Problemas típicos ocasionados por las corrientes armónicas y sus Soluciones 1 - Sobrecalentamientos de los conductores neutros

el

En un sistema trifásico equilibrado, con neutro distribuido, esto es, de cuatro conductores
y con cargas lineales, la componente fundamental de 50 Hz de la corriente, que recorre
cada una de las tres fases, se anula en el conductor neutro debido a que estas corrientes
están desfasadas en el tiempo un tercio del periodo (120º) y por tanto vale cero la suma
de dichas tres corrientes.
Sin embargo, si se trata de cargas monofásicas no lineales, ciertos armónicos de orden
impar a los que se denomina “triplens” –múltiplos impares del tercer armónico: 3º, 9º, 15º,
etc.– no se anulan en el neutro sino que, por el contrario, se suman en dicho conductor
(figura 4).





Figura 4:
Las corrientes del tercer armónico se acumulan en el neutro. En sistemas con muchas cargas monofásicas no lineales, la corriente del neutro puede,
en la práctica, ser mayor que la corriente de cada una de las fases. El peligro que se
presenta en estas circunstancias es un sobrecalentamiento excesivo del neutro, ya que
no se dispone de un interruptor automático del circuito en dicho conductor, que limite la
corriente, tal como ocurre con los conductores de fase. Una corriente excesiva en el
neutro puede también ser causa de una diferencia de tensión excesiva entre el conductor
neutro y tierra.


Solución: 
La sobrecarga de los conductores neutros puede evitarse dimensionando dichos neutros
adoptando una sección suficiente que tenga en cuenta la eventual presencia de un
medio ambiente eléctrico rico en armónicos. Puede ser una práctica aconsejable prever
un neutro con una sección 1,7 veces mayor que la de los conductores de fase o
simplemente doblar el neutro (figura 5) cuando el circuito final deba alimentar sistemas
informáticos. También puede utilizarse un conductor neutro separado para cada fase.
Otra alternativa para impedir el paso de los armónicos “triplens”, aguas arriba de los
sistemas de suministro de corriente alterna, puede ser el empleo de transformadores de
separación de circuitos con conexión triángulo-estrella.





Figura 5: La sección del conductor neutro se ha ampliado al doble