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Nuevo abordaje para la medición de flicker, adaptado a las actuales tecnologías de iluminación

Andrés Cardozo

El parpadeo (flicker en inglés) es el fenómeno de variación de la intensidad del flujo luminoso que afecta a la visión humana. Este parpadeo puede ser generado, entre otras causas, por fluctuaciones (modulaciones) en la tensión de red. Por ello se ha asociado, desde los orígenes de la distribución de la energía eléctrica, a la calidad de la electricidad como producto (técnico). Es un problema de percepción visual, que depende del tipo de fuente luminosa en el que se de la fluctuación (incandescente, fluorescente, LED, con y sin dimerizado) y además subjetivo, puesto que el fenómeno depende principalmente de las personas que lo observan.

 

La molestia causada en la visión provoca cansancio prematuro en la vista e irritabilidad en las pupilas por estar en continua dilatación y contracción ajustándose al nivel de iluminación, especialmente cuando un lector recorre el texto de un libro.

Estadísticamente se ha demostrado que el ojo humano es muy sensible al parpadeo, consiguiéndose la máxima irritabilidad a 8.8Hz con una profundidad de modulación de tan solo 0.25% respecto a la tensión nominal de red. El rango de mayor sensibilidad va desde los 6 a 10Hz, y tanto para frecuencias inferiores como superiores el efecto es progresivamente menor.

El tema flicker, estaba resuelto en cuanto a su medición mientras predominaban las lámparas incandescentes. Sin embargo, desde hace ya un tiempo, existe una tendencia mundial hacia el uso racional de la energía minimizando el impacto ambiental. Esta tendencia ha implicado que los diferentes países apliquen políticas para propiciar el uso de equipamiento con mayor eficiencia energética. La iluminación ha acompañado esta tendencia y por ello, está pasado de la clásica iluminación incandescente a la incorporación de lámparas fluorescentes compactas (LFC) primero y ahora LED.

Los requerimientos en la alimentación para un funcionamiento sin parpadeo en las lámparas LFC y LED son diferentes. Las nuevas lámparas son menos sensibles que las incandescentes a modulaciones en amplitud de frecuencias del orden de los Hz, pero son más sensibles al efecto de interarmónicas de frecuencia superiores a los 100Hz, a las que no son sensibles las incandescentes.

La forma actualmente aceptada de medir en forma objetiva el parpadeo implica utilizar el “flickerímetro” normalizado según IEC 61000-4-15, el cual incorpora en su diseño un modelo de lámpara incandescente de 60W. Sin embargo, este instrumento es incapaz de detectar parpadeo en lámparas LFC y LED producido por interarmónicas de frecuencia superior a los 100Hz. Interarmónicas estas que, siendo producidas por el funcionamiento normal de ciertos Convertidores de Electrónica de Potencia (CEP), cada día incrementan su presencia en las redes eléctricas. Sin dejar de mencionar que el umbral de percepción de flicker indicado del instrumento carece de sentido con las nuevas tecnologías de iluminación. Es importante destacar, que este umbral de percepción es la base para establecer en normas internacionales y reglamentos nacionales límites para emisiones de flicker para cargas y generadores que conforman los Sistemas de Potencia.

El problema se viene estudiando desde hace un tiempo, sin embargo está aún no resuelto como consta en diversas publicaciones y en particular el documento “Review of LV and MV Compatibility levels for Voltage Fluctuations” de CIGRÉ de mayo de 2016.

La investigación apunta a proponer modificaciones novedosas al flickerímetro normalizado IEC, en base a estudios previos, para que éste contemple el parpadeo de lámparas LFC y LED producto de interarmónicas, teniendo en cuenta el dimerizado, y sin perder la funcionalidad clásica para iluminación incandescente. Bajo la visión de conservar los indicadores de severidad de flicker descritos en normas internacionales, como parámetros de Calidad de Producto Técnico en los suministros de Energía Eléctrica.