Nota técnica | Balastos electrónicos para lámparas fluorescentes (Parte IV) | Carlos Suárez, ELT

 

Por Carlos Suárez, ELT
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Recomendaciones para instalación


Figura 30

A la hora de instalar balastos electrónicos, debemos tener varias precauciones, dado que estamos trabajando con alta frecuencia. La alta frecuencia encuentra un camino conductor en las capacidades (efecto de capacitor) que se forman tanto entre conductores como a tierra. Es por ello que ahora vamos a explicar brevemente cómo minimizar esos efectos para una instalación exitosa y sin problemas a lo largo del tiempo.
También existen otras cuestiones, como ser el cuidado de las protecciones del balasto electrónico, para no exponerlas demasiado y evitar que actúen constantemente poniendo en riesgo su vida.

Regla de instalación Nº 1: No compartir circuitos con balastos convencionales.

Figura 31

En el momento del arranque de la lámpara el balasto electrónico realiza varios procesos, por lo tanto, está más expuesto a factores externos que puedan ocasionar fallas. Esto no significa bajo ningún concepto que el equipo deba fallar, pero es una medida de seguridad no introducir ruidos innecesarios en esta etapa.
Cuando un circuito con balastos electromagnéticos enciende, ingresan ruidos a la red de alimentación y al ambiente a través de ondas electromagnéticas, generadas por la chispa del arrancador y la fuerza contraelectromotriz de la reactancia.
En el caso que usted decida migrar a una instalación con balastos electrónicos, podría darse la situación de que el cambio fuese gradual. En ese caso, no incluya distintos tipos de balastos en el mismo circuito.

Figura 32

Si el circuito incluyera una mezcla de balastos electromagnéticos y electrónicos, en el momento del arranque el balasto electrónico podría verse afectado por los ruidos producidos por el/los balasto/s electromagnético/s y la probabilidad de falla aumentaría.
Siempre que intente realizar este tipo de migraciones, asegúrese de que el cambio sea por circuito, esto significa que no exista una llave que comande lámparas alimentadas con balastos electrónicos y balastos electromagnéticos al mismo tiempo (figura 30).

 


Figura 33

Regla de instalación Nº 2: No utilizar ni puentear zócalos con portaarrancador.
Algunas luminarias montadas con balastos convencionales utilizan zócalos con portaarrancador por una cuestión de practicidad. Como ya sabemos, los balastos electrónicos no necesitan arrancador externo, por lo tanto, se debe reemplazar este tipo de zócalos por convencionales (figura 31).

Si por alguna razón se le ocurre que puede hacer un puente en el zócalo con porta arrancador para convertirlo en un zócalo común, tenga en cuenta que está manejando alta frecuencia en los cables que llegan allí. Cualquier tipo de saliente representará una antena emisora y lo que obtendrá como resultado es una irradiación de ondas electromagnéticas al medio, con las consecuencias que esto trae aparejado: ruidos en radiorreceptores, televisores, etc. (Figura 32)


Figura 34

Regla de instalación Nº 3: Contacto del balasto con la luminaria.
Los balastos electrónicos aceptables son aquellos que poseen chasis metálico. Todos aquellos con chasis plástico tienen restricciones como, por ejemplo, no pueden ser utilizados en hospitales ni centros de salud a causa de su radiación de alta frecuencia.
La importancia de un buen contacto entre el balasto y la luminaria radica en dos cuestiones:
1) La luminaria se pone a tierra a través del chasis del balasto electrónico cuando se conecta el conductor de protección a su bornera de alimentación. Esto evita colocar un borne auxiliar extra en la luminaria para puesta a tierra.
2) Fundamentalmente porque la temperatura del balasto se disipa a través de la luminaria, no se deben colocar separadores de ningún tipo entre la luminaria y el balasto electrónico y se debe evitar siempre utilizar balastos con chasis plástico.

Figura 35

Regla de instalación Nº 4: Posición de montaje del balasto electrónico dentro de la luminaria.
Es recomendable que el balasto se monte en una zona dentro de la luminaria donde exista menor concentración de calor. Se debe evitar siempre el montaje en zonas próximas a los filamentos de la/s lámpara/s. Observe el montaje de la figura 33, para una luminaria con lámparas tubulares, se trata de espaciar lo máximo posible el balasto de los filamentos, sin hacer que los conductores calientes (ver regla de instalación Nº 6) sean excesivamente largos. Lo mismo se debe hacer cuando se trata de luminarias cuadradas para lámparas compactas (figura 34).


Figura 36

Regla de instalación Nº 5: El conductor de tierra es rigurosamente obligatorio.
El color rojo en esta regla no es casualidad ni se le escapó a nuestro impresor. Como ya hemos mencionado en capítulos anteriores, la obligatoriedad de colocar el conductor de protección (tierra) no solo radica en una cuestión de seguridad sino que hace funcional el filtro de entrada del balasto electrónico (figura 35).

Regla de instalación Nº 6: Respetar la indicación de los cables más cortos (conductores calientes).

Figura 37

Como puede observarse en las indicaciones del cableado hacia la lámpara que figura en el marcado del balasto electrónico, existen dos pares de conductores que deben ser más cortos que el resto, a éstos se los llama “conductores calientes”. Es muy importante que estos conductores se mantengan lo más corto posible, pues allí está presente la alta tensión que se aplica a la lámpara en el momento del arranque (figura 36).

