O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE ING. ELCTRICA DEPARTAMENTO DE POTENCIA LINEAMIENTOS DECALIDAD DE ENERGIA EN EL CENTRO DE CONMUTACIN DE LA CORPORACIN DIGITEL Trabajo especial de grado para optar al titulo de ingenieros electricistas. Presentado por: Br. Camille Cornieles Br. Onaily vila Asesorado por: Ing. Manuel Briceo Ing. Jorge Surez Maracaibo, Abril 2009.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa LINEAMIENTOS DE CALIDAD DE ENERGIA EN EL CENTRO DE CONMUTACIN DE LA CORPORACIN DIGITEL

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa LINEAMIENTOSDE CALIDAD DE ENERGIA EN EL CENTRO DE CONMUTACIN DELACORPORACINDIGITEL,UniversidaddelZulia,encumplimientoconlos requisitossealadosenlaseccinIIdelcapituloIIIdelreglamentodelafacultadparaoptaral ttulo de Ingeniero Electricista. Maracaibo,Abril de 2009. ____________________________ ____________________________ Avila Rincon, Onaily de los Angeles Cornieles Rojas, Camille Ahinoah C.I.: 16.885.897 C.I.: 18.394.649 La Concepcin, Av. Principal, Casa N 83. Av. 16, Res. Palaima onaily_1@hotmail.comcamilleacr@hotmail.com ____________________________ _____________________________ Ing. Manuel Briceo. Ing. Jorge Surez. Asesor Acadmico. Asesor Industrial.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa ACEPTACIN EstejuradoapruebaelTrabajoespecialdeGradotitulada:LINEAMIENTOSDECALIDAD DEENERGIAENELCENTRODECONMUTACINDELACORPORACINDIGITEL, que las bachilleres vila R., Onaily D L A. C.I. V- 16.885.897 y Cornieles R., Camille A.,C.I. V- 18.394.649,presentananteelconsejodefacultaddeIngenieradelaUniversidaddelZulia,en cumplimientoconlosrequisitossealadosenlaseccinIIdelcapituloIIIdelreglamentodela facultad para optar al ttulo de Ingeniero Electricista. Maracaibo, Abril de 2009. _____________________ Ing. Manuel Briceo. Asesor Acadmico. ____________________ _____________________ Ing. Freddy Boscan.Ing. Jorge Vlchez Jurado evaluadorJurado Evaluador

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa AGRADECIMIENTOS Agradezco a Dios principalmente por darme la fuerza para seguir adelante con mi camino. Amispadresporapoyarmeentodomomentoenmicarrera,siempredndomealientoparano derrumbarme. A mis Tutores que ha lo largo del desarrollo de la investigacin me ayudaron aclarando dudas y abriendo puertas para trabajar con mas facilidad. A mis amigos por estar siempre conmigo en las buenas y en las malas, durante la realizacin de este trabajo especial de grado. Especialmente a mis amigos deLa corporacin Digitel por toda la ayuda que impartieron en todo momento,estaspersonasfueronysiguensiendomuyimportantesparamiyaquesinellosno hubiese podido alcanzar esta meta a tiempo. Agradezco tambin a mi jefe; Marcos Fuenmayor, ya que sin su compresin y apoyo no hubiese podido culminar el trabajo de grado. MuyespecialmentetambinamicompaeradetesisCamilleCornielesporhaberdesarrollado esta investigacin conmigo. Es una persona muy comprensiva y de verdad muy buena amiga. Finalmente a La Universidad del Zulia la cual nos acepto este tema de investigacin y me acogi durante varios aos dentro de sus instalaciones para lograr ser quien soy actualmente. Y a todas mis personas especiales que siempre me entendieron y me apoyaron. Onaily vila

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa AGRADECIMIENTOS A mis tutores, profesores y amigos: Manuel Briceo, Freddy Boscn y Jorge Surez quienes con susconocimientos,pacienciaydedicacinmebrindaronunapoyoincondicionalparael desarrollo del trabajo. AOnaily,conquiennuncaimaginerealizarlatesisyterminsiendolacompaeradetesis perfecta, aparte de una gran amiga. A mi hermana Andrea, por llenarme de sonrisas, abrazos y cuentos en todo momento. A Carlos Julio S., por su paciencia y alocadas ocurrencias. Al Cyber Daniel O., quien me acompao en todos los trasnochos. A La Universidad del Zulia. A La Corporacin Digitel. A Todos Muchas Gracias! Camille Cornieles

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa DEDICATORIA A mis padres Danilo vila y Onaida vila por haberme dado todo lo que tuvieron, para llegar al lugar donde estoy, con mucho apoyo y dedicacin. A mi hermana Daniely vila por seguir mi ejemplo y el de mis padres convirtindose en una profesional. A mi sobrina Victoria Valentina por darme toda la alegra que necesite, y aun necesito para poder sobrellevar todo. A mi Abuela Ligia por Ofrecerme su ayuda cada vez que la necesito, por acogerme en su casa todo el tiempo y por darme una luz de esperanza todo el tiempo. A mis dems familiares por estar siempre pendiente de m y de mis estudios y trabajo, preocupados para que yo salga adelante. A mis muy queridos amigos de la carrera: Gilberto Montiel, Leidys Chacn, Gonzalo Lpez, Lixander Cabello, Jeniree Fernndez, ngel Parra, Gabriela Baiul y dems amigos que siempre estn conmigo en todo momento. A mi compaera de tesis Camille Cornieles que igual que yo se ha esforzado bastante para llegar a donde esta. Y Finalmente a todos mis seres queridos que de alguna u otra manera me ayudaron y me apoyaron con mucha paciencia y dedicacin. Onaily vila

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa DEDICATORIA A mis padres, Ramn y Blgica Cornieles Camille Cornieles.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa vila R., Onaily D. L. A. y Cornieles R., Camille A., LINEAMIENTOS DE CALIDAD DE ENERGA EN EL CENTRO DE CONMUTACIN DE LA CORPORACION DIGITEL. Trabajo Especial de Grado. Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniera, Escuela de Elctrica en cumplimientoconlosrequisitossealadosenlaseccinIIdelcapituloIIIdelreglamentodela facultad para optar al ttulo de Ingeniero Electricista.Maracaibo, Venezuela2009. 183p. A RESUMEN Lacalidaddeenergaserefierealascaractersticasfsicasdelaenergasuministradaen condiciones normales de operacin, que no producen interrupciones en equiposy procesos de la carga en la red de distribucin. Con el desarrollo de la tecnologa se tiende a introducir cargas no linealesalsistemaelctricoatentandoelniveldecalidaddeenergaafectandolacalidaddel servicio prestado por la empresas, por tal motivo la corporacin Digitel decide realizar un estudio dondeseestablezcanloslineamientosdecalidaddeenerga.Parallevaracaboestetrabajose sigui un conjunto de objetivos los cuales buscan formular las recomendaciones ms pertinentes paralaempresa.Paraestoserealizaronunconjuntodeinspeccionesymedicionesconla finalidaddedeterminarelestadodelsistemaelctrico,paraposteriormenteanalizar;los resultadosobtenidosbajolineamientosdelasrecomendacionesy/opracticasdeingeniera nacionales e internacionales. La investigacin abarco los siguientes aspectos: distorsin armnica einterarmonica,sistemadepuestaatierraysistemacontradescargasatmosfricas.Como resultadodelamismaseobservounaltogradodearmnicoseinterarmnicospresentesenla sealdealimentacin,ascomotambinvariasdeficienciasenelsistemaelctrico,ascomo tambinenelsistemadepuestaatierra.Finalmenteseproponenunconjuntodedirectrices destinada a mejorar la calidad de energa en la instalacin. Palabras Claves: Calidad, Energa, Armnicos, Puesta a tierra, Distorsin. onaily_1@hotmail.com, camilleacr@hotmail.com

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa vila R., Onaily D. L. A. y Cornieles R., Camille A., LINEAMIENTOS DE CALIDAD DE ENERGA EN EL CENTRO DE CONMUTACIN DE LA CORPORACION DIGITEL. Trabajo Especial de Grado. Universidad del Zulia, Facultad de Ingeniera, Escuela de Elctrica en cumplimientoconlosrequisitossealadosenlaseccinIIdelcapituloIIIdelreglamentodela facultad para optar al ttulo de Ingeniero Electricista.Maracaibo, Venezuela2009. 183 p. A ABSTRACT Thepowerqualityreferstothephysicalcharacteristicsoftheenergysuppliedduringnormal operation, which doesnt produce interruptions in the equipments and processes of the load on the grid.Withthedevelopmentoftechnologytendstointroducenon-linearloadstotheelectrical systemtoattackthelevelofpowerqualityaffects,thequalityofserviceprovidedbythe companies,thereforeDigitelCorporationdecidedtoperformastudysettingoutguidelinesfor qualityenergy.Tocarryoutthiswork,involvesasetofobjectiveswhichseektomake recommendationsmorerelevanttothecompany.Thiswillplaceaseriesofinspectionsand measurements in order to determine the state of the electrical system, and then analyze the results obtainedunderguidelinesofthe recommendations and / or engineering practices nationally and internationally. The research covers the following: harmonic distortion and interarmonica system, earthing system and lightning discharges. As a result of it was observed a high level of harmonics andinterarmnicospresentinthesignalpower,aswellasseveraldeficienciesintheelectrical system,aswellastheearthingsystem.Finallyproposeasetofguidelinesdesignedtoimprove power quality at the facility. Keywords: Quality, Energy, Harmonics, Earthing, Distortion. onaily_1@hotmail.com, camilleacr@hotmail.com

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 12INTRODUCCIN Noexistehastaelmomentounadefinicincompletamenteaceptadadeltrminocalidaddel suministroelctricoocalidaddelaenergaelctrica(powerquality)enlacomunidad internacional.Adestacarporsu excesiva vaguedad son las definiciones genricas empleadas en los ms importantes estndares internacionales de medida de la calidad de la energa elctrica. El estndar IEC 61000-4-30 define power quality como las caractersticas de la electricidad en un punto dado de una red de energaelctrica, evaluadas con relacin a un conjunto de parmetros tcnicos de referencia, mientras que el estndar IEEE 1159-1995 define la calidad de la energa elctrica como una gran variedad de fenmenos electromagnticos que caracterizan la tensin y la corriente en un instante dado y en un punto determinado de la red elctrica. Mientras que la normaVenezolanaFONDONORMA3842-04,definecalidaddelaenergacomolas caractersticasfsicasdelaenergasuministradaencondicionesnormalesdeoperacin,queno producen interrupciones ni operaciones errticas en equipos y procesos de la carga del suscriptor o en la red de distribucin. Por tanto, los factores que definen la calidad de la energa elctrica dependen tanto del generador ydeldistribuidorcomodelpropiocliente.Para asegurarunosnivelesmnimosdecalidadenel suministroelctricoesnecesarialacooperacindetodoslosagentesqueintervienenenel proceso. Debidoalaltondicedeocurrenciadefallasenelsuministro,sedebentomarunaseriede accionesqueimpidanelaumentodeproblemasdelossistemasdeenergaenlascentrales telefnicasy la disminucin del servicio prestado por las empresas. ParalograrelmejoramientodelsuministrosehanvenidodesarrollandoestudiosdeCalidaddel suministroelctricoquepermitanencontrarsolucionesalosproblemasocasionadospor; distorsin armnica, un deficiente sistema de puesta a tierra, descargas atmosfricas, desbalance de cargas, etc.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 13LaCorporacinDigitel,noquedndoseatrsenelavancetecnolgico,buscamitigarlos problemas relacionados a la calidad de energa, para lograr mantener una alta calidad del servicio prestado. Por lo tanto este trabajo especial de grado busca establecer los lineamientos de calidad de energa, aplicables a la corporacin Digitel. Estetrabajoloconformancuatrocaptulosestructuradosdelasiguientemanera:ElcapituloI describe la problemtica de la empresa, algunos antecedentes de estudios realizados, tambin se plantearnlosobjetivosaseguirparallevaracabolainvestigacindeformametdica,dela mismamaneraseformularaelproblema,delimitandoelmismo,tantotemporalcomoespacial mente.ElcapituloIIcontieneunarevisintericaacercadeltemadecalidaddeenerga,los cualessustentanelmarcotericodelainvestigacin.Enestaseccinsetocantemasdesuma importanciaparalacomprensindeltrminodecalidaddeenerga,comoloson:armnicos, interarmnicos,periodostransitorios,fallasenelsuministro,sistemadepuestaatierraycontra descargas atmosfricas, entre otros. El capitulo III describe la metodologa a seguir para cumplir conlosobjetivosplanteados.Finalmente,elcapituloIVpresentaelanlisisdelosresultados obtenidos, arrojando las diferentesrecomendaciones para la solucin del problema planteado.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 14INDICE GENERAL RESUMEN..................................................................................................................................................................10 ABSTRACT................................................................................................................................................................11 INDICE GENERAL...................................................................................................................................................14 CAPITULO I ..............................................................................................................................................................22 EL PROBLEMA.........................................................................................................................................................22 1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.....................................................................................................22 1.2.- FORMULACIN DEL PROBLEMA .........................................................................................................24 1.3.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN....................................................................................................25 1.3.1.- Objetivo General .....................................................................................................................................25 1.3.2.- Objetivos Especficos...............................................................................................................................25 1.4.- JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACION............................................................................................26 1.5.- ANTECEDENTES.........................................................................................................................................27 1.6.- DELIMITACIN DE LA INVESTIGACIN............................................................................................29 1.6.1.-Delimitacin Temporal...........................................................................................................................29 1.6.2.-Delimitacin Espacial ............................................................................................................................29 CAPITULO II.............................................................................................................................................................31 MARCO TEORICO...................................................................................................................................................31 2.1.- FUNDAMENTOS TERICOS....................................................................................................................31 2.1.1.- Calidad de energa ..................................................................................................................................31 2.1.2.- Armnicos................................................................................................................................................33 2.1.2.1.- Efectos de los armnicos ......................................................................................................................34 2.1.3.- Interarmnicos.........................................................................................................................................34 2.1.3.1.- Frecuencia Fundamental .................................................................................................................................... 35 2.1.3.2.-Efectos de la presencia de interarmnicos........................................................................................................... 36 2.1.4.- Descripcin De Las Perturbaciones........................................................................................................37 2.1.4.1.- Ruidos e impulsos en modo diferencial.............................................................................................................. 37 2.1.4.2.- Variaciones lentas y rpidas de tensin.............................................................................................................. 38 2.1.4.3.- Parpadeo (flicker)............................................................................................................................................... 39 2.1.4.4.- Microcortes ........................................................................................................................................................ 40 2.1.4.5.- Cortes largos ...................................................................................................................................................... 41 2.1.4.6.- Variaciones de frecuencia .................................................................................................................................. 41 2.1.5.- Definicin De Transitorios ......................................................................................................................42 2.1.5.1.- Consideraciones para la proteccin contra transitorios ...................................................................................... 42 2.1.5.2.- Origen de los Transitorios de Voltaje................................................................................................................. 42 2.1.5.3.- Seleccin de transitorios representativos............................................................................................................ 44 2.1.5.4.- Caracterizacin del entorno................................................................................................................................ 44 2.1.5.5.- Razn de ocurrencia de transitorios ................................................................................................................... 45 2.1.5.6.- Frecuencia de ocurrencia y nivel de voltaje ....................................................................................................... 46 2.1.5.7.- Nivel de exposicin............................................................................................................................................ 46 2.1.5.8.- Formas de ondas recomendadas......................................................................................................................... 47 2.1.5.9.- Categoras de localizacin.................................................................................................................................. 48 2.1.5.10.- Efecto de los transitorios.................................................................................................................................. 49 2.1.6.- Sistemas De Puesta A Tierra ...................................................................................................................50 2.1.6.1.- Finalidad De Las Puestas A Tierra..................................................................................................................... 51 2.1.6.2.- Principales tipos de puesta a tierra ..................................................................................................................... 52 2.1.6.3.- Puesta A Tierra De Un Sistema De Energa....................................................................................................... 54 2.1.6.3.1.-UPS........................................................................................................................................................... 54 2.1.6.3.2.- PUESTA A TIERRA DE LOS KACKS DE LAS BATERIAS................................................................. 60 2.1.6.3.4.- PUESTA A TIERRA DE LOS RACKS DE LOS EQUIPOS.................................................................... 61

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 152.1.6.3.4.- MOTOR GENERADOR ........................................................................................................................... 62 2.1.7.- PROTECCIN CONTRA DESCARGAS ATMOSFRICAS....................................................................64 2.1.7.1.- PARARRAYOS................................................................................................................................................. 64 2.1.7.2.- TIPOS DE PARARRAYOS............................................................................................................................... 65 2.1.7.2.1.- PUNTA FRANKLIN................................................................................................................................. 65 2.2.- DESCRIPCION DEL SISTEMA ELCTRICO Y EQUIPOS DE LA CORPORACIN DIGITEL.....66 2.2.1.- Elementos que componen el sistema elctrico bsico de la Corporacin DIGITEL:..............................67 2.2.1.1.- Los rectificadores............................................................................................................................................... 67 2.2.1.2.- Sistema de Energa Ininterrumpible (UPS) ........................................................................................................ 68 2.2.1.3.-Banco de bateras ................................................................................................................................................ 69 2.2.1.4.- Motorgenerdor ................................................................................................................................................... 69 2.2.1.5.- Automatic Transfer Switch (ATS). .................................................................................................................... 69 2.2.1.6.- Descripcin del sistema de puesta a tierra de la empresa................................................................................... 69 2.2.1.7.- Supresores de voltaje ......................................................................................................................................... 70 2.3.- SOLUCIONES A PROBLEMAS DE CALIDAD DE ENERGA..............................................................70 2.3.1.- Reducir las corrientes armnicas de las cargas perturbadoras..............................................................70 2.3.2.-Disminuir la impedancia armnica de la fuente.......................................................................................71 2.3.3.-Actuar en la estructura de la instalacin..................................................................................................71 2.3.4.-Encerrar los armnicos........................................................................................................................71 2.3.6.- Filtros pasivos de armnicos...................................................................................................................72 2.3.7.- Convertidores y condensadores activos...................................................................................................73 2.3.7.1.- Convertidores limpios ........................................................................................................................................ 73 2.3.7.2.- Compensador activo Shunt ................................................................................................................................ 73 2.3.7.3.- Compensadores con estructura hibrida............................................................................................................... 74 2.4.- NORMAS, RECOMENDACIONES Y PRCTICAS RECOMENDADAS. ............................................75 2.4.1..- Norma.....................................................................................................................................................75 2.4.2.- Recomendaciones ....................................................................................................................................75 CAPITULO III ...........................................................................................................................................................78 MARCO METODOLGICO...................................................................................................................................78 3.1.- TIPO DE INVESTIGACIN .......................................................................................................................78 3.2.- TECNICASDE RECOLECCIN DE INFORMACION..........................................................................79 3.2.1.- Fuentes Primarias ...................................................................................................................................79 3.2.2.- Fuentes Secundarias................................................................................................................................80 3.3.- POBLACIN, MUESTRA Y TAMAO DE LA MUESTRA DE LA INVESTIGACIN. ....................80 3.3.1.- Poblacin.................................................................................................................................................80 3.3.2.- Muestra....................................................................................................................................................80 3.3.3.- Tamao de la muestra .............................................................................................................................81 3.4.- TCNICAS DE PROCESAMIENTO Y ANLISIS DE DATOS..............................................................81 3.5.- METODOLOGA PROPUESTA.................................................................................................................82 CAPITULO IV ...........................................................................................................................................................88 ANLISIS DE LOS RESULTADOS........................................................................................................................88 4.1.- RESULTADOS..............................................................................................................................................88 4.1.1.- Levantamiento de las instalaciones elctricas.........................................................................................88 4.1.2.- Mediciones de armnicos e interarmnicos en la red elctrica ..............................................................89 4.1.3.-Inspeccin del sistema de puesta a tierra. ..............................................................................................90 4.1.4.- Inspeccin del sistema contra descargas atmosfricas. ..........................................................................91 4.1.5.- Medicin de la resistividad del terreno. ..................................................................................................91 4.1.6.- Medicin de la resistencia de la malla. ...................................................................................................92 4.2.- ANLISIS DE LAS MEDICIONES.............................................................................................................92 4.2.1.- Levantamiento de las instalaciones elctricas: .......................................................................................92 4.2.2.- Mediciones de armnicos e interarmnicos en la red elctrica. .............................................................93 4.2.3.- Inspeccin del sistema de puesta a tierra. ...............................................................................................94 4.2.4.- Medicin de resistividad del terreno. ......................................................................................................94

