Agresores y víctimas en CEM industrial: variadores, arrancadores y fuentes conmutadas

En compatibilidad electromagnética (CEM), no todos los equipos se comportan igual dentro de una instalación. Algunos actúan principalmente como agresores, generando perturbaciones hacia la red o hacia su entorno, mientras que otros suelen comportarse más como víctimas, es decir, equipos sensibles a esas mismas interferencias.

Este equilibrio entre emisión e inmunidad no es absoluto. Un equipo puede cumplir normativa y aun así provocar o sufrir problemas reales en una fábrica, en un edificio de oficinas o incluso en una instalación pequeña. De hecho, el propio documento pone un ejemplo muy claro: una interferencia horizontal en un monitor externo provocada por un timbre electromecánico asociado a un videoportero, resuelta al instalar un supresor de interferencias conducidas en la alimentación.

Qué significa ser agresor o víctima en compatibilidad electromagnética

Cuando hablamos de un equipo agresor, nos referimos a un elemento capaz de generar emisiones conducidas, emisiones radiadas, corrientes parásitas o consumos no lineales que afectan a otros dispositivos cercanos o a la propia red eléctrica. Por el contrario, un equipo víctima es aquel que puede sufrir fallos, comportamientos erráticos o disparos inesperados cuando esas perturbaciones alcanzan su alimentación, su control o su entorno electromagnético.

En la práctica, un mismo equipo puede ser ambas cosas. Lo importante es entender cómo interactúa con la red y con el resto de la instalación para poder prevenir problemas de funcionamiento.

Variadores de velocidad electrónicos: casi siempre más agresores que víctimas

Los variadores de velocidad electrónicos son uno de los ejemplos más claros de equipo agresor dentro de una instalación industrial. Su funcionamiento introduce varios fenómenos electromagnéticos que conviene vigilar.

Emisiones conducidas: El variador puede generar interferencias de alta frecuencia hacia la red eléctrica. Cuando incorpora filtros para reducirlas, derivando esa alta frecuencia a tierra, puede ocurrir que el diferencial salte en la puesta en tensión o durante cambios de velocidad si no está adecuadamente inmunizado.

Emisiones radiadas: Tanto el propio variador como el cable a motor son fuentes de emisión radiada. Para reducir este problema es necesario mantenerlos dentro de una zona electromagnéticamente controlada, normalmente mediante apantallamiento del armario y del cable a motor.

Corrientes de modo común: Debido a que el sistema trifásico de salida es flotante y no lineal, la suma de las corrientes de fase no es cero. Esto genera corrientes que pueden retornar al variador a través de rodamientos del motor y de la estructura metálica. Como medida correctora, suelen instalarse ferritas en los cables a motor.

Consumo no lineal: El variador consume una corriente no senoidal, lo que puede provocar disparo de protecciones, calentamiento de cables y presencia de armónicos.

¿Y cuándo son víctimas?: También pueden verse afectados por distorsión armónica en la red o perturbaciones conducidas que alteren su funcionamiento interno.

Arrancadores electrónicos: casi siempre más víctimas que agresores

Los arrancadores electrónicos suelen comportarse más como víctimas que como agresores.

Consumo no lineal: Durante la rampa de arranque o parada aparecen armónicos, especialmente el 5º, que pueden generar incidencias en el sistema.

Protecciones y condensadores: Pueden aparecer problemas en protecciones o con condensadores de compensación, por lo que a veces se recomienda desconectarlos durante la maniobra.

Frenado e interferencias: El frenado por inyección de corriente continua puede generar emisiones, aunque en general no son tan problemáticos como los variadores.

Como víctimas: Son sensibles a armónicos y ruido de alta frecuencia, lo que puede afectar al control de los tiristores. En algunos casos se requieren filtros o acondicionadores de tensión.

Fuentes conmutadas: casi siempre más agresoras que víctimas

Las fuentes conmutadas son otro equipo típico que suele actuar más como agresor que como víctima dentro de una instalación industrial.

Armónico 3: Al usar varias fuentes monofásicas, pueden generarse armónicos que se suman en el neutro, provocando calentamientos y disparos.

Emisiones conducidas y radiadas: Generan interferencias de alta frecuencia hacia la red y el entorno. La ventilación limita la eficacia del apantallamiento, pudiendo generar un entorno con múltiples emisiones.

Como víctimas: Si la distorsión armónica es elevada, la tensión rectificada puede no ser la adecuada, provocando problemas de funcionamiento.

Cómo reducir problemas de CEM entre agresores y víctimas

En instalaciones reales, la clave no está solo en identificar qué equipo emite más o cuál es más sensible, sino en gestionar correctamente la convivencia electromagnética entre todos ellos.

Controlar apantallamientos y recorridos de cableado.
Elegir bien filtros, ferritas y reactancias.
Vigilar la puesta a tierra y los diferenciales.
Evitar mezclar sin criterio equipos emisores y sensibles.
Revisar la calidad de red cuando aparecen armónicos o problemas repetitivos.

Conclusión

En CEM industrial, entender qué equipos son agresores y cuáles víctimas ayuda a diagnosticar problemas con mucho más criterio. Los variadores y las fuentes conmutadas suelen ser grandes generadores de perturbaciones, mientras que los arrancadores electrónicos suelen ser más sensibles.

Aplicar buenas prácticas de instalación, filtrado, apantallamiento y análisis de red permite reducir averías, disparos y comportamientos erráticos en instalaciones industriales.