Electromagazine 67

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Año 14 - Número 67 - Mayo/Junio 2016

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EN ESTA EDICIÓN Falla de Cortocircuito en Máquinas Rotativas CA (pág. 14)

ARTÍCULOS TÉCNICOS Análisis espectral de vibraciones mecánicas (pág. 20)

Consultas habituales de los instaladores (parte 4) (pág. 56)

|| Productos & Aplicaciones

Novedades de Phoenix Contact Para la industria automatizada por Tikal

Nuevo desarrollo de protección contra sobretensiones: potente y duradero

La protección contra rayos y sobretensiones de la fuentepotente de alimentación ahora cialmente y duradera.esEsto es espeposible gracias a la nueva tecnología Safe Energy Control (SEC) con descarga de chispa y sin efectos retroactivos de Phoenix Contact. Todos los dispositivos de protección de la nueva familia de productos han sido desarrollados de nuevo y por completo basándose en la tecnología SEC. La parte esencial del descargador de corrientes de rayo de tipo 1 es un descargador de chispa que evita con seguridad las corrientes de seguimiento. Mientras que mediante el proceso de derivación a los dispositivos de protección existentes hasta ahora, a menudo se fundían fusibles en las instalaciones, gracias a la tecnología SEC esto ya forma parte del pasado. Los dispositivos son extremadamente duraderos y trabajan de forma que pasan casi desapercibidos en la instalación protegida. También los dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 2 y tipo 3 están diseñados para ofrecer un alto rendimiento y seguridad de funcionamiento. El diseño compacto y la adaptabilidad universal del descargador facilitan la instalación, el manejo yel mantenimiento. Los dispositivos de protección contra sobretensiones de tipo 2 son especialmente finos ya que solo miden 12 mm por acnal. El nuevo protector de tipo 3 combina la protección contra sobretensiones con un interrup-

Nuevo relé PSR

tor de entrada del descargador integrado mento básico y el conector se pueden girar en una carcasa especialmente compacta. 180° para que los rótulos se puedan leer coGracias a la adaptabilidad de todos los ar- rrectamente en cualquier momento y las lítículos se pueden realizar mediciones de neas de conexión se mantengan cortas. Los aislamiento de forma rápida y sencilla. Para bornes Biconnect permiten dos conexiones la realización de comprobaciones periódicas por canal. De esta forma es posible realizar de los dispositivos de protección dispone del instalaciones de cableado continuo en forverificador de descargador Checkmaster 2. ma de V. La amplia superficie de rotulación de los dispositivos de protección permite La nueva familia de productos permite una una identificación sencilla en el armario de instalación especialmente sencilla: el ele- distribución. El indicador de estado ópticomecánico es fácilmente reconocible gracias a los nuevos colores de señalización.

Un relé de acoplamiento seguro y potente de tan solo 6 mm de ancho Los nuevos relés PSR Mini de Phoenix Contact son los relés de seguri dad más finos del mundo con la potencia de un relé de seguridad de mayor tamaño. Concentrados en 6 mm de ancho, ofrecen una gran seguridad gracias a sus contactos de guiado forzado.

Nueva familia de descargadores de Phoenix Contact 8

| Electromagazine | Mayo / Junio 2016

Su diseño compacto ha sido posible gracias a la nueva tecnología de relés desarrollada por Phoenix Contact. Estos se basan en un fino y potente relé básico que destaca por su escasa necesidad de espacio, su bajo consumo energético y una mayor disponibilidad del sistema.

|| Productos & Aplicaciones Los relés de seguridad conectan cargas de hasta 6 amperios, son compatibles con muchos emisores de señales y pueden utilizarse en gran número de aplicaciones gracias a sus numerosas homologaciones. De esta forma, los nuevos productos son especialmente adecuados para su uso en la construcción de máquinas y la industria de procesos. Para los usuarios, estos finos módulos implican una menor necesidad de espacio de incluso el 70 %. Mediante la inclusión de un solo contacto de liberación es posible crear aplicaciones bajo nuevas condiciones de coste-beneficio optimizadas. Los relés de seguridad se pueden utilizar en áreas con peligro de explosión para un diseño más sencillo de conceptos descentralizados. Mediante el Termination Carrier existe también la posibilidad de utilizar soluciones de cableado de sistemas para una conexión y puesta en marcha en el campo más rápida y exenta de fallos. El programa completo de relés de seguridad PSR Mini cuenta con variantes de entre 6 mm y 12 mm.

Conversor de protocolo de Phoenix Contact

cinco segundos. Su robusto diseño con una Conversor de protocolos para gran resistencia dieléctrica y a los impactos y vibraciones, sus elevados valores MTBF tecnología de telecontrol (Mean Time Between Failure) de más de 1 Con los nuevos conversores de protocolo de millón de horas, así como el dispositivo ac- la familia de productos Resygate de Phoenix tivo de seguimiento del funcionamiento con Contact es posible controlar estaciones LED DC-OK y contacto de señal libre de po- descentralizadas de manera más sencilla y tencial proporcionan un suministro seguro económica. de todos los consumidores de 24 V de CC Los dispositivos Resygate traducen numeconectados. rosos protocolos de comunicación habiNuevas fuentes de alimenta- La gama de productos cuenta también con tuales, como, por ejemplo, del sector de la ción para la construcción de cuatro fuentes de alimentación monofá- gestión del agua o del suministro de enersicas y tres trifásicas con corrientes de gía, a modernos protocolos de telecontrol máquinas estandarizados. Esto permite ahorrar costes La nueva generación de la familia de fuen- salida de entre 3 y 20 A. El cableado, que de interfaces en el sistema de control. Metes de alimentación Trio Power Phoenix cuenta con conexión Push-In, ahorra tiemdurante la instalación gracias a que no diante la creación de subredes se utilizan Contact se ha desarrollado de de forma es- po de forma efectiva rangos de direcciones IP. pecífica para su uso en la construcción de requiere el uso de herramientas. Su diseño Los siguientes protocolos se traducen en la delgado consigue más espacio en el armario máquinas. Tanto todas sus funciones como comunicación basada en TCP/IP según la su tamaño reducido están adaptados a las de distribución. De esta forma, el dispositivo normativa IEC 60870-5-101 balanceado o trifásico de 20 A convence con un ancho de elevadas exigencias de este sector. 68 mm. El amplio margen de temperatura IEC 60870-5-104: Las robustas fuentes de alimentación eléc- de servicio de -25 a +70 °C, así como su fiaIEC 60870-5-101 balanceado trica y mecánica aseguran el suministro ble puesta en marcha a -40 °C, garantizan IEC 60870-5-101 no balanceado fiable de todos los consumidores, incluso una gran flexibilidad operativa. El amplio IEC 60870-5-104 en condiciones ambientales adversas. Para rango de tensión de entrada para todas las Modbus/RTU garantizar una elevada disponibilidad de to- redes habituales CA y CC, así como el gran Modbus/TCP das las máquinas e instalaciones, las siete paquete de certificaciones permiten su uso nuevas fuentes de alimentación cuentan en todo el mundo. Además, la compensa- Los usuarios pueden elegir entre dos clacon el dinámico Power Boost, que puede ción de caídas de tensión no se ningún pro- ses de aparatos según cuál sea la solución arrancar incluso las cargas difíciles con blema gracias a su tensión desalida ajusta- más adecuada para su entrada de datos. el 150 % de la corriente nominal durante ble entre 24 y 28 V CC. Las variantes disponibles son el convertidor Resygate 1000, para hasta 500 variables de procesos, y el Resygate 3000, con capacidad para hasta 4000. Resygate dis• • • • •

poneelademás de un software con que configurar todas laspreinstalado estaciones descentralizadas en un único punto. Esto se puede hacer de forma rápida y sencilla mediante una parametrización, con la cual se comprueba la plausibilidad en el momento. Todo ello reduce los costes de la puesta en marcha y de servicio. Contacto:

Fuentes Trío Power

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Electromagazine | Mayo / Junio 2016

Gral. Aguilar 1270 bis Tel.: (598) 2203 3291 - int. 113 [email protected] www.tikal.com.uy


AUMA Riester GmbH & Co. KG – líder mundial en actuadores eléctricos Nueva representación de FIDEMAR S.A. por División Instrumentación & Control de FIDEMAR S.A.

Introducción

FIDEMAR S.A. introduce al mercado uruguayo su más reciente representación: AUMA Riester GmbH & Co. KG, Solutions for a Word in Motion. Establecida como un referente mundial en fabricación de actuadores para la automatización de válvulas industriales. Desde la fundación de la empresa en el año 1964, AUMA se concentra en el desarrollo, la producción, la distribución y el servicio de actuadores eléctricos. AUMA es especialista en actuadores eléctricos para los sectoresde la energía, agua, oil and gas y la industria en general. AUMA diseña y fabrica todos sus productos solamente en sus plantas de Alemania.

Actuadores eléctricos

Los actuadores eléctricos incorporan una combinación de motor eléctrico y reductor, especialmente desarrollada y diseñada para la automatización de válvulas, que transmite el par necesario para el accionamiento de una compuerta, válvula de mariposa, de bola o de otro tipo. El actuador registra los datos de carrera y par de la válvula. Un control evalúa estos datos Actuador con controles integrados tipo AM

Actuador con controles integrados tipo AC

y se encarga de conectar y desconectar el como señal de 0/4 – 20 mA al sistema de automatización de forma opcional. actuador.

Controles de actuador AM y AC

Los controles integrados evalúan las señales del actuador y las órdenes de maniobra para conectar y desconectar el motor sin retardo mediante contactores-inversores o tiristores integrados. Las señales evaluadas del actuador llegan al nivel de jerarquía superior en forma de señales mediante los controles. Con ayuda de los mandos locales, el actuador se puede operar localmente.

