Pro­tec­ción eléc­tri­ca, lo bá­si­co

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Es bá­si­co que los re­cep­to­res AV, am­pli­fi­ca­do­res de au­dio, mi­ni­com­po­nen­tes, sound­bars, en­tre otros apa­ra­tos elec­tró­ni­cos, se co­nec­ten pa­ra su fun­cio­na­mien­to a la red del ser­vi­cio público de ener­gía eléc­tri­ca.

Así, con­for­me al re­gla­men­to de la ley pu­bli­ca­da en el Dia­rio Ofi­cial de la Fe­de­ra­ción el 22 de di­ciem­bre de 1975 y su úl­ti­ma re­for­ma del 9 de abril del 2012, te­ne­mos que el su­mi­nis­tro del ser­vi­cio de la ener­gía eléc­tri­ca do­mes­ti­ca a tra­vés de la Co­mi­sión Fe­de­ral de Elec­tri­ci­dad ( CFE), se brin­da en for­ma de co­rrien­te al­ter­na en una fre­cuen­cia úni­ca de ope­ra­ción a 60 Hz, con una va­ria­ción +-0.8%, una ten­sión en dos hi­los (una fa­se y un neu­tro) de 120 Volts, con una va­ria­ción al +-10% .

Fre­cuen­cia, ten­sión y co­rrien­te eléc­tri­ca

Lo an­te­rior es im­por­tan­te por­que al ho­mo­lo­gar­se la fre­cuen­cia en el su­mi­nis­tro eléc­tri­co en Mé­xi­co, las in­dus­trias y los ho­ga­res con­ta­ron con una trans­mi­sión a una os­ci­la­ción de 60 Hz, la cual es pro­du­ci­da por un ge­ne­ra­dor ins­ta­la­do en la plan­ta eléc­tri­ca, cu­yo ro­tor gi­ra cons­tan­te­men­te a 3600 rpm (re­vo­lu­cio­nes por mi­nu­to) y, la lon­gi­tud de on­da a es­ta fre­cuen­cia, pro­vo­ca que su se­ñal se pro­pa­gue a ki­ló­me­tros de dis­tan­cia en­tre cres­ta y cres­ta.

Aho­ra bien, la co­rrien­te eléc­tri­ca es la cir­cu­la­ción de los elec­tro­nes del po­lo ne­ga­ti­vo al po­lo po­si­ti­vo de la fuen­te de ten­sión (vol­ta­je) en un cir­cui­to ce­rra­do; la uni­dad de me­di­da se­ña­la­da por el Sis­te­ma In­ter­na­cio­nal de me­di­das (SI) pa­ra

con­ta­bi­li­zar­la es el am­pe­re.

Así, el vol­ta­je o ten­sión en la red do­més­ti­ca, es la mag­ni­tud fí­si­ca en un en­chu­fe o con­tac­to eléc­tri­co a 120 volts en­tre dos pun­tos de dis­tin­ta car­ga elec­tros­tá­ti­ca (po­lo po­si­ti­vo y ne­ga­ti­vo), cuan­do un cir­cui­to ce­rra­do une es­tos dos, se crea un flu­jo de elec­tro­nes

(co­rrien­te eléc­tri­ca).

Fuen­tes de ali­men­ta­ción

Un trans­for­ma­dor es un com­po­nen­te bá­si­co ins­ta­la­do en la fuen­te de ali­men­ta­ción (fuen­te li­neal) de todo equi­po que se co­nec­te a la luz eléc­tri­ca, su fun­ción es mo­di­fi­car el ni­vel de vol­ta­je de la red –más pe­que­ños y es­ta­bles- con la ayu­da de un dio­do rec­ti­fi­ca­dor pa­ra ali­men­tar los cir­cui­tos que con­tro­lan el flu­jo y ca­rac­te­rís­ti­cas de la se­ñal cuan­do le co­nec­ta­mos una fuen­te, co­mo un Blu-ray, un smartp­ho­ne, la tv o la ca­ja de ca­ble

di­gi­tal, et­cé­te­ra.

