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Dossier técnicoInformación técnica sobre equipos para lámparas de descarga

La información facilitada en este documento es fiel al estado de la tecnología y sistemas productivos actuales. Ennuestra página web podrá encontrar revisiones actualizadas de nuestros productos y documentación técnica.

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Presentación

Es para nosotros un honor el poder presentarles este Dossier Técnico sobre fuentes de luz y componentes auxiliaresde iluminación.

Con él Especialidades Luminotécnicas, S.A. (ELT) confirma su compromiso con los usuarios finales de productosde iluminación a través de ustedes, los profesionales, fabricantes, instaladores, distribuidores, ingenierías, constructoras.Se trata de recoger en él el conocimiento existente a la fecha sobre esta materia, es decir, el estado de la técnica.

La luz es una necesidad humana. La mayor parte de la luz artificial sigue y seguirá siendo producida por lámparasde descarga (tubos fluorescentes y lámparas de alta intensidad de descarga). También están muy extendidas laslámparas halógenas.

El sector de la iluminación precisa de componentes auxiliares que permitan funcionar a estas lámparas y ELT diseñay fabrica estos componentes, reactancias, balastos y transformadores, de acuerdo con las características de aquellas,con una marca que responde a las necesidades más exigentes. Compuesta por un equipo de profesionales a suservicio con más de 40 años de experiencia en iluminación. Miembros de una empresa que se encuentra entre las4 principales especialistas de reactancias y balastos de Europa, con 10 fábricas y más de 400 profesionales a suservicio. Líder en España y con gran reconocimiento e implantación internacional, lo que permite que nuestrosproductos se exporten a más de 60 países de los cinco continentes. Personal altamente especializado que participaactivamente en el CEI (Comité Electrotécnico Internacional), en AENOR (Asociación Española de Normalización yCertificación), ANFALUM (Asociación Nacional de Fabricantes de Luminarias) y CELMA (Federación de Asociacionesde Fabricantes Nacionales de Luminarias y de Componentes Electrotécnicos para Luminarias en la Unión Europea).

Una gama completa de productos ofertada por ELT, recogida en sus catálogos de descarga, electrónica y fluorescenciaque usted puede solicitar a nuestros comerciales, o consultar en línea, a través de nuestra página en internethttp://www.elt.es

Los clientes de ELT encontrarán en nosotros un colaborador de gran profesionalidad y dedicación, que cultivapermanentemente relaciones provechosas para ambos, dando lugar a las mejores soluciones de iluminación parael mercado, a través del mantenimiento de una actividad comercial que se transforma en negocios sostenibles y convoluntad de perdurar en el tiempo. Colaboración técnica, comercial y logística que se materializa mediante una eficazy rápida asistencia pre y posventa.

Todos los productos ELT se fabrican con materias primas de primera calidad, con especificaciones propias y rigurosas,fruto de una estrecha colaboración con los proveedores. Los procesos de fabricación se desarrollan en modernascadenas automatizadas, sometiendo el 100% del producto a mediciones informatizadas de control y seguimiento.

Una marca, ELT, que identifica, por lo tanto, un producto de calidad y de la máxima garantía. Calidad definida comofabricación libre de defectos, que da como resultado balastos de gran fiabilidad y duración. Calidad entendida comodar a los clientes lo que necesitan en el momento que lo necesitan. Garantía estándar de 3 años para nuestrosproductos y la posibilidad de una garantía extendida de 5 años, sin coste adicional. Nuestro sistema de gestión dela calidad está certificado desde 1993, según la norma ISO 9001.

ELT está totalmente comprometida con el medioambiente desde el diseño de los productos y equipamientosproductivos, hasta la fabricación y venta de reactancias y balastos eficientes que contribuyen a reducir el consumode energía sin perder funcionalidad (balastos electrónicos, reactancias de bajas pérdidas –B1 y B2– y reactancias paralámparas de descarga de 2 niveles de potencia), pasando por la gestión de los recursos energéticos y materiales.Nuestro sistema de gestión medioambiental está certificado según ISO 14001 desde el año 2000.

Asimismo, aprovechando la metodología EFQM (European Foundation for Quality Management) en nuestro caminohacia la excelencia y aplicando los principios de la mejora continua a todos los procesos de nuestra empresa, hemosvisto reconocido nuestro esfuerzo con la adjudicación del “Premio a la Excelencia Empresarial – 2005” que otorga elGobierno de Aragón a través del Instituto Aragonés de Fomento.

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ELT es una empresa innovadora que reinvierte un porcentaje importante del resultado de sus ventas en dar satisfaccióna las necesidades de sus clientes por medio del mantenimiento de un importante departamento que desarrollaactividades punteras de I+D. Tecnología de producto y productiva de desarrollo propio que protege mediante patentesy modelos de utilidad.

La seguridad es otra necesidad humana. Los productos marca ELT están homologados según normas europeas einternacionales. Siga nuestro consejo: no emplee ni acepte productos que no estén homologados y desconfíe deproductos aparentemente económicos de origen dudoso.

Y, por último, recuerde que, como dice El Principito en el cuento de Antoine de Saint Exupéry, al igual que la luz ynuestras reactancias, balastos y transformadores, “Lo esencial es invisible a los ojos”

Eduardo Gracia GilGerente ELTZaragoza, noviembre de 2006

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Índice General

1 INTRODUCCIÓN1.1 Lámparas de Descarga.............................................................................................................................111.2 Reactancias para Lámparas de Descarga...............................................................................................11

1.2.1 Definición ......................................................................................................................................111.2.2 Tipos de reactancias .....................................................................................................................111.2.3 Propiedades generales de las reactancias de ELT ........................................................................121.2.4 Características de las reactancias electromagnéticas ..................................................................121.2.5 Materiales y proceso de fabricación de ELT .................................................................................131.2.6 Vida media de las reactancias.......................................................................................................141.2.7 Marcas e indicaciones ..................................................................................................................161.2.8 Gestión de calidad ........................................................................................................................181.2.9 Gestión Medioambiental ..............................................................................................................18

2 LÁMPARAS FLUORESCENTES2.1 Generalidades ..........................................................................................................................................212.2 Funcionamiento .......................................................................................................................................212.3 Lámpras fluorescentes tubulares ...........................................................................................................212.4 Lámparas fluorescentes compactas .......................................................................................................222.5 Lámparas fluorescentes de arranque rápido.........................................................................................242.6 Reactancias electromagnéticas para lámparas fluorescentes .............................................................25

2.6.1 Tipos de reactancias electromagnéticas ......................................................................................252.6.2 Recomendaciones de instalación .................................................................................................292.6.3 Normas de fabricación..................................................................................................................31

2.7 Balastos electrónicos para lámparas fluorescentes..............................................................................312.7.1 Características de los balastos electrónicos .................................................................................322.7.2 Funcionamiento: Diagrama de bloques ........................................................................................352.7.3 Tipos de balastos electrónicos .....................................................................................................362.7.4 Fiabilidad de los balastos electrónicos..........................................................................................392.7.5 Recomendaciones de instalación .................................................................................................392.7.6 Guías para el diseño de luminarias en alta frecuencia ..................................................................412.7.7 Normas de fabricación..................................................................................................................46

2.8 Índice de Eficiencia Energética (EEI) ......................................................................................................462.8.1 Introducción..................................................................................................................................462.8.2 Índice de eficiencia energética (EEI).............................................................................................472.8.3 Factor de luminosidad del balasto (BLF).......................................................................................472.8.4 Aplicación .....................................................................................................................................472.8.5 Marcado........................................................................................................................................472.8.6 Método de medida .......................................................................................................................472.8.7 Calendario.....................................................................................................................................472.8.8 Tablas para clasificar el conjunto balasto-lámpara.........................................................................48

3 LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA (H.I.D.)3.1 Generalidades ..........................................................................................................................................533.2 Lámparas de Vapor de Mercurio.............................................................................................................53

3.2.1 Constitución..................................................................................................................................533.2.2 Funcionamiento ............................................................................................................................543.2.3 Características ..............................................................................................................................543.2.4 Aplicaciones..................................................................................................................................553.2.5 Tipos .............................................................................................................................................55

3.3 Lámparas de Vapor de Sodio a Alta Presión..........................................................................................553.3.1 Constitución..................................................................................................................................553.3.2 Funcionamiento ............................................................................................................................56

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3.3.3 Características ..............................................................................................................................573.3.4 Aplicaciones..................................................................................................................................573.3.5 Tipos .............................................................................................................................................57

3.4 Lámparas de Halogenuros Metálicos.....................................................................................................583.4.1 Constitución..................................................................................................................................583.4.2 Funcionamiento ............................................................................................................................583.4.3 Características ..............................................................................................................................593.4.4 Aplicaciones..................................................................................................................................593.4.5 Tipos .............................................................................................................................................59

3.5 Lámparas de Vapor de Sodio a Baja Presión .........................................................................................603.5.1 Constitución..................................................................................................................................603.5.2 Funcionamiento ............................................................................................................................613.5.3 Características ..............................................................................................................................613.5.4 Aplicaciones..................................................................................................................................623.5.5 Tipos .............................................................................................................................................62

3.6 Identificación de las lámparas ................................................................................................................623.7 Efectos de las lámparas envejecidas......................................................................................................63

3.7.1 Encendidos y apagados sucesivos ...............................................................................................633.7.2 Radiointerferencias .......................................................................................................................633.7.3 Decrecimiento el flujo luminoso ...................................................................................................643.7.4 Efecto rectificador.........................................................................................................................64

3.8 Reactancias Electromagnéticas para lámparas de Alta Intensidad de Descarga ...............................663.8.1 Tipos de reactancias electromagnéticas ......................................................................................673.8.2 Recomendaciones de instalación .................................................................................................703.8.3 Normas de fabricación..................................................................................................................72

3.9 Balastos electrónicos para lámparas de Alta Intensidad de Descarga ................................................733.10 Arrancadores o Ignitores.........................................................................................................................73

3.10.1 Definición......................................................................................................................................733.10.2 Principio de funcionamiento .........................................................................................................733.10.3 Tipos de arrancadores...................................................................................................................743.10.4 Parámetros característicos de los arrancadores ...........................................................................773.10.5 Recomendaciones para el uso de arrancadores ...........................................................................783.10.6 Normas de fabricación..................................................................................................................793.10.7 Tabla de selección de arrancadores ..............................................................................................80

4 LÁMPARAS HALÓGENAS4.1 Generalidades ..........................................................................................................................................834.2 El Ciclo del Halógeno...............................................................................................................................834.3 Características de las lámparas Halógenas ...........................................................................................834.4 Tipo de lámparas Halógenas ..................................................................................................................844.5 Corriente de arranque..............................................................................................................................844.6 Tensión de alimentación .........................................................................................................................844.7 La muy Baja Tensión de Seguridad (MTBS)...........................................................................................844.8 Transformadores para lámparas Halógenas .........................................................................................84

4.8.1 Transformadores electromagnéticos y electrónicos .....................................................................854.8.2 Clasificación de los transformadores............................................................................................854.8.3 Regulación de flujo .......................................................................................................................874.8.4 Recomendaciones de instalación .................................................................................................884.8.5 Normas de fabricación..................................................................................................................89

5 CONDENSADORES5.1 Introducción .............................................................................................................................................935.2 Ventajas del uso de Equipos en Alto factor ...........................................................................................935.3 Compensación del Factor de Potencia ...................................................................................................93

5.3.1 Compensación en paralelo ...........................................................................................................935.3.2 Compensación en serie ................................................................................................................96

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5.4 Seguridad contra sobretensiones y cortocircuitos ...............................................................................975.4.1 Condensadores con dieléctrico autorregenerable ........................................................................975.4.2 Condensadores con fusible térmico .............................................................................................975.4.3 Condensadores con fusible de corte por sobrepresión ................................................................97

5.5 Tipos de Condensadores.........................................................................................................................985.6 Marcado de Condensadores ...................................................................................................................985.7 Condensadores de ELT ............................................................................................................................98

5.7.1 Características constructivas ........................................................................................................985.7.2 Características técnicas ................................................................................................................99

5.8 Recomendaciones de montaje................................................................................................................995.9 Normas de fabricación ............................................................................................................................995.10 Tabla de condensadores ........................................................................................................................100

6 CONMUTADOR ELECTRÓNICO DE EMERGENCIA RCE-0026.1 Objeto del uso de Conmutadores .........................................................................................................1036.2 Diagrama simbólico de funcionamiento ..............................................................................................1036.3 Colocación del Conmutador..................................................................................................................1046.4 Circuito de conexión ..............................................................................................................................1046.5 Características eléctricas .......................................................................................................................1046.6 Construcción y dimensiones físicas .....................................................................................................104

7 DIODOS LED7.1 Introducción............................................................................................................................................1077.2 ¿Qué es un LED? ....................................................................................................................................1077.3 Tipos de LED...........................................................................................................................................107

7.3.1 LEDs convencionales..................................................................................................................1077.3.2 LEDs de alta luminosidad ...........................................................................................................107

7.4 Cómo funcionan los Diodos LED ..........................................................................................................1087.5 Configuraciones de LEDs.......................................................................................................................1087.6 Cómo se alimentan los Diodos de LEDs ..............................................................................................1097.7 Luz blanca: sistema RGB ........................................................................................................................111

7.7.1 El LED blanco ..............................................................................................................................1117.7.2 El sistema RGB ...........................................................................................................................111

7.8 Comparación de los LEDs con otros tipo de lámparas .......................................................................1117.9 Ventajas de los LEDs ..............................................................................................................................1127.10 Desventajas de los LEDs ........................................................................................................................1127.11 Recomendaciones para el uso de los LEDs..........................................................................................1137.12 Aplicaciones ............................................................................................................................................113

8 ANEXOS8.1 Homologaciones de los productos de ELT ...........................................................................................1178.2 El marcado .............................................................................................................................................1178.3 Clases de protección de luminarias y aparatos auxiliares ..................................................................117

8.3.1 Definición de los tipos de aislamiento.........................................................................................1178.3.2 Clases de protección contra las descargas eléctricas .................................................................118

8.4 Grados IP de protección de las envolventes ........................................................................................1198.5 Efecto estroboscópico ...........................................................................................................................1208.6 Las directivas WEEE y RoHS .................................................................................................................120

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Introducción

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1.1 LÁMPARAS DE DESCARGA

Se denominan lámparas de descarga, a todas aquellas fuentes luminosas cuyo principio de funcionamiento consisteen generar luz mediante una descarga eléctrica, producida entre dos electrodos situados en el interior de un tubolleno de gas, a diferencia de las lámparas incandescentes en las que la luz emitida se debe a las altas temperaturasalcanzadas en el filamento.

Las lámparas de descarga se pueden clasificar en distintos tipos según el gas utilizado y la presión a la que se encuentreen el interior del tubo de descarga.

Cada tipo de lámpara posee propiedades diferentes, por lo que deben ser seleccionadas dependiendo de la aplicacióna la cual estén destinadas.

Una característica común a las lámparas de descarga es que poseen una impedancia al paso de la corriente quedisminuye a medida que esta aumenta, por lo que no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentaciónsin un dispositivo que controle la intensidad de corriente que circule por ellas. Este dispositivo es lo que habitualmentese conoce como reactancia o balasto.

1.2 REACTANCIAS PARA LÁMPARAS DE DESCARGA

1.2.1 Definición

Las reactancias o balastos son accesorios para utilizar en combinación con las lámparas de descarga, con el fin deconseguir un correcto funcionamiento de éstas. Realizan las siguientes funciones:

- Suministran la corriente de arranque requerida o, incluso algunos tipos de reactancias, las bajas tensiones

1.2.2 Tipos de reactancias

Debido a las diferentes características eléctricas de cada lámpara y las condiciones de instalación, es necesaria unareactancia específica para cada tipo de aplicación, existiendo una gran diversidad de tipos.

Existen dos grupos bien diferenciados de balastos para lámparas de descarga, en función de la tecnología:

a) ElectromagnéticasSe trata de impedancias inductivas, capacitivas o resistivas, solas ó encombinación. Las reactancias más utilizadas son las de tipo inductivo,utilizándose también la combinación de reactancia inductiva-capacitiva.

Las resistivas y las capacitivas por si solas no se utilizan ya que lasprimeras ocasionan muchas pérdidas, obteniendo por tanto un bajorendimiento, y las segundas dan una potencia en lámpara baja, debidoa que originan una gran deformación de la onda de corriente de lalámpara.

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- Lámparas de vapor de mercurio:- Baja presión: lámparas fluorescentes. - Alta presión: lámparas de vapor de mercurio a alta presión.

- Lámparas de vapor de sodio:- Lámparas de vapor de sodio a baja presión.- Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

- Lámparas de halogenuros metálicos.

necesarias para el precaldeo de los cátodos de la lámpara.- Proporcionan la tensión necesaria para el encendido de la lámpara.- Limitan la corriente que circula por las lámparas a los valores exigidos para un funcionamiento adecuado.

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Las reactancias inductivas se construyen con núcleos de acero al silicio de bajas pérdidas, hilo de cobre esmaltadode clase H 180°C ó 200°C y aislamientos de poliamida con fibra de vidrio.

Con estas reactancias la lámpara trabaja a la frecuencia de la red de alimentación 50 ó 60Hz.

Debido a las diferentes características eléctricas de las lámparas y las condiciones de instalación, es necesaria unareactancia espefífica para cada tipo de lámpara.

b) ElectrónicasSe trata de sistemas electrónicos sustitutivos de la instalación convencional compuesta por reactancia, arrancador ycondensador de corrección del factor de potencia.

Con estas reactancias se hace trabajar a las lámparas a frecuencias superiores a la de red, con lo que, en el casode las lámparas fluorescentes, se consigue un mayor rendimiento lumínico. Sin embargo, para lámparas de vapor desodio a alta presión y halogenuros metálicos no se consigue mejoras apreciables.

1.2.3 Propiedades generales de las reactancias de ELT

La alta calidad de los materiales y el elevado grado de precisión y automatización del proceso productivo de ELT enla fabricación de todos sus equipos, asegura una elevada fiabilidad y larga duración de los mismos.

Las reactancias de ELT han sido ensayadas y homologadas por organismos de certificación españoles y europeos, yposeen las siguientes características:

- Garantizan el correcto funcionamiento de las lámparas para conseguir su máxima duración.

El encapsulado en resinas de poliuretano aplicado en algunos modelos, les permite alcanzar altos grados de estanqueidady protección, idóneos para ambientes agresivos y de elevada humedad.

1.2.4 Características de las reactancias electromagnéticas

Gracias a su diseño, los materiales y el proceso de fabricación, las reactancias electromagnéticas de ELT tienenuna total fiabilidad, gran calidad y unas características inmejorables entre las que podemos destacar:

a) Larga vida de las lámparasLas reactancias ELT proporcionan un óptimo funcionamiento de las lámparas, garantizando al máximo su vida conlas máximas prestaciones.

b) Baja inducción al trabajoEl diseño asegura bajas inducciones en el núcleo, lo que supone una buena regulación frente a las variaciones de latensión de red y evita los problemas de rueido en las luminarias.

c) Bajos calentamientosLas reactancias ELT están dimensionadas para garantizar un funcionamiento con bajos calentamientos, con lo quese consigue un bajo envejecimiento de los aislamientos y, con ello, una larga vida.

d) Gran robustezFabricadas con materiales de primera calidad, dotándolas de gran robustez, los que las hace aptas para cualquieraplicación.

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- Buena regulación frente a las variaciones de la tensión de red.- Pérdidas propias moderadas para lograr un buen rendimiento del sistema.

- Bajo calentamiento.- Limitación de componentes armónicos en la corriente de red.

- Cumplen con las normas aplicables de seguridad, funcionamiento y compatibilidad electromagnética.

- Funcionamiento sin ruido.- Dimensiones apropiadas.

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e) Impregnadas al vacíoLas reactancias electromagnéticas de ELT están impregnadas al vacío en resina de poliéster polimerizadas a 150°C, loque les proporciona una mayor transmisión de calor reduciendo la temperatura de funcionamiento, una mejor rigidezdieléctrica entre espiras y entre partes bajo tensión y masa, y cohesiona los materiales para evitar cualquier posiblevibración.

f) Mínima dispersión magnéticaELT ha optimizado el diseño de los núcleos de las reactancias electromagnéticas minimizando el campo de dispersiónmagnética y sus efectos.

g) Funcionamiento sin ruidoGracias a su diseño, a su baja inducción de trabajo, a la impregnación al vacío y a su baja dispersión magnética, garantizanun funcionamiento sin ruido.

h) Compatibilidad electromagnética EMCSatisfacen los requisitos establecidos por la directiva de comptabilidad electromagnética89/336/CEE, siendo inmunesy no causando interferencias a otros equipos de su entorno.

i) Armónicos de la alimentaciónLas reactancias electromagnéticas de ELT cumplen con los límites establecidos en la norma EN 61000-3-2.

j) Interferencias radioeléctricasDebido al cuidado diseño y a trabajar con tensiones a baja frecuencia, las reactancias de ELT no presentan problemasde interferencias, cumpliendo con los límites establecidos por la norma EN 55015.

k) Cumplimientos con las directivas WEEE y RoHSLas reactancias electromagnéticas son ecológicas en muchos aspectos. El 90% de su composición es cobre y hierro,es decir, materiales totalmente reciclables. El 10% restante contiene pequeñas porciones de aluminio, estaño y polímerosorgánicos.

En cuanto a los materiales orgánicos, se trata principalmente de poliamidas (piezas aislantes fabricadas por inyección),poliéster, papel, resina artificial de poliéster y poliamida-imida (aislamientos del hilo de cobre).

Las reactancias electromagnéticas cumplen con la directiva europea RoHS 2002/95/CE. No incorporan sustanciaspeligrosas como plomo, cromo VI, cadmio, mercurio, PBB y PBDE.

Las reactancias electromagnéticas son productos bien maduros y acreditados. Su duración previsible es igual a la delas luminarias e instalaciones eléctricas. Por ello, es innecesario cambiar reactancias electromagnéticas durante lavida normal de aquellas. Las instalaciones de alumbrado duran, a menudo, más de 20 años y son ecológicas porquedurante ese periodo no hay que producir recambios.

1.2.5 Materiales y proceso de fabricación de ELT

Todas las reactancias ELT se fabrican con componentes de primera calidad y especificaciones técnicas propias paraobtener un producto final de alta fiabilidad.

a) Hilos esmaltadosUtilizados en el bobinado de las reactancias electromagnéticas, representan uno de los materiales principales de lamisma. Son hilos esmaltados de cobre con aislamiento de clase térmica H 180°C y 200°C.

Bobinados cuidadosamente capa a capa, sin cruzamiento de espiras, y con una tensión de bobinado siempre inferior ala máxima recomendada por el fabricante, para evitar estiramientos que reducirían su sección y podrían dañar el aislamiento.

b) NúcleosLos núcleos magnéticos que forman las reactancias electromagnéticas son de chapa magnética de 2,6 - 2 - 1,7W/Kga una inducción de 10000 Gauss, según la aplicación.

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Estos núcleos se forman mediante apilamiento de láminas troqueladas con utillajes de precisión que al producir cortessin rebabas, minimizan las pérdidas de potencia en el núcleo.

c) AislamientosLos aislamientos utilizados son cintas adhesivas de soporte de poliéster de clase H (180°C) y láminas de film de poliéster.

d) CajetinesEs el elemento soporte del bobinado. Para su construcción, se utiliza poliamida 6.6 con un 30% de fibra de vidrio.

Este material proporciona un soporte resistente mecánico y térmico, pudiendo soportar altas temperaturas bajo carga, quelo hacen idóneo para la aplicación.

e) Resinas de impregnaciónTodas las reactancias son sometidas a un baño de impregnación al vacío, en resinas de poliéster insaturado pigmentadasen blanco y un posterior proceso de polimerización en horno a 150°C.

Con este tratamiento las reactancias obtienen una buena transmisión del calor, mejoran la rigidez dieléctrica entre espirasy entre partes bajo tensión y masa, eliminan las vibraciones de los núcleos y consecuentemente los ruidos, y les proporcionanun acabado exterior adecuado.

f) Resinas de encapsuladoPara intemperie o ambientes con condiciones agresivas, se utilizan reactancias encapsuladas en resinas de poliuretano,con lo que se obtienen altos grados de protección (IP).

El encapsulado se realiza por colada de la mezcla de resina en el envolvente de la reactancia, hasta cubrirla totalmente.

g) EnvolventesLas envolventes o carcasas que cubren las reactancias están fabricadas en chapa blanca, aluminio o poliamida 6.6 con 30%de fibra de vidrio, según el tipo de producto, las condiciones ambientales y la aplicación para la que vaya a ser utilizado.

h) Componentes electrónicosLas reactancias electrónicas están fabricadas con componentes electrónicos de primera calidad, seleccionados con lascaracterísticas adecuadas para obtener el mejor resultado en cada aplicación.

i) ConectoresHasta hace un tiempo, el tipo de conexión más utilizado era el de tornillo. Actualmente,cada vez más, se utilizan sistemas de conexión rápida tipo cepo o similares, por la rapidezde conexión y la fiabilidad.

Para conexionados de luminarias fluorescentes se utilizan conexiones rápidas pordesplazamiento de aislante, que resultan muy fácil de automatizar.

ELT puede suministrar sus productos con cualquiera de los tres sistemas de conexión.

1.2.6 Vida media de las reactancias

Además de una correcta instalación de acuerdo a las recomendaciones del fabricante y funcionandoen condiciones normales, la temperatura a la que trabajan las reactancias resulta un factor decisivoen la vida de estas.

En los laboratorios de ELT se realizan los ensayos y las pruebas de vida adecuadas según normaspara asegurar que todos los productos superan la vida media esperada.

a) Vida media de las reactancias electromagnéticasLas reactancias, al igual que la mayoría de componentes eléctricos, producen calor durante su funcionamiento debido ala potencia perdida propia.

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Las reactancias no deben superar una temperatura máxima de funcionamiento. Esto se expresa con el parámetrotw que indica la temperatura máxima a la que pueden funcionar constantemente los bobinados de una reactanciaen condiciones normales, a su tensión y frecuencia nominales, para asegurar una vida media de 10 años.

Las temperaturas en el bobinado durante el funcionamiento superiores al tw marcado reducen la vida media esperada,mientras que temperaturas inferiores la aumentan. Esto se detalla en el siguiente gráfico, que analiza los años devida en función de la temperatura de los bobinados.

Años de vida de las reactancias electromagnéticas en función de la temperatura tw

Conociendo el parámetro �t, definido como el calentamiento de los bobinados de una reactancia sobre la temperaturaambiente en la que está instalada, funcionando en condiciones normales, a tensión y frecuencia nominales, y conocidoel tw, podemos definir ta como la temperatura ambiente máxima a la que puede funcionar una reactancia en condicionesnormales.

ta = tw – �t

Ejemplo: Para una reactancia cuyo tw = 130 y su �t = 60°C obtenemos una temperatura ambiente máxima ta = 70°C

b) Vida media de los balastos electrónicosLos balastos electrónicos, por ser menos robustos que las reactancias convencionales, deben ser tratados con cuidado,como cualquier otro equipo electrónico doméstico (DVD, ordenador, etc.).

La vida media de los balastos electrónicos depende de la temperatura de trabajo y de la calidad de los componentesutilizados.

Como todo elemento electrónico, el balasto de alta frecuencia tiene un consumo propio para su funcionamiento, quese transforma íntegramente en calor.

Para controlar los calentamientos, los balastos electrónicos llevan indicado sobre la envolvente un punto donde debe medirsela temperatura para comprobar que no se sobrepasa el valor indicado por el fabricante. Este punto se denomina tc.

Horas de vida de los balastos electrónicos en función de la temperatura tc

15

00

tc (°

C)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

Vida media de reactancias electrónicas

100

50

25

10

5

2,580 90 100 110 120 130 140ºC

Año

s de

vid

a

tw 130

tw 120

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Funcionando a la temperatura máxima indicada en el punto tc cabe esperar una vida media de50.000 horas. Una temperatura inferior a la marcada alargará la vida media estimada, pero unatemperatura superior la podría acortar de forma significativa.

Además, la fabricación de los balastos electrónicos de ELT con componentes electrónicos deprimera calidad, junto con los ensayos y pruebas de vida realizados, garantizan la vida mediaesperada y una total fiabilidad y seguridad de funcionamiento.

1.2.7 Marcas e indicaciones

En los productos de ELT, además de las características eléctricas, se pueden encontrar impresas en su marcajeuna serie de indicaciones que conviene conocer para hacer el uso adecuado de los mismos, obteniéndose así lasmáximas prestaciones eléctricas, de seguridad y duración.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en España.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en Alemania.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en Italia.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en Argentina.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en Slovakia.

Marca nacional de certificación concedida por un organismo de certificación en China.

Marca de certificación otorgada por un organismo oficial que acredita el cumplimiento con normasinternacionales.

Marca indicativa de conformidad con la normativa de compatibilidad electromagnética otorgada por unlaboratorio oficial.

EEI Índice de eficiencia energética. Índice de clasificación de las reactancias de fluorescencia según lapotencia total absorbida por el conjunto balasto-lámpara según la Directiva Europea 2000/55/EC.

Marca que declara la conformidad del producto con las directivas europeas.

tw Temperatura máxima permitida en el bobinado para garantizar la vida media estimada para la reactancia.

tc Máxima temperatura admisible en el punto de medida indicado en la envolvente para asegurar un correcto funcionamiento de la reactancia.

ta Temperatura ambiente máxima permitida en el habitáculo de la reactancia que debe respetarse paraun correcto funcionamiento.

�t Incremento de temperatura del bobinado sobre la temperatura ambiente en condiciones normales de funcionamiento.

�tcap Incremento de temperatura del bobinado sobre la temperatura ambiente en régimen capacitivo(condensador en serie) en condiciones normales.

�tan Incremento de temperatura del bobinado sobre la temperatura ambiente en funcionamiento anormal.

λ Factor de potencia, indicador del desfase entre la tensión y corriente de un circuito eléctrico.

16

Page 18: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

Borne de conexión de tierra funcional. Borne al que se unen las partes que necesariamente debende conectarse a tierra por razones diferentes de las de seguridad.

Borne de conexión de tierra de protección contra descargas eléctricas para dispositivos clase I.

Indicación de clase II. Dispositivo protegido contra descargas eléctricas por un aislamiento básico y otro suplementario o reforzado. No incorpora medios de puesta a tierra de protección.

Aparato con aislamiento reforzado.

Indicación de clase III. Dispositivo en el que la protección contra las descargas eléctricas descansa en la alimentación a Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS). No incorpora medios de puesta a tierra de protección.

IP-XXX Indicativo del grado de protección contra la penetración de cuerpos sólidos y contactos accidentales con laspartes bajo tensión (1ª cifra), contra la penetración de agua (2ª cifra) y contra impactos (3ª cifra), segúnnorma EN-60529. Cuanto mayor es la cifra, mayor es el grado de protección.

Aparato auxiliar independiente que puede montarse separadamente en el exterior de una luminariay sin envolvente adicional.

Dispositivo que incorpora protección térmica con rearme automático.

Dispositivo que incorpora protección térmica tipo PTC.

Dispositivo que necesita incorporar externamente un fusible de hilo del valor indicado.

PRI Primario.

SEC Secundario.

Transformador de seguridad.

Transformador de seguridad no resistente al cortocircuito en la salida del secundario.

Transformador de seguridad resistente al cortocircuito en la salida del secundario.

Dispositivo apto para montaje encastrado o sobre muebles, cuyos materiales sean considerados difícilmenteo no inflamables, según la Norma DIN 4102 Parte 1.

Dispositivo que puede montarse en muebles de cuyos materiales no se conocen sus características de inflamabilidad. Cumple con los requisitos de temperatura de la norma VDE 0710 Parte 14.

Dispositivo protegido contra sobre temperatura. El número indicado en el interior del triángulo indica latemperatura máxima en cualquier punto de la superficie de la envolvente en caso de fallo del balasto.

Dispositivo que puede montarse sobre superficies normalmente inflamables.

SELV Dispositivo de baja tensión de seguridad (Safety Extra-Low Voltaje).

Regulación con dispositivo de corte al inicio o al final de fase.

Regulación con dispositivo de corte al inicio de fase (Leading-edge dimming).

Regulación con dispositivo de corte al final de fase (Trailing-edge dimming).

Dispositivo para lámparas incandescentes.

III

17

Page 19: dosier tecnico

1.2.8 Gestión de calidad

ELT desde su fundación, ha contemplado los principios básicos de la Gestión de Sistemas de Calidad. Por tal motivo,el desarrollo de principios de actuación basados en normas de referencia ha sido y es en la actualidad, un requisitointerno enfocado a aumentar valor en nuestros procesos.

19931998200020032005 Evaluación de la gestión de la empresa de acuerdo con el modelo EFQM.

Desde el punto de vista del aseguramiento de la conformidad de los productos,ELT tiene implantado un sistema de control de los productos de compra, procesosde fabricación y producto final.

Todas la materias primas sufren un proceso de homologación interno, basado ennormas internacionales y muy especialmente, en criterios propios acumulados enaños de experiencia. Los ensayos son exhaustivos y deben superar pruebas de campo.Posteriormente, todos los envíos se someten a control de recepción, para garantizarsu adecuación a los requisitos homologados.

La inspección del proceso de fabricación es continua. La tecnología de fabricaciónnos permite establecer de forma automática y al 100% de los productos fabricados,diferentes etapas de control (proceso y producto final), en las que se miden y registranlos parámetros eléctricos fundamentales, que aseguran su correcto funcionamiento.Periódicamente, se ensayan muestras en laboratorio para asegurar su idoneidad,además de realizar las correspondientes pruebas de duración del producto.

1.2.9 Gestión Medioambiental

La protección del Medio Ambiente es un objetivo prioritario para ELT y por esta razón se ha implantado en la factoríaun Sistema de Gestión Medioambiental de acuerdo con la norma UNE-EN-ISO 14001.De esta forma el Medio Ambientepasa a ser, junto con la Innovación y la Calidad un objetivo básico.

ELT como empresa integrante dentro del sector de fabricación de equipos auxiliares para iluminación, y por tanto,como organización socialmente responsable, se compromete con la protección y prevención de la contaminación delMedio Ambiente, estableciendo como objetivos:

- El cumplimento con los requisitos legales.- La reducción de residuos.- La reducción de emisiones y ruido.

- La optimización de los recursos energéticos.

Esto es posible gracias a la asignación de recursos que nos encaminen hacia la mejoracontinua, mejoras en el diseño de los productos, desarrollando procesos, y adquiriendomateriales y servicios que superen a los de generación anterior y establecimiento de

18

D O S S I E R T É C N I C O

Certificación por AENOR de acuerdo con la norma UNE-EN-ISO-9002:1994.Certificación por AENOR de acuerdo con la norma UNE-EN-ISO-9001:1994.Certificación por AENOR de acuerdo con la norma UNE-EN-ISO-14000:1996.Certificación por AENOR de acuerdo con la norma UNE-EN-ISO-9001:2000.

- Reciclaje y reutilización de materiales.

programas de colaboración y selección de proveedores etc...

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Fluorescencia

Page 21: dosier tecnico
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D O S S I E R T É C N I C O

2.1 GENERALIDADES

Las lámparas fluorescentes son fuentes luminosas consecuencia de una descarga eléctrica en atmósfera de vaporde mercurio a baja presión, en las que la luz se genera por el fenómeno de la fluorescencia.

Este fenómeno consiste en que determinadas sustancias luminiscentes, al ser excitadas por la radiación ultravioletainvisible del vapor de mercurio a baja presión, transforman esta radiación en otra radiación visible.

La lámpara fluorescente normal consta de un tubo de vidrio de diámetro y longitud variable según la potencia, recubiertointernamente de una capa de sustancia fluorescente. En los extremos del tubo se encuentran los cátodos de wolframioimpregnados de una pasta emisora de electrones. Interiormente tiene un gas noble (argon, kripton, etc.) enrarecidocon átomos de mercurio.

2.2 FUNCIONAMIENTO

El mecanismo de generación de luz visible de las lámparas fluorescentes es el siguiente:

Conectada la lámpara en su circuito eléctrico correspondiente, la corriente que atraviesa los cátodos, los calienta yemiten electrones. Una vez que se ha establecido en el interior de la lámpara la nube de electrones susceptiblesde movimiento, se aplica una sobretensión entre los extremos de la lámpara (por apertura brusca del cebador einteracción de la reactancia). Los electrones pasan de un cátodo a otro a través de la atmósfera de argón del interiordel tubo, iniciándose la descarga.

El calor producido por la descarga evapora rápidamente el mercurio por lo que la descarga se mantiene en unaatmósfera de mayor conductividad, mezcla del gas argón y del vapor de mercurio.

Los electrones, en su recorrido de un cátodo al otro, chocan con los átomos de mercurio desprendiendo una energíaque se transforma en radiación ultravioleta invisible, capaz de excitar la sustancia fluorescente de la capa que recubreinteriormente el tubo, convirtiéndose en luz visible.

Las lámparas fluorescentes, como todas las de descarga, poseen una impedancia al paso de la corriente que disminuyea medida que esta aumenta, por lo que no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentación sin undispositivo que controle la intensidad de corriente que circule por ellas. Este dispositivo es lo que habitualmente seconoce como reactancia o balasto.

2.3 LÁMPARAS FLUORESCENTES TUBULARES

Se denominan lámparas fluorescentes tubulares o lineales a aquellas lámparas fluorescentes que presentan eltubo de descarga en forma rectilínea, aunque también se encuentran dentro de esta denominación las lámparas enformas de “U” o circulares.

Los diámetros de dichos tubos son 7, 16, 26 y 38 mm. que corresponden con la denominación T2, T5, T8 y T12, cuyacifra indica el diámetro en octavos de pulgada.

Su eficacia lumínica (cantidad de luz por vatio de potencia) se encuentra entre los 50 y 100 lm/W, dependiendo del tipo de lámpara.

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CátodoRadiación visible

Radiación ultravioleta

Capa fluorescente

Tubo de vidrioGas ArgónÁtomo de Mercurio

Electrón

Page 23: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

La vida media está en torno a las 10.000-12.000 horas, aunque su vida útil se puede estimar entre las 5.000 y 7.500horas, tras cuyo periodo se evidencia la depreciación del flujo luminoso en la lámpara.

En la tabla se muestran las principales lámparas fluorescentes tubulares.

*1 Funcionamiento con balasto electrónico

*2 Diámetro total

2.4 LÁMPARAS FLUORESENTES COMPACTAS

Se denominan lámparas fluorescentes compactas a las formadas por un tubo estrecho, de entre 10 y 16 mm. dediámetro, doblado en forma de “∩” al que se le han unido los extremos para obtener dimensiones reducidas.

22

DESCRIPCIÓN

“U

”C

IRC

ULA

RE

SLIN

EA

LE

S

POTENCIA TENSIÓN CORRIENTE CASQUILLO DIÁMETRO LONGITUD

DE LÁMPARA DE LÁMPARA DE LÁMPARA mm.

(W) (V) (A)

6 54 0.100 W4,3x8,5d 219.38 80 0.100 W4,3x8,5d T2 320.911 105 0.100 W4,3x8,5d 7 mm. 422.513 132 0.100 W4,3x8,5d 524.1

4 29 0.170 G5 135.96 42 0.160 G5 T5 212.18 56 0.145 G5 16 mm. 288.313 95 0.165 G5 516.9

14 86 0.165 G5 549.021 126 0.165 G5 T5 HE*1 849.028 166 0.170 G5 16 mm. 1149.035 205 0.175 G5 1449.0

24 77 0.295 G5 549.039 118 0.325 G5

T5 HO*1849.0

49 191 0.245 G516 mm.

1449.054 120 0.455 G5 1149.080 152 0.530 G5 1449.0

10 64 0.170 G13 470.015 55 0.310 G13 437.416 90 0.200 G13 589.918 57 0.370 G13

T8589.8

30 96 0.365 G1326 mm.

894.636 103 0.430 G13 1199.438 104 0.430 G13 1047.058 110 0.670 G13 1500.070 128 0.700 G13 1763.8

20 57 0.370 G13 589.825 94 0.290 G13 970.030 81 0.405 G13 894.640 103 0.430 G13 1199.465 110 0.670 G13 T12 1500.075 130 0.670 G13 38 mm. 1763.880 99 0.870 G13 1500.085 120 0.800 G13 2374.3100 125 0.960 G13 2374.3125 149 0.940 G13 2374.3

22 70 0.300 2GX13T5

230.0*2

40 126 0.320 2GX1316 mm.

305.0*2

55 101 0.550 2GX13 305.0*2

22 62 0.400 G10q 28 mm. 215.9*2

32 84 0.450 G10q 30 mm. 311.2*2

40 115 0.415 G10q 30 mm. 412.8*2

18 60 0.370 2G13T8

304.036 108 0.430 2G13

26 mm.567.6

58 115 0.670 2G13 567.7

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D O S S I E R T É C N I C O

Al reducir las dimensiones de las lámparas a tamaños semejantes a las bombillas incandescentes o algo mayores,permiten ser utilizadas en alojamientos donde las lámparas lineales de potencias iguales no caben.

Su vida media y vida útil es algo inferior a la de las lámparas lineales.

Según su forma constructiva se pueden distinguir diferentes tipos. Además, se puede diferenciar entre las diseñadascon dos pines, con cebador interno, para ser utilizadas con reactancia electromagnética o con cuatro pines para serusadas con balasto electrónico (/E). La gran mayoría de lámparas de cuatro pines pueden usarse con balastoelectromagnético con cebador externo, aunque existen algunas excepciones que sólo funcionan con balasto electrónico

Las más comunes son:

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GR10q

- Tubular Compacta Simple (TC-S o TC-S/E).

- Tubular Compacta Larga (TC-L).

- Tubular Compacta Doble (TC-D o TC-D/E).

- Tubular Compacta Cuadrada (TC-DD).

- Tubular Compacta Plana (TC-F).

- Tubular Compacta Triple (TC-T o TC-T/E).

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D O S S I E R T É C N I C O

* Funcionamiento con balasto electrónico

2.5 LÁMPARAS FLUORESCENTES DE ARRANQUE RÁPIDO

Estas lámparas funcionan normalmente con reactancias electromagnéticas especiales sin cebador denominadasreactancias de arranque rápido, que les proporcionan un caldeo de los cátodos mediante devanados auxiliares.

Entre este tipo de lámparas se encuentran las lámparas T12 tipo Rapid Start (RS), las lámparas de Alta Luminosidad(HO) y las de Muy Alta Luminosidad (VHO).

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POTENCIA NOMINAL TENSIÓN CORRIENTE CASQUILLO TIPO

DE LÁMPARA DE LÁMPARA DE LÁMPARA

(W) (V) (A)

5 35 0.180 G23 TC-S5 27 0.190 2G7 TC-S/E *7 47 0.175 G23 TC-S7 37 0.175 2G7 TC-S/E *9 60 0.170 G23 TC-S9 48 0.170 2G7 TC-S/E *11 91 0.155 G23 TC-S11 75 0.150 2G7 TC-S/E *

18 58 0.375 2G11 TC-L18 50 0.320 2G11 TC-L *24 87 0.345 2G11 TC-L24 75 0.300 2G11 TC-L *36 106 0.435 2G11 TC-L36 90 0.360 2G11 TC-L *40 126 0.320 2G11 TC-L *55 101 0.550 2G11 TC-L *80 145 0.555 2G11 TC-L *

10 64 0.190 G24d-1 TC-D10 51 0.190 G24q-1 TC-D/E *13 91 0.175 G24d-1 TC-D13 77 0.165 G24q-1 TC-D/E *18 100 0.220 G24d-2 TC-D18 80 0.210 G24q-2 TC-D/E *26 105 0.325 G24d-3 TC-D26 80 0.300 G24q-3 TC-D/E *

10 72 0.180 GR10q TC-DD16 103 0.195 GR10q o GR8 TC-DD21 102 0.260 GR10q TC-DD28 108 0.320 GR10q o GR8 TC-DD38 110 0.430 GR10q TC-DD

18 58 0.375 2G10 TC-F18 50 0.320 2G10 TC-F *24 87 0.345 2G10 TC-F24 75 0.300 2G10 TC-F *36 106 0.435 2G10 TC-F36 90 0.360 2G10 TC-F *

13 91 0.175 GX24d-1 TC-T13 77 0.165 GX24q-1 TC-T/E *18 100 0.225 GX24d-2 TC-T18 80 0.210 GX24q-2 TC-T/E *26 105 0.325 GX24d-3 TC-T26 80 0.300 GX24q-3 TC-T/E *32 100 0.320 GX24q-3 TC-T/E *42 135 0.320 GX24q-4 TC-T/E *57 182 0.320 GX24q-5 TC-T/E *70 219 0.320 GX24q-6 TC-T/E *

DESCRIPCIÓN

MPA

RA

S C

OM

PA

CTA

S

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D O S S I E R T É C N I C O

En la siguiente tabla se muestran los datos de las principales lámparas fluorescentes de arranque rápido.

2.6 REACTANCIAS ELECTROMAGNÉTICAS PARA LÁMPARAS FLUORESCENTES

Son impedancias inductivas, compuestas principalmente por bobinas de hilo de cobrey núcleos de acero, que realizan el precalentamiento de los cátodos, proporcionanla tensión para el encendido, y limitan la corriente que circula por las lámparas.

Con estas reactancias la lámpara trabaja a la frecuencia de la red de alimentación 50ó 60Hz.

2.6.1 Tipos de reactancias electromagnéticas

a) Según la tensión de redDependiendo de si la tensión de red es suficiente o no para mantener estable el funcionamiento de la lámpara, lasreactancias electromagnéticas se pueden clasificar en:

Reactancia de choqueEste tipo de reactancia inductiva, también conocida con el nombre de reactancia serie o simple impedancia, estáformada por una simple bobina con su núcleo magnético y se conecta eléctricamente en serie con la lámpara.

Ejemplo de reactancia de choque

Esta reactancia es económica y ligera, con dimensiones y pérdidas reducidas, siendo el sistema más comúnmenteutilizado cuando la tensión de red es suficiente para arrancar y mantener estable el arco de la lámpara.

Reactancia de autotransformador de dispersiónCuando la tensión de red no es suficiente para asegurar el arranque y funcionamiento estable de la lámpara, se hacenecesario un sistema que la eleve hasta el valor adecuado.

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Longitud Potencia Tensión Intensidad Tensión mínima Resistencia Tensión de cátodosde de de de encendido de cátodos Cátodos de alta Cátodos de baja

lámpara lámpara lámparaTIPO DE LÁMPARA Para una Para dos Alta Baja Mínimo Máximo Mínimo Máximo

lámpara lámparas resistencia resistencia (a 0.9 Vn) (a 1.1 Vn) (a 0.9 Vn) (a 1.1 Vn)en serie

mm W V A V V Ω Ω V V V V

20W 590 19.3 57 0.370 160 180 19 9 6.5 10 3.05 5.530W T8 900 30 96 0.360 205 256 22 9 6.5 10 3.05 5.5

40W 1200 39.5 103 0.430 205 256 19 9 6.5 11 3.05 5.565W 1500 64 110 0.670 220 350 11 6 6.5 11 3.05 5.5

60W F48-T12 1220 60 (1) 77 0.80 155 (2) 256 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.585W F72-T12 1830 87 (1) 116 0.80 260 (2) 395 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.5105W F96-T12 2440 112 (1) 152 0.80 280 (2) 465 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.5

110W F48-T12 1220 116 (1) 84 1.50 160 (2) 250 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.5160W F72-T12 1830 168 (1) 125 1.50 225 (2) 350 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.5215W F96-T12 2440 215 (1) 163 1.50 300 (2) 470 (2) - 3.2 - - 3.4 (3) 4.5

FLU

ORE

SCEN

CIA

ALTA

LUM

INO

SI-

DAD

(HO

)

MU

Y AL

TALU

MIN

OSI

-DA

D (V

HO)

(1)

(2)

(3)

R: ReactanciaC: Condensador

S: Cebador

Se incluyen 7W para calefacción de cátodos.Las tensiones de salida de HO y VHO están previstas para funcionamiento a 10°C.Las tensiones de cátodos para HO y VHO están dadas a la tensión nominal de red.

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D O S S I E R T É C N I C O

La forma más simple de conseguirlo es mediante un autotransformador y una reactancia de choque normal, locual, eléctricamente es correcto, pero resulta un poco voluminoso.

Autotransformador y reactancia de choque

Un sistema mas sencillo lo constituyen las denominadas reactancias de autotransformador de dispersión, formadaspor dos devanados desacoplados magnéticamente, de forma que hacen las funciónes de autotransformador paraelevar la tensión y de reactancia, controlando la corriente en la lámpara.

Reactancia de autotransformador de dispersión

Constituye un conjunto de bajo factor de potencia que puede ser corregido colocando un condensador en paralelocon la red, que, en caso de tensiones bajas, son de mayor capacidad que los necesarios con reactancias de choque.

Este tipo de reactancias, al igual que las reactancias de choque, tienen una regulación de potencia muy pequeña.

b) Según el sistema de encendidoDependiendo del sistema de encendido de las lámparas, las reactancias electromagnéticas se pueden clasificar en:

Reactancias de arranque por cebadorSon aquellas reactancias que necesitan un dispositivo adicional para encender la lámpara. A este dispositivo se ledenomina cebador.

Ejemplo de reactancia de arranque por cebador

Tras aplicar la tensión de red, el cebador cierra, circulando una corriente de arranque a través de los cátodos de lalámpara provocando un precalentamiento de los mismos y una emisión de electrones excitados a su alrededor quefacilita el encendido de la lámpara.

Transcurrido el tiempo de precaldeo se produce la apertura del cebador, generando por autoinducción una sobretensiónen la reactancia que aparece entre los extremos de la lámpara, que provoca el encendido.

Una vez encendida la lámpara la reactancia limita y estabiliza la corriente y el cebador no volverá a cerrarse, ya quequeda alimentado a la tensión de lámpara, que está muy por debajo de su tensión mínima de funcionamiento.

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D O S S I E R T É C N I C O

Según la tecnología utilizada en su construcción se pueden distinguir dos tipos de cebadores, los de efluvios (bimetálicos)y los electrónicos.

Cebadores de efluviosEstán constituidos por un contacto bimetálico dentro de una ampolla de cristal rellena de un gas noble.

En el momento de la conexión a la red de alimentación del sistema, se producen unos efluvios entre los contactosabiertos del cebador, provocando su autocalentamiento.

Debido a los diferentes coeficientes de dilatación de los materiales que forman el bimetal de uno de los contactos,éste se dobla y se cierra el circuito, precalentando los cátodos de las lámparas.

Al estar cerrados los contactos del cebador no se producen efluvios entre ellos, por lo que estos se enfrían y el circuitose abre, provocando un corte repentino de la corriente de precaldeo y la aparición por autoinducción de un pico detensión en la reactancia que enciende la lámpara.

Si la lámpara no consigue encenderse, el proceso se repite constantemente hasta su encendido.

Entre los electrodos del cebador se coloca un pequeño condensador para evitar radio interferencias.

Cebadores electrónicosSon dispositivos que, al igual que los cebadores convencionales, en combinación con una reactancia proporcionan lacorriente de precaldeo y el pico de tensión necesario para el encendido de las lámparas fluorescentes.

Están constituidos por componentes electrónicos y utilizan un semiconductor, normalmente un triac, como interruptorde corte para generar el pico de tensión.

Los cebadores electrónicos proporcionan un tiempo de precaldeo y un pico de tensión muy definidos, con lo quese consigue un encendido agradable sin parpadeos y un aumento de la vida de la lámpara.

Tras uno o varios intentos de encender la lámpara, los cebadores electrónicos se desconectan evitando el molestoparpadeo característico de los convencionales con lámparas agotadas, obteniéndose un importante ahorro de energía.

Reactancias de arranque sin cebador o arranque rápidoSe denominan reactancias de arranque rápido a aquellas que no requieren cebadores para el encendido de las lámparas.

El principio básico de funcionamiento de estas reactancias consiste en proporcionar a la lámpara un precalentamientode cátodos por otros sistemas diferentes al del cebador.

Entre las reactancias de arranque sin cebador de ELT se puede distinguir principalmente las de arranque rápido ylas de sistema semirresonante “SR”.

El sistema de arranque rápidoBasa su funcionamiento en el calentamiento continuo de los cátodos por medio de unos devanados auxiliares quesuministran bajas tensiones, del orden de 3,6V.

La tensión de encendido es proporcionada por la red o por un autotransformador de dispersión dependiendo de latensión necesaria para encender la lámpara.

La limitación de corriente se produce mediante una reactancia de choque, o el secundario de un autrotransformadorde dispersión según el caso.

Las reactancias con este tipo de arranque son utilizadas con lámparas T12, de arranque rápido (Rapid Start, RS), dealta luminosidad (HO), y de muy alta luminosidad (VHO).

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D O S S I E R T É C N I C O

Reactancia de arranque rápido para una lámpara

Reactancia de arranque rápido para dos lámparas

El sistema semirresonante “SR”En este sistema, el precalentamiento de cátodos lo proporciona la corriente de arranque que recorre todo el circuitoy los cátodos antes de que salte el arco en el interior de la lámpara.

Reactancia de arranque rápido, sistema semirresonante

La tensión de encendido, la proporciona el circuito resonante que forma el devanado B y el condensador C.

La limitación de corriente la ocasiona el devanado A en su acoplamiento magnético con el B.

Además, la combinación de corrientes en los devanados A y B nos corrige el factor de potencia.

Este sistema tiene como limitación que sólo se puede usar en redes con tensiones de 220V o superiores, en potenciashasta 80W y con lámparas T12.

Reactancias de arranque instantáneoSe denomina encendido instantáneo aquel que se produce en la lámpara sin un precalentamiento previo de loscátodos, es decir, con los cátodos de la lámpara fríos.

Este encendido se genera por aplicación de una alta tensión entre los extremos de la lámpara tal que se alcance elpunto de encendido o “punto Towsend”.

La tensión de encendido puede ser suministrada por reactancias de choque, si la tensión de red es suficiente pararealizar el encendido o por reactancias autotransformadoras.

Los sistemas de encendido instantáneo proporcionan una elevada tensión de arranque, por lo que para evitar eldeterioro de los cátodos, las lámparas de arranque instantáneo poseen cátodos robustos.

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D O S S I E R T É C N I C O

Estos sistemas también pueden usarse con lámparas fluorescentes convencionales en instalaciones donde el númerode encendidos sea menor de dos o tres al día, para evitar la prematura ruptura de los cátodos.

c) Reactancias según su grado de protecciónDependiendo de las características de instalación, las reactancias pueden clasificarse como “a incorporar” o “independientes”.

Reactancias “a incorporar”Reactancias diseñadas para funcionar incorporadas en luminarias, cajas o envolventes que las protejan de los contactosdirectos y del medio ambiente.

Reactancias “independientes” Reactancias que pueden montarse separadamente en el exterior de una luminaria y sin envolvente adicional. Sefabrican con diversos grados de protección.

Para poder usar reactancias electromagnéticas normales en instalaciones o rótulos a la intemperie, se debe asegurarque el grado de protección del rótulo sea el adecuado.

ELT ofrece reactancias electromagnéticas con alto grado de protección para instalaciones en duras condiciones ambientales.

d) Conjuntos en alto factorELT ofrece conjuntos montados en placa, con alto factor de potencia, para 1, 2 ó 3 lámparas fluorescentes que incorporanlas reactancias, cebadores, condensadores y cables de conexión hasta las lámparas, adecuados para cada aplicación.

e) Reactancias de sección reducida, “SLIM”Reactancias cuyo formato reducido permite su instalación en perfiles estrechos donde no es posible la colocaciónde reactancias de formato estándar.

f) Reactancias con protección térmica incorporadaLa norma EN 60598-1 en su apartado 12.7 indica los ensayos térmicos con los que deben cumplir las luminarias,semiluminarias o cajas de material termoplástico que incorporan dispositivos de control de lámparas.

Para asegurar el cumplimiento se pueden adoptar las siguientes medidas:

- Medidas constructivas: utilizando soportes resistentes a la temperatura (normalmente metálicos) que mantenganlos componentes en su posición incluso en el caso de avería o fallo de éstos.

- Medidas de protección en los dispositivos de control: utilizando dispositivos de control de lámpara con proteccióntérmica adecuada.

ELT fabrica toda la gama de reactancias para lámparas fluorescentes con protección térmica, previstas para suinstalación en luminarias, semiluminarias o cajas de plástico que tanto se usan hoy en día para downlights.

2.6.2.- Recomendaciones de instalación

Para lograr una instalación segura, eficaz y duradera, así como el funcionamiento y vida óptimos de las lámparas conreactancias electromagnéticas, se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones.

a) Montaje de la reactanciaMontar las reactancias lo mas separadas posibles entre si y de las lámparas para evitar excesivos calentamientos.

Asegurar el contacto de la reactancia con la superficie de la luminaria para conseguir una buena transmisión de calor.Fijar las reactancias a la luminaria firmemente utilizando todos sus puntos de anclaje a una distancia mínima de 3mm. del lateral de la luminaria para minimizar la vibración generada por el campo magnético disperso y evitar ruidos.

Las vibraciones dependen mucho de las luminarias, por lo que éstas deben ser de construcción sólida y prever, sifuera necesario, nervios o acanaladuras, para evitar la propagación de las vibraciones.

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D O S S I E R T É C N I C O

b) CableadoRealizar el cableado según al esquema eléctrico marcado por el fabricante sobre la reactancia.

Para conexión con ficha rápida utilizar hilo de cobre rígido, de sección entre 0.5 y 1 mm2.

Para conexión con ficha tornillo, utilizar cable de cobre rígido o multifilar de una sección máxima de 2.5 mm2.

En el caso de utilizar conductores multifilares es aconsejable usar punterolas.

Respetar la longitud de pelado de los cables normalmente entre 8 y 10 mm.

c) Tensión de alimentaciónSe deben realizar siempre las conexiones en ausencia de tensión.

Antes de la puesta en marcha de la instalación, verificar que la tensión y frecuencia de alimentación correspondencon la marcada en la reactancia.

Las reactancias de ELT pueden funcionar a la tensión nominal indicada con una tolerancia de +/-5%. Para desviacionessuperiores es necesario utilizar reactancias de tensión nominal adecuada, de lo contrario se acortará la vida de lalámpara.

Se debe respetar la polaridad indicada. En instalaciones trifásicas a 400V, se debe asegurar que el neutro esté siempreconectado, si quedara interrumpido, podría existir riesgo de avería.

d) Conductor de tierraConectar la reactancia y las partes metálicas de la luminaria al conductor de tierra, por seguridad eléctrica y parafavorecer el encendido.

e) CondensadoresEl condensador de corrección del factor de potencia debe ser de la capacidad y tensión recomendadas por el fabricantede la reactancia.

f) CebadoresPara la correcta elección del cebador se debe tener en cuenta la tensión de red y potencia de lámpara para las cualesvan a ser empleados, así como si se instala una, ó dos lámparas en serie.

g) LámparasLas reactancias electromagnéticas han sido diseñadas para funcionar con unas lámparas determinadas. Se deberáasegurar la completa compatibilidad entre las lámparas y las reactancias.

h) Ambiente de funcionamientoLa temperatura y la humedad ambiente en la que se encuentra colocada la reactancia electromagnética, es de vitalimportancia para su funcionamiento y duración (ver apartado 1.2.5).

Se debe asegurar un grado de protección adecuado contra la humedad.

i) MantenimientoTodas las operaciones de mantenimiento y reposición de componentes siempre deben ser realizadas desconectandolos equipos de la red, siempre por personal cualificado, siguiendo rigurosamente las instrucciones dadas sobre elproducto y la reglamentación vigente.

j) Instalaciones de arranque rápidoPara un funcionamiento correcto de las instalaciones de arranque rápido se requieren, además, una serie de condiciones:

- La tensión de red debe ser mayor del 90% de la nominal.- Respetar la polaridad indicada en la reactancia para la tensión de red.

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D O S S I E R T É C N I C O

- Incorporar ayudas al arranque, a menos de 25 mm. de los tubos y conectadas a tierra, para favorecer el encendido.- Evitar las centralizaciones de las reactancias. En caso de que se quiera centralizarlas, se deberán fabricar

bajo pedido. La resistencia de cada pareja de hilos de cada cátodo no debe sobrepasar los 0.5Ω para lasreactancias normales de serie.

- Las reactancias de arranque rápido no son válidas para tubos T8 de 26 mm. de diámetro.

2.6.3.- Normas de fabricación

Las normas según las cuales están fabricadas las reactancias electromagnéticas de ELT para lámparas fluorescentes son:

EN 61347-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 1: requisitos generales y de seguridad.

EN 61347-2-8 Prescripciones particulares para balastos para lámparas fluorescentes.(EN 60920)

EN 60921 Balastos para lámparas fluorescentes tubulares. Prescripciones de funcionamiento.

ANSI C 82-1 Especificaciones para lámparas fluorescentes.

ANSI C 78 Características físicas y eléctricas para lámparas fluorescentes.

EN 60081 Lámparas tubulares fluorescentes para iluminación general.

EN 60901 Lámparas fluorescentes de casquillo único. Prescripciones de seguridad y funcionamiento.

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctrica de losequipos de iluminación y similares.

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).Parte 3: Límites.Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entrada menoro igual que 16 A por fase).

EN 61547 Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

EN 50294 Método de medida de la potencia total de entrada de los circuitos balasto-lámpara.

Los ensayos para el cumplimiento con las normativas aplicables de emisión de radio-interferencias, armónicos einmunidad, deben ser realizados al conjunto formado por reactancia, lámpara, luminaria y cableado.

2.7.- BALASTOS ELECTRÓNICOS PARA LÁMPARAS FLUORESCENTES

Los balastos electrónicos constituyen un sistema de alimentación de alta frecuencia para lámparas fluorescentes,sustitutivo de la instalación convencional compuesta de reactancia electromagnética, cebador y condensador paraalto factor de potencia.

Este sistema consiste en un circuito impreso con componentes electrónicos que hacen trabajar a las lámparas afrecuencias por encima de los 20kHz, a diferencia de las reactancias convencionales en las que las lámparas trabajana la frecuencia de red.

La aplicación de los balastos electrónicos se extiende a todo tipo de lámparas fluorescentes.

El ahorro energético unido a las ventajas técnicas, así como la nueva legislación en términos de eficiencia energética,auguran un gran aumento del uso de aplicaciones electrónicas para alumbrado.

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2.7.1.- Características de los balastos electrónicos

a) Funcionamiento en alta frecuenciaLa principal característica de los balastos electrónicos es el funcionamiento de las lámparas en alta frecuencia.

Haciendo trabajar a las lámparas fluorescentes a frecuencias superiores a 20KHz, el flujo luminoso obtenido, parala misma potencia en lámpara, es hasta un 10% mayor que el obtenido con 50Hz.

Sin embargo, trabajar a frecuencias superiores a 50KHz no supone una mejora significativa en el aumento de la eficacialuminosa.

Gracias a este comportamiento, los balastos de alta frecuencia reducen la corriente en la lámpara, y por tanto lapotencia en la misma, para obtener el mismo flujo que con 50Hz.

b) Alto grado de confortAusencia de efecto estroboscópicoComo consecuencia de utilizar corriente alterna en las redes de alimentación, la intensidad de la lámpara pasa porcero dos veces por periodo, disminuyendo su intensidad luminosa casi a cero en esos momentos. Esto ocasionaun parpadeo que aumenta la fatiga visual y produce una sensación de un movimiento menor al real en los cuerposen rotación.

Usando balastos electrónicos la lámpara se alimenta en alta frecuencia, por lo que los instantes de paso por cerode la intensidad son de un valor temporal tan pequeño que son imperceptibles para el ojo humano, corrigiéndose asíeste molesto y peligroso fenómeno.

Sin parpadeos en el arranqueEl uso de balastos electrónicos elimina el parpadeo característico en el encendido de las lámparas fluorescentes conequipo convencional, proporcionando un encendido más agradable.

Ausencia de parpadeos con lámpara agotadaLas lámparas fluorescentes, funcionando con equipo convencional, al final de su vida, cuando están agotadas, producenun molesto parpadeo al intentar ser encendidas continuamente por el cebador.

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50 100 1000 10000 50000Hz

100

105

110

ø lum. %

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Los balastos electrónicos de ELT disponen de los dispositivos oportunos que desconectan la lámpara automáticamentecuando la detectan agotada o averiada.

Estabilización de potencia y flujo luminosoLos balastos electrónicos de ELT proporcionan una completa estabilidad de la potencia en lámpara y por tanto delflujo luminoso ante variaciones de la tensión de alimentación, de hasta el ±10% de la tensión nominal de la reactancia,proporcionando un nivel de iluminación constante.

Menor depreciación del flujo luminosoDebido a la mayor estabilización de potencia y flujo luminoso que proporcionan los balastos de alta frecuencia, seobtiene una mayor uniformidad en los parámetros eléctricos, y, como consecuencia, un menor deterioro en el flujode la lámpara con el paso del tiempo.

Funcionamiento silenciosoUtilizando balastos electrónicos en las luminarias se consigue eliminar el zumbido que se puede producir en algunassituaciones con equipos convencionales debido al campo magnético disperso.

c) Factores económicosCostos de instalaciónUtilizar balastos electrónicos supone un desembolso inicial algo mayor que con equipos convencionales, sin embargouna valoración global revela la rentabilidad del uso de éstas.

El uso de balastos electrónicos proporciona una gran facilidad de instalación en las luminarias. Disminuye el númerode componentes a instalar, simplificando en gran medida el montaje de componentes y el cableado. Con esto seconsiguen mejoras en tiempo de montaje y de fabricación, así como ventajas logísticas por reducir número, volumeny peso de los componentes necesarios.

Ejemplo de una luminaria con 2 lámparas de 36W.

Costos de energíaDebido a que en alta frecuencia se obtiene un mayor flujo luminoso, es necesaria una menor potencia. Además,los equipos electrónicos, por su propio diseño, poseen menores pérdidas que la reactancia convencional.

33

100 2500 5000 7500 10000 12500T (h)

100%

90

8070

6050Fl

ujo

lum

inos

o

Funcionamiento a 50 HzFuncionamiento en Alta Frecuencia (HF)

Depreciación del flujo luminoso de la lámpara en función del número de horas de funcionamiento

Reactancia convencional Balasto electrónico

2 reactancias convencionales 1 balasto electrónico4 tornillos 2 tornillos4 portalámparas 4 portalámparas4 portahilos 4 portahilos2 cebadores 1 bloque de conexión2 portacebadores1 condensador antiparasitario1 condensador de compensación1 bloque de conexión

TOTAL 21 componentes TOTAL 12 componentes

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D O S S I E R T É C N I C O

Sumando las mejoras, se observa que el uso de equipos electrónicos supone un ahorro energético respecto al usode los electromagnéticos.

Ejemplo de una luminaria con 2 lámparas de 36W.

Los balastos electrónicos de ELT desconectan automáticamente las lámparas agotadas con lo que se anula el consumoproducido por los continuos intentos de encendido que se produce con equipos convencionales.

Debido a las menores pérdidas de los balastos electrónicos, y dado que aquellas se transforman íntegramente encalor, también se obtiene un importante ahorro en los sistemas de refrigeración.

Costos de mantenimientoCon balastos electrónicos la lámpara trabaja con menores corrientes en comparación con un equipo electromagnético,lo que permite reducir la temperatura y el desgaste de la lámpara, y se traduce en una mayor duración o vida operativade la misma.

El mantenimiento y por tanto los costos de mano de obra se ven reducidos por la mayor duración de la vida de laslámparas, al no ser necesario reponer cebadores averiados.

d) Respeto del entornoMayor eficiencia energéticaCon los balastos electrónicos, al poseer un mayor rendimiento luminoso y menores pérdidas, se obtienen una mejoreficiencia energética que con reactancias electromagnéticas, alcanzando índices de eficiencia energética IEE=A1,A2 ó A3, según la clasificación de la directiva de eficiencia energética.

Bajos calentamientosGracias a las ventajas comentadas, menor potencia total, se obtienen incrementos de temperatura menores.

Disminución de residuosLa mayor duración de las lámparas proporciona una notable disminución de lámparas agotadas residuales.

Compatibilidad electromagnética EMCLas balastos electrónicos de ELT satisfacen los requisitos establecidos por la directiva de compatibilidad electromagnética89/336/CEE, siendo inmunes y no causando interferencias a otros equipos de su entorno.

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Reactancia Reactancia Balasto

convencional bajas pérdidas electrónico

W lámpara 1 36W 36W 32WW lámpara 2 36W 36W 32WW reactancia 1 9W 6W

8WW reactancia 2 9W 6WW total 90W 84W 72WAhorro - 7% 20%

2500 5000 7500 10000 12500

100%

90

80

70

60

50% L

ámpa

ras

oper

ativ

as

Funcionamiento con el sistema tradicional

Vida esperada de funcionamiento

15000

Funcionamiento en Alta Frecuencia

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Armónicos de la red de alimentaciónGracias al diseño de los balastos electrónicos de ELT, el nivel de armónicos queda muy por debajo de los límitesestablecidos en la norma EN 61000-3-2.

Interferencias radioeléctricasEl funcionamiento de las lámparas en alta frecuencia puede provocar interferencias a otros equipos. Las reactanciasde ELT cumplen con los límites establecidos por la norma EN 55015.

e) Posibilidad de regulación del flujo luminosoLas balastos electrónicos permiten regular el flujo luminoso de las lámparas fluorescentes del 1 al 100%, con laconsecuente reducción de consumo y obteniéndose un nivel de iluminación acorde con las necesidades reales decada instalación y en cada momento.

f) Otras ventajas importantes- Un único balasto es valido para diferentes tensiones, frecuencias de red y potencias de lámparas.- Uso de un solo balasto para 1, 2, 3 ó 4 lámparas.- No necesitan cebador de encendido, ni condensador para corregir el factor de potencia.- Bajo contenido de armónicos.- Pueden funcionar como alumbrado de emergencia alimentadas en corriente continua.- Menor peso.- Montaje más fácil y rápido.

2.7.2.- Funcionamiento: Diagrama de bloques

La estructura general básica de un balasto electrónico consta de los siguientes bloques o etapas:

a) Filtro supresor de interferenciasLos balastos electrónicos son aparatos que operan con elevadas tensiones de conmutación y altas frecuencias, siendofuentes importantes de ruidos eléctricos y emisiones no deseables, que deben ser eliminados o disminuidossegún exigencias de la normativa.

Esta etapa está formada por un circuito de bobinas y condensadores, que derivan a tierra las componentes no deseadasen forma de corrientes de dispersión o de fuga. Realiza las siguientes funciones:

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Filtros y etapassupresoras

de interferencias

ConversiónAC / DC

Rectificación

Etapas de precaldeoy salida

Correctordel factor

depotencia

Etapa deoscilacióny control

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- Disminuye las emisiones de alta frecuencia conducidas a la red, de acuerdo con los límites establecidos porla normativa aplicable (EN 55015).

- Reduce los armónicos por debajo de los límites marcados por la normativa (EN 61000-3-2).- Contribuye a la mejora del factor de potencia, ya que reduce la modulación de alta frecuencia en la onda de

corriente de alimentación.

b) Etapa rectificadoraLa etapa rectificadora tiene por finalidad convertir la tensión alterna de entrada en una tensión continuapulsada.

c) Etapa correctora del factor de potenciaEl factor de potencia se define como:

- Indicador del desfase entre la tensión y corriente de un circuito eléctrico.- Indicador de la deformación de la forma de onda de corriente respecto de la tensión.

La etapa correctora del factor de potencia tiene por finalidad acercar su valor lo más posible a 1.

d) Etapa de filtradoEsta etapa consiste en la colocación de un condensador electrolítico de alta tensión a la salida del rectificador o dela etapa de corrección del factor de potencia, para aplanar las pulsaciones de la tensión continua.

e) Etapa de oscilación y controlLa etapa de oscilación y control tiene los siguientes fines:

- Controlar los tiempos de precaldeo, ignición, rearme, etc.

- Corregir las posibles situaciones anormales tales como lámpara fundida, sobretensiones, cortocircuitos, etc.- ELT ha desarrollado un sistema con las últimas tecnologías disponibles para Balastos Electrónicos, basado

en el uso de microprocesadores, que confieren el máximo de flexibilidad y fiabilidad a los equipos.

f) Etapa de precaldeoRealiza un calentamiento de los electrodos, previo al encendido, favoreciéndolo y aumentando la duración de loselectrodos y por tanto de la lámpara.

El precaldeo es especialmente importante en aquellas aplicaciones que requieren un elevado número de encendidos diarios.

g) Etapa de salidaEsta etapa es la encargada de generar la onda cuadrada de tensión y alta frecuencia que, a través de una reactanciacon núcleo de ferrita, se aplicará a la/s lámparas.

2.7.3.- Tipos de balastos electrónicos

a) Balastos electrónicos según el sistema de encendidoSe considera tiempo de encendido de un balasto, al periodo transcurridodesde que se le suministra tensión al sistema hasta que luce la lámpara.

En función de este periodo de tiempo y el método de encendidoutilizado, se pueden clasificar los equipos: de encendido instantáneoo de arranque en frío, y con precalentamiento de cátodos o de arranqueen caliente.

Encendido instantáneoSe denomina encendido instantáneo a aquel que se produce en lalámpara sin un precalentamiento previo de los cátodos, es decir, conlos cátodos de la lámpara fríos.

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- Regular y excitar la etapa de salida.

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D O S S I E R T É C N I C O

Este encendido se genera por aplicación de una alta tensión entre los extremos de la lámpara tal que se alcance elpunto de encendido o “punto Towsend”.

Las lámparas sometidas a este tipo de encendido sufren un deterioro apreciable de sus cátodos, por lo que losbalastos que utilizan este sistema de encendido instantáneo sólo son utilizables en instalaciones donde el númerode encendidos sea menor de dos o tres al día.

Encendido con precalentamiento de cátodosEste sistema, también llamado encendido con precaldeo o arranque en caliente, consiste en calentar los cátodos dela lámpara por el paso a través de ellos, de una corriente inicial previa al encendido.

Con ello se reduce el punto de encendido o “punto Towsend” y se origina un encendido suave, no instantáneo, perode una corta duración de entre 1 ó 2 segundos.

De este modo el deterioro de los cátodos no es tan acusado como el generado por encendidos instantáneos, lo quepermite a las reactancias con precaldeo ser utilizadas en instalaciones con cierto número de encendidos al día.Los balastos electrónicos de ELT poseen encendido con precalentamiento, alargando la vida y permitiendo numerososencendidos de las lámparas.

b) Lámparas en serie o en paraleloExisten modelos de balastos electrónicos para el funcionamiento de dos o más lámparas. La etapa de salida puedeestar diseñada para hacer funcionar a las mismas en serie o en paralelo.

El funcionamiento de las lámparas en paralelo permite que en caso de avería o agotamiento de alguna de las ellas,las demás continúen funcionando correctamente, manteniendo un nivel de iluminación aceptable hasta que sesustituya la lámpara agotada.

c) Balastos según su grado de protecciónDependiendo de las características de la instalación de los balastos electrónicos, éstos pueden clasificarse como“a incorporar” o “independientes”.

Balastos “a incorporar”Balastos diseñados para funcionar incorporadas en luminarias, cajas o envolventes que las protejan de los contactosdirectos y del medio ambiente.

Balastos “independientes”Balastos que pueden montarse separadamente en el exterior de una luminaria y sin envolvente adicional. Se fabricancon diversos grados de protección.

Para poder usar balastos electrónicos normales en instalaciones o rótulos a la intemperie, se debe asegurar que elgrado de protección del rótulo sea el adecuado y que no se sobrepasa la temperatura en el punto tc.

ELT ofrece balastos electrónicos con alto grado de protección para este tipo de instalaciones con duras condiciones ambientales.

d) Reactancias en función del tipo de lámparaLos principales tipos de balastos electrónicos de ELT son los expuestos a continuación:

- Balastos para lámparas lineales T8 y compactas largas TC-L.- Balastos para lámparas compactas TC-S, TC-DE, TC-TE.- Balastos para lámparas lineales T5 / HE.- Balastos para lámparas lineales T5 / HO.

e) Balastos electrónicos regulablesLas balastos electrónicos permiten regular el flujo luminoso de las lámparas fluorescentes del 1 al 100%, con laconsecuente reducción de consumo y obteniéndose un nivel de iluminación acorde con las necesidades reales decada instalación y en cada momento.

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Dependiendo del sistema empleado para la regulación podemos distinguir entre regulación analógica y regulación digital.

Regulación analógicaNos permite el control del flujo luminoso entre el 1 y el 100% mediante una línea de control de tensión continua de 1 a 10V.

Deberemos disponer de balastos electrónicos regulables para esta opción, además de los accesorios precisos paracada instalación.

Los accesorios básicos son el potenciómetro, para controlar manualmente la señal de regulación del balasto, elamplificador para amplificar la señal del potenciómetro en el caso de regular grupos de balastos o la fotocélula paracontrolar automáticamente el nivel deseado.

Un potenciómetro regula un número reducido de balastos, normalmente entre 1 y 8. Cuando se requiere controlarmayor número de balastos debe utilizarse un amplificador.

La fotocélula permite la memorización de un nivel requerido de iluminación. En función de la luz recogida por el sensor,aquella genera la señal de tensión hacia el amplificador.

Con este sistema de regulación:

Hay que tener en cuenta que los conductores de mando están polarizados (no son intercambiables), y que existe laposibilidad de pérdidas en la señal de tensión de mando, debido a la longitud de los conductores o interferencias.

Regulación digitalNos permite el control del flujo luminoso entre el 1 y el 100% mediante una línea de control con transmisión deseñales digitales.

Deberemos disponer de balastos electrónicos regulables para esta opción, además de los accesorios precisos paracada instalación.

El protocolo de comunicación más extendido por los principales fabricantes es el sistema denominado DALÍ.

Los accesorios básicos son la central de control, los pulsadores y/o el mando a distancia.

La central de control recoge las distintas escenas o memorizaciones de los niveles de iluminación que queremospreestablecer. Los pulsadores nos permiten la aplicación del nivel de luz programado a las pantallas con las que estánconectados. El mando a distancia permite la regulación por un emisor de infrarrojos, detectado por un sensor en lamisma pantalla o luminaria.

Con este sistema de regulación:

En este caso, los conductores de mando no están polarizados (son intercambiables) y pueden retornar señales sobreel estado del reactancia.Además, no existen pérdidas en la señal de regulación, todos los balastos reciben la señal simultáneamente, y existeposibilidad de controlar cada uno de ellas individualmente.

f) Balastos electrónicos alimentados en corriente continuaLos balastos electrónicos con alimentación en corriente continua son utilizados en aplicaciones muy específicas entrelas que se encuentran:

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- El balasto lee e interpreta una señal de 1 a 10v. de tensión continua.- La lámpara emitirá luz proporcionalmente al valor de esta tensión, entre el 1 y el 100% de flujo.

línea de control.- El balasto lee e interpreta órdenes de un equipo de control que transmite señales digitales por medio de la

- La lámpara emitirá luz proporcionalmente a la señal recibida, desde 1 al 100% del flujo.

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D O S S I E R T É C N I C O

- Iluminación de emergencia siendo alimentadas por baterías en caso de fallo de la red.- Vehículos de transporte público como trenes, barcos, tranvías, autobuses, etc.- Objetos de uso doméstico como iluminación para camping.

ELT incorpora en su catálogo balastos electrónicos tipo CE1 para dichas aplicaciones.

2.7.4.- Fiabilidad de los balastos electrónicos

La gran fiabilidad y un total cumplimiento de las normativas de seguridad, las excelentes prestaciones y eficaz supresiónde interferencias, presentan a los balastos de ELT como la alternativa más recomendable en iluminaciones interioresde oficinas, locales públicos, industrias, centros de enseñanza, hospitales, etc.

ELT ofrece un amplio catálogo de balastos electrónicos de primera calidad fabricados con la tecnología más vanguardista,basada en el uso de microprocesadores, que asegura un alto grado de autoprotección, ante anomalías externas tales como:

2.7.5.- Recomendaciones de instalación

El balasto de alta frecuencia utiliza componentes electrónicos sensibles, por lo que su instalación requiere seguirunas pautas acordes con las recomendaciones del fabricante, con el fin de conseguir una durabilidad y funcionamientoadecuado, tanto del balasto como de la lámpara.

a) Mezcla de tecnologíasCuando se reemplacen luminarias con equipos electromagnéticos por otras de alta frecuencia, todas las luminariasde un mismo circuito deben ser reemplazadas antes de restablecer el suministro, ya que los picos producidos porlas reactancias convencionales pueden dañar los nuevos balastos electrónicos.

Debido a la coincidencia en el tiempo de encendido producido por los balastos electrónicos, aparecen corrientesde conexión superiores que con las reactancias convencionales, por lo que debe asegurarse que los dispositivosde protección existentes siguen siendo válidos (ver apartado 2.7.5 f)

b) CableadoCables de redEl cableado de red, dentro de la luminaria, debe ser lo más corto posible, y estar lo más alejado posible de los cablesde salida hacia las lámparas y de las propias lámparas, para una óptima reducción de interferencias conducidas, yaque las señales de estos conductores son de frecuencia muy distinta.

Cables de lámpara y conexiones del balastoLos cables de conexión a las lámparas deben estar dentro del rango de sección indicado por el fabricante.

La longitud de los cables de conexión entre el balasto y la lámpara deben ser lo más cortos posible, sobre todo loshilos de mayor tensión o “hilos calientes” indicados en el marcaje del balasto. Si se utilizan conductores multifilareses muy importante que no quede ningún hilo fuera del agujero del alojamiento de la clema, que pudiera producircortocircuito entre bornas o derivaciones a tierra.

Si se desea extraer un conductor previamente insertado, no ejercer una fuerza excesiva sobre la leva de desbloqueode los bornes de conexión para evitar la rotura. Respetar la longitud de pelado de extremo de los cables, normalmenteentre 8 y 10 mm.

Otras recomendaciones del cableadoMantener una pequeña separación entre el cableado y el cuerpo de la luminaria, utilizando separadores.

La disposición del cableado dentro de la luminaria es un aspecto muy a tener en cuenta ya que permite minimizarel valor de las capacidades parásitas (ver apartado 2.7.6).

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- Micro cortes de red.- Transitorios de red fuera de normas.- Tensión de red fuera de rango.- Errores de conexión de lámpara.

- Lámparas agotadas.- Cátodos en cortocircuito.- Lámparas incorrectas.

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c) Conductor de tierraEl uso de conductor de tierra es rigurosamente obligatorio. Dicho conductor debe ser conectado al balasto y a laluminaria mediante los bornes que en cada caso el fabricante tiene previstos. La estructura metálica del falso techo(si existe) es conveniente conectarla a tierra.

d) Funcionamiento en líneas trifásicas con neutroDebe asegurarse que el neutro está siempre conectado. De quedar interrumpido permaneciendo las fases, aparecendesequilibrios en la tensión de alimentación, con el riesgo de avería de los balastos electrónicos. Al realizar la instalación,se debe equilibrar al máximo el reparto de cargas entre las fases.

e) Test de aislamientoSi se realiza el ensayo de aislamiento de la instalación, en los circuitos que alimenten balastos electrónicos, el ensayose realizará aplicando la tensión de prueba entre las fases y el neutro, previamente todos unidos, y el conductor de tierra.Nunca se aplicara tensión de prueba entre fases y neutro, o entre fases.

f) ProteccionesCada grupo de reactancias deberá estar protegido por un diferencial y un magnetotérmico de uso exclusivo.

Uso de interruptores diferencialesLos filtros de supresión de interferencias de los balastos electrónicos derivan dichas interferencias a tierra en formade corrientes de fuga que afectan a la selección de los interruptores diferenciales. Los balastos de ELT poseen unacorriente de fuga menor de 0.5 mA. Para seleccionar un interruptor diferencial hay que tener en cuenta lo siguiente:

• En redes trifásicas se recomienda repartir las luminarias entre las tres fases, emplear interruptores diferencialestrifásicos de 30 mA. si fuera admisible. Realizando un reparto equilibrado de las cargas entre las tres fases, lascorrientes de fuga se compensan.

• En redes monofásicas hay que tener en cuenta la suma de las corrientes de fuga de todos los balastos del circuitoprotegido por el interruptor diferencial. Se recomienda la colocación de un máximo de 35 balastos electrónicosen cada circuito bipolar controlado por un interruptor diferencial de 30 mA.

Uso de interruptores automáticosDebido al encendido casi simultaneo de los balastos electrónicos, los condensadores crean un fuerte pulso de corriente,aunque de muy corta duración, que genera una corriente de arranque de valor elevado en la instalación (Inrush current).

Por este motivo se recomienda la colocación de un número máximo de balastos según su tipo y las característicasdel magneto térmico de protección. En la tabla adjunta se pueden observar el número de balastos de ELT paramagnetotérmico unipolar tipo B.Los valores indicados son orientativos y susceptibles de variación debido a factores específicos de la instalación.

