martes, 29 de junio de 2010

DIFERENCIAS ENTRE LA TV ANALÓGICA Y LA TV DIGITAL


La teoría de la televisión analógica no es aplicable a la televisión digital terrestre, en televisión analógica uno de los valores más importantes es la potencia de la señal medida en decibelios. Con una señal aceptable entre 40 y 60 decibelios en antena y usando un amplificador en muchos casos es suficiente para conseguir la recepción de la señal de televisión en condiciones aceptables.

En zonas donde la antena capta señales de distintos reemisores o recoge rebotes, surge el problema de distorsión en las imágenes, habitualmente lo que se conoce por doble imagen, este es un problema muy difícil de solucionar, hay que instalar antenas muy directivas e intentar captar la señal lo más directa posible evitando los rebotes,  para luego tratarla adecuadamente.

Existen zonas con una señal muy deficiente, por debajo de 40 db. o menos, en estos casos hay que usar preamplificadores con una figura de ruido lo más baja posible, ya que no se puede atacar directamente  un amplificador con una señal tan baja, la calidad de la señal no sera suficiente para ver la televisión debido a la relación que existe entre la señal y el ruido.

Por otro lado, cuando la potencia es inferior a 34 decibelios es casi imposible conseguir la recepción con calidad óptima, ya que los preanplificadores no se activan con una señal tan débil, en estos casos hay que recurrir a la instalación de torretas, mástiles telescópicos, etc, e intentar buscar la señal directa hasta obtener un valor aceptable para luego una vez preamplificada utilizar amplificadores para compensar las pérdidas ocasionadas por la distribución.

Con una potencia en la toma de televisión entre 60 y 80 decibelios,  habitualmente obtendremos una buena calidad de imagen. Por encima de este valor saturamos el televisor y por debajo reducimos la calidad de la imagen. No todos los televisores se comportar de la misma manera, pero estos valores son de aplicación para la mayoría de los casos.

Esto es teoría, ya que los 60 db. no nos aseguran la calidad de la imagen, esta depende de la señal que capta  la antena y de la electrónica que usemos para tratar esta señal.

Si tenemos una antena que capta 36 db. y unas perdidas en la instalación de 20 db, utilizando un amplificador con una figura de ruido de valor 6 y regulando la salida en 80 db. aseguramos en el televisor una potencia de 60 db. [36+44-20 = 60] con esta señal probablemente la imagen se verá,  pero no con la calidad adecuada.

En el mismo caso, utilizando un amplificador con una figura de ruido más baja, entre 1,5 y 2, obtendremos mayor calidad en la imagen, siendo la potencia la misma o incluso inferior.

También hay que tener en cuenta no saturar el amplificador no sobrepasando su nivel de salida, si tenemos una señal de entrada alta, por ejemplo 80 db. y el amplificador aumenta la señal 40 db. en teoría estamos sacando del amplificador 120 db. pero tenemos que ver el nivel máximo de salida que admite el amplificador, por ejemplo, si este valor fuera de 112 db. tendremos que regular el atenuador para quitarle como mínimo 8 db. dejando la amplificación en 32 db. o menos para no sobrepasar el nivel de salida, estos valores vienen en las características de los equipos. 

A diferencia con la televisión analógica en la televisión digital no es tan importante la potencia de la señal, con valores entre 40 y 70 decibelios es suficiente. Además de la potencia debemos observar estos parámetros.

MER - Ratio Error Modulación - Su valor debe estar por encima de 21 y cuanto más alto mejor, valores por debajo de 19 son un desastre.

CBER - Tasa Error Bits - Nos indica cuantos bit erróneos transporta la señal. Este valor es fundamental para asegurar la recepción de la TDT, su valor máximo debe estar en 1E-2 siendo recomendable 1E-3 o superior. El número después de la E indica los ceros a añadir. 1E-2 significa que hay un bit erróneo cada 100 bits y 1E-3 significa que hay un bit erróneo cada 1.000 bits.

VBER - Tasa Error Bits después del corrector de Viterbi - Habitualmente si el CBER está correcto este valor también,  siendo habitual encontrar valores de 1E-7. Este es un proceso que se le aplica a la señal para la corrección de los errores en la misma.

Cuando orientamos una antena no solo tenemos que fijarnos en la potencia, debemos fijarnos en estos valores ya que son los que nos determinan la calidad de la imagen inpidiendo que el receptor de TDT pixele. Es preferible sacrificar un poco la potencia de la señal si con ello conseguimos valores más acertados en estos parámetros.

