CAPÍTULO II 1. Equipos utilizados para el monitoreo y mejoramiento de la calidad de la energía eléctrica La energía eléctrica se caracteriza por ser una onda perfecta, pero esta se ve afectada por diferentes anomalías que hacen que esta se distorsione y difiera a como era originalmente, todas estas variaciones que que se producen producen en la señal señal de energía energía eléctrica, hacen que el sistema comience a dar problemas en la operación de los equipos conectados al suministro, mal funcionamiento de protecciones eléctricas, calentamiento anormal de los conductores eléctricos, e interrupción del suministro de energía eléctrica.
Para determinar estas anomalías en el sistema, es conveniente realizar un estudio de calidad de la energía, y de acuerdo a este, realizar la toma de decisiones de forma inteligente y segura, con el fin de poder manejar manejar nuevas expansiones, expansiones, eliminación de fenómenos eléctricos, eléctricos, correcto dimensionamiento dimensionamiento de protecciones protecciones y poder poder regirse a lo que establecen las regulaciones regulaciones referentes a la calidad de la energía.
Para lograr este fin nos valemos de algunos equipos o analizadores eléctricos, los cuales nos sirven para realizar un monitoreo y también llevar un registro de la calidad de la energía; un analizador eléctrico de calidad de suministro, debe ser capaz de analizar por sí mismo todos los fenómenos eléctricos no deseados que podrían afectar a la carga y/o a la fuente suministradora de la energía eléctrica.
En el caso de sistemas de corriente alterna, estos equipos deberán ser capaces de mostrar en pantalla en tiempo real a la onda variable en el tiempo (voltaje o corriente) con todas las perturbaciones asociadas a esta, con un muestreo superior a las 128 muestras por ciclo eléctrico (1 Hz) y por canal de medida, sin multiplexación de ningún tipo de los muestreos de los diversos canales, analizando los ciclos pre y post evento. También es necesario que los eventos sean categorizados, para su análisis independiente e interpretación correcta de resultados.
1
2.1 Tipos de equipos usados para realizar el monitoreo de la calidad de la energía.
Los equipos o tecnologías empleados para llevar el registro y monitoreo de la calidad de la energía eléctrica son numerosos, pues muchas casas comerciales han lanzado sus propias unidades para lograr este fin.
A continuación se realizará una descripción general de algunos de estos equipos, para posteriormente realizar realizar una comparación comparación entre ellos.
2.1.1 Analizador de Calidad ANALYST 3Q de LEM.
El ANALYST 3Q de LEM es un instrumento que mide todos los parámetros fundamentales de calidad de la energía en sistemas de 50 y 60 Hz: valores r.m.s. (Root Mean Square – Raíz Media Cuadrática) de tensión y corriente, eventos, armónicos, flicker, tensión, desequilibrio para tensión y corriente y frecuencia de línea.
Este instrumento ofrece un exclusivo modo de visualización de calidad de la energía trifásica que muestra todos los parámetros clave en una sola pantalla para un rápido y fácil diagnóstico de problemas relacionados con la calidad de la energía. Además, mide los parámetros de potencia más importantes, incluyendo potencia activa, potencia aparente, potencia reactiva, factor de potencia, ángulo de fase y energía activa y reactiva. El modo de osciloscopio ofrece una vista instantánea de las formas de onda de tensión y corriente. Este modo puede mostrar de forma simultánea las formas de onda de tensión y corriente para las tres fases. El modo de medición de armónicos en línea muestra con rapidez el estado de los armónicos de tensión y corriente y la distorsión total armónica (THD).
2
2.1 Tipos de equipos usados para realizar el monitoreo de la calidad de la energía.
Los equipos o tecnologías empleados para llevar el registro y monitoreo de la calidad de la energía eléctrica son numerosos, pues muchas casas comerciales han lanzado sus propias unidades para lograr este fin.
A continuación se realizará una descripción general de algunos de estos equipos, para posteriormente realizar realizar una comparación comparación entre ellos.
2.1.1 Analizador de Calidad ANALYST 3Q de LEM.
El ANALYST 3Q de LEM es un instrumento que mide todos los parámetros fundamentales de calidad de la energía en sistemas de 50 y 60 Hz: valores r.m.s. (Root Mean Square – Raíz Media Cuadrática) de tensión y corriente, eventos, armónicos, flicker, tensión, desequilibrio para tensión y corriente y frecuencia de línea.
Este instrumento ofrece un exclusivo modo de visualización de calidad de la energía trifásica que muestra todos los parámetros clave en una sola pantalla para un rápido y fácil diagnóstico de problemas relacionados con la calidad de la energía. Además, mide los parámetros de potencia más importantes, incluyendo potencia activa, potencia aparente, potencia reactiva, factor de potencia, ángulo de fase y energía activa y reactiva. El modo de osciloscopio ofrece una vista instantánea de las formas de onda de tensión y corriente. Este modo puede mostrar de forma simultánea las formas de onda de tensión y corriente para las tres fases. El modo de medición de armónicos en línea muestra con rapidez el estado de los armónicos de tensión y corriente y la distorsión total armónica (THD).
2
Los parámetros medidos, se pueden registrar durante un período de tiempo, visualizar en la pantalla en modo de gráficos y descargar a un PC para análisis detallado y generación de informes. El modo de gráficos es ideal para identificar problemas intermitentes, tendencias en el transcurso del tiempo y cifras pico de demanda.
Figura 2.1 Analizador de Calidad ANALYST 3Q 1
2.1.2 Analizador de Calidad Fluke 345.
El modelo Fluke 345 es capaz de medir una amplia gama de parámetros eléctricos para la detección detección y solución de problemas relacionados relacionados con perturbaciones perturbaciones de calidad calidad eléctrica en sistemas eléctricos con cargas monofásicas y trifásicas. Su pantalla de color permite visualizar formas de onda y tendencias, dispone de un filtro pasa bajo para eliminar el ruido de alta frecuencia, frecuencia, además posee un diseño que ofrece una alta inmunidad a las EMC (Emisiones electromagnéticas), el Fluke 345 cuenta con todo lo necesario para ser el instrumento idóneo para medidas en sistemas con cargas conmutadas tales como variadores de velocidad, sistemas de iluminación electrónica y SAI (Fuente de Alimentación Ininterrumpida).
1
http://www.deletec.es/upfiles/productos/1 http://www.deletec.es/upfiles/productos/118-Analyst%203Q 18-Analyst%203Q.pdf .pdf
3
Su memoria interna permite un registro a largo plazo para el análisis de tendencias o problemas intermitentes. Además, le permite visualizar gráficos y generar informes en un PC a través del software PowerLog, incluido con el instrumento.
Aplicaciones Configuración y detección de problemas en variadores de velocidad y sistemas de alimentación interrumpida. Medidas de los armónicos. Captura de corrientes de arranque Estudios de carga.
