Fábrica argentina de tableros eléctricos
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Fábrica argentina de tableros eléctricos
| Edición 291 | Año 27 | Septiembre 2014 | Protección integral contra rayos y sobretensiones Pág. Reparación del conductor en el punto de suspensión 20 Pág. ¿La fábrica inteligente? Industry 4.0, ¿de qué se trata? 68 Pág. 100 Temática en foco: Interruptores | El dimensionamiento mecánico | Excelente paso de CONEXPO NOA por la ciudad de Salta Fábrica argentina de tableros eléctricos En el Parque Industrial de San Francisco, en la provincia de Córdoba, opera ahora una nueva planta de 4.500 m2, especialmente diseñada para la fabricación de tableros eléctricos de baja y media tensión. WEG EQUIPAMIENTOS ELÉCTRICOS S.A. | Motores | Automatización www.weg.net | Energía | Pinturas | Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 1 Septiembre 2014 • N° 291 Año 26 - Publicación mensual Staff Director Jorge Luis Menéndez Director Técnico Prof. Roberto A. Urriza Macagno Editores SRL y la electricidad, una historia de acercamientos Editores SRL es una editorial de revistas técnicas y organizador de eventos que desde hace más de 25 años trabaja con el objetivo de Departamento Comercial Emiliano Menéndez estrechar lazos entre el ámbito académico, industrial y empresarial a Departamento Administrativo Diego Cociancih Victoria Marra y todo aquello que considere relevante para el lector. Producción Gráfica y Editorial Alejandro Menéndez Romina Simone Alejandra Bocchio Ejecutivos de Cuentas Carlos J. Menéndez Sandra Pérez Chiclana Rubén Iturralde Colaboradores Ing. Alberto Farina -Ing. Hugo Allegue Ing. Felipe Marder - Sr. Armando Bensa Ing. Juan Carlos Arcioni - Ing. Daniel Nocelli Ing. Daniel Rodríguez - Sr. Felipe Sorrentino Ing. Rubén Levy - Sr. Carmelo Mártire R.N.P.I. N.: 5082556 I.S.S.N.: 16675169 Premio APTA-RIZUTTO a la Mejor Revista Técnica ’94 Miembro de: • AADECA - Asociación Argentina de Control Automático • APTA - Asociación de la Prensa Técnica Argentina • CADIEEL - Cámara Argentina de Industrias Electrónicas, Electromecánicas, Luminotécnicas, Telecomunicaciones, Informática y Control Automático Revista propiedad de EDITORES S.R.L. Av. La Plata 1080 (1250) Buenos Aires República Argentina Telefax: (54-11) 4921-3001 Mail: [email protected] www.editores-srl.com.ar través de la difusión de noticias, investigaciones, nuevos desarrollos Los años de experiencia la han hecho merecedora de un prestigio importante dentro de cada uno de los sectores a los que orienta sus revistas. Tal es así, que la propia Asociación Electrotécnica Argentina ha elegido a la revista Ingeniería Eléctrica para que en ella se publique trimestralmente la Revista Electrotécnica, medio de difusión oficial de dicha entidad, cuya envergadura trasciende las fronteras de la ciudad de Buenos Aires y se extiende a todo el país. También la AADL, Asociación Argentina de Luminotecnia, ha confiado en nosotros para la realización de su prestigiosa revista Luminotecnia desde el año 2006. Ahora, otra asociación de peso similar elige a Editores SRL para que sea la editorial encargada de la confección de su revista. La Cámara Argentina de Instaladores Eléctricos -ACYEDE- festeja 81 años, que la encuentran emprendiendo nuevos proyectos. Uno de ellos es La revista de ACYEDE, cuyo primer número vio la luz por primera vez en septiembre de este año. De esta forma, Editores SRL amplía su gama de soluciones, alcanzando con sus mismos objetivos y profesionalismo a todo el rubro eléctrico en su conjunto, desde ingenieros especializados hasta instaladores que transitan sus primeros pasos. El mundo de la electricidad es muy vasto, y Editores SRL entra a Impresa en él atravesando puertas variopintas, todo lo cual favorece y facilita sus Gráfica Offset s.r.l. Santa Elena 328 - CABA 4-301-7236 / 8899 www.graficaoffset.com objetivos de acercamiento entre todos los actores del sector. publicación mensual que se ha editado de forma ininterrumpida es un Los artículos y comentarios firmados reflejan exclusivamente la opinión de sus autores. Su publicación en este medio no implica que EDITORES S.R.L. comparta los conceptos allí vertidos. Está prohibida la reproducción total o parcial de los artículos publicados en esta revista por cualquier medio gráfico, ra2 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 dial, televisivo, magnético, informático, internet, etc. Esta nueva edición de Ingeniería Eléctrica, la número 291 de esta ejemplo palpable de todo lo que Editores SRL pregona. Lo invitamos a recorrer sus páginas. Tapa: WEG EQUIPAMIENTOS ELÉCTRICOS S. A. Sgo. Pampiglione 4849 - Parque Industrial San Francisco - Córdoba - www.weg.net/ar Noticias / Magazine 78 Distinción y seguridad | Strand 88 Donde hay dos, no sobran tres Temática en foco: Interruptores 48.WEG presenta nuevas generaciones | Weg Nota técnica / Aplic. 52.Herramientas para dimensionar la distribución de energía | Siemens 10 El dimensionamiento mecánico 20 Protección integral contra rayos y sobretensiones 68 Reparación del conductor en el punto de suspensión 94 15 potentes aplicaciones para el 84 Capacitores de potencia trifásicos para baja tensión | Elecond 54.Termomagnéticos y diferenciales, todo en interruptores | Steck 110 Módulo interruptor de combinación múltiple, nuevo telerruptor 56.Termomagnéticos, diferenciales RBC Sitel y automáticos | ABB termómetro visual por infrarrojos 60.BAW renueva la ingeniería en sus de Fluke interruptores automáticos modulares | Eta Electro - BAW Opinión 100 ¿La fábrica inteligente? Industry 4.0, ¿de qué se trata? La presente edición de Ingeniería Eléctrica incluye la edición del trimestre julio-septiembre de 2014 de la revista Electrotécnica de la AEA, Asociación Electrotécnica Producto / Nota de tapa 64 Solución para aumentar rápidamente la capacidad de las redes aéreas | Equipamientos Gruben Argentina. Exposiciones Ver en páginas 29 a 44 106 Excelente paso de CONEXPO NOA por la ciudad de Salta Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 3 Info EDITORES Todo esto es Y mucho más... Títulos propios Revistas Títulos editados para instituciones Eventos Online Newsletter Revistas online Sitio web www.editoresonline.com.ar online www.26anuario.com.ar ¡Estimado lector! La revista Ingeniería Eléctrica siempre está abierta a recibir notas de producto, opiniones, noticias, o lo que el autor desee siempre y cuando los contenidos se relacionen con el rubro que nos reúne. Todos nuestros lectores, profesionales, técnicos e investigadores pueden enviar artículos sobre sus opiniones, trabajos, análisis o investigaciones realizadas siempre que lo quieran, con total libertad y sin necesidad de cumplir ningún requisito. Incluso, nuestro departamento de redacción puede colaborar en la tarea, sin que nada de esto implique un compromiso económico. Publicar notas en Ingeniería Eléctrica es totalmente gratuito. Además, es una buena forma de divulgar las novedades del sector y de lograr entre todos una comunicación más fluida. Contacto: Alejandra Bochio, [email protected] 4 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 5 6 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 7 8 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 9 Nota técnica El dimensionamiento mecánico Parte 2* Por Ing. Mariano Jorge Greco y Ricardo Silvenses, The Exzone Uno de los principales proble- dos dentro de estas envolventes significa la distancia física que se mas del dimensionamiento mecá- y la mínima distancia que se debe debe dejar entre un componente nico es verificar que las cantidades respetar, siempre de acuerdo a los adyacente al otro, para permitir la de entradas y salidas de cables parámetros del certificado, y a las correcta disipación térmica y para desde el panel de control estén especificaciones requeridas por no reducir la potencia debido a correctamente elegidas y distri- los clientes. También para este extrema proximidad entre com- buidas, según los parámetros cer- test, referirse a los manuales de ponentes. Esta distancia se puede tificados. Este problema se centra instalación, uso y mantenimiento encontrar en las especificaciones en la máxima cantidad de aguje- mencionados arriba. técnicas de los fabricantes. ros que se puede realizar en cada Distancia mínima respetable Mínima distancia entre entra- significa la distancia mínima de das roscadas de las paredes sig- Como muchos tipos de envol- los componentes y/o equipamien- nifica la mínima distancia provista ventes requieren que se verifique la to que será colocado en la envol- en los documentos técnicos y cer- máxima cantidad de entradas per- vente, contra la pared de la envol- tificado, respecto a la máxima su- mitidas, por favor referirse a los ma- vente y/o contra los componentes perficie agujereable según estos nuales de instalación, uso y mante- a los que deben ser unidos, para mismos documentos. nimiento de las envolventes EJB…, permitir que los componentes y/o EJB...A, EJBX…, GUB…, EJBE…, equipamiento tengan su correcta El dimensionamiento eléctrico EJBXE…, GUBE…, H…, CCA…, C… disipación de calor y, consecuen- Los problemas relacionados al y CCAI… dejando la descripción es- temente, su funcionamiento co- correcto dimensionamiento eléc- pecífica del dimensionamiento a la rrecto según los parámetros di- trico son numerosos y pueden re- siguiente disertación. mensionales del fabricante. sumirse en los siguientes puntos: pared y/o tapa. Otro problema es verificar la Distancia interna entre los • Dimensionamiento acorde a cantidad de dispositivos instala- distintos componentes internos las corrientes nominales operacio- 10 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 nales (Ie) del equipamiento y/o de acciones deben ser desarrolladas. térmica nominal). Esta corriente La corriente nominal operativa nominal (Ie) debe ser obviamente • Dimensionamiento acorde a la (Ie) es el valor de la corriente (en contrastada con la temperatura capacidad de ruptura (Icn) en kA y amperios) que los componentes en la que el componente operará el tiempo de intervención (s) absorben en operación, operan- (esta temperatura no es la tem- • Elección de las curvas de dis- do continuamente 24 horas, y peratura del proyecto sino la que paro de los interruptores magné- es el valor que se debe tener en resulta de operar en espacios con- ticos o termomagnéticos cuenta para un correcto dimen- finados o con poca o nula ventila- • Dimensionamiento en función sionamiento de los conductores ción, como es una envolvente. de la temperatura, según la clase eléctricos dentro de la envolven- La capacidad de ruptura (Icn) de temperatura, acorde a la subdi- te. Debería considerarse que este en kA y el tiempo de intervención visión IEC 60079-0 o EN 60079-0 valor debe ser comunicado por el (s) son valores básicos para el co- • Dimensionamiento en función cliente a la hora de solicitar que rrecto dimensionamiento y deben de la coordinación/filiación/selec- se le dimensione un tablero y, de- ser comunicados por el cliente a tividad eléctrica pendiendo de la temperatura y la la hora de requerir el tablero. Es- • Dimensionamiento según la clase de temperatura en la cual el tos valores determinan todo el máxima potencia disipable (W) panel de control brindará su servi- dimensionamiento eléctrico y, en • Dimensionamiento como fun- cio, el diseñador deberá dimensio- consecuencia, son considerados ción de un límite específico de nar correctamente la sección de fundamentales para el cálculo. energía a transmitirse por los con- los conductores y los componen- ductores tes basados en este dato. sus terminales