La esencia de la conmutación sin interrupciones es reconstruir la tensión de red → tensión aislada o, en sentido inverso, la fase/frecuencia/amplitud de la tensión en menos de 20 ms. En ese instante, si el "lado opuesto" en la salida del PCS corresponde a distintos tipos de carga, el comportamiento físico es completamente diferente.
1. La "reacción" de las distintas cargas ante la conmutación es diferente
| Tipo de carga | Comportamiento físico en el instante de la conmutación | Impacto sobre el PCS |
|---|---|---|
| Resistiva (R) | Tensión y corriente en fase, sin elementos almacenadores de energía | Prácticamente sin impacto |
| Inductiva (L) | El magnetismo residual del motor/transformador y la fuerza contraelectromotriz siguen activos, la fase de la tensión residual no es fija | Corriente inversa, desfase → disparo |
| Capacitiva (C) | Capacitores del bus de CC y tensión residual del banco de compensación con gran diferencia de fase respecto a la red | Corriente de irrupción de 6–10× |
| No lineal (rectificador/fuente conmutada) | Inyecta corrientes armónicas | Cambio brusco del THD tras la conmutación |
| Carga sensible (TI/sanitaria) | Capacidad antinterferencia extremadamente baja | Incluso una caída transitoria de 20 ms provoca caída del sistema |
2. Tres requisitos fundamentales de coincidencia en el instante de la conmutación
- Sincronización de fase: el desfase entre la tensión residual de la carga inductiva (motor) y la tensión generada por el PCS genera directamente una corriente de impacto
- Coincidencia de frecuencia: si la frecuencia correspondiente a la velocidad del motor difiere de la frecuencia del PCS, aparece una corriente de deslizamiento
- Coincidencia de amplitud: tanto la corriente de irrupción de magnetización del transformador como la corriente de carga de la carga capacitiva son proporcionales a la diferencia de tensión
Por eso, en cargas con motores de arranque directo, la tasa de carga se reduce al 15–20 %, y en las de tipo con variador de frecuencia, se limita al 60 % — no porque el PCS no pueda soportarlas, sino porque la sobrecorriente en el instante de la conmutación dispara las protecciones.
3. Casos especiales de carga
- Transformador de aislamiento DyN11 (R4): las lámparas de tungsteno y las estaciones de carga deben pasar por un DyN11; de lo contrario, la componente de CC del PCS dispara la alarma de aislamiento
- Inserción de múltiples módulos ≤ 40 % (R5): la conmutación simultánea dispara la protección contra corrientes de circulación entre módulos
- Aire acondicionado con variador: el capacitor del bus de CC se colapsa en el instante de la conmutación, la protección de subtensión dispara → falla en la conmutación
4. Estrategias de respuesta en ingeniería
- Elaborar una tabla de clasificación de cargas antes de la conmutación: clasificar todos los circuitos de salida por tipo
- Aplicar arranque suave a cargas no lineales/de impacto: conexión por lotes entre 5 y 10 s después de la conmutación
- Renovar las cargas de motores con variador de frecuencia: cambiar de arranque directo a variador (la tasa de carga sube del 15 % al 60 %)
- Reservar capacidad del STS: potencia de carga del almacenamiento + potencia consumida por la carga
- Circuito independiente para cargas sensibles: evitar compartir el mismo bus con cargas de impacto
Resumen en una frase: la dificultad de la conmutación sin interrupciones no reside en si el PCS puede establecer tensión por sí mismo, sino en que, en el instante de la conmutación, la carga aplica sobre la salida del PCS un esfuerzo eléctrico inverso, y la naturaleza de dicho esfuerzo inverso varía completamente según el tipo de carga; por ello, es imprescindible diseñar estrategias de conmutación y tasas de carga diferenciadas en función del tipo de carga.