La señal digital es muy sensible a la distribución, hay que tener especial cuidado con el cableado, tomas de televisión, derivadores, etc. También hay que decir que no todos los receptores de TDT se comportan de la misma manera. Podemos encontrar receptores que con un CBER de 1E-2 se ven perfectamente y otros con 1E-3 no se ven. Estos valores son de aplicación general y son los habituales para asegurar la recepción de la TDT aunque siempre pueden producirse excepciones.



viernes, 25 de junio de 2010

SECCIÓN DE UNA LÍNEA MONOFÁSICA

Para entender el procedimiento para calcular la sección de un conductor, nada mejor que un ejemplo.

Queremos calcular la sección para suministrar energía a un receptor monofásico con una potencia de 4.000 w. La tensión de alimentación es de 230V, el coseno de fi es 1, los conductores son de cobre y su aislamiento PVC, la longitud de la línea es de 40 m. la máxima caida de tensión permitida es de 1%. El sistema de instalación es de conductores unipolares aislados en tubos empotrados en obra.

Para resolver este cálculo, tenemos que tener en cuenta dos factores.

  •  Cálcular la sección por la caida de tensión máxima permitida.
  •  Calcular la sección por la intensidad máxima admisible.

1º- Cuando calculamos la sección por caida de tensión máxima permitida, aseguramos que la tensión que le llega al receptor esta dentro de los margenes correctos, cualquier sección superior cumplirá con esta condición y cualquier sección inferior no cumplirá, por lo tanto no será valida.

2º- Una vez que hemos calculado la sección por caida de tensión, debemos comprobar que estos soporten sin problemas la intensidad que circulará por ellos. Para ello calcularemos la intensidad que absorbe el receptor y se comprueba en las tablas de intensidades máximas admisibles del Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión, si la sección calculada anteriormente resistirá esa intensidad. Hay que tener en cuenta que la intensidad máxima de un conductor no solo depende de la sección del mismo, varía en función del tipo de aislamiento que posea, del modo de instalación, etc. Por esto hay que prestar atención a la tabla para escoger la sección adecuada.

Siempre escogeremos la sección más grande para que cumpla con los dos requisitos.

Por caida de tensión:

S = [2 x L x P] \ [G x U x V]

S = [2 x Longitud x Potencia] \ [Conductividad x Caida de tensión x Tensión]

G = Conductividad. Es la inversa de la resistividad. Para cobre 1/0,017 y para aluminio 1/0,028

S = [2 x 40 x 4.000] \ [56 x 2,3 x 230]

S = 10,80 mm2 - Como esta sección no es comercial, deberemos escoger la seccíón 16 mm2.

Ahora comprobamos con el REBT en la ITC 19 y dentro de esta en la tabla 1, que intensidad soportan dos conductores de PVC de 16 mm2 en el interior de tubos en montaje superficial o empotrados en obra.

16 mm2 soportan 66 Amperios.

Calculamos la intensidad que absorberá el receptor de 4.000 watios.

I = P / [V  x  Coseno de fi]

I = 4000 / [230 x 1]

I = 17,39 A.

Como hemos determinado que la sección de 16 mm2 soporta 66 A.  y el receptor absorbe 17,39 A. la sección calculada de 16 mm2 es la correcta ya que cumple con los dos criterios de selección, máxima caida de tensión permitida y máxima intensidad admisible.


lunes, 15 de marzo de 2010

CONEXIÓN ESTRELLA O CONEXIÓN TRIÁNGULO

La tensión de línea o compuesta más utilizada en España es 400V, anteriormente 380V, de la tensión de línea que siempre se mide entre fases obtenemos la tensión de fase o tensión simple, medida entre una de las fases y el conductor neutro (tensión monofásica) para ello simplemente dividimos la tensión de línea entre 1,73.

Como ejemplo podemos observar que de la tensión de línea de 400V obtenemos la tensión simple de 230V, anteriormente 380/220V, todavía nos podemos encontrar con lugares en que la tensión de línea es 220V y de ahí obtenemos la tensión simple de 127V, y tensión de línea 260V de la que obtenemos tensión simple de 150V

¿Como podemos saber cuando tenemos que conectar un motor en Estrella o en Triángulo?

En una conexión Estrella las bobinas del motor reciben la tensión simple, al unir las tres bobinas en un punto común creamos un punto neutro y si medimos entre las fases y ese punto obtendremos la tensión simple.

En la conexión triángulo las bobinas del motor reciben la tensión de línea o compuesta, debemos asegurarnos de que está preparado para soportar esta tensión.

Todos los motores en su placa de características indican 2 tensiones, una para conexión Estrella y otra para conexión Triángulo, las bobinas del motor siempre tienen que recibir la tensión más baja que se indica en la placa de características.