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 164.2.5.- Medicin de la resistencia de la malla. ...................................................................................................95 4.3.- RECOMENDACIONES ...............................................................................................................................95 4.3.1.- Recomendaciones referentes el sistema elctrico en general ..................................................................95 4.3.2.- Recomendaciones referentes a la presencia de armnicos, interarmnicos y transitoriosen la red elctrica. .............................................................................................................................................................95 4.3.3.- Recomendaciones referentes al del sistema de puesta a tierra................................................................96 4.3.4.- Recomendaciones referentes al sistema contra descargas atmosfricas.................................................96 CONCLUSIONES......................................................................................................................................................98 RECOMENDACIONES..........................................................................................................................................100 REFERENCIAS .......................................................................................................................................................102 BIBLIOGRAFIA......................................................................................................................................................105 APNDICES.............................................................................................................................................................107 ANEXOS ...................................................................................................................................................................176

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 17INDICE DE TABLAS TABLA 1: ACONDICIONAMIENTO DE LA SEAL..............................................................................................................74 TABLA 2.- FALLAS DETECTADAS DURANTE EL LEVANTAMIENTO ELCTRICO................................................................89 TABLA 3: VALORES ARROJADOS POR LAS MEDICIONES Y CLASIFICADOS.................................................90 TABLA 4: CAPACIDADES DE CORRIENTE (A)PERMISIBLES PARA LOS CONDUCTORES AISLADOS.................................116 TABLA 5: TABLERO PRINCIPAL ............................................................................................................................136 TABLA 6: TABLERO DE DISTRIBUCIN 1............................................................................................................136 TABLA 7: TABLERO DE DISTRIBUCIN 2............................................................................................................137 TABLA 8: TABLERO DE DISTRIBUCIN 3............................................................................................................137 TABLA 9: TABLERO DE DISTRIBUCIN 4............................................................................................................138 TABLA 10: TABLERO DE DISTRIBUCIN 5..........................................................................................................138 TABLA 11: TABLERO DE DISTRIBUCIN 6..........................................................................................................139 TABLA 12: TABLERO D EDISTRIBUCIN 7..........................................................................................................139 TABLA 13: TABLERO DE DISTRIBUCIN 8..........................................................................................................140 TABLA 14: TABLERO DE DISTRIBUCIN 9..........................................................................................................140 TABLA 15: TABLERO DE DISTRIBUCIN 10........................................................................................................140 TABLA 16: TABLERO DE DISTRIBUCIN 11........................................................................................................141 TABLA 17: TABLERO DE DISTRIBUCIN 12........................................................................................................141 TABLA 18: TABLERO DE DISTRIBUCIN 13........................................................................................................142 TABLA 19: TABLERO DE DISTRIBUCIN 14........................................................................................................142 TABLA 20: TABLERO DE DISTRIBUCIN DC-1 ...................................................................................................143 TABLA 21: TABLERO DE DISTRIBUCIN DC-2 ...................................................................................................143 TABLA 22: TABLERO DE DISTRIBUCIN AC-1 ...................................................................................................143 TABLA 23: DATOS RECOLECTADOS PARA EL ANLISIS DE RESISTIVIDAD DEL TERRENO..............................................146 TABLA 24: RESULTADOS DE LA MEDICIN CON EL MTODO DEL 63%.........................................................................148 TABLA 25: DATOS NOMINALES DE LOS EQUIPOS.............................................................................................175 TABLA 26: RESULTADO DE MEDICIONES EMPRESA CONNEXWLL, DIRECCION 1......................................................178 TABLA 27: RESULTADO DE MEDICIONES EMPRESA CONNEXWELL, DIRECCIN 2....................................................178 TABLA 28: RESULTADOS MEDICIN RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA EMPRESA CONNEXWELL..........................180 TABLA 29: RESULTADOS DE MEDICIONES EMPRESA ARNOVALLE...........................................................................182 TABLA 30: RESULTADOS DE MEDICIONES EMPRESA ARNOVALLE...........................................................................183

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 18INDICE DE FIGURAS FIG. 1.- (A) RUIDO ELCTRICO PRESENTE EN LA SEAL SENOIDAL PROPORCIONADA POR LA RED ELCTRICA, (B)IMPULSO ELCTRICO. ......................................................................................................................................38 FIG. 2.- VARIACIONES DE TENSIN. ...............................................................................................................................39 FIG. 3.- VARIACIN RPIDA DE TENSIN. ......................................................................................................................40 FIG. 4.- MICROCORTES DE TENSIN...............................................................................................................................40 FIG. 5.- FORMA DE ONDA DE TENSIN CON VARIACIN DE FRECUENCIA. ......................................................................41 FIG. 6.- CATEGORAS DE CLASIFICACIN.......................................................................................................................49 FIG. 7.- SISTEMA DE UPS, CONFIGURACIN 1 ...............................................................................................................56 FIG. 8.- SISTEMA DE UPS, CONFIGURACIN 2 ...............................................................................................................57 FIG. 9.- SISTEMA DE UPS, CONFIGURACIN 3 ...............................................................................................................58 FIG. 10.- SISTEMA DE UPS, CONFIGURACIN 4 .............................................................................................................58 FIG. 11.- SISTEMA UPS, CONFIGURACIN 5 ..................................................................................................................59 FIG. 12.- SISTEMA UPS, CONFIGURACIN 6 ...................................................................................................................60 FIG. 13.- CONFIGURACIN DEL PARARRAYOS. ..............................................................................................................64 FIG. 14.- PARARRAYOS FRANKLIN. ...............................................................................................................................66 FIG. 15.- MTODO DE LOS CUATRO ELECTRODOS........................................................................................................109 FIG. 16.- CONFIGURACIN DE WENNER ......................................................................................................................110 FIG. 17.- MEDIDA DE LA RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA POR EL MTODO DE CADA DE POTENCIAL. .....................113 FIG. 18.- PUNTOS DE CONEXIONES DE PUESTA A TIERRA PARA LAS LNEAS DE TRANSMISIN......................................121 FIG. 19.- BARRA DE PUESTA A TIERRA (MGB)INTERNA.............................................................................................123 FIG. 20.- ANILLO DE TIERRA PARA LOS EQUIPOS. ........................................................................................................124 FIG. 21.- BUS DE TIERRA PARA EL ANILLO. ..................................................................................................................125 FIG. 22.- DEPRESIN. ..................................................................................................................................................130 FIG. 23.- ELEVACIN QUE OCURRE EN LA RECUPERACIN DESDE UNA FALLA REMOTA DEL SISTEMA. ........................131 FIG. 24.- INTERRUPCIN LOCAL. FORMA DE ONDA DE FALLA LNEA A NEUTRO. 50.0 V/DIV VERTICAL Y 5.0 MS/DIV HORIZONTAL. ....................................................................................................................................................131 FIG. 25.- INTERRUPCIN DEL SUMINISTRADOR. FORMA DE ONDA DE FALLA LNEA A NEUTRO. 50.0 V/DIV VERTICAL Y 12.5 MS/DIV HORIZONTAL.................................................................................................................................132 FIG. 26.- MUESCA. ......................................................................................................................................................132 FIG. 27.- EJEMPLO DE RUIDO ELCTRICO. ....................................................................................................................133 FIG. 28.- SECCIONAMIENTO DEL TERRENO PARA LA MEDICIN DE RESISTIVIDAD........................................................145 FIG. 30.- MTODO DEL 63%........................................................................................................................................148 FIG. 31.- TD3..............................................................................................................................................................151 FIG. 32.- TD14............................................................................................................................................................152 FIG. 33.- TD7..............................................................................................................................................................152 FIG. 34.- TD13............................................................................................................................................................153 FIG. 35.- TD5..............................................................................................................................................................153 FIG. 36.- TD8..............................................................................................................................................................154 FIG. 37.- TD6..............................................................................................................................................................154 FIG. 38.- TD9..............................................................................................................................................................155 FIG. 39.- TD10............................................................................................................................................................155 FIG. 40.- SOBRECARGA EN TD10 ................................................................................................................................157 FIG. 41.- SOBRECARGA FSICA TD5.............................................................................................................................157 FIG. 42.- REVISIN DE CONTINUIDAD DE PUESTA A TIERRA DE LOS EQUIPOS...............................................................159 FIG. 43.- MEDICIN DE UN EQUIPO NO CONECTADO A TIERRA. ....................................................................................159 FIG. 44.- PUNTO SUELTO EN LA MALLA DE PUESTA A TIERRA. .....................................................................................160 FIG. 45.- PUNTO SUELTO EN LA MALLA DE PUESTA A TIERRA......................................................................................160 FIG. 46.- PUNTO SUELTO EN LA MALLA DE PUESTA A TIERRA. .....................................................................................160 FIG. 47.- MALLA DE PUESTA A TIERRA EN LA TORRE...................................................................................................161 FIG. 48.- SECTOR DE LA MALLA DE PUESTA A TIERRA ENTERRADO SUPERFICIALMENTE..............................................161 FIG. 49.- BAJANTE DE PARARRAYO.............................................................................................................................163