Capacidad de ruptura (Icn) es la capacidad nominal del compo- • Dimensionamiento como fun- La corriente térmica nominal nente en cortocircuito, según la ción del coeficiente de contempo- (Ith) significa la corriente nominal norma IEC EN 60947-2 (valor ex- raneidad que el componente puede sopor- presado en kA), y la respuesta en • Dimensionamiento de los trans- tar durante un servicio continuo y segundos. formadores auxiliares necesarios en referencia a una temperatura La elección de las curvas de para los circuitos secundarios en particular. Este dato puede ser disparo de los interruptores tér- • El voltaje nominal (Ue) encontrado en los documentos micos o termomagnéticos es • El voltaje de aislación (Ui) técnicos del fabricante del com- también una parte importante • La frecuencia nominal (Hz) ponente. en el dimensionamiento y es un • La compatibilidad electromag- Corriente nominal (Ie) es la co- parámetro, como la capacidad de nética de los componentes y/o el rriente nominal que el proyecto ruptura (Icn), que debe ser comu- equipamiento eléctrico ha provisto para operar el compo- nicada por el cliente a la hora del nente (corriente que normalmen- dimensionamiento. Miremos para cada tema qué te difiere mucho de la corriente Curva de disparo de interrup- Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 11 Nota técnica tores es la curva característica el valor, expresado en grados cen- to menor y, consecuentemente, para cada tipo de uso, en general: tígrados, al que se refiere el control adoptar interruptores aptos para • Curva B: Existe solo un gene- de la máxima temperatura superfi- esos valores inferiores. Esto, suma- rador que puede proveer una co- cial que la superficie exterior de la do al correcto dimensionamiento, rriente de cortocircuito baja envolvente puede alcanzar para su lleva a tomar una decisión econó- • Curva C: Cargas estándar correcta operación en un ambien- micamente correcta. • Curva D: La corriente inicial es te, clasificadas como sigue: de gran intensidad (cinco a siete • T1: 450 °C máxima potencia disipada permi- veces la corriente nominal) • T2: 300 °C tida (W) es esencial porque afecta • Curva K: Protección para usua- • T3: 200 °C los parámetros eléctricos del certi- rios con grandes corrientes induci- • T4: 135 °C ficado. De hecho, para obtener el das (motores, transformadores) • T5: 100 °C certificado, una serie de pruebas • Curva Z: Protección para circui- • T6: 85 °C deben ser realizadas para verificar tos electrónicos El dimensionamiento según la Estas temperaturas no deben la máxima disipación térmica per- • Curva MA: Protección de mo- excederse debido a sobrecalen- mitida en la envolvente, siendo tores (interruptores con función tamiento de los componentes esta función tanto de la clase de magnética solamente) internos. temperatura como de la tempera- tura ambiente. Para esta prueba, El dimensionamiento, depen- La coordinación de la selec- sin embargo, deben tenerse en diendo de la temperatura ambien- tividad eléctrica es otra variable cuenta la disipación individual del te, según la clase de temperatura que debe ser considerada para el equipamiento que será instalado y por la subdivisión de las normas cálculo del dimensionamiento. De dentro de la envolvente y su suma, IEC 60079-0 o EN 60079-0, es uno hecho, si se opta por dimensionar que no debe en ningún caso exce- de los parámetros más importan- todos los interruptores termo- der el valor esperado en el certifi- tes para un análisis correcto. De magnéticos según la capacidad de cado. Obviamente estos valores, hecho, la capacidad de corriente corte requerida, suponiendo que detectables desde la documen- de los dispositivos es influenciada sea técnicamente correcto, podría tación técnica de cada fabricante, fuertemente por la variación de la darse el caso de tener un sobre- deben ser redimensionados en temperatura, que resulta en reduc- calentamiento de componentes función de la degradación que la ciones de capacidad en función de y conductores eléctricos, según temperatura genera en una insta- la clase de temperatura. Tanto la este valor. Sin embargo, las tecno- lación sin ventilación prevista. clase de temperatura como la tem- logías de construcción han hecho Máxima disipación de potencia peratura pretendida deben ser co- que, con una correcta coordina- del componente y/o equipamien- municadas por el cliente a la hora ción de los interruptores, se pueda to a la temperatura del proyecto de solicitar un dimensionamiento. obtener aguas abajo del interrup- (W) es el valor de la disipación La clase de temperatura significa tor principal, una corriente de cor- térmica de ese objeto de estudio. 12 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Este valor puede encontrarse en la calentamiento generado durante y cuando se generan circuitos auxi- documentación técnica del fabri- el funcionamiento o durante un liares dentro del panel de control, es cante y degradada o disminuida evento de sobrecorriente debido otro de los parámetros de análisis. de clase en términos de su valor, a un mal funcionamiento (corto- Este cálculo se realiza por la suma a la temperatura específica en circuito) puedan ser la causa de de las cargas y el factor de con- que se especifica el proyecto. Se que la temperatura superficial de temporaneidad que pueden tener, debe prestar mucha atención en la envolvente aumente y, conse- considerando también el pico de el dimensionamiento, ya que nor- cuentemente, sea una fuente de máxima absorción del dispositivo malmente los componentes y/o ignición para la atmósfera externa. que genere el mayor arranque, su- equipos tienen un valor de disipa- Este dimensionamiento debe de- mándolo al total de las cargas. ción térmica para una instalación pender de la energía I2t que pasa El voltaje nominal (Ue) es el al aire libre a una temperatura de a través de cada cable en cortocir- valor de voltaje de operación que 20 °C u otra temperatura indicada cuito extremo. Este valor puede define las características de uso por el fabricante. encontrarse en la documentación de un circuito específico. Todo el La verificación de la energía técnica del fabricante, pero nece- equipamiento eléctrico que va a que pasa a través de los conduc- sita un cálculo específico poste- ser usado debe construirse para tores eléctricos (I2t = K2S2) es de rior, dependiendo de la clase de ser capaz de operar a este valor de gran importancia para el propó- temperatura y de la temperatura voltaje, con las tolerancias defini- sito de un correcto dimensiona- del proyecto. das por el estándar de referencia miento, porque todas las corrien- El coeficiente de contempora- que, en principio, corresponde a tes causadas por un cortocircuito neidad es otro de los parámetros ±10%, salvo que el cliente lo espe- que pueden presentarse en cual- necesarios para el correcto dimen- cifique de otra manera. quier punto del circuito, deben sionamiento eléctrico. Este coefi- El voltaje de aislación (Ui) es ser interrumpidas en un tiempo ciente debe ser comunicado por el el valor eficaz de la tensión de no mayor a aquel que lleva a los cliente al momento de requerir el prueba de aislamiento asignado cables a la temperatura permiti- dimensionamiento. Determina, en por el fabricante del componen- da límite. Entonces será necesario función de la operación en simul- te y/o equipo, que determina la probar los conductores basados táneo del equipamiento, el valor resiliencia de la aislación y las en este valor. Tal valor de I2t debe de la corriente que debe ser consi- distancias superficiales (la dis- ser especificado por el fabricante derado para el dimensionamiento tancia más corta medida a lo del dispositivo protectivo. de los conductores. Nos referimos largo de la superficie de un aisla- a la habilidad de ser operativos en dor interpuesto entre dos partes servicio paralelo continuo. conductoras). Energía que pasa a través de los conductores eléctricos significa que los conductores eléctricos El dimensionamiento del trans- La frecuencia nominal (Hz) es deben ser debidamente dimen- formador auxiliar para circuitos el valor de la frecuencia al cual se sionados para evitar que el sobre- secundarios, cuando es necesario reportan las condiciones norma- Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 13 Nota técnica les del sistema. Todo el equipa- * Nota del editor: La nota aquí se en cuenta. segunda publicada corresponde a la segun- debe construirse de acuerdo a la parte diciendo que todas las ac- da parte de “Criterio dimensional capacidad de operar a la frecuen- tividades de dimensionamiento para el diseño de envolventes para cia, que las tolerancias de referen- electromecánico son prerrogati- paneles de comando y control ubi- cia de las normas corresponda a va del fabricante de los cuadros cados en áreas clasificadas, con ±5%, a menos que el cliente espe- de mando a prueba de explosio- ejecución Ex ”d” y Ex “e”, publicada cifique lo contrario. nes. Ejecución, análisis, cálculos y en Ingeniería Eléctrica N° 290, de La compatibilidad electromag- el proyecto ejecutivo resultante Agosto de 2014. nética de los componentes y/o el son de su responsabilidad, tanto equipamiento eléctrico es uno de como colocar la placa que certifi- los requerimientos en el uso del ca el cumplimiento de las normas equipo eléctrico que debe tomar- pertinentes miento eléctrico que será usado 14 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Concluimos esta Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 15 16 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 17 18 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 19 Nota técnica Protección integral contra rayos y sobretensiones Por Ángel Reyna Una de las características más la primera causa de daños cau- que siempre resulta rentable, pues relevantes de la moderna socie- sados en equipos electrónicos. tiene como destino la protección dad industrial es la presencia ge- Representan un grave peligro y de personas, de su trabajo, de las neralizada de equipos y consumi- pueden suponer pérdidas muy instalaciones y los equipos. La se- dores que incluyen componentes importantes: guridad es algo muy serio. Por eso electrónicos que son extremada- • Costo por reparación y reposi- a la hora de decidir las medidas de mente sensibles a las sobretensio- ción de equipos protección y seleccionar las pro- nes cualquiera que sea el origen • Continuidad de servicio tecciones sobre las que hacer des- de las mismas. • Pérdidas irreparables cansar nuestra seguridad hay que Las compañías de seguros re- La protección contra rayos y velan que las sobretensiones son sobretensiones es una inversión ser riguroso y exigir de las mismas las mayores garantías posibles. En un sistema de protección integral se distinguen básicamente dos partes: protección externa de los edificios e instalaciones contra descargas directas de rayos, incluyendo la instalación de puesta a tierra necesaria para dispersar la corriente del rayo, y la protección interna de las redes técnicas de energía y de datos que acceden a los equipos y cuyo 20 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 principal objetivo es reducir los alguno de los conductores que de menor valor en la instalación a efectos eléctricos y magnéticos acceden a la misma. En estos ca- proteger. de las corrientes de rayo dentro sos se originan sobretensiones de del espacio a proteger. alto valor por caída de tensión en Procesos de conmutación: la resistencia de toma de tierra, así • Desconexión de cargas induc- Las sobretensiones que de- como por efectos de inducción tivas (bobinas, transformadores, terioran e incluso destruyen los que se producen como conse- motores, etc.) equipos eléctricos y electrónicos, cuencia del campo electromagné- • Encendido y rotura de arcos tienen diferentes orígenes: tico generado por el rayo. • Disparo de fusibles • Descarga lejana: Tienen lugar Descarga de rayo: a gran distancia de la instalación • Descarga directa/cercana: Se (descargas en líneas de MT, des- producen en la instalación a pro- cargas entre nubes) y provocan teger, en sus inmediaciones o en la aparición de sobretensiones Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 21 22 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 23 24 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 25 26 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 27 E Q U I P A M I E N T O S GRUBEN ® S.A. TENDIDOS Y REDES ELÉCTRICAS PTMs GRUBEN Plataformas transformadoras aéreas en monopostes Diseñadas y fabricadas por Equipamientos Gruben SA para 250, 500, 1000 y 2000 kilos de capacidad de porte. Rápida en su armado y montaje Ergonómica y de liviana robustez Estéticamente compatible con el entorno Económica inversión PTM 500 | Co. de S.A. de Areco PTM 1000 | Co. de Rio Grande Telefax: 54-11 4623-7658 [email protected] www.grupobensa.com.ar 28 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 PTM 2000 | Co. de Gral. Pico | Septiembre 2014 | • La AEA está inscripta como UCAP para el Programa de Crédito Fiscal que brinda la SePyMe. • Nuevo comité de Estudios CE 106 | Campos electromagnéticos. Análisis del comportamiento de los medidores de energía eléctrica [...] Pág. 32 Análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución Pág. 36 • Capacitación en AEA • Organismos de estudio activos 2014 Pág. 43 Reglamentaciones. Pág. 44 Pág. 31 Visión Ser el referente, tanto a nivel nacional como regional, en el campo de la electrotecnia y su normalización. Que las reglamentaciones emitidas por la Asociación sean adoptadas por las autoridades de aplicación que correspondan a cada jurisdicción. Contar con una fuerte presencia institucional en todo el territorio nacional. Constituirse en el principal ámbito de participación de los profesionales de la electrotecnia. Misión Asistir a la comunidad en el manejo seguro y eficiente de la electricidad mediante la elaboración de documentos normativos, reglamentos técnicos, publicaciones, certificaciones de instalaciones eléctricas y de personas; conforme a los principios del desarrollo sustentable, haciendo foco en la preservación del medio ambiente y fomentando el bienestar cultural y social. Organizar, facilitar y acompañar el desarrollo, la formación y el perfeccionamiento de profesionales, técnicos e idóneos en todos los ámbitos de aplicación de la electrotécnica. Valores Coherencia, ética, objetividad, transparencia y excelencia LA REVISTA DE LA ASOCIACIÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA 30 electrotecnia, luminotecnia, electrónica, empresas y gestión EDITORIAL La AEA y el impulso de la capacitación La Asociación Electrotécnica Argentina tiene, como uno de sus pilares fundamentales, la difusión del manejo seguro y eficiente de la electricidad. Es la capacitación una de las herramientas con que ponemos en práctica dicha difusión y garantizamos la certificación de individuos en esta especialidad. Actualmente, reconocidos profesionales trabajan para volcar en formas concretas los trabajos de nuestros Comités de Estudio. Aun así, creemos necesario seguir avanzando en la divulgación y el acceso del conocimiento y, debido a ello, hoy inauguramos una facilidad para que las empresas puedan capacitar a su personal con toda nuestra experiencia: la AEA está inscripta como Unidad Capacitadora para el Programa de Crédito Fiscal que brinda la SePyMe. De esta forma, nuestro compromiso con la comunidad se renueva incorporando facilidades económicas que posibilitan que un mayor número de profesionales actualicen sus conocimientos con las últimas reglamentaciones y recomendaciones publicadas. Por otro lado, inauguramos un nuevo Comité de Estudio atendiendo a la problemática de los campos eléctricos y magnéticos en torno a instalaciones de transmisión y distribución de energía y su influencia sobre los seres vivos. Mediante la creación y desarrollo de este Organismo de Estudios, tendremos un rol activo y protagónico en el tratamiento de la temática que consideramos fundamental. Por último, en esta edición presentamos dos novedosos trabajos: un estudio del comportamiento de los medidores de energía eléctrica sometidos a tensiones y corrientes poliarmónicas en forma simultánea, con factores de distorsión de señales normalizadas y formas de ondas poliarmónicas típicas de las redes de distribución y un análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución. Ambos trabajos son destacables y contribuyen al desarrollo y a la actualización del campo. Los invitamos a leer esta nueva edición de revista Electrotécnica. Cdra. Mónica S. Méndez Gerencia La Revista Electrotécnica es una publicación de la Asociación Electrotécnica Argentina para la difusión de las aplicaciones de la energía eléctrica en todas sus manifestaciones y el quehacer empresario del sector electrotécnico, luminotécnico y electrónico. Septiembre 2014 Asociación Electrotécnica Argentina, Posadas 1659, C1112ADC, CABA, Argentina +54-11 4804-3454 /1532 [email protected] / www.aea.org.ar Encuentrenos en linkedin Los contenidos de cualquier índole firmados reflejan la opinión de sus autores por lo que son de su exclusiva responsabilidad. La reproducción total o parcial de los contenidos y producciones gráficas requieren de la autorización expresa por escrito de la Editorial. Distribución: • Gratuita para socios de la AEA. Para más información sobre cómo asociarse a la AEA | www.aea.org.ar | [email protected] • Por suscripción a la revista Ingeniería Eléctrica Comisión asesora Ing. Jorge Magri Ing. Miguel A. Correa Ing. Miguel Toto Ing. Norberto O. Broveglio Ing. Pablo Mazza Ing. Gustavo J. Wain Ing. Victor Osete Comisión Directiva de la AEA 2013/2014 Presidente: Ing. VIGNAROLI, Ernesto O. Vicepresidente 1°: Ing. ROSENFELD, Pedro A. Vicepresidente 2°: Ing. NITARDI, Eduardo L. Secretario: Ing. BROVEGLIO, Norberto Prosecretario: Ing. CRESTA, Abel J. Tesorero: Ing. MAZZA, Juan P. Gerencia Administrativa Cdra. Mónica S. Méndez Gerencia Técnica Ing. Carlos A. García del Corro Editor: EDITORES S.R.L Av. La Plata 1080 (1250) Ciudad de BuenosAires www.editores-srl.com.ar Protesorero: Ing. GRINNER, Luis A. Vocales: Ing. CORREA, Miguel A. | Ing. GIACHETTI, Alberto | Ing. MAGRI, Jorge | Ing. MANILI, Carlos M. | Ing. MANSILLA, Carlos A. | Ing. MILITO, Daniel | Ing. SALVATIERRA, Alejandro I. | Ing. TOTO, Miguel A. | Ing. VERONESE, Enrique | Ing. VINSON, Edgardo G. | Ing. WAIN, Gustavo J. SePyMe 31 La Asociación Electrotécnica Argentina está inscripta como Unidad Capacitadora (UCAP) para el Programa de Crédito Fiscal que brinda la SePyMe Por lo tanto, su empresa puede obtener hasta el 100% de reintegro en cualquiera de nuestras actividades de capacitación. ¿En qué consiste el crédito fiscal para capacitación? El crédito fiscal para capacitación es un régimen por el cual las Micro, Pequeñas y Medianas Empresas (las “PyME”) pueden capacitar a sus cuadros profesionales y operativos, y obtener un beneficio (reintegro) de hasta el 100% de los gastos incurridos. ¿Cómo puede ser beneficiario de la capacitación? Todas las empresas que acrediten su condición de PyME de acuerdo a la disposición vigente y que no tengan deudas fiscales y/o provisionales exigibles pueden ser beneficiarias de la capacitación. ¿Bienes y/o servicios que brinda? Se reintegra hasta el 100% de los gastos incurridos en actividades de capacitación a través de bonos para la cobertura de impuestos nacionales. Toda PyME puede solicitar reintegros (para sí o para otra PyME) hasta el 8% de su masa salarial. Las grandes empresas podrán ceder su beneficio para capacitar a PyME hasta el 8% de su masa salarial. Para mayor información: http://industria.gob.ar/credito-fiscal-capacitacion/tramites/ Nuevo Comité de Estudios CE 106 | Campos Electromagnéticos La problemática de los campos eléctricos y magnéticos en torno a instalaciones de transmisión y distribución de energía y su influencia sobre los seres vivos ha sido motivo de numerosos estudios científicos, tanto del punto de vista físico como epidemiológico, y es una temática de particular sensibilidad en la sociedad. Es por ello, que la Asociación Electrotécnica Argentina considera necesario tener una participación activa y protagónica en el tratamiento de la temática, tanto en términos de su mitigación y control, como también en la actualización y análisis de los últimos estudios que se hayan realizado en el mundo en relación a niveles de exposición, sus eventuales efectos, y valores de referencia. El objetivo de este Organismo de Estudios es, teniendo en cuenta la normativa internacional, estudios y experiencias publicados por organismos de reconocido prestigio como IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineers, confeccionar documentos normativos con las siguientes características: Informes sobre la influencia o no de los campos eléctricos y magnéticos en la salud. Recomendaciones sobre niveles de exposición de referencia y su control. Guías sobre acciones recomendables para su mitigación en el diseño, construcción y adecuación de instalaciones. 32 Análisis del comportamiento de los medidores de energía eléctrica sometidos a tensiones y corrientes poliarmónicas en forma simultánea, con factores de distorsión de señales normalizadas y formas de ondas poliarmónicas típicas de las redes de distribución Resumen Este trabajo tiene como objetivo analizar el comportamiento de los medidores electromecánicos de inducción y electrónicos digitales, monofásicos y polifásicos, utilizados en sistemas de generación distribuida eventualmente vinculados con redes tradicionales del sistema interconectado de generación centralizada convencional, las cuales presentan distorsiones en sus formas de ondas tanto de tensión como de corriente debido a la alinealidad de las cargas. Para ello se desarrolló en el Laboratorio Eléctrico de Metrología (en adelante, LEM) del Departamento de Electrotecnia de la Facultad de Ingeniería de Buenos Aires un patrón de medición de energía eléctrica poliarmónico y mediante éste, verificar a los medidores de energía eléctrica excitados en tensión y en corriente con señales poliarmónicas de distintos grados de distorsión (THD) aplicadas simultáneamente. La idea de efectuar este análisis se debe al proyecto de investigación presentado a la Secretaría de Investigación y Ciencia de la Universidad de Buenos Aires, el cual fue acreditado. Introducción El presente trabajo es una síntesis del trabajo llevado a cabo en el proyecto UBASCyT mencionado en el resumen. Las redes de distribución tienen los usuarios diseminados y con uso creciente de dispositivos deformantes de las ondas de tensión y corriente como ser: iluminación con lámparas de bajo consumo, reactancias electrónicas, cibercafés, otros dispositivos de electrónica industrial como ser soldadoras por arco eléctrico, centros de cómputos, etc. Se han realizado mediciones sobre curvas de carga de alto contenido de armónicos originadas por sistemas de iluminación Por: Carlos A. Pérez, Gabino E. Colangelo, Rafael J. Albarracín Valencia, Carlos C. Salzman | Laboratorio Eléctrico de Metrología del Departamento de Electrotecnia Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires de bajo consumo y otros dispositivos