Las fuen­tes de ali­men­ta­ción ( Po­wer supply unit, PSU ) en los equi­pos de so­ni­do, em­plean trans­for­ma­do­res de ta­ma­ños di­fe­ren­tes y una par­te de sus de­ri­va­cio­nes de sa­li­da, pro­por­cio­na la ener­gía su­fi­cien­te pa­ra que los tran­sis­to­res de po­ten­cia ele­ven su flu­jo de co­rrien­te eléc­tri­ca pa­ra ali­men­tar una car­ga (al­ta­vo­ces), de ma­ne­ra pro­por­cio­nal al ni­vel de vo­lu­men del pa­sa­je tran­si­to­rio de so­ni­do, de­man­dan­do más co­rrien­te y ten­sión cuan­do la fre­cuen­cia de au­dio re­pro­du­ci­do es de to­nos gra­ves y de gran vo­lu­men.

La di­men­sión de los trans­for­ma­do­res obe­de­cen en re­la­ción a la po­ten­cia de sa­li­da de ca­da equi­po de so­ni­do, es por ello que es una fan­ta­sía que un mi­ni­com­po­nen­te pue­da en­tre­gar mi­les de watts con un pe­que­ño trans­for­ma­dor tí­pi­co. Las fuen­tes con­mu­ta­das trans­for­man la ener­gía eléc­tri­ca me­dian­te tran­sis­to­res en con­mu­ta­ción ac­ti­va a al­tas fre­cuen­cias (20-100KHZ tí­pi­ca­men­te), pro­du­cen ma­yor efi­cien­cia, me­nor ca­len­ta­mien­to, me­nor ta­ma­ño y pe­so y un con­su­mo eléc­tri­co me­nor, sin em­bar­go pro­du­cen un pe­que­ño rui­do eléc­tri­co en al­ta fre­cuen­cia, el cual es mi­ni­mi­za­do pa­ra no in­ter­fe­rir a equi­pos pró­xi­mos.

Al pa­so del tiem­po las fuen­tes de ali­men­ta­ción (trans­for­ma­dor de en­tra­da) van per­dien­do sus cua­li­da­des o se ven da­ña­dos per­ma­nen­te­men­te a cau­sa del so­bre­ca­len­ta­mien­to, ba­ja o al­ta ten­sión, on­das de vol­ta­je, con­duc­tor neu­tro da­ña­do, des­car­gas eléc­tri­cas, pi­cos tran­si­to­rios pro­vo­ca­dos por un mo­tor (li­cua­do­ra, ta­la­dro eléc­tri­co, ven­ti­la­dor, cam­pa­nas en co­ci­nas in­te­gra­les, la­va­do­ra y re­fri­ge­ra­dor), apa­go­nes y so­bre­ten­sio­nes del su­mi­nis­tro de la red.

Rui­do en la red eléc­tri­ca

To­da se­ñal eléc­tri­ca en un con­duc­tor se ve al­te­ra­da por in­ter­fe­ren­cias oca­sio­na­das por efec­tos na­tu­ra­les y por otros equi­pos eléc­tri­cos; a ma­yor lon­gi­tud del ca­ble ma­yor in­duc­ción de rui­do eléc­tri­co.

El rui­do eléc­tri­co pue­de re­pre­sen­tar pe­que­ña mo­les­tia en la eje­cu­ción de mú­si­ca o en la gra­ba­ción de la mis­ma, has­ta lle­ga­ra a ser com­ple­ta­men­te evi­den­te y no po­der­la re­mo­ver aun­que use­mos un so­fis­ti­ca­do ecua­li­za­dor. La in­ter­fe­ren­cia eléc­tri­ca pue­de pre­sen­tar­se por una ins­ta­la­ción en mal es­ta­do o de mu­chos años de exis­ten­cia, tam­bién por es­tar co­nec­ta­dos en un mis­mo cir­cui­to equi­pos di­gi­ta­les co­mo compu­tado­ras, com­par­tir el cir­cui­to con las ba­las­tras en lám­pa­ras fluo­res­cen­tes y aho­rra­do­ras, en­se­res do­més­ti­cos con mo­to­res co­mo li­cua­do­ras, ex­trac­to­res de ju­gos, ven­ti­la­do­res (aba­ni­cos), et­cé­te­ra.