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 19FIG. 50.- PLANO DE ILIMINCACIN PLANTA BAJA........................................................................................................165 FIG. 51.- PLANO ILUMINACIN PLANTA ALTA .............................................................................................................166 FIG. 52.- PLANO TOMACORRIENTES PLANTA BAJA.......................................................................................................167 FIG. 53.- PLANO TOMACORRIENTES PLANTA ALTA......................................................................................................168 FIG. 54.- PLANO DE UBICACIN DE EQUIPOS................................................................................................................169 FIG. 55.- PLANO DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA. ...................................................................................................170 FIG. 56.- ESQUEMA ELCTRICO ...................................................................................................................................171 FIG. 57.- PUNTOS DE MEDICION...................................................................................................................................172 FIG. 58.- PLANO UBICACIN DE MEDICIONES ..............................................................................................................173

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 20NDICE DE APENDICES APNDICE A: MEDICIN DE RESITIVIDAD DEL TERRENO ..............................................................................109 APNDICE B: MEDICIN DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA .................................................................113 APNDICE C: SISTEMA DE PUESTA A TIERRA PARA TELECOMUNICACIONES...........................................115 APNDICE D: DEFINICIONES BSICAS.................................................................................................................129 APNDICE E: TABLEROS DE DISTRIBUCIN ELCTRICA................................................................................136 APNDICE F: MEDICIN DERESISTIVIDAD DEL TERRENO............................................................................145 APNDICE G: MEDICIN DE RESISTENCIA DE LA MALLA...............................................................................148 APNDICE H: TABLEROS DESBALANCEADOS....................................................................................................151 APNDICE I: TABLEROS CON SOBRECARGA DE CONEXIN FISICA.............................................................157 APNDICE J: INSPECCIN DEL SISTEMA DE PUESTA A TIERRA DE LA INSTALACIN.............................159 APNDICE K: SISTEMA CONTRA DESCARGAS ATMOSFRICAS ....................................................................163 APNDICE L: PLANOS...............................................................................................................................................164 APNDICE M: DATOS NOMINALES DE LOS EQUIPOS........................................................................................175 INDICE DE ANEXOS ANEXO 1: MEDICIONES EMPRESA CONEXWELD..............................................................................................178 ANEXO 2: RESUMEN DE MEDICIONES DE LA EMPRESA ARNOVALLE.........................................................182

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 21 CAPITULO I EL PROBLEMA

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 22CAPITULO I EL PROBLEMA 1.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Empresasdetodotipo,estncadavezmasinteresadasenalcanzarydemostrarunslido desempeo en las operaciones que realizan.Cuando se presta un servicio tan importante como lo es las telecomunicaciones la eficiencia, calidad y seguridad es el objetivo de las empresas que se dedican a la explotacin de ese sector. La falla en el servicio que presta una operadora de telecomunicaciones pueden deberse a diversos factores, a menudo provocada por agentes externos que escapan del control del recurso humano; entrelosqueseencuentranlasdescargasatmosfricas,sobretensiones,armnicos,bajade tensin,etc.Estetipodeperturbacionesenlaredelctrica,lascualesocasionanunamenor calidad en la seal de alimentacin suministrada a los equipos; se le conoce precisamente como calidad de energa. Este tema se ha vuelto muy importante en los ltimos aos debido a que los usuarios domsticos, comerciales e industriales han reportado un aumento de perturbaciones en la red, mismas que pueden ocasionar un mal funcionamiento de un equipo elctrico o electrnico y enocasionespuedenllegaradaarlopermanentemente,trayendocomoconsecuenciaprincipal prdidas econmicas importantes.

Laposibilidaddedaosoaverasenloselementosquecomponenelsistemadegeneracin, transporteodistribucindelaenergaelctrica,debidoamltiplescausas,comocondiciones climticas,desgaste,envejecimiento,lapropiaactividadhumana,elefectodelosanimalesu otros, tambin puede afectar o interrumpir el suministro de energa elctrica a los clientes. Elefectomsimportantequeproducelaprdidadelacalidaddelaenergaelctricaeselmal funcionamientoolaaveradelosequiposconectadosalareddedistribucin.Losequipos elctricosyelectrnicos,comoloscomputadorespersonales,equiposdeiluminacin,etc,

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 23pueden funcionar de forma incorrecta si la energa elctrica suministrada se interrumpe solamente durante unas dcimas de segundo o incluso centsimas de segundo. Este mal funcionamiento de los equipos puede originar problemas importantes en su entorno, desde daos a los equipos hasta laparalizacindelserviciodetelecomunicaciones,comprometiendolacalidaddelserviciola cual se traducenen perdidas con efectos econmicos negativos muy importantes. En la actualidad se suele cometer un gran error de concepto al entender el fenmeno de la calidad de la energa: se trata de asociar toda la problemtica a la Compaa Elctrica. Parece entenderse quecalidaddelaenergaesigualalsuministroestableycontinuodetensinporpartedela entidadcontratadora.Esciertoquelascausasdeestosproblemaspuedenencontrarseen perturbacionesdelastensionesquesonsuministradas.Sinembargo,actualmenteestmsque demostradoquelamayoradelosproblemasdecalidaddeenergaestndentrodelapropia instalacin, por tanto esta visin debe ir progresivamente transformndose, llegando a establecer una visin predictiva, mediante la realizacin de anlisis y diagnsticos en cada caso. Es evidente queexisteunaclarafaltadeformacinsobreestostemasdetantaimportancia,nosloen Venezuela,sinoanivelmundial.ComolopresentaelIng.GuillermoArismendiGamboaenel tercercongresonacionaldecontratistasdeobraselectromecnicas,ensuexposicinsobre beneficios de la calidad de la energa [8]. La garanta de operacin se puede expresar en trminos de la confiabilidad, de la continuidad, de la disponibilidad y la seguridad, todos estos aspectos se agrupan en el concepto de calidad de la energa. Lasempresasdetelecomunicacionespresentanunaltoincrementoensuscargasdebidoala continuainsercindeequiposalsistemaobedeciendolacrecientedemandaporpartedela sociedadylosaceleradoscambiostecnolgicosenloscualesseencuentraelpas,hechoque repercute directamente en la calidad de energa. En fechas recientes se han presentado una variedad de irregularidades en el sistema elctrico de la central de operaciones Digitel llegando a ocurrir falla total del suministro elctrico, motivo por el cualseiniciolainquietudporpartedelpersonaldedichaempresaporhallarlacausadedicho

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 24acontecimiento,ascomotambininiciarelestablecimientodelineamientosdecalidadde energa para garantizar una alta calidad del servicio prestado. Por tanto la realizacin del estudio esnecesariaparadetectarlasfallasquedeterioranlacalidaddeenergadelaCORPORACION DIGITEL, De esta forma la empresa, tendr a su alcance la informacin necesaria, para corregir las fallas segn las conclusiones de este trabajo de investigacin. 1.2.- FORMULACIN DEL PROBLEMA Las fallas ocurridas en la corporacin Digitel han creado una disminucin de confiabilidad en el sistema elctrico debido a la constante instalacin de equipos elctricos y electrnicos, haciendo de este un sistema vulnerable a la ocurrencia de fallas tanto externas como internas. Por tal razn se hace importante el tema referente a Calida de Energa en la empresa, haciendo interesante dar respuesta a la siguiente interrogante es necesario establecer lineamientos de Calidad de Energa en el Centro de Conmutacin de la Corporacin Digitel? Dando respuesta afirmativa a esta interrogante y estableciendo lineamientos de calidad de energa para la corporacin Digitel, se propondrn las medidas necesarias para alcanzar un mejor nivel de calidad de energa, lo cual esta directamente asociado al mejoramiento de la calidad del servicio suministradodebido al aumento de la confiabilidad del sistema. 1.2.1.- Sistematizacin Del Problema Por lo antes expuesto se formulan las siguientes interrogantes: Existe la presencia de distorsin total armnica en el Centro de Conmutacin de la Corporacin DIGITEL? Existe un sistema adecuado de puesta a tierra y de proteccin contra descargas atmosfricas en el Centro de Conmutacin de la Corporacin DIGITEL?