Figura 2.2 Analizador de Calidad tipo pinza Fluke 345 2
2.1.3 Analizador de Calidad Calidad Fluke 43B 43B
El modelo de Analizador de Calidad Fluke 43B es un equipo idóneo para el diagnóstico y localización de problemas relacionados con la calidad de la energía eléctrica y fallos generales en equipos. Es fácil de utilizar, combina las funciones de un analizador de calidad eléctrica, un osciloscopio de 20 MHz, un multímetro y un registrador de datos en un solo instrumento.
Entre sus principales funciones de medición están:
2
http://www.fluke.com.es
4
Armónicos de tensión, corriente y potencia Armónicos hasta el orden 51º Distorsión total armónica (THD) Ángulo de fase de los diferentes armónicos Registro continuo de voltios y amperios, ciclo a ciclo, hasta 16 días Medida con cursores, con indicación de datos horarios (fecha, hora, etc.) Vatios, factor de potencia, cos φ, VA y VAR Formas de onda de tensión y corriente Modo osciloscopio para la visualización instantánea de formas de onda Presentación simultánea de tensión y de corriente
Figura. 2.3 Vista del Fluke 43B 3
2.1.4 Registrador de calidad de tensión Fluke VR1710 El Fluke VR1710 es un registrador de calidad eléctrica para tensión monofásica que ofrece un registro fácil y rápido de los fenómenos de la tensión, caídas de voltaje, armónicos y calidad general de la energía eléctrica, incluidas fluctuaciones y sobretensiones, para facilitar al personal de mantenimiento y de gestión de instalaciones la localización de la causa de los problemas de tensión. Los parámetros de calidad de tensión, como el valor eficaz promedio, transitorios, parpadeos y armónicos hasta el número 32 se registran durante un período de tiempo medio definido por el usuario de entre 1 segundo y 20 minutos.
3
http://www.fluke.es
5
Figura 2.4 El registrador a simple vista 4
Entre sus cualidades están: Presentar un claro resumen gráfico de datos y rápida visión de los parámetros clave de calidad eléctrica Permite obtener una imagen completa con los valores RMS mínimos, máximos y promedio (1/4 de ciclo) con indicación de tiempo Análisis completo de valores de distorsión armónica total y de armónicos individuales con registro de tendencias Capacidad de acceso remoto mediante módem externo
Aplicaciones Registro de eventos de tensión: controla y registra la tensión de alimentación; mide el valor eficaz promedio, los valores mínimos y máximos, y comprueba si la toma de corriente de red proporciona tensión dentro del rango de tolerancia. Medida de distorsión: mide frecuencias y armónicos; comprueba si las cargas de distorsión (sistemas de alimentación interrumpida, variadores, etc.) están afectando a otros equipos. Medida del parpadeo: cuantifique los efectos de las cargas conmutadas en sistemas de iluminación.
4
http://www.fluke.es
6
Transitorios de tensión: capture esos eventos intermitentes y momentáneos que pueden afectar a su equipo; la forma de onda completa se indica con fecha, indicación de tiempo y duración.
2.1.5 Analizadores trifásicos de calidad eléctrica Serie 430 de Fluke
Son instrumentos portátiles de fácil uso, cuentan con numerosas e innovadoras funciones que nos dan una lectura rápida y segura de los problemas que afectan a la red eléctrica.
Los analizadores de calidad eléctrica trifásicos 435 y 434 de Fluke ayudan a localizar, predecir, prevenir y solucionar problemas en sistemas de distribución e instalaciones eléctricas trifásicas, miden prácticamente todos los parámetros del sistema eléctrico, como tensión, corriente, potencia, energía, desequilibrio, flicker, armónicos e interarmónicos. Capturan eventos como fluctuaciones, transitorios, interrupciones y cambios rápidos de tensión.
Dispone de memoria suficiente para registrar 400 parámetros con un minuto de resolución durante un mes.
Figura 2.5 Vista del Analizador trifásico de calidad eléctrica Serie 430 de Fluke 5.
5
http://www.fluke.es
7
2.1.6 Registradores trifásicos de calidad eléctrica de la Serie 1740 de Fluke Memobox
Los registradores trifásicos de calidad eléctrica de la Serie 1740 de Fluke son instrumentos diseñados para el uso diario por parte de los técnicos encargados de analizar y solucionar los problemas relacionados con la calidad del suministro eléctrico.
Capaces de registrar de forma simultánea hasta 500 parámetros durante 85 días y capturar eventos.
El Memobox dispone del software PQ Log, que se incluye con el Kit del equipo, este evalúa rápidamente la calidad eléctrica de las acometidas de servicio, subestaciones o directamente en la carga.
Figura 2.6 FLuke Memobox serie 1740 6
Aplicaciones Análisis de perturbaciones Verificación de la calidad del servicio conforme a las normas aplicables Estudios de calidad de la energía eléctrica Estudios de carga Evaluación de la potencia y calidad de la energía eléctrica
Dentro de las principales prestaciones de cada uno de estos equipos de la serie 1743, 1744 y 1745 tenemos:
8
Fluke 1743: Registrador a prueba de agua conforme a IP65 para el registro de los parámetros eléctricos más comunes, incluidos V, A, W, VA, VAR, factor de potencia, energía, parpadeo (Flicker), eventos de tensión y distorsión armónica total (THD). Seleccione un modelo monofásico o trifásico en función de sus necesidades.
Fluke 1744: Incluye todas las características del Fluke 1743. Además de los parámetros eléctricos más comunes, el Fluke 1744 también mide los armónicos de tensión y corriente, interarmónicos, transmisión de señales, desequilibrios y frecuencia.
Fluke 1745: Registrador de calidad eléctrica avanzado conforme a IP50 con la misma funcionalidad que el modelo Fluke 1744, que además cuenta con una pantalla LCD para la lectura en tiempo real y cinco horas de alimentación ininterrumpida.
2.1.7 Analizador trifásico de calidad eléctrica Fluke 1760 Topas
El analizador trifásico de calidad eléctrica Fluke 1760 está diseñado para realizar análisis de calidad eléctrica avanzados, así como comprobaciones de conformidad de acuerdo a las distintas regulaciones vigentes de cada país.
Este equipo ha sido pensado para el análisis y mantenimiento de sistemas de distribución de electricidad industrial y de servicio público, en redes de media y baja tensión.
El analizador de calidad eléctrica 1760 captura la información más detallada de los parámetros seleccionados por el propio usuario.
