Los armonicos en las instalaciones III

En primer lugar tu pregunta veo que estaria centrada en la influencia de las corrientes armonicas que circulan por el neutro. Para entender bien esto tendras que aceptar que todo sistema trifasico de tensiones ( o corrientes) desbalanceado.... Es decir que vectorialmente no suma cero... puede descomponerse como suma vectorial de tres sistemas simetricos balanceados de distinta magnitud.

Pero las diferencias caracteristicas entre estos tres sistemas son:

1) Diferentes magnitudes de los vectores componentes de cada terna.

2) Diferentes secuencias de cada uno... uno sera ABC ... el otro ACB .. y el tercero

Con A, B, y C en fase... es decir no defasados 120° como los dos anteriores.

Se demuestra que las corrientes que generan estos ultimos tres vectores iguales en magnitud y en fase equivalen a una corriente monofasica de intensidad triple que retorna por el hilo neutro.

Esto puede resultarte póco entendible, pero es que no veo otra forma de intruducirlo aqui... En realidad debes leer y compenetrarte del sistema de las Componentes Simetricas ...ampliamente utilizado para resolver circuitos trifasicos desequilibrados.

Ahora, como comentasy sabras, ciertas cargas como las fuentes conmutadas de PC, las soldadoras de arco, convertidores y reguladores por pulsos, lamparas de descarga gaseosa en gral. deforman la onda de corriente suministrada por la red... y se demuestra matematicamente que el resultado de la deformacion es la aparicion conjunta de ondas senoidales de frecuencia superior a la fundamental: llamadas frecuencias armonicas o armonicos.

 En 50 Hz la segunda armonica será 2x50 = 100 Hz,  la tercera será 3x50 = 150 Hz

Y asi sucesivamente. Esta tercera armonica puede retornar solamente por el hilo neutro... no por los de linea...Cuando se dan estos retornos por el hilo neutro en sistemas trifasicos de potencia se genera importante interferencia en redes telefonicas cercanas.

Los retornos por neutro de estas corrientes monofasicas tambien llamadas homopolares pueden ser muy importantes si las cargas son deformantes de la onda senoidal. Ademas no solamente la tercera armonica presenta esta caracteristica desfavorable sino todas aquellas frecuencias multiplos impares de 3 que necesariamente retornan por este hilo. O sea 3ra. 9na. 15va. Etc. Esto provoca calentamiento del neutro por incremento de corriente, efecto Joule y intensificacion del efecto skin al elevarse el orden de las armonicas.

En algunos casos limite la corriente del neutro puede hacerse comparable a la propia corriente RMS de linea por lo que es necesario reforzarlo aumentando su diámetro al valor de la linea ( o mayor).

No se a que nivel o quien es tu profesor en estos estudios, pero te adelanto que para poder comprender bien el tema debes manejar son soltura la teoria y resolucion practica de los circuitos trifasicos, ya sea balanceados o no.

Comparto que es un tema que para entender bien, es imprescindible tener una base que permita su comprensión.

He estudiado personalmente los sistemas trifásicos, se que están desfasados 120 º, pero creo que aun me falta pulirlo a través de más ejercicios.

Pero antes de seguir, cuando tu dices que esos aptos electrónicos deforman la onda de corriente suministrada por la red... y el resultado de esa deformación es la aparición conjunta de ondas de frecuencia superior a la fundamental: llamadas frecuencias armónicas o armónicos. Pero, a ver., ... si la deforman, estamos queriendo decir que la onde de 50 hz se alteraría y se convertiría en otra onda de mayor frecuencia.

Pero por lo que he leído, parecería que además de la aparición de esas otras ondas, la original de 50 hz seguiría intacta, con vida. No se si me explico.

No... no... hay una propiedad importantísima de las ondas periódicas - impulsos - cualquiera sea su forma que te dice que cualquier forma de onda periódica - triangular, semicircular, cuadrada, etc,- puede aproximarse tanto como quiera como composición de distintas ondas sinusiodales ( o cosinusoidales) de frecuencias crecientes a partir de la fundamental. O sea si tienes una onda de forma triangular. Periódica, con un periodo y longitud de onda determinados, puede descomponerse en una suma de infinitos términos sinusoidales ( o cosinusoidales) de amplitudes decrecientes oscilando a la frecuencia fundamental + frecuencias superiores ( doble, triple, cuádruple etc.).

O sea. La onda original deformada de 50 Hz. De frecuencia se podrá desarrollar y analizar como superposición de una senoidal o cosenoidal de 50 Hz + una senoidal o cosenoidal de 100 Hz + una senoidal o cosenoidal de 150 Hz + ... todas con amplitudes diferentes.

Este importantísimo teorema se conoce como desarrollo en serie de Fourier.. y entre otros... es aplicable a las formas de onda de corriente ( o tensión) distorsionadas como venimos comentando.

De manera que la onda original de 50 Hz. se puede desarrollar o podríamos decir, multiplicar en varias ondas con amplitudes diferentes., (como si fuera un tumor)., pero sin perder su integridad, es decir., a partir de esa onda se van generando otras ondas de amplitud mayor, pero la de 50 hz no desaparece sino que permanece integra. ¿Correcto?.

Entonces dentro del cable circularían un montón de ondas de distinta amplitud, lo que podría provocar un recalentamiento de las líneas. ¿De acuerdo?

Te acompaño link de Wikipedia que refiere el tema.

https://es.wikipedia.org/wiki/Serie_de_Fourier 

Independientemente del desarrollo matemático, observa en donde dice :

"Ejemplos de series de Fourier"... encontrás una animación que muestra cómo se forma una onda triangular a partir de los cuatro primeros términos del desarrollo de Fourier correspondiente.

Muy buen material, lo voy a leer con calma en cuanto pueda.

Pasando a otro punto sobre lo sistemas III, en un ejercicio , el profesor dibujo una estrella con sus R en cada fase y luego haciendo un circulo con un vector en su interior., teniamos que calcular las tensiones de fase y línea a partir de unos datos que nos dio previamente......., y dijo en el sistema ABC el vector gira hacia la izquierda en sentido antihorario y es positivo. En el sistema cba el vector gira en sentido horario y es negativo.

Pero, yo no entendí, ¿Que es lo que gira? porque una carga conectada en estrellacomo la que el dibujo no gira, en todo caso lo que gira es el generador, pero gira siempre en sentido horario hacia la derecha.

¿Son las tensiones  o las correintes (magnitudes vectoriales),  las que se representan en un circulo con fasores que van girando., solo para saber la diferencia de grados que hay entre los v de línea y los v de fase, o con la I de línea y la Intensidades de fase?Me gustaría que me confirmaras si esta correcto como lo interpreto

Pero si es asi ¿Por que tienen diferentes sentidos ¿de que depende eso?

Lo pregunto sin ningún compromiso, porque reconozco que es un tema complejo que no todos lo conocen

Después de esto , procederé a calificar.

Gracias mil

Saludos