Controles de actuador AC

El AC dispone de una interface paralela de libre configuración y/o de interfaces para los sistemas de bus de campo que suelen encontrarse en la automatización de procesos. Entre las funciones de diagnosis se incluyen un protocolo de eventos con sello de tiempo, la adopción de curvas características de par, el registro continuado de temperaturas y vibraciones en el actuador o el recuento de arrancadas y tiempos de funcionamiento del motor. Gracias a su gran pantalla gráfica, el control se puede ajustar mediante una guía de menú o al-

ternativamente, mediante la AUMA CDT Controles de transmisión actuadordeAM conexión inalámbrica Bluetooth. En Si se utiliza una señal pa- vía ralela y el número de respuestas al sistema de automatización es previsible, el AM es el control adecuado gracias a su sencilla estructura. Mediante switches se ajusta un número reducido de parámetros durante la puesta en servicio. Al sistema de automatización se transmiten en forma de señales el alcance de una posición final y una señal colectiva de fallo. Estas señales se visualizan también en los mandos locales mediante lámparas indicadoras. La posición de la válvula se puede transmitir también 12 |


el caso de conexión de bus de campo, la parametrización se puederealizar también desde el puesto de mando. Toda la gama de AUMA Riester GmbH & Co. KG la puede encontrar a través de Fidemar S.A. Contacto: Minas 1634 – Montevideo Tel.: (+598) 24 02 1717 Fax: (+598) 2402 1719 [email protected]

|| Artículo Técnico

Falla de Cortocircuito en Máquinas Rotativas CA por Ing. Oscar Núñez Mata

Existe un mito técnico muy particular efectos son más acentuados cuanto ma-

donde ρ se conoce como resistividad del

con losalterna motores y generadores corriente (CA)… alguna vez de hemos escuchado lo siguiente: Seguramente el motor (o generador) está perdiendo potencia porque las bobinas se van corto circuitando progresivamente, vuelta tras vuelta, hasta que ya no puede más, y se quema. Pareciera un equivalente con los motores de combustión interna que, por el desgaste natural, pueden perder potencia, lo que es percibido por los usuarios. Efectivamente, las máquinas eléctricas de CA pueden experimientar una pérdida de potencia, pero no por causa de un cortocircuito en el bobinado. Cuando se presente esta condición, simplemente el motor entra en falla, que en caso de motores pequeños-medianos se detendrá; y en motores con varios circuitos en paralelo se producirán ruidos y comportamientos inestables. No así en bobinados de campo de motores de corriente continua (CC), que sí presentan un comportamiento de daño progresivo.

yor sea la concentración de magnetismo en el inductor, lo que tiene que ver con la cantidad de vueltas en la bobina inductora (o inductor), y del tipo de núcleo laminado donde se coloca. Lo interesante de este fenómeno es que el campo magnético creado absorbe energía eléctrica, para producir el efecto magnético y al desaparecer devuelve una gran parte de la energía eléctrica absorbida para su creación. Por lo tanto, un inductor es un componente de un circuito eléctrico que, debido al fenómeno de la autoinducción, almacena energía en forma de campo magnético. La Fig. 1 presenta el fenómeno estudiado,

material, l es la longitud del conductor y S la sección de área. El efecto de autoinducción se aprovecha muy bien en los auto-transformadores, que son máquinas eléctricas estáticas que poseen un único bobinado. Se pueden construir en dos versiones: Elevadores o Reductores de tensión. El que aparece en la Fig. 2 es un auto-tranformador reductor, ya que el voltaje V2 es menor que V1. La relación de transformación dependerá de dónde se conecte el punto de derivación (Tap). Así, gracias a la autoinducción se puede utilizar el voltaje de salida V2, algo imposible si la alimentación fuera en CC (no habría autoinducción). Si se presenta un cortocircuito en la salida, la corriente aumentaría significativamente, y por efecto calórico podría derivar en daño permanente.

Efecto Inductivo en Bobinas (Inductor) de CA

Figura 1: Efecto inductivo en una bobina de un circuito en CA

Cuando se hace circular una corriente eléctrica por un conductor se producen dos efectos principales. Estos son: el calórico y el magnético. El calórico se conoce como efecto Joule y es el que calienta el conductor. Por otro lado, el efecto magnético se aprovecha para operar una máquina eléctrica. Ahora bien, si la corriente circulante es corriente alterna, tanto el efecto calórico como el magnético variarán, siendo el efecto magnético el que predomina. Específicamente, se usa La ley de Lenz para explicar lo sucedido en una bobina de una máquina: dice que todo conductor sometido a un campo magnético variable, crea efecto que tiende a oponer sus efectos a la causa que la produce, esto se conoce como autoinducción. Esta oposición se define como reactancia, y depende de la frecuencia. Sus 14 |


esto es: al cerrar el interruptor aparece una corriente I(t) (Variable en el tiempo), lo que producirá en el inductor un flujo magnético variable Φ, que por efecto de la inductancia L, producirá un voltaje en el inductor VL(t). Por otro lado, en una resistencia por la cual circula una corriente eléctrica, se

Figura 2: Efecto de autoinducción en un autotransformador

De la teoría se encuentran las relaciones de transformación del auto-transformador:

produce unloefecto oposición al paso de las cargas, que sedeconoce como efecto resistivo. Como se mecionó antes, esto a su vez produce una transformación de energía en forma de calor, que no puede recuperarse. En el circuito de la Fig. 1 el efecto resisti- Cortocircuitos en Bobinas vo lo define el conductor, que sigue esta de Máquinas de CA expresión para su resistencia R, donde Cuando se produce un cortocircuito interno en las vueltas de una bobina, aparece un nuevo camino para la circulación de corriente. Esta nueva trayectoria provoca una disminución en la impedancia

|| Artículo Técnico Hay tres etapas en la falla de cortocircuito de la bobina que comienzan como un debilitamiento del aislamiento entre los conductores. Hay indicios previos que se dan en el srcen de la falla. La detección de cambios en el bobinado proporciona una gran oportunidad para reparar o reemplazar antes de que la máquina presente una falla catastrófica y pare de funcionar. El índice real de la falla depende de un número de factores incluyendo:

Figura 3: Tipos de cortocircuitos en motores 3f y muestra de un detalle del corto vuelta-vuelta

de la bobina debido a la reducción de las vueltas (es decir, vueltas que estaban en serie ahora están conectadas en paralelo). La principal consecuencia de este tipo de falla es el incremento de la corriente total que fluye a través del circuito del bobinado. Esta corriente adicional provoca una aumento de la temperatura y un debilitamiento aumentado del aislamiento en la máquina. Ver Fig. 3. Durante el funcionamiento normal de un motor industrial de baja tensión tí-

por fase, y se produce un cortocircuito en 2 vueltas adyacentes, esto significa que N1=60 Vueltas y N2=1 Vuelta, por lo tanto la corriente secundaria sería 60 veces mayor que la primaria (Ver fórmula 1 sección anterior), y el efecto Joule (calor) es proporcional al cuadrado de la corriente (I^2 R), implica un efecto calórico 3600 vece s mayor al producido normalmente. Como consecuenciua no tomará mucho tiempo (típicamente del orden de se-

picamente establecen voltajes de 10 a 100 VCA se entre las vueltas adyacentes de una bobina, lo que es soportado por el sistema de aislamiento. Si se presenta el corto vuelta-vuelta mostrado en la Fig. 3, la bobina cortocircuitada actúa como un auto-transformador. Por ejemplo: si un motor tiene 60 vueltas

gundos) que eldañando alambretambién de cobre empiece apara fundirse, el aislamiento, lo que se convierte en una reacción en cadena que termina en una sobre corriente por cortocircuito, que abre un fusible o breaker (protector de cortocircuito). La Fig. 4 presenta el caso del ejemplo.

•

Severidad de la falla.

•

Voltaje entre las vueltas.

•

Tipo y cantidad de aislante presente.

•

Causa de la falla.

Las etapas de un cortocircuito en una bobina son los siguientes: •

Etapa 1: El aislamiento entre las vueltas se estresa por algún factor, causando un cambio en los valores de resistencia y capacitancia del aislamiento en el punto de la falla. Se establece una ruptura inicial a través del aislamiento. La temperatura aumenta, y da lugar a la carbonización del aislamiento en ese punto. Dependiendo de la gravedad de esta etapa, es posible detectarla antes que sea irreversible.

•

Etapa 2: El punto de la falla se amplía y proporciona un camino a la corriente. La autoinductancia se produce en la bobina. El calor aumenta en el punto de falla debido al aumento en la corriente dentro de las vueltas que se ponen en cortocircuito, aumentando la temperatura en ese punto y haciendo al sistema de aislamiento carbonizarse rápidamente. El motor puede comenzar a disparar el protector de cortocircuito en este punto, aunque puede funcionar por unos segundos. Este punto es irreversible.

•

Etapa 3: El aislamiento se interrumpe y la energía dentro del punto del cortocircuito puede causar una ruptura explosi-

Figura 4: Daño por cortocircuito en motor 3f con conexión estrella

va en el sistema de aislamiento y la fundición del cobre y daño del aislamiento en las bobinas adyacentes. La inductancia y a veces la resistencia óhmica, pueden detectar la avería a este punto. El daño está completo.

Causas Comunes de Corto Circuitos

La contaminación del bobinado, el aumento excesivo de la temperatura, la incursión de la humedad en el interior del estator, los voltajes transitorios (peak de 16 |


|| Artículo Técnico tensión), las sobrecargas y los efectos mecánicos pueden iniciar la falla de la bobina en la etapa 1. Estudios realizados por el Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI de USA) han mostrado las causas de las fallas en los motores de inducción. Los fallos más comunes en motores de corriente alterna son los siguientes: •

Defectos en rodamientos (41%): relacionados con el mantenimiento, lubricación, malas prácticas de montaje y desmontaje.

•

Defectos en el estator (37%): tienen lugar en el interior del bobinado.

•

Otro defectos (12%): en otras partes del motor, como ejes, base de montaje, tapas, ventilación, etc.

•

Defectos en el rotor (10%): principalmente daños en las barras del rotor.

El mecanismo de falla de cortocircuito es variado. Recientemente, una causa común se atribuye a los variadores de frecuencia, por el fenómeno de onda reflejada, que produce un debilitamiento prematuro por casusas eléctricas. Otra causa común es la sobrecarga térmica, que debilita el aislamiento por efectos térmicos. Finalmente, en algunas industrias y aplicaciones con presencia de

Figura 5: Fotografías de Cortocircuitos en motores Figura 6: Fotografía de Cortocircuito en motor

humedad, ésta puede ingresar a la máquina, facilitando la creación de cortocircuitos en el bobinado.

Corto Circuitos en Bobinados de Campo Motores de CC

A diferencia del motor de CA, en el bobinado de campo (Estator) de una máquina de CC es posible que las vueltas se vayan cortocircuitando y modificando las características del motor. Por ejemplo, en un motor de CC cuando varias vueltas se cortocircuitan, las mismas dejan de entregar su efecto en el flujo magnético. El efecto en el motor es que la velocidad tiende a descontrolarse. No sucede lo mismo en el bobinado de armadura (Rotor), que en presencia de un cortocircuito presentará un chisporroteo excesivo, que imposibilita el funcionamiento del motor.