• 220/380V - Tienen que recibir 220V

• 380/660V - Tienen que recibir 380V

• 400/690V - Tienen que recibir 400V

Ejemplo:

Tenemos un motor que en su placa de características indica 220/380V, la tensión de línea de la que disponemos es 380V. ¿Como lo conectamos?

Si lo conectamos en triángulo las bobinas reciben la tensión de línea 380V, sin embargo la tensión más baja indicada en la placa de características es 220V, por lo que lo tendremos que conectar en estrella.

380 / 1.73 = 220V

Tenemos un motor que en su placa de características indica 220/380V, la tensión de línea o tensión compuesta es 220V. ¿Como lo conectamos?

En este caso tenemos que conectarlo en triangulo, así las bobinas recibirán 220V, si lo conectásemos en estrella las bobinas recibirían 127V y el motor girará bajo de revoluciones.

220 / 1,73 = 127V

FACTOR DE POTENCIA

La relación entre la potencia activa y la aparente se denomina factor de potencia. Corresponde al coseno del ángulo de desfase entre la potencia activa y la aparente, por lo que se habla indistintamente de factor de potencia o coseno de fi [cos ϕ].


Un factor de potencia o cos ϕ de valor bajo implica una baja utilización de la capacidad o potencia de la instalación. De la corriente que circula por sus líneas, una parte importante no contribuye a transmitir potencia activa o útil. A esa corriente se le denomina corriente reactiva y su potencia y energía asociadas potencia y energía reactiva.

Mientras la potencia activa da lugar a una potencia útil que se utiliza en el eje de un motor o en los bornes de un alternador, la potencia reactiva, si bien es necesaria para establecer los campos magnéticos que ciertas máquinas o aparatos necesitan para su funcionamiento (motores, transformadores, reactancias) no produce potencia útil alguna.

Corregir el factor de potencia o compensar la energía reactiva supone aumentar la capacidad de la instalación, reducir sus pérdidas y conseguir una reducción de la factura de electricidad.

Tanto las líneas como los transformadores de potencia tienen una capacidad determinada por la corriente y tensión nominales, representada por la potencia aparente o transportada.

Potencia aparente = √3 U I para sistemas trifásicos.

Sin embargo la potencia activa o útil viene dada por:

Potencia activa = √3 U I cos ϕ

Un cos ϕ , o factor de potencia, bajo supone por tanto una baja utilización de la potencia de transformador y línea.

Veamos un ejemplo:

Tenemos un local con 100 luminarias de 1 tubo de 36 watios cada una, cada luminaria lleva una reactancia que consume 12 watios y su cos ϕ es 0,5. Calcular la intensidad y la potencia a contratar si la tensión es monofásica a 230 Voltios.

100 x 36 = 3.600
100 x 12 = 1.200
Potencia activa = 4.800 Watios
Potencia aparente = Potencia activa / cos ϕ
4.800 / 0,5 = 9.600 Voltamperios
Intensidad = Potencia aparente / Tensión
9.600 / 230 = 41,73 Amperios
Esta instalación tiene que diseñarse para una potencia de 9.600 Va y contratar 45 A.

Veamos el mismo ejemplo, pero en esta instalación utilizamos condensadores para corregir el factor de potencia, elevando el cos ϕ a 1.

100 x 36 = 3.600
100 x 12 = 1.200
Potencia activa = 4.800 Watios
Potencia aparente = Potencia activa / cos ϕ
4.800 / 1 = 4.800 Voltamperios
Intensidad = Potencia aparente / Tensión
4.800 / 230 = 20,86 Amperios
Esta instalación tiene que diseñarse para una potencia de 4.800 Va y contratar 25 A.

MINUTERO CON AMPOLLA DE MERCURIO

Hace ya unas décadas no existían los minuteros de escalera electrónicos, los antiguos minuteros disponían de una ampolla de mercurio.

Así funciona:

Cuando alguien actúa sobre el pulsador manda un impulso de fase a la bobina, esta a su vez está recibiendo neutro por lo que se excita haciendo variar la posición de la ampolla de mercurio la cual dispone de neutro que conducirá a través del mercurio enviando neutro a las lámparas, estas se encuentran recibiendo fase por lo que se encienden.

El tiempo es controlado por un mecanismo mecánico (piñones, ruedas dentadas, ejes, etc.) la ampolla vuelve a su posición y queda listo para un nuevo rearme.

Podemos invertir la polaridad, hacer de común el neutro para las lámparas y pulsadores, y meter fase en la ampolla de mercurio.