Dispone de 8 canales de entrada (4 x corriente + 4 x tensión o 8 x tensión), capturando de forma detallada la información correspondiente a los parámetros seleccionados por el propio usuario. 6
http://www.fluke.es
9
Figura. 2.7 Fluke 1760 Topas 7
Aplicaciones Análisis de perturbaciones detallado Registra el comienzo y fin de las interrupciones de tensión. Captura de transitorios de hasta 6 kV a 10 Mm/s: obtenga una imagen detallada de la forma de onda del transitorio incluso en los eventos de más corta duración Verificación de la calidad del servicio conforme a la clase A Correlación de eventos en distintas ubicaciones Separación galvánica y acoplamiento de CC Estudios de calidad eléctrica y potencia instalada
2.1.8 Registrador Trifásico Fluke 1735 El registrador Fluke 1735 es un instrumento ideal para técnicos eléctricos y de mantenimiento, ya que permite realizar estudios de la energía eléctrica y registros de datos básicos de la calidad eléctrica. El modelo 1735 es un equipo fácil de configurar, debido a su una pantalla a color y a sus cuatro sondas de corriente flexibles.
Además, es capaz de registrar la inmensa mayoría de los parámetros de la energía eléctrica, y de capturar eventos de tensión.
Entre sus ventajas principales están: 7
http://www.fluke.es
10
•
•
•
•
•
Registro de los parámetros de la energía hasta por 45 días. Supervisión de la demanda máxima de potencia. Medida de la distorsión de armónicos producida por cargas electrónicas Captura de fluctuaciones de tensión. Fácil confirmación de la configuración del instrumento mediante la visualización en color de las formas de onda y tendencias
Figura 2.8 Registrador de calidad Trifásico Fluke 1735 8
2.1.9 Analizador de potencia 1000A 3 fases/Registrador de datos 382090
Los analizadores de potencia de la marca EXTECH, cuentan con una versatilidad y múltiples opciones para el monitoreo de la calidad de la energía eléctrica, este ti po de equipo cuenta con una
pantalla LCD grande que indica simultáneamente 10
parámetros (kW, kVAR, kVA, PF más el voltaje y corriente de las tres fases).
Además permite mediciones de corriente y tensión con valores RMS reales, al igual que mediciones de potencia real, (kW), potencia aparente (kVA), potencia reactiva (kVAR), factor de potencia, energía activa (kWh), reactiva (kVARh) y aparente (kVAh).
11
También cuenta con un Software para análisis de armónicas, gracias a la interfaz para PC con la que cuenta, con esto se hacer el análisis de datos capturados de voltaje/corriente monofásico y trifásico con indicado de forma de onda y análisis de armónicos.
Figura 2.9 Analizador de potencia 1000A 3 fases 9
Aplicaciones: Evaluación de potencia CA Análisis de armónicas Instalación de motores/generadores Auditorías de potencia
2.1.10 Analizador de potencia y armónicos trifásico 1000A 382095/96 Este tipo de analizador trifásico, es un equipo poderoso e ideal para todos los especialistas en de la electricidad, pues permite realizar el monitoreo de los distintos fenómenos que afectan a la energía eléctrica.
8 9
www.fluke.es http://www.extech.com
12
Dentro de sus principales bondades esta que cuenta con una gran pantalla LCD capaz de visualiza de manera simultánea hasta 35 parámetros. Entre estos parámetros tenemos la visualización de armónicos hasta el orden 99, mediciones de voltaje y corriente con valores RMS reales, mediciones de todos los tipos de potencia y energía así como factor de potencia.
También cuenta con funciones de registro de datos como Dip, Swell; cálculo de desbalance de sistemas monofásicos y trifásicos, de igual forma en su pantalla muestra gráficos de diagrama de fases con vista de los parámetros del sistema trifásico.
Este equipo cuenta con una interfaz para PC con cable y un software para descargar los datos de formas de onda, potencia y armónicos
Figura 2.10 Analizador de potencia y armónicos trifásico 1000A 382095 /96, con sus principales componentes 10
Otra casa comercial que tiene equipos disponibles en el mercado para realizar el monitoreo de la calidad de la energía eléctrica y todos los parámetros y fenómenos que se presentan en esta, es Amprobe.
En esta marca tenemos los siguientes equipos:
10
http://www.extech.com
13
2.1.11 DM-III FLEX Multi-test Analizador/registrador de calidad de energía trifásico AMPROBE
El DM-III flex es un analizador de calidad eléctrica trifásico que puede realizar el análisis completo de tensiones, corrientes y armónicos asociados, potencias activa y reactiva, energías activa y reactiva. También permite analizar los componentes armónicos de tensión y corriente para de esta forma resolver los problemas asociados con dicha presencia de armonicos. Entre sus cualidades principales están:
Mediciones monofásicas y trifásicas Registra hasta 64 parámetros simultáneamente. Comunicación a PC (software y cable de comunicación) Detecta y registra anomalías de voltaje
Figura 2.11 Vista del DM-III FLEX Multi-test con sus sondas para medición 11
2.1.12 PQ55A. Analizador registrador de potencia y energía
El modelo PQ55A ofrece supervisión, registro y análisis en tiempo real de sistemas trifásicos. El juego completo incluye la unidad principal portátil, 4 sondas de corriente, cables de prueba con pinzas de cocodrilo, cable RS232 y CD software, amplio estuche de transporte flexible con compartimentos y manual de uso. 11
http://www.extech.com
14
Figura 2.12 PQ55A, con sus sondas de corriente y voltaje 12
Entre sus características están: Supervisión, registro y análisis completos en tiempo real de sistemas trifásicos. Medida de corriente y tensión de verdadero valor eficaz. Resultados de factor de potencia y ángulo de fase. Análisis de potencia (aparente, activa y reactiva)
2.2 Comparación entre características de equipos usados en el monitoreo de la calidad de la energía vs sus precios
En la tabla 2.1, en esta un resumen de las características, aplicaciones, datos técnicos, entre otras especificaciones de los equipos usados para el análisis y monitoreo de la calidad de la energía eléctrica, y al final están indicados los precios de estos.
Esta tabla no es más que un historial, pues está indicada la marca del equipo, su serie y sus distintas características como aplicaciones, datos técnicos, y al final su precio, la conveniencia de usar uno u otro está en función de las cualidades que ofrece cada uno de estos en función de su precio. LEM
Marca
Analyst 3Q Equipo (serie - nombre)
12
EXTECH
AMPROBE
382090 Analizador
382095/96
Analizador de
de potencia y
Analizador de
Analizador /
Analizador /
calidad eléctrica
Registrador de
potencia y
Registrador de
Registrador de
http://www.amprobe.com
15
DM-III FLEX
PQ55A
datos
armónicos
calidad de energía
potencia y energía
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Aplicaciones Monofásica/Trifásica Idóneo para resolución de problemas en tiempo real Mantenimiento predictivo Estudios de carga, análisis de calidad eléctrica
Análisis de conformidad con la norma EN50160
LCD
LCD
LCD
LCD
4
4
3
3
4
3
4
3
3
4
Análisis a largo plazo Características
Gráficas en Pantalla
blanco y negro
Canales de tensión Canales de corriente
3 sondas flexibles Sondas de corriente incluidas
3 sondas flexibles
4 sondas flexibles
3 sondas flexibles
3 sondas flexibles 3000
1000 A y 1 sonda
15 / 150 y 3000 A
1000 A
1000 A
A
flexible 250 A (neutro)
600V CAT Categoría de seguridad
IV
1000V CAT III
600V CAT IV
600V CAT IV
600V CAT IV
20000 lecturas
52428 lecturas
2 MB
512 KB
10,24 kHz
5 seg.
