Detector de microcortes en la RED eléctrica

Construcción de un detector de microcortes para le red eléctrica. Este circuito microprocesado, permite detectar con precisión cualquier corte que exista en la tensión del suministro eléctrico, a partir de 50 mSeg. Este circuito no necesita ajustes, porque no detecta el fallo por falta de nivel, lo hace controlando la frecuencia. El circuito incluye un display LCD de 2×16 caracteres, en el cuál presenta la frecuencia de la red eléctrica con dos decimales. La medida de frecuencia podría ser muy útil para ajustar la frecuencia de un generador eléctrico, o comprobar la existencia de armónicos de alto nivel en la línea de alimentación.

Analizador de RED eléctrica

Para un uso profesional, existen muchos equipos que analizan a fondo todos los parámetros y posibles incidencias del suministro eléctrico. Algunos incluso permiten almacenar en memoria cualquier incidencia que exista, pudiendo exportar posteriormente los datos a un PC para crear gráficos.  Sin embargo, la mayoría de los equipos modernos soportan un amplio margen de funcionamiento en tensión, normalmente entre 100 y 240 VAC, y apenas les afecta una ligera variación en la frecuencia. El principal problema que existe son los cortes de tensión de corta duración, también conocidos como microcortes de tensión. Los cortes de pequeña duración provocan innumerables averías en elecrodomésticos (sobretodo frigoríficos) y cualquier equipo que funcione con un microprocesador… actualmente casi el 100%.

Comprobador de microcortes

Si debido a tu profesión estás a cargo del correcto funcionamiento de servidores informáticos, sistemas de climatización, cadenas de montaje robotizadas, etc. Habrás podido comprobar que cuando existen  cortes eléctricos de muy corta duración, además de que pueden pasar desapercibidos, provocan ‘cuelgues’  y averías en algunos equipos. Conocer si ha existido un pequeño corte eléctrico o no, podría agilizar mucho tus tareas de mantenimiento… y como mínimo mejorar el tiempo de respuesta.

Detector de microcortes (esquema)

 

El comprobador que muestro aquí, a pesar de ser muy sencillo es bastante preciso. Este equipo sólo se encarga de una cosa, quizás la más importante, generar una alarma cuando ha detectado cualquier corte de tensión, incluidos los cortes de pequeña duración y siempre que no sean de duración <50 mSeg. (50 mSeg. = 20 Hz.)

Firmware

El archivo necesario para programar el microcontrolador AT89C2051, lo puedes descargar de forma gratuita desde el siguiente enlace:

J_RPM_v1_FREQ.HEX

Funcionamiento

El funcionamiento de este comprobador se basa en medir la frecuencia de una señal alterna, no su nivel de tensión. De esta manera no detecta las fluctuaciones o pequeñas caídas de tensión, comportándose como la mayoría de los equipos electrónicos más modernos. Sin embargo, este comprobador es muy preciso a la hora de detectar cualquier corte de red, principal motivo de averías. El circuito que se muestra en el esquema, se alimenta desde la misma red eléctrica que está comprobando. Como es lógico, cuando existe un corte eléctrico el comprobador deja de funcionar, y no puede mostrar ningún aviso óptico ni acústico… pero al reponer la tensión de suministro, el comprobador se reinicia y muestra el corte de tensión que ha habido:

Detector de microcortes, mostrando fallo

Si se quiere mantener el aviso cuando existe un corte eléctrico, sólo habría que alimentar el comprobador con una UPS, o añadir una pequeña batería en su circuito de alimentación.

Puntos de medida en el detector de microcortes

En la imagen siguiente se muestra el oscilograma en dos puntos del circuito. En la salida del diodo rectificador (1), y  la señal que sale del colector (2) del transistor encargado de acomodar la señal (forma de onda y nivel de tensión) hacia el microcontrolador.

Oscilogramas en puntos 1 y 2

En la imagen siguiente se muestra la misma señal de antes en el canal 1, la señal que entra al microcontrolador, pero poniendo la base de tiempos del osciloscopio en 50 mSeg por división. Con esta configuración, es posible visualizar pequeños cortes de tensión, con el fin de realizar pruebas o comprobar el correcto funcionamiento del circuito.

Impulsos con 50Hz

En condiciones normales, el comprobador muestra en su pantalla LCD la frecuencia de la red eléctrica:

Detector de microcortes funcionando

La frecuencias máxima que puede medir este comprobador es de 655 Hz. Por debajo de 20 Hz. el comprobador también mide, pero si el periodo de la señal alterna es <50 mSeg., este comprobador interpreta que es un corte eléctrico y activa la alarma. El display presenta a la izquierda de la segunda línea el gráfico de un rayo con intermitencias, es la indicación de actividad del circuito (placa de control y display LCD). Si el comprobador está alimentado de la red eléctrica, sin batería ni UPS, en algunas ocasiones y como podría suceder con cualquier equipo microprocesado, el display o la placa de control también podrían ‘colgarse’. En estos casos dejaría de parpadear el gráfico del rayo, y sería necesario reiniciar el comprobador (apagar y encender).

En el video siguiente se muestran todos los detalles de construcción y pruebas de este comprobador.

 

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