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 25CulessonlosefectosqueproducenlasfallasdelsuministroelctricoenelCentrode Conmutacin de la Corporacin DIGITEL? Es necesaria la proposicin de recomendaciones para mejorar el sistema elctrico dentro de las instalaciones de laCorporacin DIGITEL? 1.3.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIN Paradesarrollarstetrabajoseplantecumplirlossiguientesobjetivosderivadosdelas interrogantes propuestas en la sistematizacin del problema: 1.3.1.- Objetivo General EstablecerlineamientosdecalidaddeEnergaenelCentrodeConmutacindelaCorporacin DIGITEL. 1.3.2.- Objetivos Especficos Realizar el levantamiento de las instalaciones elctricas. Consultar el material bibliogrfico referente a la calidad de energa. Medir armnicos en la red elctrica y laresistencia de puesta a tierra de la instalacin.Analizar los resultados delas mediciones realizadas. Proponer recomendaciones para mejorar el sistema elctrico dentro de las instalaciones de la Corporacin DIGITEL.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 261.4.- JUSTIFICACIN DE LA INVESTIGACION Enlossistemaselctricossepuedenpresentarfallascuyosefectossonobservablesy cuantificablesenelmomentodesuocurrencia,mientrasqueenotroscasoslasfallasenel sistema elctrico no necesariamente son medibles con los equipos e instrumentos convencionales, por tal motivo es considerable un estudio de calidad de energa. Enlaactualidadnoexisteunestudiodetalladodelacalidaddeenergaenlacorporacin DIGITEL. Esta investigacin dar como resultado un conocimiento completo de los factores que laafectanydelasaccionesaimplementarparamejorarla.Elpropsitodeesteestudioenel CentrodeConmutacindelaCorporacinDIGITEL,esdaraconocerlosproblemasque presentaelsistemaelctricodelaempresayproponerlasrespectivasrecomendaciones,para garantizarelservicioptimo,puestoquehoyendalossistemasdecomunicacionesson indispensables en el mbito industrial, comercial y residencial. Los resultados obtenidos sern la base para establecer nuevos criterios de gestin y formular las estrategiastcnicasmsadecuadasalacalidaddeEnergaenelCentrodeConmutacindela Corporacin DIGITEL. Con la aplicacin de las recomendaciones arrojadas al final del estudio se lograr la disminucin de las componentes armnicas, periodos transitorios, las cadas de tensin as como tambin; optimizar el sistema de puesta a tierra y contra descargas atmosfricas, lo que leproporcionaralacorporacinDIGITELlaprolongacinenlavidatildesusequiposy mantener el estndar de calidad deseado en el servicio que esta ofrece. Desde punto de vista Corporativo, el estudio se considera importante ya que puede constituir un apoyofundamentalalaestrategiadecalidaddelservicioprestado.Laaplicacindelas recomendacionesdelmismopodrnevitardaosaequiposheinterrupcionesdeserviciosa futuro,evitandoasprdidaseconmicasimportantes.Asmismometodolgicamentees significativo ya que incluye el uso de equipos y herramientas de recoleccin de datos en campo, queunavezanalizadosconducirnalosresultadosquemostrarnlasconclusionesy recomendaciones de este estudio.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 27Finalmentesehacenotableelaspectotericodestainvestigacin,yaquehaceunarevisin exhaustiva de los aspectos tcnicos relacionados a cada uno de los objetivos que pueden aportar valor a la operacin de la empresa en estudio. El tema de calidad de energa es muy importante a nivel mundial por tanto se han realizado un sin fin de investigaciones al respecto. En nuestro pas especficamente en el estado Zulia es un tema relativamente nuevo para el rea comercial. Con el avance de la tecnologa las redes elctricas se ha transformado en redes mas vulnerables a lasperturbaciones,debidoaquelosequiposhoyendasonfabricadosdemaneratalparaser massensibles,adems,existelagrannecesidaddecambioscontinuosenlosequipospara mantener el sistema a la par con la tecnologa, hecho que es muy importante en las empresas de telecomunicaciones,comoloesLaCorporacinDIGITEL.Estaempresaanteriormentehasido afectadaporvariostiposdeperturbaciones,portalmotivohaincursionadoenelcampode calidad de energa para hallar respuestas y soluciones a dicha problemtica 1.5.- ANTECEDENTES Pararealizarelpresentetrabajoserecurrialainvestigacindebibliogrficadetrabajos especialesdegrados,publicacionesyartculostcnicos;previosalarealizacindelpresente estudio, las cuales brindaron un aporte en el desarrollo de esta investigacin; a continuacinson mencionadas:

ESTUDIODECALIDADDELSUMINISTROELECTRICO,ENCENTRALES TELEFONICAS FIJAS, MOVILES Y REPETIDORAS. CASO CANTV ZULIA. Realizado en laUniversidaddelZulia,facultaddeingenieraelctrica,octubre2004,PorSayerlinParray Daniel Hidalgo, bajo la tutora del Ing. Jos Espina Alvarado [4]. Este trabajo de investigacin se desarrolloenlaempresaCANTVyhacereferenciaalasperturbacionesqueocurrenenlared elctrica, as como la distorsin armnica, ocurrencia de transientes, apagones y errados sistemas de puesta a tierra las cuales se detectaron a travs de mediciones y evaluaciones completas. Para concluirsuinvestigacinlosautoresformulanunconjuntoderecomendacionesypropuestas

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 28direccionada al mejoramiento de la calidad de energa de las estaciones evaluadas y de esta forma mantener o elevar la calidad de servicio suministrado a los suscriptores.

La empresa Schneider Electric ha publicado varios trabajos de investigacin referente a la calidad deenerga,delacualpodemosdestacarPOWERQUALITY,Realizadoporlaempresa Schneider Electric [9], en el cual se especifican los objetivos de medicin para crear o mantener unabuenacalidaddeenerga,ascomotambin;sedanaconocerlascausasqueoriginansu degradacin,talescomodepresionesdevoltajes,armnicoseinterarmnicos,variacionesde voltaje y fluctuaciones, desbalance del sistema elctrico y otros. LacompaaAP&C,AUTOMATIZACION,PRODUCTIVIDADYCALIDADS.A.deC.V. Puebla,Colombia,bajolaresponsabilidaddelIng.EugenioTllezRamrez[10],desarrolloun trabajo referente al tema, enmarcado en un programa de ahorro de energa; titulado CALIDAD DEENERGA.Eltemasedesarrollaanalizandolosperiodostransitorioslimitadosa perturbaciones cuya duracin es menor a medio ciclo de la forma de onda y que pueden aparecer en cualquier tipo de combinacin entre los conductores de lnea, neutro y tierra. El trabajo lleva por objetivo principal proporcionar informacin sobre los transitorios de voltaje que ocurren en circuitosdepotenciadebajovoltaje,paraquelosusuariospuedanevaluarsuentronode operacinydeterminarlanecesidaddeaplicardispositivosdeproteccincontratransitorios. Conestainformacinsepretendequeelusuariopuedaefectuarlaseleccinentrevarios dispositivosdeproteccincontratransitoriosdevoltaje,presentndoseunaguaparaidentificar parmetros o determinar un plan de prueba. El ao 2006 el Ing. Vctor Snchez Huerta, del Departamento de Ingeniera de la Universidad de QuintanaRooMxicoensutrabajoPERTURBACIONESENLAREDELCTRICA[11], realizaunarevisindelasperturbacionesenlaredelctrica,lascualesocasionanunamenor calidad en la seal de alimentacin suministrada a los equipos, puesto que como lo indica el autor Estetemasehavueltomuyimportanteenlosltimosaosdebidoaquelosusuarios domsticos,comercialeseindustrialeshanreportadounaumentodeestasperturbacionesenla red, mismas que pueden ocasionar un mal funcionamiento de un equipo elctrico o electrnico y enocasionespuedenllegaradaarlopermanentemente,trayendocomoconsecuencia

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 29principalmenteprdidaseconmicas importantes. En dicho trabajo se concluye que losdistintos tipos de perturbaciones comunes en la red elctrica, ocasionan funcionamientos anmalos en las cargaselctricas,inclusohastadestruirlas;porloqueesnecesarioquelascargaselctricasdel usuario cuenten con una seguridad de alimentacin y adems, calidad en la onda de tensin que recibedelaredelctricaparaelfuncionamientocorrectodelosequipos.Lasconsecuenciasde losproblemasocasionadosporlasperturbacioneselctricasenlaredpuedensuponergrandes prdidas econmicas en instalaciones industriales. 1.6.- DELIMITACIN DE LA INVESTIGACIN El presente trabajo se desarroll bajo el siguiente esquema de delimitacin: 1.6.1.-Delimitacin Temporal SeanalizarlavariablecalidaddeenergaenelCentrodeConmutacindelaCorporacin DIGITEL, en el periodo comprendido entre Septiembre 2008 y Febrero 2009. 1.6.2.-Delimitacin Espacial CentrodeConmutacindelaCorporacinDIGITELReginOccidenteubicadoenMaracaibo. Estado Zulia.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 30 CAPITULO II MARCO TERICO

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 31CAPITULO II MARCO TEORICO INTRODUCCIN El presente capituloplantea los fundamentos tericos mas relevantes sobre el tema de calidad de energa.Seutilizarantcnicasdeconsultasbibliogrficas,utilizandotrabajosdeinvestigacin realizados por otros autores as como tambin; informacin actual obtenida a travs de revistas y publicaciones realizadas por especialistas en la materia; con la finalidad de elaborar una gua de referenciaquepermitaabordardemanerarpidalosconceptos,parmetrosyvariablesque involucran el sustento terico del presente trabajo. 2.1.- FUNDAMENTOS TERICOS 2.1.1.- Calidad de energa Un suministro elctrico de alta Calidad se entiende como aquel con bajo nivel de disturbios; as como tambin es el resultado de una atencin continua; en aos recientes esta atencin ha sido de mayorimportanciadebidoalincrementodelnmerodecargassensiblesenlossistemasde distribucin,lascualesporssolas, resultan ser una causa de la degradacin en la calidad de la energa elctrica. [10] Setieneunabuenacalidaddeenergacuandolamagnitud,frecuenciayformadeondadela tensinpermitenquelosequiposfuncionencumpliendoconsusespecificacionesdediseo,ya que el salirse de las mismas, los equipos no funcionan como se espera y pueden verse afectados de la siguiente manera:

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 32Funcionamiento incorrecto. Salidas del servicio. Reduccin de vida til. Dao Permanente. Para resolver este tipo de problemas es necesario realizar evaluaciones de calidad de energa, con equiposdeprecisinquepermitanmedirladistorsinarmnica,paraaspoderofreceruna solucin adecuada. En la actualidad se suele cometer un gran error de concepto al entender el fenmeno de calidad deenergatratandodeasociartodalaproblemticaalacompaaelctrica.Esciertoquelas causas de estos problemas pueden encontrarse en perturbaciones de los voltajes suministrados por parte de la compaa elctrica, pero se ha demostrado que la mayora de los problemas de calidad de energase presentan dentro de las instalaciones, aguas abajo,y por tanto dentro del mbito de trabajosdeinstaladoresymantenedoreselctricos,granpartedeestosproblemasresultanser causadospormalossistemasdepuestaatierra,conexionesdefectuosas,bajosnivelesde aislamientosentreotros,esdecirlosconsumidoressepreocupandelniveldecalidaddela tensin de su instalacin cuando ya ha habido un problema concreto. Entonces el costo final del problema se triplica con respecto al de haber optimizado el sistema previamente. Lacalidaddelaenergaseentiendecuandolaenergaelctricaessuministradaalosequiposy dispositivosconlascaractersticasycondicionesadecuadasquelespermitamantenersu continuidad sin que se afecte su desempeo ni provoque fallas a sus componentes. Independientementedeladefinicinqueseutilice,lacalidaddeenergaesunasuntodealta importanciaestratgicaenelmercadoeconmicoabiertoalaelectricidad.Existeunamplio nmeroderazonesqueanimanaunenfoquesistemticoyconstantedelcontroldelos parmetros de calidad de energa, con objetivos tanto tcnicos como financieros y de marketing. Noimportacomosellamelaperturbacintodassonimportantesenlamedidaquehayaun equipo electrnico que no funciona a pleno rendimiento, y cuyo funcionamiento pueda mejorarse con costos muy inferiores a los derivados del propio malfuncionamiento.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 332.1.2.- Armnicos Losarmnicoshansidohistricamentelaperturbacinmsestudiadayaquesuexistenciase conocedesdeloscomienzosdeladistribucin de la energa elctrica. Suestudio y la evolucin de las tcnicas de medida han sido en gran parte los generadores del inters en otros aspectos de la calidad de la energa elctrica hasta llegar a la situacin actual. Losarmnicosenlasformasdeondadelatensinydelacorrientesoncomponentesde frecuenciadevalormltiplodelafrecuenciafundamental.Estascomponentesarmnicasse producenporlaconexindecargasnolinealesalared.Estascargasabsorbencorrientesno linealesquealcircularporlasimpedanciasdelsistemaproducencadasdetensinnolineales que modifican la forma de onda de la tensin suministrada. Entrminosgeneralessepuedencitarcomofuentesdearmnicosenentornosindustrialeslos Rectificadores,loshornosdeinduccinyloshornosdearco.Encuantoalosreceptoresdeuso domstico mencionaremos los balastros de iluminacin fluorescente, las lmparas de descarga de vapordesodio,losequiposelectrnicosconfuentesdealimentacindefuncionamiento conmutado,ylosequiposqueincluyenmotorescomolosequiposdeaireacondicionado, frigorficos, etc. Tambin producen armnicos los elementos de instalaciones elctricas como los equiposdeproduccin,transporteydistribucindeenergaelctricaylosdispositivos electrnicos de control y mando que regulan la intensidad absorbida por un equipo consumidor. Los armnicos se pueden evaluar de dos formas diferentes: Individualmente, por medio de su amplitud relativa,uh , respecto a la amplitud de la tensin de la componente fundamental Ul , siendohes el orden del armnico UhuhUl= Globalmente, por medio del ndice de distorsin armnica total, THD

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 3422100%hhlITHDI== 2.1.2.1.- Efectos de los armnicos Elefectodelosarmnicossobrelosequiposdependedelanaturalezadeestosascomode magnitud,frecuenciayfasedelosarmnicos.Algunosdelosefectosdirectosmsimportantes que producen son los siguientes: Loscondensadoresytransformadoressufrenprdidasadicionalesycalentamientosque acortan su vida media de funcionamiento. Losfusiblesdeproteccinsufrencalentamientoeinclusofusinencondicionesde intensidad normal. Los cables sufren fallos en el aislamiento, gradientes de tensin elevados y efecto corona. Los balastros inductivos que se utilizan en lmparas fluorescentes o lmparas de descarga sufren aumentos de temperatura. Losrelsdeproteccinsufrendisparosinadecuadosocasionadosporlasmodificaciones en los valores de pico y en los pasos por cero de la seal. 2.1.3.- Interarmnicos LosInterarmnicossontensionesocorrientescuyafrecuenciaesunmltiplonoenterodela frecuencia fundamental de suministro.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 352.1.3.1.- Frecuencia Fundamental Sercualquierfrecuenciaquenoseaunmltiploenterodelafrecuenciafundamental.Por analogaconelordendeunarmnico,elordendeuninterarmnicovienedadoporlarelacin entrelafrecuenciadelinterarmnicoylafrecuenciafundamental.Siestevaloresinferiorala unidad,lafrecuenciatambinsedenominafrecuenciasub.-armnica.Deacuerdoconla recomendacin de la IEC, el orden del interarmnico estar identificado por la letra m (segn IEC 61000-2-2). Bsicamente existen dos mecanismos de generacin de interarmnicos. El primero es la generacin de componentes en las bandas laterales de la frecuencia de la tensin de suministro y de sus armnicos debido a cambios en sus magnitudes y/o ngulos de fase. Estas variacionesestnprovocadasporcambiosbruscosdecorrienteenelequipoyenlas instalaciones, que tambin pueden originar fluctuaciones de la tensin. El segundo mecanismo es la conmutacin asncrona (es decir, no sincronizada con la frecuencia delareddesuministrodeenergaelctrica)delosdispositivossemiconductoresdelos convertidores estticos. Ejemplos tpicos de ello son los ciclos-convertidores y los convertidores de modulacin de anchura de impulso (PWM). Los interarmnicos generados por ellos pueden localizarse en cualquier parte del espectro de los armnicos de tensin de la red de alimentacin. Enmuchostiposdeequiposambosmecanismossepresentansimultneamente.Los interarmnicossepuedengeneraracualquierniveldetensinysetransfierenentreniveles diferentes;esdecir,interarmnicosgeneradosensistemasdealta(AT)ymediatensin(MT) pueden inyectarse en el sistema de baja tensin (BT) y viceversa. Su magnitud raramente supera el0,5%delarmnicofundamentaldetensin,aunqueencondicionesderesonanciapodran presentarse niveles mas elevados.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 362.1.3.2.-Efectos de la presencia de interarmnicos. Las corrientes interarmnicos producen una distorsin interarmnicade la tensin dependiendo de la magnitud de las componentes de la corriente y de la impedancia del sistema de alimentacin a esa frecuencia. Cuanto mayor es el margen de la frecuencia de los componentes de la corriente, mayoreselriesgodequesepresentenfenmenosderesonancianodeseados,quepueden aumentar la distorsin de la tensin y producir sobrecargas o perturbaciones en el funcionamiento de los equipos e instalaciones del usuario. Entre los efectos directos ms comunes de los interarmnicos estn: Efectos trmicos. Oscilaciones de baja frecuencia en sistemas mecnicos.Perturbaciones en el funcionamiento de los equipos electrnicos y lmparas fluorescentes. Enlaprcticapuedeverseperturbadoelfuncionamientodecualquierequipoqueest sincronizado con respecto al punto de paso por cero de la tensin de alimentacin o con la tensin de pico. Interferenciaconlassealesdecontrolydeproteccinenlaslneasdesuministrode energaelctrica.Actualmente,estaeslaprincipalperturbacinocasionadaporlos interarmnicos. Sobrecarga de filtros pasivos en paralelo para armnicos de orden elevado. Interferencia en las telecomunicaciones. Perturbacin acstica. Saturacin de los transformadores de corriente. Los efectos ms comunes de la presencia de interarmnicos son las variaciones en la magnitud de la tensin eficaz y el parpadeo. [6]

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 372.1.4.- Descripcin De Las Perturbaciones Las perturbaciones ms frecuentes en la red elctrica son las siguientes (Asinel-UNESA, 1992): 2.1.4.1.- Ruidos e impulsos en modo diferencial Sonperturbacionesdetensinquetienenlugarentrelosconductoresactivosdealimentacin (faseyneutroensistemasmonofsicos;fasesofaseyneutroensistemastrifsicos).Sison frecuentesydeescasovalor(decenasdevoltiosmsomenos),sellamanruidos.Sison espordicos y de valor elevado (cientos de voltios), se denominan impulsos, es decir, cuando su duracinesinferiora2ms.Losruidoselctricosseproducendebidoalfuncionamientode mquinaselctricasconescobillas,soldadorasdearco,timbres,interruptores,etc.,loscualesse encuentranconectadosenalgnpuntocercanoalacargautilizada.Noproducendaoenlos equipos,perosipuedencausarunmalfuncionamiento.Porotrolado,losimpulsoselctricos suelenproducirseporconexin y desconexinde bancos de condensadores, funcionamiento de hornos de arco, mquinas con escobillas,interruptores, termostatos y por descargas elctricas. Detodaslasperturbaciones,sonlasmsaleatoriasymenospredecibles.Estetipode perturbaciones puede producir daos muy serios en los equipos. Una forma de onda detensin conruidoelctricosemuestraenlaFig.1.-(a)Ruidoelctricopresenteenlasealsenoidal proporcionada,mientrasqueenlafigura1(b),semuestraunaformadeondadetensinconla presencia de un impulso elctrico.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 38 Fig. 1.- (a) Ruido elctrico presente en la seal senoidal proporcionada por la red elctrica, (b)Impulso elctrico. 2.1.4.2.- Variaciones lentas y rpidas de tensin Seconsideraunavariacinlentadetensin,aquellaquesepresentaconunaduracinde10 segundosoms.Seproducedebidoalavariacindelascargasenredeselctricascon impedanciaaltadecortocircuito.Sisobrepasanloslmitesestticospermitidosporlosequipos, pueden producir fallos en su operacin. Este tipo de variacin de tensin se muestra en la Fig. 2.- Variaciones de tensin.(a). Porotraparte,unavariacinrpidadetensintieneunaduracinmenoralos10segundos.Se producen debido a la conexin y desconexin de cargas grandes y maniobras en las lneas de la redelctrica.Eldaoquepuedencausarenlosequiposdependedesuamplitudysuduracin, dado que un equipo puede soportar una mayor amplitud en un menor tiempo y viceversa. Como casos particulares de estas perturbaciones, se encuentran el parpadeo (flicker) y los microcortes. Este tipo de variacin de tensin se muestra en la Fig. 2.- Variaciones de tensin.(b).