5 seg.
Software para análisis
8 horas
Autonomía de las baterías (horas) Capacidad de registro
66 días
Periodo de registro típico (días)
1,5 MB
Memoria Registro de valores máximo, mínimo y promedio
Flicker (Parpadeo de tensión)
Armónicos
Captura de eventos
Captura de formas de onda Velocidad de muestreo
10,24 kHz
Transitorios Capacidad de análisis
Análisis estadístico (conforme con EN50160)
Generador de informes Precisión Tensión RMS
0,5 % Vnom
0,5 % Vnom
0,5 % Vnom
±1%
±1%
± 1%
±2%
± 0,5 %
±1%
±1%
Corriente RMS (valor eficaz)
Marca
FLUKE 1760
345 Pinza Equipo (serie nombre)
43B
VR1710
434
Topas
435
amperimétrica Analizador Registrador Analizador Analizador para medida
de calidad
de calidad
de calidad
de calidad
de calidad
eléctrica
eléctrica
eléctrica
eléctrica
eléctrica
1743
1744
1745
Memobox
Memobox
Memobox
Analizador
1735
y
Registrador
registrador
eléctrico
de calidad eléctrica
16
Aplicaciones Monofásica/Trifásica
Monofásica
Monofásica
Monofásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Trifásica
Gráficas en
Gráficas en
Indicadores
Indicadores
Indicadores
Gráficas en
color
color
LED
LED
LED
color
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4 sondas
4 sondas
4 sondas
4 sondas
flexibles
flexibles
flexibles
flexibles
15 / 150 /
15 / 150 /
15 / 150 /
3000A
1500 /
1500 /
1500 /
3000 A
3000 A
3000 A
Idóneo para resolución de problemas en tiempo real Mantenimiento
predictivo Estudios de carga, análisis de calidad
eléctrica Análisis de conformidad con la
norma EN50160 Análisis a largo
plazo
Características Pantalla
Gráficas en color
Gráficas en blanco y negro
Canales de tensión
1
1
Canales de corriente
1
1
Sondas de corriente incluidas
Categoría de seguridad Software para análisis Autonomía de las baterías (horas)
LED
1 no mide corriente
LED
4 (8 sin corriente)
3
4 (0 con canales de
4
tensión)
1 pinza rígida
1 pinza 40
4 pinzas 40
de 2000A
A / 400A
A / 400A
600V CAT IV
LCD e Indicadores
4 sondas
4 sondas
flexibles
flexibles 15
200 / 1000
/ 150 y 3000
A
A
1000V
1000V
600V CAT
300V CAT
CAT III,
CAT III,
600V CAT
600V CAT
600V CAT
CAT III,
600V CAT
IV
II
600V CAT
600V CAT
IV
IV
IV
600V CAT
IV
IV
IV
6 horas
7 horas
1 semana
1 mes
3 mes
8 MB
16 MB
24 horas
6,5 horas
1 día
1 semana
2 MB
0,5 MB
1000V
IV
5 horas
40 minutos
24 horas
3 mes
3 mes
3 meses
1 mes
8 MB
8 MB
8 MB
2 GB
4 MB
Capacidad de registro Periodo de registro típico (días) Memoria
3 mes 175000 eventos
Registro de valores máximo, mínimo y promedio Flicker (Parpadeo de tensión) Armónicos
Captura de eventos Captura de formas de onda
Registro definido por
el usuario
10,24 kHz
10,24 kHz
10,24 kHz
Alimentación a
través del punto de medida Velocidad de muestreo
9,6 kHz
Alta velocidad de
Transitorios
15,36 kHz
10,24 kHz 10,24 kHz
1 kV
Indicación
20,48 kHz
10,24 kHz
de tiempo
25 MHz
captura Tensión de pico
12,8 kHz y
200 kHz
200 kHz
0,5 a 10 MHz
1,25 kV
2,5 kV
6 kV
6 kV
6 kV
17
10,24 kHz
Capacidad de análisis Análisis estadístico (conforme con
EN50160) Generador de informes
Análisis del origen de los problemas
Precisión Conforme con la clase A de la
normativa IEC
61000-4-30 Tensión RMS
Corriente RMS (valor eficaz)
± 1%
± 1%
±2V
0-
200 V
±4V
0,5 %
0,1 %
0,1 % del
0,1 % del
0,1 % del
0,1 %
Vnom
Vnom
rango
rango
rango
Vnom
2% del
2% del
2% del
1% del
rango con
rango con
rango con
rango con
sonda de
sonda de
sonda de
sonda de
corriente
corriente
corriente
corriente
tipo
tipo
tipo
tipo
flexible
flexible
flexible
flexible
0-
270 V
± 1%
± 0,5%
Tabla 2.1 Especificaciones técnicas de los analizadores de calidad vs precio en USD $
0,5 % Vnom
± 1%
13
2.3 Tipos de equipos y técnicas usadas para solucionar los problemas relacionados con la calidad de la energía Las soluciones y los equipos que se tiene a disposición para el mejoramiento de la calidad de la energía son innumerables, pues se dispone desde dispositivos para la eliminación de armónicos, flicker, corrección de factor de potencia, entre muchos otras anomalías que se presentan en la red; entre los equipos disponibles en el mercado para mejorar la calidad de la energía eléctrica tenemos los siguientes: Filtros, para la corrección de armónicos en la red. Correctores de sags, el ESP (Electronic Sag Protector) Compensadores de energía reactiva y factor de potencia. Supresores de Transitorios.
2.3.1 Filtrado de armónicos Para la eliminación de armónicos en la red eléctrica, será necesario equipar la instalación polucionada con dispositivos de filtrado. 13
http://www.fluke.com.es y los autores
18
Para este fin suelen utilizarse tres tipos de filtros, en función de la aplicación de la fuente de armónicos, estos tipos de filtros son: Filtro pasivo Filtro activo Filtro híbrido.
2.3.1.1 Filtro pasivo Sus aplicaciones típicas son:
Instalaciones industriales con un conjunto de generadores de armónicos de potencia total superior a 200 kVA aproximadamente (variadores de velocidad, SAI -Fuente de Alimentación Ininterrumpida -, rectificadores). Instalaciones con compensación de energía reactiva. Necesidad de reducción de la tasa de distorsión en tensión para evitar perturbaciones en receptores sensibles. Necesidad de reducción de la tasa de distorsión de corriente para evitar sobrecargas. Este tipo de filtro pasivo, consiste en un circuito LC sintonizado para cada frecuencia armónica a filtrar, en paralelo con el generador de armónicos. Este circuito en derivación absorbe los armónicos y evita que circulen hacia la alimentación.
19
Figura 2.13 Principio de utilizacion de un filtro pasivo 14
2.3.1.2 Filtro activo Sus aplicaciones típicas son: Instalaciones terciarias con generadores de armónicos de potencia total inferior a 200 kVA (variadores de velocidad, SAI, ofimática...) Necesidad de reducción de la tasa de distorsión en corriente para evitar sobrecargas. Se exponen seguidamente los sistemas electrónicos de potencia instalados en serie o paralelo con las cargas no lineales, al objeto de compensar las tensiones o las corrientes armónicas que generan. El gráfico muestra un ejemplo de filtro activo compensando la corriente armónica: iarm = - i act
14
http://www.energetica21.com/articulos/electyelec/2008/schneider.pdf
20
Figura 2.14 Filtro activo, conectado de forma que elimine los armonicos 15
El filtro activo reinyecta en oposición de fase los armónicos presentes en la alimentación de la carga, de tal forma que la corriente de línea sea senoidal.
2.3.1.3 Filtro híbrido Las aplicaciones para este filtro son las siguientes: Instalaciones industriales con conjuntos de generadores de armónicos de potencia total superior a 200 kVA aproximadamente (variadores de velocidad, SAI, rectificadores...) Instalaciones con compensación de energía reactiva Necesidad de reducción de tasas de distorsión de tensión para evitar perturbaciones en receptores sensibles Necesidad de reducir las tasas de distorsión de corriente para evitar sobrecargas. 15
http://www.energetica21.com/articulos/electyelec/2008/schneider.pdf
21
Aplicaciones para satisfacer los límites normalizados de emisión armónica. Los dos tipos de dispositivos precedentes pueden ser asociados en un mismo equipo y constituir un filtro híbrido (ver gráfico).
Figura 2.15 Disposicion de Filtro hibrido 16
Esta nueva solución de filtrado permite acumular las ventajas de las soluciones existentes y cubrir un amplio margen de potencias y posibilidades.
2.3.1.4 Criterios y guía de elección del filtro Para la selección del tipo de filtro indicaremos lo que nos permite cada uno de estos, para luego según su aplicación indicar el más adecuado El filtro pasivo permite a la vez: La compensación de energía reactiva. Una gran capacidad de filtrado de corriente.
16
http://www.energetica21.com/articulos/electyelec/2008/schneider.pdf
22
La instalación donde esté instalado el filtro debe presentar una estabilidad suficiente, con pocas fluctuaciones de carga. Si la potencia reactiva suministrada es importante, es aconsejable desconectar el filtro pasivo durante los períodos de escasa carga. El estudio de conexionado de un filtro debe tener en cuenta la eventual presencia de una batería de compensación, pudiendo acarrear su inhabilitación. El filtro activo permite el filtrado de los armónicos en una amplia banda de frecuencias. Ellos se adaptan a cualquier carga. Sin embargo, su potencia armónica es limitada. El filtro híbrido reúne el conjunto de posibilidades de los filtros pasivos y activos. Con estos criterios indicados podemos promulgar una guía de elección del filtro, en función de la aplicación requerida, para esto mostramos la siguiente tabla de selección.
Tabla 2.2 Guía de selección de filtro 17
23
Mostrada la guía de selección de filtros según la aplicación que se le da a la energía eléctrica, indicaremos un modelo comercial de filtro de la marca Schneider Electric,
el ACCUSINE PCS, que es un filtro diseñado para el filtrado de armónicos de forma activa desde el 2do – 50th armónico, usando tecnología de IGBT´s inyecta corrientes de polaridad opuesta de tal manera que resta las corrientes armónicas generadas por las cargas no lineales instaladas en la planta y a la vez hace corrección del factor de potencia. El ACCUSINE es sin duda la solución más sencilla y flexible para reducir los niveles de corrientes armónicas, de acuerdo con la norma IEEE 519 y tener un factor de potencia total en la instalación.
Figura 2.16 Filtro de armonicos ACCUSINE PCS 18
El Filtrado de armónicos por ACCUSINE PCS beneficia en los siguientes aspectos: Reduce el nivel de armónicos que produce sobrecalentamientos de cables, de interruptores y transformadores.
17 18
http://www.energetica21.com/articulos/electyelec/2008/schneider.pdf http://www.schneider-electric.ca
24
Reduce las paradas por mantenimiento como consecuencia de las aperturas de los interruptores por disparo térmico para la protección de equipos. Incrementa la vida útil de los equipos y reduce los costos de operación. Corrige hasta el armónico de orden 50 Compensación automática del factor de potencia. El ACCUSINE PCS actúa de forma dual donde las primeras corrientes inyectadas se utilizan para la reducción de los armónicos y las subsiguientes para ayudar a mejorar el factor de potencia.
2.3.2 Corrector de Sags. El ESP (Electronic Sag Protector). Este equipo está diseñado con el propósito de corregir las distorsiones de voltaje que afectan las cargas sensitivas contra voltajes SAGS. Este corrector de Sags permite: Corrección de sags de voltaje del 50% para 2 segundos acumulativos cada 60 segundos. Superar una interrupción momentánea para 3 ciclos (50 ms) para el normalizado, 12 cycles (200 ms) opcional.
25
Figura 2.17 ESP (Electronic Sag Protector) 19
Se conecta en un 87% del nominal y mantiene la salida mayor al 90% del voltaje típico nominal Respuesta rápida subciclo (≤ 2 ms)
Capacidad de sobrecarga para manejar cargas in-rush Alta eficiencia (> 99%) Mínimo mantenimiento Bypass opcional electromecánico (manual o automático) No requiere de baterías Mínimo mantenimiento Transmisión automática de la unidad para responder a los sags de voltaje 19
http://www.schneider-electric.co
26
Consumo de energía El circuito microprocesado es únicamente la porción del sistema que consume potencia entre eventos. Cuando ocurre un evento los circuitos inversores se encienden. Con un incremento de la carga térmica, los motores ventilan por un período corto de tiempo. Cuando el suministro de voltaje retorna al nominal, la energía es transferida al bypass de transferencia. No introduce desplazamiento de frecuencia. Operará con el mismo comportamiento para 50 o 60 Hz. Cuando el voltaje decrece a cero, un reloj interno mantiene el cuadro de tiempo y fase y alinea el voltaje sinusoidal con el voltaje de entrada. No introduce desplazamiento de fase.
2.3.3 Compensadores de energía reactiva y factor de potencia. Todas las máquinas eléctricas alimentadas en corriente alterna convierten la energía eléctrica suministrada en trabajo mecánico y calor, esta energía se mide en kWh y se denomina energía activa. Los receptores que absorben únicamente este tipo de energía se denominan resistivos. Ciertos receptores necesitan campos magnéticos para su funcionamiento (motores, transformadores...) y consumen otro tipo de energía denominada energía reactiva.
27
El motivo es que este tipo de cargas (denominadas inductivas) absorben energía de la red durante la creación de los campos magnéticos que necesitan para su funcionamiento y la entregan durante la destrucción de los mismos. Este traspaso de energía entre los receptores y la fuente (fig.2.18), provoca pérdidas en los conductores, caídas de tensión en los mismos, y un consumo de energía suplementario que no es aprovechable directamente por los receptores.
Figura 2.18 Consumo de energia reactiva por parte de receptores 20
A medida que se mejora el cos φ de una instalación, indirectamente aumenta la potencia útil que se dispone de una instalación. En la fig. 2.19, se aprecia el aumento de la potencia media en kW de una instalación a medida que el cos φ de la instalación se hace próximo a 1.
20
http://www.schneiderelectric.es
28
Figura 2.19 Flujo de potencia en una instalación con cos φ. = 0.96 21
El cos φ indica la relación entre la potencia activa y la potencia aparente de
una
instalación (kVA máximos a consumir en una instalación), en otras palabras el cos φ nos indicará el "rendimiento eléctrico" de esta instalación (fig. 2.20).
Figura 2.20 Rendimiento electrico de una instalacion representado a traves del cos φ. 22
Entonces para corregir las variaciones de cos φ debidas a incrementos en la demanda de potencia reactiva, se utilizan compensadores de energía reactiva, o mejoradores de cos φ,
los mismos que están destinados a compensar los incrementos de la demanda
de potencia reactiva de tal manera que el cos φ se mantenga en un valor prefijado.
21
y 27
http://www.schneiderelectric.es
29
La razón principal de mantener el cos φ y la energía reactiva controlada radica en el hecho de que las compañías eléctricas penalizan el consumo de este tipo de energía, esto con el fin de incentivar su corrección, y analizando el factor económico resulta más rentable para el usuario de la empresa suministradora de energía eléctrica, mejorar el cos φ, que tener que pagar una multa mensual por consumo de energía
reactiva. La instalación de condensadores reduce el consumo de energía reactiva entre la fuente y los receptores por este motivo se recomienda la instalación de condensadores en la instalación; los mismos que al ser instalados en la parte de baja de un transformador MT/BT aumentan la potencia disponible en el secundario de este transformador.
Tabla 2.3 Aumento de la potencia disponible en el secundario de un transformador En función del cos φ de la carga 23
La instalación de un equipo de corrección del factor de potencia en una instalación trae como beneficios la reducción de la sección de los conductores de un proyecto eléctrico, ya que disminuye la corriente resultante de la instalación para una misma potencia activa.
23
http://www.schneiderelectric.es
30
Tabla 2.4 Coeficiente multiplicador de la sección del conductor En función del cos φ de la instalación 24
La tabla 2.4 muestra el coeficiente multiplicador de la sección del conductor en función del cos φ de la instalación. Entre las mejoras en una instalación al instalarle condensadores esta el mejoramiento de su cos φ, además de la reducción de pérdidas por efecto Joule (calentamiento) en los conductores y transformadores. Según la siguiente formula se puede determinar la disminución de pérdidas en función del cos φ de la instalación .
Ejemplo: Se tiene un transformador de 630 kVA con un cos φ inicial de 0.7, con perdidas Pcu = 6500 W, se desea saber las perdidas finales si se mejora el cos φ final a 0.98 Las nuevas pérdidas o perdidas finales mejorando el cos φ a 0.98 son: 3.316 W. Los condensadores se pueden instalar en 3 diferentes niveles: 24
www.schneiderelectric.es
31
Compensación global Ventajas: Suprime las penalizaciones por un consumo excesivo de energía reactiva. Ajusta la potencia aparente (S en kVA) a la necesidad real de la instalación. Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW). Observaciones: La corriente reactiva (Ir) está presente en la instalación desde el nivel 1 hasta los receptores. Las pérdidas por efecto Joule en los cables no quedan disminuidas. Compensación parcial Ventajas: Suprime las penalizaciones por un consumo excesivo de energía reactiva. Optimiza una parte de la instalación, la corriente reactiva no se transporta entre los niveles 1 y 2. Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW). Observaciones: La corriente reactiva (Ir) está presente en la instalación desde el nivel 2 hasta los receptores. Las pérdidas por efecto Joule en los cables se disminuyen. Compensación individual Ventajas: Suprime las penalizaciones por un consumo excesivo de energía reactiva. Optimiza toda la instalación eléctrica. La corriente reactiva Ir se abastece en el mismo lugar de su consumo. Descarga el centro de transformación (potencia disponible en kW). Observaciones: La corriente reactiva no está presente en los cables de la instalación. Las pérdidas por efecto Joule en los cables se suprimen totalmente. Tabla 2.5 Niveles de instalación de condensadores 25 25
http://www.schneiderelectric.es
32
Ya se ha comentado que la conexión de condensadores mejoran el cos φ y disminuyen el consumo de energía reactiva de la red de la empresa suministradora de energía eléctrica, y por tanto la sanción económica por este hecho se cancelara, ahora conoceremos las tecnologías ya sean automáticas o manuales disponibles en el mercado. Condensadores Varplus Baterías automáticas
Condensadores Varplus Los condensadores Varplus M cubren una extensa gama de tensiones (230 V a 690 V) y de potencias a partir de un reducido número de referencias. Su diseño modular permite el ensamblaje de distintos elementos para conformar potencias superiores. La tecnología empleada en su fabricación es: La utilización de un film de polipropileno metalizado evita la necesidad de cualquier impregnante, proporcionando la ventaja de la auto cicatrización. El sistema de protección HQ, que integra cada elemento monofásico, avala la seguridad en su utilización al proteger frente a los dos tipos de defectos que se pueden dar en el fin de vida de los condensadores:
o
La protección contra los defectos de elevada intensidad se realiza por un fusible interno de alto poder de corte.
o
La protección contra los defectos de baja intensidad se realiza por la combinación de una membrana de sobre presión asociada al fusible interno.
33
o
Para ambos defectos es un fusible normalizado el que asegura el corte del circuito eléctrico.
La envolvente plástica de los condensadores Varplus M posee doble aislamiento eléctrico y ofrece unas excelentes propiedades mecánicas y una máxima autoextinguibilidad.
Figura 2.21 Condensadores Varplus 26
Información técnica: Tensión nominal: 400 V, trifásica 60 Hz. (Otras tensiones: 230 V, 440 V, 525 V, 550 V, 690 V.) Potencias máximas de ensamblaje (400 V):
Varios Varplus M1 = 60 kVAr.
Varplus M4 con Varplus M1 = 100 kVAr.
Tolerancia sobre el valor de la capacidad: 0 + 10 %. Clase de aislamiento:
26
http://www.schneiderelectric.es
34
Resistencia a 60 Hz 1 minuto: 6 kV.
Resistencia a onda de choque 1,2/ 50 μs: 25 kV.
Intensidad máxima admisible:
Tipo estándar: 1,3 In (400 V).
Clase “H”: 1,5 In (400 V).
Tensión máxima admisible:
Tipo estándar: 450 V.
Clase “H”: 520 V.
Resistencias de descarga:
Incorporadas internamente en cada elemento monofásico.
Pérdidas: < 0,5 W/kVAr (incluyendo las pérdidas en las resistencias de descarga).
Baterías automáticas Las baterías automáticas permiten adaptarse a las .-
variaciones de la demanda de reactiva en función de la programación realizada en el regulador. Están formadas por: Condensadores Varplus M1 / M4. Contactores específicos para el mando de condensadores. Regulador de reactiva Varlogic R6 o R12.
35
Fusibles de protección. La gama se estructura en tres modelos: - Estándar: para su instalación en redes no polucionadas por armónicos. - Clase “H”: para redes débilmente polucionadas. - Equipos SAH para redes muy polucionadas Todas las baterías Rectimat 2 están ensayadas en fábrica de forma automática, y en el siguiente orden:
Medida de la continuidad de masa.
Ensayo dieléctrico del circuito de mando.
Ensayo dieléctrico del circuito de potencia.
Medida de la capacidad individual para cada condensador.
Test de alimentación del regulador.
Funcionamiento del regulador.
Tensión nominal: 400 V, trifásica 60 Hz (otras tensiones, consultarnos). Tolerancia sobre el valor de la capacidad: 0 + 10 %. Clase de aislamiento: - 0,66 kV.
36
- Resistencia a 60 Hz 1 minuto: 2,5 kV. Intensidad máxima admisible: - Tipo estándar: 1,3 In (400 V). - Clase “H”: 1,5 In (400 V). Tensión máxima admisible: - Tipo estándar: 450. - Clase “H”: 520 V. Categoría de temperatura (400 V): - Temperatura máxima: 40 °C. - Temperatura media en 24 h: 35 °C. - Temperatura media anual: 25 °C. - Temperatura mínima: – 0 °C. Índice de protección: - Estándar, clase “H”: IP31 y clase SAH. - IP54 opcional en baterías Prisma.
37
Figura 2.22 Baterías automáticas 27
Módulos de compensación P400 y P400 SAH Los módulos de compensación P400 y P400 SAH se pueden integrar en los cuadros de distribución BT, para crear baterías automáticas de condensadores. Los módulos de compensación P400 están formados por: Condensadores VARPLUS. Contactores específicos para la maniobra de condensadores. Juego de fusibles. Los diferentes accesorios (extensiones, embarrados, módulos de conexión) de los que disponen los módulos de compensación P400/P400 SAH les permiten poder configurar la batería automática a medida en cualquier armario con un ancho mínimo de 600 mm hasta 800 mm y con una profundidad de 400 a 500 mm. Si se necesita realizar la compensación en redes con una polución armónica elevada, la versión del módulo de compensación con inductancias antiarmónicas, P400 SAH, 27
http://www.schneiderelectric.es
38
nos garantiza un óptimo funcionamiento en este tipo de redes. Este módulo de compensación está formado por: Condensadores VARPLUS. Contactores específicos para la maniobra de condensadores. Juego de fusibles APR. Inductancias antiarmónicos, sintonizadas a 215 Hz. módulos de compensación P400 y P400 SAH
Figura 2.23 Módulos de compensación P400 y P400 SAH 28
Reguladores Varlogic Los reguladores Varlogic miden permanentemente el cos φ de la instalación y
controlan la conexión y desconexión de los distintos escalones para llegar en todo momento al cos φ objetivo.
La gama Varlogic está formada por 3 aparatos:
28
-
Varlogic R6: regulador de 6 escalones.
-
Varlogic R12: regulador de 12 escalones.
http://www.schneiderelectric.es
39
-
Varlogic RC12: regulador de 12 escalones con funciones complementarias de ayuda al mantenimiento.
Figura 2.24 Regulador Varlogic 29
Datos generales: Precisión: 2,5 %. Temperatura de funcionamiento: 0 a 50 °C. Temperatura de almacenamiento: – 20 °C a + 60 °C. Pantalla de 7 segmentos (R6). Pantalla alfanumérica de 16 caracteres (R12 y RC12). Idiomas (inglés, francés, alemán, español). Contacto de alarma: separado y libre de tensión. Mantenimiento del mensaje de alarma y anulación manual del mensaje. Entradas: Conexión fase-fase o fase-neutro.
29
http://www.schneiderelectric.es
40
Insensible al sentido de rotación de fases y de conexión del TI (bornes K-L). Desconexión frente a microcortes superiores a 15 ms. Entrada intensidad: TI X/5 clase 1. Intensidad mínima de funcionamiento en el secundario del TI: - R6, R12: 0,18 A. - RC12: 0,036 A.
Tensión: - R6: 220/240, 380/415. - R12, RC12: tensión de alimentación independiente 230 V; tensión de medida (red) 415 V. Salidas: Contactos secos: - CA: 2 A/400 V, 2 A/250 V, 2 A/120 V, - CC: 0,3 A/110 V, 0,6 A/60 V, 2 A/24 V.
2.3.4 Supresores de transitorios.
La electricidad en la actualidad es el fluido que hace que el mundo moderna avance, tanto así que en la industria, el comercio y/o hogar los elementos que permiten que este mundo siga su ritmo de manera acelerada son los equipos electrónicos, y el incremento en los niveles de calidad del suministro eléctrico que requieren para
41
tener el desempeño eficiente a pesar de la presencia de disturbios eléctricos es muy alto.
Un tipo de fenómeno que afecta la calidad de la energía son los transitorios, estos son el resultado natural de cualquier actividad eléctrica y siempre están presentes en los sistemas eléctricos. Podemos decir que un transitorio es un variación en la forma de onda de la tensión eléctrica con una medida de por lo menos dos veces el voltaje RMS de la señal y una duración estimada desde uno hasta algunos cientos de microsegundos. Los transitorios no deben ser confundidos con los aumentos de tensión o los sobrevoltaje.
Se estima que el 63% de los transitorios de tensión son ocasionados por eventos internos de las instalaciones eléctricas como: arranque y paro de motores, cambios dinámicos de carga en maquinas de producción, tableros eléctricos con interruptores encendiendo y apagando, etc. Los 37% restantes de los transitorios encontrados en una instalación eléctrica son originados por efectos externos a la instalación. Estos transitorios son causados por eventos como: el switcheo propio de la operación de la compañía suministradora, apagones, switcheo de bancos de capacitares, accidentes eléctricos, etc.
Figura 2.25 Incidencia de transitorios de tensión por su origen.
