la misma habitación los altavoces se apagaban.

    Algún consejo?

    Gracias.

  11. bueno la verdad es que los armonicos son lasondas o como dicen ahi los monstruos que hacen que haya mayor consumo de corriente por lo tanto la potencia sera mas el consumo en los recibos que pagamos.
    respecto al problema de
    la sra Ma carmen por lo visto y sacando conclusiones rapidamente de los dos tecnicos que visitaron sus casa
    es creo nada mas la caida de tension que se realiza a esas horas por el consumo excesivo de todos . para explicarme mejor ; ejemplo: las horas puntas del trafico hay mucha carga vehicular ¿verdad? entonces en la rama de electricidad seria algo parecido solo que es en consumo , ya que su casa no es la unica que consume energia electrica , ni la que tiene mayor consumo asi que solo, a de ser una caida de tension que tiene altas y bajas :ojo eso representa un riesgo ,ley basica de electricidad menor tension mayor corriente ; esto puede averiar algunos de sus artefactos, ya que dichos artefactos estan diseñados afuncionar o soportar un porcentaje de tension y coriente , lo reconmedable seria que en esas horas no conecte muchas cosas. solo los mas basicos. otra reconmedacion seria reinstalar su casa con un conductor con mas volumen; es decir si es de numero 14 a de usar el 12. solo dependiendo el tamaño de su casa.

  12. Hola tengo una consulta cual es nombre q recibe el dispositivo q es para confirmar comprobar el mal funcionamiento dela cable de las pinzas ya sea azul o gris ambas tiene distintos dispositivos para su testes. Espero su respuesta gracias

  13. Miércoles , 16 de Marzo de 2016

    Buenos días:
    Los nuevos contadores digitales, que utilizan la red de 50 Hz, para llevar datos de ida y vuelta en el rango de frecuencias entre 40-90 KHz ¿Qué puede suceder con el tema de los armónicos?
    Muchas gracias.

  14. Hola:
    tengo una pantalla led publicitaria nueva y tengo un problema.
    Me han puesto un diferencial “especial” para temas electrónicos porque la instalación saltaba. Una vez cambiado el diferencial y el térmico la instalación ya no salta. El caso es que una pantalla led de una empresa “fiable” de china con largo recorrido, no se ve como se debería de ver. Lo que pasa es que hay una nube de puntos encendidos fijos, que no se mueven y que hacen que la imagen no se vea como debería, una especie de granizo. Es como si la pantalla tuviera estos puntos de base encendidos y por atrás los vídeos se reprodujesen correctamente. En la fábrica no se creen lo que pasa. Podrían ser los armónicos?, como se podría saber?, posibles soluciones. Decir que “mi” electricista no se para ni a valorarlo.
    Un saludo y gracias

  15. Buenos días Juan,

    Antes de nada gracias por escribirnos. No quiero aventurarme a dar una solución sin tener más información de esta situación. No obstante, lo mejor que puede hacer es revisar la instalación para ver si hay armónicos y en caso de que los haya tomar las medidas oportunas para su filtrado, una empresa de instalaciones eléctricas puede verificarlo y aconsejarle. También preguntaría a los fabricantes del panel acerca Led de su comportamiento frente a los armónicos. ¿Sería posible un mal funcionamiento por un defecto de fabricación?

    Un cordial saludo.

    1. Por las dudas debes conseguir que te analicen la red con el equipo adecuado, tambien es posible que la falla sea directamente del led, por que los led se enciende de una manera digital controlada por microprocesadores.

  16. Hola tengo un problema medio raro.
    En un hotel alojamiento de varias habitaciones a aparecido un efecto muy raro se recalientan los cables de interconexión de los aires acondicionados se endurecen se cortan y hasta se han prendido fuego.Estaremos ante un efecto de armónicos en la línea.
    Lo extraño que este problema se da solo en los aires acondicionados.

  17. Buenos dias,
    Gracias por el post.

    Tengo un problema extraño ya que desde hace unos meses se me apagan de manera intermitente por unos segundos los monitores led del ordenador de casa. Son 3 monitores que se apagan varios segundos al usar diferentes interruptores de la casa, encender el extractor de la cocina, abrir la nevera. No es siempre el mismo patron o al usar el mismo interruptor.
    Ha estado un electricista y no sabe de qué puede ser. Lo que si está claro que ed algun tipo de interferencia al encender luces de la casa o encender algun aparato electrico, alguno de los monitores se apaga momentaneamente y vuelve a encemderse 2-3 segundos despues.

    Como podría acotar el problema? Porque hemos probado a conectar los monitores a diferentes circuitos de la vivienda y el problema persiste.

    Un saludo y gracias de antemano

  18. Buenos días Epifanio,

    Felicidades por tu artículo, describes a la perfección tanto el origen de los armónicos como sus consecuencias.