Contacto:

Ing. Oscar Nuñez Mata [email protected] www.motortico.com 18 |



Análisis espectral de vibraciones mecánicas: de la medición manual al monitoreo continuo por Ing. Rodolfo Cantero Semapi Argentina | Ing. Francisco Tangari Skill Ingenieria

Hoy no se discuten los grandes réditos en mejora de confiabilidad, disponibili-

un sistema de monitoreo, han disparado una nueva tendencia donde se introduce

de no ser monitoreados con las correspondientes alarmas automáticas pue-

dad y costos de mantenimiento permiten las prácticas de mediciónque y análisis espectral de vibraciones dentro de un plan de gestión predictivo de plantas con equipos de mediano y gran porte.

rápidamente este tipo de tecnología.

den equipos.de bomba por cierre Casodañar real: los cavitación de válvula en succión. La gráfica con evolución en la frecuencia de cavitación permitió descubrir un problema de operación (cierre manual de válvula) por medio de una alarma instantánea, solucionando dicha mala praxis y evitando el daño por cavitación con los correspondientes costos de recambio, reparación, etcétera.

Proyección del uso de los sistemas predictivos en base al monitoreo espectral continuo en las próximas décadas

Aplicaciones de sistemas de monitoreo espectral de vibraciones:

Evolución del análisis de vibraciones, de monofrecuencia discreto a espectral continuo.

Habiendo empezado como un servicio contratado especializado en las décadas de los 70-80, son cada vez más las plantas que introducen sus programas internos como forma de poder abarcar más equipos y tener una mayor frecuencia de lecturas que permitan predecir y anticipar fallas.

1)Ajuste y optimización de velocidades de máquinas continuas de mediano y gran porte. Se maximiza ”throughput” sin comprometer el mantenimiento ni la disponibilidad , verificando en forma instantánea y con tendencia el efecto en el espectro de las vibraciones en componentes críticos. Caso real en planta de producción de papel: se aumentó 20% la velocidad y producción de la línea continua, sin efectos en la calidad ni el mantenimiento. 2) Medición de vibraciones en puntos de difícil acceso o de acceso no seguro. Varios puntos de medidas, ya sea por limitaciones físicas o de proceso, tienen el acceso muy limitado para las medidas

Evolución en el tiempo de aplicación de los sistemas predictivos en base a la medición manual de vibraciones mecánicas en las últimas décadas.

Nueva tendencia

El encarecimiento de la mano de obra especializada, combinado con la baja de costo de los sistemas electrónicos de recolección de datos y las ventajas de contar con 20 |


manuales, exponiendo al operador a riesgos u obligando a hacer la medición en condiciones distintas a las normales, comprometiendo el alcance de la técnica. Caso real: operador de lectura de vibraciones sufrió un accidente cuando sacaba la protección del equipo a medir. 3) Predicción de daños generados por eventos transitorios o puntuales y de rápido efecto en los componentes. Estos fenómenos que normalmente no son captados por lecturas manuales, pueden tener efectos muy rápidos que

Cavitación en bomba 4) Elimina la variabilidad de medidas puntuales y el error de lectura manual. El peso estadístico de X medidas por minuto permite eliminar toda variabilidad de los procesos, lográndose análisis mucho más exactos sin interferencia humana y predicciones confiables para la planificación de tareas de mantenimiento.

Conclusión

El monitoreo y análisis espectral continuo abre un nuevo camino en el conocimiento de la condición mecánica e identificación de causas mejora y patrones de falla, con la consiguiente de confiabilidad, disponibilidad y costos de producción y mantenimiento. Quienes apuestan por la mejora continua de sus procesos ya tienen el nuevo item para incorporar a su checklist.

Contacto: Ing. Rodolfo Cantero - Semapi Argentina Ing. Francisco Tangari - Skill Ingenieria [email protected]


5 maneras en que las herramientas de medición pueden mejorar la seguridad alrededor de la maquinaria rotativa por Coasin Instrumentos (extraído de Nota de Aplicación de Fluke Corp.)

Los riesgos eléctricos asociados con equipos electromecánicos son graves y los requisitos del EPP de seguridad eléctrica son extensos. ¿Pero qué pasa con los problemas de seguridad de la parte mecánica del equipo de rotación? Los tres objetivos principales de la seguridad mecánica son: • Realizar el trabajo desde una distancia segura de las piezas giratorias y reducir el número de entradas y salidas • Retirar la maquinaria defectuosa antes de que ocurra una falla p eligrosa • Incrementar la seguridad de las tareas de mantenimiento y demostrar el cumplimiento utilizando las herramientas correctas

¿Cómo trabajar con mayor seguridad con piezas móviles? Cuando la situación requiere trabajar cerca de máquinas operativas con piezas móviles, aproveche todas las

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oportunidades para estar lo más seguro posible.

detener la máquina o poner en peligro al personal.

1 - Tenga mucho cuidado de los ejes en movimiento y otros componentes

3 - Utilice herramientas inalámbricas siempre que sea posible

Use gafas de seguridad y otros EPP. Nunca use cordones colgantes ni collares. Asegúrese de que los cables están equipados con las separaciones adecuadas por si se cae un cable en un eje móvil.

Los cables desde la herramienta hasta el sensor, con frecuencia, se interponen en el camino durante las mediciones de prueba. Y, cuanto mayor es el tiempo de trabajo, mayor es la posibilidad de que sucedan accidentes. Las herramientas inalámbricas no tienen cables y pueden permanecer alejadas de la zona de tra-

2 - Trabaje a una distancia mayor a la distancia de peligro potencial Si necesita obtener un número de pieza de una máquina en movimiento o medir la velocidad del eje de rotación, no utilice el tacómetro. Tocar el eje en movimiento es demasiado arriesgado. En su lugar, utilice un estroboscopio LED. El estroboscopio LED “congela” el movimiento para medir la velocidad, leer información de piezas móviles, o identificar problemas potenciales sin

bajo inmediata. Las herramientas inteligentes fueron diseñadas para obtener una máxima eficiencia. Ayudan al usuario a realizar la tarea de forma rápida y sencilla, reduciendo el tiempo en la zona de peligro.

Identifique a las máquinas defectuosas antes de que fallen Existen muchas maneras de que el fracaso de la máquina pueda causar un


accidente o un problema de s alud o de medio ambiente: • La falla catastrófica de la máquina provoca lesiones al personal cercano al liberar piezas móviles • El fallo simple de la máquina libera al ambiente productos de muy alta temperatura, químicos cáusticos, aguas residuales de riesgo biológico u otros, materiales inflamables, etc. • El daño secundario de la máquina conduce a un fallo estructural o de funda-

Las instalaciones que tienen en funcionamiento grandes equipos mecánicos utilizan probadores de vibración para diagnosticar los fallos mecánicos más comunes. El analista evalúa el nivel de fallo y proporciona un informe detallado de la falla, incluida la severidad y una recomendación de reparación. Toda la gama de instrumentos Fluke la puede obtener sólo a través de Coasin Instrumentos, servicio oficial y garantía en Uruguay.

ción, provocando lesiones

4 - Use un medidor de vibraciones para detectar regularmente maquinaria rotativa,

en busca de señales de advertencia tempranas de fallas potenciales. Añada el medidor de vibraciones a las rutas de inspección del operador y tómese 30 segundos para verificar que el estado de la máquina no se haya deteriorado.

5 - Evalúe rápidamente el riesgo asociado con los fallos de la máquina Si comprueba un cambio en la gravedad de la avería de la máquina, tendrá que determinar rápidamente si el fallo es moderado (todavía tiene meses antes de suceder) o extrema (podría suceder en cualquier momento). Un rodamiento que está a punto de fallar puede conducir a un fallo catastrófico que podría destruir por completo al eje, toda la máquina, detener la producción, filtrar materiales cáusticos o herir a alguien que se encuentre cerca. 24 |


Contacto: Coasin Instrumentos [email protected] Tel.: 2487 9117 www.coasin.com.uy


Interoperabilidad en sistema de control de accesos Alexandre Santos - Anixter

Con la evolución de la tecnología en el mundo de seguridad física, es cada vez más real y presente la interactividad entre los sistemas, lo que permite mejor aprovechar los recursos de cada sistema y potencializarlos por la correlación con otros. En el mundo de control de acceso esas evoluciones, aun desde hace muchos años anunciadas, tardaron para tornarse realidades; lo bueno es que finalmente existen novedades aplicables y que realmente permiten la integración entre sistemas de control de acceso y mas allá de eso la integración del sistema de acceso con otros como video, intrusión, incendio y automatización principalmente. Los sistemas de control de acceso, en su gran mayoría, son tradicionalmente

sistemas propietarios, donde el software, controladores y en algunos casos periféricos, pertenecen a un único fabricante. Basado en eso, imaginemos un cliente que tuviera un nuevo proyecto de control de acceso, con la necesidad de expansión futura, y pasado los años llega el momento de la expansión, pero con una nueva necesidad que sería la integración con otro sistema de terceros; lo que pasaría ahí es que el cliente final necesitaría solicitar y esperar la inclusión de esa integración o cambio en el road map del fabricante, lo que por cierto retardaría el tiempo de implementación. Además no es raro que los usuarios descubran que necesitan de algunas integraciones a medida que utilizan el sistema, y muchos se que dan bloqueados en eso y con la percepción

que el sistema no entrega el valor que necesitan. En la figura 2 es posible enumerar siete de las principales preocupaciones de los integradores y clientes finales cuando van a tomar la decisión de inversión en su sistema de control de acceso:

Interoperabilidad El concepto de interoperabilidad es la capacidad de un sistema (informatizado o no) de comunicarse de forma transparente (o lo más cerca de eso posible) con otro sistema (similar o no) con el objetivo de correlación. Por eso existen estándares y protoc olos comunes que si están presentes en una solución caracterizan a esa como “abierta”. El problema es que pocos son los fabricantes que poseen producto s realmente

Figura 2: siete de las principales preocupaciones de los integradores y clientes finales al elegir un sistema de acceso

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Figura 3: juguete Lego: una ilustración de interoperabilidad

de arquitectura abierta, con especificaciones como el ONVIF perfil C. Una arquitectura realmente abierta es basada en normativas, y no es propietaria, con la capacidad de implementación global; eso hace que el cliente final tenga el control.

