Para infraestructuras críticas como autopistas, puentes y oleoductos, la protección catódica contra la corrosión (PCC) constituye un instrumento de vital importancia para salvaguardar las instalaciones frente a la corrosión, la cual puede ocasionar daños estructurales considerables. En caso de que no se controle el grado de corrosión, existe el riesgo de que las instalaciones se tornen inseguras y deban ser clausuradas. Steve Hughes, Director General del especialista en calidad de energía REO UK, explica cómo las corrientes armónicas afectan la eficacia de los sistemas de protección catódica y cómo protegerse contra ellas.
La corrosión es un proceso natural electroquímico en el que los metales se deterioran gradualmente mediante dos reacciones químicas simultáneas. Un ejemplo común de ello es la herrumbre, donde el hierro se transforma electroquímicamente en óxidos de hierro hidratados por acción del oxígeno y el agua. En este proceso, se producen dos reacciones simultáneas: una oxidación anódica que destruye el hierro y una reducción catódica con transferencia de electrones entre la célula anódica y la catódica a través de un electrolito.
Los sistemas de protección catódica se emplean para proteger las estructuras metálicas contra la corrosión, convirtiéndolas en el cátodo de una célula electroquímica. Esto se logra mediante la aplicación de una corriente eléctrica externa a la estructura, que impulsa electrones hacia el metal, haciendo que el potencial electroquímico del metal sea más negativo que el del entorno. De este modo, se previene la formación de una capa protectora de productos de corrosión sobre la superficie metálica.
Por lo general, los sistemas de protección catódica utilizan rectificadores para convertir la corriente alterna en corriente continua. La conmutación de corriente alterna a continua y viceversa por parte de los rectificadores genera formas de onda de corriente armónica que son múltiplos de la frecuencia de la red. Estos armónicos tienen diversos efectos negativos en la red, incluyendo un aumento del calentamiento de los rectificadores y otros dispositivos, una mayor caída de tensión en las líneas eléctricas, interferencias con otros equipos eléctricos y una reducción de la eficiencia del sistema de protección catódica.
Control de las perturbaciones armónicas
Existen numerosas formas de mitigar los problemas de armónicos en los sistemas de protección catódica, como el sobredimensionamiento de los rectificadores, el uso de rectificadores en paralelo y la implementación de un dispositivo de corrección del factor de potencia. El sobredimensionamiento de los rectificadores puede contribuir a reducir la cantidad de armónicos generados, ya que cuanto más grandes sean los rectificadores, menor será la probabilidad de que introduzcan armónicos en la red eléctrica.
El uso de rectificadores en paralelo también puede ayudar a reducir las emisiones de armónicos. Esto se debe a que la corriente que fluye a través de cada rectificador se reduce, lo que disminuye la probabilidad de generación de armónicos. La implementación de un dispositivo de corrección del factor de potencia puede contribuir a mejorar el factor de potencia del sistema de protección catódica. Esto es importante, ya que un factor de potencia elevado puede ayudar a reducir la cantidad de armónicos generados. Aunque el sobredimensionamiento de los rectificadores y el uso de rectificadores en paralelo son efectivos, conllevan costos operativos significativos, por lo que estas soluciones no siempre son viables.
En general, el método más rentable para reducir los efectos negativos de las corrientes armónicas es el uso de filtros de armónicos. Estos son dispositivos diseñados para filtrar las corrientes armónicas de la red.
Además, existen diversas medidas adicionales que las empresas pueden adoptar para mitigar los problemas de armónicos en los sistemas de protección catódica. Estas incluyen garantizar una adecuada puesta a tierra del sistema, utilizar rectificadores de alta calidad que permitan una conmutación eficiente de corriente alterna a continua, monitorizar regularmente el sistema de protección catódica para detectar posibles problemas y realizar mantenimientos periódicos, especialmente si se identifican problemas durante la monitorización.
Al seguir estas recomendaciones, usted puede contribuir a garantizar que su sistema de protección catódica opere de manera segura y eficiente, evitando problemas relacionados con armónicos.
