Caída de Tensión: ¿Qué es? ¿Cómo mitigar sus efectos?

El término 'caída de tensión' puede resultar desconocido para muchos y sin embargo si tienes experiencia en el rubro seguramente has sufrido sus efectos en tus instalaciones. Vamos a examinar esto de forma preciosa, explicaremos en detalle porque sucede, como disminuir sus efectos y derrumbaremos algunos mitos alrededor de este fenómeno.

Primero tenemos que entender cómo funciona la tensión y corriente y para esto haremos una analogía con un sistema hidráulico ya que el comportamiento es bastante similar, pero al ser algo que podemos ver y con lo que puede que estemos más familiarizados, nos va a resultar un poco más fácil de entender.

La caída de es un fenómeno físico que sufren todos los conductores y consiste en que la tensión en el inicio de nuestro conductor es inferior a la tensión en el final del mismo o, lo que es lo mismo, que cuando conectamos una fuente de X nivel de tensión (medida en Voltios) a un cable del otro lado tenemos un nivel de tensión Y que resulta menor que el valor X inicial.

Resistividad de Materiales. Mientras menor la magnitud, menor resistencia al fujo de electricidad.

Sabiendo lo que es, hablemos un poco de sus efectos: cuando el nivel de tensión cae de forma considerable, los dispositivos conectados pueden funcionar erráticamente, no funcionar, o directamente dañarse si el uso es prolongado y no cuenta con las protecciones electrónicas correspondientes.

Ok Alex, pero y ¿qué tiene que ver o como me doy cuenta de que sucede esto en mi instalación de cámaras?

Cuando tengamos cámaras que de noche se apagan y encienden constantemente, hay ruido/lluvia en la señal de video o se apagan aleatoriamente en días calurosos (sobre todo cuando tenemos múltiples cámaras en la misma fuente) son las situaciones más frecuentes que ocurren cuando tienes caída de tensión en una instalación. En esas situaciones si medimos tensión en ambos extremos del conductor, notaremos una caída sensible en la tensión y podremos detectar el problema rápidamente y atacarlo.

La tensión en un sistema eléctrico podemos compararla con la presión de agua en un sistema hidráulico y la corriente como la cantidad de agua circulando por el caño del mismo sistema hidráulico. En electricidad, la tensión es 'la velocidad' con la que circula la corriente por el conductor y la corriente es la 'cantidad de electricidad' (cantidad de electrones) que circulan a través del mismo. Lo que sucede es que, tal y como sucede en sistemas hidráulicos, mientras más extenso sea el conductor (que sería análogo al caño de agua) esta ‘presión’ va disminuyendo hasta el punto en que es insuficiente para el funcionamiento correcto de los dispositivos conectados. Esta disminución de presión es inevitable, pero se pueden disminuir sus efectos, pero ¿cómo? Te dejo las siguientes recomendaciones:

• Acercar la fuente de energía al dispositivo conectado: Ya que el problema que tenemos es que el conductor es demasiado extenso y eso acentúa la caída de tensión, podemos usar una fuente instalada más cerca, o mejor aún, conectada directamente al dispositivo para evitar estos efectos.

Conexión directa de fuente a Cámara evita la caida de tensión.

• Aumentar la sección y calidad del conductor: Cada tipo de material tiene una resistividad distinta, esto hace que algunos materiales sean mejores conductores que otros. En el caso de las instalaciones CCTV donde típicamente se usa cable UTP para realizar la conexión de señal y energía una solución sencilla y expedita es aumentar los pares de cobre para la energía (es decir, en lugar de usar dos pares usar tres). También mejorando la calidad del cable, usando uno 100% cobre si no es el caso o cambiando por uno categoría 6 que tiene una mayor sección ya que es de un calibre superior, también es posible solución.

Usar 3 pares para tensión y uno para video es una gran opción para disminuir la caída de tensión.

• Usar una fuente con una tensión superior: Una solución bastante elegante, pero con un precio premium es usar una fuente de 24V ó 36V en el inicio del conductor y regularla a 12V al final antes de conectar al dispositivo. Esta solución se basa en que, si bien tendrá caída de tensión al tener un valor nominal superior, aún tendrás un nivel de tensión final aceptable. Por ejemplo, usando una fuente de 24V podemos conseguir, después de la caída 15V, regular a 12V y usar nuestro dispositivo de forma normal. Para realizar esta regulación podemos usar placas electrónicas de regulación de voltaje (Step Down) o balunes que transmitan video y energía que tengan la capacidad de regular la tensión a 12V.

Balun tensión + video con regulación de 36v a 12v.

Ya que tenemos clara esta situación y las formas de evitarla, hablemos de algunas prácticas que no nos ayudan y nos pueden llevar a un diagnóstico equivocado: 

• Cambiar la fuente por una con la misma tensión, pero con mayor amperaje: Siempre es lo primero que intentamos, pensando que es un problema de potencia (medida en Watts) y no de tensión. Si bien es buena práctica revisar en las Hojas de Datos de cada producto cuáles son los niveles de tensión y potencia que necesitan, cuando medimos tensión y es insuficiente no importa cuanta corriente (medida en Amperios) tengamos disponibles, no cambiará nada ya que nuestro problema es de presión y no de cantidad de agua disponible (volviendo a la analogía del sistema hidráulico).
• Medir la tensión en vacío: Esta es un clásico cuando estamos en plena instalación y estamos tratando de diagnosticar el problema. La tensión real siempre tenemos que medirla con el dispositivo conectado (es decir, en carga) y encendido. Así podemos ver el valor nominal real de tensión que está entregando la fuente en el extremo final y poder monitorear en que momentos y como varía este valor (chequear cuando enciende luces suplementarias como infrarrojos o leds de luz visibles, cuando se usan las funciones motorizadas de movimiento y/o zoom, activación de parlantes, luces complementarias, u otras funciones) y poder determinar correctamente el problema.
• Asumir defectos en dispositivo y/o fuente: Siempre antes de definir que hay un defecto de fábrica en nuestros equipos debemos agotar todos nuestros recursos, para no incurrir en pérdidas de tiempo y costos innecesarios. Siempre podemos alimentar nuestros equipos directamente y probar su funcionamiento, intercambiar las fuentes de energía y aislar todas las variables posibles para descartar otros problemas como cables cortados, conexiones incorrectas, polaridades invertidas, etc.

Con estos tips, recomendaciones y ‘mitos ahuyentados’ puedes tener un mejor panorama de que hacer cuando tu dispositivo funciona de forma intermitente o inconsistente, tiene problemas de funcionamiento o directamente no funciona.

¿Te pasó alguna vez esta situación? ¿Cómo te diste cuenta y cómo lo resolviste? ¡Cuéntame en los comentarios!