 

Regla de instalación Nº 7: Evitar el contacto excesivo de los conductores de lámpara contra la luminaria.
Los conductores que van hacia las lámparas manejan alta frecuencia. Es muy importante evitar largos excesivos, solo lo necesario para llegar a los extremos del zócalo. Si nos excedemos en el largo, se producen tres efectos no deseados:

Figura 38

1) Un efecto de inductancia, que limitará la corriente de lámpara y recalentará el conductor (recuerde que cualquier espira en alta frecuencia representa una impedancia importante).
2) Un efecto antena, que irradiará alta frecuencia al medio.
3) Una corriente de fuga a tierra por efecto capacitivo entre los conductores de lámpara y la luminaria. Esto se debe a que la aislación entre el conductor de lámpara y la luminaria que se encuentra puesta a tierra permite la circulación de corriente a la frecuencia de trabajo del balasto electrónico (figura 37).

 

De ser posible se recomienda colocar separadores para apartar los conductores de lámpara respecto de la luminaria, reduciendo de esta forma el valor de capacidad entre conductores y artefacto.


Figura 39

Regla de instalación Nº 8: Respetar siempre el límite de temperatura de operación (Tc máx).
Los balastos electrónicos tienen un límite de temperatura de operación. La temperatura de trabajo depende fundamentalmente del ambiente de instalación, la calidad de la luminaria, el material de construcción de la misma, las ventilaciones y la tensión de red, entre otros factores.
El límite de temperatura (Tc máx) está establecido en grados Celsius y se mide en un determinado punto de la carcasa del balasto electrónico debidamente indicado. La temperatura medida en dicho punto debe estar por debajo de la indicada, en las condiciones normales de uso.
Por encima del Tc max, la destrucción del balasto podría ser instantánea. Vea la figura 38, donde se muestra el punto de medición Tc máx.

Regla de instalación Nº 9: Verificar las conexiones de las borneras.

Figura 40

Uno de los problemas típicos a la hora de verificar una instalación con balastos electrónicos es la falla en la conexión de las borneras. Cuando los problemas de contacto, ya sean por cortocircuito o bien por circuito abierto, se producen en la bornera de alimentación, son fácilmente detectables ya que, o nos quedamos sin alimentación, con lo cual el equipo no enciende, o se produce un cortocircuito, con lo cual se activa la protección termomagnética.
Pero cuando el problema se encuentra en la bornera de salida hacia la/s lámpara/s o en la conexión de los zócalos portalámparas, las fallas no son tan evidentes e incluso no suelen declararse en las primeras horas de uso del sistema de iluminación.
La figura 39 muestra algunos de los problemas de conexión típicos que pertenecen a imágenes reales tomadas de instalaciones reportadas con problemas.

 


Figura 41

Imagen A: si se utiliza cable bipolar, es muy importante que no quede ningún hilo fuera del alojamiento del orificio de la bornera. Aquí se ha producido un contacto con el borne contiguo dado que ha quedado conductor sin aislar fuera del orificio de la bornera. Consecuencias: transistores del oscilador averiados.
Imagen B: se ha producido la rotura de la bornera de conexión por tirar del cable sin accionar la leva de desbloqueo. Consecuencias: se anula el precaldeo en uno de los filamentos, por lo tanto, la lámpara reduce su vida útil en los sucesivos encendidos.
Imagen C: se produjo un contacto entre uno de los bornes de salida y la carcasa del balasto electrónico que se encuentra puesta a tierra. Consecuencias: cortocircuito y transistores de salida averiados.
Imagen D: no se respeta la longitud máxima de pelado de los cables, exponiendo contactos activos con alta frecuencia.

Figura 42

Imagen E: es el resultado potenciado del error mencionado en la imagen D, donde ya existe un cortocircuito entre bornes como consecuencia de un pelado excesivamente largo.
Se recomienda utilizar cable de un solo conductor rígido de sección 0,5 a 1,5 mm2 con longitud de pelado entre 8 a 10 mm (figura 40).

 

Regla de instalación Nº 10: Evitar el cruce de los conductores de alimentación con los conductores de salida de lámpara.
Para evitar inyección de alta frecuencia a la red de alimentación, evite cruzar los conductores de alimentación con los conductores de salida hacia las lámparas, los cuales poseen contenido de alta frecuencia (figura 41).

Regla de instalación Nº 11: Evitar la estrangulación de conductores.
El cableado de la luminaria, tanto en su sujeción como en su salida hacia el exterior, deberá cuidarse para evitar que los aislantes de los cables puedan dañarse con las partes metálicas. Como consecuencia puede producirse un fallo por derivación a tierra de los cables de salida a lámparas (figura 42).

Curiosidades acerca de los balastos electrónicos…


Tabla de parámetros de calidad en balastos electrónicos

Sabía usted que…

  • Si un balasto no tiene filtro de entrada, no cumple las normas IEC 61555, 61000-3-2 ni IEC 60929.
  • La alta frecuencia de precaldeo en un balasto (60 kHz) es mayor que la que tiene en régimen (40 kHz).
  • Las pérdidas en las ferritas de las bobinas de salida se disparan para frecuencias superiores a 60 kHz.
  • Si no se alcanza la temperatura de emisión en el precaldeo es como si arrancáramos la lámpara en frio.
  • En lámparas de alta intensidad de descarga, los balastos no pueden trabajar a frecuencias superiores a 1 kHz, por generarse turbulencias en la descarga y producir ruido (resonancias acústicas).
  • Un cátodo encendido en caliente dura cuatro veces más que un cátodo en frio.
  • Los balastos con envolvente plástica no pueden ser usados en hospitales y lugares sensibles a las ondas electromagnéticas.
  • La vida media de un balasto electrónico se calcula en base al tiempo en que el 60% de los balastos ensayados aún funcionan
  • Cada 10 ºC más de temperatura de funcionamiento se reduce la vida media a la mitad.
  • Si intenta encender y apagar muy rápidamente desde el interruptor, puede provocar el bloqueo del balasto electrónico por magnetización inversa de la bobina de salida.

Contacto: Carlos Suárez

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