simulados en el osciloscopio. En particular, en el LEM se efectuó el desarrollo de ondas poliarmónicas en forma digital para tensión y corriente, similares en aspecto a las que se observan en las redes de distribución. Al realizar el estudio en redes de generación distribuida de baja potencia, la capacidad de cortocircuito de la red no es suficiente para mitigar el efecto de las armónicas, como ocurre en redes de alta y media tensión del sistema de generación centralizada convencional. Se analiza en este paper, la aptitud del medidor patrón actuando en presencia de las cargas del sistema. Las normas actuales para la verificación de medidores de energía, cuando se efectúan los ensayos en el Laboratorio para la verificación de la clase de exactitud del medidor de energía, establecen que la tensión de alimentación nominal debe tener un contenido armónico inferior al 1%, no así con las corrientes, que sí deben estar distorsionadas por métodos electrónicos y que en nada se parecen a las corrientes poliarmónicas que son registradas en las redes. Por ello cuando el instrumento opera en la red de alimentación, en los sistemas de generación distribuida de baja tensión, se encuentra excitado tanto por tensiones y corrientes distorsionadas, en particular los factores de distorsión para la tensión superan aquel valor alcanzando cifras del 6 al 8% de THD (total harmonics distortion) y más elevadas en la corriente, introduciendo errores en la energía medida a valores inadmisibles sobre el costo de la energía consumida, afectando la calidad del servicio, es decir, afectando la forma de onda senoidal de la tensión de distribución dado que las corrientes deformadas vuelven y circulan por las fases respectivas del secundario de los transformadores de Carlos A. Pérez, Gabino E. Colangelo, Rafael J. Albarracín Valencia, Carlos C. Salzman distribución, distorsionando a las tensiones de fase y comprometiendo a los contratos de concesión de las empresas distribuidoras. En ese sentido se hace necesario analizar el comportamiento de los medidores en el laboratorio, bajo distintos factores de distorsión similares a los obtenidos realmente en el servicio prestado, tanto desde el punto de vista de la tensión como de la corriente. Este análisis en el laboratorio conduciría a establecer magnitudes de influencia de las distorsiones, tanto en los medidores de energía del tipo de inducción o electrónicos con valores de referencia que puedan ser previstos en las respectivas normas. El LEM se puso en contacto con el Director del Comité Nº 13 de la IEC, el cual se mostró interesado en la labor emprendida, manifestando que desean volver a tomar contacto sobre el particular, con la dirección del LEM. Se requiere, entonces, en estos casos, el estudio tendiente a verificar el funcionamiento de los medidores sometidos a señales de alto contenido armónico frente a la comparación de un patrón poliarmónico dado que las normas actuales establecen que la tensión de alimentación nominal debe tener un contenido armónico inferior al 1% (senoidal casi pura), cuando se efectúan los ensayos en el laboratorio para la verificación de la clase de exactitud del medidor de energía para que no se produzcan errores importantes en la facturación de sistemas con alto contenido armónico por errores introducidos por los medidores. En ese sentido, se hace necesario analizar el comportamiento de los medidores en el laboratorio de calibraciones y o verificaciones, bajo distintos factores de distorsión similares a los obtenidos realmente en el servicio prestado, tanto desde el punto de vista de la tensión como de la corriente. Descripción del patrón poliarmónico del LEM Este patrón poliarmónico (PLP) desarrollado en el LEM fue calibrado contra un medidor patrón Radian Research de clase 0,02%, propiedad del LEM, para disponer de un banco automatizado destinado al contraste de medidores de energía clases 1 y 2, excitados en condiciones poliarmónicas, tanto en tensión como en corriente y de aplicación simultánea, de manera de poder verificar medidores de tipo de inducción y electrónicos, mono y polifásicos en conexión económica, también llamada “conexión de carga fantasma”, con la particularidad de ensayar esos medidores en condiciones similares a las que se dan in situ, es decir, afectados de tensiones y corrientes poliarmónicas, sin considerar otras magnitudes de influencia, dado que como dichos ensayos son efectuados en los ambientes del LEM, la temperatura y humedad son las que corresponden por norma a todo laboratorio nacional de calibración, las restantes magnitudes están acotadas según la respectiva norma. El diagrama correspondiente al esquema de medida se puede apreciar en la figura 1, donde se presenta el sistema de adquisición de datos formado por la PC, y dentro de ella una placa de 16 bits de alta exactitud 0,012% KPCI3108 de la firma Keithley, utilizándose un canal para la muestra de tensión de línea aplicada al medidor y otro para la muestra de corriente que circula por el o los circuitos amperimétricos, ya sea en el medidor mono o trifásico respectivamente sujeto a ensayo. Las ondas poliarmónicas de tensión y corriente fueron grabadas en dividí usando para ello un generador patrón multifunción marca Agilent con su software para tal fin y de esta forma se interpretaron formas muy similares a las que se observan en las redes eléctricas de distribución masiva de baja tensión. El factor de potencia se lo garantizó mediante un medidor YEW 2039. Cabe agregar que también almacenamos en DVD ondas senoidales de 50 Hz para el ensayo en condiciones senoidales de tensión y corriente y factor de potencia unitario. Justamente estos ensayos a 50 Hz con THD menor a 0,2% (menor que lo especificado por norma, menos de 1%) permitió confirmar que los medidores utilizados para los ensayos del presente trabajo se encontraban dentro de sus clases de exactitudes especificadas por los respectivos fabricantes y así poder ser verificados en condiciones poliarmónicas. Para el caso de los medidores de inducción se debió desarrollar un dispositivo adicional, que junto con un receptor óptico en el espectro visible, también desarrollado en el LEM, permitió contar vueltas enteras del medidor de disco a inducción que está sincronizado con el tiempo de duración del ensayo, para garantizar que la energía del instrumento a verificar, el medidor la da a vueltas enteras y el valor obtenido mediante la constante del medidor para esas vueltas enteras se compara con el entregado por el software del PLP cuando concluye el tiempo del ensayo dando la energía en Wh del en- Análisis del comportamiento de los medidores de energía eléctrica 33 34 Figura 1 sayo correspondiente. No solo da la energía, sino da también la THD de la tensión y la corriente. Presenta además el diagrama temporal de la forma de las ondas de tensión y corriente, aplicadas al medidor bajo ensayo: los gráficos de los espectros en frecuencia en forma de “barritas” provenientes de la FFT realizada a cada onda por el software de las variables eléctricas tensión y corriente aplicadas al medidor bajo ensayo. Ensayos realizados Se debe aclarar que el algoritmo del software utilizado, una vez adquiridos los datos de las señales de entrada y guardado en matrices de datos, son procesados para reconstruir las formas de las ondas que luego del ensayo, son presentadas en pantalla y pueden ser impresas, como así también los histogramas de las THD correspondientes (espectro en frecuencia) Nº 1: Medidor de tipo inducción de disco: Marca: XXX – Monofásico 2 hilos 220 V – 10 A Constante: K=375 r/kWh Clase: 2 Nº: 65914385 Año: 1994 Nº 2: Medidor electrónico digital Marca: XXX – Trifásico 3 x 380/220 V -- 3 x 110/63,5 V Constante: 1 kWh – 1666 y 2/3 pulsos Clase: 1 Nº: 055636 Año: 1995 Tabla 1. Datos de los medidores de dichas señales de tensión y corriente apareciendo la traza de la fundametal de 50 Hz y los armónicos constitutivos de la respectivas poliarmónicas de U e I, la duración del ensayo, el factor de potencia indicado (0,998 típico para este sistema), la cantidad de lazos de programa, el tiempo de adquisición de datos y toda otra variable que sea necesaria para el control del estatus del sistema. Presentará además los Wh del ensayo efectuado, contra el cual se verificará el del medidor bajo ensayo. Los lazos de programa del software permiten tomar, durante el tiempo del ensayo, los datos de adquisición de tal forma que haya intervalos de no adquisición dentro del tiempo total (batchs) esto fue desarrollado así para lograr no rebasar la memoria temporal del sistema aritmético y lógico (ALU) y la memoria RAM, y así evitar el bloqueo del computador. Cabe mencionar que para esos ensayos cuyas tablas de valores finales damos a continuación en las tablas para medidor tipo Nº 1 y medidor tipo Nº 2, surgieron de datos tomados en la siguiente forma: LP (lazo de programa) igual a 5, o sea que si el tiempo de ensayo es de 50 segundos, se tomarán datos de U y de I durante 5 segundos diez veces, por lo que tendremos diez valores de energía en ese ensayo de 50 segundos, a los que se les aplica a estadística clásica obteniendo el valor promedio de esos diez valores, o sea que el computador presenta como valor final de energía y en ese ensayo, el valor medio de esos diez valores y si a su vez se ejecutaran tres ensayos uno a continuación del otro de 50 segundos cada uno, con un mismo medidor, a esos tres valores presentados en pantalla se los volvió a promediar en forma manual, a fin de poder minimizar aún más las posibles dispersiones de valores. Explicado en el punto anterior, como el software promedia las mediciones del computador, hay que agregar que se efectuaron tres ensayos para un medidor monofásico de tipo de disco a inducción y tres ensayos para un medidor totalmente electrónico digital trifásico en conexión económica. Cada ensayo responde a una THD de U (tensión) y una THD de I (corriente) en forma simultánea. En excitación senoidal, para ambos medidores con distorsión de U de THDU: 0,12% y con distorsión de I de THDI: 0,14%, ambos medidores utilizados se encuentran en clase. Detalle de los medidores, en la tabla 1. Carlos A. Pérez, Gabino E. Colangelo, Rafael J. Albarracín Valencia, Carlos C. Salzman Mediciones efectuadas – valores de energía obtenidos Valores de energía en cada ensayo y para cada tipo de medidor: tensión eficaz en cada ensayo: 220 V ± 0,5% - corriente eficaz en cada ensayo: 4 A ± 0,5% Medidor tipo Nº 1 Ensayo Nº 1 THDU: 5% THDI: 8% Medidor: 5.3334 Wh PLP: 5.4599 Wh Error relat.: -2.325% Ensayo Nº 2 THDU: 5% THDI: 14% Medidor: 5.3333 Wh PLP: 5.46763 Wh Error relat.: -2.457% Ensayo Nº 3 THDU: 10% THDI: 19% Medidor: 5.3333 Wh PLP: 5.49463 Wh Error relat.: -2.94% Medidor tipo Nº 2 Ensayo Nº 1 THDU: 5% THDI: 8% Medidor: 37.800015 Wh PLP: 38.02037 Wh Error relat: -0.58% Ensayo Nº 2 THDU: 5% THDI: 14% Medidor: 37.20001 Wh PLP: 37.4578 Wh Error relat.: -0.6880% Ensayo Nº 3 THDU: 10% THDI: 18% Medidor: 36.60001 Wh PLP: 36.7349 Wh Error relat.: -0.3672% con estos análisis sobre un lote mayor de medidores de energía suministrados por clientes del LEM, siendo de tipo totalmente electrónicos tanto mono como trifásicos, y una vez concluido con estas mediciones, según los datos que obtengamos, nos pondremos en contacto con el Director del Comité Nº 13 del IEC, con quien nos habíamos contactado con anterioridad, mostrándose muy interesado. Bibliografía Dix C. H., Calculated performance of sampling wattmeter, BPL Division Memorandum, 1975. Kusters N., Land Moore W. J. M., “On definition of reactive power under