El documento habla sobre la medición de prácticas actuales para mejorar la calidad de la energía. Explica que la energía eléctrica puede verse afectada durante su transporte y distribución, por lo que es importante que llegue a la carga cumpliendo con ciertos niveles, forma y frecuencia. También discute posibles soluciones como identificar las fuentes de disturbios, mejorar el cableado, separar cargas y usar transformadores de aislamiento para evitar la interacción entre equipos. Finalmente, concluye que es importante proyectar instalaciones el

1. CALIDAD DE LA ENERGÍA
MEDICIÓN DE PRÁCTICAS ACTUALES
La energía eléctrica se produce, generalmente, a grandes distancias del usuario final, se transporta y
distribuye después de haber pasado por varios transformadores y no sin antes realizar un recorrido de muchos
kilómetros. Durante su transporte puede sufrir algún tipo de afectación debido a efectos climáticos, por falla
en el equipo eléctrico o por la acción del hombre, la energía eléctrica es materia prima en la producción, debe
estar a disposición de la carga en el momento en que esta lo necesite, cumpliendo ciertos requisitos.
• Nivel
• Forma
• Frecuencia
Si la energía eléctrica al ser recibida por la carga no cumple las características solicitadas (dentro de cierta
tolerancia) puede dañarla, no importando esta condición, el usuario no puede regresarla al productor, este
tampoco puede retirarla de la red eléctrica, por lo anterior, el usuario debe tomar medidas preventivas para
evitar daño a su equipamiento eléctrico o afectación a sus procesos productivos y de servicios.
Se espera que la energía eléctrica alimentando la carga no tenga interrupciones, ni sobretensiones, no este
deformada o tenga variaciones de frecuencia. La señal de tensión entregada por el suministrador debe estar
dentro de ciertos límites en sus parámetros eléctricos, la carga no es estática tiene diferencias en sus ciclos
de trabajo, diferencias en patrones de operación, puede distorsionar la señal eléctrica de tensión o de corriente
de diversas formas y en diferente hora durante su operación.
Solución a problemas de la calidad de la energía
En la red eléctrica del usuario pueden coexistir más de un problema eléctrico, es necesario identificar la(s)
fuente(s) de disturbio y la posible interacción con la red eléctrica del usuario y con otros equipos, para proponer
una solución que no afecte ni a la red ni a otras cargas, la solución o soluciones deben ser compatibles entre
sí, con la red y con la carga.
Identificando la fuente del disturbio
De la red de suministro:
• Descarga atmosférica.
• Capacitores de corrección de factor de potencia.
• Conmutación de líneas en centrales de distribución.
• Otros usuarios.
De la red del usuario:
• Característica individual de consumo eléctrico de la carga.
• Cableado.
• Característica de operación del centro de consumo.
La primer recomendación es enfocarse a posibles problemas causados en los conductores y en la red del
sistema de puesta a tierra (estándar 1100 y 142 de IEEE), la segunda recomendación es evitar interacción
entre cargas y evitar transporte de disturbios por la red (www.leonardo.org).
Prácticas actuales
Consulta elaborada por Qualitative Responses para ICA – Procobre México, sobre acciones de prevención
en problemas de calidad de la energía a empresas dedicadas a proyectos de instalaciones eléctricas, arrojo
los siguientes resultados:
Muestra de la consulta:
- Perfil: Empresas dedicadas a proyectos de instalaciones eléctricas.
- Tamaño: 100.
- Ubicación: Nuevo León;Cd., de México; Edo., de México, Jalisco;Chihuahua;Chiapas;Quintana Roo;
Puebla.
El conductor neutro en la calidad de la energía
Transporta las corrientes de desbalance en sistemas polifásicos y las corrientes armónicas denominadas
triples producidas por cargas no lineales. La selección del calibre del neutro es importante para mantener la
caída de tensión, la temperatura de operación y la diferencia de tensión entre conductores Neutro y Tierra en
niveles aceptables, se recomienda el neutro del doble diámetro, comparado con sus fases, para casos de alto
V
P
sen t

