Tecnologías de iluminación ante fluctuaciones de tensión: análisis de sensibilidad y control de inmunidad

Abstract

La integración de las nuevas tecnologías de iluminación en la red eléctrica supone un reto desde el punto de vista de lacalidad del suministro eléctrico y, en concreto, de la medida del flicker. El estándar IEC 61000-4-15 establece unprocedimiento de medida de flicker tomando como referencia la respuesta de la lámpara incandescente. Ante el uso masivode tecnologías de iluminación eficientes y la retirada de la lámpara incandescente, resulta indispensable analizar lasensibilidad de las nuevas lámparas a las fluctuaciones de tensión. El presente trabajo de tesis presenta un amplio estudio desensibilidad realizado a un conjunto de lámparas sometidas a diferentes fluctuaciones en su tensión de alimentación.Los primeros estudios de sensibilidad apuntaban a que las nuevas tecnologías de iluminación presentaban una sensibilidadmenor que la lámpara incandescente. En base a estos resultados se recomendaba la reconstrucción del marco de regulacióndel flicker, adaptándolo a una nueva lámpara de referencia o modificando los actuales niveles de compatibilidad. Losresultados obtenidos en este trabajo de tesis demuestran, de manera concluyente, la invalidez de estas propuestas alcomprobar que las nuevas tecnologías de iluminación no tienen por qué llevar asociada una menor sensibilidad a lasfluctuaciones de tensión que la que presenta la lámpara incandescente.Desde el punto de vista metodológico, las conclusiones extraídas se sustentan en un extenso trabajo experimental. Por unlado, se ha analizado la sensibilidad de un conjunto de lámparas tomando como patrón fluctuaciones simuladas de tensiónprovocadas por modulaciones AM e interarmónicos. En general, los resultados muestran un comportamiento medio menossensible que la lámpara incandescente. Sin embargo, cabe destacar que algunas de las lámparas superan la sensibilidad de laincandescente en determinados rangos frecuenciales. Por otro lado, se ha completado el estudio analizando la respuesta delas lámparas a un conjunto de registros de tensión pertenecientes a localizaciones reales de la red del suministro eléctrico.Los resultados cuestionan la asumida insensibilidad de las nuevas tecnologías de iluminación al mostrar sensibilidadesdivergentes entre las distintas localizaciones, así como discrepancias entre su respuesta ante fluctuaciones de tensiónsimuladas y reales.Otro aspecto crítico a analizar es la linealidad en la respuesta de las lámparas para distintos niveles de severidad flicker. Elanálisis de la linealidad mediante señales reales de tensión ha permitido demostrar que varias de las lámparas bajo estudiomuestran un comportamiento claramente no lineal. Por tanto, ante este tipo de señales complejas, no existe garantía de quelámparas caracterizadas como menos sensibles que la incandescente sigan presentando una sensibilidad menor a ésta antecualquier nivel de severidad flicker.Finalmente, y en vista de estas conclusiones, se desaconseja modificar el marco actual de regulación del flicker y se planteaque sean los propios fabricantes los que deban controlar la inmunidad que presentan sus lámparas a las fluctuaciones detensión. Para ello, se propone un procedimiento que permite garantizar, en el propio proceso de fabricación de las lámparas,que éstas no sean más sensibles que la lámpara incandescente. Este procedimiento ha sido incorporado en el informe técnicoIEC TR-61547-1 elaborado por el grupo de trabajo MT1 TC34 del IEC, con el objetivo de considerar la incorporación de unprocedimiento similar en el estándar de inmunidad para equipos de iluminación de uso general IEC 61547