Guía práctica para elegir condensadores de potencia: tipos en paralelo, de marcha de motor y metalizados, tensiones y kvar, reactancias de desintonización e
Un condensador de potencia almacena y libera energía reactiva para contrarrestar la carga inductiva de motores, transformadores y balastos. En un cuadro de baja tensión es la forma más económica de elevar el factor de potencia, reducir las pérdidas de línea y liberar capacidad del transformador de alimentación. Bien dimensionado, un banco de condensadores amortiza su coste en meses mediante la reducción de la potencia contratada.
Dos magnitudes definen el trabajo: la tensión nominal (debe ser igual o superior a la tensión de red) y la potencia reactiva en kvar (la cantidad de compensación aportada). Todo lo demás —tipo de dieléctrico, disposición de bornes, protección— se deriva de ellas.
En un cuadro de baja tensión típico, el banco de condensadores vive junto a la entrada principal, alimentado por un contactor y protegido por un fusible. Como está permanentemente conectado al bus, su tensión nominal debe soportar la tensión completa de red y los transitorios de conmutación del cuadro, no solo la carga nominal.
| Tipo | Uso típico | Rango de tensión | Notas |
|---|---|---|---|
| En paralelo autocicatrizante (BSMJ) | Bancos de compensación de factor de potencia | 230–690 V | Película metalizada, compacto, corte automático en defecto |
| De marcha de motor (CBB60/61/65, CL11) | Arranque/marcha de motores monofásicos | 250–450 V AC | Larga vida, baja disipación; dimensionar por kW del motor |
| Metalizado de pulso (MSMJ) | Circuitos de descarga de alto pulso | hasta 1000 V | ESR muy baja, para encendido y disparo |
| Condensador + regulador de CTE | Compensación automática escalonada | 400/415 V | Escalones por contactor; desintonizar en redes sucias |
Para la mayoría de los fabricantes de cuadros, el condensador en paralelo es el caballo de batalla; los tipos de marcha se dimensionan por motor, no por banco.
La compensación necesaria es la diferencia entre la potencia reactiva presente y la objetivo:
Q (kvar) = P (kW) × (tan φ₁ − tan φ₂)
Ejemplo: una carga de 75 kW a cos φ₁ = 0,75 (φ₁ ≈ 41,4°) elevada a cos φ₂ = 0,95 (φ₂ ≈ 18,2°) precisa Q = 75 × (0,882 − 0,325) ≈ 41,8 kvar. Redondee a escalones estándar (p. ej. 12 + 12 + 18 kvar) y deje que el regulador los conecte.
En redes con variadores, balastos LED o soldadura, los armónicos empujan los condensadores a resonancia y a un fallo prematuro. Una reactancia de desintonización en serie desplaza la frecuencia natural del banco por debajo de la armónica dominante (típicamente 189 Hz en 50 Hz o 210 Hz en 60 Hz), de modo que el condensador deja de amplificar las armónicas 5ª y 7ª. Use un banco desintonizado donde la distorsión armónica total de corriente (THDi) supere ~15%. Los bancos desintonizados son algo mayores y tienen una pequeña pérdida extra, pero protegen los condensadores y el resto de la instalación del calentamiento armónico, por lo que en plantas industriales mixtas son la opción por defecto.
Un condensador absorbe una gran corriente de entrada al energizarse —a menudo 50 a 100 veces su corriente nominal durante unos milisegundos. Un contactor AC estándar soldará sus contactos en semanas si se usa directamente. Los contactores para condensadores resuelven esto con resistencias de precarga o módulos de amortiguación que limitan el primer semiciclo. Para bancos automáticos, monte un contactor por escalón y deje que el regulador decida cuántos escalones conectar según el factor de potencia en vivo. Nunca conmute un banco grande con un contactor de motor corriente.
Los condensadores de baja tensión fiables se construyen según IEC 60831 (o UL 810 en Norteamérica). Pida al proveedor el informe de ensayo de tipo, no solo la placa. Una unidad de película autocicatrizante genuina indica su modo de fin de vida, clase de temperatura y vida esperada en condiciones nominales —típicamente 100.000 horas. Las unidades baratas que omiten estos datos suelen recortar en el dieléctrico y fallan pronto en cuadros calientes.
Elegir el condensador de potencia correcto es sobre todo disciplina: dimensionar por kvar, igualar tensión y frecuencia, y desintonizar cuando la red está sucia. Con esas tres cosas bien, el banco durará toda su vida nominal.
El condensador en paralelo (autocicatrizante) sirve para compensación fija de todo un cuadro o feeder, dimensionado en kvar. El de marcha se dimensiona por motor para crear un desfase en el arranque o marcha de una máquina monofásica, en µF y voltios. Si compensa toda la instalación, use escalones en paralelo; si arregla un motor, use tipo de marcha.
Las causas habituales son calor, armónicos y corriente de entrada. La mala ventilación sube la temperatura de la película y la envejece; una red sucia sin reactancia de desintonización provoca resonancia; y conmutar sin contactor para condensadores suelda los contactos. Revise separaciones, añada reactancia de desintonización con THDi > 15% y use contactores con precarga.
Solo en redes ricas en armónicos —con muchos variadores, LED o soldadura. La reactancia desplaza la frecuencia natural del banco por debajo de la 5ª armónica para evitar resonancia. En una red limpia con THDi < ~15% basta un banco sintonizado estándar, más barato.
No. Sobredimensionar sobrecompensa, lleva el factor de potencia a adelanto y sube la tensión del bus, estresando otros equipos y pudiendo saltar el límite de la compañía. Dimensione al Q calculado y deje que el regulador siga la carga por escalones.
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