Los zum­bi­dos de CA, tam­bién co­no­ci­dos co­mo de bu­cle de tie­rra, son fe­nó­me­nos muy re­cu­rren­tes en equi­pos de gra­ba­ción, de so­ni­do en vi­vo y en los sis­te­mas de au­dio re­si­den­cial, se iden­ti­fi­can en los al­ta­vo­ces por un le­ve rui­do de ba­ja fre­cuen­cia en­tre los 50 y 60 Hz. Cuan­do co­nec ta­mos equi­pos de so­ni­do a fuen­tes ba­sa­das en compu­tado­ras, co­mo smartp­ho­ne o ta­ble­tas elec­tró­ni­cas, es muy pro­ba­ble que se es­cu­chen rui­dos o pi­ti­dos no desea­dos, ori­gi­na­dos por la mez­cla de la se­ña­les de au­dio y las se­ña­les eléc­tri­cas, es­to de­bi­do a la ac­ti­vi­dad del pro­ce­sa­dor u otros ele­men­tos abier­tos en apli­ca­cio­nes di­fe­ren­tes.

Equi­pos de pro­tec­ción eléc­tri­ca

Una de las for­mas de re­du­cir o eli­mi­nar los pro­ble­mas de la red eléc­tri­ca es el uso de equi­pos de pro­tec­ción, fil­tros, acon­di­cio­na­do­res de lí­nea, re­gu­la­do­res y es­ta­bi­li­za­do­res de vol­ta­je.

La pro­tec­ción eléc­tri­ca es fun­da­men­tal con­tra aque­llas ines­pe­ra­das si­tua­cio­nes en don­de de ma­ne­ra sú­bi­ta se al­te­ra o se in­te­rrum­pe el su­mi­nis­tro de ener­gía eléc­tri­ca.

Pa­ra co­no­cer la ca­pa­ci­dad que de­be te­ner el dis­po­si­ti­vo de pro­tec­ción eléc­tri­ca, es ne­ce­sa­rio to­mar los da­tos si­guien­tes de nues­tros equi­pos:

Con­su­mo ex­pre­sa­do en (A) Am­pe­res ( pue­des con­sul­tar­lo en la par­te tra­se­ra del equi­po o en su ma­nual de ope­ra­ción, es­te va­lor es a ) Vol­ta­je de ope­ra­ción (en nues­tro País la ali­men­ta­ción se ba­sa en 127 Volts +- 10%) Po­ten­cia eléc­tri­ca de con­su­mo ( es el va­lor de mul­ti­pli­car en con­su­mo de co­rrien­te por el vol­ta­je de ali­men­ta­ción)

Pro­ce­de­mos a la su­ma con­su­mo de co­rrien­te de ca­da equi­po: Es ne­ce­sa­rio ve­ri­fi­car que los equi­pos no so­bre­pa­sen la car­ga má­xi­ma re­co­men­da­da por el fa­bri­can­te, el cual no de­be ex­ce­der el 75% de su lí­mi­te.

Con­ta­mi­na­ción en la red eléc­tri­ca

Un cir­cui­to con un fil­tro li­neal pa­ra la CA (co­rrien­te al­ter­na), re­du­ce los so­ni­dos de fon­do in­de­sea­dos que se pro­du­cen si­mul­tá­nea­men­te al re­pro­du­cir el au­dio, re­sal­tan­do los ar­mó­ni­cos y el de­ta­lle de los so­ni­dos.

co­rri­gien­do una se­rie de “pa­rá­si­tos eléc­tri­cos” in­du­ci­dos por di­ver­sas cau­sas.

Un acon­di­cio­na­dor de ener­gía lo com­po­ne me­dian­te un trans­for­ma­dor de ba­ja im­pe­dan­cia de sa­li­da, que aís­la la car­ga crítica de su fuen­te de ali­men­ta­ción, en­tre­gan­do una ener­gía más lim­pia.

El uso de acon­di­cio­na­dor de ener­gía adi­cio­na lon­ge­vi­dad a los equi­pos de so­ni­do co­nec­ta­dos, evi­ta el des­gas­te pre­ma­tu­ro de las fuen­tes de ali­men­ta­ción y otros cir­cui­tos pri­mor­dia­les, tam­bién re­du­ce el ries­go de da­ños por even­tos co­mo so­bre­ten­sio­nes, pi­cos de vol­ta­je y des­car­gas de re­lám­pa­gos so­bre las lí­neas de elec­tri­ci­dad e in­ter­fe­ren­cias por EMI (In­ter­fe­ren­cia elec­tro mag­né­ti­ca) y RFI

(In­ter­fe­ren­cia de Ra­dio­fre­cuen­cia).

