La distorsión armónica representa hoy una de las principales amenazas para la estabilidad y la eficiencia de las instalaciones eléctricas industriales. Con el aumento exponencial de las cargas no lineales, desde los variadores de frecuencia en los sistemas de automatización hasta las tecnologías LED para la iluminación industrial, eliminar las corrientes armónicas se ha vuelto fundamental para garantizar la continuidad operativa y reducir los costes energéticos.
En esta guía técnica descubrirás las causas de la distorsión armónica, los daños concretos que puede causar a tu instalación y las soluciones avanzadas de filtrado activo desarrolladas por Ortea Next para resolver definitivamente estos problemas de Power Quality.
Qué son las corrientes armónicas y qué problemas causan en las instalaciones
Las corrientes armónicas son componentes de frecuencia múltiple respecto a la frecuencia fundamental de red (50 Hz en Europa) que se superponen a la sinusoide perfecta de la alimentación eléctrica. Estas distorsiones se miden mediante el índice THD (Total Harmonic Distortion), que cuantifica el grado de contaminación armónica presente en la instalación.
Definición de distorsión armónica total (THD)
Según la normativa CEI EN 50160, el límite para el THD de tensión está fijado en ≤ 8 % para baja tensión y ≤ 5 % para media tensión [Fuente: CEI EN 50160, 2024]. El estándar internacional IEEE 519:2014 es aún más restrictivo, limitando generalmente el THD de corriente al 5 % para la mayoría de usuarios industriales [Fuente: IEEE 519:2014].
Efectos en transformadores y cables
La presencia de armónicos provoca una serie de problemas técnicos y económicos:
- Sobrecalentamiento de los conductores neutros: Las corrientes de tercera armónica se suman algebraicamente en el neutro, causando sobrecargas de hasta el 173 % respecto a la corriente fundamental [Fuente: Intone Power, 2024]
- Pérdidas adicionales en transformadores: El aumento de las pérdidas puede alcanzar el 10-15 %, reduciendo significativamente la vida útil de los componentes
- Mal funcionamiento de las protecciones: Disparos intempestivos que causan paradas no programadas
Riesgo de fallos y paradas de planta
Los costes medios por parada de planta causados por problemas de calidad de la energía oscilan entre 10.000 y más de 100.000 € por cada hora de interrupción en las industrias manufactureras y de automoción [Fuente: Informes Técnicos Internacionales, 2024]. En las instalaciones altamente automatizadas, las pérdidas anuales relacionadas con la calidad de la energía pueden alcanzar el 1 % de la facturación anual.
Cómo se generan las corrientes armónicas: causas y diagnóstico
La proliferación de equipos electrónicos en las instalaciones modernas ha hecho que la distorsión armónica sea un fenómeno cada vez más extendido y problemático.
Las cargas no lineales como fuente de armónicos
Los principales generadores de armónicos en las instalaciones industriales contemporáneas son:
- Convertidores electrónicos de potencia (inversores y VFD para control de motores)
- Fuentes de alimentación conmutadas (servidores, ordenadores, automatización industrial)
- Sistemas de iluminación LED con balasto electrónico
- Sistemas UPS de alta potencia
- Cargadores rápidos para vehículos eléctricos
- Robótica industrial y maquinaria CNC
Todos estos dispositivos absorben corriente de forma no sinusoidal, generando principalmente armónicos de orden impar (3º, 5º, 7º, etc.) [Fuente: ABB Technical Papers, 2024].
La importancia de un análisis de la red eléctrica
Un análisis adecuado de Power Quality es el primer paso para identificar las fuentes de distorsión y dimensionar la solución óptima. Ortea Next ofrece servicios de diagnóstico exhaustivo que incluyen:
- Medidas prolongadas del THD de tensión y corriente
- Identificación de los armónicos dominantes
- Mapeo de cargas críticas
- Evaluación del impacto en los componentes de la instalación
Normativa de referencia: la CEI EN 50160
La norma CEI EN 50160 define las características de la tensión suministrada por las redes públicas de distribución, estableciendo los límites de calidad que deben cumplirse para garantizar el correcto funcionamiento de los equipos usuarios. El cumplimiento de estas normas es fundamental para evitar sanciones y garantizar la continuidad operativa.
¿Tu instalación sufre distorsión armónica? Habla con uno de nuestros expertos para un análisis gratuito de Power Quality.
La solución Ortea Next: filtros activos para eliminar la distorsión armónica
Ortea Next ha desarrollado una gama completa de filtros activos que representan la solución tecnológicamente más avanzada para eliminar definitivamente las corrientes armónicas de las instalaciones eléctricas.