Integración vs Interoperabilidad Frecuentemente utilizamos el término interoperable con el sentido de intercambiable o integrable, pero son conceptos diferentes. Sistemas integrables son coordinados o conectados en una única función y la realidad es que cualquier software podría ser integrador si se dispone de tiempo y recur so financiero suficiente. El reto es que el mantenimi ento y cam-

bios son siempre costosos y siempre que algo cambia es inevitable el dolor de cabeza y costos extras. Sistemas interoperables proveen y aceptan servicios de otros sistemas. Un ejemplo es el control de acceso que puede colectar informaciones y base de datos del sistema de Recursos Humanos, y si un cambio pasa en uno de los sistemas ese registro es hecho de manera automática en los otros. Un segundo ejemplo es cuando el video monitoreo recibe alarmas de una cámara, o de un analítico: esto es automáticamente reconocido sin cualquier servicio de integración extra. El ejemplo más sencillo de todos es el mouse USB que tenemos en nuestras computadoras. Siempre que se conecta un nuevo mouse, los drivers se auto

cargan y es transparente y rápido el funcionamien to. Es decir interoperable es algo que acepta cambios. Como conclusión: la evolución que vemos en los sistemas de control de acceso van a protagonizar muchos cambios de paradigmas, y el aprendizaje y educación del mercado es parte de un largo proceso. Sin embargo es necesario para que los clientes finales, por ejemplo, en sistemas de video monitoreo, tengan el control y la libertad para elegir soluciones, que éstas puedan ser expandibles y que compartan nuevas tecnologías a lo largo de los años. En la próxima edición daremos continuidad en ese abordaje y ver emos más detalles de esas tendencias y protocolos.

Contacto: Anixter Uruguay Pablo Rynkowski [email protected]

Figura 4: Ilustración sobre interoperabilidad en un sistema de control de acceso – fuente: presentación comercial IMRON 2014: las marcas y logos son orientativos

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ABB presenta nuevas funcionalidades de su sistema de domótica ABB-free@home por ABB Uruguay

ABB, líder global en el sector de la energía ynalidades la automatización, lanza nuevas funciopara su sistema de automatización para el hogar: el control por voz y ABB-free@home Wireless.

Dialogar con la tecnología

ABB presentó free@home en 2014 para facilitar la labor de los instaladores de domótica y llevar a los hogares todas las ventajas del Internet de las Cosas, los Servicios y las Personas (IoTSP). A través de un dispositivo inteligente o un ordenador se gestionan sencillamente todas las funciones para crear el entorno preferido de cada usuario. Ahora, al añadir el control por voz, se hace accesible la tecnología del hogar inteligente La flexibilidad del sistema ABB-free@home, ahora también Wireless. a un número aún mayor de consumidores. Con esta nueva solución se ofrece la ex- encender las luces del salón?” o “salón- El sistema se basa en un protocolo de coencender-luces” con igual resultado. El municaciones con frecuencia de 2,4 GHz traordinaria capacidad de controlar toda la gama de aplicaciones de una vivienda procesador de diálogo del sistema utiliza adaptado a una red que vincula a todos los inteligente típicamente residencial, in- algoritmos para reconocer las intenciones dispositivos entre sí. ABB-free@home Wicluidas la iluminación, la calefacción, el del usuario y su contexto. Además, en caso reless incorpora el estándar de cifrado AES control de persianas y la comunicación de que el comando esté incompleto, el sis- 128 para garantizar un excelente nivel de tema pedirá más información. seguridad y puede utilizarse como solución con las puertas. La solución implementada por ABB com- Para hacer aún más cómodo el control se independiente o como extensión de la verbina el reconocimiento de voz basado en permite nombrar libremente las habitacio- sión cableada de ABB-free@home. gramática con un modelo del habla esta- nes y zonas del hogar en el sistema. Tam- Otra nueva funcionalidad de ABB-free@home dístico. Se admite tanto el habla natural bién es posible configurarlo para que los que se ha añadido es la posibilidad de crear como el control mediante comandos, por usuarios reciban una confirmación de que fácilmente acciones automáticas medianlo que el usuario puede decir “¿puedes un comando se ha activado, de manera te el menú del sistema. De esta forma es que al decir “bajar las persianas del salón” posible la combinación inteligente de dise oiga “se han bajado todas las persianas ferentes eventos utilizando la lógica “si... del salón”, etc. Además, los usuarios pue- entonces”. Por ejemplo, si la temperatura den formular preguntas al sistema sobre de la habitación supera los 25°C, las perel estado de las funciones, tales como sianas se abrirán automáticamente. O que “¿están apagadas las luces de la sala?”, y frente a la activación de un detector de el sistema dará una respuesta. Estas funcionalidades están siempre disponibles, de movimiento, el usuariooreciba un mensaje correo electrónico una notificación tanto desde la red local del hogar como de push a su teléfono inteligente. manera remota, a través deinternet. ABB sigue creciendo gracias a la innovación en productos que liberan el potencial La nueva libertad, para una mayor automatización en el hoABB-free@home Wireless. gar con el objetivo de aumentar el confort, Ahora los sensores, actuadores y el sistema la eficiencia y la seguridad a través de sode control pueden conectarse a un sistema luciones inteligentes. flexible. Sin cables es posible preservar el espíritu de la edificación, siendo perfecto Consultas: para la modernización. Así es como hasta ABB - Tel.: 2400 8 844 casas antiguas pueden convertirse en hoResponsable técnico: Stefano Oppido Control por voz de ABB-free@home. gares inteligentes. [email protected] 30 |



Tableros normalizados System proE Power Nuevos tableros de distribución conforme a la norma IEC 61439 por ABB Uruguay

ABB, líder mundial en tecnologías de distribución de energía eléctrica, tiene el agrado de presentar al mercado la nueva evolución del tablero modular de baja tensión ArTu K, fruto de más de 30 años de innovación en fabricación de tableros eléctricos: System Pro E Power. Esta gama de tableros se compone de kits para el armado de gabinetes autoportantes en dos alturas diferentes (1800 y 2000 mm) , seis anchos distintos (300, 400, 600, 800, 1000 y 1200 mm), cinco profundidades diferentes (200, 300, 500, 700 y 900 mm), y con la posibilidad de agregar un compartimiento interno para salida de cables, obteniendo así 120 diferentes configuraciones de tamaño que per miten ajustarse cómodamente a las necesidades del proyecto.

Prestaciones System Pro E Power posee prestaciones que lo hacen apto para toda aplicación de distribución de potencia en baja tensión, permitiendo la instalación de equipos de hasta 6300 A en configuraciones que van desde un grado de protección IP30 hasta IP65. Su alta robustez mecánica IK10 junto con

la fortaleza de su estructura y aisladores de barras, le permiten soportar los esfuerzos electrodinámicos generados por cortocircuitos de hasta 120 kA.

Instalación Estos tableros tienen una filosofía de armado en kits, con elementos específicamente diseñados para el montaje de interruptores ABB, tanto en posición horizontal como vertical cuando el equipo lo permita. Esta solución le permite optimizar el tiempo de armado, garantizando la correcta instalación de cada equipo sin necesidad de soldaduras ni de diseñar perfiles o piezas especiales. Los buses de barras se sujetan a la estructura por medio de perfiles especiales y son soportados por aisladores fijados a travesaños por medio de tornillería adecuada. La correcta selección de las distancias entre aisladores y el montaje de acuerdo a los manuales permiten al tablerista asegurar la capacidad de conducción y el nivel de cortocircuito Icw que soportará el bus,

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incluso en condiciones IP65 y segregación hasta la forma 4b. Para ver la facilidad de armado del tablero, el link del código QR lo llevará a un video que muestra el proceso de armado de las columnas.

Sistema de kits La filosofía de kits es una práctica usual en los tableros normalizados ABB desde la serie ArTu K. Cada kit es un conjunto de piezas adecuadas par a realizar una tarea específica. Ejemplos de kits son las bases y techos, montantes verticales, paneles frontales, laterales y posteriores, y placas de instalación de interruptores, entre otros. Las principales ventajas de este sistema son la flexibilidad y la seguridad. Seleccionando correctamente los diferentes elementos es posible conformar tableros de las más diver sas dimensiones estructurales e instalar en ellos los distintos aparatos, con una solución concebida para cada tarea particular. Una novedad que traen los k its de instalación de interruptores del System

|| Productos & Aplicaciones sujetos en caso de sobreintensidades, que no ingresen partículas ni agua del ambiente que los afecten, y que los conductores no pierdan vida útil por trabajar en condiciones inadecuadas. A esto le agregamos que se certificaron ciertas configuraciones a prueba de arco interno según IEC 61641, y otras con resistencia sísmica según IEEE Std 693. Esto habla del grado de confianza que brinda la serie por su robustez mecánica y eléctrica, así como del grado de seguridad que ofrece a los operarios.

Pro E Power es el sistema “Click-in” con el que no se precisa de tornillos para sujetar las placas y rieles a los montantes verticales.

Seguridad

pación térmica, grado de protección IP, grado de robustez IK, capacidad de conducción de barras, re sistencia a esfuerzo por cortocircuitos, y límites de temperatura alcanzados por los equipos.

La nueva gama de tableros normalizados System Pro E Power ofrece garan-

El simple hecho de conocer estos da-

tía de susde prestaciones, avaladas por ensayos laboratorios independientes de acuerdo a la norma IEC 61439-2. Dentro de los puntos que se ensayan bajo esta norma, se encuentran: disi-

tos diseñar el tablero ner permite un funcionamiento óptimopara de telos equipos, asegurando que los elementos instalados trabajen a temperatur as adecuadas, que estén correctamente

Conclusión Su alto grado de seguridad, gran capacidad de conducción de corriente, robustez mecánica, alto grado de protección IP, y facilidad de diseño y montaje hacen del nuevo System Pro E Power la solución óptima para sus proyectos. Por consultas, no dude en contactarnos.

Contacto: Rodrigo Ruiz Responsable de Producto ABB S.A. Constituyente 1891 C.P.: 11.200 Montevideo, Uruguay Teléfono: (+59 8) 2400 8 844 E-mail: [email protected]

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Nueva gama de UPS marca REEL True on-line - máxima seguridad a sus equipos por depto. técnico de Reel

A medida que se incrementa el uso de equipamiento electrónico del tipo servidores, routers, cámaras de seguridad, etc., se hace más necesario el uso de equipos UPS de máximadeseguridad. Dentro las distintas tecnologías disponibles, las que son True on-line han demostrado ser las que mejores prestaciones dan a los usuarios, siendo siempre mayor a la de otras tecnologías, como las interactivas o las off-line (que son las que mayormente usted va a encontrar en nuestro mercado para esta gama de potencias). En esta nota le vamos a presentar 2 gamas de UPS True on-line REEL: la serie REHT que abarca las potencias de1 a 3 kVAy la serie RE que abarca las potencias de 6 y 10 kVA. A pesar de su baja potencia la gama REHT es de doble conversión cumpliendo con la denominación VFI de la IEC 62040-3. Observe sus excelentes características.

