UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y

APLICADAS

CARRERA DE ELÉCTRICA

Asignatura : Distribución II

Ciclo : Séptimo Eléctrica.

Fecha : 2013/04/16.

Tema :

Integrantes GRUPO 1:

Basantes Tisalema Juan Carlos

Curipoma Díaz Luis Ricardo

Latacunga - Ecuador

2011 - 2012

“VARIACIONES DE VOLTAJE”

TEMA

"VARIACIONES DE VOLTAJE"

OBJETIVO

GENERAL.

Conocer el efecto que tienen las variaciones de voltaje a través del análisis del

funcionamiento de los elementos para implantar una solución

ESPECÍFICO

Definir lo que son las variaciones de voltaje.

Analizar las variaciones de voltaje en los elementos eléctricos.

Conocer los efectos que estas variaciones provocan en los aparatos electricos.

DESARROLLO

VARIACIONES DE VOLTAJE

Las variaciones de voltaje son la diferencia entre el voltaje máximo y voltaje mínimo en un punto

particular en el sistema de distribución. Esta escala de variación de voltaje dependerá del punto

donde se realice la medición.

En la figura se muestra la variación de voltaje que ocurre para dos consumidores demanda

máxima y mínima.

EFECTOS DE LAS VARIACIONES DE VOLTAJE

La correcta operación de equipos eléctricos requieren voltajes de alimentación que estén lo más

cercanos posible al voltaje de placa. Incluso desviaciones relativamente pequeñas del valor

nominal pueden causar una operación no satisfactoria, por ejemplo, operaciones con eficiencia

reducida, o un mayor consumo de energía con las pérdidas adicionales y la reducción de la vida del

servicio del equipo. A veces las desviaciones prolongadas pueden causar el funcionamiento de los

dispositivos de protección, lo que resulta en interrupciones. Está claro que el correcto

funcionamiento de los aparatos no dependen solamente del voltaje sino de muchos otros factores

tales como, condiciones ambientales, adecuada selección e instalación, etc.

Efectos en lámparas incandescentes

La eficiencia lumínica y la vida útil de las lámparas incandescentes son gravemente

afectadas por el voltaje. A voltajes inferiores del voltaje nominal la iluminación de la

lámpara disminuye, pero la vida útil aumenta, caso contrario para voltajes superiores al

voltaje nominal la luminosidad aumenta, pero disminuye la vida útil.

En general con voltajes menores al nominal aplicados a lámparas permiten ahorrar

energía, pero como ya se mencionó la luminosidad disminuye, por lo que el tipo de uso de

la lámpara definirá si es aceptable niveles de voltajes bajos.

En la siguiente figura se muestran las curvas características para lámparas incandescentes

llenas de gas con filamento de tungsteno mostrando los efectos de operación en una

lámpara que no tenga su voltaje nominal.

La variación de la vida útil y la salida de luz dependiendo del voltaje aplicado, se dan en la

tabla siguiente para diferentes tipos de lámparas.

Efectos en lámparas fluorescentes.

Las lámpara fluorescentes a diferencia de las lámparas incandescentes, operan

satisfactoriamente en un rango de +/- 10% del voltaje nominal. En general para un

aumento del 1% de voltaje aplicado se incrementará la salida de luz de 1% y, a la inversa,

una disminución de 1% en el voltaje aplicado reducirá la emisión de luz por 1%. La vida util

de las lámparas fluorescentes es menos afectada por la variación de voltaje que las

lámparas incandescentes.

El componente que siente las variaciones de voltaje en la lámpara fluorescente es el

balasto, que es un pequeño reactor o transformador que suministra la puesta en marcha y

funcionamiento de los voltajes a la lámpara y limita la corriente de diseño de la lámpara.

Este balasto puede recalentarse al recibir voltajes por encima del voltaje normal y la

temperatura de funcionamiento.

Efectos en lámparas de alta densidad de descarga HID (mercurio, sodio y halogenuros

metálicos).

Para estas lámparas de alta densidad de descarga con balasto reactor típico tendra un

cambio del 12% de la producción de luz por un 5% de cambio en el voltaje nominal. Las

lámparas HID pueden apagarse cuando el voltaje en bornes cae por debajo del 75% del

voltaje nominal. Un balasto autotransformador de potencia constante producirá +/- 5% de

cambio de la potencia de la lámpara de mercurio o un cambio de +/- 10% en la potencia

para lámparas de halogenuros metálicos cuando el voltaje de línea varia +/- 10%.

En la siguiente tabla se muestra los tiempos aproximados para el calentamiento y

reencendido de lámparas HID.

La vida de las lámparas se relaciona inversamente con el número de arranques de modo

que, en condiciones de bajo voltaje se requerirán repetidos arranques, y la vida útil de la

lámpara se reducirá. En condiciones de excesivos voltajes, se incrementará la temperatura

del arco, que podría dañar la carcasa de vidrio si la temperatura se acerca al punto de

reblandecimiento del vidrio.

Efecto en equipos de calefacción.

El calor producido en equipos de calefacción resistivos varía en función cuadrática al

voltaje aplicado. Esto es cierto cuando la resistencia permanezca constante. El tiempo

requerido para calentarlo es inversamente proporcional a la energía aplicada. En cualquier

caso un voltaje excesivo afectará la vida útil de la resistencia. Las variaciones de voltaje en

el uso residencial de equipos de calefacción son menos importantes como el uso en la

industria ya que afecta a la productividad de estas últimas.

Efecto en procesos de calefacción infrarrojos.

A pesar de que los filamentos de las lámparas utilizadas en estas instalaciones son del tipo

de resistencia, la producción de energía no varía con el cuadrado del voltaje aplicado

porque la resistencia varía con el mismo periodo de tiempo. La salida de energía varía

ligeramente menos que el cuadrado del voltaje. Las variaciones de voltaje pueden

producir cambios no deseados en el calor de proceso requerido, a menos que se tenga

controles termostáticos u otros medios de regulación

CONCLUSIONES

Las variaciones de voltaje se refiere a la disminución o aumento del nivel de voltaje.

Las variaciones de voltaje afectan en los elementos dependiendo su funcionamiento.

El efecto que se da en los aparatos eléctricos se da en la reducción de la vida útil de los

mismos.

RECOMENDACIONES

Tener en cuenta que las variaciones de voltaje tiene un límite de acuerdo a las

regulaciones vigentes.

Tener en cuenta que aparatos que trabajen inyectando reactivos (balasto) no afecta

importantemente en la vida útil ya que aumenta o disminuye de acuerdo al voltaje

aplicado.

Tener en cuenta que si hay altos rangos de variaciones de voltaje reduce la vida útil de

todo aparato eléctrico.

BIBLIOGRAFÍA

http://temesa.com/cat/electelco/i_gard/ieee_boo/141_1993.pdf

http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/3774/1/CD-3518.pdf