Corrientes de Alta y Baja Frecuencia: Características, Usos y Componentes en Circuitos Eléctricos

Corrientes de Alta y Baja Frecuencia: Diferencias y Aplicaciones

Las corrientes de altas frecuencias no son necesariamente más peligrosas que las de bajas frecuencias. La peligrosidad depende de varios factores, como la intensidad, la duración de la exposición y la trayectoria de la corriente a través del cuerpo.

Usos de la Corriente Continua (CC)

• Conversión a otras formas de energía eléctrica.
• Tracción eléctrica.
• Alimentación de servicios de emergencia o auxiliares.
• Instalaciones industriales especiales.
• HVDC (High Voltage Direct Current - Corriente Continua de Alta Tensión).

Ventajas del HVDC

• Existen pérdidas, pero menores que en la corriente alterna.
• Posibilidad de control total de la potencia activa.
• Menor magnitud del efecto corona.

Desventajas del HVDC

• Imposibilidad del uso de transformadores para variar la tensión.
• Generación de armónicos en el lado de corriente alterna.
• Obligación de tener un generador de reactiva.
• Requerimiento de controles complejos.

Obtención de Energía Eléctrica

La forma más utilizada de obtener energía eléctrica es la electromagnética. Cuando circula una corriente alterna por un conductor eléctrico, se produce una fuerza electromotriz que se llama autoinducción.

Elementos de un Circuito Eléctrico

• Resistencias: Es la relación entre la tensión y la intensidad. Como es constante, equivale al valor de esta.
• Aislantes: Tienen una resistencia muy alta al paso de la corriente. Pueden ser cerámicos o de vidrio.
• Semiconductores: En ciertas condiciones son aislantes y en otras, conductores. Ejemplo: los VDR (Varistores), que cambian su resistencia en ohmios en función de la tensión. Ejemplo: autoválvulas, protegen frente a sobretensiones.
• Condensadores: En CC se cargan durante un tiempo y luego interrumpen el circuito eléctrico, parecido a un temporizador. En CA se cargan y descargan constantemente y presentan una resistencia a la corriente alterna llamada capacitancia.
• Bobinas: Conjunto de espiras usadas en motores, transformadores y generadores. Presentan una autoinducción en CA, y presentan una resistencia a la corriente alterna llamada inductancia.
• Alta tensión: Lleva una baja frecuencia (BF) para la corriente eléctrica de consumo y una alta frecuencia (AF) para alimentar equipos de telecomunicaciones.
• Longitud de onda: Es la distancia entre dos valores máximos de esta.

Tipos de Circuitos

• Circuito RLC: Circuito formado por resistencias, condensadores y bobinas.
• Circuito RL: Circuito formado por resistencias y bobinas.
• Carga resistiva: No presenta ni inductancia ni capacitancia.
• Carga inductiva resistiva: La combinación de la resistencia y la bobina. La intensidad tendrá un desfase respecto a la tensión.

Potencia Activa y Reactiva

La potencia activa total es la suma aritmética de las potencias activas parciales, y la potencia reactiva es la suma aritmética de las potencias reactivas parciales.

Sistema Trifásico

Consta de tres fases desfasadas 120º entre sí, no 180º. Se caracteriza por la igualdad de condiciones, el uso a nivel mundial y una sección inferior. Las fases se denominan L1, L2, L3 o R, S, T, y N de neutro.

• Alternadores trifásicos: Poseen tres bobinas desfasadas geométricamente 120º, es decir, tres circuitos independientes.

Armónicos

Son frecuencias múltiplos de la frecuencia fundamental de trabajo.

• Carga lineal: La tensión y la corriente están relacionadas por un factor constante. Por ejemplo, una bombilla.
• Carga no lineal: La relación entre la tensión y la corriente no es una constante. Por ejemplo, un diodo.
• Circuito combinacional: Circuito cuya salida depende de la combinación de las entradas presentes.

Los circuitos eléctricos pueden ser de alta tensión (≥ 1000 V) o de baja tensión (≤ 1000 V).

• Circuito de mando: Piezas conductoras del circuito principal. Se usan para mandar la maniobra de cierre o de apertura, o ambas, del aparato.
• Circuito principal: Conjunto de piezas que abren o cierran un circuito.

Efecto Corona

Cuando un conductor colocado al aire libre adquiere una tensión suficiente para superar la rigidez dieléctrica del aire, se producen pérdidas de energía. Esto se conoce como efecto corona.

Clasificación de Tensiones

• BT (Baja Tensión): Hasta 1 kV.
• MT (Media Tensión): Desde 1 kV hasta 20 kV.
• AT (Alta Tensión): Desde 20 kV hasta 400 kV.

Valores de Tensión e Intensidad

• Vpp (Valor pico a pico): Valor máximo entre el pico positivo y el máximo negativo.
• Vinst (Valor instantáneo): Valor de tensión e intensidad que tiene en cada momento.
• Vmax (Valor máximo): Valor máximo en cada instante.
• Vmed (Valor medio): Valor medio de media senoidal.