Características principales •

Tecnología True On Line UPSmon Plus software Onda senoidal de salida menor al 3% THD • Función de EPO • Controlado por microprocesador digital • Alta eficiencia AC/AC • Factor de potencia a la salida: 0.9 (REHT), 0.8 (RE) • Factor de cresta: 3:1 • Encendido en ausencia de línea de alimentación • Amplio Display LCD • Protección de línea de alimentación • Corrección del factor de potencia • Protección contra sobrecarga y cortocircuito • By Pass estático incorporado • Control inteligente de carga de baterías • Comunicación USB/SNMP/AS400 (opcional) • Carga automática de baterías • Tomas de salida tipo Schuko (potencias de 1 a 3 kVA) - Bornera de alimentación y salida (potencias de 6 y 10 kVA). • Diagnóstico automático y chequeo de batería • Alarma audible • Comunicación USB y software de monitoreo incluido • Amplio margen de alimentación: Serie RE - 100% carga conectada > 176 Vac - 80% carga conectada > 154 Vac - 70% carga conectada > 132 Vac - 50% carga conectada > 110 Vac • •

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Amplio margen de alimentación: Serie REHT - 100% carga conectada: 140 – 300 Vac - 50% carga conectada: 110 – 300 Vac • Extensión de autonomía mediante banco de baterías externo • Potencias disponibles: según la gama • Llave manual de By Pass en el propio armario del equipo • Compatible con grupo generador: - Rango de frecuencia 44Hz – 70Hz (REHT) 40Hz - 70 Hz (RE) • Alimentación: monofásica • Factor de potencia a la entrada > 0.99 (serie REHT) , > 0.97 (serie RE) • Tiempo de transferencia: nulo • Tiempo de carga de baterías: 90% de la capacidad en aproximadamente 5 Horas • By Pass rango de voltage: 186V a 252 VAC • Forma de onda: sinusoidal • Señalización de alarmas audible: Falta de alimentación, Falla de UPS y baja batería • EMC: 50091, 9254 • UPS fuera de servicio: Bip continuo y señalización Led rojo • Conexión paralelo Inclu ido (hasta 3 UPS’s) •

Eficiencia en Modo funcionamiento normal: 93%, modo en batería 92% (REHT) • Señalizaciones en el panel LCD: Tensiones de alimentación y salida, potencia conectada, capacidad de baterías, estado de alarmas, frecuencia y temperatura. • Distorsión de la tensión de salida (REHT): < 1% (carga lineal) <5% (carga no lineal) • Distorsión de la tensión de salida (REHT): < 3% (carga lineal) <5% (carga no lineal) •

Todos estos equipos cuentan con el respaldo técnico y garantía de REEL, empresa líder en Uruguay en el suministro de sistemas de alimentación ininterrumpible, con más de 20 años de servicio. Contacto: Francisco de Sostoa 1327 Montevideo C.P.: 11.000 Uruguay Tel.: (+598) 2916 4470* Fax: (+598) 2915 0639 Recepción: [email protected] Ventas:[email protected] Administración:[email protected] Logística: [email protected] Serv. Tecnico:[email protected] General: [email protected]


Simatic PCS 7 TeleControl La solución inteligente para plantas con estaciones de automatización locales extensamente distribuidas por Conatel

SIMATIC PCS 7 TeleControl reúne en una Demás aplicaciones (energía, mesala de control la automatización de instalaciones centrales con el monitoreo de dio ambiente, transporte) secciones de proceso descentralizadas. Las ventajas son evidentes: • Interfaz común de operador • Gestión de datos cómoda y sencilla • Ingeniería homogénea

• Monitoreo y control de pequeñas estaciones distribuidas • Registro y transmisión de datos

• Como estación de operador TeleControl “en solitario” o “a dos pies” con conexión a SIMATIC PCS 7

Estación de ingeniería (integrada en SIMATIC PCS 7):

• Con librería básica de bloquesTeleControl, expandible con nuevos modelos de bloSIMATIC PCS 7 TeleControl se basa en unos ques con el respectivo tratamiento de archivos de secuencias de comandos (scripts) componentes eficientes que, perfectamen-

Componentes eficaces

Nuestra innovadora solución soporta las vías de comunicación clásicas, como la radio y elte armonizados entre sí e integrados en el teléfono, y también las nuevas tecnologíasconjunto de la ingeniería, configuran un Comunicaciones a la medida SIMATIC PCS 7 TeleControl soporta los sisistema de telecontrol flexible. comunicativas basadas en Internet. guientes mecanismos de comunicación: Estaciones de automatización distribuidas • Protocolo de telecontrol SINAUT ST7 y co(Remote Terminal Units RTUs): Aplicaciones típicas en nexiones Modbus (serie, basado en TCP/IP)

Industria del petróleo y del gas • Estaciones compresoras, reductoras, de transferencia y medición en redes de gas • Estaciones de bombeo y cierreoleoductos de • Automatización en el pozo de yacimientos de gas y petróleo • Estaciones inyectoras de agua o CO 2 en campos gasíferos o petrolíferos

Sector del agua • Estaciones de extracción, bombeo y cierre en redes de abastecimiento de agua • Depósitos de regulación de aguas pluviales y estaciones de bombeo en redes de aguas residuales

Simatic PCS 7

• En base a SIPLUS RIC (Remote Interface Control) con interfaz Modbus/IEC, rango de temperaturas ampliado, bajo consumo eléctrico y hasta unas 30 señales de E/S

• Respuesta en el tiempo insensible en tramos de comunicación lentos • Etiquetado fecha/hora de los datos (men-

• En base a SIMATIC S7-300/S7-300F con sajes, valores medidos) en las estaciones externas SINAUT TIM (TeleControl Interface Module), • Sincronización horaria de las estaciones interfaz Modbus/IEC, también en versión con seguridad positiva, configurable con extrema externas en el servidor TeleControl flexibilidad, hasta alrededor de 100 E/S • La pérdida de datos se evita respaldándolos en las estaciones externas (p. ej.: para man• En base a SIMATIC S7-400/S7-400F, con tener la comunicación en caso de fallos) SINAUT TIM, interfaz Modbus/IEC, también en versión con seguridad positiva, con un mayor número de E/S

Estación de operador: • Como sistema monopuesto o en configuración cliente-servidor

• Las alarmas y valores analógicos se controlan por eventos para reducir el volumen de datos • Archivo y procesado cronológico de los datos en el servidor TeleControl de PCS 7 • Numerosas redes de comunicación públicas y privadas, p. ej., líneas dedicadas, conexiones telefónicas conmutadas (analógicas, RSDI, GSM) y métodos basados en TCP (ADSL, GPRS)

Mayor disponibilidad: redundancia

SIMATIC PCS 7 TeleControl puede configurarse en versión redundante para satisfacer requerimientos de disponibilidad más exigentes. • Estación de operador redundante con sincronización automática de datos tras la reinicialización de un servidor colapsado

Comunicaciones redundantes con las RTUs • A partir de SINAUT (elección de ruta redundante en el módulo central) 42 |


|| Productos & Aplicaciones • A partir de Modbus (elección de ruta redundante en el servidor TeleControl)

Ingeniería eficiente: Data Base Automation

Con Data Base Automation (DBA) ofrecemos una herramienta para mejorar la eficiencia energética de conformidad con SIMATIC PCS 7. DBA hace posible ampliar las instalaciones sin interrumpir el servicio y facilita la adaptación del sistema enfunción de proyectos específicos, así como la incorporación de configuraciones existentes con fines de migración.

La respuesta es simple: integración y migración

Las subestaciones serie se conectan a través de módulos centrales SINAUT ST7 conectados a su vez directamente con el servidor. También es posible migrar sin problemas a SIMATIC PCS 7 TeleControl los sistemas basados en la infraestructura Modbus. Las subestaciones basadas en TCP/IP se acoplan al bus del sistema ya sea por vía directa o a través de enrutadores, sin necesidad de estación de cabecera adicional. Los datos se preparan y visualizan en servidores SIMATIC PCS 7 TeleControllos mediante bloques adecuados al efecto que se archivan en una librería. Dichos bloques soportan la interfaz de operador y la jerarquía de alarmas de SIMATIC PCS 7, proporcionando un “Look & Feel” común a la automatización de las instalaciones y eltelecontrol.

Aplicación en planta depuradora

al bajo número de señales de proceso, a las Características esenciales difíciles condiciones ambientales y al bajo • Control ecaz y seguro de la red completa de alcantarillado desde una sala de consumo energético. Las estaciones están conectadas por líneas dedicadas privadas (cable de telecomunicaciones), pero la comunicación también es posible por la red telefónica o la RDSI. Los depósitos de regulación más alejados son accesibles vía GPRS. En la estación depuradora central presta servicios el sistema de control SIMATIC PCS 7 que se encarga de gobernar el proceso de la misma, aparte deejercer funciones de manejo y visualización. El SIMATIC PCS 7 es de diseño redundante y su manejo corre a cargo de varias estaciones de operador.

control central • Utilización económica de los depósitos de regulación de aguas pluviales y protección de la planta depuradora en caso de precipitaciones • Red decomunicaciones de alta seguridad gracias al uso de líneas dedicadas privadas y de la tecnología GPRS

Conatel es Siemens Solution Partner

Una empresa Siemens Solution Partner es la mejor opción para realizar la ingeniería, integración de sistemas y la aplicación Aplicación: sector del agua. de soluciones orientadas al futuro. Usted Planta depuradora con La planta depuradora es gobernada por puede tener la confianza en que el proyecestación de bombeo y to que contrate va a desarrollarse bien y controladores PCS 7 en las fases de: será fácil de mantener porque es una emdepósitos de regulación • Admisión de aguas servidas/claricación presa certificada por Siemens para utilizar de aguas pluviales previa las mejores prácticas.Un Siemens Solution La red de aguas servidas comprende varias • Activación de lodos/estación de soplado Partner tiene la formación continua y debe estaciones de medición dentro de las redes demostrar sus conocimientos a través de • Tratamiento de lodos de alcantarillado, varios depósitos de regulación de aguas pluviales y una estación Los servidores PCS 7 organizan el tráfico un de certificación bianual que mideexamen las capacidades de ingeniería teóricas depuradora central. También comprende de datos con las estaciones junto con el y prácticas con el sistema. unos mecanismos de elevación que bom- módem central de telecontrol. Los datos bean aguas residuales hacia la depuradora que van registrando las estaciones seinte- En Uruguay usted puede conseguir todos central desde localidades situadas a nive- gran en las imágenes de proceso y las listas los productos y servicios Siemens a trales inferiores. Las estaciones de bombeo de alarmas. Las informaciones de proceso vés de Conatel S.A., Siemens Solution son automatizadas a nivel local mediante importantes se archivan en función del Partner. controladores SIMATIC S7-300 que in- etiquetado fecha/hora que forma parte del cluyen un módulo TIM para comunicar suministro. El personal operador puede inContacto: Conatel el telecontrol con la sala de control. En tervenir directamente en los procesos meTel.: 2902 0314 cuanto a los depósitos de regulación de diante comandos de control o consignas Fax: 2909020314 int. 2601 aguas pluviales, en ellos se ha optado por para, entre otras cosas, conectar o [email protected] un SIPLUS RIC como estación local debido nectar bombas o compuertas de cierre. www.conatel.com.uy 44



