Filtros de armónicos: qué son, tipos y aplicaciones industriales

Los armónicos eléctricos representan un desafío creciente en entornos industriales modernos, distorsionando la calidad de energía y generando riesgos reales para equipos, productividad y eficiencia. En este contexto, la implementación de filtros de armónicos, ya sean pasivos, adaptativos o activos, se convierte en una solución crítica. Industronic, con sus líneas FAP y FAPA desarrolladas para operar en 2 o 3 fases, lidera el mercado al ofrecer sistemas robustos, efectivos y compatibles con reguladores de voltaje o UPS, capaces de reducir la distorsión armónica y proteger infraestructuras sensibles. 

¿Qué son los armónicos eléctricos? 

Los armónicos son corrientes o tensiones que se manifiestan como múltiplos de la frecuencia fundamental (50 Hz o 60 Hz). Surgen principalmente debido a cargas no lineales como variadores de frecuencia, rectificadores o fuentes conmutadas. Estas distorsiones afectan la forma de onda eléctrica y pueden ocasionar diversos problemas dentro de instalaciones industriales.  

Problemas que causan los armónicos en instalaciones 

La presencia de armónicos puede generar serios inconvenientes: 

• Sobrecalentamiento de conductores, transformadores y motores, comprometiendo su rendimiento y vida útil. 
• Disparos intempestivos en protecciones eléctricas, provocando paros no deseados. 
• Deterioro del aislamiento y envejecimiento prematuro del cableado. 
• Interferencias en las comunicaciones y daños en tarjetas electrónicas, afectando la productividad.  

¿Qué es un filtro de armónicos y cómo funciona? 

Un filtro de armónicos es un dispositivo que mitiga o elimina las distorsiones mencionadas del sistema eléctrico. Existen principalmente dos tipos: 

• Pasivos (PHF): utilizan componentes como inductores, capacitores y resistencias, sintonizados para derivar armónicos específicos, funcionando como “trampas” que contribuyen a mejorar la calidad de la energía. 
• Activos (AHF): emplean electrónica de potencia avanzada para inyectar corrientes correctivas en tiempo real, anulando las distorsiones mediante señales en contrafase. 

¿Qué tipos de filtros de armónicos se pueden encontrar en Industronic? 

En Industronic se manejan dos líneas de estos equipos, los Filtros de Armónicos Pasivos (FAP) y los Filtros de Armónicos Pasivos Adaptativos (FAPA): 

• FAP-IND: es un filtro pasivo tipo reactor de rechazo que se emplea en instalaciones industriales donde las cargas son más altas a 400 kW. Trabaja en 2 o 3 fases dependiendo de la conexión que se requiera, reduce entre un 40% y 50% la distorsión armónica a partir del 50% de carga, soporta sobrecarga del 200% por 3 minutos y cuenta con medidor integrado. 
• FAPA-IND adaptativo: también trabaja con cargas mayores a 400 kW. Ofrece reducción de distorsión al 5% a plena carga y de 8% a 30% de carga. Protege contra sobrecargas que pueden ocasionar daños severos a la maquinaria o equipo. Cumple con Código de Red 2.0 y la norma IEEE-519, mejora el factor de potencia, y es compatible con reguladores y UPS. Además, permite la configuración delta o estrella en conexiones trifásicas para mayor control. 

¿Cómo elegir el filtro de armónicos adecuado? 

Para seleccionar el filtro de armónicos adecuado, es crucial analizar las características de la instalación eléctrica y las necesidades específicas de los usuarios. En algunos casos se emplean analizadores de calidad de energía para identificar armónicos y mapear dónde es necesario hacer un bloqueo total para lograr el paso de la onda sinusoidal sin distorsión, obteniendo una excelente calidad de la potencia. Las siguientes son recomendaciones básicas que se deben considerar: 

• Perfil de carga: si se cuenta con cargas estables, se sugiere un filtro pasivo; para cargas variables o múltiples armónicos, lo recomendable es un filtro de armónicos activo o adaptativo. 
• Espacio y diseño: si el espacio es limitado, los filtros activos suelen ser más compactos. 
• Normativas: si se debe cumplir con estándares como IEEE-519 o Código de Red 2.0, opciones adaptativas como FAPA son ideales. 
• Presupuesto: los filtros pasivos son más económicos; los activos implican mayor inversión, pero ofrecen mayor flexibilidad. 
• Objetivos operativos: si se busca máxima calidad energética, corrección de factor de potencia o protección avanzada, lo recomendable es un filtro activo de armónicos o híbrido. 

Beneficios de instalar filtros de armónicos 

La instalación de filtros para armónicos en sistemas eléctricos ofrece múltiples beneficios, incluyendo los siguientes: 

• Mejor calidad de energía: reducción de distorsión armónica de corriente, mejora de forma de onda y THD. 
• Protección de equipos: reduce sobrecalentamientos, errores operativos y prolonga la vida útil de infraestructura crítica. 
• Eficiencia energética: disminución de pérdidas, mejor factor de potencia y menores costos operativos. 
• Estabilidad del sistema: los filtros de armónicos mejoran la estabilidad general del sistema eléctrico, previniendo condiciones como la resonancia armónica. 
• Cumplimiento normativo: ayuda a cumplir estándares nacionales e internacionales. 
• Reducción de costos: al contribuir a la eficiencia y disminuir las pérdidas, se puede lograr un ahorro significativo en el consumo de electricidad. 
• Opciones robustas de Industronic: FAP y FAPA fabricados en México, con garantía de 2 años, soporte técnico 24/7, envío gratuito y compatibles con reguladores y UPS. 

Preguntas frecuentes sobre filtros de armónicos 

¿Qué son y para qué sirven los filtros de armónicos?  

Son dispositivos que eliminan o reducen la distorsión armónica en sistemas eléctricos, protegen equipos, mejoran la eficiencia y garantizan calidad de energía en una instalación. 

¿Cuándo es necesario instalarlos? 

Cuando existen cargas no lineales (ej. VFD, rectificadores), altos niveles de distorsión, fallos frecuentes, penalizaciones por factor de potencia o requerimientos normativos específicos.  

¿Cuál es la diferencia entre un filtro pasivo y uno activo? 

• Pasivo: usa una combinación de inductores (L), condensadores (C) y resistencias para filtrar armónicos específicos, es económico, pero menos flexible. 
• Activo: utiliza electrónica de potencia para adaptarse en tiempo real, muy eficiente, más costoso, ideal para cargas variables. 

El reto de los armónicos eléctricos en entornos industriales impacta eficiencia, confiabilidad y costos operativos. Conozca filtros FAP y FAPA que Industronic le ofrece para soluciones robustas y adaptadas a necesidades reales: reducción de distorsión, cumplimiento de normativas y protección avanzada, todo respaldado por calidad mexicana, soporte 24/7 y entrega nacional. Invertir en filtros de armónicos es más que una mejora técnica; es asegurar continuidad, productividad y tranquilidad frente a los desafíos del suministro eléctrico actual.