non-sinusoidal conditions”, IEEE Trans. Power apparatus and systems, 1980. Stockton J. R., Proposed quarter-squares double dual-slope digital wattmeter, Electro Lett. 16 819-20, 1980. Stockton J. R. and Clarke F. J. J., “On the basic theory of wattmeters sampling at regular intervals”, NPL Des Report Nº 71, Agosto, 1981. “Continuous and sampled data feedback type precision current amplifier for testing watt and watthour metters”, Electrical Engineering, en Japón, Vol. 104. PP. 130 – 135, Julio 1984. Lapuh, Viscocnik, Arnsek, Single DVM sampling power metter for low frecuencies, Instituto Esloveno de Calidad y Metrología, Ljubljana, Eslovenia. Davis, Emanuel, Pileggi, Harmonic pollutionmetering: theoretical considerations, Instituto Politécnico de Worcester, Worcester, Estados Unidos. Musico, Nostro, Design and performance of a multichannel multisampling analog to digital converter board for energy measurement, Instituto Nacional de Física Nuclear, Génova, Italia. Conclusiones Agradecimientos Puede observarse en los valores de los errores relativos porcentuales, que los correspondientes al medidor de energía de tipo de inducción, con relativos bajos valores de distorsión en tensión y corriente simultáneas, se va ligeramente de clase 2, y el apartamiento de la clase va aumentando con el aumento de las THD aplicadas. Para el medidor electrónico digital trifásico ensayado, el error relativo máximo obtenido no alcanza el valor de su clase 1, con las distorsiones de THD aplicadas, por lo que los medidores electrónicos digitales cuyos funcionamientos se basan en la teoría del muestreo de señales son más exactos en condiciones poliarmónicas que los de inducción electromecánicos. Cabe agregar que éstas son mediciones preliminares en un conjunto reducido de medidores. Se va a continuar Agradecemos a las empresas argentinas representantes de instrumentos de medición que figuran en nuestra cartera de clientes de calibraciones, quienes gentilmente nos han provisto de estos medidores en forma desinteresada, para poder cumplir nuestro deseo de ampliar la capacidad metrológica de nuestro laboratorio eléctrico de metrología y contar desde 2008 con un banco poliarmónico para el ensayo de medidores de energía eléctrica, sumado al que ya disponíamos en condiciones senoidales. Contacto Carlos A. Pérez, Gabino E. Colangelo y Rafael J. Albarracín Valencia, a [email protected] Carlos C. Salzman, a [email protected] Análisis del comportamiento de los medidores de energía eléctrica 35 36 Análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución Palabras clave Armónicas, pérdidas adicionales, transformadores, derating, demérito, declasado, factor K. Resumen El incremento del uso de las cargas alineales en edificios de oficinas, en la actividad industrial y aún en sectores residenciales produce un incremento de la contaminación armónica en las redes de distribución, lo que trae aparejado nuevas exigencias a los transformadores involucrados. En el presente trabajo se hace un breve análisis de las características más importantes de las cargas deformantes más comunes encontradas en las distintas aplicaciones, en particular de sus espectros de frecuencias y de su efecto en los transformadores normales de distribución. Se estudia la posibilidad compensar el incremento de pérdidas mediante la reducción de la potencia nominal o demérito (derating en inglés), considerando las normas y recomendaciones aplicables al respecto. También se analizan las estrategias de diseño tendientes a mitigar los efectos nocivos de las corrientes armónicas en dichos transformadores. Por: Norberto A Lemozy, Edgardo G Vinson, Alejandro Jurado Grupo Energía y Ambiente (GEA), Departamento de Electrotecnia Facultad de Ingeniería, Universidad de Buenos Aires Artículo incluido en la edición de Ingeniería Eléctrica 291 Septiembre 2014 do armónico de las corrientes consumidas), como de polución armónica en la red (contenido armónico en la tensión suministrada), lo que se refleja en la actual regulación para el control de la calidad de producto técnico en materia de armónicos para las redes de suministro público. Se puede citar al respecto las resoluciones ENRE 184/2000 “Base metodológica para el control de la calidad del producto técnico”, y la 99/97 “Base metodológica para el control de emisión de perturbaciones. Producto técnico. Etapa 2”. La polución armónica influye tanto en las aplicaciones eléctricas, como en el desempeño de componentes de las instalaciones de distribución pública o de los propios usuarios, incluyendo los conductores y los transformadores, siendo estos últimos el objeto de análisis del presente trabajo. En la actualidad existen normas ampliamente difundidas a nivel internacional que tratan la aplicación de transformadores con cargas alineales, tales como la IEEE Std. C57.110-1998, y la UL 1561-1994 y una importante cantidad de estudios realizados. En la presente publicación se hace un resumen de los aspectos que los autores han considerado como los más importantes. Introducción Las cargas alineales en el ámbito domiciliario e industrial El progresivo incremento del equipamiento electrónico con características no lineales tanto en las aplicaciones domiciliarias como en las cargas industriales, junto con las cargas alineales tradicionales, provocan un paulatino aumento de la polución armónica de la red de suministro [1] [2]. Los posibles efectos que esto puede provocar sobre el normal desempeño de los distintos dispositivos eléctricos, inclusive sobre los mismos que producen la contaminación, ha llevado a la necesidad de fijar límites tanto para la emisión de armónicos (conteni- Las características deformantes de las aplicaciones electrónicas típicas a nivel domiciliario, tales como televisores, equipos de audio, computadoras personales, etc., están asociadas a las fuentes internas de conversión de CA a CC. Estas fuentes incluyen un rectificador y un filtro de entrada capacitor, necesario para reducir la ondulación de la tensión continua resultante. La aplicación absorbe corriente de la red durante el intervalo de carga del capacitor, el que es en general bastante menor a un semiperiodo. Esto da lugar a un espectro armónico de corrientes de orden Norberto A Lemozy, Edgardo G Vinson, Alejandro Jurado 37 impar, tal como se observa en la tabla 1 para el caso de televisores, el que se mejora levemente cuando están presentes muchos equipos, debido a la distribución estadística de las características de los mismos [3]. Armónico 3 5 7 9 Iυ/I1 Individual 83,8% 60% 36,3% 11,3% Factor de compensación para 80 TV 0,70 0,34 0,16 0,23 Tabla 1. Armónicos en televisor Además de las aplicaciones típicamente electrónicas ya mencionadas, también originan armónicos de corriente [1] las lámparas fluorescentes compactas, los balastos electrónicos, los controles de intensidad de iluminación para lámparas incandescentes y los variadores de velocidad de motores pequeños que están basados en el control de la tensión aplicada por medio de dispositivos de conmutación (triacs o tiristores en antiparalelo). A estas aplicaciones altamente contaminantes, se le suman otras con contenido armónico más leve, como la iluminación fluorescente con balasto electromagnético. En el ambiente industrial es posible que las cargas deformantes puedan constituir una parte muy importante de la potencia demandada. Entre las más comunes [3] [4] se encuentran las típicas tales como hornos de arco, iluminación con lámparas de descarga y las compuestas por el equipamiento electrónico de potencia, las que día a día toman mayor presencia. Respecto a estas últimas se pueden mencionar: Los cada vez más importantes sistemas de alimentación ininterrumpida, para mantener en funcionamiento los sistemas de control, automatización, computación y monitorización de producción, ante cualquier perturbación en la red. Variadores de velocidad de motores de CC mediante rectificadores trifásicos controlados. Variadores de velocidad de motores asincrónicos de CA, por modulación de ancho de pulso (PWM) [5], cada vez más empleados en lugar de los anteriores de CC. Variadores de velocidad de motores de CA mediante conversión directa, en general limitados a grandes unidades. Rectificadores trifásicos para suministros de CC. Hornos de inducción o equipos de temple superficial con convertidores de frecuencia. En la figura 1 se puede observar una gráfica típica de corriente consumida de la red por un variador de velocidad tipo PWM y del reflejo de las componentes de alta frecuencia en la tensión de alimentación. La forma de la corriente se debe a que la etapa de tensión constante intermedia dispone de un filtro de capacitor. Esta situación se puede mejorar con el agregado de un inductor. En la tabla 2 se muestra el contenido armónico, de bajo orden, típico de uno de estos variadores. Figura 1. Corriente y tensión en un variador de velocidad PWM Orden 5 7 11 13 17 Valor 85% 72% 41% 27% 8% Tabla 2. Ejemplo de contenido armónico de un variador PWM Análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución 38 Influencia de los armónicos sobre el transformador Los efectos fundamentales que provoca el contenido armónico de la corriente sobre el transformador son: Aumento de las pérdidas adicionales en los conductores activos Aumento de las pérdidas por corrientes parásitas en partes conductoras Para armónicos de frecuencias bajas, se puede evaluar el aumento de pérdidas debido a las corrientes inducidas por el campo magnético en el conductor, sin considerar el efecto de éstas sobre el campo [7]. El aumento de pérdidas adicionales en los conductores, y por lo tanto el incremento de la resistencia efectiva, resulta proporcional al cuadrado de la frecuencia: RCA ( f ) = RCC El aumento de pérdidas adicionales en los conductores activos para una corriente poliarmónica, respecto de las provocadas por una corriente senoidal de frecuencia fundamental e igual valor eficaz, puede interpretarse como el resultado del aumento de la resistencia efectiva de corriente alterna para las componentes de frecuencia superior. Aplicando un tratamiento exacto de la densidad de corriente en un conductor, por ejemplo, para un bobinado desarrollado en una sola capa con un conductor macizo o varios subconductores no transpuestos, la resistencia efectiva por unidad de longitud en CA para una frecuencia dada resulta [6]: RCA = 1 σ ⋅ h ⋅δ a ⋅ ℜ (1 + j ) ⋅ coth ⋅ (1 + j ) δ [1] donde: σ: conductibilidad. h: altura del conductor (sentido axial al bobinado) a: espesor total del conductor (sentido radial al bobinado) δ: profundidad de penetración de la onda de campo en el conductor: δ= 1 π ⋅ f ⋅ µ ⋅σ [2] f: frecuencia μ: permeabilidad del material conductor Para frecuencias más elevadas, la profundidad de penetración resulta mucho menor que la medida radial del conductor, resultando la resistencia efectiva directamente: RCA 1 = σ ⋅ h ⋅δ [3] Norberto A Lemozy, Edgardo G Vinson, Alejandro Jurado f + ∆R fo ⋅ fo 2 [4] Comparando las expresiones es de observar que la (4) es imprecisa a altas frecuencias. No obstante tiene una ventaja importante: las pérdidas adicionales para una corriente poliarmónica puede determinarse simplemente conociendo su espectro armónico y las pérdidas adicionales a frecuencia fundamental, las que se determinan en el ensayo de cortocircuito, y no hay necesidad de disponer de dimensiones de los conductores. Este criterio es el aplicado por la IEEE Std. C57 110-1998 [4] y por la UL 1561-1994 [5]. En estudios posteriores [8] se indican coeficientes de corrección al respecto, no obstante, su aplicación requiere del