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Tipos

Inrush current Nº máx. de equipos

Magnetotérmico tipo B DiferencialI. pico

A

Tiempo

μs 10A 16A 20A 30mA

BE 113-TC BE 218-TC BE 126-TCBE 213-TC BE 142-TC BE 226-TCBE 114-35-T5 BE 124-T5 BE 139-T5BE 314-T5 BE 149-T5

20 200 20 28 36 35BE 118-S BE 118 BE 318BE 218-S BE 218 BE 318-SBE 136-S BE 136 BE 136-2BE 158-S BE 158 BE 158-2

BE 214-35-T5BE 224-T5 BE 239-T5 23 250 13 19 24 35BE 154-T5 BE 180-T5

BE 414-T5 BE 418 BE 242-TCBE 324-T5 BE 424-TC BE 249-T5BE 236-S BE 236 BE 236-2 34 200 9 13 16 35BE 336 BE 254-T5BE 258-S BE 258 BE 258-2

BE 280-T5-2 BE 436-2 BE 436 36 240 6 8 11 35

< 5

8W<

80W

< 1

16W

> 116W

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D O S S I E R T É C N I C O

g) Tensión de alimentaciónSe deben realizar siempre las conexiones en ausencia de potencial.

Antes de la puesta en marcha de la instalación, verificar que la tensión de alimentación está dentro de la gama detensiones admitidas por el balasto, y que la polaridad (fase y neutro) es la correcta.

El funcionamiento en corriente continua, solamente está permitido para balastos especialmente diseñados al efectoy dentro de los márgenes especificados.

h) Uso del circuito de iluminaciónLos circuitos de alumbrado no deben ser usados para suministrar potencia de modo temporal a equipos eléctricosque puedan producir picos de tensión (equipos de elevación, cargas inductivas como por ejemplo motores, equiposde soldadura, etc.), ya que los componentes electrónicos de los balastos podrían averiarse.

i) LámparasCada balasto electrónico ha sido diseñado para funcionar con unos tipos y un número de lámparas determinado.Se deberá asegurar la completa compatibilidad entre las lámparas y el balasto.

j) Ambiente de funcionamientoLa temperatura y la humedad ambiente en la que se encuentra colocado el balasto electrónico, es de vital importanciapara un funcionamiento óptimo y una plena garantía de fiabilidad del mismo.

Se debe comprobar que la máxima temperatura ambiente en la instalación no sobrepasa la ta recomendada por elfabricante, y asegurar un grado de protección adecuado contra la humedad. En cualquier caso, no se debe superarla temperatura tc marcada sobre la envolvente del balasto (ver apartado 1.2.5 b)

Los balastos deberán estar almacenados y posteriormente instalados protegidos de ambientes corrosivos y productosquímicos agresivos.

k) Encendidos frecuentesLos balastos electrónicos de ELT con precaldeo pueden ser utilizados incluso en combinación con sensores depresencia, siempre que el intervalo entre encendidos sea mayor de 15 minutos. Una frecuencia mayor de encendidos,puede reducir la vida de la lámpara.

2.7.6.- Guías para el diseño de luminarias en alta frecuencia

Además de respetar las recomendaciones de instalación anteriores, debe prestarse especial atención al diseño delas luminarias con balastos electrónicos para garantizar una buena compatibilidad electromagnética.

a) Compatibilidad electromagnéticaSe define compatibilidad electromagnética como la capacidad de un aparato, dispositivo o sistema para funcionarsatisfactoriamente en un entorno electromagnético, sin producir interferencias inaceptables para su entorno.

El término compatibilidad electromagnética engloba dos aspectos. Por un lado asegurar un nivel bajo deemisiones o interferencias al entorno, y por otro, asegurar su propia inmunidad frente a las emisioneso interferencias del entorno.

Para asegurar la buena compatibilidad electromagnética de un sistema eléctrico o electrónico, existen normas queestablecen límites a las interferencias emitidas.

Las principales normas relacionadas de aplicación para los equipos de iluminación son:

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).(antigua EN 60555-2) Parte 3: Límites.

Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entradamenor o igual que 16 A por fase).

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D O S S I E R T É C N I C O

EN 61457

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctricade los equipos de iluminación y similares (interferencias conducidas y radiadas < 30MHz).

b) Tipos de interferenciasLas interferencias pueden dividirse en dos tipos:

Pueden subdividirse nuevamente en:

Se denominan Interferencias de Radio Frecuencia (R.F.I.) a los campos electromagnéticos que pueden perturbar laradio y la televisión.

c) Interferencias con balastos electrónicos, lámparas y luminariasInterferencias conducidas

- La distorsión armónica y una parte de las conducidas son generadas por el propio funcionamiento interno del balasto,y para corregirlo, el fabricante debe aplicar los filtros correspondientes para evitar que salgan a la red.

- Otras interferencias conducidas son producidas por las capacidades parásitas que existen entre:

Capacidades parásitas en luminarias con balastos electrónicos

Las corrientes que originan estas capacidades saldrán a la red si no se toman medidas que lo eviten, con la consiguienteintroducción de interferencias en red.Parte de ellas son corregidas por la construcción interna del balasto, pero otras deben minimizarse cuidando la formaconstructiva de la luminaria, su instalación y el cableado.

El cableado de alimentación dentro de la luminaria debe ser lo más corto posible, conectado directamente y alejadoal máximo de los otros cables de lámparas y de las propias lámparas para minimizar las capacidades parásitas.

Una buena conexión eléctrica entre la luminaria, el reflector y el balasto, y de ambos al conductor de tierra, favoreceráde gran manera su eliminación.

42

Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

- La interferencia conducida: introducida a través de los cables a la red.- Interferencia radiada: la emitida al entorno.

- Distorsión armónica de la red.- Interferencia conducida (RFI).

- Interferencia conducida:

- Interferencia radiada:- Campo magnético (RFI).- Campo eléctrico (RFI).

- Los cables de lámpara y la luminaria (C2).- La lámpara y la luminaria (C3).

- Los cables de lámpara y los de red (C1).

- La lámpara y tierra (C4).

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D O S S I E R T É C N I C O

Interferencias radiadas- Interferencia radiada - campo magnético (H)Es producida principalmente por la lámpara y su cableado con el balasto. Depende del área A que rodea la corrientede lámpara.

El campo magnético puede mantenerse bajo, disminuyendo al máximo el área A, o usando un apantallamiento adicionalque forme parte de la luminaria. Así también previene que se introduzcan corrientes en el cable de alimentación, queincrementarán las interferencias conducidas.

Campo electromagnético generado por la luminaria

- Interferencia radiada - campo eléctrico (E)Debido a los armónicos de la tensión de la lámpara, ésta radia un campo eléctrico.

Los armónicos se reducen considerablemente mediante un filtro adicional en el balasto, la interferencia radiada a losalrededores puede reducirse mediante apantallamientos, y si se minimizan las capacidades parásitas entre los cablesy la luminaria, utilizando separadores respecto a las superficies de la luminaria.

Líneas de campos eléctricos y magnéticos

Efecto apantallamientoEl campo magnético (H) radiado por las lámparas se reduce por las corrientes inducidas en el apantallamiento. Por lotanto, es necesario construir las luminarias con un material metálico, buen conductor y evidentemente bien conectadoal circuito de tierra.

En la figura se muestra la reducción del campo magnético en la luminaria con apantallamiento.

Líneas de campo magnético

El campo eléctrico (E), siempre dirigido perpendicularmente a las superficies metálicas, se reduce por un apantallamientocapacitivo, de tal manera que las corrientes puedan retornar al circuito resultando campos circundantes bajos.

El apantallamiento debe ser buen conductor y tener una baja resistencia de contacto con el balasto de alta frecuencia,por lo que no se recomienda el uso de separadores en el montaje de la reactancia en la luminaria.

Ante instalaciones sin pantallas, se recomienda tomar las medidas oportunas.

43

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D O S S I E R T É C N I C O

d) Reglas básicas de diseño de luminariasEl cumplimiento de la compatibilidad electromagnética concierne básicamente, al conjunto formado por balastos,lámparas, luminaria y cableado.

Deben respetarse las indicaciones de los puntos anteriores junto con las del apartado 5, “Recomendaciones deinstalación”, para optimizar la compatibilidad electromagnética del sistema.

A continuación se exponen ejemplos donde se ilustran dichas recomendaciones.

RegletasEn la figura se representa una regleta básica. La placa de montaje ha sido usada como reflector y como apantallamientoy tiene buen contacto eléctrico con el balasto de alta frecuencia. Los hilos son cortos y por ello las capacidadesparásitas entre la lámpara y los hilos y de estos entre sí, es baja.

Regleta básica

En la figura siguiente se muestra un buen y un mal diseño de una regleta con reflector.

Regletas

En la segunda imagen se observa un mal diseño por estar próximos o entrecruzados los cables de red con los de lalámpara, apareciendo capacidades parásitas con los consecuentes problemas, de mayor importancia si los hilos dela lámpara cruzados con los de la alimentación, son los “hilos calientes”.

LuminariasLa siguiente figura muestra un ejemplo de un buen diseño de una luminaria, con el cable de alimentación corto ysaliendo inmediatamente al exterior. La luminaria actúa como apantallamiento, reduciendo los campos electromagnéticos.

Ejemplo de cableado correcto

No es recomendable colocar separadores entre el balasto y la luminaria ya que se dificulta e incluso elimina el contactoeléctrico entre ambos.

Ejemplo de diseño incorrecto

44

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D O S S I E R T É C N I C O

En una luminaria de dos lámparas es aconsejable que el montaje del balasto se realice entre las dos lámparas, enlugar de montarla a un lado. Los cables largos de lámpara se mantienen próximos al mismo y de forma que no haganbucles.

Ejemplo de diseño correcto

No se recomienda el montaje con el balasto a un lado de las lámparas:

Ejemplos de diseño incorrecto

Reflectores y difusoresEn la mayoría de las luminarias se usan reflectores o difusores. Éstos deben de ser buenos conductores eléctricos.

En las siguientes figuras se muestra un reflector y un difusor que actúan como apantallamiento.

Reflectores y difusores

Deben hacer buen contacto eléctrico con la luminaria, para que ésta no presente capacidad parásita con el cableado.

La función de apantallamiento sólo será eficaz si la resistencia óhmica entre el reflector y la luminaria es baja. Unbuen contacto eléctrico se puede conseguir mediante un hilo de tierra corto o un muelle de tierra. Los contactosintermitentes pueden hacer que las interferencias sean aún peor que si no tuviese el apantallamiento.

Luminarias con varios balastos en alta frecuenciaEn la figura de la página siguiente se muestra el montaje más recomendable, donde el cableado de la alimentaciónsale lo antes posible fuera de la luminaria, y los “cables calientes” de lámpara son los más cortos.

45

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D O S S I E R T É C N I C O

Luminaria con dos balastos

2.7.7.- Normas de fabricación

Las normas según las cuales están fabricados los balastos electrónicos de ELT para lámparas fluorescentes son:

EN 61347-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 1: requisitos generales y de seguridad.

EN 61347-2-3 Requisitos particulares para balastos electrónicos alimentados en corriente alterna para lámparas(EN 60928) fluorescentes.

EN 60929 Balastos electrónicos alimentados en corriente alterna para lámparas fluorescentes tubulares.Prescripciones de funcionamiento.

EN 60081 Lámparas tubulares fluorescentes para iluminación general.

EN 60901 Lámparas fluorescentes de casquillo único. Prescripciones de seguridad y funcionamiento.

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctrica delos equipos de iluminación y similares.

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).Parte 3: Límites.Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entradamenor o igual que 16 A por fase).

EN 61547 Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

Los ensayos para el cumplimiento con las normativas aplicables de emisión de radio-interferencias, armónicos einmunidad, deben ser realizados al conjunto formado por balasto, lámpara, luminaria y cableado.

2.8.- ÍNDICE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

2.8.1.- Introducción

La directiva de eficiencia energética 2000/55/CE tiene como objeto la reducción de la energía consumida por los sistemasde iluminación fluorescente, por medio de un cambio progresivo de los menos eficientes, hacia los más eficientes.

Como consecuencia CELMA (Confederación Europea de Asociaciones de Fabricantes de Luminarias) ha desarrolladoun sistema de clasificación de las reactancias de fluorescencia según la potencia total absorbida por el conjuntobalasto-lámpara.

46

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D O S S I E R T É C N I C O

2.8.2.- Índice de eficiencia energética (EEI)

En ésta clasificación se han establecido siete índices de eficiencia energética en función de la potencia total absorbidapor el conjunto balasto-lámpara. Empezando por el de más alta eficiencia son:

A1 A2 A3 B1 B2 C D

Estos índices no tienen una correlación directa con la tecnología empleada en los balastos y están referidos a unfactor BLF (factor de luminosidad del balasto).

2.8.3.- Factor de luminosidad del balasto (BLF)

Es la relación entre el flujo luminoso emitido por la lámpara cuando funciona con el balasto objeto del ensayo, y elemitido por la misma lámpara funcionando con un balasto de referencia apropiado, estando ambos alimentados a sutensión y frecuencia asignadas.

Se ha establecido que el BLF sea 1 para las reactancias electrónicas y 0.95 para las electromagnéticas.

2.8.4.- Aplicación

Esta clasificación se aplicará a los balastos de las fuentes de alumbrado fluorescentes alimentados a través de la redeléctrica, tal y como se definen en la Norma Europea EN 50294, de 31 de diciembre de 1998, apartado 3.4.

Estarán excluidos de la aplicación las siguientes clases de balastos:

- Los que, estando destinados específicamente a luminarias que han de instalarse en muebles, constituyen una

2.8.5.- Marcado

El marcado del índice de eficiencia energético no esobligatorio. En caso de hacerlo se debe indicar sobrela reactancia utilizando la abreviatura EEI seguida de la clase correspondiente.

Aunque el marcado no sea obligatorio, la directiva de eficiencia energética 2000/55/CE es de obligado cumplimientoy uno de los requisitos necesarios que se debe cumplir para el marcado CE sobre el producto.

2.8.6.- Método de medida

La potencia total absorbida por el conjunto balasto-lámpara debe medirse según lo descrito en la norma europea EN 50294.

Con el valor de la potencia total absorbida y las tablas para la clasificación del conjunto balasto-lámpara se obtiene elíndice de eficiencia energética correspondiente.

2.8.7.- Calendario

Las fechas límite para instalar en la Unión Europea balastos de un determinado índice de eficiencia energética semuestran en la siguiente tabla:

EEI Fecha límite

D 21/05/2002C 21/11/2005B1 y B2 No hay fecha límite

47

- Los integrados en lámparas.

parte no sustituible de la luminaria que no puede someterse a ensayo independientemente de ésta.- Los destinados a la exportación fuera de la Comunidad Europea, ya sea como piezas separadas o como partes de una luminaria.

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D O S S I E R T É C N I C O

2.8.8.- Tablas para clasificar el conjunto balasto-lámpara

Cuando un balasto esté destinado a una lámpara que se halla entre dos valores indicados en el cuadro siguiente, lapotencia máxima de entrada del circuito balasto-lámpara se calculará mediante interpolación lineal entre los dosvalores de potencia máxima de entrada correspondientes a las dos potencias de lámpara más próximas indicadas enel cuadro.

48

Lineal Potencia de lámpara Código IIcosCLASE EEI

> 25W> 28W> 40W> 45W> 47W> 70W> 83W

≤ 25W≤ 28W≤ 40W≤ 45W≤ 47W≤ 70W≤ 83W

≤ 23W≤ 26W≤ 38W≤ 43W≤ 45W≤ 67W≤ 80W

≤ 21W≤ 24W≤ 36W≤ 41W≤ 43W≤ 64W≤ 77W

≤ 18W≤ 21W≤ 33W≤ 38W≤ 40W≤ 59W≤ 72W

≤ 16W≤ 19W≤ 31W≤ 36W≤ 38W≤ 55W≤ 68W

FD-15-E-G13-26/450FD-18-E-G13-26/600FD-30-E-G13-26/900FD-36-E-G13-26/1200FD-38-E-G13-26/1047FD-58-E-G13-26/1500FD-70-E-G13-26/1800

13,5 W16 W24 W32 W32 W50 W60 W

15 W18 W30 W36 W38 W58 W70 W

9W10,5W16,5W

19W20W

29,5W36W

A1 A2 A3 B1 B2 C50Hz HF

Tipo de lámpara

Compacta 2 tubos> 28W> 34W> 45W

≤ 28W≤ 34W≤ 45W

≤ 26W≤ 32W≤ 43W

≤ 24W≤ 30W≤ 41W

≤ 21W≤ 27W≤ 38W≤ 46W≤ 63W

≤ 19W≤ 25W≤ 36W≤ 44W≤ 59W

FSD-18-E-2G11FSD-24-E-2G11FSD-36-E-2G11FSDH-40-L/P-2G11FSDH-55-L/P-2G11

16 W22 W32 W40 W55 W

18 W24 W36 W

10,5W13,5W

19W

T

TC-L

Compacta 4 tubos plana> 28W> 34W> 45W

≤ 28W≤ 34W≤ 45W

≤ 26W≤ 32W≤ 43W

≤ 24W≤ 30W≤ 41W

≤ 21W≤ 27W≤ 38W

≤ 19W≤ 25W≤ 36W

FSS-18-E-2G10FSS-24-E-2G10FSS-36-E-2G10

16 W22 W32 W

18 W24 W36 W

10,5W13,5W

19WTC-F

Compacta 4 tubos> 18W> 21W> 28W> 36W

≤ 18W≤ 21W≤ 28W≤ 36W

≤ 16W≤ 19W≤ 26W≤ 34W

≤ 14W≤ 17W≤ 24W≤ 32W

≤ 13W≤ 16W≤ 21W≤ 29W

≤ 11W≤ 14W≤ 19W≤ 27W

FSQ-10-E/I-G24 q/d = 1FSQ-13-E/I-G24 q/d = 1FSQ-18-E/I-G24 q/d = 2FSQ-26-E/I-G24 q/d = 3

9,5 W12,5 W16,5 W

24 W

10 W13 W18 W26 W

6,5W8W

10,5W14,5W

TC-DTC-DE

Compacta 6 tubos> 28W> 36W

≤ 28W≤ 36W

≤ 26W≤ 34W

≤ 24W≤ 32W

≤ 21W≤ 29W≤ 39W≤ 49W

≤ 19W≤ 27W≤ 36W≤ 46W

FSM-18-E/I-GX24 q/d = 2FSM-26-E/I-GX24 q/d = 3FSMH-32-L/P-GX24 q = 4FSMH-42-L/P-GX24 q = 4

16 W24 W32 W42 W

18 W26 W

10,5W14,5W

TC-TTC-TE

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D O S S I E R T É C N I C O

49

Potencia de lámpara Código IIcosCLASE EEI

A1 A2 A3 B1 B2 C D50Hz HF

Compacta 2D > 18W

> 25W

> 31W

> 38W

> 47W

≤ 18W

≤ 25W

≤ 31W

≤ 38W

≤ 47W

≤ 16W

≤ 23W

≤ 29W

≤ 36W

≤ 45W

≤ 14W

≤ 21W

≤ 27W

≤ 34W

≤ 43W

≤ 13W

≤ 19W

≤ 24W

≤ 31W

≤ 40W

≤ 63W

≤ 11W

≤ 17W

≤ 22W

≤ 29W

≤ 38W

≤ 59W

FSS-10-E-GR10qFSS-10-L/P/H-GR10qFSS-16-I-GR8 / FSS-16-E-GR10qFSS-16-L/P/H-GR10qFSS-21-E-GR10qFSS-21-L/P/H-GR10qFSS-28-1-GR8 / FSS-28-E-GR10qFSS-28-L/P/L-GR10qFSS-38-E-GR10qFSS-38-L/P/L-GR10qFSS-55-E-GRY10q = 3FSS-55-L/P/L-GRY10q = 3

9 W

14 W

19 W

25 W

34 W

55 W

10 W

16 W

21 W

28 W

38 W

6,5W

8,5W

12W

15,5W

20W

TC-DDTC-DDE

GR8

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Page 52: dosier tecnico

Descarga (H.I.D.)

Page 53: dosier tecnico
Page 54: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

3.1.- GENERALIDADES

Las lámparas de alta intensidad de descarga poseen un tubo de descarga de dimensiones mucho más reducidas quelas lámparas fluorescentes, y trabajan a presiones y densidades de corriente superiores. Su evolución y ampliaaplicación se debe a que:

En función del elemento principal que caracteriza la mezcla de gas y la presión en el tubo de descarga, las lámparasde alta intensidad de descarga se clasifican como:

Estas lámparas, como todas las de descarga, presentan una impedancia al paso de la corriente que disminuye amedida que ésta aumenta, por lo que no pueden ser conectadas directamente a la red de alimentación sin unareactancia que controle la intensidad de corriente que circula por ellas.

La mayoría de las lámparas de alta intensidad de descarga necesitan dispositivos (reactancias autotransformadoraso arrancadores) que les proporcionen la tensión de encendido necesaria. Sin embargo, algunas de ellas, como las devapor de mercurio, poseen electrodos auxiliares que les permite encender con tensiones de red de 220V ó superioressin necesidad de arrancador.

3.2.- LÁMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

3.2.1.- Constitución

Están formadas por un tubo interior, normalmente de cuarzo, capaz de soportar las elevadas temperaturas ocasionadaspor el arco de descarga. En su interior hay mercurio y pequeñas cantidades de gases nobles a una presión de entre1 y 10 atmósferas.

En los extremos del tubo se encuentran los electrodos de wolframio impregnados de sustancia emisora de electrones.Próximo a uno de los electrodos hay un tercer electrodo auxiliar de encendido, conectado a través de una resistenciaóhmica de alto valor.

La ampolla exterior es de vidrio duro, resistente a los cambios bruscos de temperatura, que sirve para aislar térmicamenteel tubo de descarga y para proteger las partes metálicas de la oxidación.

Interiormente está recubierta de una sustancia fluorescente encargada de convertir en visible la radiación ultravioletagenerada por el arco.

53

Casquillo

Resistencia Ohmica

Tubo de cuarzo

Electrodo principal

Ampolla concapa fluorescente

Ampolla exterior

- Proporcionan una fuente luminosa compacta, que permite un buen control de la luz con el uso de luminarias- Tienen un elevado rendimiento lumínico (mayor cantidad de lúmenes por vatio de potencia consumida).

con reflectores adecuados.

- Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.- Lámparas de vapor de sodio a alta presión.- Lámparas de halogenuros metálicos (o de mercurio con aditivos metálicos).- Lámparas de vapor de sodio a baja presión.

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D O S S I E R T É C N I C O

3.2.2.- Funcionamiento

El principio de funcionamiento de las lámparas de vapor de mercurio a alta presión es similar al de las lámparasfluorescentes, pero el gas en el interior del tubo de descarga se encuentra a mayor presión.

La tensión mínima necesaria para el encendido de la lámpara y asegurar su funcionamiento estable es de 198 V. Asíen redes de 230-240V la reactancia puede ser una impedancia en serie, tipo choque. Pero si la tensión de línea esinferior (110-150V) se necesitan reactancias del tipo autotransformador, que proporcionen la tensión necesaria parael arranque y funcionamiento estable.

Conexión típica de una lámpara de vapor de mercurio a alta presión

Al conectar la lámpara a través de la reactancia, se produce inicialmente una descarga entre el electrodo principal yel auxiliar de encendido, que se encuentran muy próximos, lo que ioniza el argón, haciéndolo conductor y estableciendoel arco entre los dos electrodos principales. El calor generado por esta descarga vaporiza el mercurio en el interiorde la ampolla, actuando como conductor principal.

A medida que aumenta la temperatura en el tubo de descarga, aumenta la presión del vapor de mercurio y con ellala potencia y flujo luminoso emitido. Alcanzará los valores nominales de régimen al cabo de 4 o 5 minutos.

Al apagar la lámpara, la elevada presión interior no permite su reencendido. Al cabo de unos minutos, se habrá enfriadolo suficiente reestableciéndose las condiciones iniciales (ver apartado 6, página 105).

3.2.3- Características

Las variaciones de la tensión de red influyen notablemente en la corriente, el flujo luminoso y la potencia en la lámpara,permaneciendo más estable la tensión en la lámpara.

Efecto de las fluctuaciones de tensión de red sobre la Tensión (VL), Corriente (IL), Potencia (WL) y Flujo luminoso (φ)en las lámparas de vapor de mercurio a alta presión.

54

130

120

110

100

90

80

70

%

92 96 100 104 108

Vred (%)

VIII

WIΦ

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D O S S I E R T É C N I C O

La eficacia lumínica de estas lámparas se encuentra entre los 40 y los 60 lúmenes por vatio consumido por la lámpara,y el índice de rendimiento de color es de 40 a 45 normalmente.

Su espectro cromático no contiene radiaciones rojas, recorriendo la zona visible violeta, azul, verde y amarilla, aunqueexisten lámparas con aditivos añadidos que obtienen un espectro más completo, conocidas como de “color corregido”.

3.2.4.- Aplicaciones

Su aplicación se mantiene para instalaciones de alumbrado de naves industriales, hangares, parques y jardines, siendoprogresivamente sustituida por las lámparas de vapor de sodio alta presión en alumbrado viario y por las lámparasde halogenuros metálicos en alumbrado industrial.

3.2.5.- Tipos

En la siguiente tabla se muestran las principales lámparas de vapor de mercurio a alta presión.

3.3.- LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A ALTA PRESIÓN

3.3.1.- Constitución

Estas lámparas están formadas por un tubo de descarga de óxido de aluminio capaz de resistir temperaturas de1000°C y la acción química del vapor de sodio a esas temperaturas, y que permite transmitir el 90% de la luzvisible producida por la descarga eléctrica en su interior.

Este tubo está cerrado mediante tapones de corindón sintético, en los que se apoyan los electrodos.

En su interior se encuentra una amalgama de sodio y mercurio en atmósfera de xenón a alta presión.

El tubo de descarga se aloja en el interior de una ampolla de vidrio duro, resistente a la intemperie, que le sirve deprotección y aislamiento eléctrico.

55

CASQUILLO LÁMPARAS TIPO SIGLAS POTENCIA TENSIÓN DE CORIENTE DE

ILCOS (W) LÁMPARA (V) LÁMPARA (A)

50 95 0.6180 115 0.80125 125 1.15

HG 250 130 2.15400 135 3.25700 140 5.401000 145 7.50

E-27

E-27

E-40

E-27

E-40

QG

QR

QR

QE/QC

QE/QC

Casquillo

Ampolla exteriorclara

Tubo de descargade óxido de aluminio

sinterizado

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D O S S I E R T É C N I C O

3.3.2.- Funcionamiento

La luz es obtenida por la emisión generada en el choque de los electrones libres contra los átomos del gas del tubode descarga. Estos choques excitan a los electrones que pasan a órbitas de más energía. En su retorno a su órbitase produce la emisión de fotones y la consecuente generación de radiación lumínica.

Para el encendido de estas lámparas, debido a la elevada presión de los gases en el interior del tubo de descarga, espreciso aplicar tensiones muy superiores a la de la red, siendo necesario el uso de reactancias especiales o arrancadores.

Conexiones típicas de una lámpara de vapor de sodio a alta presión

Al conectar la lámpara a través de la reactancia, se produce una descarga inicial en la atmósfera de gas auxiliar (xenón-neón) y comienza el calentamiento de la lámpara por acción del arco eléctrico, que va fundiendo y evaporando elsodio metálico y comienza la emisión de luz.

El periodo de arranque dura entre 5 y 7 minutos, tras el cual, las lámparas alcanzan su flujo luminoso nominal.

Al apagar la lámpara, la elevada presión interior no permite su reencendido hasta que al enfriarse, al cabo de unosminuto, se restablecen las condiciones iniciales. Para un reencendido inmediato en caliente es necesario usararrancadores especiales.

Las lámparas de vapor de sodio alta presión deben trabajar dentro de unos límites de potencia y tensión de arco queconfiguran un trapecio.

56

Potenciade lámpara

Característicade la lámpara

Potencia máx.

Punto óptimode funcionamiento

Potencianominal

Tensiónde lámpara

Potencia mínima

Tensión nominalTensiónmínima

Tensiónmáxima

Característica dela reactancia

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D O S S I E R T É C N I C O

Para que una reactancia cumpla con los requisitos de las lámparas de vapor de sodio a alta presión es necesario quesu curva característica pase lo más cerca posible del punto óptimo de funcionamiento (potencia nominal-tensión dearco nominal) y que, además, corte a las líneas de tensión máxima y mínima en puntos comprendidos entre los límitesde potencia máxima y mínima, entre las que debe permanecer la curva característica a lo largo de toda la variaciónque experimenta el voltaje de la lámpara durante su vida útil.

Cada potencia de lámpara posee un paralelogramo específico según norma EN-60662.

3.3.3.- Características

Las variaciones de la tensión de red influyen notablemente en la tensión, la corriente, el flujo luminoso y la potenciaen la lámpara.

Efecto de las fluctuaciones de tensión de red sobre la Tensión (VL), Corriente (IL), Potencia (WL) y Flujo luminoso (0) en las lámparasde vapor de sodio alta presión

Como contraste con las otras lámparas de descarga, es una fuente de luz con una característica de corriente-tensiónde arco positiva, es decir, aumentos de corriente en lámpara suponen aumentos de la tensión en el tubo de descargay de la potencia y viceversa.

La eficacia lumínica de estas lámparas se encuentra entre los 80 y los130 lúmenes por vatio consumido por la lámparay el índice de rendimiento de color es de 30 a 50 normalmente.

La vida de estas lámparas se ve muy afectada por las variaciones de la tensión de red, por lo que ésta no debe diferirmás del 5% de la tensión nominal de la reactancia.

Su espectro cromático es predominantemente amarillo anaranjado, aunque en los últimos años se han obtenidoespectros más completos.

Admiten cualquier posición de funcionamiento.

3.3.4.- Aplicaciones

Su aplicación más generalizada es en alumbrado viario, naves industriales con poca exigencia en reproducción decolores, estacionamientos abiertos, fachadas, monumentos, etc.

3.3.5.- Tipos

En la siguiente tabla se muestran las principales lámparas de vapor de sodio a alta presión.

57

108

130

120

110

100

90

80

70

%

92 96 100 104Vred (%)

ILVLWLΦ

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D O S S I E R T É C N I C O

3.4.- LÁMPARAS DE HALOGENUROS METÁLICOS

3.4.1.- Constitución

Las lámparas de halogenuros metálicos son similares a las de vapor de mercurio, diferenciandose en que, ademásde mercurio, contienen yoduros metálicos, como disprosio, holmio, indio, tulio, sodio, escandio, etc., con los que seobtienen mayores rendimientos lumínicos y, sobre todo, una mejor reproducción cromática.

El tubo de descarga es de cristal de cuarzo o cerámico, con un electrodo de wolframio en cada extremo, recubiertode un material emisor de electrones.

El bulbo exterior es de vidrio duro y sirve de aislamiento eléctrico y térmico. En algunos tipos, se encuentra recubiertode una capa fluorescente similar a la de las lámparas de mercurio, pero en este caso la influencia de este recubrimientoes escasa.

3.4.2.- Funcionamiento

La luz es obtenida por la descarga eléctrica generada como consecuencia de la diferencia de potencial que establecemosentre los electrodos, que provocan un flujo de electrones que atraviesa el gas, excitando los átomos de los diversoselementos con que hemos enrarecido el gas del tubo de descarga. Así, dependiendo del ioduro excitado obtendremosradiaciones de colores que compondrán un espectro mucho más amplio que el de las lámparas de mercurio.

Aunque sus condiciones de funcionamiento son similares a las de las lámparas de mercurio, la adición de aditivosmetálicos hace necesaria una tensión de encendido superior a la suministrable por la red de alimentación, por lo quenecesitan un arrancador que proporcione la tensión necesaria para el encendido de las lámparas.

58

CASQUILLO LÁMPARAS TIPO SIGLAS POTENCIA TENSIÓN DE CORIENTE DE

ILCOS (W) LÁMPARA (V) LÁMPARA (A)

50 90 0.7670 90 1.00100 100 1.20150 100 1.80250 100 3.00400 105/100 4.45/4.60600 105 6.201000 110 10.30

SDW 35 96 0.48SDW 50 92 0.76SDW 100 98 1.30SDX 50 45 1.32SDX 100 80 1.53SDX 150 100 1.90SDX 250 100 3.10SDX 400 100 4.70

RX 7s

Fc-2

E-40

E-27

E-40

PG-12

SD

SD

ST

SE / SC

SE / SC

ST

HPS

Na

CASQUILLO

AMPOLLA EXTERIORCLARA

TUBO DE DESCARGA

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D O S S I E R T É C N I C O

Conexiones típicas de una lámpara de halogenuros metálicos

El periodo de arranque es de 3 a 5 minutos, hasta que la lámpara da el flujo luminoso previsto y el de reencendidode 10 a 20 minutos, dependiendo del tipo de luminaria y de la potencia de la lámpara. Para el reencendido instantáneoen caliente es necesario utilizar arrancadores especiales.

3.4.3.- Características

Las variaciones de la tensión de red influyen notablemente en la corriente, el flujo luminoso y la potencia en la lámpara,permaneciendo más estable la tensión en la lámpara.

Efecto de las fluctuaciones de tensión de red sobre la Tensión (VL), Corriente (IL), Potencia (WL) y Flujo luminoso (φ) en las lámparasde halogenuros metálicos.

La eficacia lumínica de estas lámparas se encuentra entre los 60 y los 95 lúmenes por vatio consumido por la lámparay el índice de rendimiento de color es de 65 a 85 normalmente.

Estas lámparas son más sensibles a las variaciones de la tensión de red que otras de descarga, no debiendo diferirmás del 3% del valor nominal, ya que, además de afectar a la duración de la lámpara, varía el rendimiento de colorde la misma.

Su espectro cromático es el más completo de las lámparas de descarga comúnmente utilizadas.

3.4.4.- Aplicaciones

Sus aplicaciones son amplias, centrándose en usos como alumbrado de proyección, estadios deportivos, retransmisionesde televisión, estudios de cine, monumentos, como iluminación de trabajo en naves industriales (en detrimento delmercurio), parques y jardines, como iluminación decorativa interior en escaparates, centros comerciales, etc.

3.4.5.- Tipos

En la siguiente tabla se muestran las principales lámparas de halogenuros metálicos.

59

130

120

110

100

90

80

70

%

92 96 100 104 108

Vred (%)

VL

IL

WL

Φ

Page 61: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

Para lámparas de una misma potencia, puede ser necesario distinto equipo, ya que pueden tener característicaseléctricas diferentes por no estar todavía normalizadas. Por ello, debe tenerse muy en cuenta los parámetros de cadalámpara para seleccionar la reactancia adecuada.

En este aspecto, debe prestarse especial atención en las potencias de 250, 400 y 1000W para 230V de tensiónde red y en las de 2000W en 380-400V.

3.5.- LÁMPARAS DE VAPOR DE SODIO A BAJA PRESIÓN

3.5.1.- Constitución

Constructivamente, están formadas por un tubo interior de vidrio especial en forma de U en el que se produce ladescarga, alojado dentro de una ampolla tubular de vidrio en la que se ha practicado el vacío, que lo protegemecánicamente y lo aísla térmicamente, y que está recubierta en su interior de una capa reflectante de óxido deestaño para reflejar las radiaciones infrarrojas que se producen en la descarga, lo que aumenta el rendimiento deestas lámparas al reducir la energía utilizada en mantener caliente el vapor de sodio.

El interior del tubo de descarga contiene una atmósfera de sodio vaporizado a muy baja presión y está relleno de gasneón para favorecer el encendido.

El tubo en forma de U contiene unas cavidades que favorecen la concentración del sodio al enfriarse, ya que secondensa en ellas favorece su vaporización a la menor temperatura posible.

En los extremos del tubo se encuentran dos electrodos ó filamentos de wolframio sobre los que se ha depositadoun material emisor de electrones.

60

Casquillo

Puntos decondensación del sodio

Ampolla exterior

Electrodos

CASQUILLO LÁMPARAS TIPO SIGLAS POTENCIA TENSIÓN DE CORIENTE DE

ILCOS (W) LÁMPARA (V) LÁMPARA (A)

35 95 0.5370 95 0.98100 95 1.15150 100 1.80175 95 1.50250 100 3.00250 125 2.10400 125 3.40400 121 4.001000 130 8.251000 120 9.50

2000/220 135 16.002000/380 245 8.802000/380 245 10.30

G-12

PG-12

Rx 7s

Fc-2

E-40

E-40

E-40

E-27

E-40

MT

MT

MD

MD

MT

MT

MT

ME / MC

ME / MC

MH/Hgl

Page 62: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

3.5.2.- Funcionamiento

Al conectar la lámpara se produce una descarga a través del gas neón, lo que hace que, inicialmente, emitan una luzrojiza característica de este gas. El calor generado por esta descarga vaporiza lentamente el sodio y la luz va haciéndosemás amarilla.

Este proceso es lento y se va acelerando a medida que se evapora el sodio, transcurriendo de 10 a 15 minutos hastaalcanzar sus valores nominales y su máximo flujo.

La tensión de encendido de estas lámparas se eleva por encima de 350V, hasta unos 600V según tipos, por lo quees preciso un aparato de alimentación que, además de controlar la intensidad, eleve la tensión de red al valor necesario,utilizándose para esto, reactancias autotransformadoras.

Algunas potencias de lámpara, cuya tensión de funcionamiento es inferior a la tensión de red, permiten la utilizaciónde sistemas híbridos, reactancia de choque en lugar de autotransformador y arrancador electrónico que genere losimpulsos de tensión para el encendido.

El tiempo de reencendido es del orden de unos minutos, dependiendo en gran medida del tipo de luminaria, por larefrigeración que permita ésta a la lámpara.

3.5.3.- Características

Las variaciones de la tensión de red influyen notablemente en la tensión y corriente de la lámpara, permaneciendoestables tanto el flujo luminoso como la potencia en ella.

Efecto de las fluctuaciones de tensión de red sobre la Tensión (VL), Corriente (IL), Potencia (WL) y Flujo luminoso (φ) en las lámparasde vapor de sodio a baja presión.

Las lámparas de vapor de sodio a baja presión generan una radiación monocromática de color amarillo característico,en la zona del espectro visible para la que el ojo humano tiene mayor sensibilidad.

Permiten una gran agudeza visual y muy buena percepción de contrastes, aunque su monocromatismo proporcionaun rendimiento de color muy malo, lo que impide distinguir los colores de los objetos iluminados con esta luz.

La eficacia lumínica de estas lámparas es muy elevada, entre 160 y 180 lm/W.

Son lámparas muy estables, manteniendo el flujo luminoso a lo largo de su vida.

Tienen una posición de funcionamiento concreta según el tipo de lámpara.

61

130

120

110

100

90

80

70

%

92 96 100 104 108

Vred (%)

VL

Φ

WL

IL

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D O S S I E R T É C N I C O

3.5.4.- Aplicaciones

Estas lámparas se instalan para aplicaciones muy específicas, en las que se prefiera un buen rendimiento lumínicoy el contraste visual dejando en un segundo plano las exigencias de reproducción cromática. Muy utilizadas enalumbrado de túneles, puertos, autopistas, zonas de niebla, como alumbrado de seguridad en polígonos industrialesy grandes áreas, así como refuerzo de alumbrado ornamental y monumentos.

3.5.5.- Tipos

En la siguiente tabla se muestran las principales lámparas de vapor de sodio a baja presión.

3.6.- IDENTIFICACIÓN DE LAS LÁMPARAS

Como solución a la dificultad en la identificación de cada tipo de lámpara según el fabricante, se está implantandoel sistema ILCOS (Internacional Lamp Coding System), expuesto en la publicación de la norma CEI 1239 de 1993,que permite una definición de la lámpara independientemente del fabricante de la misma.

Las siglas que identifican a cada lámpara son las siguientes:

QQTQEQCQGQRQBQBR

SSTSESCSDSRS-QS-MS-HS-T

MMTMEMCMRMDMN

L

62

CASQUILLO LÁMPARAS TIPO SIGLAS POTENCIA TENSIÓN DE CORIENTE DE

ILCOS (W) LÁMPARA (V) LÁMPARA (A)

18 57 0.3535 70 0.6055 109 0.5990 112 0.94135 164 0.95180 245 0.91

BY 22d LS / LSESBP

Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.Lámpara Tubular clara.

Lámpara elíptica Clara.Lámpara Globular.Lámpara Reflector.

Lámpara con Balasto y Reflector.

Lámpara Elíptica difusa.

Lámpara con Balasto.

Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

Lámpara Elíptica difusa.

Lámpara con Doble portalámparas.

Lámpara para equipo de vapor de mercurio.

Lámpara de alto rendimiento.Lámpara de doble tubo de descarga.

Lámpara de color Mejorado.

Lámpara Reflector.

Lámpara elíptica Clara.

Lámpara Tubular clara.

Lámparas de halogenuros metálicos.Lámpara Tubular clara.

Lámpara elíptica Clara.

Lámpara con Doble portalámparas.

Lámparas de vapor de sodio a baja presión.

Doble portalámparas sin ampolla exterior.

Lámpara Reflector.

Lámpara Elíptica difusa.

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D O S S I E R T É C N I C O

LSLDLSE

3.7.- EFECTOS DE LAS LÁMPARAS ENVEJECIDAS

3.7.1.- Encendidos y apagados sucesivos

Las lámparas de descarga tienen una tensión de arco con una forma de onda cuadrada y en fase con la corriente quelas recorre.

Cuando el sentido de la corriente se invierte en la lámpara, la tensión de arco de la misma se hace un poco máselevada que en el resto del semiperiodo. A este valor instantáneo de la tensión de arco se le denomina tensión dereencendido.

La tensión de reencendido de la lámpara debe ser en todo momento menor que el valor instantáneo de la tensión de red,ya que de ser mayor, la lámpara se apaga al necesitar en ese momento más tensión de la que la red le puede suministrar.

Este hecho puede observarse en lámparas de vapor de sodio a alta presión y las de halogenuros metálicos envejecidas,ya que van aumentando la tensión de arco a lo largo de su vida útil llegando un momento en la que la tensión dereencendido es mayor que la de la red.

Se observa entonces un comportamiento cíclico de apagados y encendidos de las lámparas. Tras el encendido, latensión de lámpara va aumentando durante el periodo de estabilización llegando un momento en el que el valor dela tensión de reencendido es mayor que el de la red por lo que la lámpara se apaga. Minutos después, tras el enfriamientode ésta, se enciende de nuevo para repetir el proceso.

Es normal que este fenómeno sea más acentuado a primeras horas de la tarde ya que la tensión de red es inferiora los 230V nominales, sin embargo, a altas horas de la noche, cuando la tensión de red sube por encima de suvalor nominal, puede que la lámpara no se llegue a apagar.

Además hay que tener en cuenta que las lámparas funcionando dentro de luminarias cerradas, incrementan sutemperatura, lo que supone un aumento de la tensión de arco entre 5 y 12V. Por este motivo, puede ocurrir queuna lámpara agotada no se apague al ser probada fuera de la luminaria, debido a que a temperatura ambiente disminuyela tensión de arco y por lo tanto también su tensión de reencendido.

El uso de arrancadores temporizados evita este problema, ya que terminada la temporización, las lámparas permanecenapagadas, hasta un nuevo ciclo de encendido diario (ver apartado 3.10.3 c).

3.7.2.- Radiointerferencias

Al utilizar lámparas viejas o defectuosas, el arrancador funciona continuamente lo cual puede ser una fuente deradiointerferencias.

63

Vred

Vr VL

IL

Vr= Tensión de reencendidoVL= Tensión de arco de lámparaVL= Corriente en lámpara

Simple portalámparas del tipo E.

Lámpara Simple portalámparas.Lámpara con Doble portalámparas.

Page 65: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

El uso de arrancadores temporizados minimiza este problema, ya que terminada su temporización dejan de darimpulsos y las lámparas permanecen apagadas.

3.7.3.- Decrecimiento el flujo luminoso

El tiempo de funcionamiento y el número de encendidos y apagados de las lámparas de alta intensidad de descarga,producen la erosión de los cátodos y determinan la vida y el flujo luminoso de éstas.

Al final de la vida de las lámparas, debido a la erosión de los cátodos, se hace evidente una disminución del flujo luminoso.

3.7.4.- Efecto rectificador

El efecto rectificador es un fenómeno que pueden producir las lámparas de descarga de forma transitoria en elencendido y de forma permanente al final de su vida.

Al final de la vida de las lámparas, debido al envejecimiento de los electrodos y a la pérdida de estanqueidad delquemador, se origina una corriente de lámpara unidireccional pulsada tal y como se muestra en la siguiente figura.

Oscilograma de la corrienteunidireccional (efecto rectificador) en una lámpara de 150W

Al tratarse de una corriente pulsante ó unidireccional, la impedancia que presenta la reactancia es muy baja, por loque el valor de la corriente es mucho mayor que el nominal de la lámpara.

Esta situación ocasiona peligrosos calentamientos en las reactancias y en los arrancadores independientes, quepueden poner en peligro la seguridad del equipo.

Para prevenir este problema, las lámparas deben ser reemplazadas según la expectativa de vida indicada por elfabricante y los equipos deben llevar alguna protección contra estas sobrecargas.

La norma de luminarias EN 60598 exige que se disponga de una protección térmica frente a este comportamientoanormal de la lámpara.

La protección puede consistir en un fusible térmico externo o en el uso de reactancias con protección térmicaincorporada, que desconecten el equipo y la lámpara ante esta anomalía, protegiendo todo el circuito hasta que lalámpara sea repuesta.

Reactancia con protección térmica y arrancador de tipo independiente

64

0.750 A.

lp: 7,9 A. Valor eficazde la corrientelef = 5 A

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D O S S I E R T É C N I C O

A continuación, se muestra una tabla donde se indica por tipo y fabricante, las lámparas que pueden producirefecto rectificador y por lo tanto en las que el equipo debe llevar protección térmica.

EN60598-1 – Protección de luminarias

Nota: Lo declarado en la tabla solo refleja las recomendaciones de los fabricantes a los que se hace referencia

65

Sodio Alta Presión Protecciónde luminaria

requeridapara el efectorectificador

HPS hasta 600W GE - Lucalox Standard, HO, TD, Superlife

SIPhilips - SON T, E, I, Comfort, PlusOsram - NAV Std. & Super, NAV 4Y Std. & Super, PlantastarSLI - SHP Standard, Super, TwinArc, Standby, MF

Mercurio GE - Lucalox E-Z Lux

NOReposición Philips - SON - H

Osram - NAV 'Plug-in'SLI - SHX, EcoArc

1000W HPS GE - Lucalox 1000W

NOPhilips - SON 1000WOsram - NAV 1000WSLI - SHP-T 1000W

Otras HPS GE -

NOPhilips - White SONOsram - Citylight DSSLI -

Halogenuros Metálicos Nota: SOLO aplica a lámparas con ampolla exterior ProtecciónPara aplicaciones GENERALES de luminaria

requeridapara el efectorectificador

Cerámicas GE - CMH (20W – 400W)

SIPhilips - CDM (35W – 150W)Osram - HCI (Powerball & Powerstar) (todas las potencias)SLI - CMI (35W – 150W)

Cuarzo GE - Arcstream (70W – 150W)Philips - MHN, MHW (70W – 250W)Osram - HQI < 1000W SISLI - HSI-T (70W – 150W), HSI-TD (70W – 250W),

HSI-T 6K and 10K (250W – 400W), HSI-MP (70W – 150W)

Cuarzo GE - Arcstream (250W – 400W), KolorArc, Multi-vapourPhilips - HPI (250W – 2000W)Osram - HQI >= 1000W NOSLI - BriteSpot (35W), HSI-(T)HX (250W – 400W),

Britelux HSI-(T)SX (250W – 400W), HSI-T (1000W – 2000W)

Halogenuros Metálicos Nota: SOLO aplica a lámparas con ampolla exterior ProtecciónPara aplicaciones ESPECIALES de luminaria

requeridapara el efectorectificador

GE - Sportlight, CSI PAR64, CID PAR64, CSR

NOPhilips - MSR (125W – 12000W), MSD (200W – 1200W)Osram - HMI 200W/SE, HMI 400W/SE – 12000W/SE, HMP SE, HSR, HSDSLI - BA, BS, BF, BT (125W - 12000W)

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D O S S I E R T É C N I C O

3.8.- REACTANCIAS ELECTROMAGNÉTICAS PARA LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDADDE DESCARGA

Son impedancias inductivas, compuestas principalmente por bobinas de hilo de cobre y núcleos de hierro, quesuministran la corriente de arranque, proporcionan la tensión para el encendido, y limitan la corriente que circulapor las lámparas.

3.8.1.- Tipos de reactancias electromagnéticas

a) Reactancia de choqueEste tipo de reactancia inductiva, también conocida con el nombre de reactancia serie o simple impedancia, estaformada por una bobina con su núcleo magnético, que se conecta eléctricamente en serie con la lámpara y puedeir acompañada, en caso de ser necesario, de arrancadores para el encendido.

Ejemplos de reactancia de choque

Esta reactancia es económica y ligera, con dimensiones y pérdidas reducidas, siendo el sistema más comúnmenteutilizado cuando la tensión de red es suficiente para arrancar y mantener estable el arco de la lámpara.

Constituye un conjunto de bajo factor de potencia que debe ser corregido colocando un condensador en paralelo con la red.

Debido a que la vida de la lámpara se ve afectada ante las fluctuaciones de la tensión de red, este tipo de reactanciases adecuado siempre que se utilice dentro de los márgenes de tensión para los que está diseñada.

b) Reactancia autotransformadoraCuando la tensión de red no es suficiente para asegurar el arranque y funcionamiento estable de la lámpara, se hacenecesario un sistema que la eleve hasta el valor adecuado.

La forma más sencilla de conseguirlo es mediante un autotransformador y una reactancia de choque normal, que eseléctricamente correcto, pero resulta un poco voluminoso.

Un sistema alternativo lo constituyen las denominadas reactancias de autotransformador de dispersión, formadaspor dos devanados desacoplados magnéticamente, de forma que hacen la función de autotransformador paraelevar la tensión y a la vez de reactancia, controlando la corriente en lámpara.

Ejemplo de reactancia autotransformadora

Constituye un conjunto de bajo factor de potencia que debe ser corregido colocando un condensador en paralelo conla red, que, en caso de tensiones bajas, son de mayor capacidad que los necesarios con reactancias de choque.

c) Reactancia autorreguladoraLa reactancia autorreguladora combina un autotransformador con un circuito regulador. Debido a que una parte delbobinado primario es común con el secundario, su tamaño es reducido. Puesto que sólo el bobinado secundariocontribuye a una buena regulación, el grado de ésta depende de la porción de tensión primaria acoplada al secundario.

66

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D O S S I E R T É C N I C O

Ejemplo de reactancia autorreguladora

Sus principales ventajas son:

- Aumento de la vida de la lámpara, y reducción de los costos de mantenimiento de la instalación como

- La corriente de arranque en red no es muy superior a la de funcionamiento nominal, por lo que los sistemasde protección y los circuitos de alimentación se pueden dimensionar para una corriente menor que para

- Permite variaciones de la tensión de red superiores a lo habitual sin que se produzcan apagados de la lámpara,

ELT dispone en su catálogo de reactancias autorreguladas para lámparas de sodio alta presión y para lámparas dehalogenuros metálicos de tipo americano, especialmente indicadas para instalaciones con grandes variaciones o bajastensiones de red.

d) Reactancias de ahorro de energía. Doble nivel de potenciaSon reactancias que permiten reducir el nivel de iluminación sin una disminución importante de la visibilidad, perocon un ahorro energético considerable.

Importancia de la reducción de potenciaReducir la potencia de las lámparas de descarga de alta presión cuando es posible, proporciona grandes ventajaseconómicas y ecológicas ya que se obtiene un importante ahorro energía y una mejor conservación de los recursosnaturales.

FuncionamientoLos equipos de doble nivel de potencia basan su funcionamiento en un aumento de la impedancia nominal de lareactancia con lo que se consigue una reducción de potencia.

Para ello se utilizan reactancias especiales con dos tomas, que permiten conmutar entre la impedancia nominal y unaimpedancia mayor.

Inicialmente estas reactancias dan los valores nominales de la lámpara, obteniéndose el flujo nominal previsto enla misma. Este estado se denomina nivel máximo o primer nivel.

En el momento deseado o transcurrido un tiempo determinado, se conmuta a la toma de mayor impedancia,reduciéndose la corriente en lámpara, y como consecuencia, la potencia en ella, la total del circuito y el flujo luminoso.Este estado se denomina nivel reducido o segundo nivel.La conmutación entre el nivel máximo y el reducido se realiza mediante un relé que incorporan estos equipos.

En la tabla siguiente se muestran los niveles de potencia, flujo y ahorro que supone el uso de estos equipos:No son aconsejables reducciones de potencia mayores, ya que puede aparecer falta de estabilidad en las lámparas.

67

PARÁMETROS NIVEL MÁXIMO NIVEL REDUCIDO

Potencia absorbida de red WT=100% 58-63% de WTFlujo lámpara φ=100% 45-55% de φAhorro 0% 42-37% de WT

- Buena regulación de corriente y potencia de la lámpara frente a las variaciones de tensión de red.

consecuencia de lo anterior.

instalaciones con reactancias de choque.- El factor de potencia se mantiene por encima del 0,9 independientemente de la tensión de red.

debido a la gran estabilización que proporcionan estas reactancias.

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D O S S I E R T É C N I C O

AplicaciónEl uso de reactancias de doble nivel de potencia se recomienda especialmente en instalaciones de alumbrado exterior,en las que a determinadas horas (comúnmente horas de poco tráfico) se puede reducir el nivel de iluminaciónmanteniendo una uniformidad mínima prudencial.

La reducción de potencia se puede hacer en las lámparas de vapor de sodio a alta presión y en las de vapor demercurio, no siendo recomendable para las lámparas de halogenuros metálicos ya que pueden verse afectadas suscaracterísticas y su vida.

TiposEn función del sistema utilizado para accionar el relé de conmutación, se puede diferenciar entre dos tipos diferentesde equipos:

- Equipos con línea de mando: en los que el cambio de nivel de potencia se realiza con una señal eléctricaenviada a través de una línea de mando. El cambio de nivel puede ser centralizado y accionado manual oautomáticamente.

Reactancia de doble nivel de potencia con línea de mando

Los equipos que necesitan tensión en la línea de mando para funcionar a nivel máximo se denominan equiposde contacto abierto.

Los equipos que funcionan a nivel máximo sin tensión en la línea de mando se denominan equipos de contacto cerrado.

- Equipos sin línea de mando o temporizados: incorporan un circuito temporizador que transcurrido el tiempoprogramado (normalmente 4,5 horas), cambia automáticamente al modo de potencia reducida. No es necesarioinstalar una línea de mando para el control centralizado de cambio de nivel.

Estos equipos están previstos para instalaciones existentes o nuevas en las que se quiere instalar reactanciasde doble nivel de potencia y no existe o es muy costoso cablear la línea de mando.

Reactancia de doble nivel de potencia sin línea de mando

En función de la forma de compensar el factor de potencia se puede diferenciar entre dos tipos:

- Equipos con compensación adicional: incorporan relés de dobles contactos conmutados, de forma que unode ellos, al entrar el nivel reducido, corta la capacidad de compensación que le sobra respecto a la que teníapara el nivel máximo, ajustando en los dos niveles un correcto factor de potencia.

68

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D O S S I E R T É C N I C O

Estos equipos necesitan por tanto dos condensadores independientes. Los principales valores se muestranen la siguiente tabla:

- Equipos sin compensación adicional: estos equipos no incorporan relés de dobles contactos conmutados,por lo que se utiliza la misma capacidad para compensar en ambos niveles.

Ventajas del uso de equipos de doble nivel de potenciaLas principales ventajas del uso de reactancias de doble nivel de potencia son:

Ahorro energético anual con equipos doble nivel de potencia con lámparas de vapor de sodio alta presión

- Menores temperaturas en la luminaria durante el funcionamiento a nivel reducido, consiguiendo mayor duración

- Se eliminan zonas oscuras producidas por otros métodos de ahorro de energía consistentes en apagar totalmente

- Mayor ahorro que con reguladores en cabeza ya que éstos no pueden disminuir la tensión de red por debajo

e) Reactancias según su grado de protecciónDependiendo de las características de instalación de las reactancias, pueden clasificarse como “a incorporar” o“independientes”.

Reactancias “a incorporar”Reactancias diseñadas para funcionar incorporadas en luminarias, cajas o envolventes que las protejan de los contactosdirectos y del medio ambiente.

Reactancias “independientes”Reactancias que pueden montarse separadamente en el exterior de una luminaria y sin envolvente adicional. Sefabrican con diversos grados de protección.