La ca­li­dad de la ener­gía eléc­tri­ca de­be to­mar­se en cuen­ta en los equi­pos de au­dio, los dis­tur­bios en la lí­nea ori­gi­na­no­ri­gin un so­ni­do ás­pe­ro, sin bri­llo ni de­ta­lle; las so­bre­ten­sio­nes­so emi­ti­das por apa­ra­tos eléc­tri­cos en una ca­sa al ini­ciar fue­ra de ci­clo la mar­cha de un mo­tor re­sul­tan un ex­ce­so de vol­ta­je

a cor­to tiem­po, al igual que al apa­gar­se.

En Mé­xi­co, exis­ten nor­mas que se to­man en cuen­ta pa­ra me­dir la efi­cien­cia, se­gu­ri­dad, ni­vel

de dis tor sión agre­ga­do, re­gu­la­ción, com­pen­sa­ción y ca­rac­te­rís­ti­cas de los equi­pos de pro­tec­ción eléc­tri­ca:

NOM- 003 -SCFI -2000 ( pro­duc­tos eléc­tri­cos y es­pe­ci­fi­ca­cio­nes de se­gu­ri­dad) NMX-J-512-1998-AN­CE (re­gu­la­do­res de ten­sión elec­tro­me­cá­ni­ca, elec­tro­mag­né­ti­ca, elec­tró­ni­cas y fe­rro so­nan­tes).

Re­gu­la­do­res de vol­ta­je

Un re­gu­la­dor de vol­ta­je sos­tie­ne el ni­vel de vol­ta­je de sa­li­da a los equi­pos elec­tró­ni­cos co­nec­ta­dos en él, es­tos no son úti­les en apa­ra­tos con mo­tor ya que de lo con­tra­rio se da­ña­ra.

Co­mo lo men­cio­na­mos pá­rra­fos atrás, nues­tro equi­po de so­ni­do am­pli­fi­ca pi­cos ex­tre­mos que de­man­dan ma­yor ener­gía, la es­ta­bi­li­dad de un vol­ta­je cons­tan­te ase­gu­ra que es­tos pa­sa­jes tran­si­to­rios de au­dio se re­pro­duz­can lo más exac­to po­si­ble, la fun­ción de trans­fe­ren­cia que es la re­la­ción en­tre el vol­ta­je de en­tra­da con el de sa­li­da del am­pli­fi­ca­dor, in­di­ca la ga­nan­cia del mis­mo pa­ra ca­da on­da se­noi­dal den­tro del ran­go de su res­pues­ta en fre­cuen­cia.

El Stand By

Den­tro de los equi­pos de so­ni­do, se agre­ga una fun­ción des­ti­na­da a cen­sar el buen fun­cio­na­mien­to de es­tos, el mo­do de es­pe­ra ( Stand By), és­te tra­ba­ja jun­to al cir­cui­to de pro­tec­ción con­su­mien­do una frac­ción de ener­gía eléc­tri­ca, man­tie­ne “vi­vos” las fun­cio­nes básicas ope­ra­das des­de un con­trol re­mo­to, cuan­do el equi­po se en­cien­de, un pro­ce­sa­dor ve­ri­fi­ca el es­ta­do de la fuen­te de ali­men­ta­ción, tran­sis­to­res de po­ten­cia y los re­le­va­do­res de sa­li­da( ese click cuan­do es­cu­cha­mos al pren­der o apa­gar el equi­po).

En un equi­po de so­ni­do de bul­bos, el mo­do stand by, es útil pues ali­men­ta con una pe­que­ña co­rrien­te a las vál­vu­las o bul­bos pa­ra que se man­ten­gan en es­ta­do óp­ti­mo, es­ta­rán lis­tas pa­ra re­pro­du­cir de me­jor ma­ne­ra el so­ni­do evi­tan­do un tra­ba­jo ex­ce­si­vo. Ca­be acla­rar que el mo­do Stand by con­su­me ener­gía eléc­tri­ca de for­ma in­ne­ce­sa­ria, si no ocu­pa­mos el equi­po por el res­to del día.

Así es­tas con­si­de­ra­cio­nes.

Sa­lu­dos y has­ta la pró­xi­ma.

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