La electricidad es hoy una de las principales materias primas utilizadas por la industria y el mundo minorista.
La energía producida en las centrales eléctricas se distribuye a los consumidores a través de las redes de transmisión y distribución. La calidad de la electricidad, denominada universalmente como power quality, es uno de los factores que determinan la eficiencia económica tanto de los sistemas del consumidor como de las redes eléctricas.
Los equipos eléctricos están diseñados para funcionar en sistemas de alimentación caracterizados por valores nominales de tensión (por ejemplo, 400 V) y frecuencia (por ejemplo, 50 Hz).
En la realidad, la distribución de la energía eléctrica puede no garantizar la estabilidad de dichos parámetros. En particular, la tensión de alimentación puede sufrir variaciones sensibles respecto al valor nominal, que pueden provocar situaciones indeseables y potencialmente muy perjudiciales para los usuarios.
Dichas variaciones de tensión pueden ser «rápidas» y durar unos pocos milisegundos (por ejemplo, como consecuencia de la caída de rayos en las líneas) o «lentas», que duran varios segundos, minutos o incluso horas, dependiendo de la causa. Las variaciones «lentas» pueden deberse a aumentos (mala regulación MT por parte del distribuidor de energía, desconexión de grandes cargas de la red, sobretensión de los generadores, etc.) o, con mayor frecuencia, a disminuciones (conexión de grandes cargas, puesta en marcha de motores, líneas eléctricas poco dimensionadas, fallos de tierra, mala regulación de la tensión MT).
El estabilizador es la solución que garantiza la mejor relación coste/beneficio para las variaciones de tensión. La disponibilidad continua de tensión de alimentación estable, independiente de las fluctuaciones de entrada, es la clave para garantizar la eficiencia y la fiabilidad para el usuario final.
Productividad reducida, pérdida de datos, pérdida de seguridad, fallo de los equipos, información inexacta y perturbaciones internas son sólo algunos ejemplos de los posibles problemas causados por un suministro eléctrico inestable. Todo ello se traduce en un aumento de los costes de funcionamiento para el usuario.
El estabilizador de tensión es una solución eficaz para evitar situaciones potencialmente perjudiciales causadas por la inestabilidad de la tensión de entrada.
Algunas situaciones típicas del sistema en las que la tensión puede fluctuar fuera de los valores permitidos son:
Respecto a otros tipos de equipos, el estabilizador de tensión ofrece una serie de ventajas que a menudo lo convierten en la solución óptima. El coste suele ser menor y ofrece las siguientes ventajas:
El estabilizador de tensión funciona sin baterías y, por tanto, no presenta problemas de almacenamiento, transporte, mantenimiento y eliminación. La regulación gradual y fiable de la tensión de alimentación de las cargas garantiza una precisión de salida de ±0,5% de la tensión nominal, incluso ante variaciones importantes de la tensión de entrada.
Los estabilizadores de tensión son sencillos de utilizar, de alto rendimiento, de dimensiones reducidas y baja sensibilidad a las corrientes de entrada.
Número de fases
El número de fases de un estabilizador depende de la naturaleza de las cargas:
Tensión nominal
Dado que las tensiones nominales varían a nivel internacional, es oportuno registrar las tensiones nominales de entrada y salida del estabilizador. En los sistemas trifásicos, indicar el valor encadenado de las tensiones. Los modelos trifásicos estándar pueden funcionar con una tensión nominal de 380V-400V-415V (50Hz) o 440V-460V-480V (60Hz).
Amplitud de variación de entrada
Es un dato clave para la selección y el dimensionamiento del estabilizador. Es necesario identificar la entidad de la oscilación de la tensión de entrada manteniendo un margen de seguridad sobre el porcentaje. Si, por ejemplo, se miden variaciones de tensión de ±16% sobre la nominal, se debe elegir un estabilizador dimensionado para variaciones de ±20%. Atención a la siguiente regla: si la variación de entrada supera el valor preestablecido, la diferencia de exceso se añade a la precisión de salida: por ejemplo, si un estabilizador dimensionado para ±15% recibe una variación de +20%, la precisión de la tensión de salida ya no será de ±0,5% sino de ±5,5%.
Tipo de regulación
Los estabilizadores de tensión trifásicos estándar están fabricados con control de fases independientes. El estabilizador debe conectarse al neutro de la línea de alimentación. En ausencia de neutro de línea es posible, a petición, equipar la máquina con un accesorio especial.
Tecnología
En la mayoría de las aplicaciones, el estabilizador de tensión electromecánico es un instrumento fiable y seguro. Cuando se requiera una alta velocidad de disparo (en el rango de los milisegundos), es mejor elegir la solución con regulación mediante interruptores estáticos IGBT.
Potencia nominal
Todos los estabilizadores están dimensionados para la máxima corriente de entrada. Se aconseja, en cualquier caso, mantener un margen de seguridad para futuras ampliaciones. La potencia del estabilizador se expresa en kVA, mientras que la potencia de la carga se expresa normalmente en kW.
Hay que tener en cuenta que el vínculo entre estas dos unidades lo proporciona el factor de potencia (cosφ): kVA = kW / cos φ.
Si no se pueden determinar fácilmente el factor de potencia y/o la potencia en kW, determinar las corrientes absorbidas y, teniendo en cuenta las siguientes fórmulas, dimensionar correctamente el estabilizador.
Dependiendo del tipo de instalación, se pueden definir las características adicionales del estabilizador.
En particular, deben tenerse en cuenta los siguientes factores:
El estabilizador se puede mejorar con diferentes tipos de accesorios:
Gracias a las soluciones personalizadas, y con las modificaciones oportunas, es posible obtener estabilizadores «especiales» capaces de:
