4. REQUERIMIENTOS Y FACTORES A CONSIDERAR
Considerando todos los
argumentos antes mencionados, se deben llevar a efecto los requerimientos que
se expondrán a continuación sea al momento de construir o de reparar un sistema
de iluminación de manera que este pueda operar satifactoriamente por largo
tiempo.
·
4.1.
LINEA DE ALIMENTACION
La
importancia de la línea de alimentación radica en la tensión que presenta esta
en la acometida de cada luminaria, considerando que todo un grupo de luminarias
es alimentada a traves de una misma línea y que esta presenta una caída de
tensión debida a la corriente existente, pueden haber luminarias en ese grupo
cuya tensión de entrada se encuentre muy cerca de la tensión de umbral del
ignitor (tensión de no reoperación) lo cual hace que dichas luminarias en
ocasiones no enciendan. El problema se agrava al ir envejeciendo las lámparas
en cuestión debido a que requieren de mas tiempo para poder encender.
Por
otra parte hay que tomar en cuenta eventuales aumentos en la tensión de
alimentación debida a fluctuaciones en la red por encima del valor máximo
soportable por el arrancador (ver manual anexo), lo cual acorta la vida de
este. Los aumentos repentinos de tensión debidos a perturbaciones atmosféricas
podrían afectar al arrancador, sin embargo si esto ocurre, afectaran también el
estado del capacitor de factor de potencia y el reactor.
·
4.2
REACTOR (BALASTO)
La
siguiente exposición tiene que ver con el reactor inductivo de la luminaria sea
este del tipo autorregulado (autotransformador-balasto) o del tipo sencillo
(balasto).
El
reactor del equipo de iluminación debe cumplir con las siguientes funciones:
De
acuerdo con las características anteriores se hace necesario que los balastos
cumplan con los siguientes parámetros (ver normas ANSI para balastos):
o
4.2.1.
Reactancia nominal: Esta
es la componente del balasto que fija (en su mayor parte) la corriente de
operación de la lámpara. Una reactancia un poco por debajo de la nominal
implica una mayor corriente de operación, la potencia lúminica es mayor. Esto
trae como consecuencia el envejecimiento prematuro de la lámpara y del reactor
debido al incremento del calor generado por ambos componentes. Puede llegar a
ser tan grave la situación, que la lámpara se apague debido a que el calor en
su interior hace aumentar fuertemente la presión de su vapor, una vez que esta
se enfríe volverá a encender. Es de hacer notar que el arrancador estará en su
estado de actividad mientras la lámpara se mantenga en esa situación.
Viceversa, una reactancia por encima del valor nominal, implica que la
corriente de operación es menor y la tensión es mayor, por consiguiente el
voltaje de operación de la lámpara se puede situar muy cerca de la tensión de
umbral del arrancador (tensión de no reoperación) llevandolo a su zona de
actividad estando la lámpara encendida. De las dos últimas situaciones expuestas,
se deduce que el período de vida de los arrancadotres se verá disminuida
considerablemente.
o
4.2.2.
Aislación interna:
Debido a que en el momento del encendido de la lámpara el arrancador emite una
serie de pulsos de alta tensión y muy corta duración, la elevada reactancia del
balasto permite la aislación del circuito de red (de baja impedancia) del
circuito de lámpara. Si esta aislación disminuye, los pulsos emitidos por el
arrancador se descargan a tierra o en la misma red de alimentación impidiendo así
el encendido y por consiguiente también aqui se verifica el envejecimiento
rapido del dispositivo.
o
4.2.3.
Terminal agregado: El
terminal agregado es una derivación del devanado del reactor que hace posible
el encendido si se utilizan arrancadores de tipo derivación. Si este no es el
caso, no debe ser conectado por ningún motivo, además se debe aislar muy bién
ya que puede ocurrir que los pulsos emitidos por el ignitor se descarguen desde
este a tierra, imposibilitando a la lámpara de encender.
o
4.2.4.
Mínimas perdidas: Las
resistencias internas del reactor (sea la que produce el alambre de cobre y las
perdidas engendradas por el núcleo del reactor) son las responsables de la
producción del calor por parte de este (potencia de perdida). Está
estrictamente relacionada con la calidad de los materiales utilizados para su
fabricación. El dispositivo de arranque y el condensador de factor de potencia
se verán afectados por esta perdida debida al aumento de la temperatura
ambiente reinante dentro de la luminaria.
·
4.3.
LAMPARA
Ya
que el dispositivo de arranque siempre vé la tensión de la lámpara, se puede
observar que cualquier anomalía que presente esta ultima se verá reflejada
hacia el arrancador. Una lámpara que no sea compatible con el reactor que la
opera, hará que el funcionamiento del equipo se vea afectado en la misma forma
descrita en la sección 4.2.1. Hay que considerar que cuando la lámpara quede
fuera de operación, el arrancador permanecerá en su estado activo (si este no
presenta un dispositivo de inhibición adicional) siempre que exista tensión en
la red, por lo tanto se hace necesaria la substitución del dispositivo al
cambiar la lámpara. Existen casos de lámparas en las cuales al haber concluido
su período de vida, estas no quedan totalmente fuera de servicio, verificandose
que durante su operación se encienden y se apagan en un período de 5 a 10
minutos. Esto hace que el ignitor quede fuera de servicio en corto tiempo, y la
luminaria también.
·
4.4.
CONEXIONES Y BASE DE LAMPARA
Debido
a la existencia de un reactor inductivo en el equipo, cualquier conexión que
falle en el circuito de línea que comprende el balasto y la lámpara (inclusive
la base de la lámpara), provocará por autoinducción del reactor picos de alto
voltaje que pueden facilmente dañar el arrancador y tambíen la misma base de la
lámpara. Entonces se aconseja el uso de buenos terminales para todas las
conexiones, siendo inclusive recomendable (en algunos casos) la soldadura con
estaño de esas conexiones. La base de la lámpara cumple con la función de
servir de soporte mecánico y de conexión eléctrica para dicha lámpara, además
de todo esto, debe presentar una buena aislación dieléctrica. Lo cual significa
que los materiales involucrados en esa base están sometidos a un alto grado de
deterioro por causa del calor engendrado, torque mecánico, paso de corriente y
pulsos de alta tensión. De lo explicado anteriormente, se recomienda el uso de
buenos materiales para la construcción de luminarias, especialmente aquellas
destinadas en ambientes muy severos como los que se citan a continuación:
·
4.5.
LINEA BALASTO - LAMPARA
En caso
de que el reactor se ubica a cierta distancia (mayor de 1.5 m) de la lámpara,
por razones de disposición física de la luminaria, se hace imperativo
considerar la capacitancia que presenta la línea en cuestión ya que la misma
atenúa el tren de pulsos emitido por el arrancador y puede llegar a impedir el
encendido. Para ello se recomienda el uso de cables independientes así como
también la medición de la capacitancia presente en dicha línea para ser
confrontada con los datos aportados en el manual del fabricante de
arrancadores.
·
4.6.
CONDENSADOR DE FACTOR DE POTENCIA
Aunque
el condesador de factor de potencia no afecta el funcionamiento de la parte
eléctrica del arrancador (en el caso en que el condensador se conecta en
paralelo a la línea de red), este es un componente que forma parte de la
luminaria y está destinado a cancelar la componente de potencia reactiva
producida por el balasto. Ya que el condensador de factor de potencia presenta
perdidas en su desempeño (resistencia interna), si no se les presta atención,
estas pueden llegar a ser tan altas que es posible su colapso debido al
incremento de la temperatura. También un aumento sostenido de la tensión de red
por encima de la tensión nominal del condensador puede hacer que este salga de
operación o se verifique su explosión. Si se tiene el caso en el que el
condensador de factor de potencia se encuentra en serie con una de las líneas
de la lámpara, se hace necesario el uso de arrancadores cuyos trenes de pulsos
son generados en ambos semiciclos de red (positivo y negativo). Este caso es
cubierto por los arrancadores explicados en detalle anteriormente.
·
4.7.
VIBRACIONES
Ya
que en la mayoría de los casos, las luminarias se encuentran montadas sobre
postes, se hace necesario considerar cualquier oscilación que estos puedan
presentar debida al viento o al paso cercano de aglún vehículo pesado. También
se pueden tener vibraciones producidas por el mismo reactor durante su
funcionamiento. De todo esto se recomienda el uso de lámparas con casquillos
muy robustos de manera que estas puedan ser ajustadas fuertemente a sus
respectivas bases para que no se aflojen si se verifican las condiciones
mencionadas antes. El hecho de que una lámpara quede desajustada de su base,
provocará picos de alta tensión que pueden llegar a dañar el arrancador (ver
punto 4.4.).
1.
Introducción
2. Funcionamiento general del
equipo
3. Clasificación y modo de
operación