¿Cómo se miden los transitorios de tensión en circuitos eléctricos?
Los transitorios de tensión son una de las preocupaciones más comunes de los ingenieros eléctricos, ya que pueden provocar daños en los componentes electrónicos y causar problemas en el funcionamiento de los circuitos. Es importante medir estos transitorios para detectar posibles fallas en el sistema eléctrico y garantizar la seguridad y el correcto funcionamiento de los equipos.
En este artículo, explicaremos cómo se miden los transitorios de tensión en circuitos eléctricos y qué herramientas se utilizan para realizar estas mediciones.
¿Qué son los transitorios de tensión?
Antes de hablar de cómo medir los transitorios de tensión, es importante saber qué son exactamente. Los transitorios de tensión son picos de tensión transitorios de corta duración que aparecen en el sistema eléctrico debido a diversas causas como la conexión o desconexión de cargas, rayos, conmutaciones abruptas de corrientes y tensiones, etc.
Los transitorios de tensión pueden tener consecuencias perjudiciales como el deterioro de los componentes electrónicos y delais adyacencias, interrupciones en el funcionamiento de los equipos y en casos graves hasta los cortocircuitos eléctricos, por lo que es importante medir y controlar estas situaciones.
¿Cómo medir los transitorios de tensión?
Los transitorios de tensión pueden medirse utilizando varios métodos y dispositivos, como osciloscopios, registradores de formas de onda, analizadores de espectro y sondas de alta tensión.
Osciloscopios
Los osciloscopios son una de las herramientas más utilizadas para medir los transitorios de tensión. Estos instrumentos miden y representan gráficamente la forma de onda de la tensión en una pantalla, lo que permite analizar las características de la señal eléctrica, incluyendo los transitorios.
El osciloscopio es capaz de mostrar la forma de onda de la tensión, esto es, la amplitud, el período y la fase. Además, proporciona información sobre la frecuencia de los transitorios, la duración y la influencia en el resto del circuito.
Es importante utilizar una sonda de alta tensión en el osciloscopio para evitar la entrada de los transitorios al equipo y poder trabajar en modo diferencial.
Registradores de formas de onda
Los registradores de formas de onda también son utilizados para medir los transitorios de tensión. Estos dispositivos permiten registrar de forma automática la forma de onda completa y los transitorios, en una memoria interna. Luego permite el análisis de los datos y la representación gráfica.
Estos dispositivos pueden utilizarse para capturar y almacenar formas de onda de diferentes duraciones, utilizando diferentes técnicas de disparo y de muestreo.
Generadores de impulsos
Los generadores de pulsos son utilizados en la medición de los transitorios de tensión para crear impulsos simulados con voltajes más altos que los transitorios a medir. Esto se hace para llevar a cabo pruebas de sobrevoltaje en el equipo, y verificar si el equipo resistiría un pico de tensión real.
Estos dispositivos utilizan una alta tensión para generar un pulso, el cual puede ser medida con una sonda de alta tensión o por el osciloscopio
Análisis de espectro
El análisis de espectro se basa en la descomposición de una señal compleja en la suma de sus componentes de frecuencia individual para su análisis y representación gráfica.
Este análisis se utiliza para analizar los transitorios de tensión en el espacio de frecuencia. A menudo requerirá el uso de un equipo analizador FFT o especializado.
Conclusión
El conocer y entender cómo medir los transitorios de tensión permitirá a los ingenieros eléctricos evaluar la calidad de los circuitos eléctricos y prevenir daños en los componentes, lo cual es crítico en aplicaciones de alta potencia y sistemas de transmisión de energía.
Es importante elegir el dispositivo de medición adecuado basándose en el análisis de los datos que se van a medir y que tipo de influencia puede haber en el circuito a medir. Los ingenieros, utilizando las herramientas adecuadas, pueden asegurar la calidad y la seguridad de los circuitos eléctricos.