¿Qué es un recorrido de bajo voltaje?

Un recorrido de bajo voltaje es la capacidad de responder a una disminución importante en la entrada de energía para fuentes de energía alternativas como plantas eólicas y solares. Está predefinido para que las cargas puedan desconectarse o activarse mediante fuentes alternativas, como sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS). Un diseño de recorrido de bajo voltaje también se considera en muchas aplicaciones críticas, como satélites y naves espaciales.

Un dispositivo eléctrico depende de un voltaje de suministro relativamente estable; la mayoría de los equipos electrónicos pueden funcionar entre aproximadamente 60 y 130 voltios de corriente alterna (VCA). La energía eléctrica que se drena es aproximadamente la misma incluso si el voltaje ha caído debido a los circuitos flexibles de suministro de energía. La fuente de alimentación de conmutación puede alterar el tiempo de «encendido» en su dispositivo de conmutación principal para producir el mismo voltaje de corriente continua (CC) promedio a su carga. Los circuitos electrónicos implementan un recorrido de bajo voltaje hasta cierto punto tanto como lo permita el tamaño de los componentes de almacenamiento del capacitor. El diseño práctico puede proporcionar un recorrido de bajo voltaje de hasta aproximadamente medio segundo.

La conducción por falla es una característica más general que incluye la conducción por bajo voltaje y otras fallas como la conducción por exceso de velocidad en las turbinas eólicas. Es la capacidad de un dispositivo generador de energía para mantener su voltaje de salida dados caídas de energía a corto plazo. Un parque de aerogeneradores puede sufrir una disminución de la velocidad del viento que conduce a una caída de voltaje. Mientras tanto, la red eléctrica puede demandar la misma cantidad de energía que puede ser proporcionada momentáneamente por el mecanismo de respaldo en el dispositivo de generación.

Los dispositivos reactivos son capaces de soportar un recorrido de bajo voltaje para una pérdida de energía a corto plazo. El capacitor o condensador es capaz de proporcionar energía eléctrica tomada del campo eléctrico generado entre placas conductoras, mientras que el inductor es capaz de producir corriente en su devanado proveniente del colapso de un campo magnético en su núcleo. El núcleo magnético puede almacenar un fuerte campo magnético.

Otro recurso para la conducción de bajo voltaje es el almacenamiento inercial. De esta forma, la energía mecánica puede almacenarse como el impulso de un volante giratorio. Por ejemplo, al utilizar cojinetes magnéticos, un volante pesado que pese al menos 220.5 lb (100 kg) puede suspenderse en el vacío y, una vez suspendido, el volante tiene un motor que utiliza energía eléctrica adicional para aumentar su velocidad de rotación. Sin resistencia, el volante sigue girando. Durante los cortes de energía, un generador activa el volante y convierte la energía rotacional en energía eléctrica.

El banco de baterías puede proporcionar un funcionamiento de bajo voltaje durante varias horas. Hay sistemas que usan CC directamente, por lo que no es necesario convertir la energía eléctrica durante un corte de energía. En algunos sistemas, un SAI en línea genera corriente alterna (CA) en sincronía con la red eléctrica. Si no hay energía disponible por alguna razón, el UPS impulsa la carga como si la energía de la red no hubiera desaparecido. Cuando vuelve la alimentación de red, la electrónica del SAI lo detecta y vuelve a monitorizar únicamente.