42
Los tres tipos principales de daños causados por los transitorios incluyen: Daños destructivos: incidentes en los cuales el equipo es destruido total o parcialmente. (El más visible) Daños disipantes: daños de larga duración a sistemas y equipos electrónicos ocasionados por una baja calidad de la energía. (Menos visibles) Daños disruptivos: Interrupciones a procesos industriales, incluyendo tiempo fuera de producción y/o pérdida de datos (algo visible)
Los dispositivos que están especializados en la protección contra transitorios son los TVSS (supresor de voltajes transitorios, por sus siglas en inglés), los TVSS son los medios de protección contra transitorios de tensión más efectivos actualmente. Son instalados del lado de la carga del interruptor de desconexión principal para proteger equipos electrónicos sensibles y requieren de una protección externa contra sobre corriente. Los objetivos de diseño de los parecen ser bastante obvios: limitar tanto como sea posible el voltaje y manejar más corriente de la que se espera. Un equipo supresor de transitorios se requiere cuando se presentan las siguientes condiciones: Instalación de equipos sensibles en zonas de influencia eléctrica nociva, por ejemplo tener como vecino a una empresa de manufactura o soldadura. Instalación eléctrica en zonas de alto nivel Isoceráunico. (Zonas geográficas con recurrencia de Tormentas Eléctricas). Equipos en constante conmutación de Apertura-Cierre. Proliferación de Cargas no lineales: UPS, PC, balastros, conmutadores, copiadoras, etc. 43
Equipos de Alta velocidad de Procesamiento: Servidores, Procesadores de computadores, PLC’s.
Equipos de Comunicación: Routers, enlace satelital, etc. Equipos sin respaldo de energía Ininterrumpible Entre los dispositivos de protección contra transitorios tenemos a:
Surgelogic (Square D): Estos equipos están construidos para minimizar el riesgo de transitorios tanto internos como externos y para proporcionar un desempeño seguro y confiable. Cuando se coloca un dispositivo de protección contra transitorios en un sistema eléctrico, se deben considerar los siguientes parámetros: Corriente de supresión Voltaje nominal Construcción Diagnósticos Opciones La oferta de TVSS Surgelogic de Square D proporciona diferentes productos que cubren una gama de capacidades que van desde los 36 kA hasta los 420 kA a diferentes voltajes de operación, para montaje externo en gabinete anexo o para montaje interno dentro de un tablero existente.
También pueden contar con un sistema de monitoreo en (contador) el que usuario podrá verificar el número de transitorios que se han presentado hasta esa fecha y que se han eliminado por el TVSS.
44
Aplicaciones de surgelogic Los efectos causados por una descarga atmosférica y los transitorios internos son bien conocidos, la falla de un equipo electrónico en una zona de alto nivel isoceráunico puede ser fácilmente atribuido a la descarga atmosférica. Transitorios de menor magnitud pero más frecuentes son producidos dentro de la instalación por equipos en continuo arranque y paro. Estos fenómenos pueden afectar procesos automatizados o hacer que las cargas finales muestren fallas de funcionamiento, programación o pérdida de memoria. Los transitorios pueden entrar por varias partes, La mayor protección debe ser suministrada en la acometida, un segundo nivel de protección debe ubicarse en tableros subgenerales y puntos clave como áreas de contabilidad, laboratorios, cuartos de cómputo. Protección adicional debe ser suministrada a equipos altamente sensibles y esenciales para la institución. Nivel de Exposición
Capacidad de supresión
Alto
480KA y 320kA
Alto a Medio
240kA y 160kA
Medio
160kA
Medio a Bajo
160kA y 120kA
Bajo
20kA a 40kA
Ambiente Acometidas de gran potencia. Zonas de alto poder isoceráunico. Vecinos de zonas industriales Industria en ambientes rurales Zonas de bajo nivel isoceráunico. Acometida a tableros panel y auto soportados. Compañías de tamaño mediano
EMA, EBA, I-Line NQOD / NF / CCM Electroducto QD Logic Tableros subgenerales QD Logic / Alimentadores sin protección en la acometida. EMA, HWA, I-Line Cargas de potencia en la red NQOD / NF / CCM Electroducto Cuartos de computo y procesamiento QD Logic / Circuitos derivados sin protección aguas EMA, EBA, I-Line arriba. NQOD / NF / CCM Equipos robotizados y de control numérico. Electroducto Circuitos derivados para cargas finales. EBA, HWA, LC Cargas finales muy sensibles. SDSA, QO Uso Residencial, Casa Habitación SDSB1175C
Tabla 2.6 Guía de aplicación 30 30
Equipos SURGELOGIC EMA QD Logic I-Line
http://www.schneider-electric.co
45
Square D Cuenta con un equipo TVSS Surgelogic para cada aplicación, todos los equipos Surgelogic son para redes de distribución eléctrica en baja tensión.
Serie EMA. Equipo de montaje individual para Acometidas y Subestación. 120kA, 160kA, 240kA, 320kA y 480kA de supresión por fase.
Figura 2.26 TVSS Surgelogic Serie EMA 31
Serie EBA. Equipo de montaje individual para circuitos subgenerales y de potencia. 120kA, 160kA y 240kA de supresión por fase.
31
y 31
http://www.schneider-electric.mx
46
Fig. 2.27 TVSS Surgelogic Serie EBA 32
Serie HWA Equipo de montaje individual tipo niple, para circuitos derivados y cargas críticas finales, 50kA, 80kA y 120kA de supresión por fase.
Fig. 2.28 TVSS Surgelogic Serie HWA
Surgelogic I-Line. Equipo diseñado con el sistema de montaje enchufable I-Line para Tablero Auto soportado QD Logic o Tablero Panel I-Line. 120kA, 160kA y 240kA de supresión por fase.
47
Figura 2.29 TVSS Surgelogic I-Line 33
Tablero Auto soportado Supresor instalado dentro del Tablero tipo QDLogic para Acometida o Subestación. 120kA, 160kA, 240kA, 320kA y 480kA de supresión por fase.
Figura 2.30 Surgelogic Instalado en Tablero Auto soportado34
33
http://www.schneider-electric.mx
34 40
http://www.schneider-electric.mx
48
Surgelogic para Electroducto Supresor instalado dentro de una unidad enchufable para Electroducto de Square D. 160kA y 240kA de supresión por fase.
Figura 2.31 Surgelogic para Electroducto 35
Surgelogic para CCM Modelo 6 Supresor instalado dentro de una silleta de CCM Modelo 6 de Square D, 120kA, 160kA y 240kA de supresión por fase.
Figura 2.32 36 Surgelogic para CCM Modelo 6
36
http://www.schneider-electric.mx
49
Tablero Grado Electrónico y Cómputo. Tablero de alumbrado tipo NQOD o NF con Surgelogic integrado. 120kA, 160kA o 240kA de supresión por fase.
Figura 2.33 Tablero Grado Electrónico y Cómputo 37
Serie LC Equipo de conexión serie para protección de PC’s, PLC’s, cargas electrónicas,
tableros de control. 40kA de supresión. Corriente nominal de 5, 10, 15 o 20 A. Montaje en riel Din.
Figura 2.34 Surgelogic Serie LC 38
Serie SDSA. Apartarrayos secundario para cargas finales, montaje con niple, 40kA de supresión.
42 y 38
http://www.schneider-electric.mx
50
