El problemes de qualitat d'energia s'han centrat tradicionalment en els harmònics, que són generats per les càrregues no lineals, encara que hi ha moltes altres raons, com ara aïllar les càrregues sensibles a pertorbacions transitòries, desequilibris dels potencials de terra o desequilibris de fase.
La mala qualitat de l'energia afecta al funcionament fiable d'ordinadors i equips de computació, que ara son a tot arreu, i també als motors. A vegades, la mala qualitat d'energia pot ser un problema de seguretat. Les càrregues no lineals són aquelles en què la forma d'ona actual no està en proporció a la forma d'ona de la tensió de servei, amb o sense desfasament.
Les càrregues no lineals són típicament generades per les fonts d'alimentació de commutació electrònica, com ara les que hi ha en els ordinadors, copiadores, impressores, reactàncies d'il·luminació electròniques, sistemes d'alimentació ininterrompuda (SAI), variadors de velocitat, equips mèdics, equips de telecomunicacions, equips d'entreteniment, etc.
Moltes vegades, l'equip que deteriora la qualitat de l'energia també és susceptible d'un mal funcionament per la mala qualitat de l'energia. Les càrregues no lineals poden provocar que les temperatures de funcionament siguin elevades.
Exemple d'una corrent que conté harmònics
Els conductors sobrecarregats, es sobreescalfen i pateixen una degradació del seu aïllament amb una conseqüència en la reducció de la vida d'aquests materials en concret. Els conductors de neutre compartits són particularment susceptibles al sobreescalfament d'harmònics d'ordre senar.
El tercer harmònic de la freqüència fonamental de 50 Hz, seria (150 Hz) harmònic, el novè harmònic (450 Hz), el quinzè harmònic (750 Hz), etc.
En sistemes trifàsics estrella-estrella les formes d'ona harmòniques, estan en fase de manera que ne es cancel·len en el conductor neutre, i són aritmèticament additives, es a dir es transfereixen i també se sumen.
En el cas que apareguin els efectes de la mala qualitat de l'energia en una instal·lació existent, es recomana un acurat estudi per determinar el millor curs d'acció. Tot seguit es proposen sis pràctiques recomanades per millorar la qualitat de l'energia:
1. Els circuits individuals
Instal·lar circuits individuals per a càrregues electròniques sensibles, com les impressores làser, fotocopiadores, màquines de fax, estacions de treball individuals, etc. Aquests circuits individuals es comporten com un
escut pels equips sensibles d'harmònics, el soroll i els transitoris generats en altres circuits, i així evitar el mal funcionament d'altres equip en el mateix circuit.
2. Els quadres elèctrics dedicats
A més dels circuits individuals, el subministrament d'equips electrònics sensibles de quadres elèctrics separats d'altres càrregues, com a motors i il·luminació. Per això cal instal·lar quadres elèctrics dedicats a l'entrada de servei per subministrar les càrregues segregades.
Aquestes càrregues a segregar protegeixen els equips de les pertorbacions de tensió com ara les resultants dels pics d'arrencada dels motors elèctrics. Per la segregació de les càrregues electròniques sensibles, els harmònics poden ser filtrats prop dels transformadors mitjançant un sistema de filtrat adequat de filtres d'harmònics.
3. Secció dels conductors del circuit
En els llocs on la qualitat d'energia podria ser crítica, cal instal·lar conductors de fase amb secció més gran del que seria necessari per gestionar amb seguretat les càrregues harmòniques i així minimitzar la caiguda de tensió. També minimitzar l'escalfament per l'efecte de la pel·licular quan el subministrament d'alta freqüència de les càrregues no lineals. No reduir la mida dels conductors neutres, fins i tot quan el reglament ho permet.
No fer derivacions ni connexions paral·leles amb múltiples fils amb un sol conductor comú de neutre.
4. Nombre de caixes de connexions per circuit
Es recomana entre tres o sis caixes de connexió per circuit, depenent dels tipus de càrregues.
Limitar el nombre d'aquestes caixes instal·lades en un sol circuit reduirà el nombre i la varietat de conductors, de manera que la possibilitat de que els harmònics s'acumulin a nivells nocius, sigui menor.
5. Interferència electromagnètica
Els cables correctament connectats a terra amb apantallament metàl·lic, els cables blindats, o conductes metàl·lics proporcionen protecció electromagnètica i minimitzen la interferència dels circuits que alimenten als equips electrònics sensibles. Es poden utilitzar moltes altres tècniques de disseny per minimitzar la interferència electromagnètica.
6. Quadres especialitzats per càrregues no lineals
Instal·lar els quadres que són adequats per a càrregues no lineals per alimentar càrregues electròniques sensibles. Aquests quadres, tenen barres de doble capacitat pels neutres i així, permetre a aquest conductors el doble de capacitat per l'alimentador.
Font: Copper Development Association Inc