Monitoreo Online del estado de las Baterías por Telefax

Las Unidades de Energía Ininterrumpible

3. Realizar una correcta instalación y man-

(UPS) elementos cruciales para elconstituyen back up de energía de los Centros de Cómputos. Pero incluyen una variable impredecible como son las baterías que integran el esquema de respaldo, que constituyen un elemento de volumen, caro y con vida útil limitada.

tenimiento del banco de baterías. significa mantener las baterías en un Esto ambiente que no supere los 25° C de temperatura, no mezclar baterías con diferente antigüedad o resistencia interna y evitar sobredescargas prolongadas del banco.

etc.) y otros dispositivos de potencia (UPS,

inversores, rectificadores, etc.). Los acumuladores son mantenidos en su rango óptimo de voltaje de operación. El monitoreo continuo y la limitación del voltaje de carga de cada batería causa una 4. Realizar periódicos tests de capacidad de disponibilidad garantizada de las baterías las baterías (de acuerdo a estándares IEEE, en todo momento. en particular IEEE 1188 o IEEE 450). Las baterías pueden parecer estar en buen BACS es el Sistema ideal para todo tipo estado hasta que son sometidas en forPero todos esos elementos – si bien incre-de baterías de plomo (abiertas/secas, libre ma imprevista a condiciones de “stress”, mentan los índices de confiabilidad - node mantenimiento, gel, AGM, etc.). Está por ejemplo ante una sobrecarga, lo que garantizan el control total de los bancos dediseñado para el monitoreo individual y el puede generar su caída, con devastadoras baterías. El complemento ideal para el moni-control de cada acumulador de un sistema consecuencias para el Datacenter. de baterías y regula la simetría del voltaje toreo y control de las baterías esSistema el durante el proceso de carga, generando . En consecuencia, todo lo que pueda ha- de Gestión de Baterías GENEREX BACS cerse para incrementar la vida útil de las El BACS (“Battery Analysis & Care Sys- alertas inmediatas en caso de descargas baterías redundará en un incremento de tem”) es la segunda generación de la más asimétricas u otras fallas. la confiabilidad y disponibilidad del Cen- avanzada herramienta del mercado que Todos los datos de cada acumulador se entro de Procesamiento de Datos. constituye un sistema de gestión y monito- cuentran disponibles en todo momento a reo de baterías basado en una red Ethernet. través de la red. En caso de que se detecte Existen varias maneras de incrementar la Utilizando tecnología web-management un acumulador fuera de rango el sistema protección de la carga y prolongar la vida el BACS verifica en forma cíclica la resis- genera una alerta para su reemplazo. útil de las baterías: tencia interna, la temperatura, y el voltaje En virtud de su proceso patentadoEquali1. Equipar las UPS con dos series (“strings”) de cada acumulador del banco de baterías. de baterías: si una de las series falla, la Mediante un proceso de ecualización de zation (Balancing), BACS es el único sistema de gestión de baterías B( MS = Battery restante serie mantendrá la energía (con voltaje corrige y gestiona el voltaje de car- Management System) del mercado que la consiguiente reducción del tiempo de ga de cada acumulador y adicionalmente realiza ambas funciones: monitoreo y reautonomía). maneja valores ambientales (temperatura, gulación. 2. Adquirir las baterías apropiadas para la UPS. humedad, concentración de gas hidrógeno, El software BACS muestra el proceso Sistema de Monitoreo y Control de baterías BACS de Generex Equalization ( Balancing) de una batería defectuosa (la línea en color violeta del gráfico adjunto) dentro de un string de 32 baterías durante un proceso de descarga/ recarga. Sistema BACS de Gestión Baterías El GENEREX posee demuchas otras propiedades que permiten gestionar perfectamente sus baterías.

Si desea conocer más acerca de este sistema le invitamos a que se comunique con nosotros. Contacto: TELEFAX S.A. Colonia 968, Montevideo - Uruguay Tel.: 2902 0082 E-mail: [email protected] 46



BIPV - Building Integrated Photovoltaics Integración fotovoltaica en edificaciones por BSU Solar SRL

El término BIPV refiere al concepto de

del MIEM y UTE) está dando al uso de

– Cambridge, UK, único proveedor que

integrar elementos de fotovoltaicos dentro de las envolventes las edificaciones, tales como vidrios, paneles o tejas, con los cuales es posible construir fachadas vidriadas, techos, muros cortina, balcones y otras componentes edilicias, cuyas superficies generan ener-

fuentes renovables de energía por parte de pequeños consumidores (residencial – comercial - industrial) queremos potenciar la conexión a la red eléctrica pública de la energía proveniente de

producede y comercializa vidrios conmtecnología capa fina (CdTe thin-fil PV ) verdaderamente transparentes (rangos de 10 % al 50%) y lidera el desarrollo tecnológico de la siguiente generación de vidrios transparentes a partir de polímeros orgánicos fotovoltaicos (OPV), lo que le permite atender las necesidades de sus proyectos y/o desarrollar soluciones “llave en mano” para aplicar la tecnología fotovoltaica en arquitectura urbana.

gía eléctrica de fuente fotovoltaica (PV) , mejorando además las funciones

térmicas, sonoras y lumínicas del espacio interior del edificio. Los productos relacionados con BIPV son una necesidad emergente para las ciudades dada la tendencia mundial a inclinarse a este tipo de fuentes de energía y el fuerte impulso que están dando los países desarrollados a la arquitectura sustentable y la reducción de emisiones de CO 2, siendo que proyecciones de analistas internacionales indican que el mercado mundial de BIPV, que en 2015 representó U $D 3 billones será de U $D 9 billones en 2019 y U$D 26 billones en 2022. BSU Solar es la primera empresa uruguaya especializada en desarrollar soluciones de arquitectura para la integración fotovoltaica en edificios . Su equipo directriz está conformado por arquitectos e ingenieros con más de 25 años de desarrollo de actividad profesional en arquitectura, construcción y gestión en empresas del sector energético. Basados en la legislación y el estimulo que el gobierno (a través

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micro-generación en espacios urbanos .

La Ley 16.906 de Promoción de Inversiones que evalúa la COMAP establece instrumentos fiscales para la promoción de la energía solar fotovoltaica. Según decreto 002/012, todas las inversiones en equipamiento solar califican como inversiones en Producción más Limpia (P+L) y por su par te el MIEM cuenta con un indicador sectorial denominado “Nivel Tecnológico del Producto Elaborado” que otorgacuya puntaje adicional a aquellos proyectos inversión incluya generación de energía de fuentes renovables no tradicionales. Las inversiones en BIPV generan puntaje tanto en P+L como en el Sector ial, lo que permite obtener importantes beneficios fiscales en aquellos proyectos que incluyan este tipo de tecnología. Los especialistas de BSU Solar lo asesorarán desde la etapa temprana del diseño y la planificación de la inversión edilicia, de manera de optimizar los beneficios tributarios por el monto TOTAL del Proyecto de Inversión.

Contacto:

BSU Solar es el representante exclusivo de los vidrios fotovoltaicos Polysolar Ltd.

Tel.: 094 446 9 44 | 09 4 445 054 [email protected] www.bsusolar.com


Tableros normalizados IEC 61439-2 ¿Necesidad o capricho? por ABB Uruguay

A menudo se nos consulta por los tableros para poder asegurar las prestaciones de- tándar general de referencia para la fabridenominados “normalizados” como algo claradas. cación y diseño de tableros eléctricos. fuera definal lo habitual. Se nos plantea que el usuario (o el proyectista) pidió tableros “derivados de serie” y mencionan la norma IEC 439. ¿A qué se refieren cuando usan estos términos? ¿Qué supone un tablero de estas características? Se analiza este tema en el presente ar tículo.

Dualidad de criterios

Cuando uno utiliza un interruptor termomagnético conoce las prestaciones de éste porque fue fabricado bajo el estándar adecuado. En algunos casos corresponde la norma IEC 60898-1, y en otros la IEC 60947-2. Asimismo, un descargador de sobretensión se fabrica de acuerdo a IEC 61643-1, por lo que se puede conocer sus características sólo ver laPara nomenclatura y la normacon de referencia. prácticamente todo el material eléctrico que se utiliza en nuestro país se exige una norma internacional de la IEC o similar, y ésta determina los ensayos necesarios en fábrica

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Una excepción esta regla son los tableros eléctricos para adistribución de potencia en baja tensión. El tablero eléctrico o envolvente es un componente más del sistema eléctrico y, por ende, debería ser fabricado de acuerdo a una norma de referencia. El estándar específico para tableros de distribución de potencia de la IEC es la norma 61439-2, y los tableros fabricados bajo esta norma son los que se denominan “normalizados”. ¿Por qué los interruptores (y demás componentes) deben estar ensayados bajo las normas de referencia, y los tableros no? Ambos elementos son parte crítica del sistema de protecciones ytienen que ofrecer el máximo grado de confiabilidad.

Caso de estudio: temperatura

En la normativa el capítulo V del reglamento de UTElocal, de baja tensión (Agrupamiento de accesorios de protección – Tableros) hace referencia a la norma “IEC 439” para la determinación de distancias de seguridad, pero no la indica como es-

Para a este resultadoverificación la norma IEC 61439llegar plantea 3 opciones: de prestaciones mediante ensayos de laboratorio; inferencia de comportamiento derivado de otro diseño ya ensayado en peores condiciones; o cálculo.

La principal ventaja de ensayar productos bajo un estándar es poder declarar y garantizar prestaciones. En esta sección se analiza el caso de la temperatura. Al diseñar un tablero se debe tener en cuenta, entre otros factores, la temperatura a la que estarán expuestos los equipos instalados. La disipación térmica de componentes y conductores afecta a la temperatura interna del gabinete, y este aumento afecta al funcionamiento de los elementos anteriores. Por esta razón, es importante poder verificar los límites de temperatura interna que se generarán en el gabinete.

|| Artículo Técnico La primera opción es simple. Un laboratorio independiente monta el tablero en las condiciones descriptas en la norma para el ensayo, alimenta las cargas a través de él, mide la temperatura alcanzada en condición de régimen, detalla los resultados en un reporte de ensayo, y emite una declaración de conformidad. La segunda opción implica deducir que una cierta configuración de un tablero estará dentro de los límites de temperatura requeridos porque otra configuración en condiciones más desfavorables fue ensayada y cumplió con estos límites. Ejemplo de esto es que si un tablero se ensayó con un interruptor de un cierto modelo de 2500 A, pero se utiliza la versión de ese

equipo de 2000 A, puedo extender la certificación del tablero anterior por tratarse de una situación similar y más favorable. La definición de lo que es “similar” o no se detalla en la norma y no es objeto de análisis de este artículo.

en base a ensayos. Esta comparación de disipaciones es suficiente para tableros de hasta 630 A.