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 39 Fig. 2.- Variaciones de tensin. (a) variacin lente de tensin, (b) variacin rpida de tensin. 2.1.4.3.- Parpadeo (flicker) Esunavariacinrpidadetensindeformarepetitiva,similaralamodulacindeamplitudde una onda de alta frecuencia por una onda de baja frecuencia, la cual se puede observar en la Fig. 3.- Variacin rpida de tensin.. Produce en las lmparas un parpadeo visible y molesto (de aqu el nombre); se debe principalmente al funcionamiento de hornos de arco y equipos de soldadura. En general no produce daos en los equipos a menos que la variacin sea muy pronunciada.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 40 Fig. 3.- Variacin rpida de tensin. 2.1.4.4.- Microcortes Son anulaciones en la tensin de lared elctrica (o reducciones por debajo del 60% de su valor nominal)conunaduracinmenoraunciclo.Sedebenprincipalmenteadefectosenlared elctricaoenlapropiainstalacindelusuario.Puedenproducirmalfuncionamientoencargas muysensiblesyerroresenlascomputadoras. Un ejemplo de una forma de onda de tensin con microcortes se muestra en la Fig. 4.- Microcortes de tensin. Fig. 4.- Microcortes de tensin.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 412.1.4.5.- Cortes largos Son anulaciones de la tensin de red (o reducciones por debajo del 50% de su valor nominal) de duracinmayoraunciclo.Seproducengeneralmenteporfallasodesconexindelaslneasde alimentacinyporaverasenloscentrosdegeneracinydetransformacin.Obviamente,este tipo de perturbaciones ocasiona un fallo total del equipo que est siendo alimentado; sin embargo, algunascomputadoraspequeaspuedensoportaruncortedepocaduracin(dosciclos aproximadamente). 2.1.4.6.- Variaciones de frecuencia Son cambios en la frecuencia de seal senoidal proporcionada por la red, que en Europa es de 50 HzyenAmricade60Hz.Normalmenteresultamuyraroquesepresenteesteproblemaenla redelctricaencondicionesnormalesypuedellegaraocurrirdebidoalainterconexindelos centrosdegeneracindeenergaelctrica.Generalmentesloseproducenencentroscon generacinaisladadetensincomolopuedenserredeselctricasruralesaisladasqueobtienen energaelctricaapartirdegeneradoresdecombustininterna,panelesfotovoltaicos, generadoreselicosoenplataformasdeexplotacinpetrolera.VerFig.5.-Formadeondade tensin con variacin de frecuencia. [11] Fig. 5.- Forma de onda de tensin con variacin de frecuencia.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 422.1.5.- Definicin De Transitorios Son impulsos de alta energa de voltaje y corriente que viajan sobre la onda senoidal de 60 Hz y presentan una frecuencia no repetitiva, un tiempo de ascenso rpido y un tiempo de cada al 50% igualomenora1ms,pordefinicinduranporlapsosmenoresdeciclodelafrecuenciade alimentacin, es decir 8.3 ms. A 60 Hz. [4] 2.1.5.1.- Consideraciones para la proteccin contra transitorios Las siguientes consideraciones son necesarias para alcanzar un nivel razonable de proteccin ante transitorios: Grado de proteccin deseadoIntegridad del equipoEvitar perturbaciones en procesosSensibilidad especfica de los equipos. Entorno del sistema de potenciaCaractersticas de los transitoriosSistema elctricoDesempeo de los equipos de proteccin contra transitorios de voltajeGrado de proteccinVida mediaCostos totales y relativos 2.1.5.2.- Origen de los Transitorios de Voltaje Lostransitoriosdevoltajequeocurrenenloscircuitosdepotenciadebajovoltajetienendos orgenes:Losefectosdelasdescargasatmosfricastantodirectascomoindirectasylos transitorios ocasionados por las conmutaciones en el sistema. [10]

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 432.1.5.2.1.- Descargas atmosfricas Descargas cercanas de un rayo ya sean a tierra o entre nubes, produce campos electromagnticos que pueden inducir voltajes en los conductores de los circuitos primarios y secundarios. Descargas a tierra de un rayo producen que la corriente que fluye se acople a la impedancia de la malladetierra,causandodiferenciasdevoltajealolargoyancho.Laaccindelpararrayode tipo abertura al limitar sbitamente el voltaje primario, se acopla a travs de la capacitancia de un transformadoryproducetransitoriosdevoltajeadicionalesaaquellosqueseinducenporla misma accin del transformador. Descargas directas a circuitos de alta tensin, inyectan altas corrientes que producen voltajes que obienfluyenatravsdelaresistenciaatierraycausanuncambioenelpotencialdetierrao fluyen por los conductores primarios cuyos voltajes se acoplan a los circuitos secundarios por la capacitanciaentrelosdevanadosprimarioysecundariooporlainduccinmismadel transformadoroporambosefectos,apareciendoenlossistemasdebajovoltaje.Descargas directasacircuitosdebajatensin,involucranmuyaltascorrientesyaltosvoltajesresultantes que pueden exceder la capacidad de soporte de los equipos. [10] 2.1.5.2.2.-Transitoriosporconmutacinpuedenasociarseconcondicionesnormaleso anormales: Conmutacionesmenorescercanasalpuntodeinters,talcomoelapagadodeutensiliosenuna casa o el apagado de diversas cargas en el sistema individual Transitorios peridicos (muescas en elvoltaje)ocurrencadaciclodurantelaoperacindeconvertidoreselectrnicosdepotencia, debido a un corto circuito momentneo entre fases cuya duracin se ubican en el rango de 100 s. Reignicionesmltiplesorebotesdurantelaoperacindeconmutacin,talcomosucedeconlos contactoresdeaireylosrelevadoresdemercurio,queproducentransitoriosdevoltajecuyas formas de onda son complejas y sus amplitudes alcanzan valores de varias veces la magnitud del voltaje normal.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 44La Conmutacin de bancos de capacitares para la compensacin del factor de potencia cuando no hayrebotes,generasobre-voltajetransitoriodelordende1.5a2veceslamagnituddelvoltaje normal,teniendoformasdeondadelargaduracindevarioscientosdemicrosegundos.Si durantelaaperturadeldispositivoqueconmutaaloscapacitaresocurrenmltiplesrebotes,el sobre-voltajetransitoriopuedeexceder3veceslamagnituddelvoltajenormaleinvolucrar niveles de alta energa. Duranteloslibramientosdefallasqueocurrencuandodispositivosdeproteccindesobre-corrientedeaccinrpidatalescomofusibleseinterruptoresquetienentiemposdearqueo menores a 2 s actan, dejan energa inductiva atrapada del lado de carga que cuando se colapsa el campo, se generan altos voltajes. [10] 2.1.5.3.- Seleccin de transitorios representativos Las perturbaciones en sistemas de potencia de bajo voltaje pueden ser causadas por la alteracin de los siguientes parmetros: Amplitud, duracin, tiempo de elevacin, frecuencia de oscilacin, polaridad, capacidad de aporte de energa, densidad espectral de amplitud, posicin con respecto a la fase de la forma de onda normal y frecuencia de ocurrencia. Las mediciones obtenidas en estudios realizados muestran la amplia variedad de transitorios que puedenocurrirensistemasdepotenciadebajovoltaje,porloquesehanelegidotransitorios representativosquepermitanefectuarpruebasenlaboratorioqueseanreproduciblesy significativas. Una combinacin en la seleccin de la categora de localizacin y la determinacin del nivel de exposicin proporcionar el criterio para dimensionar la proteccin. 2.1.5.4.- Caracterizacin del entorno El proceso para caracterizar un entorno involucra:

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 45Identificar si se trata de una instalacin interior o exterior y las condiciones de operacin de los circuitos.Seleccionarlasformasdeondadelostransitoriosrepresentativosdelentornobajo estudio.Determinar los factores de sensibilidad de los equipos, pudiendo ser: La amplitud y duracin del pico que pueden causar tanto errores en la operacin como dao en los equipos, La razn de cambio del voltaje que puede causar errores en la operacin, aun cuando las amplitudes de los transitorios estn muy por debajo de los niveles que causan dao a los equipos. [10] 2.1.5.5.- Razn de ocurrencia de transitorios Tratar de predecir la frecuencia de ocurrencia de los transitorios para un sistema en particular es frecuentemente imposible. La frecuencia de ocurrencia de los transitorios est relacionada con el nivel, prevaleciendo mayormente los de menor nivel a los de mayor nivel. Un pico de voltaje que se observa en un sistema de potencia puede ser el original o el residuo que resulta de la operacin de algn dispositivo de proteccin del sistema. Ladistribucindelosnivelesdelostransitoriosestinfluenciadaporelmecanismoquelo produceyporelniveldearqueoentreseparacionesyporlaoperacindedispositivosde proteccinnoidentificados.Esimportantereconocerelefectodelcrecientenmerode dispositivosprotectoresdetransitoriosinstaladosdentrodelosequiposyenlossistemasde distribucin. Losequiposexterioresestnexpuestosanivelesdearqueoaltos,convalorestpicosde10kV aunque es posible alcanzar hasta 20 kV. En la acometida, los equipos de medicin pueden incluir protecciones entre fases y tierra con niveles de arqueo (sparkover) en el rango de 8 kV.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 46La mayor parte de los sistemas en interiores operan a voltajes de 127 V, 220V y 440V teniendo nivelesdearqueoentrefasesoentrefaseytierratpicosde6kVauncuandoenexcepciones pueden llegar a ser mayores. [10] 2.1.5.6.- Frecuencia de ocurrencia y nivel de voltaje Los datos reportados por diversos estudios, muestran una reduccin en la ocurrencia para crestas mayores, sin embargo el nmero absoluto de ocurrencias depende de cada sitio. [10] 2.1.5.7.- Nivel de exposicin El nivel de exposicin est relacionado con los transitorios inducidosenelsistemadepotencia, dependiendo de las condiciones del sistema y del entorno, establecindose tres rangos: Exposicin BajaSistema en reas con baja actividad de rayos. Poca carga. Poca conmutacin de capacitares. Exposicin Media Sistema en reas con actividad de rayos media y alta. Conmutaciones significativas. Exposicin AltaAquellasinstalacionesexcepcionalesquetienenexposicionesatransitoriosmayoresque las definidas en las categoras baja y media. Lascondicionesmsseverasresultandealtasexposicionesarayosoportransitoriosseveros ocasionados por conmutaciones.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 47Lafrecuenciadeocurrenciayelniveldeexposicinarayosestinfluenciadaporlosniveles isocerunicos y densidades de rayos. Losnivelesdelostransitoriossoninfluenciadosporlasprcticasdepuestaatierrayla disposicindelsistemadedistribucintalcomolneasareasabiertas,lneasreascon conductores torcidos y cables. Laocurrenciayelniveldelostransitorios por conmutaciones dependen del modo de operacin del suministrador de la energa, tal como conmutacin de bancos de capacitores o de circuitos.