conocimiento dimensional de los conductores, información con la que el usuario del transformador difícilmente pueda contar. En general, en los extremos de los arrollamientos se observa un aumento del campo magnético disperso radial, y dado que los conductores de los bobinados presentan su lado mayor en dirección axial, las pérdidas adicionales localizadas en esta zona resultan bastante superiores que en el centro del bobinado. Al aparecer componentes armónicas, el aumento de las pérdidas adicionales en relación a las joule provoca una mayor diferencia entre las pérdidas en los conductores del centro del bobinado y de las cabezas, afectando en mayor grado la temperatura del punto más caliente del arrollamiento (hotspot), que se ubica próximo a su extremo superior. Figura 2. Distribución de campo magnético en un transformador [9] 39 Por su parte, el aumento de las pérdidas debido a corrientes parásitas en otras partes conductoras no afecta en general a la temperatura de los arrollamientos de transformadores secos. Por el contrario, en el caso de transformadores en líquido aislante, el incremento de estas pérdidas provoca un aumento de la temperatura de éste, aumentando consecuentemente la temperatura del arrollamiento. Un circuito térmico simplificado símil eléctrico, representativo del criterio simplificativo adoptado por la IEC 60354 [10] se observa en la figura 3. Bobinados Pj+Padc Rtc-ac Aceite Rtac-amb P0+Padoc Cctransf Ambiente + Temperatura ambiente Figura 3. Circuito térmico aproximado de un transformador en líquido refrigerante La norma IEEE Std. C57.110-1998 [11] provee una metodología relativamente sencilla que permite, bajo ciertas suposiciones, y a través de los resultados de ensayo de rutina de un transformador, determinar la capacidad de un transformador para abastecer una corriente con un contenido armónico determinado. El método se basa en la estimación de las pérdidas adicionales en los conductores y en otras partes conductoras, para el espectro armónico de las corrientes, considerando que las primeras varían con el cuadrado de la frecuencia, y las segundas con la frecuencia elevada a un exponente (0,8). A tal efecto se aplican los coeficientes de aumento de pérdidas adicionales a igual corriente eficaz en los conductores FLH y en otras partes conductoras FLH_STR: FHL h h 2 ∑I h ⋅h2 h 2 h h h 2 h 0 ,8 2 [5] [6] donde Padc y Padc-o son respectivamente las pérdidas adicionales en los conductores para una corriente poliarmónica y para una corriente senoidal, de frecuencia fundamental y de igual valor eficaz. Padoc y Padoc-o son respectivamente las pérdidas adicionales en otras partes conductoras para una corriente poliarmónica y para una corriente senoidal de frecuencia fundamental y de igual valor eficaz. Ih es el valor de la corriente para un armónico de orden h. Para evaluar el efecto de los armónicos en la sobretemperatura del fluido refrigerante aislante, como se vio en el punto anterior, se debe considerar el aumento de las pérdidas totales, mediante la expresión: ( La evaluación de la potencia admisible según IEEE ∑I ∑I ⋅h ∑I PT = P0 + I pu 2 ⋅ Pjn + Padc − n ⋅ FHL + Padoc − n ⋅ FHL− STR donde “Rt”, resistencias térmicas (la IEC 60354 considera su alinealidad afectando pérdidas con un exponente 0,8) y Cc, capacidad calorífica. P = adc = Padc − 0 FHL − STR P = adoc = Padoc − 0 ) [7] donde: P0: pérdidas en vacío nominales. Ipu: corriente eficaz por unidad. Pjn: pérdidas joule nominales en los conductores activos. Padc-n , Padoc-n: pérdidas adicionales a frecuencia y corriente nominal en los conductores y en otras partes conductoras respectivamente. Para evaluar el salto térmico entre el punto más caliente de los conductores y el medio refrigerante, es necesario considerar las pérdidas adicionales en la zona del bobinado en que su densidad es mayor. Al respecto la IEEE convenientemente adopta una expresión de pérdidas en el arrollamiento por unidad referidas a las pérdidas joule (Parr(pu)) que puede aplicarse a nivel local o para todo el bobinado: ( Parr ( pu ) = I pu 2 1 + Padc−n ( pu ) ⋅ FSH ) [8] donde Padc-n (pu) son las pérdidas adicionales en los conductores a frecuencia y corriente nominales por unidad de pérdidas joule a corriente nominal. Análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución 40 Para transformadores secos, mediante la expresión (8) puede determinarse la corriente eficaz poliarmónica por unidad que produce la misma sobretemperatura del arrollamiento que para una corriente nominal de frecuencia fundamental. Para transformadores con arrollamientos en medio refrigerante aislante, que son los empleados casi en la totalidad de los sistemas de distribución pública de energía, no puede obtenerse una expresión directa que proporcione la carga admisible, debiendo evaluarse las sobretemperaturas de la capa superior del líquido respecto del ambiente, y del punto más caliente del arrollamiento respecto del líquido, con las expresiones siguientes: sobretemperatura en régimen permanente entre la capa superior del líquido (top oil) y el ambiente, con corriente poliarmónica de valor eficaz nominal: P + (Pjn + Padc − n ⋅ FHL + Padoc − n ⋅ FHL − STR ) θTO = θTO −n ⋅ 0 P0 + Pjn + Padc − n + Padoc − n [9] 0 ,8 θ g = θ g −n ⋅ I 2 K = ∑ h ⋅ h2 h In [11] Su verificación se efectúa mediante el ensayo de calentamiento, sea aplicando una corriente poliarmónica de valor eficaz nominal y el K resultante igual o mayor al calculado, o aplicando una corriente senoidal de frecuencia nominal tal que produzca en el arrollamiento más afectado por las pérdidas adicionales las mismas pérdidas que la corriente poliarmónica de factor K: ( Parr ( ensayo ) = Pjoule 1 + Pad −bmc ( pu ) ⋅ K ) [12] 0 ,8 donde es la sobretemperatura del líquido en condiciones nominales. Sobretemperatura en régimen permanente entre el punto más caliente del arrollamiento y la capa superior del líquido, con corriente poliarmónica de valor eficaz nominal: (1 + Pac − n ( pu ) ⋅ FHL ) 1 + Pac − n ( pu ) con el coeficiente FLH de la IEEE, pues se basa en la misma hipótesis de relación de pérdidas adicionales en los conductores con el cuadrado de la frecuencia, pero la base de referencia es la corriente nominal del transformador. [10] Para evaluar las sobretemperaturas en régimen permanente para corriente eficaz diferente de la nominal se afectarán los términos correspondientes a las pérdidas variables por Ipu2. La normalización de transformadores para corrientes poliarmónicas: el factor K La norma UL 1561-1994 [12] introdujo como un valor asignado de especificación opcional el factor K, cuyo propósito es indicar la capacidad que posee el transformador de abastecer su corriente nominal con un contenido armónico determinado. La expresión del factor K guarda una gran similitud Norberto A Lemozy, Edgardo G Vinson, Alejandro Jurado donde Pad-bmc son las pérdidas adicionales asignadas al bobinado de mayor corriente. Estas magnitudes deben corregirse con los coeficientes de usuales de variación con la temperatura. La especificación de este factor conduce a la optimización del diseño del transformador, evitando que se utilice un transformador normal excesivamente sobredimensionado, además de evitar errores ante su eventual reemplazo. No obstante, la elección de sobredimensionar o emplear un transformador con factor K es económica. Por otra parte, conforme se analiza en [13], una debilidad de este método es que no contempla debidamente la mayor concentración de pérdidas adicionales en la zona extrema del bobinado. Evaluación de la influencia de armónicos de carga sobre transformadores de distribución ONAN Se efectuó una evaluación comparativa del comportamiento térmico de un transformador sometido a curvas de demanda diaria típicas, para carga 100% lineal y para carga con armónicos. Se comparó la relación de consumo de vida útil para igual corriente eficaz máxima, y la diferencia de factor de carga para igual nivel de consumo de vida, considerando curvas de carga diaria típicas de cada 41 caso (basadas en el subanexo IV de los contratos de concesión de las empresas de distribución de energía del GBA). Para el cálculo de temperaturas con carga variable y para la estimación de consumo de vida relativo de la aislación se aplicó la norma IEC 60354. Para obtener las sobretemperaturas para régimen permanente con corriente poliarmónica nominal, se afectaron los valores nominales por los factores establecidos en la IEEE C57-110, y la repartición de pérdidas adicionales se efectuó de acuerdo con lo indicado en ésta, a saber: Pérdidas adicionales en los conductores: 33% de las pérdidas adicionales totales. Pérdidas adicionales en otras partes conductoras: 67%. Pérdidas adicionales en arrollamiento interno de BT: 70% de las pérdidas adicionales en los conductores. Densidad de pérdidas adicionales en los conductores en torno al hot-spot relativa a la media: 4. Se consideró un transformador dentro de un local, con una relación de pérdidas adicionales a totales de cortocircuito de 7,3%, valor más elevado de varios casos observados, y reactancia de cortocircuito del 4%. La regulación en materia de perturbaciones, mencionada en el punto 1, fija valores de referencia límite para los armónicos de tensión, y de armónicos de corriente consumida por los usuarios. Considerando este aspecto, se efectuó el análisis térmico comparativo para tres escenarios: Escenario 1: Transformador de red pública con carga dominante residencial, espectro armónico de corriente tal que no sobrepase el límite por armónico de tensión ni la tasa de distorsión de tensión total de la regulación. Figura 4. Escenario 2: Transformador de red pública con carga dominante industrial, espectro armónico de corriente tal que no sobrepase el límite de emisión por armónico establecido en la regulación. Escenario 3: Transformador interno de una industria, espectro armónico de corriente definido con una combinación de 40% de cargas lineales y 60% de alineales típicas (PWM, UPS, rectificadores). Figura 5. En las figuras 4 y 5 se observan algunas distribuciones armónicas evaluadas: Espectro armónico de corriente Escenario 1 (para límite de distorsión de tensión) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Figura 4. Escenario 1 Espectro armónico de corriente. Escenario 3 (industria) 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Figura 5. Escenario 3 Los valores resultantes del análisis se observan en la tabla 3. En la figura 6 se observa la curva diaria de carga y de temperatura del hot-spot, considerando carga lineal y carga deformante, para el escenario 1. Algunas pautas de diseño para mejorar el comportamiento ante cargas alineales Para la optimización del diseño de transformadores es necesario contar con herramientas para prede- Escenario Factor de carga base Aumento de consumo de vida a igual carga 1 2 3 1,1 1 1 110% 70% 3.300% Factor de carga para igual vida útil 1,03 0,96 0,80 Tabla 3. Resultados Análisis del efecto de las cargas alineales en los transformadores de distribución 42 120,0 100,0 80,0 60,0 temperatura hot spot carga alineal 40,0 Temperatura hot spot, carga lineal 20,0 Factor de carga 0,0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Figura 6. Temperatura del hot spot. Escenario 1 terminar la distribución de temperaturas, fundamentalmente del hot spot, para luego adoptar medidas apropiadas que reduzcan las pérdidas adicionales. Para la predeterminación se requiere, como se detalla en [8], emplear modelos de cálculo para: Determinar la distribución del campo magnético, y las pérdidas adicionales en los conductores. Determinar la