Utilización de Filtros de Armónicos y Diferenciales Clase B en instalaciones de Infraestructuras de Recarga

En el CLUB DE EXPERTOS aprendemos de los mayores especialistas en todos los campos de este sector que nos contarán las últimas novedades, y nos explicarán en un lenguaje entendible para todos los aspectos más importantes relacionados con su especialidad.


Alejandro Valdovinos es responsable de la Unidad de Negocio de V.E. en Simon y miembro de la Junta Directiva de AEDIVE y del CEEC


Dos aspectos que pasan un tanto desapercibidos en la Guía de  Interpretación de la ITC-BT-52 que se publicó a finales de 2017, pero que preocupan en gran medida a los ingenieros proyectistas son como dimensionar la utilización de filtros de armónicos para instalaciones de varias estaciones de recarga y porque recomendar en instalaciones trifásicas diferenciales Clase B.

En este artículo, entraremos en detalle en ambos aspectos de una forma independiente.

La exigencia y la necesidad de una protección  diferencial, es poder detectar corrientes de fuga residuales y si sobrepasa determinados umbrales poder activarse mediante una curva de disparo adecuada en función de lo selectivo que puede llegar a ser el diferencial.

Internamente los coches eléctricos disponen de una unidad de carga y potencia interna, cuya función es poder transformar la energía de corriente alterna (AC), proveniente de la red eléctrica en corriente continua (DC) para poder cargar la batería del vehículo eléctrico.

La evolución continua de la capacidad de las baterías utilizadas por los vehículos eléctricos (20 kWh a 60 kWh) en los últimos 5 años, obliga a los fabricantes de vehículos  a evolucionar de forma permanente estas unidades de control de potencia y al diseño evolutivo de filtros internos para evitar la emisión de armónicos a la red eléctrica y posibles corrientes de fuga tanto en AC como en DC.

Cuando los coches cargan a más potencia en instalaciones trifásicas, esta fuga de emisiones desde el vehículo se puede llegar a incrementar y puede resultar como consecuencia un salto aleatorio en la protección eléctrica de diferentes circuitos, además de otros efectos colaterales en la instalación, si esta no posee un buen parámetro de toma tierra.

Componentes eléctricos de un VE
Componentes eléctricos de un VE

Por este motivo en numerosas normativas de instalación europeas es obligatorio utilizar en circuitos trifásicos de infraestructuras de recarga para vehículos eléctricos diferenciales Clase B que detectan además de corrientes residuales en AC,  corrientes residuales en DC, con lo que minimiza el posible efecto de disparo de las protecciones eléctricas si en la instalación no se posee una buena tierra.

Inicialmente la protección diferencial descrita en la ITC-BT 52  como obligatoria debe ser clase A que está preparada para poder detectar corrientes de fuga residuales en AC, pero que en cambio saltaría al detectar un nivel mínimo de corriente de fuga en DC.

No obstante la guía de interpretación de la ITC-BT 52, contempla también la posibilidad de incorporar medidas adicionales para la detección de corrientes de fuga continuas, permitiendo diferenciales Clase B o que los propios puntos de recarga integren un dispositivo de detección de corriente diferencial (RCD-DD) confirme a la norma IEC 62955 que al superar un determinado umbral de 6mA en DC, corte el proceso de carga iniciado.

Tanto en el caso de que el proyectista decida desde la instalación, incorporando un diferencial clase B que presenta una corriente de diferencial-residual máxima de 30 mA en AC y 30 mA en DC , como si se resuelve desde el propio punto de recarga, incorporando este detector interno de DC  más el diferencial Clase A de la instalación con una solución global que presenta un curva de disparo nominal de 30 mA en AC y una detección interna de 6mA en DC, al final va a suponer un incremento de coste para la instalación eléctrica que se debe cuantificar antes de tomar la mejor solución, como identificar en el mercado soluciones de recarga que puedan llegar a incorporar esta posibilidad a un precio razonable.

Por lo que hace referencia, a la utilización de filtros armónicos, la Guía de interpretación de la ITC-BT 52 indica que en instalaciones que reúnan más de 5 estaciones de recarga, y en especial aquellas que están dedicadas específicamente a la recarga del Vehículo Eléctrico, el proyectista estudiará la necesidad de instalar filtros de corrección de armónicos, con el objeto de garantizar que se mantiene la distorsión armónica de la tensión según los límites característicos de la tensión suministrada por las redes generales de distribución, para que otros usuarios que estén conectados en el mismo punto de la red no se vean perjudicados.

También es necesario tener en cuenta que los propios vehículos eléctricos realizan una monitorización continua de la calidad de la red eléctrica con la son cargados, y en función del fabricante no permiten ser cargados en redes eléctricas con una tasa de distorsión de armónicos que supere el 8%.

Con tal fin, junto con el contador principal, tanto en cajas de protección y medida, CPM, como en las centralizaciones de contadores, se recomienda reservar un espacio adecuado para que la empresa distribuidora pueda instalar un filtro PLC que elimine el ruido en el rango de frecuencia PLC que pueden introducir, otros circuitos de la instalación,  las estaciones de recarga o los propios vehículos y que impiden la telegestión del resto de suministros conectados a la misma red de baja tensión.

Los fabricantes de centralizaciones de contadores ya están introduciendo diferentes referencias que en función del esquema seleccionado por el promotor incluyen los filtros adecuados

Circuito eléctrico de carga
Circuito eléctrico de carga

En instalaciones existentes en las que no haya posibilidad de adecuar la centralización, se podrá utilizar y prever cualquier otra ubicación aguas arriba de la estación de recarga.

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