Para poder usar reactancias electromagnéticas en instalaciones a la intemperie, sin ninguna protección adicional,se debe asegurar que el grado de protección de su envolvente sea el adecuado.

ELT ofrece reactancias y cofres de alto grado de protección para duras condiciones ambientales.

f) Conjuntos en alto factorELT ofrece equipos que incorporan la reactancia, el arrancador y el condensador, formando un equipo completo enalto factor de potencia.

69

Potencia de lámpara Capacidad a nivel máximo Capacidad a nivel reducido Capacidad adicional

(W) (uF) (uF) o complementaria (uF)

70 13 9 4100 13 11 2150 22 18 4250 32 28 4400 50 45 5

Ahorro / punto de luz

Potencia de lámpara

445 Kwh

280 Kwh

170 Kwh115 Kwh

80 Kwh

70W 100W 150W 250W 400W

- Ahorro de energía entorno al 40% durante las horas de funcionamiento del equipo a nivel reducido.

de las lámparas y del resto de componentes, por lo que se consiguen ahorros en mantenimiento.

puntos de luz alternados.

de 198V para el funcionamiento estable de las lámparas.- La mayor inversión inicial se recupera en un corto periodo de tiempo.

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D O S S I E R T É C N I C O

g) Equipos de clase IISon equipos en los que la protección contra los choqueseléctricos no cuenta únicamente con el aislamientoprincipal, sino que incluyen medidas suplementarias deseguridad tales como el doble aislamiento o aislamientoreforzado.

Estas medidas no comprenden medios de puesta a tierrade protección y no dependen de las condiciones deinstalación.

Suelen tener una envolvente duradera, y prácticamente continua, de material aislante, que los rodean de forma queno puedan quedar bajo tensión las partes metálicas accesibles en caso de fallo del aislamiento principal.

ELT dispone es su catálogo equipos completos clase II para lámparas de alta intensidad de descarga, protegidos conuna envolvente de poliamida 6.6 con fibra de vidrio que evita posibles contactos con partes activas y conector tetrapolarpara red y lámpara también clase II.

h) Reactancias de formato reducido “NL”Reactancias cuyo formato reducido permite su instalación en luminarias con poco espacio donde no es posible lacolocación de reactancias de formato estándar.

3.8.2.- Recomendaciones de instalación

Para lograr una instalación segura, eficaz y duradera, así como el funcionamiento y vida óptimos de las lámparas conreactancias electromagnéticas, se deben tener en cuenta las siguientes recomendaciones.

a) Montaje de la reactanciaMontar la reactancia lo más separada posible de la lámpara, para evitar excesivos calentamientos.

Asegurar el contacto de la reactancia con la superficie de la luminaria para conseguir una buena transmisión decalor.

Fijar las reactancias a la luminaria firmemente utilizando todos sus puntos de anclaje para minimizar la vibracióngenerada por el campo magnético disperso y evitar ruidos.

b) CableadoRealizar el cableado según al esquema eléctrico marcado por el fabricante sobre la reactancia.Respetar la sección mínima de los cables recomendada por el fabricante.

En el caso de utilizar conductores multifilares es aconsejable usar punterolas.

Respetar la longitud de pelado de los cables, normalmente entre 8 y 10 mm.

c) Tensión de alimentaciónSe deben realizar siempre las conexiones en ausencia de potencial.

Antes de la puesta en marcha de la instalación, verificar que la tensión y frecuencia de alimentación correspondencon lo marcado en la reactancia.

Las reactancias de ELT pueden funcionar con tensiones de +/-10% de la nominal durante cortos espacios de tiempo,y de forma permanente con tolerancias de +/-5%.

Para desviaciones superiores de forma permanente, es necesario utilizar reactancias de tensión adecuada, de locontrario se acortará la vida de la lámpara.

70

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D O S S I E R T É C N I C O

d) Conductor de tierraConectar la reactancia y las partes metálicas de la luminaria al conductor de tierra.

e) CondensadoresEl condensador de corrección del factor de potencia debe ser de la capacidad y tensión recomendadas por el fabricantede la reactancia.

f) ArrancadoresEs necesario conocer los requisitos exigidos por la lámpara a utilizar y las condiciones de instalación, para unacorrecta elección del arrancador, impulso, repetitividad, intensidad máxima, etc. (ver apartado 3.10.3).

g) LámparasLas reactancias electromagnéticas han sido diseñadas para funcionar con unas lámparas determinadas. Sedeberá asegurar la completa compatibilidad entre las lámparas y las reactancias.

Respetar la posición de funcionamiento recomendada por el fabricante.

Deben ser reemplazadas según la expectativa de vida indicada por el fabricante, para evitar los problemas deencendidos y apagados, radiointerferencias, disminución de flujo luminoso y efecto rectificador típicos de laslámparas envejecidas. El uso de arrancadores temporizados minimiza estos problemas.

h) Ambiente de funcionamientoLa temperatura y la humedad ambiente en la que se encuentra colocada la reactancia electromagnética, esde vital importancia para un funcionamiento óptimo y una plena garantía de fiabilidad de la misma.

Se debe comprobar que la temperatura ambiente en el habitáculo de la reactancia no sea excesiva, no superando enel bobinado, en condiciones normales de funcionamiento, la temperatura tw indicada. Un funcionamiento continuadocon temperaturas superiores produce una reducción progresiva de la esperanza de vida de la reactancia.

Se debe asegurar un grado de protección adecuado contra la humedad.

i) Protección térmicaDe acuerdo a la norma EN 60598-1 (Luminarias. Parte 1: requisitos generales y ensayos), se deben prevenir loscalentamientos excesivos ante la posible aparición del efecto rectificador al final de la vida de las lámparas devapor de sodio alta presión y halogenuros metálicos.

ELT ofrece como alternativa reactancias que incorporan protección térmica para evitar sobrecalentamientos.

j) MantenimientoTodas las operaciones de mantenimiento y reposición de componentes siempre deben ser realizadas por personalcualificado, sin tensión de red siguiendo rigurosamente las instrucciones dadas sobre el producto y lareglamentación vigente.

k) Recomendaciones para instalaciones doble nivel de potencia

- Los fabricantes de las lámparas admiten una reducción del 50% de la potencia siempre que se realiceel encendido a su potencia nominal, es decir, en nivel máximo o primer nivel.

- En instalaciones con lámparas de vapor de sodio a alta presión, es aconsejable utilizar equipos queincorporen el relé para la compensación adicional y conectar los dos condensadores necesarios.

- No es recomendable el uso de reductores en cabeza ya que las disminuciones de la tensión de red pueden

En caso de utilizar reductores en cabeza, la tensión de red no debe reducirse por debajo de 198V, para

- Para evitar posibles anomalías en el funcionamiento de los relés de conmutación de nivel, comoconsecuencia de una posible distribución y conexionado erróneos, es necesario respetar los esquemassiguientes:

71

ocasionar apagados de las lámparas en el nivel reducido.

reducir la potencia tal y como se indica en las normas.

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D O S S I E R T É C N I C O

3.8.4.- Normas de fabricación

Las normas según las cuales están fabricadas las reactancias electromagnéticas de ELT para lámparas de alta intensidadde descarga son:

EN 61347-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 1: requisitos generales y de seguridad.

EN 61347-2-9 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 2-9: requisitos particulares para reactancias para lámparas(EN 60922) de descarga (excepto lámparas fluorescentes).

EN 60923 Reactancias para lámparas de descarga. Requisitos para el funcionamiento.

ANSI C 82.4 Reactancias para lámparas de alta intensidad de descarga y sodio a baja presión.

EN 60662 Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

EN 61167 Lámparas de halogenuros metálicos.

EN 60188 Lámparas de vapor de mercurio a alta presión.EN 60192 Lámparas de vapor de sodio a baja presión.

EN 60598 Luminarias.

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctrica de losequipos de iluminación y similares.

72

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D O S S I E R T É C N I C O

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).Parte 3: Límites.Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entrada menoro igual que 16 A por fase).

EN 61547

Los ensayos para el cumplimiento con las normativas aplicables de emisión de radio-interferencias, armónicos einmunidad, deben ser realizados al conjunto formado por reactancia, lámpara, luminaria y cableado.

3.9.- BALASTOS ELECTRÓNICOS PARA LÁMPARAS DE ALTA INTENSIDAD DE DESCARGA

Los balastos electrónicos para lámparas de alta intensidad de descarga, constituyen un sistema de alimentaciónsustitutivo de la instalación convencional compuesta por reactancia electromagnética, arrancador y condensador paracorregir el factor de potencia.

Estos sistemas consisten en un circuito electrónico que hace trabajar a las lámparas a frecuencias del orden de 150Hz,ya que, a diferencia de lo que ocurre en fluorescencia, trabajar en alta frecuencia (>20KHz), con lámparas de altaintensidad de descarga, no supone un mayor rendimiento de la lámpara.

Las principales características de los balastos electrónicos son:

Hoy en día, la aplicación de los balastos electrónicos para lámparas de alta intensidad de descarga se centraprincipalmente en las lámparas de halogenuros metálicos de baja potencia, debido a la estabilidad de color y del flujoluminoso obtenido durante la vida de la lámpara.

3.10.- ARRANCADORES O IGNITORES

3.10.1.- Definición

La mayoría de las lámparas de alta intensidad de descarga (halogenuros metálicos, sodio alta presión y algunaslámparas de vapor de sodio a baja presión) necesitan una tensión de encendido muy elevada que no puede sersuministrada por las reactancias solas.

Los dispositivos encargados de proporcionar la tensión de encendido, en forma de impulsos de alta tensión, sedenominan arrancadores o ignitores.

3.10.2.- Principio de funcionamiento

Los impulsos de alta tensión se obtienen por la descarga de un condensador sobre un circuito amplificador.

Mediante un sistema de disparo, se descarga un condensador sobre el bobinado primario de un transformador, induciéndoseen el bobinado secundario un impulso de tensión de valor de pico muy elevado y de corta duración, que superpuestoa la tensión de red, hace saltar el arco en el interior del tubo de descarga, produciendo el encendido de la lámpara.

73

Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

- Menor potencia pérdida.- Mayor rendimiento total del circuito.- Estabilidad de la potencia en lámpara ante variaciones de la tensión de red.- Estabilidad de color y flujo luminoso.

- Sistemas de protección incluidos.

- Dimensiones y peso reducidos.

- Reducción de efecto estroboscópico.

- Mayor vida de la lámpara.

- Funcionamiento silencioso.

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D O S S I E R T É C N I C O

3.10.3.- Tipos de arrancadores

Se puede distinguir entre diferentes tipos de arrancadores dependiendo de las características que posean cada unode ellos.

a) Arrancadores de encendido en fríoSon los arrancadores habituales, previstos para el encendido instantáneo cuando la lámpara está fría, pero que trasun corte de la tensión de red es necesario que transcurra un tiempo de enfriamiento de la lámpara para su reencendido.

Estos arrancadores proporcionan impulsos de tensión del orden de 600-1300V, 1800-2300V ó 2800-5000V.

Se puede distinguir tres tipos:

Arrancador independiente, superposición o serieLos arrancadores de tipo independiente son aquellos que incorporan en su interior un transformador de impulsos,funcionando independientemente de la reactancia según el esquema de la siguiente figura:

Esquema de arrancador independiente o superposición

El condensador C se descarga mediante el circuito de disparo D sobre el primario del transformador T, el cual amplificael impulso al valor adecuado.

Sus principales características son:

Ventajas

- El impulso permanece prácticamente constante entre el 92% y 106% de la tensión de alimentación e

Desventajas- Está recorrido por la corriente de la lámpara y por tanto ha de estar previsto para soportarla, quedando limitada

- Debe colocarse próximo a la lámpara para evitar que el impulso se debilite en el recorrido entre ambos.

Arrancador dependiente, transformador de impulsos o semiparaleloEste arrancador, a diferencia del independiente, no incorpora un transformador de impulsos, utilizando la reactanciacomo tal. Funciona según el esquema de la siguiente figura:

74

T: TransformadorC: Condensador

R. ResistenciaD: Circuito de disparo

- Arrancador independiente, superposición o serie.- Arrancador dependiente, transformador de impulsos o semiparalelo.- Arrancador independiente paralelo de dos hilos.

- No somete a la reactancia a impulsos de alta tensión, por lo que ésta no necesita aislamientos especiales- Su funcionamiento es independiente de la reactancia y no necesita que ésta tenga toma intermedia.

- Suelen dar mas de un pulso por semiperiodo, es decir poseen mayor repetitividad.

independiente del tipo de reactancia.

su utilización a las lámparas cuya corriente sea igual o inferior a la permitida por este..- Al estar recorrido por la corriente de lámpara, presenta perdidas propias de un valor apreciable.

La distancia máxima suele ser de 2 ó 3 metros, dependiendo de las condiciones de cableado.- Son arrancadores caros ya que incorporan en su interior el transformador de impulsos.

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D O S S I E R T É C N I C O

Esquema de arrancador dependiente

El condensador C se descarga mediante el dispositivo de disparo D entre los puntos 2 y 3 de la reactancia, que conuna adecuada proporción de espiras respecto al total de la bobina, amplifica el impulso al valor necesario para encenderla lámpara.

Sus principales características son:

Ventajas- No posee apenas pérdidas propias por no circular la corriente de lámpara a través suyo y por lo tanto no tiene

- Puede ser instalado a distancia de la lámpara. Dependiendo de las condiciones de cableado puede llegar a

Desventajas

Arrancador independiente paralelo de dos hilosSon arrancadores que no utilizan la reactancia como transformador de impulsos ni tampoco incorporan un transformadorpropio. Funciona según el esquema de la siguiente figura:

Esquema de arrancador de dos hilos

La energía almacenada en el condensador C es devuelta hacia la lámpara por la intervención del circuito de disparoD, en el preciso instante en el que la tensión de aquella pasa por su valor máximo. Se obtiene un impulso de un valorentre 2 y 4 veces el de pico de la red, alcanzando entre 600 y 1300 V. Estos impulsos son de mayor duración, y porlo tanto de mayor energía, que los obtenidos con los otros sistemas de arrancadores.

Sus principales características son:

Ventajas

- Bajo costo.

75

C: CondensadorR: Resistencia

D: Circuito de disparo

C: CondensadorR: ResistenciaD: Circuito de disparo

calentamiento propio.

20 metros o superior.- Arrancador económico, ya que utiliza la reactancia como transformador de impulsos.- No produce ruido ni vibración.

- Requiere reactancias especiales con toma intermedia para su funcionamiento.- El valor de los impulsos depende del conjunto arrancador-reactancia, por ello, ambos deben ser del mismo

fabricante.- La reactancia esta sometida a los impulsos de alta tensión y por tanto debe estar preparada para soportarlos.- La reactancia y el arrancador deben estar juntos.

- Aporta mayor energía en los impulsos por lo que les afecta muy poco la distancia a la lámpara, llegando a admitir

- La baja tensión de los impulsos no supone un riesgo para la reactancia.- No requiere reactancias con toma intermedia.

hasta 100 metros, dependiendo de las condiciones de cableado.- No posee apenas pérdidas propias por no circular la corriente de lámpara a través de él.

Page 77: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

Desventajas

b) Arrancadores de encendido en caliente o instantáneoSon arrancadores que permiten reencender las lámparas inmediatamente después de su apagado por una cortainterrupción de la red. Para ello proporcionan impulsos de tensión de hasta 60KV.

Debido a la gran magnitud de los impulsos de tensión de estos arrancadores, se debe tener especial cuidado en suinstalación (cableado, portalámparas, distancias en el aire, luminaria con interruptor de apertura, etc.).

No todas las lámparas son aptas para el reencendido en caliente, siendo normalmente válidas las lámparas bicasquillo.

El uso de este tipo de arrancadores no es muy frecuente, utilizándose en instalaciones especiales en las que esnecesario mantener un nivel luminoso de forma permanente con un reencendido inmediato tras un corte de la tensiónde red.

c) Arrancadores temporizadosLos arrancadores convencionales, sin temporización, permanecen dando impulsos continuamente mientras la lámparano encienda.

Este hecho supone una sobrecarga, en mayor o menor medida según sea el tipo de arrancador, para los componentesdel circuito. El uso de arrancadores temporizados evita este problema.

Son arrancadores con un dispositivo interno que tras un tiempo prefijado de producción de impulsos, desactiva elfuncionamiento del mismo. Si la lámpara no enciende por agotamiento o avería, deja de someter al circuito a losimpulsos de alta tensión.

El arrancador vuelve a estar activo tras un nuevo ciclo ON-OFF de la tensión de alimentación aunque sólo sea por uncorto espacio de tiempo (milisegundos).

Las principales ventajas del uso de arrancadores temporizados son:

d) Arrancadores digitales pulso-pausaSon arrancadores temporizados de nueva generación que utilizan técnicas digitales basadas en el uso demicroprocesadores para obtener un encendido y un funcionamiento más seguro y eficaz.

A diferencia de los temporizados convencionales, utilizan la técnica pulso-pausa que se caracteriza por producirgrupos de impulsos separados en intervalos de tiempo a modo de ráfagas durante su temporización.

Los tiempos programados de impulsos y pausas varía a lo largo de la temporización incrementado su duración paraadaptarse a todo tipo de lámparas.

Si el intento de encendido de un grupo de impulsos resulta fallido, el periodo de pausa evita que la lámpara permanezcaflaxeando ayudándola a que se enfríe para que la siguiente ráfaga de impulsos consiga encenderla.

A las ventajas propias de los arrancadores temporizados expuestas en el apartado anterior hay que sumarle lassiguientes:

76

- No son válidos para el encendido de lámparas que requieren impulsos mayores de 1300 V.

- Reducción de la fatiga de todos los componentes, aumentando su esperanza de vida.- Reducción del tiempo de posibles radiointerferencias.- Ahorro de energía. Evita el encendido y apagado continuo de las lámparas agotadas.- Facilita el mantenimiento, ya que transcurrida la temporización deja apagadas las lámparas agotadas.

- Arrancador válido para la gran mayoría de lámparas.- Alta eficacia en el encendido y en el reencendido en caliente.- Reducción del centelleo molesto en el reencendido en caliente.

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D O S S I E R T É C N I C O

- El tiempo total de impulsos se ve reducido en un 50% disminuyendo al mínimo la carga que debe soportar los

Entre los arrancadores de ELT se encuentra el modelo AVS-100-DP que reúne todas las ventajas de un arrancadordependiente y las de un arrancador inteligente digital pulso-pausa.

En la siguiente figura puede observarse las diferentes temporizaciones de los arrancadores de ELT.

Esquema de las diferentes temporizaciones en vacío

3.10.4.- Parámetros característicos de los arrancadores

Estos valores se pueden encontrar en las hojas de características dadas por el fabricante para cada tipo de arrancador.

Tensión de arranque: es la mínima tensión de red a la que el arrancador comienza a dar impulsos de alta tensión.

Tensión de desconexión: tensión máxima a la cual el arrancador deja de producir impulsos.

Tensión de funcionamiento: rango de tensiones de red en las que puede funcionar el arrancador.

Tensión de pico de los impulsos: es el valor de los impulsos generados por el arrancador. Si es más bajo que elrequerido para la ignición, las lámparas no encenderán. Si es más alto que el valor permitido por los aislamientosde los portalámparas y casquillos de las lámparas, puede averiarlos.

Anchura de impulso: es el ancho en microsegundos del impulso al 90% del valor de pico. A mayor anchura de losimpulsos, mayor energía.

Número de impulsos: número de impulsos producidos por cada semiperiodo de la tensión de red.

Posición de fase: posición en grados eléctricos de los impulsos con respecto a la tensión de red.

Capacidad de carga: máxima capacidad parásita admitida por el arrancador para un correcto funcionamiento. A mayorcapacidad de carga admitida, mayor distancia posible entre lámpara y arrancador.

Pérdidas propias: es el valor de las pérdidas originadas por el arrancador cuando está funcionando con la máximacorriente permitida.

Calentamiento: es el incremento de temperatura sobre el ambiente del arrancador en condiciones normales.

77

5’ 15’ 22’Minutos

Sintemporizar

T20

T5

DP

- Detección de lámpara agotada.

componentes de las luminarias.- Reducción de las interferencias hasta un 90%.

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D O S S I E R T É C N I C O

Temperatura admitida en la envolvente (tc): es la máxima temperatura admisible en la envolvente del arrancadorpara garantizar la expectativa de vida prevista.

Temperatura ambiente de utilización (ta): rango de temperaturas ambiente (mínima-máxima) a las que puedefuncionar el arrancador para garantizar la expectativa de vida prevista.

Temporización: tiempo aproximado tras el cual, si la lámpara no ha encendido, el arrancador queda desactivado hastauna nueva reactivación por corte y reposición de la tensión de alimentación.

3.10.5.- Recomendaciones para el uso de arrancadores

- Es necesario conocer los requisitos exigidos por la lámpara a utilizar y las condiciones de instalación, para unacorrecta elección del arrancador (impulso, repetitividad, intensidad máxima, etc.)

- Debe respetarse la máxima distancia entre el arrancador y la lámpara, para minimizar las capacidades parásitasy asegurar el encendido. Estas capacidades parásitas dependen de la longitud, la separación de los cablesentre si, y entre ellos y el tubo de protección ó báculo. Los cables manguera, al tener los conductores muypróximos y trenzados, presentan capacidades altas (entre 70 y 150 pF/m), mientras que los cables unifilarescon buen aislamiento presentan capacidades mucho más bajas (entre 20 y 50 pF/m).

Capacidades parásitas del cableado entre arrancador y lámpara

- Los arrancadores producen tensiones de hasta 5KV, por ello deben cuidarse especialmente los aislamientosde los cables que los soportan y no trabajar nunca en la luminaria sin estar seguros de que la tensión de

- El conductor portador del impulso de alta tensión, que está indicado en todos los arrancadores, debe de serde un aislamiento para tensión de servicio no menor de 1 KV (tensión de prueba 3KV eficaces), y estar conectado

- Evitar que en el alojamiento del arrancador pueda haber humedad, entrada de agua o condensaciones, quepudieran provocar derivaciones entre terminales o a tierra y que anularía el impulso de alta tensión.

- Respetar la máxima temperatura ambiente de trabajo (ta) y no sobrepasar la temperatura en el punto (tc)

que se indica en la superficie del arrancador cuando la lámpara está funcionando y estabilizada térmicamente.

- Tener conectado el condensador de corrección del factor de potencia en el circuito, para evitar fugas de impulso

- El uso de arrancadores temporizados o la pronta reposición de lámparas agotadas minimiza los posibles dañosde los componentes del circuito y las radiointerferencias.

78

C1

C2

~

R

N

R

Arrancador

C1: Capacidad entre los conductoresC2: Capacidad entre los conductores y el tubo de conducción

Tubo de conducción, báculo, etc.

Lamp.

alimentación está cortada.

al contacto central del portalámparas para favorecer el encendido de la lámpara.

- Respetar siempre la forma de conexionado que se indica en el esquema del arrancador.

- Respetar la tensión de trabajo indicada en el arrancador con una tolerancia de hasta +/-10%.

hacia la red.

Page 80: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

3.10.6.- Normas de fabricación

Las normas según las cuales están fabricados los arrancadores de ELT para lámparas de alta intensidad de descargason:

EN 61347-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 1: requisitos generales y de seguridad.

EN 61347-2-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 2-1: requisitos particulares para arrancadores (excepto(EN 60926) arrancadores de destellos).

EN 60927 Aparatos arrancadores y cebadores (excepto los de efluvios). Prescripciones de funcionamiento.

EN 60662 Lámparas de vapor de sodio a alta presión.

EN 61167 Lámparas de halogenuros metálicos.

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctrica de losequipos de iluminación y similares.

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).Parte 3: Límites.Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entradamenor o igual que 16 A por fase).

EN 61547

Los ensayos para el cumplimiento con las normativas aplicables de emisión de radio-interferencias, armónicos einmunidad, deben ser realizados al conjunto formado por el equipo, lámpara, luminaria y cableado.

79

Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

Page 81: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

3.10.7.- Tabla de selección de arrancadores

80

AVS-100-1

AVS-100-D

Tipo de arrancador

W

AVS-003-1 (3)

Lámparas de Vapor de Sodio AP

50

• • • • • •

• • • • • • • •

• •

• • • •

AVS-100-DP

AVS-70

AVS-150

AVS-400

AVS-400-R

AVS-400-R-T5

AVS-400-R-T20

AVS-1000

AH-1000

AVS-2000/380

AVS-2000/200

AH-005/380

AH-002-1

AH-002-D

ASB-55

• • • • • • • • • • • • • • • •

• •

• • • •

• • • •

•••• •

• • • •

• • • •

• • • •

• • •

• • •

••

• • • •

• • • • •

70 100 150 250 400 600 1000 35 35 5570 100 150 250 400 10002000

220

Lámparas de halogenuros metálicosLámparassodio BP

2000

380

(1)

•(2)

•(2)

•(2)

•(2)

(1) Para lámparas de tensión deencendido 1,2kV.

(2) Válido para lámparas de ten-sión de encendido 0,8kV.

(3) Sólo para lámpara standard.

Page 82: dosier tecnico

Transformadores - Halógenas

Page 83: dosier tecnico
Page 84: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

4.1.- GENERALIDADES

Una lámpara halógena es una derivación de la lámpara incandescente, en la que además del gas de llenado, seintroduce una determinada cantidad de elementos químicos denominados halógenos entre los que destacan el flúor,el cloro, el bromo y el yodo.

Una de las grandes limitaciones de las lámparas incandescentes convencionales es su corta vida y bajo rendimiento,motivada principalmente por el desgaste y eliminación paulatina del material que forma el filamento, el cual se vadesprendiendo y depositándose en la ampolla de la lámpara.

En las lámparas halógenas, gracias a que el halógeno y el wolframio en estado gaseoso pueden combinarse atemperaturas superiores a 250°C y disociarse cuando se rebasan los 1400°C, se produce un proceso regenerativodel filamento que aumenta su vida media. Este proceso se conoce como el ciclo del halógeno.

4.2.- EL CICLO DEL HALÓGENO

El ciclo del halógeno en el interior de la lámpara se realiza de la siguiente manera:

Al encender la lámpara, las partículas del halógeno se gasifican y se combinan con la pequeña cantidad de wolframiode la espiral que se vaporiza por la alta temperatura que alcanza. Un síntoma de agotamiento es el ennegrecimientode la ampolla al depositarse en la pared interior partículas solidificadas.

Debido a las corrientes de convección térmica en el interior de la lámpara, esta combinación en forma de gas esllevada hacia la espiral y al llegar a sus proximidades se disocia, depositándose el wolframio sobre el filamento al queregenera y quedando libre el halógeno para repetir el ciclo.

La regeneración de la espiral no se consigue de manera perfecta, esto es, el wolframio no vuelve a su estado y lugaroriginal, por lo que aunque se consigue una mejora de la vida de las lámparas, esta no es ilimitada.

4.3.- CARACTERÍSTICAS DE LAS LÁMPARAS HALÓGENAS

Estas lámparas poseen unas ventajas importantes sobre las incandescentes, entre las que cabe destacar:

- Menores dimensiones de la lámpara para conseguir la temperatura mínima de 250°C, lo que supone también

- Mayor rendimiento luminoso con más larga duración, así como unas luminancias y temperaturas de color más

- Constancia del flujo luminoso y de la temperatura de color durante toda la vida de la lámpara.

83

el uso de vidrio más resistente a la temperatura, casi siempre cuarzo.

elevadas.

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D O S S I E R T É C N I C O

4.4.- TIPOS DE LÁMPARAS HALÓGENAS

La familia de las lámparas halógenas se puede dividir en dos grandes grupos:

Mientras que las de tensión de alimentación de 120 o 230V pueden ser conectadas directamente a la red, las de bajovoltaje necesitan un transformador que convierta la tensión de red al valor de tensión adecuado.

Las potencias más comunes en este tipo de lámparas son 20, 35 y 50W, aunque también las hay de otras potencias.

4.5.- CORRIENTE DE ARRANQUE

En el momento del arranque, el filamento se encuentra frío, lo que supone una resistencia mucho más baja quecuando esta incandescente.

Debido a esto, en el momento del encendido se obtienen corrientes de arranque hasta 15 y 20 veces superiores alas corrientes normales de operación.

Este hecho ocurre tanto con transformadores electromagnéticos como con los electrónicos y supone una reducciónen la vida de la lámpara.

Para suavizar este fenómeno, algunos transformadores electrónicos incorporan el denominado arranque suave,que consiste en encender las lámparas coincidiendo con el paso de la corriente por cero, aumentado la corrientede esta forma gradualmente de cero a la nominal.

4.6.- TENSIÓN DE ALIMENTACIÓN

La tensión de alimentación de las lámparas halógenas es crítica en la vida de éstas y en su flujo lumínico.

Una tensión nominal asegura ambos parámetros de la lámpara, una tensión inferior a la nominal alarga la vida deésta disminuyendo su flujo lumínico y una tensión superior disminuye la vida de la lámpara aumentando suluminosidad.

Es preferible alimentar a las lámparas halógenas con una tensión inferior a la nominal, respetando los límites permitidos,para mejorar la vida de éstas y obtener un flujo luminoso suficiente.

4.7.- LA MUY BAJA TENSIÓN DE SEGURIDAD (MTBS)

Definimos Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS) aquella que no excede de 50V en corriente alterna, o 120V encorriente continua filtrada entre conductores o entre cualquier conductor y tierra, en un circuito cuyo aislamientode la red de alimentación esté asegurado por medios tales como un transformador de seguridad.

Las instalaciones de alumbrado de Muy Baja Tensión de Seguridad (MBTS) aseguran la protección de las personascontra las descargas eléctricas directas o accidentales.

4.8.- TRANSFORMADORES PARA LÁMPARAS HALÓGENAS

Las lámparas halógenas de muy baja tensión necesitan dispositivos que transformen la tensión de la red a la tensiónadecuada para su funcionamiento. Estos dispositivos se conocen como transformadores.

84

- Lámparas halógenas para tensión de alimentación de 120 o 230V.- Lámparas halógenas para tensión de alimentación de 6, 12 o 24V.

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D O S S I E R T É C N I C O

ELT ofrece transformadores de seguridad tanto electromagnéticos como electrónicos, también llamados, éstosúltimos, convertidores.

4.8.1.- Transformadores electromagnéticos y electrónicos. Sus características principales:

4.8.2.- Clasificación de los transformadores

a) Según su protección contra los choques eléctricosSe fabrican en clase I y clase II.

Transformador de seguridad de clase I

Se caracteriza por: - Devanados separados y a muy baja tensión (MBTS).- Aislamiento principal en todas sus partes conductoras.- Doble aislamiento entre primario y secundario.- Incorpora borne de conexión para conductor a tierra.

Se puede fabricar: - Protegido contra cortocircuito y sobrecarga.- No protegido contra cortocircuito y sobrecarga, se debe dotar de elemento de

corte y protección en la instalación.

Transformador de seguridad de clase II

Se caracteriza por: - Devanados separados y a muy baja tensión (MBTS).- Doble aislamiento que impide el contacto con cualquier parte metálica susceptible

de estar a potencial de red en caso de fallo del aislamiento principal.- No necesita protección diferencial, por lo que no incorpora borne para conexión

a tierra.- Protegido contra cortocircuito y sobrecargas.

b) Según su protección contra cortocircuito, sobrecarga y temperaturaDependiendo de la protección del transformador frente a condiciones de funcionamientoanómalas, se pueden distinguir diferentes tipos de transformadores.

85

Característica

Transformadorde seguridad

Transformador

electromagnético ELT

Poseen una separación de protección entre los arro-llamientos de entrada y de salida y están destinadosa alimentar circuitos de muy baja tensión y seguridad(MBTS) y de muy baja tensión de protección (MBTP).

Transformador

electrónico ELT

Poseen muy baja tensión de seguridad (MBTS) en elsecundario.

Funcionamiento sin ruido Por su diseño, baja inducción de trabajo, impregna-ción al vacío y baja dispersión magnética, se garanti-za un funcionamiento sin ruido.

Su diseño electrónico garantiza un funcionamiento sinruido.

Tensión de salida Diseñados con una tensión de salida que asegura la vida óptima y el rendimiento lumínico de las lámparas ha-lógenas.

Fiabilidad Fabricados con materiales de primera calidad que ase-guran gran robustez y fiabilidad.

Fabricados con componentes de primeras calidadesque aseguran gran fiabilidad.

Bajo calentamiento Dimensionados para garantizar un funcionamiento con reducidos calentamientos, que consiguen una larga vi-da del transformador.

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D O S S I E R T É C N I C O

No protegido contra cortocircuitosLos transformadores de este tipo, no incorporan dispositivos de protección contra cortocircuitos, sobrecarga y sobretemperatura, teniéndose que colocar externamente.

Marca de transformador de seguridad no resistente a los cortocircuitos

ELT dispone de transformadores de seguridad no resistentes a cortocircuitos, en los que recomienda instalar en elprimario un fusible, cuyo valor y tipo se indica en el marcaje del transformador.

Protegido contra cortocircuitos, sobrecargas y temperaturasEstos transformadores incorporan un dispositivo de protección que abre o reduce la corriente del circuito de entradacuando el transformador está sobrecargado o en cortocircuito. Una vez eliminada la sobrecarga, el transformadorvuelve a funcionar, cumpliendo todos los requisitos de la norma.

Marca de transformador de seguridad resistente a los cortocircuitos

Los transformadores de ELT pueden disponer de los siguientes dispositivos de protección con las siguientescaracterísticas:

c) Según su forma de instalaciónTransformador “a incorporar”Transformadores diseñados para funcionar incorporados en una caja, envolvente o similar.

Transformador “independiente”Transformadores que pueden montarse separadamente en el exterior de una luminaria y sin envolvente adicional.

Todos los transformadores clase II fabricados por ELT son de tipo independiente.

d) Según las superficies en las que se pueda montarSegún en las superficies en las que se puedan montar, incorporan en el marcaje un símbolo indicativo de su uso:

Aparato que puede montarse incorporado en muebles de materiales considerados con características difícilmenteo no inflamables.

86

Elemento protector Fusible Termostato PTC

Contra sobrecargas Protege Protege ProtegeContra cortocircuitos Protege Protege Protege

Contra calentamientos No protege Protege ProtegeVelocidad de respuesta Lenta –Media Media Rápida

Respuesta a la anomalía

Actuación tras la anomalía

Circuito abierto(no rearma)

Reponer fusible(si se coloca un fusible

de mayor calibre no protege)

Circuito abierto(rearma por enfriamiento)

Innecesaria(rearma automáticamenteal enfriarse la protección)

Circuito abierto(rearma al cortar suministro

de tensión y un tiempode enfriamiento)

Innecesaria(rearma automáticamentetras el corte de suministro

de tensión)

Page 88: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

Aparato que puede montarse incorporado en muebles, donde no se conocen las características inflamabilidade sus materiales.

Aparato que puede montarse sobre superficies normalmente inflamables.

4.8.3.- Regulación de flujo

Se pueden utilizar reguladores o dimmers que posibilitan la reducción del flujo luminoso de las lámparas halógenaspara obtener distintos niveles de iluminación.

Los reguladores o dimmers se colocan en el primario, en serie con la fase.Existen distintos tipos de dimmers en función de la forma de recorte de la tensión para realizar la regulación del flujo.Leading-edge dimming: Regulación mediante recorte de la onda de red en su flanco de subida, desde el inicio (cortede fase en el encendido). Es el empleado habitualmente en lámparas halógenas alimentadas a través de transformadoreselectromagnéticos.

Trailing-edge dimming: Regulación mediante recorte de la onda de red en su flanco de bajada, desde el finalrecortando hacia atrás (corte de fase en el apagado). Es más adecuado para lámparas halógenas alimentadas a travésde transformadores electrónicos.

LEADING-EDGE DIMMING o CUT-ON TRAILING-EDGE DIMMING o CUT-OFF(corte de fase en el encendido) (corte de fase en el apagado)

El método de regulación Leading-edge es menos adecuado para los transformadores electrónicos, debido a que losreguladores que existen en el mercado basados en este principio, poseen un circuito para la supresión de las propiasinterferencias que generan estos recortes de la onda, afectando dicho circuito al arranque de los transformadoreselectrónicos, produciendo oscilaciones indeseadas.

Ya existen en el mercado transformadores electrónicos que admiten ambas formas de regulación, e incluso ofrecenregulación mediante un potenciómetro externo conectado a sus dos terminales apropiados.

Con transformadores electromagnéticos, si la regulación se quiere controlar de forma individual, se suelen utilizarpotenciómetros de uso con circuitos inductivos, intercalados en la línea de alimentación del primario.

En el marcaje del transformador se puede observar indicaciones del tipo de regulador apropiado para dicho modelode transformador:

87

(Requisitos de temperatura según norma VDE 0710 parte 14).

- Funcionamiento normal <95°C.- Funcionamiento anormal <115°C.

Page 89: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

La vida de las lámparas halógenas se reduce cuando funciona con dimmers debido a que, al trabajar por debajo desus características nominales, no se consiguen las condiciones adecuadas para que tenga lugar el ciclo del halógenoque regenera el filamento de la lámpara.

4.8.4.- Recomendaciones de instalación

Una instalación a muy baja tensión debe realizarse tomando las precauciones necesarias con el fin de respetar losprincipios de seguridad en todas sus partes.

a) Cableado- Deben utilizarse cables de longitudes y secciones adecuadas para el

Las instalaciones de muy baja tensión, las intensidades son considerablesa poca que sea la potencia del circuito. Para una misma potencia, laintensidad que recorre el circuito es 20 veces mayor a 12V que a 230V. Porlo tanto, no se deben utilizar los mismos conductores que con la tensión

En la siguiente tabla, una vez seleccionada la potencia del circuito dealumbrado, podemos conocer:

* Disyuntor solamente

En caso de utilizar transformadores electrónicos se deben utilizar cables cortos para el secundario con el fin de evitarotros problemas debido a la alta frecuencia a la cual trabajan.

88

Intensidad Longitud simple máxima (m) para una sección de (mm2)

Potencia

del circuito (A) 2 x 1,5 2 x 2,5 2 x 4 2 x 6 2 x 10 2 x 16

(W) 6V 12V 6V 12V 6V 12V 6V 12V 6V 12V 6V 12V 6V 12V

50 8,3 4,2 1,5 6 2,4 9,7 3,9 15,7 5,8 23 9,8 39,4 12 48100 16,6 8,3 – 3 1,2 4,8 1,9 7,8 2,9 11,6 4,9 19,7 6 24150 25 12,5 – 2 – 3,2 1,3 5,2 1,9 7,7 3,3 13,1 4 16200 33,3 16,6 – – – 2,4 – 3,9 1,4* 5,8 2,4 9,8 3 12250 41,6 20,8 – – – – – 3,1 – 4,6 1,9 7,9 2,4 9,6300 50 25 – – – – – 2,6 – 3,8 1,6 6,5 2 8350 58,3 29,2 – – – – – 2,2* – 3,3 – 5,6 1,7 6,8400 66,6 33,3 – – – – – – – 2,9* – 4,9 1,5* 6450 75 37,5 – – – – – – – 2,6* – 4,4 1,3* 5,3500 83,3 41,6 – – – – – – – – – 3,9 – 4,8550 91,6 45,8 – – – – – – – – – 3,5 – 4,3600 100 50 – – – – – – – – – 3,3 – 4

Protección Fusible 12 20 25 32 50 63(A) Disyuntor 16 20 32 40 50 75

Regulación con regulador de corte al inicio o al final de fase.

Regulación con regulador de corte al inicio de fase.(Leading-edge dimming).

Regulación con regulador de corte al final de fase.(Trailing-edge dimming).

secundario con muy baja tensión.

habitual de 230V.

- la intensidad en el secundario suministrada por el transformador.- la sección del conductor a utilizar según la longitud del circuito y para una caída de tensión máxima del 5%.- la protección contra sobrecargas a utilizar en el lado del secundario.

- Los cables del primario y del secundario no deben cruzarse.

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D O S S I E R T É C N I C O

- Si se instalan dos o mas lámparas en un mismo transformador, los cables deben tener la misma longitudcon el fin de no obtener diferente luminosidad en cada una por las diferentes caídas de tensión en los

- Los cables situados en las proximidades de la lámpara deben ser de silicona, teflón u otros materiales que

b) Recinto y condiciones ambientales- Instalar en recintos que no superen la temperatura ambiente máxima de trabajo recomendada por el fabricante,

c) Otras

- En transformadores electromagnéticos se deben conectar cargas mínimas del 50% de la carga nominal paraasegurar unos parámetros de funcionamiento correctos. En los electrónicos respetar el rango de potencias

4.8.5.- Normas de fabricación

Los transformadores para lámparas incandescentes de ELT están fabricados conformes a las siguientes normas:EN 61558-1 Seguridad de los transformadores, unidades de alimentación y análogos. Parte 1: requisitos generales

y ensayos.

EN 61558-2-6 Seguridad de los transformadores, unidades de alimentación y análogos. Parte 2-6: requisitosparticulares para los transformadores de seguridad para uso general.

EN 61347-1 Aparatos auxiliares para lámparas. Parte 1: requisitos generales y de seguridad.

EN 61347-2-2 Requisitos particulares para convertidores electrónicos alimentados por corriente continua o alterna(EN 61046) para lámparas incandescentes.

EN 61047 Convertidores reductores electrónicos alimentados por corriente continua o alterna para lámparas

EN 55015 Límites y métodos de medida de las características relativas a la perturbación radioeléctrica de losequipos de iluminación y similares.

EN 61000-3-2 Compatibilidad electromagnética (CEM).Parte 3: Límites.Sección 2: Límites para las emisiones de corriente armónica (equipos con corriente de entrada menoro igual que 16 A por fase).

EN 61547

Los ensayos para el cumplimiento con las normativas aplicables de emisión de radio-interferencias, armónicos einmunidad, deben ser realizados al conjunto formado por equipo, lámpara, luminaria y cableado.

89

cables.

puedan soportar altas temperaturas.- Asegurar la buena conexión del cableado para minimizar los notables efectos de la resistencia de contacto en las conexiones.- Respetar las indicaciones de cableado del fabricante.

- No instalar en ambientes húmedos o donde se puedan producir condensaciones, si no poseen el grado de

respetando las distancias mínimas de instalación con las paredes del recinto.- No cubrir con mantas de fibra de vidrio u otros aislantes térmicos.

protección o una envolvente adecuada.

- Ante el riesgo de fallos de instalación, sobrecarga, cortocircuito, sobretensiones de red, etc., es necesario

- Respetar una separación mínima entre transformadores instalados próximos entre sí, y con la lámpara parainstalar dispositivos de protección externos o incorporados en el transformador.

evitar concentración de calor y posibles interferencias.

permitidas indicadas por el fabricante.

de incandescencia. Prescripciones de funcionamiento.

Equipos para alumbrado de uso general. Requisitos de inmunidad - CEM.

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Condensadores

Page 93: dosier tecnico
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D O S S I E R T É C N I C O

5.1.- INTRODUCCIÓN

Cuando se conecta una carga a una red de alterna, absorbe una corriente que depende de las características eléctricasde dicha carga. El producto de esta corriente por la tensión se denomina potencia aparente.

La potencia aparente está compuesta por la potencia activa, que es aquella que la carga puede suministrar al exterioren cualquier forma de energía, y la potencia reactiva que es almacenada en forma de campo eléctrico o magnéticodurante un periodo de tiempo, para ser devuelta posteriormente a la red sin ser transformada en trabajo útil.

A la relación entre la potencia activa y la potencia aparente se la conoce como factor de potencia y representa elfactor de utilización de la energía. Su valor puede variar entre 0 y 1, representando un mayor aprovechamiento de laenergía los valores próximos a la unidad.

f.d.p = cosϕ = λ = Potencia activa / Potencia aparente

Las reactancias son cargas inductivas que funcionando con su lámpara correspondiente, poseen un factor de potenciaen torno a 0.5. Esto se traduce en un consumo de energía reactiva, hecho que está penalizado por las compañíaseléctricas, aplicando recargos en las facturas.

Para solucionar este problema, se utilizan cargas capacitivas que asociadas a las inductivas mejoran el factor depotencia haciéndolo próximo a la unidad. Estas cargas capacitivas son los condensadores.

Las reactancias que incorporan condensadores se denominan equipos en alto factor.

5.2.- VENTAJAS DEL USO DE EQUIPOS EN ALTO FACTOR

El uso de reactancias de alto factor de potencia presenta las siguientes ventajas:

- Cumplir con los requisitos de las compañías suministradoras de energía eléctrica, y con el REBT, que obliga

- Reducir la sección de los conductores de las líneas de alimentación- Permitir instalar mayor número de luminarias por circuito, con lo que se reducen y simplifican los equipos de

5.3.- COMPENSACIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA

5.3.1.- Compensación en paralelo

Se hace según el esquema de la figura, en el que se ha representado como ejemplo una lámpara fluorescente dearranque por cebador, pero que es aplicable a cualquier otro tipo de lámpara.

93

tener compensado el factor de potencia como mínimo a 0,90.

- Disminuir pérdidas de energía en los cables por efecto Joule.

- Aprovechar mejor los transformadores y generadores..

- Reducir las caídas de tensión.

- Evitar recargos en las facturas por el concepto de energía reactiva.

protección (magneto térmicos, diferenciales, etc).

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D O S S I E R T É C N I C O

El condensador conectado en paralelo a la red ha de ser del valor adecuado para que la intensidad reactiva en adelantode fase absorbida por él (IC), compuesta con la que circule por la lámpara (IL), dé una intensidad absorbida de red (IT)cuyo desfase con la tensión de red sea el mínimo.

La tensión a soportar por el condensador es la de la red, y la tolerancia admitida de su capacidad suele ser de±10% del valor nominal.

a) Cálculo del condensador necesarioSe puede calcular el condensador necesario para corregir el factor de potencia en un equipo con ayuda del gráficoadjunto y la fórmula siguiente:

En la tabla que se acompaña se dan los valores de K para distintas tensiones a 50 y 60 Hz.

Ejemplo de cálculo: Supongamos el cálculo de la capacidad necesaria para compensar hasta λ=0,95 un equipo de vapor de mercurio de400W que funciona en bajo factor.

Los datos son:

V = Tensión de red: 220V W = Potencia activa total absorbida de la red: 425W K = 14,46f = Frecuencia de la red: 50Hz IT = Corriente de línea: 3,25 A

94

Vred

ϕ'

ϕ

Ic

It

ILVRED = Tensión de alimentación

IL = Corriente absorbida por el equipo sin compensar

IC = Corriente absorbida por el condensador

IT = Corriente de red tras la compensación

ϕ y ϕ' = Ángulos de desfases antes y después de la compensación

β

C = Capacidad del condensador

V = Tensión de la línea en voltios

IT = Corriente tomada de la línea por el equipo

β = Coeficiente determinado en la construcción del gráfico

ƒ = Frecuencia de la red

0,60

0 0,594 0,95 cos ϕ K = 106

2π x ƒ x V

A

β

C = K x IT

x β

VALORES DE K

Voltios 50 Hz. 60 Hz.

115 27,67 23,06125 25,46 21,22150 21,22 17,68220 14,46 12,05230 13,84 11,53240 13,26 11,05

Page 96: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

Factor de potencia del conjunto:

Sobre el eje horizontal se alzan las perpendiculares en los puntos de los valores de λ (cos ϕ) que tenemos (0,594) yel que deseamos obtener (0,95). Cortarán el semicírculo en los puntos A y B.

Se une A con O y por B se traza una línea paralela a OA hasta cortar la escala de β. Quedando así determinado paraeste caso β = 0,60.

Con este valor obtenemos:C = K x IT x β = 14,46 x 3,25 x 0,60 = 28,19 μF

Adoptamos el valor estándar de 28 μF

b) Tablas para compensación en paralelo de equipos de fluorescencia

95

λ = WV x IT

= 425W220V x 3,25A

= 0,594

Lámpara Capacidad para λ: 0,95± 0,5

Potencia Tipo Tensión 50 Hz 60HzW V μF μF

5, 7, 9 TC 3 2,54, 6, 8 T 3 2,5

13 T 2 218 TC-D 3 3

14, 15, 20, 22 T, TR 115 / 125 6 526 TC-D 4,5 430 T 4,5 432 TR 6 5

36, 40 T 5,5 4,565 T 25 2210 TC-DD 2 1,716 TC-DD 2 1,721 TC-DD 3,5 328 TC-DD 4 3,538 TC-DD 4,5 4

4, 6, 8 T 2 1,75, 7, 9, 11 TC 2 1,7

13 T 2 1,710, 13 TC-D 2 1,714, 15 T 4,5 4

16 T 2 1,718 TC-D , TC-T 2,5 218 TC-F, TC-L 220 / 230 4,5 4

18, 20 T 4,5 422 TR 4,5 424 TC-F , TC-L 4 3,525 T 3,5 326 TC-D , TC-T 3,5 330 T 4,5 432 TR 4,5 436 TC-F , TC-L 4,5 4

36, 40 T 4,5 458, 65 T 7 670, 75 T 8 7

80 T 9 8100 T 10 9

Page 97: dosier tecnico

D O S S I E R T É C N I C O

c) Tablas para compensación en paralelo de equipos de descarga HID

5.3.2.- Compensación en serie

La compensación en serie normalmente se realiza para dos o más equipos.

En este caso, se conecta un condensador en serie con uno de los equipos, de una capacidad adecuada para que laimpedancia que presente a la frecuencia de red sea aproximadamente el doble de la que presenta la reactanciainductiva, si bien la del condensador será en adelanto y la de la reactancia en retraso, con lo que el conjunto tendráun λ de valor igual al anterior, pero en adelanto de fase.

Es decir: | ZC |= | 2 ZR |

La impedancia presentada por el conjunto reactancia-condensador será, vectorialmente:→ → →ZT = ZC + ZR

96

Lámpara Capacidad para λ: 0,95± 0,5

Tipo Potencia Corriente Tensión 50 Hz 60HzW A V μF± 0,5 μF± 0,5

Vapor de Mercurio 50 0,61 7 680 0,80 8 7125 1,15 10 9250 2,15 18 15400 3,25 28 24700 5,40 45 401000 7,50 60 50

Vapor de Sodio Alta Presión 50 0,76 9 7,570 1,00 12 10100 1,20 13 11150 1,80 20 17250 3,00 32 28400 4,45 45 40600 6,20 220 / 230 / 240 65 551000 10,30 100 85

Halogenuros Metálicos 35 0,53 6 570 1,00 12 10100 1,10 13 11150 1,80 20 17250 2,10 18 15250 3,00 32 28400 3,50 36 30400 4,20 45 401000 8,25 72 601000 9,50 85 752000 16,50 125 1002000 8,80 37 322000 10,30 380 / 400 / 415 60 502000 11,30 60 503500 18,00 100 85

C

IC

IiIt

Red

R1

R2

L1

L2

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D O S S I E R T É C N I C O

Y en módulo:| ZT | = | -ZC | + | ZR | = | -2 ZR | + | ZR | = | -ZR |

Siendo ZC la impedancia del condensador y ZR la impedancia de la reactancia.

Utilizando un equipo de tipo inductivo y otro de tipo capacitivo, como la corriente absorbida por el primero (Ii) está enretraso respecto a la tensión de red y la del segundo (Ic) está en adelanto, ambas se compensan y dan un cos ϕ =λ ≈ 1.

De este modo, con un condensador se compensarán dos equipos y éste será de menor capacidad que el necesariopara un solo equipo en paralelo, sin embargo, debe ser de mayor precisión (menor tolerancia de fabricación, ±4% óinferior) y ha de soportar la caída de tensión que se origine en sus bornes al recorrerle la intensidad de lámpara(normalmente 450V).

5.4.- SEGURIDAD CONTRA SOBRETENSIONES Y CORTOCIRCUITOS

5.4.1.- Condensadores con dieléctrico autorregenerable

Son condensadores que están compuestos de elementos capacitivos bobinados con film de polipropileno metalizadode bajas pérdidas.

Este dieléctrico es de tipo autorregenerable; esto significa que las armaduras del condensador son de un espesortan extremadamente reducido, que en el caso de que una sobretensión transitoria produzca una perforación deldieléctrico, la corriente que circula por el punto de la perforación vaporiza la armadura metálica alrededor de dichopunto, permitiendo al condensador continuar trabajando de forma normal. El proceso de autorregeneración esextremadamente rápido y únicamente requiere unos microsegundos.

5.4.2.- Condensadores con fusible térmico

Existen otros condensadores que incorporan un fusible térmico colocado en el centro del núcleo del condensadorque actúa fundiéndose cuando se produce una sobretemperatura causada por una sobrecarga tanto eléctrica comotérmica.

Este sistema se basa en el aumento de temperatura que se produce en el condensador por un aumento en laspérdidas cuando éste falla.

Esta protección no proporciona un total nivel de seguridad pero sí en el 95% de los casos.

5.4.3.- Condensadores con fusible de corte por sobrepresión

Un condensador sometido a condiciones de sobrecarga continuamente, aunque sea de tipo autorregenerable, puedellegar a fallar de forma definitiva.

97

IC = Corriente en el equipo capacitivo (adelantado)

Ii = Corriente en el equipo inductivo (retrasado)

It = Corriente total del conjunto

ϕ = Ángulo de desfase

VRED = Tensión de alimentación

Vredϕ

Ic

It

Ii

ϕ ≈ 0° , cos ϕ ≈ 1

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D O S S I E R T É C N I C O

Para proteger este tipo de fallo, los condensadores pueden estar provistos de un fusible de corte por sobrepresión.

Ante una corriente de defecto, se produce un calentamiento localizado en la zona dañada del dieléctrico, provocandola generación de gas que hace aumentar la presión en el interior del elemento. Este aumento de presión haceactuar el sistema de sobrepresión que interrumpe irrreversiblemente de forma mecánica la conexión del condensador.

5.5.- TIPOS DE CONDENSADORES

En la norma UNE-EN 61048/A2 se definen los tipos de condensador como:

Condensador tipo A: condensador autorregenerable para el montaje en paralelo que no incluye necesariamenteun dispositivo de interrupción.

Condensador tipo B: condensador autorregenerable utilizado en circuitos de alumbrado de montaje enserie o condensador autorregenerable para montaje en paralelo, que contiene un dispositivo de interrupción.

Los condensadores tipo A suelen tener envolvente plástica, y aunque pueden incluir algún dispositivo de corte,tipo fusible térmico, siguen entrañando mayor peligro que los de tipo B, los cuales poseen una envolvente de aluminioe incorporan dispositivo de corte por sobrepresión.

Por tanto, los condensadores tipo B pueden ser colocados en luminarias de cualquier material, mientras que los detipo A solamente en luminarias de materiales no inflamables, ya que entrañan un mayor riesgo en caso de fallo delcondensador.

5.6.- MARCADO DE CONDENSADORES

5.7.- CONDENSADORES DE ELT

5.7.1.- Características constructivas

Los condensadores de ELT para corrección del factor de potencia, tanto en circuitos de fluorescencia como de descargason autorregenerables, fabricados con dieléctrico de polipropileno metalizado, tecnología MKP, e incorporan resistenciade descarga.

Están protegidos por envolvente metálica o plástica auto-extinguible y encapsulado en resina de poliuretano a partirde 250V.

Poseen conexiones de hilo rígido de cobre de 0.75 ó 1 mm2, según las capacidades.

Se dispone de sistemas de fijación por espárrago M8 para todas las potencias o fijación rápida por clip hasta 20μF.

98

Hay que destacar los siguientes símbolos que se pueden encontrar en los condensadores:

Condensador Autorregenerable.

Condensador con fusible incorporado.

Condensador con resistencia de descarga.

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D O S S I E R T É C N I C O

5.7.2.- Características Técnicas

5.8.- RECOMENDACIONES DE MONTAJE

Para asegurar un buen funcionamiento de los condensadores y evitar riesgo de fallos de los mismos es importantetener en cuenta las siguientes indicaciones:

- En la instalación de los condensadores con dispositivo de corte por sobrepresión debe asegurarse una distanciamínima de 10mm por encima de los terminales, y una longitud de cables lo suficientemente larga para permitir

5.9.- NORMAS DE FABRICACIÓN

Las normas según las cuales están fabricados los condensadores de corrección de factor de potencia de ELT son:

EN 61048/A2 Condensadores. Prescripciones generales y de seguridad.

EN 61049 Condensadores. Prescripciones de funcionamiento.

99

250 y 400V conexión paraleloTensión

420V conexión serie

Frecuencia: 50/60Hz

Tolerancias de capacidad:+/-10% conexión paralelo

+/- 4% conexión serieTª de funcionamiento: -20°C…+85°C

- No sobrepasar la tensión nominal de funcionamiento.

- Colocarlos en lugares protegidos de la humedad y las condensaciones.

la expansión del condensador en caso de actuación del dispositivo de protección debido a un fallo.

- Respetar la temperatura máxima de trabajo marcada en el condensador.

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D O S S I E R T É C N I C O

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5.10.- Condensadores para corrección del factor de potencia alumbrado fluorescencia y descarga

APLICACIONESPara corregir el factor de potencia en equipos de alumbrado con lámparas fluorescentes y de descarga.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICASTensión: 250 y 400V (Conexión en paralelo)

420V (Conexión en serie)Frecuencia: 50/60HzTolerancias de capacidad: ±10% (Conexión en paralelo)

±4% (Conexión en serie)Temp. de funcionamiento: -20 +850C

CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVASCondensadores autorregenerados fabricados con dieléctrico de polipropileno metalizado, incorporanresistencia de descarga.Envolvente cilíndrica metálica o plástica autoextinguible.Encapsulado en resina de poliuretano a partir de 250V.Conexiones con hilo rígido de cobre de 0,75 ó 1 mm2, según capacidades.

9900002 2 ±10% 250 25 56 0 ,035 100

9900004 2 ,5 " " " " " "

9900007 4 " " " " " "

9900008 4 ,5 " " " " " "

9900009 5 " " 30 " 0 ,04 "

9900010 5 ,5 " " " 75 " "

9900011 6 " " " " " "

9900012 7 " " " " 0, 045 "

9900013 8 " " " " " "

9900014 9 " " 35 " " "

9900015 10 " " " " 0, 055 "

9900016 11 " " " " 0, 06 "

9900017 12 " " " " " "

9900018 13 " " " " " "

9900019 14 " " " 100 0, 065 "

9900020 16 " " " " 0, 075 50

9900021 18 " " " " " "

9900022 20 " " " " 0, 08 "

9900023 22 " " 40 " 0, 09 "

9900024 25 " " " " " "

9900025 28 " " " " " "

9900026 30 " " " " 0, 105 "

99000027 32 " " " " 0, 11 "

9900028 36 " " " " 0, 12 "

9900030 45 " " 45 118 0, 145 "

9900031 50 " " " " 0, 30 "

9901627 45 " 400 " " 0, 28 50

9901638 60 " 400 60 125 0, 44 25

9901602 2 ,9 ±4% 420 30 80 0, 045 100

9901607 3 ,6 " " " " " "

9901613 5 ,7 " " 40 " 0, 06 "

ToleranciaFijaciónrápida

M8 Capacidad

μF

Tipo de condensadorCódigo

Unidadesde

embalajePesoKg

ø max. L max.

Tensión

V

Dimensiones

9900812

9900813

9900814

9990802

9900803

9900804

9900815

9900805

9900816

9900806

9900807

9900817

99000818

9900819

9900808

9900809

9900810

9900811

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Conmutador electrónico

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D O S S I E R T É C N I C O

6.1.- OBJETO DEL USO DE CONMUTADORES

Cuando el alumbrado de un local de pública concurrencia, tales como grandes almacenes, centros deportivos,aeropuertos, estaciones de ferrocarril, etc., se hace con lámparas de descarga, en vapor de mercurio, sodio altapresión o halogenuros metálicos, si se produce un corte de corriente o un descenso brusco de la tensión de alimentacióndurante unos ciclos solamente, las lámparas se apagan inmediatamente.

Aunque se restablezcan seguidamente las condiciones normales de alimentación, el reencendido instantáneo no esposible debido a la elevada temperatura de las lámparas y a la alta presión dentro del tubo de descarga. Ha de transcurrirun tiempo de entre 1 y 10 minutos para que vuelvan a encender, dependiendo del tipo de lámpara y de luminariausadas.

Para tener un nivel de iluminación aceptable hasta que el alumbrado principal se restablezca, se suele colocar unsegundo alumbrado auxiliar de lámparas de incandescencia que actúa como alumbrado de emergencia durante esteperíodo transitorio.

En este tipo de alumbrado tiene su uso el CONMUTADOR DE EMERGENCIA RCE-002, el cual entra en funcionamientotan pronto como la tensión del circuito se restablece, dando paso de corriente a la lámpara de incandescencia contoda su intensidad, que permanecerá encendida hasta 140 segundos después de que la lámpara de descarga conla que va interconectada haya arrancado de nuevo, para así dar tiempo a que ésta alcance su nivel luminoso máximo.

Pasado ese tiempo de 140 segundos el conmutador desconecta la lámpara de incandescencia, quedando sólo lade descarga.

6.2.- DIAGRAMA SIMBÓLICO DE FUNCIONAMIENTO

103

TIEMPO

TIEMPO

TIEMPO

Tiempo de perturbación o corteen la tensión de alimentación

T: 140 seg. T: 140 seg.T

Desconectada

Conectada

Arranque

In

0

Vn

LÁMPARA AUXILIAR Tiempo de reencendidode la lámpara de descarga

Reencendido dela lámpara de descargaCORRIENTE DE LÁMPARA

DE DESCARGA

TENSIÓN DEALIMENTACIÓN

Cor

te t

ensi

ón

Res

tabl

ecim

ient

o de

ten

sión

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D O S S I E R T É C N I C O

6.3.- COLOCACIÓN DEL CONMUTADOR

El conmutador y la lámpara auxiliar suelen instalarse en la misma luminaria, con la lámpara de descarga y su equipo(reactancia, arrancador y condensador), pero se deben tomar dos precauciones importantes:

- El conmutador debe estar colocado de forma que las lámparas y el equipo de descarga le aporten el mínimocalor y evitar que alcance temperaturas altas. Debe estar lo mas frío posible para una mayor duración de loscomponentes electrónicos internos.

- Asegurarse de que no funcionan simultáneamente las dos lámparas más del tiempo asignado. Ello ocasionaríafuertes elevaciones de temperatura con peligro para la luminaria y todos sus componentes.

6.4.- CIRCUITO DE CONEXIÓN

6.5.- CARACTERÍSTICAS ELÉCTRICAS

6.6.- CONSTRUCCIÓN Y DIMENSIONES FÍSICAS

Construido con envolvente aislante autoextinguible.

Sistema de conexión mediante cuatro clemas de poliamida, para cables de sección hasta2.5 mm2, con fijación por tornillo.

Todos los componentes van encapsulados en resinas de poliuretano para evitar la penetraciónde humedad.

104

Tensión Nominal de funcionamiento: 220V +/-10% 50/60Hz.

Tensión mínima de funcionamiento: 175V.

Potencia máxima de la lámpara auxiliar: 1000W (4 A).

Intensidad máxima en el circuito de la lámpara principal: 12 A.

Potencia propia consumida funcionando la lámpara principal: 1W.

Potencia propia consumida funcionando la lámpara auxiliar: 1.8W.

Tiempo de funcionamiento tras el encendido de la lámpara: 140 segundos.

Temperatura máxima en la envolvente: 90°C.

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Diodos LED

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D O S S I E R T É C N I C O

7.1.- INTRODUCCIÓN

Casi todo el mundo esta familiarizado con los diodos LED, los conocemos de verlos en muchos equipos de usocotidiano, como radios, televisores, teléfonos móviles, relojes digitales y un largo etcétera.

Los diodos LEDs no son un fenómeno nuevo (los primeros casos prácticos datan del año 1969), sin embargo labaja gama de colores y la escasa potencia lumínica que poseían han limitado su uso considerablemente a aplicacionescomo elementos indicadores.

El gran avance en la tecnología y el descubrimiento de nuevos materiales ha propiciado una mejora significativa tantoen la variedad de colores como en la potencia lumínica, lo que junto a las perspectivas futuras esta propiciando una“revolución de los LEDs” situándose como una seria apuesta de futuro en el mundo de la iluminación.

7.2.- ¿QUÉ ES UN LED?

Un LED, o Diodo Emisor de Luz (Light Emitting Diode), como su propio nombre indica es un diodo, un dispositivoelectrónico semiconductor que polarizado directamente entre ánodo y cátodo emite luz al producirse el fenómenoconocido como electroluminiscencia.

Representación gráfica de un diodo LED

A nivel de iluminación se puede decir que se trata de una diminuta lámpara en estado sólido, ya que no posee nifilamento, ni gas inerte, ni ampolla de vidrio que lo recubra, como las lámparas comunes.

7.3.- TIPOS DE LED

Se puede distinguir entre dos tipos, los LEDs convencionales y los LEDs de alta luminosidad, también llamados dealta potencia.

7.3.1.- LEDs convencionales

Los diodos LEDs convencionales son mas sencillos que los de alta luminosidad presentando grandes limitacionesdebido, fundamentalmente, a su muy limitada capacidad de disipación térmica, lo que restringe enormemente lacorriente de funcionamiento y por tanto su capacidad lumínica.

LED tradicional Parámetros aproximados LED convencional

7.3.2.- LEDs de alta luminosidad

Los LEDs de alta luminosidad, mucho más complejos, poseen una mayor capacidad de disipar calor debido a suscaracterísticas constructivas lo que les permite soportar mayor corriente, proporcionando mayor flujo luminoso.

107

ÁNODO(positivo)

CÁTODO(negativo)

Tensión de2-4 VFuncionamiento (VF)

Corriente de20-30 mAFuncionamiento (IF)

Potencia LED 0.1W

Eficacia lumínica 1-2 lm/W

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D O S S I E R T É C N I C O

LED alta luminosidad Parámetros aproximados LED alta luminosidad

7.4.- CÓMO FUNCIONAN LOS DIODOS LED

Aunque a efectos de iluminación el LED se considera una lámpara diminuta, no hay que olvidar que se trata de undiodo, y a diferencia de las lámparas que están construidas para una tensión de trabajo determinada, los LEDs estándiseñados para una corriente determinada.

Por ello, los LEDs se conectan como se indica en el siguiente esquema:

Esquema de conexión de un LED

Se alimentan con una fuente de corriente continua a través de una resistencia en serie cuya finalidad es limitar lacorriente para lograr un adecuado funcionamiento.

Ya que un LED es un diodo, el ánodo se debe conectar al positivo de la fuente de alimentación, en este caso al extremode la resistencia, y el cátodo al negativo, para polarizarlo en sentido directo y conseguir que el LED se ilumine.

Si conectamos el LED al revés, es decir, se polariza en inversa, no encenderá, no ocurriendo nada en la mayoría de loscasos, pero existe el riesgo de que si el valor de la tensión de alimentación es muy elevada, la tensión inversa, VR, quecae sobre el LED sea mayor que la permitida, empezando a conducir en inversa, destruyendo finalmente el diodo.

Conociendo los parámetros del LED y de la fuente de alimentación, se calcula la resistencia de limitación:

Los LEDs poseen un comportamiento no-óhmico, no aumentando su tensión al aumentar la corriente. Este es elmotivo por el que se coloca la resistencia en serie que ajusta el valor de corriente de funcionamiento.

7.5.- CONFIGURACIONES DE LEDs

En el mercado se pueden encontrar una gran diversidad de configuraciones de LEDs con diferentes formas constructivasy una gran variedad de colores, según sean sus aplicaciones.

108

Tensión de3 VFuncionamiento (VF)

Corriente de350 mAFuncionamiento (IF)

Potencia LED 1W

Eficacia lumínica 25 lm/W

+Vdc

IF

VF

OV

R

Vdc: Tensión de la fuente de alimentación continua

VF: Tensión característica del LED polarizado en sentido directo

IF: Corriente de funcionamiento del LED

R =Vdc-VF

IF

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D O S S I E R T É C N I C O

Todas estas configuraciones, a pesar de parecer muy distintas, tienen el mismo principio constructivo, estandoformadas por series de diodos LEDs.

Ejemplo de una serie de diodos LEDs

Para el cálculo de la resistencia de limitación de corriente de las series de diodos LEDs simplemente hay que teneren cuenta el número de diodos colocados en serie.

Así, cada configuración puede estar formada por un mayor o menor número de series de diodos LEDs en paraleloentre si, constituidas a su vez, por más o menos diodos colocados en serie con una resistencia, según la aplicación.

Ejemplo de una serie de diodos LEDs

Atención: no se deben conectar los diodos LED en paralelo entre si, ya que cada uno tiene una tensión característicay la corriente podría repartirse con distinto valor a cada uno.

No conectar dos diodos LEDs por si solos en paralelo

7.6.- CÓMO SE ALIMENTAN LOS MÓDULOS DE LEDs

Los módulos de LEDs se alimentan con fuentes de alimentación de corriente continua, cuya función es proporcionary controlar con precisión la corriente del circuito.

109

Vdc OV

R

L1 L2 L3 L4

Vdc OV

R

R

Vdc

OV

R

Vdc: Tensión de la fuente de alimentación continua

VF: Tensión característica del LED polarizado en sentido directo

IF: Corriente de funcionamiento del LED

R =Vdc-VFL1-…VFLi

IF

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D O S S I E R T É C N I C O

La tensión continua de salida debe estar muy estabilizada para mantener constante tanto la potencia como la intensidadde los LEDs, garantizando su vida y un correcto funcionamiento, por lo que deben ser equipos electrónicos.

Véase la influencia de las variaciones de la tensión de alimentación:

Un aumento de la potencia provoca una situación peligrosa, ya que puede originar la destrucción del LED.

La disminución de la potencia no supone un riesgo para la vida de los LEDs, permitiendo regular desde la potencianominal hasta el mínimo.

Dependiendo del tipo de configuración de los módulos LED que se desea alimentar, se necesitará una fuente dealimentación con unas características u otras. La fuente de alimentación se debe seleccionar fundamentalmentesegún dos parámetros:

- Tensión de salida: viene determinada por el número de diodos colocados en cada serie.

Determinación de la tensión de la fuente de alimentación

- Corriente de salida: viene determinada por el número de series de diodos colocadas en paralelo.

Determinación de la corriente mínima de la fuente de alimentación

Existe un limite en la conexión de las cadenas de LEDs, no pudiendo hacer cadenas tan largas como se desee.Esto es debido a que a mayor longitud, se produce mayor caída de tensión, por lo que los LEDs situados más alejadosde la fuente de alimentación lucen con menor intensidad.

Una forma de atenuar este problema es realizar la conexión en anillo cerrado.

110

Vdc = VL1 + … VLi + VR

Vdc OV

R

IF VL1 VLi

Vdc OV

R

IF

R

IF

IT

ITFAmin = IF1 + … IFi

Variación de la Vdc Variación de la potencia

de alimentación (%) respecto a la obtenida con

Vdc de alimentación

nominal (%)

+5% +25%+10% +45%-5% -15%-10% -30%

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D O S S I E R T É C N I C O

Esquema de cargas conectadas en Anillo Cerrado

En el mercado pueden encontrarse variedad de fuentes de alimentación con salida fija y fuentes de alimentaciónregulables, con diferentes parámetros según los módulos que se van a alimentar.

7.7.- LUZ BLANCA: SISTEMA RGB

La obtención de luz de color blanca esta progresando en dos direcciones.

7.7.1.- El LED blanco

Uno de los dos caminos es el desarrollo de un LED blanco propiamente dicho, obtenido mediante el empleo defósforos adecuados.

7.7.2.- El sistema RGB

El segundo de los caminos consiste en la mezcla de luz de LEDs de tres colores: rojo, verde y azul, controlados demodo exacto por medio de dispositivos creados para tal efecto. Esta técnica se conoce con el nombre RGB (Red-Green-Blue).

Para aplicar esta técnica se pueden disponer los LEDs rojos, verdes y azules bien integrados en una misma pastillaa modo de un único LED o bien combinando LEDs o cadenas de LEDs de estos colores.

Éstos se alimentan mediante módulos específicos para esta técnica, con una salida común para los tres LEDs decolores, y otras tres salidas más, una para cada uno de ellos.

De esta forma según se regule la alimentación individual de cada LED de diferente color, se puede obtener una variadagama de colores, incluido el blanco.

7.8.- COMPARACIÓN DE LOS LEDs CON OTROS TIPOS DE LÁMPARAS

Los LEDs compiten en iluminación con lámparas incandescentes. En la actualidad los LEDs de alta luminosidadsuperan a la incandescencia pero todavía están lejos de los halogenuros metálicos.

111

FA+

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D O S S I E R T É C N I C O

Una de las grandes ventajas de los LEDs sobre sus competidores es su alta expectativa de vida y su baja depreciaciónluminosa.

7.9.- VENTAJAS DE LOS LEDs

Las razones del espectacular avance de los diodos LED en el campo de la iluminación son las ventajas quepresentan.

- Rápida respuesta: encendido y apagado instantáneo, del orden de microsegundos, frente a milisegundos delas lámparas incandescentes tradicionales.

- Larga duración: en condiciones normales de funcionamiento tienen una vida media de 100.000 horas, lo quesupone más de 10 años de vida.

- Robustez mecánica: resistentes a golpes y vibraciones, al ser objetos 100% sólidos.- Baja tensión de alimentación: se evitan peligros de electrocución y no necesitan protección.

- Bajo consumo: en comparación con el alumbrado incandescente se necesita menor potencia para obtener lamisma luz, y al poder generar luz de color, no necesitan difusores adicionales que disminuyan el rendimiento.Se esperan grandes avances en la eficacia luminosa.

- Bajos calentamientos: lo que permite la disminución del tamaño de las luminarias. - Menos mantenimiento: debido a su robustez y larga vida.- Conservación medioambiental: debido a un mayor ahorro de energía, menor producción de calor y estar

libres de mercurio como elemento contaminante.- Dimables: sin variación de color en un amplio rango, desde la potencia nominal hasta el mínimo.- Depreciación luminosa reducida a lo largo de su vida.- Obtención de luz de calidad ya que el color lo genera el propio LED, radiación dirigida, ausencia de emisión

con mucho detalle, obtención de gama de colores muy variada, luz mas brillante que otras fuentes de luz, y nole afectan las vibraciones del equipo.

7.10.- DESVENTAJAS DE LOS LEDs

Las principales desventajas de los diodos LEDs son:

- Problemas a temperaturas elevadas: disminución temporal de la cantidad de luz emitida por el LED y riesgo

112

INCANDESCENCIA FLUORESCENCIA HALOGENUROS LEDs

Eficacia

lm/W10 - 15 70 - 100 70 - 100 Objetivo

>>50

Rendimiento 5 - 9 % 25 - 30% 30 - 35% Objetivo20-30%

Vida media Depreciación Depreciación

(horas) luminosa de 20% luminosa de 30%

(horas) (horas)

LED 100.000 45.000 100.000Fluorescencia 20.000 5.000 20.000Incandescentes

4.000 1.500 4.000halógenas

- Reducido tamaño.

de avería.

- Por ahora, eficacia luminosa de 25 lm/W, lejos de los halogenuros metálicos.

- Necesidad de usar fuentes de alimentación estabilizadas.

de radiación infrarroja y ultravioleta, colores saturados casi monocromáticos, se capta el objeto iluminado

- Precio elevado.

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D O S S I E R T É C N I C O

7.11.- RECOMENDACIONES PARA EL USO DE LOS LEDs

Las principales recomendaciones para el uso de los diodos LEDs son:

7.12.- APLICACIONES

Algunas de las aplicaciones más comunes de los diodos LEDs son:

113

- Evitar ambientes con temperaturas elevadas.- Utilización de fuentes de alimentación estabilizadas.

- Marquesinas y rótulos.- Semáforos.- Indicación de rutas y salidas.- Luces indicadoras de automóviles.- Alumbrado de emergencia.- Señales de tráfico y señalización.- Aplicaciones ornamentales.

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Anexos

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8.1.- HOMOLOGACIONES DE LOS PRODUCTOS DE ELT

Todos los productos de ELT son fabricados según las normas nacionales e internacionales correspondientes. Comoconsecuencia, muchos de ellos han sido ensayados y homologados por organismos de certificación españoles,europeos e incluso americanos, como los siguientes:

ELT ha obtenido para sus productos también la marca ENEC, concedida por AENOR. Marca que fue establecida por elCENELEC y reconocida por los países europeos firmantes del acuerdo LUM-AGREEMENT, y que engloba todas las marcasde los países respectivos, permitiendo en todos ellos la libre circulación de los productos portadores de la misma.

8.2.- EL MARCADO

Para poder utilizar los aparatos eléctricos y electrónicos en la Comunidad Europea, es obligatorio que sean portadoresde la marca CE, la cual significa “Conformidad Europea”, y representa el cumplimiento de las siguientes DirectivasComunitarias a las que están sujetos los productos para iluminación.

89/336/CEE93/68/CEE

73/23/CEE

2000/55/CE

2002/96/CE

2002/91/CE

2002/95/CE Restricciones a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos

El marcado CE no lo otorga ninguna entidad de certificación, siendo el propio fabricante, bajo su responsabilidad, elque realiza la declaracion de conformidad al respecto.

Todos los productos de ELT poseen el marcado CE, estando disponibles las correspondientes declaraciones deconformidad, por lo que las luminarias que los incorporen cumplirán con los requisitos legales.

8.3.- CLASES DE PROTECCIÓN DE LUMINARIAS Y APARATOS AUXILIARES

8.3.1.- Definición de los tipos de aislamiento

Se pueden distinguir los siguientes tipos de aislamiento:

a) Aislamiento principal o funcionalEs el aislamiento necesario para asegurar un funcionamiento conveniente del aparato y la protección fundamentalcontra los choques eléctricos.

b) Aislamiento suplementario o de protecciónEs el aislamiento independiente previsto, además del aislamiento principal, para asegurar la protección contra loschoques eléctricos en caso de fallo de aislamiento principal.

117

VV2 0 2 7

SELL

OC

O

NFORMIDADN

OR

M

A

AENOR-ESPAÑA ALEMANIA IMQ-ITALIA IRAM-ARGENTINA SLOVAKIA CENELEC-AENOR CHINA

Compatibilidad electromagnética (EMC), del 01.01.1996.

Material eléctrico de baja tensión (LV), del 01.01.1997.

Requisitos de eficiencia energética de los balastos de lámparas fluorescentes (EEI), del 21.05.2002.

Residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (WEEE), con efecto desde 13.08.2005.

Eficiencia energética de los edificios, con efecto desde 04.01.2006.

(ROHS), con efecto desde 01.07.2006.

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D O S S I E R T É C N I C O

c) Doble aislamientoEs el aislamiento que comprende a la vez un aislamiento principal y un aislamiento suplementario.

d) Aislamiento reforzadoSe considera un aislamiento principal reforzado con propiedades mecánicas y eléctricas tales que proporciona elmismo grado de protección contra los choques eléctricos que un doble aislamiento.

En función de los aislamientos que posean los aparatos eléctricos, se definen las clases de protección.

8.3.2.- Clases de protección contra las descargas eléctricas

a) Aparatos clase OAparatos en el que la protección contra las descargas eléctricas descansa en un aislamiento principal.

No tienen previsto borne para conexión del conductor de protección, para que el potencial vaya a tierra en el caso defallo del aislamiento principal.

La protección contra la falta de aislamiento eléctrico queda supeditada al entorno, que deberá ser aislante (por ejemplo:

b) Aparatos clase IAparatos que tienen, como mínimo, un aislamiento principal en todas sus partes, que está provisto de un borne ouna toma de tierra, para derivar a ésta el potencial a que puedan quedar sometidas las partes conductoras accesiblesen caso de fallo del aislamiento principal.

Deben estar protegidos por un dispositivo de protección y corte adecuado.

c) Aparatos clase IIAparatos en los que la protección contra las descargas eléctricas reposa en un aislamiento principal y, además, tienenen todas sus partes un doble aislamiento o un aislamiento reforzado. No aportan dispositivo ni borne para supuesta a tierra.

Suelen tener una envolvente duradera, y prácticamente continua, de material aislante, que los rodean de forma queno puedan quedar bajo tensión las partes metálicas accesibles en caso de fallo de aislamiento funcional.

En casos particulares pueden ser unidos con el conductor de tierra para prolongarlo hasta otro receptor o por razonesde compatibilidad electromagnética.

d) Aparatos clase IIIAparatos en los que la protección contra las descargas eléctricas descansa en la alimentación a Muy Baja Tensión deSeguridad (MBTS) y en los que no se generan tensiones superiores a 50V.

118

III

el suelo).

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D O S S I E R T É C N I C O

La numeración de las clases de protección (Clase 0, I, II o III) no implica ninguna jerarquía de valor en la protecciónde las personas contra las descargas.

8.4.- GRADOS IP DE PROTECCION DE LAS ENVOLVENTES

La norma EN 60529 establece los grados de protección con la identificación IP seguida de dos números, y opcionalmentedos letras, que definen el grado de protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños, contra los contactosaccidentales con partes bajo tensión que pudieran ser peligrosas y contra la penetración de agua, con que estánconstruidos los aparatos eléctricos. Consecuentemente son aplicables a las reactancias.

Detallamos seguidamente una tabla con las cualidades definidas por cada cifra y letra característica

119

1ª CIFRA CARACTERÍSTICA

Protección contra la penetración de cuerpos sólidos extraños y contacto con partes peligrosas Símbolos

Significado de protección del material Significado de protección de la persona

0 No protegido1 Protegido contra cuerpo sólido de dimensiones superiores a 50mm Protegido contra el contacto con el dorso de la mano2 Protegido contra cuerpo sólido de dimensiones superiores a 12mm Protegido contra el contacto con el dedo3 Protegido contra cuerpo sólido de dimensiones superiores a 2.5mm Protegido contra el contacto con una herramienta4 Protegido contra cuerpo sólido de dimensiones superiores a 1mm5 Protegido contra el polvo Protegido contra el contacto con un alambre6 Totalmente protegido contra el polvo

2ª CIFRA CARACTERÍSTICA

Protección contra la entrada de agua Símbolos

Significado de protección del material

0 No protegido1 Protegido contra la caída vertical de gotas de agua2 Protegido contra la caída de agua con inclinación máxima de 15°3 Protegido contra la lluvia4 Protegido contra las proyecciones de agua5 Protegido contra los chorros de agua6 Protegido contra los embates de mar7 Protegido contra los efectos de la inmersión8 Protegido contra la inmersión prolongada

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D O S S I E R T É C N I C O

8.5.- EFECTO ESTROBOSCÓPICO

Como consecuencia de utilizar corriente alterna en las redes de alimentación, la intensidad de la lámpara pasa porcero dos veces por periodo, disminuyendo su intensidad luminosa casi a cero en esos momentos. Esto ocasionaun parpadeo que aumenta la fatiga visual y produce una sensación de movimiento menor que el real en los cuerposen rotación.

Para corregir este efecto, conocido como efecto estroboscópico, cuando se utilizan reactancias electromagnéticas,se tiene que desfasar el parpadeo de unas lámparas respecto a otras.

Una forma de conseguirlo es mediante la compensación del factor de potencia en serie de los equipos en grupos dedos unidades, y así, cuando la luminosidad de una es nula, la otra tiene un valor máximo y la iluminación media nofluctúa tan acusadamente.

Otra forma de desfasar la corriente en las lámparas es conectar los equipos a distinta fase (la forma idónea es la deun sistema trifásico equilibrado), así, aquellas llevarán un desfase igual al que tengan entre si las tensiones de cadaconductor a donde se conectaron.

Usando balastos electrónicos la lámpara se alimenta en alta frecuencia, por lo que los instantes de paso por cerode la intensidad son de un valor temporal tan pequeño que son imperceptibles para el ojo humano, corrigiéndose asíeste molesto y peligroso fenómeno.

8.6.- LAS DIRECTIVAS WEEE Y RoHS

La protección del medio ambiente ha llegado a ser importante en todos los ámbitos de la vida. El rápido aumento delos residuos de aparatos eléctricos y electrónicos, y las sustancias peligrosas que los mismos contienen, han causadopreocupación. Para solucionar el problema, el Parlamento Europeo y el Congreso de Europa han aprobado dos directivas:WEEE y RoHS.

La directiva WEEE sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (2002/96/CE) aplicable a partir del 13de agosto del 2005, tiene como objetivo reducir los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos y promover lareutilización, el reciclado y otras formas de recuperación con el fin de disminuir la eliminación de tales residuos. Ala vez se pretende optimizar la capacidad de las empresas que intervengan en el tratamiento de los residuos.

La directiva RoHS sobre restricciones a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatoseléctricos y electrónicos (2002/95/CE), aplicable a partir del 1 de julio del 2006, indica que el plomo, mercurio,cadmio, cromo hexavalente, bifenilos policromados y difeniléteres policromados se deben eliminar de aparatoseléctricos y electrónicos.

120

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NOTAS

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NOTAS

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EDITA:Especialidades Luminotécnicas, S.A.

COORDINACIÓN EDITORIAL:José Manuel Mondurrey

IMPRESIÓN:Talleres Editoriales COMETA, S.A.

Depósito Legal: Z-1737/06

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