Lostransitoriosgeneradosporconmutacindecargasinternasdependendelanaturalezae impedancia de las cargas adyacentes, as como de su distancia elctrica al punto de inters, ms quedelaubicacingeogrficaoprcticasdelsuministrador.Elarqueo(sparkover)delos dispositivosdecableadoindicaquemientrasquelacapacidaddesoportepuedesersuficiente para asegurar que un dispositivo interior sobreviva, una capacidad de soporte de 10 kV o mayor puede ser requerida para exteriores. [10] 2.1.5.8.- Formas de ondas recomendadas La amplia variedad de eventos reportados en diferentes estudios pueden simplificarse en 3 tipos de transitorios. Ondas oscilatorias (ring wave) Las de mayor frecuencia tienen una capacidad limitada de energa peropresentanaltosvoltajes,mientrasquelosdemenorfrecuenciatienenmayorcapacidadde energa pero voltajes de menor amplitud. Transitoriosdealtaenergadediversasformasdeonda,asociadoscondescargasatmosfricas cercanas, operacin de fusibles o conmutacin de capacitores.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 48Rfagas de transitorios muy rpidas, asociadas a conmutaciones de cargas locales de baja energa pero capaces de producir interferencia o bloqueo de la operacin de equipo sensible. [10] 2.1.5.9.- Categoras de localizacin Sehandefinidotrescategorasporlocalizacindecircuitosquerepresentanlagranmayorade ubicaciones,desdeaquellascercanasalaacometidahastalasmsremotas.Paralostransitorios originadosenlaalimentacindelsuministrador,laimpedanciadelafuentepuedeconsiderarse comoconstante,mientrasquelaimpedanciaserieseincrementaconladistanciahastalacarga, restringiendo la razn de crecimiento de la corriente del transitorio. La Fig. 6.- Categoras de clasificacin. Muestra la aplicacin de las tres categoras de localizacin en un sistema de potencia que estn relacionada con la impedancia y por lo tanto con la corriente del transitorio.

En la Categora C se est expuesto a transitorios de mayor nivel, esperando voltajes que excedan los 10 kV y corrientes de descarga de 10 kA y mayores. La experiencia en campo muestra que la aplicacinporaosdeaparta-rayosconcapacidadesde10kA,4/10shandemostradosu efectividad para desviar la mayor parte de las corrientes asociadas con este entorno. Aun cuando descargas directas de rayos en el punto de inters producen voltajes y corrientes mayores. Lamayoradelasaplicacionesdeproteccininvolucranentornosinterioresdistantesdela conexindeentradadeservicioydelascondicionesdelacategoraC,porloquenodeber aplicarse indiscriminadamente como una especificacin para todos los equipos. [10]

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 49 Fig. 6.- Categoras de clasificacin. LademarcacinentrecategorasByCesarbitraria,considerndoseenelmedidoroenel interruptorprincipalparaserviciosdebajovoltajeoenelsecundariodeltransformadorde distribucin para servicios que cuenten con el. [10] 2.1.5.10.- Efecto de los transitorios Cuandolasconsecuenciasdeunafallasolorepresentanunaprdidaeconmica,puedeser apropiadovalorarelcostodelaproteccincontralaposibilidaddeunafallacausadaporun transitorio de alta energa que puede ocurrir, tal como las causadas por rayos o por mltiples re-cierres al des-energizar bancos de capacitores o por frecuentes interrupciones en el suministro de la energa. Las consecuencias que los transitorios pueden causar se pueden clasificar en:

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 50Los equipos pueden estar sujetos a transitorios cuyos niveles no causan un dao visible u operacional, pero puede estar sucediendo una degradacin en sus componentes siendo un punto latente de falla.Fallasenelprocesamientodeinformacinquepuedeserrecuperadoporsoftwareoque puede requerir la intervencin del personal para restaurar la operacin.Falladelequipoodesuscomponentes,requiriendosureemplazoyocasionandola indisponibilidad del equipo.Dao consecuente causado por un equipo que ha sido afectado por un transitorio y que sus errores de procesamiento o dao provocan que otros equipos fallen o queden indispuestos. [10] 2.1.6.- Sistemas De Puesta A Tierra Los medios digitales de la actualidad son una realidad del mundo globalizado y hay informacin en lnea o banda ancha que necesitan mayor cuidado porque presentan algunas debilidades entre lascualespodemoscontarconlasensibilidadaloscambiosbruscosenlascondicionesde operacin, esto es a las perturbaciones en la alimentacin elctrica o a los fenmenos elctricos transitoriosquesepresentanoinducenenlossistemasinterconectados.Paraevitaryatenuarla peligrosidad de estas perturbaciones en la vida y funcionamiento de los equipos, se ha previsto la estabilidad,continuidaddefuncionamientoylaproteccindelosmismoscondispositivosque eviten el ingreso de estos transitorios a los sistemas en fracciones de segundo (nanosegundos) y sean dispersados por una ruta previamente asignada como es el sistema de puesta a tierra (SPAT), que es el primer dispositivo protector no solo de equipo sensible, sino tambin de la vida humana evitando desgracias o prdidas que lamentar. Laproteccinelctricayelectrnicatienepuesdoscomponentesfundamentales,queson indesligablesunodeotro:losequipos protectores (pararrayos,filtros,supresores,TVSS,Vade Chispas,etc.)yelsistemadispersoroSistemadePuestaaTierra(SPAT),entendindoseeste como el pozo infinito donde ingresan corrientes de falla o transitorios y no tienen retorno porque van a una masa neutra y son realmente dispersados.

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 512.1.6.1.- Finalidad De Las Puestas A Tierra. Los objetivos principales de las puestas a tierra son: Obtener una resistencia elctrica de bajo valor para derivar a tierra Fenmenos Elctricos Transitorios(FETs.),corrientes de fallas estticasyparsitas;ascomoruidoelctricoy de radio frecuencia. Mantenerlospotencialesproducidosporlascorrientesdefalladentrodeloslmitesde seguridaddemodoquelastensionesdepasoodetoquenoseanpeligrosasparalos humanos y/o animales. Hacerqueelequipamientodeproteccinseamssensibleypermitaunarpida derivacin de las corrientes defectuosas a tierra. Proporcionar un camino de derivacin a tierra de descargas atmosfricas, transitorios y de sobretensiones internas del sistema. OfrecerentodomomentoyporeltiempodevidatildelSPAT(20aos)baja resistencia elctrica que permita el paso de las corrientes de falla. Servirdecontinuidaddepantallaenlossistemasdedistribucindelneastelefnicas, antenas y cables coaxiales. Laseguridadenlasinstalacioneselctricas,esunaspectodegranimportancia,enparticularlo quecorrespondealriesgoelctricodelaspersonasdentrodelainstalacinyfueradeella,al igual que la integridad de los equipos. Los sistemas de potencias son los encargados de prestar un amino adecuado y seguro para el drenaje de sobrevoltaje y corrientes de falla a tierra remota. La Puesta a tierra comprende cualquier conexin metlica, sin fusible, ni proteccin alguna,de seccinsuficiente,entreunapartedeunainstalacinyunelectrodooplacametlica,de dimensionesysituacionestalesque, en todo momento, se pueda asegurar que los elementosse encuentranalmismopotencialdetierra.CEAC(1982).Elpropsitodecolocaratierralos sistemaselctricosesparalimitarcualquiervoltajeelevadoquepuedaresultarderayos, fenmenos de induccin o de contactos no intencionales con cables de voltajes ms altos. Cuando se colocan a tierra los equipos elctricos, es para eliminar los potenciales de toque que pudieran

O. vila, C. Cornieles Calidad de Energa 52ponerenpeligro:lavidadecualquierpersonaqueesteencontactocondichoequipo,ylas propiedades para que operen las protecciones por sobrecorriente de los instrumentos. Es decir que losSPATproporcionanunavadebajaimpedanciayconducenatierracorrientesprovenientes dedescargasatmosfricas.Unodelosaspectosimportantesparalaproteccincontra sobretensionesenlossistemasdepotencia,eseldisponerdeunsistemadepuestaatierra (groundingsystem)adecuado,alcualseconectanlosneutrosdelsistema,lospararrayos,los cablesdeguarda,lasestructurametlicas, la cuba y los tanques de los equipos y todos aquellas parte metlicas que deben estar al potencial de tierra. Ral (1981). [12] 2.1.6.2.- Principales tipos de pue