2. contenido de corrientes armónicas. La tensión Tierra – Neutro refleja la caída de tensión en el neutro debido
a la corriente en el neutro y a la impedancia en su conexión y trayectoria.
El conductor de puesta a tierra en la calidad de la energía
51.6%
33.9%
11.3%
3.2%
56.4%
25.5%
14.5%
3.6%
45.9%
21.6% 21.6%
10.8%
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
Si No Al doble que las
fases para
circuitos trifásicos
No aplica
OFICINAS SERVICIOS INDUSTRIA
Selección del Neutro tomando en cuenta las corrientes armónicas.
Causas típicas:
- Conexión floja en neutro.
- Conexión floja en tierra.
- Conductor de neutro de alta Z.
- Calibre de conductor bajo.
- Corriente excesiva en neutro.
- Falla de aislamiento.
Efecto en la carga:
- Operación errática.
- Baja resolución.
- Sistema no responde.
- Error de paridad.
- Reinicialización.
Posibles soluciones:
- Solucionar problemas de cableado:
(corregir falla de aislamiento, incrementar
calibre de neutro, reapretar conexiones).
- Agregar transformador de aislamiento.
59.0%
29.5%
11.5%
54.5%
40.0%
5.5%
75.7%
21.6%
2.7%
0.0%
10.0%
20.0%
30.0%
40.0%
50.0%
60.0%
70.0%
80.0%
Por la tabla 250-122 de
NOM-001-SEDE-2012
Igual al conductor de fase Mayor al conductor de
fase
OFICINAS SERVICIOS
En eventos de falla de aislamiento, un conductor
bajo en calibre comparado con las fases de
circuito puede generar tensión elevada entre las
líneas de neutro y tierra (se espera lo más
cercana posible a cero volts), impactando
negativamente otros equipos del usuario y los
sistemas de monitoreo de parámetros eléctricos.
Conductores de puesta a tierra de mayor calibre
disminuyen la tensión Neutro – Tierra en
eventos de falla de aislamiento y propician el
actuar de los dispositivos de protección contra
sobre corriente.
Selección de la sección transversal
del conductor de puesta a tierra.
Conductor de puesta a tierra
común a diferentes sistemas o
niveles. Fuerte interacción
entre equipos en caso de
corrientes de falla.
Conductor de puesta a tierra
individual por sistema, nivelo área
de trabajo. Disminuye o elimina
interacción entre diferentes
sistemas o cargas del usuario.
Conductor de puesta a tierra individual
por carga. Disminuye la interacción entre
equipos en caso de falla de aislamiento.

3. El cableado en la calidad de la energía
La selección de la sección transversal de los conductores portadores de corriente determina la caída de
tensión en ellos, no hay un valor normativo actual, se acostumbra calcular con caída de tensión de 3 % para
alimentadores y 5 % para la combinación de alimentador más circuito derivado, se recomienda disminuir esos
valores de acuerdo a lo indicado en la norma NMX-AA-164-SCFI-2013, Edificación sustentable, que establece
la mitad del valor antes indicado, se tendrá mejor respuesta a eventos de falla de aislamiento, corto circuito y
corrientes de arranque, además que resulta en una acción sustentable al incrementar la eficiencia energética
en el transporte de la energía eléctrica.
La separación de cargas evita o disminuye su interacción en corrientes de arranque y operación normal.
Algunos disturbios eléctricos cono variaciones de tensión, impulsos de tensión y tensiones armónicas se ven
reducidas con esta práctica.
Casi todos los disturbios eléctricos (depende de los procesos productivos) son causados en la red eléctrica
interna del usuario, durante el proyecto es necesario ubicar las cargas de tal forma que no haya interacción
eléctrica perturbadora entre ellas.
Alimentación a la carga del usuario
con alta interacción entre ellos.
Alimentación “mejorado” con
separación de cargas.
Alimentación a las cargas con
transformadores de distribución
separados y uso de transformador
de aislamiento.
64.5%
76.4%
89.2%
35.5%
23.6%
10.8%
OFICINAS
SERVICIOS
INDUSTRIAUso de transformadores de
aislamiento para separar cargas:
Aire acondicionado, elevadores y
motores separados de cargas críticas
como UPS telecomunicaciones,
cómputo, robots.
SI NO

4. Conclusiones
El objetivo de tomar acciones ante disturbios eléctricos es permitir la continuidad en los procesos productivos
y en la prestación de los servicios ofrecidos. Antes de adquirir equipo adicional como supresores de impulsos
de tensión o filtros para armónicas, se debe proyectar la instalación eléctrica para evitar la propagación de los
disturbios.
Daño por problemas en la calidad de la energía:
Daño inmediato. Transitorios de gran magnitud como las descargas atmosféricas a menudo resultan en daño
instantáneo y catastrófico a la electrónica.
Daño latente. El calentamiento, sobre voltaje y sobre corriente, acumulan fatiga eléctrica en la unión de
semiconductores que posteriormente causará mal funcionamiento o falla.
Molestias al sistema. El ruido eléctrico y las armónicas causan funcionamiento errático en dispositivos
electrónicos sensibles.
Esta presentación fue elaborada por Soluciones Integrales en Alta Tecnología en colaboración con
Procobre Centro Mexicano de Promoción del cobre A.C., con el propósito de difundir y diseminar diferentes
aspectos relacionados con ventajas y beneficios para quienes adopten o implementen las
recomendaciones aquí expuestas. Ha sido preparado y revisado por personas conocedoras del tema, sin
embargo, el Centro Mexicano de Promoción del Cobre y otros organismos participantes no se
responsabilizan de su aplicación ni de la profundidad en relación al contenido aquí expuesto, ni por
cualquier daño directo, incidental o consecuencial que pueda derivarse del uso de la información o de los
datos aquí contenidos.