En caso de tableros de hasta 1600 A, es necesario utilizar estos datos (incluyendo el derrateo) en los cálculos propuestos en La tercera opción es un tanto más comple- IEC 60890. Éstos son más complejos y los ja. Precisa conocer la capacidad de disipa- fabricantes de tableros suelen proporcioción máxima de los paneles externos para nar software para la aplicación del algoverificar que ésta es mayor oigual a la po- ritmo. tencia disipada por los componentes. A su vez, se requiere suponer un derrateo de los Por encima de esta corriente, no es posible interruptores a un 80% de su capacidad realizar la verificación mediante cálculos. de conducción, lo que genera un factor de Esto sugiere que, para tableros de corrienseguridad que hace que los tableros cons- te nominal en barras igual o superior a truidos en base a cálculo, indefectiblemen- 1600A, no es admisible asegurar los límites te, sean más voluminosos que los armados de sobretemperatura según IEC 61439-2 sin realizar ensayos. Sin lugar a dudas, la norma establece claramente los mecanismos para garantizar el cumplimiento de los límites de temperatura dentro del gabinete. Esta conclusión es extrapolable a otras características de las envolventes tales como el grado de protección IP, la capacidad de conducción, y el nivel de cortocircuito máximo, entre otros. Si volvemos al caso de los interruptores Conclusiones

termomagnéticos, ¿por qué se habría de confiar en un fabricante cuando asegura que su interruptor conduce 10 A de corriente nominal? ¿Por qué creerle cuando plantea un Icu de 6 kA en 400 V? Se confía en él porque las normas de ensayo de productos son a los ingenieros y técnicos lo que las leyes son a los abogados. ¡Y con la ventaja de que localmente se eligen las normas de referencia que se consideren más adecuadas! Planteado esto, ¿qué significa pedir un “tablero normalizado”? Significa solicitar envolventes que cumplan condiciones o “leyes” que garanticen el cumplimiento de las prestaciones declaradas, ofreciendo así tranquilidad y seguridad a todos los implicados en la instalación, diseño y manipulación del tablero.

Contacto: Ing. Agustín Labandera Responsable de canales de distribución ABB S.A. [email protected] 54



Consultas habituales de los instaladores (parte 4) por el Ing. Carlos A. Galizia

En esta 4ta parte continuamos exponiendo las consultas habituales que los insta-

corriente alterna de tensión nominal inferior o igual a1000 V. Parte 1: Generalidades-Características de funcionamiento, ensayos y valores nominales - Prescripciones de seguridad - Guía de instalación y de explotación”.

esa razón, si la tensión de alimentación está deformada, circularán corrientes

eléctricos plantean en los cursos armónicas relativamente por los condensadores que seimportantes usan para yladores auditorías que brindo. la corrección del factor de potencia (o En esta parte responderé dudas vinculacos ϕ si no existen armónicas). das con la instalación de capacitores para Estas 2 normas son las que se exigen en el la compensación del factor de potencia. Reglamento de UTE, capítulo 20, sección 4-a.Si, por otra parte, en algún punto de la instalación existen inductancias, pode1) Una de los inquietudes que planmos encontrarnos frente a la situación tean principalmente los técnicos y los 2) Otra inquietud muy frecuente es de que esas inductancias entren en reingenieros es saber en qué Norma se saber si se debe tener en cuenta la presencia eventual de armónicas y sonancia con los condensadores, lo que tratan aspectos vinculados con los puede hacer aumentar mucho el valor de cómo influyen esas armónicas en los ensayos y consideraciones de la instapico de un armónico en los mismos. capacitores y en las instalaciones. lación de los capacitores de potencia. Debemos saber que la presencia de arLa respuesta a esa pregunta es que esos mónicas (distorsión armónica en general) Por eso se recomienda no conectar nuntemas se tratan en dos normas IEC: puede tener efectos perjudiciales sobre los ca condensadores en instalaciones que • En la Norma IEC 60831-1 titulada “Condencondensadores. tengan una tensión con una tasa de dissadores de potencia autorregenerables a Como es conocido, la impedancia de los torsión armónica superior al 8% . instalar en paralelo en redes de corriente condensadores es: Si se detectan armónicos, y la potencia de Zc= 1/wC, con ω =2πf donde: C= capacidad del condensador, en Faradios f= frecuencia en bornes del condensador π = la letra griega que representa a “pi” (aproximadamente: 3,1416) • Y en la Norma IEC 60931-1 titulada “Con densadores de potencia no autorregene- Como se puede obser var esa impedancia rables a instalar en paralelo en redes de disminuye al aumentar la frecuencia. Por deParte tensión nominal inferior o igual aalterna 1000 V. 1: Gene ralidades-Caracte rísticas de funcionamiento, ensayos y valores nominales - Prescripciones de seguridad - Guía de instalación y de operación”.

laselcargas quelageneran armónicas supera 20% de potencialasdel transformador de alimentación, se deben tomar disposiciones para compensarlas. Una forma de atenuar y/o evitar los problemas de resonancia y de proteger a los condensadores es emplear inductancias anti-armónicas en serie con cada paso de compensación. Si la potencia de las cargas que generan armónicos supera el 50% de la potencia del transformador, se deben utilizar filtros antiarmónicos. 3) ¿Es conocido que debemos considerar alguna tolerancia en la potencia asignada en los capacitores (kVAR) cuyos datos de fabricación se indican en la chapa de datos en los capacitores?

No. En general conoce,IEC pero debemos saber eso que no lasseNormas establecen que la potencia de los condensadores pueden fluctuar dentro de los siguientes valores: • -5% a +10% para las unidades o bancos de hasta 100 kVAR y • -5% a +5% para las unidades o bancos de más de 100 kVAR,

Figura 1: banco de condensador de factor de potencia típico y sus datos característicos 56 |


y que esas tolerancias las debemos tener en cuenta en el dimensionamiento de la instalación.

|| Artículo Técnico condensador con relación a la tensión de servicio de la red requerirá un aumento equivalente de la tensión nominal del condensador. Salvo indicación en contrario, la tensión de servicio se considera igual a la tensión nominal (o declarada) de la red. Cuando se deba determinar la tensión a prever en los bornes del condensador, se deberán tener en cuenta las siguientes consideraciones: a) Los condensadores en paralelo pueden producir un aumento de la tensión desde la fuente hasta el punto donde ellos se encuentran instalados: este aumento de tensión puede ser aún mayor en presencia de armónicas. Por ello los condensadores pueden ser sometidos a una tensión superior a la tensión medida antes de su conexión.

Figura 2: condensador trifásico dañado por presencia de fuertes armónicos en la tensión

En la anterior edición de la norma IEC 60831 mencionada (vigente hasta septiembre de 2002) se indicaban los siguientes valores que ya no rigen:

en general considerando una tensión de red de 380 V y de allí surge una potencia capacitiva Q380 a instalar. Pero cuando compramos ese capacitor con esa potencia el fabricante lo especifica para • para las unidades o bancos de hasta 100 3x400 V con lo que el usuario cuando lo kVAR, -5% a +15% instala va a recibir una potencia capaci• para las unidades o bancos de más de 100 tiva Q400 que es aproximadamente un 10% menos de lo necesario. kVAR, -5% a +10% Además se debe tener en cuenta que la Los mismos cambios se reflejaron en la tensión nominal de los condensadores Norma IEC 60931 en su modificación de debe ser por lo menos igual a la tensión diciembre de 2012. de servicio de la red sobre la que los condensadores deben instalarse, tenien4) ¿Qué valor de tensión debemos do en cuenta la influencia de la presenconsiderar para calcular las potencias cia de los propios c ondensadores. de los capacitores o para qué valor de tensión vienen indicadas las potencias de los capacitores?

El valor de la tensión asignada de los condensadores difiere a veces de la tensión nominal de la red, situación que debe ser considerada en el momento del proyecto e instalación Por ejemplo un capacitor trifásico que está diseñado para una tensión de 3x400 entrega Q kVAR; ese mismo capacitor conectado a una red de 3x380 V, entregaría el 90,25% de Q, o sea un 9,75% menos de potencia reactiva. Se debe tener en cuenta este tema cuando se proyecta o se calcula la potencia capacitiva de un capacitor (o de una batería) ya que los cálculos se realizan 58


En ciertas redes, puede existir una diferencia importante entre la tensión de servicio y la tensión nominal: eso deberá ser también tenido en cuenta en el momento de especificar la tensión del condensador para la operación de compra. Este es un tema de gran importancia para los condensadores, cuyo funcionaVmiento y su vida útil resultarán adversamente afectados por el aumento excesivo de la tensión aplicada al dieléctrico del condensador. Cuando en el circuito del condensador se instalan elementos en serie con el condensador con el fin de reducir los efectos de las armónicas, etc. el aumento correspondiente de la tensión en los bornes del

b) La tensión en los bornes de los condensadores puede ser particularmente elevada en periodos de poca carga: en este caso, una parte de la batería de condensadores o todos los condensadores deberían ponerse fuera de servicio con el fin de evitar solicitaciones excesivas sobre los capacitores así como elevaciones indeseables de la tensión en la red.

Sólo en casos de emergencia, los condensadores podrán trabajarán simultáneamente a la tensión máxima admisible y al máximo de temperatura ambiente y eso solamente en periodos de corta duración. 5) ¿Debemos considerar la presencia de sobretensiones de larga duración y/o sobretensione s transitorias en la instalación de capacitores?

La respuesta es Sí. En las instalaciones pueden aparecer sobretensiones de larga duración y/o sobretensiones transitorias. Las Sobretensiones de Larga Duración (según el artículo 20.1 de la Norma IEC 60831) son debidas a las fluctuaciones de la tensión de alimentación de la red y no se incluyen en ellas las sobretensiones producidas por fallas en la red. En la elección de los condensadores unitarios se deben tener en cuenta las sobretensiones de larga duración (que son diferentes a las sobretensiones transitorias) que se puedan presentar en el punto de instalación, debiendo los capacitores ser adecuados para soportar los niveles de tensión que se indican en la Tabla siguiente, donde se observa que los capacitores pueden funcionar durante

|| Artículo Técnico todavía puede encontrarse en capacitores existentes en el mercado. Como se dijo antes, en la versión anterior se indicaba una tolerancia del 15% (1,15xCN). 7) ¿Hasta con qué sobreintensidad pueden trabajar los capacitores?

Los condensadores no deberían funcionar jamás con intensidades superiores al valor máximo especificado en el artículo 21 de la Norma (ver pregunta 6 anterior). largos períodos con tensiones de hasta 1,10 UN (10% superiores a la nominal), con exclusión de las sobretensiones transitorias. En lo que respecta a las sobretensiones temporarias a frecuencia industrial, se debe tener en cuenta además que, cuando se compensa el factor de potencia de un motor conectando un capacitor en forma directa sobre sus bornes, la corriente del capacitor no debe ser superior al 90% de la corriente magnetizante del motor, para evitar la autoexcitación. En forma aproximada la siguiente expresión indica qué potencia capacitiva se puede emplear para compensar el factor de potencia de un motor asincrónico trifásico:

capacitores es inferior a 0°C pero manteniéndose dentro de la categoría de temperaturas (el pico de sobreintensidad transitoria de la corriente correspondiente puede alcanzar hasta 100 veces el valor IN). En el caso de condensadores que son maniobrados más frecuentemente, la amplitud de la sobretensión, su duración y la amplitud de la corriente transitoria deben ser limitadas a niveles más bajos.

Las sobreintensidades pueden produ-a cirse ya sea por una tensión excesiva la frecuencia fundamental, ya sea por armónicos, o por ambas causas. Las fuentes más importantes de armónicos son los rectificadores, la electrónica de potencia y los transformadores con el núcleo saturado. Si la elevación de tensión en los períodos de baja carga se incrementa por los condensadores, la saturación de los núcleos de los transformadores puede ser considerable. En este caso se producen 6) ¿Cuál es la intensidad máxima admiarmónicos de amplitud anormal alguno sible por los capacitores de potencia? de los cuales puede ser amplificado por El artículo 21 de la Norma IEC 60831 resonancia entre el transformador y el indica que “Los condensadores unitarios condensador. Esta es una razón más para serán aptos para un servicio permanenrecomendar la puesta fuera de servicio

te conigual una aintensidad línea de valor eficaz 1,3 veces de la intensidad correspondiente a la tensión sinusoidal noQC 0,3 a 0,35 PM minal y a la frecuencia nominal, excepsiendo PM la potencia nominal del mo- ción hecha de los regímenes transitorios. Teniendo en cuenta la tolerancia de tor. Cabe señalar que el funcionamiento de 1,10xCN sobre la capacidad, la intensilos condensadores con sobrecarga, inclu- dad máxima ICmx puede alcanzar 1,43xIN. so dentro de los límites indicados ante- Estos factores de sobreintensidad se han riormente, puede afectar negativamente elegido para tener en cuenta los efectos a la vida útil de estos condensadores. Se combinados de la presencia de armónisupone que las sobretensiones mostradas cos, de sobretensiones y de tolerancia en la Tabla de arriba y que tienen un valor sobre la capacidad, de acuerdo con el superior a 1,15 x UN ocurren 200 veces en artículo 20.1 de la Norma IEC 60831”. la vida del condensador. De donde surge ese valor de 1,43? De la tolerancia constructiva de los caLas Sobretensiones de maniobra (artípacitores (10% según indica la Norma culo 20.2 de la Norma) provocan Sobretensiones Transitorias. IEC vigente), o sea 1,1xCN y de la coLa conexión (puesta en tensión) de una rriente eficaz con la que cada capacitor batería de condensadores por medio de unitario debe poder operar en forma un interruptor sin recierre provoca nor- continua 1,3xIN. (1,3 veces el valor de la malmente una sobretensión transitoria corriente que produciría la tensión asigcuyo primer pico no excede 2x √2veces el nada con forma senoidal, a la frecuencia valor eficaz de la tensión de red aplicada asignada, sin considerar los transitorios). Considerando ambas tolerancias, el durante un tiempo máximo de ½ ciclo. Se pueden admitir aproximadamente máximo valor eficaz de corriente que 5000 maniobras por año en estas con- puede llegarse a alcanzar es ICmx=1,1x1,3 diciones, teniendo en cuenta que cier- xIN = 1,43xIN , que, como se indicó se to número de ellas se puede producir redondea en ICmx=1,5xIN por seguridad y cuando la temperatura interna de los considerando la anterior tolerancia que ͌

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de los condensadores en los períodos de carga baja, como ya se ha mencionado. Si la intensidad del condensador sobrepasa el valor máximo especificado en el artículo 21, mientras que la tensión no sobrepasa el límite admisible de 1,10 xUN especificado en el artículo 20, conviene determinar el armónico predominante como la mejor forma de encontrar solución a esta situación. Cuando los condensadores se ponen en servicio, pueden producirse sobreintensidades transitorias de gran amplitud y alta frecuencia ya que en dicha operación de cierre pueden aparecer corrientes transitorias con picos de 25 a 200xIN , de alta frecuencia (de 1 a 15 kHz) y de muy corta duración (1 a 3 ms). Estos regímenes transitorios son esperables especialmente cuando se conecta un escalón de la batería de capacitores, en paralelo con otros escalones ya puestos en tensión. Puede ser necesario reducir estas sobretensiones transitorias a valores aceptables para los condensadores y los aparatos poniendo en servicio los condensadores por medio de una resistencia (conexión por resistencia) o introduciendo reactancias en el circuito de alimentación de cada escalón de la batería.

|| Artículo Técnico Si los condensadores están equipados con fusibles, el valor cresta de las sobreintensidades transitorias debidas a la maniobras debe estar limitado a un valor máximo de 100 IN (valor eficaz). 8) ¿Cómo se deben dimensionar los conductores de alimentación? y ¿cómo se deben dimensionar los dispositivos de maniobra y protección de los capacitores?

• deberán estar coordinados con los even tuales aparatos de maniobra (contactores) que deberían ser Contactores con Resistencia de Preinserción.

nadas deben estar entre 1,6 y 1,7 veces la corriente asignada del capacitor.

Cuando se empleen I-S (Interruptoresseccionadores con fusibles o sin fusibles) con velocidad de apertura y cierre inde• para operación de baterías de hasta 100 pendiente del operador como dispositikVAR la Icmax=1,43xIN =1,3x1,1xIN vo de cabecera de un tablero de capacitores o como comando de un capacitor, • para operación de baterías de más de 100 el I-S debe ser seleccionado de los cakVAR la Icmax=1,365xIN =1,3x1,05xIN tálogos de los fabricantes quien allí de-

Por eso y como se dijo antes,

Por lo másvalor arriba en lo con el dicho máximo eficaz devinculado corriente que puede llegar a demandar un capacitor (o una batería de capacitores), los aparatos de maniobra y de maniobra y protección como así también los conductores de alimentación deben estar dimensionados para soportar en forma permanente una ICmx =1,5xIN (siendo IN la corriente asignada del capacitor). La presencia eventual de armónicos puede producir un efecto térmico más elevado que el de la componente fundamental correspondiente, debido al efecto pelicular. Los aparatos de corte y de protección y las conexiones deben poder soportar los esfuerzos térmicos y electrodinámi-

Por lo cual y redondeando

cos generados sobreintensidades transitorias de por granlas amplitud y frecuencia elevada, que pueden producirse en el momento de la puesta en tensión. Como ya se dijo estos efectos transitorios pueden producirse cuando un condensador se conecta en paralelo con otros condensadores ya puestos en tensión. Es habitual aumentar la inductancia de las conexiones con el fin de reducir los transitorios en el momento de conexión. Debe ponerse especial cuidado en no sobrepasar la sobreintensidad transitoria máxima admisible. Asimismo se debe tener en cuenta que el IA tenga la capacidad de cierre adecuada a la batería a operar y que la regulación del disparo de la protección por corto-

10xICmx o sea:

• la corriente asignada INIA de los IA debe ser superior a 1,5xIN

finedispositivo. la potenciaEsocapacitiva por el es debidooperable a que para

la operación de capacitores la Norma IEC 60947-3 no define una categoría • la regulación de la protección contra la de empleo. sobrecarga Ir IA deberá ser igual a1,5xIN

Para evitar que se produzcan disparos intempestivos o no deseados de la protección por cortocircuito esta protección debe ajustarse a los siguientes parámetros, distinguiéndose entre aquellos IA con relés termomagnéticos y aquellos con relés electrónicos. Para interruptores automáticos que responden a IEC 60947-2, con relés termomagnéticos, la protección magnética debe estar ajustada como mínimo a Im

≥ 10xICmx

Im

≥ 15xIN

Im

≥

No se permite el empleo de los fusibles-interruptor-seccionador (conoci-

dos como seccionador fusible bajo carga, o como dispositivos tipo puerta de horno) para el comando en forma directa de los capacitores ya que son de maniobra manual dependiente. En cambio su empleo está permitido como dispositivo de corte y protección (cuando es operado por personal técnicamente capacitado) aguas arriba de un contactor cuando la apertura y cierre es efectuada por este último dispositivo, debiéndose colocar, asimismo, en lugar visible un cartel de advertencia que indique que la operación de apertura o cierre del fusible-interruptor-seccionador debe realizarse luego de la desco-

nexión de los contactores. En el caso de interruptores automáticos que responden a IEC 60947-2, pero con relés electrónicos, la protección instantánea contra cortocircuitos debe estar desactivada, es decir Ii = I3 = Off .

Cuando se emplean pequeños interruptores automáticos se deben adoptar interruptores con curva D y con una circuito evite los o no deseados quedisparos podríanintempestivos provocar las corriente asignada ≥ I .Independientemente de las corrientes nominales de los corrientes de pico. IA y de sus ajustes, cuando se emplea un Además interruptor automático como dispositivo • deberán soportar las sobrecorrientes pede maniobra y protección, lo primero que riódicas o permanentes debidas a los ar- hay que verificar es que la capacidad de mónicos de tensión y a las tolerancias del ruptura y el poder de cierre del interrupvalor asignado de la corriente absorbida tor automático sean adecuados al nivel por la batería; de cortocircuito de la instalación en el punto donde se montará el IA . • deberán poder realizar un elevado núme-

Contacto:

Cmx

ro de maniobras en vacío y bajo carga a una frecuencia que puede llegar a ser elevada; 62 |


También pueden emplearse fusibles como protección, cuyas corrientes asig-

[email protected] El Ing. Galizia es el ex Secretario del Comité de Estudios CE-10 de la Asociación Electrotécnica Argentina y se desempeña como Consultor en Instalaciones Eléctricas de BT y MT.

Nota de Electromagazine: a) si bien el Ing. Galizia es experto en seguridad y en lo que respecta a la reglamentación eléctrica de Argentina, las respuestas brindadas en este artículo son válidas para nuestro país. b) la figura 2 es gentileza de ABB

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| Electromagazine| Mayo / Junio 2016

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