    Estos y otros problemas eléctricos son habituales hoy en día (flicker, interrupciones de suministro, etc). Empresas como nosotros (www.4fores.es) nos enfrentamos cada día a esta problemática, realizando mediciones de calidad de red y proponiendo medidas correctoras con las que subsanar estas problemáticas sobre la red y sobre los elementos conectados a ella. Sin duda, es recomendable detectar el problema cuanto antes de cara a evitar los problemas que se detallan en el artículo. De nuevo, felicidades por tu trabajo.

    Saludos,
    Iñaki

  19. Hola, el 18 de agosto iberdrola me hizo una inspección y notaron que el neutro consumíammás que la fase, su veredicto es que les estaba robando corriente y me quitaron el suministro (el contador y fusibles). Yo le estoy dando vueltas al asunto, ya que no tengo ninguna trampa, por si podríaser por que el neutro este derivado a tierra, ya que la aacometida es subterránea, que no esté bien el neutro. Y al ver esto de los armonicos he pensado que también puede ser ¿no? .
    dicen que es una desviación de 2.5 amp.
    Espero su contestación y gracias

  20. Buen día de antemano agradezco la información que publica ya que es muy útil
    tengo una consulta técnica sobre un tablero que esta en diseño con una corriente nominal de 8000 Amperios. por sugerencia del proveedor de la estructura metálica recomienda que un perfil de toda la estructura debe estar en un material no magnético para disminuir el riesgo de que este entre en resonancia mecánica..
    Alguien tiene una norma o documento técnico donde este soportado este requerimiento que hace el proveedor

    sds

  21. hola buenas tardes a todos ,muy buenos los comentarios.
    trabajo en una empresa minera y hace meses atrás hemos tenido problemas con unos variadores de uno ventilador ( se quemaron cuatro seguidos )

  22. hola buenas tardes a todos ,muy buenos los comentarios.
    trabajo en una empresa minera y hace meses atrás hemos tenido problemas con unos variadores de un ventilador ( se quemaron cuatro seguidos ) la empresa en la que trabajo contrato los servicios de una empresa especialista en análisis de líneas eléctricas ,pero el informe del análisis en si no cómbense ya que nos dicen que hay que mitigar si hay otras cargas grandes en esa zona o cosas así ,el transformador que alimentaba a dicho variador solo trabaja con un 50% de su capacidad nominal no habiendo mas cargas ,quiero agregar que en la salida (440 volt.)del transformador se instalo un condensador para ayudar en la tensión ya que está en la cola de la línea (¿habrá sido eso el problema tal ves ? ) espero sus cometarios al respecto.

  23. Hola, llevo una temporada lidiando con repentinos saltos del diferencial, sin lograr encontrar el origen. Hace unas semanas me instalaron un climatizador, split inverter, al ponerlo en funcionamiento oimos que del cuadro electrico salía un “zumbido”. El instalador me comentó que era normal, que no me preocupara.
    Puede tener relación los saltos del diferencial con esos ruidos.
    La instalación del adosado es de 2002, es antigua, debo actualizar el cuadro.
    Muchas Gracias

  24. Hola! Tengo 20 años de experiencia resolviendo temas de armónicos; puedo comentar que cada sistema es particular y no se puede generalizar ni un análisis y tampoco una misma solución, pues dado que hablamos de corrientes con frecuencias armónicas el flujo de estas depende de la impedancia del sistema, por ende de la potencia de corto circuito de la red y demás.
    Los problemas son típicos y, muchas veces, poco relacionados el flujo de los armónicos.

  25. Gracias excelente explicación. Tengo exposicion mañana sobre supresión de tercer armónico, estudio ing en telecomunicaciones. Me sirvió mucho. Éxitos

  26. Hola, buenas!
    ¿Alguien conoce si existe alguna diferenciación entre armónicos de Intensidad y de Tensión?
    Muchas Gracias.

  27. Hola tengo una persiana de garaje con 5 mando s y un pulsador la cual a veces se abre sola. He cambiado la placa por otra nueva y me sigue pasando. Podría ser tema de armónicos? Y si fuese, como solucionarlo gracias y saludos

  28. Las respuestas fueron de una total claridad, sólo que cada problema es diferente a otro, muchas gracias por estar atentos a los problemas de tanta gente. Abrazos.

  29. Buenas tardes: aparecí en esta pagina buscando información sobre el autotrasformador Enerkeeper. Alguien me podría decir si tiene relación la eliminación de armónicos con el ahorro de energía y disminución de la factura de luz.
    Alguien sabría explicar el milagro del Enerkeeper?
    Mi empresa tiene 2 trafos de 2500Kva y el ahorro prometen que seria muy importante.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Este sitio usa Akismet para reducir el spam. Aprende cómo se procesan los datos de tus comentarios.

Contacto

Paseo de la Castellana 259C
Torre de Cristal
28046 Madrid

Tfno: 900 373 105
Fax: 91 307 03 50
info@gesternova.com


Empleo

Si quieres trabajar en Gesternova y formar parte de un equipo joven y dinámico puedes enviarnos tu CV desde aquí

Volver arriba