Principio de funcionamiento de un filtro activo
Los filtros activos ACTIVEmatic de Ortea Next operan según un principio de cancelación activa: el sistema detecta en tiempo real las corrientes armónicas presentes en la instalación e inyecta corrientes de igual amplitud pero en fase opuesta (180°), anulando matemáticamente la distorsión.
Este proceso se lleva a cabo mediante:
- Muestreo continuo de las corrientes de carga mediante transformadores de corriente
- Procesamiento digital para identificar las componentes armónicas
- Generación controlada de corrientes de compensación mediante inversores PWM
- Inyección selectiva de corrientes correctivas
Diferencias entre filtros activos y filtros pasivos
| Característica | Filtros Activos Ortea Next | Filtros Pasivos Tradicionales |
| Compensación | Multibanda dinámica hasta la 50ª armónica | Sintonizados en armónicos específicos |
| Adaptabilidad | Respuesta automática a cargas variables | Compensación fija |
| Eficacia | Reducción del THD del 20-30 % a <5 % | Limitada a los armónicos de diseño |
| Riesgo de resonancia | Inexistente | Presente si están mal dimensionados |
| Flexibilidad | Alta, incluso corrección de desequilibrios | Limitada |
La gama de filtros activos Sirfilter de Ortea Next
La serie ACTIVEmatic FA40 incluye soluciones desde 25A hasta 800A para todas las necesidades industriales, con posibilidad de configuraciones en paralelo para instalaciones de gran potencia. Cada filtro está diseñado con tecnología «Made in Italy» y respaldado por más de 50 años de experiencia en el sector de la Power Quality.
Ventajas y criterios de selección de un sistema de filtrado armónico
La inversión en tecnologías para eliminar las corrientes armónicas genera beneficios económicos medibles y mejoras operativas significativas.
Aumento de la eficiencia energética y reducción de costes
La instalación de filtros activos permite:
- Reducción de hasta un 30 % en el consumo energético ligado a ineficiencias y pérdidas adicionales [Fuente: Intone Power, 2024]
- Disminución de los costes de mantenimiento gracias a la reducción del estrés térmico en los componentes
- Evitar sanciones por superar los límites normativos (hasta 50.000 €/mes en sectores regulados)
Mayor fiabilidad y vida útil de la maquinaria
En nuestras intervenciones con clientes industriales, hemos registrado una reducción media del 68 % en fallos de equipos sensibles tras la instalación de los sistemas ACTIVEmatic FA40, con el consiguiente aumento de la disponibilidad de las instalaciones y reducción de los costes de sustitución prematura.
Cumplimiento normativo y estándares de Power Quality
Los filtros activos Ortea Next garantizan el cumplimiento de todas las normas internacionales:
- CEI EN 50160 para la calidad de la tensión
- IEEE 519 para los límites de distorsión armónica
- IEC 61000 para la compatibilidad electromagnética
Cómo dimensionar el filtro adecuado para tu instalación
El dimensionamiento correcto requiere un análisis técnico exhaustivo que tenga en cuenta:
- Potencia y tipo de cargas no lineales instaladas
- Perfil temporal de los armónicos (variaciones durante el ciclo productivo)
- Topología de la instalación y puntos óptimos de instalación
- Objetivos de reducción del THD y requisitos normativos
Ortea Next pone a disposición su equipo de ingenieros para consultas técnicas gratuitas y dimensionamientos personalizados.
Preguntas frecuentes sobre las corrientes armónicas
Aquí tienes una serie de preguntas frecuentes sobre la reducción de armónicos:
¿Qué nivel de THD se considera crítico?
Valores de THD de corriente superiores al 15-20 % requieren una intervención inmediata para evitar daños en los equipos. La norma IEEE 519 fija el límite general en 5 %, mientras que para aplicaciones críticas (hospitales, centros de datos) se recomiendan valores inferiores al 3 %.
¿Los filtros activos también sirven para la compensación de potencia reactiva?
Sí, los filtros activos Sirfilter de Ortea Next integran también la función de corrección dinámica del factor de potencia, compensando simultáneamente potencia reactiva y corrientes armónicas en una sola solución.
¿Es posible instalar un filtro activo en una instalación existente?
Absolutamente sí. Los filtros activos se instalan en paralelo a la instalación existente sin modificaciones estructurales. La instalación es rápida y puede realizarse durante las ventanas normales de mantenimiento. Solicita una consulta técnica para evaluar la viabilidad en tu instalación.
¿Cuánto tiempo se tarda en ver los primeros resultados?
Los beneficios son inmediatos: el filtro activo comienza a compensar los armónicos en el mismo momento de su puesta en marcha. Los ahorros económicos se hacen evidentes ya en la primera factura energética.
Contáctanos para dimensionar la solución de filtrado ideal para tus necesidades. Nuestros expertos están a tu disposición para un análisis técnico gratuito y personalizado.