distribución de temperaturas en el arrollamiento. Algunas pautas generales para la reducción de pérdidas adicionales en los conductores son: Reducir el espesor de los conductores en el sentido radial del bobinado, o dividir el conductor en varios subconductores. Utilizar conductores compuestos por subconductores que tengan además una reducida altura, para disminuir las pérdidas adicionales en extremos del arrollamiento debido al campo radial. Los subconductores deben ser transpuestos, para que todos concatenen el mismo flujo. Es factible el empleo de barras formadas por varias planchuelas transpuestas cíclicamente. Para el caso de transformadores en líquido refrigerante es necesario reducir las pérdidas en otras partes conductoras tales como prensayugos, espárragos tensores y otros elementos estructurales. A tal efecto, como se indica en [4] es conveniente utilizar materiales no magnéticos, y aislar todo potencial circuito de circulación de corrientes parásitas. Conclusiones La IEEE provee un método sencillo de evaluación de carga admisible poliarmónica, requiriendo solo Norberto A Lemozy, Edgardo G Vinson, Alejandro Jurado datos de ensayo. Métodos más precisos requieren de herramientas de cálculo y datos constructivos específicos difícilmente disponibles. La aplicación de transformadores con factor K según UL permite la optimización de diseños, aunque los ensayos no evalúan adecuadamente el hot-spot. Para un contenido armónico de corriente basado en los límites de la regulación, la reducción de la carga máxima admisible no sería elevada, aunque tampoco despreciable (1,1 contra 1,03). No se justificaría un diseño particular de transformador, aunque sí un control para acotar las pérdidas adicionales. Para transformadores en industrias con alta polución armónica, el fuerte declasado que podría requerir un transformador normal puede justificar una optimización de diseño para este fin específico. Bibliografía y referencias [1] Brugnoni, M.S., Los componentes armónicos de la demanda y sus efectos sobre las redes de distribución eléctrica. San Pablo, SP, Brasil, noviembre, 1997. [2] Dugan-Mc Granaghan-Beaty, Electrical power system quality, 1996. [3] Arrillaga J. et al., Power system harmonics, 1985. [4] IEEE Std 519, Recommended practices and requirements for harmonic control in electric power systems, 1992. [5] Grötzbach, M. et al., “Line current harmonics of VSI-Fed adjustable speed drives”, IEEE transactions on industrial applications, Vol. 36, No. 2, Marzo/Abril 2000, pp. 683-690. [6] Netushil Polivanov, Principios de electrotecnia. Tomo III, 1954. [7] VV. AA. Staff del MIT, Circuitos magnéticos y transformadores, 1949. [8] Sergei N. Makarov, Alexander E. Emanuel, Corrected harmonic loss factor for transformers supplying nonsinusoidal load currents. IEEE 2000. [9] M.G. Say, The performance and design of alternating current machines. [10] IEC 60354, Loading guide for immersed power transformer, 1991 [11] IEEE Std C57.110 IEEE, Recommended practice for establishing transformer capability when supplying nonsinusoidal load currents, 1998. [12] UL 1561, Dry type general purpose power transformers, 1994. [13] Linden W. Pierce, “Transformer design and application considerations for nonsinusoidal load currents”, IEEE Transactions on industry applications, Vol. 32, Mayo/Junio 1996. Contacto Norberto A Lemozy [email protected] Capacitación en AEA Septiembre K09 | Diseño de líneas subterráneas de MT y BT, por Ings. Edgardo Vinson y Jorge Magri 4 y 5 de septiembre K19 | Los componentes de la generación y transmisión eléctrica, por Ing. Horacio Podestá 15 y 16 de septiembre K17 | Teoría y diseño de filtros armónicos en instalaciones eléctricas, por Ing. Jorge Sheinbaum 30 de septiembre Noviembre Octubre K06 | Puesta a tierra en sistemas de distribución de MT y BT, por Ings. Raúl González y Edgardo Vinson 13 y 14 de noviembre K01 | Proyecto de instalaciones eléctricas, por Ing. Carlos Manili 2 y 3 de octubre K02 | Protección y comando de motores eléctricos de baja tensión, por Ing. Juan Carlos Spano 18 y 19 de septiembre K22 | Proyecto de instalaciones eléctricas de baja tensión en viviendas, por Ing. Carlos García del Corro | e-learning Fecha de inicio 6 de octubre K05 | Taller de diseño sobre líneas aéreas de baja tensión-distribución y/o alumbrado público, por Ing. Raúl González 21 y 22 de septiembre K18 | Calidad de energía eléctrica, por Ings. Norberto Lemozy y Alejandro Jurado 6 y 7 de octubre K21 | Diseño de estaciones transformadoras, por Ing. Norberto Sirabonian 22 al 26 de septiembre K03 | Sistema de puesta a tierra en instalaciones de baja tensión, por Ing. Carlos Manili 25 de septiembre Consultas e inscripciones: www.aea.org.ar | capacitación|aea.org.ar K13 | Instalaciones eléctricas en salas de uso médico, por Ing. Héctor Ruiz 20 y 21 de octubre K04 | Taller de diseño: líneas aéreas de MT y centros de transformación aéreos MT/BT, por Ing. Raúl González 30 y 31 de octubre K14 | Cálculo simplificado de corrientes de cortocircuito, por Ing. Carlos Manili 7 de noviembre K15 | Clasificación de zonas y equipos en instalaciones eléctricas en atmósferas explosivas, por Ing. Alfredo Lorenzo 27 y 28 de noviembre Capacitación In Company K11 | Seguridad eléctrica K27 | Operación y mantenimiento productivo en instalaciones de baja, media y alta tensión Nuevos cursos en preparación Elección, aplicación y mantenimiento de los transformadores de medición para MT, AT y MAT | Tecnologías LonWorks Organismos de estudio activos 2014 Organismos de estudio: la Asociación Electrotécnica genera a partir de necesidades de la comunidad o a solicitud de entes oficiales y privados documentos técnicos en forma de reglamentaciones, guías o especificaciones técnicas. Esto se hace a través de comités de estudio o grupos de trabajo especialmente creados a tal efecto. Actualmente se encuentran en actividad los siguientes: Comité 08: Redes eléctricas inteligentes Documento publicado: 92559 Comité 10: Instalaciones eléctricas en inmuebles Documento publicado: 90364-7-771 Comité 10 G: Eficiencia energética en las instalaciones eléctricas de baja tensión Documento publicado: 90364-8-1 Comité 10 H: Paneles fotovoltaicos Documento publicado: S/P Comité 11: Instalaciones eléctricas en salas de uso médico Documento publicado: 90364-7-710 Comité 15: Instalaciones eléctricas de protección contra las descargas atmosféricas Documento publicado: 9007-14 y 90079-17 Comité 21: Trabajos con tensión en instalaciones eléctricas menores a 1 kV Documento publicado: 95702 Comité 51: Instalaciones eléctricas de alumbrado público Documento publicado: 95703 Comité 31: Instalaciones eléctricas en atmósferas antiexplosivas Documento publicado: 90790 Comité 53: Trabajos con tensión en instalaciones eléctricas menores a 1 kV Documento publicado: 95705 Comité 32: Centros de transformación y suministro de distribución Documento publicado: 95401 Comité 61: Instalaciones eléctricas con tensiones mayores a 1 kV Documento publicado: S/P Comité 33: Líneas aéreas exteriores de alta y media tensión Documento publicado: 95301 Comité 78: Arco eléctrico Documento publicado: S/P Comité 34: Líneas aéreas exteriores de baja tensión Documento publicado: 95201 Comité 35: Líneas eléctricas exteriores en general, líneas subterráneas Documento publicado: 95101 Comité 99: Estaciones transformadoras Documento publicado: 95402 Comité 101: Electrostática Documento publicado: S/P Comité 106: Campos electromagnéticos Documento publicado: S/P 43 LA REVISTA DE LA ASOCIACIÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA electrotecnia, luminotecnia, electrónica, empresas y gestión Reglamentaciones Para adquirir las reglamentaciones de AEA podrá acercarse a nuestra sede de Posadas 1659 de 12 a 18 h de lunes a viernes. Para adquisiciones al interior o al domicilio, deberá enviar un correo electrónico a la casilla de adquisiciones@ aea.org.ar indicando cantidad de reglamentaciones, código, nombre, apellido, dirección, código postal y localidad. Luego le enviaremos un presupuesto con el costo de las reglamentaciones y el envío. Precios indicados válidos para septiembre de 2014. Recordamos que el CEA, Comité Electrotécnico Argentino, con sede en AEA, tiene a su dsiposición la colección completa de Normas IEC Instalaciones eléctricas en inmuebles hasta 10 kW. Guía AEA. Edición 2011. Precio para socios: $110 | No socios: $180 Protección contra los rayos. Guía para la elección de los sistemas de protección contra los rayos (SPCR). AEA 92305-11. Edición 2013. Corrientes de cortocircuito. Cálculo de los efectos. Parte 1: definiciones y métodos de cálculo. AEA 90865-1. Edición 2013. Reglamentacion para la protección contra descargas eléctricas atmosféricas en estaciones de carga de combustibles liquidos y gaseosos. AEA 90790. Edición 2012. Precio para socios: $340 | No socios: $560 Precio para socios: $250 | No socios: $410 Precio para socios: $360 | No socios: $600 Redes eléctricas inteligentes. Parte 1 Guía de conceptos, beneficios y desafíos para su implementación. AEA 92559-1. Edición 2013. Reglamentación para la ejecución de instalaciones eléctricas en inmuebles. Parte 8: eficiencia energética en las instalaciones eléctricas de baja tensión. Sección 1: requisitos generales de eficiencia energética. AEA 90364-8. Edición 2013. Reglamentación para la ejecución de instalaciones eléctricas en inmuebles. Parte 7: reglas particulares para las instalaciones en lugares y locales especiales. Sección 780: instalaciones eléctricas de automatización de edificios. AEA 90364-7-780. Edición 2011. Precio para socios: $370 | No socios: $620 Precio para socios: $370 | No socios: $620 Precio para socios: $360 | No socios: $600 Finaliza aquí la Revista Electrotécnica. Desde la Comisión Directiva de la Asociación Electrotécnica Argentina, saludamos a los lectores hasta la próxima edición, la cual llegará de la mano de Ingeniería Eléctrica correspondiente al mes de diciembre 2014. Revista de la ASOCIACIÓN ELECTROTÉCNICA ARGENTINA Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 45 Protectores de Tensión Para riel din Trifásico con detección de secuencia de fase. Monofásico 5 KW (Para potencias superiores puede utilizarse con un contactor) Para mayor información solicite nuestro catálogo de productos Individual 2000W Carcasa rebatible 180º con respecto al tomacorriente. Tel./Fax: (54) (11) 4224-2477/2436 e-mail: [email protected] www.rbcsitel.com UPS Sistemas ininterrumpibles de energía Más de 25 años ofreciendo energía segura en alta potencia Certificado ISO 9001:2008 en calidad y servicio técnico Serie UPS Safepower EVO de 20 a 1000 kVA Sistema online doble conversión. Fabricación CE. Transformador de salida de aislación galvanica standard. Apto paralelo hasta 9000 kVA. Opcional rectificador de 12 pulsos. Filtros opcional de THD (<5%). Comunicación por fibra óptica. Alta eficiencia en modo normal (>95%). Soporte de interface SNMP, ModBus, RS232, DryContact, etc. Este UPS ofrece la mayor seguridad y robustez para instalaciones exigentes, industria, petroleo, hospitales, aeropuertos, etc. Otras opciones en UPS modulares y escalables. Inversores alta potencia para parques solares. 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En • DWB160, corrientes desde 16 arranques con contactores y relés hasta 160 A inteligentes, la línea DWB satisface • DWB250, corrientes desde 80 los requisitos de coordinación tipo hasta 250 A senta doble aislamiento entre las • DWB400, corrientes desde 160 partes energizadas y el frente del hasta 400 A equipo, excepto los terminales. 2 según estándar IEC60947-4-1. Además de eso, los accesorios in- Nueva generación: protección electrónica LSIG Los interruptores DWB de ternos fueron diseñados para ser Otro reciente lanzamiento es WEG ofrecen flexibilidad total totalmente independientes del la nueva línea DWA con protec- para los clientes en cuanto al circuito de potencia, evitando así ción electrónica incorporada. La montaje de los accesorios inter- cualquier riesgo de contacto con protección electrónica se encarga nos, porque ellos son comunes las partes energizadas. de todo el control del equipo y le brinda un amplio rango de corrien- para estos tres tamaños, y gracias a la tapa frontal transparente se En aplicaciones con corrien- te de trabajo, como así también la pueden identificar fácilmente los tes superiores, los interruptores posibilidad de modificar la curva accesorios instalados. DWA complementan la solución de disparo y adaptarse apropiada- proporcionando protección hasta mente para proteger un transfor- 1.600 A: mador, un motor o un generador. Tal como los demás interruptores de la firma, esta línea pre- 48 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Producto La electrónica le permite regular protecciones en las diferentes zonas en que se presenta la sobrecorriente, ésta se conoce como protección LSIG: • L: Sobrecarga de largo retardado • S: Sobrecarga de corto retardo • I: Cortocircuito instantáneo • G: Fuga a tierra (Esta protección está disponible en aparatos de mayor porte, para corrientes de 500 hasta 1.600 A.) Las aplicaciones se hallan en circuitos eléctricos y de distribución de potencia, los interruptores DWB D hasta 400 A, y DWA, hasta 1.600 A garantizan la protección de sobrecarga y cortocircuito a través del disparo térmico y magnético o electrónico. 1. Interruptor en caja moldeada DWB250 2. Interruptor en caja moldeada DWB160 3. Bloques de contactos auxiliares BC, bloques de alarma AL, bloques de contacto/ alarma BCAL 4. Bobina de apertura por mínima tensión BS, bobina de apertura a distancia BD 5. Base para fijación rápida en riel DIN 6. Separador de fases del DWB160 (suministrado como estándar) 7. Barras de extensión para conexión posterior del DWB160 8. Barras de extensión BEDWB160 o BEDWB250 9. Separador de fases del DWB250 (suministrado como estándar) 10.Marco frontal de puerta MPDWB160 o MPDWB250 11.Enclavamiento mecánico BLIM DWB160 o BLIM DWB250 12.Bloqueo por candado PLW160 o PLW250 13.Manija para accionamiento rotativo en puerta de tablero MRX para DWB160 14.Manija para accionamiento rotativo en puerta de tablero MR DWB160 o MR DWB250. Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 49 Interruptores Para proteger la rama del cir- Para la protección de genera- cos en condiciones normales, se cuito del motor contra cortocircui- dores, se aplican los interruptores presentan los interruptores-sec- tos, fueron desarrollados los inte- DWB G y DWG. Estas unidades com- cionadores IWB e IWA, los cuales rruptores DWB M y DWM, por lo prenden disparadores térmicos y no están destinados para protec- que tienen solamente disparado- magnéticos especialmente desarro- ción, ya que no tienen unidades res magnéticos. Además, se selec- llados para satisfacer los requisitos de disparo. cionan para evitar el disparo del específicos de bajos niveles de falla motor durante el tiempo de arran- cuando se protege un generador. que, cuando la corriente excede ocho veces la corriente nominal. Motores 50 Por WEG Finalmente, para conexión y desconexión de circuitos eléctri- Generadores Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Transformadores Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 51 Interruptores Herramientas para dimensionar la distribución de energía Simaris design 8.0 y curves 4.0, una manera inteligente de dimensionar un sistema de distribución de energía En respuesta a la necesidad de leccionar el tipo de coordinación completar la protección de un cir- dimensionar un sistema de distri- con la cual se protegerá el motor cuito eléctrico. bución de energía en forma rápida (tipo 1 o tipo 2). El Simaris design tiene dos ins- y sencilla, Siemens ha desarrollado Con respecto a esta nueva tancias de trabajo, la primera se poderosas herramientas que facili- versión, se agrega la opción de basa en un dimensionamiento au- tan el cálculo, entre otras cosas, de conectar descargadores para so- tomático, es decir, todos los cálcu- las corrientes de cortocircuito en bretensiones y descargas atmos- los y dimensionamiento lo realiza cada punto crítico de una instala- féricas, con esto último se logra en base a la carga y bajo condicio- ción eléctrica, como así también las caídas de tensión, dimensionamiento de los alimentadores, ductos de barras, fuentes de energía (transformadores y grupos electrógenos), es decir, desde la fuente de alimentación general hasta la carga, pasando por las protecciones, cables, circuitos de iluminación, tomacorrientes, motores, banco de capacitares y cargas de reserva. En el caso de los motores se puede seleccionar el tipo de arranque que se desea dimensionar (directo, inversión de marcha, estrella-triángulo y arranque suave), este dimensionamiento también incluye la posibilidad de se- 52 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Producto proyecto y avisa a través de mensajes cuando no se cumple con los requerimientos necesarios. Gracias a esto, los proyectos planificados se pueden implementar con mayor seguridad. Simaris design y curves ofrecen varias opciones de exportación del proyecto. Pudiéndose exportar fácilmente en varios formatos, con gráficos y datos de red, listado de equipos, diagramas de selectividad y ajustes de los interruptores automáticos. En los informes podemos encontrar: listado de materiales utilizados en la instalación, listado de corrientes de cortocircuito, curvas de selectividad, información sobre los cables alimentadores y el diagrama de la red. Todas estas características ayudan a garantizar una buena fiabilidad de planificación reducción nes establecidas en el primer paso En cuanto al Simaris curves, es de tiempos y gastos de ingeniería de diseño. La segunda instancia es un software que complementa al para el proyecto general del siste- la de edición, aquí el proyectista Simaris design ya que permite ver ma de distribución. puede cambiar las características las curvas de protección de los ele- Los unifilares permiten visua- de la fuente de alimentación, de mentos de protección, es decir, sin lizar todos los componentes de la los alimentadores, de los interrup- necesidad de diseñar un unifilar se instalación desde la fuente hasta la tores y de la carga. puede ver las curvas de las protec- carga, pasando por las protecciones En consecuencia, con la op- ciones, de tal forma de corroborar de línea, alimentadores y sistemas ción de editar el trabajo, permite la coordinación de los mismos o de arranque. Las cargas pueden ser al proyectista adaptar la instala- bien analizar a priori la combina- desde motores trifásicos, ilumina- ción según la necesidad del mis- ción de dichas protecciones. ción, tomacorrientes, banco de ca- mo, todo en el marco que la norma lo permita. Simaris design basic verifica automáticamente los contenidos del pacitores o cargas de reserva. Por Siemens Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 53 Interruptores Termomagnéticos y diferenciales, todo en interruptores Interruptores termomagnéticos va de disparo C, de 3 a 6 kA según Los interruptores termomag- norma IEC 60898-1, y de 10 kA se- néticos Steck son equipos de alta gún IEC 60947-2. de detener corrientes en el más tecnología que protegen hilos y cables eléctricos contra cortocir- Interruptores diferenciales cuitos y sobrecargas de corriente. Protección contra las corrien- Cuentan con contactos especiales tes eléctricas ocasionales que en plata que ofrecen garantía de pueden pasar por el cuerpo hu- seguridad contra soldadura. mano en caso de contactos direc- corto espacio de tiempo. Por Steck Ir (mA) In A La gama está compuesta por tos o indirectos. Este dispositivo 25 1P, 2P, 3P, 4P de 2 a 125 A; con cur- interviene cuando hay necesidad 40 63 Descripción Norma Ic (kA) In (A) Ancho 18 mm Empaque 80 Unipolar IEC 60898-1 3 2 a 63 1 12 100 4,5 50 y 63 1 12 6 2 a 40 1 12 40 IEC 60947-2 10 80 a 125 1,5 2 63 IEC 60898-1 3 2 a 63 2 6 80 4,5 50 y 63 2 6 100 6 2 a 40 2 6 125 IEC 60947-2 10 80 a 125 3 6 25 IEC 60898-1 3 2 a 63 3 4 40 4,5 50 y 63 3 4 6 2 a 40 3 4 IEC 60947-2 10 80 a 125 4,5 4 IEC 60898-1 3 2 a 63 4 3 4,5 50 y 63 4 3 6 2 a 40 4 3 10 80 a 125 6 3 Bipolar Tripolar Tetrapolar IEC 60947-2 30 2 230 4 230 o 480 230 2 63 25 300 40 400 63 4 80 125 54 Un (V) 25 100 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Polos Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 55 Interruptores Termomagnéticos, diferenciales y automáticos ABB cuenta con una amplia lí- renciales pueden ser instanáneos nea de interruptores, sus caracte- tipo B, A o AC, selectivos tipo A o B, rísticas principales se describen a o alta inmunidad tipo A o B. Interruptores termomagnéticos para montaje en riel DIN Una línea completa de intrrup- continuación. Vale aclarar además Cuentan con aprobaciones IEC tores termomagnéticos para mon- que la firma cuenta con una planta 61008 e IEC 62423 y los acompaña taje en riel DIN, para garantizar la en la provincia de Tucumán, en Ar- una completa línea de accesorios, seguridad en cualquier instalación gentina, desde donde fabrica este que incluye contactos auxiliares, eléctrica. A partir de los modelos tipo de productos. El nivel de tec- bobinas de apertura, máxima y SH200 a los modelos S800, se ofre- nología que implantó allí le permi- mínima tensión como también re- ce una línea de productos para te suministrar productos de fabri- conectadores automáticos. uno, dos, tres y cuatro polos, con cación nacional de igual calidad y calibres desde 0,1 a 125 A. Las cur- prestación técnica a los fabricados vas de disparo son tipo B, C, D, K, Z, en las plantas europeas, convir- aptos para corriente alterna o con- tiendo al país en un exportador de tinua. Los interruptores están dis- productos de este tipo. ponibles para corrientes de cortocircuito Icn desde 4,5 hasta 50 kA. Interruptores diferenciales para montaje en riel DIN IEC 60947-2, IEC 60898, UL 1077 Una línea completa de inte- y UL 489. Una completa línea de rruptores diferenciales para mon- accesorios, incluye contactos auxi- taje en riel DIN, para garantizar la liares, bobinas de apertura, máxi- seguridad de una instalación eléc- ma y mínima tensión, comando trica y la protección de las perso- motorizado, enclavamiento para nas que la utilicen. candado, interruptores con alta li- Cuentan con aprobaciones Está compuesta por produc- mitación de energía pasante en el tos bi, tri y tetrapolares, con cali- momento del cortocircuito (clase bres desde 16 hasta 125 A y con 3) y borneras de conexión doble corrientes diferenciales de 10, 30, para conexión cable/cable o ca- 100, 300, 500 y 1.000 mA. Los dife- ble/peine. 56 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Producto para protección de motores en Interruptores automáticos en caja moldeada en baja tensión - Tmax Se encuentran disponibles CCM, generadores y capacitores. versiones tri y tetrapolar, en eje- Abarca un rango de corrientes cución fija, enchufable y extraíble. permanentes asignadas de 130 Los relés de protección cuen- a 3.200 A con un poder de corte tan con una electrónica de última último en cortocircuito de hasta generación que añaden a las fun- 200 kA y tensiones de servicio ciones básicas de protección fun- hasta 1.150 V ca y 1.000 V cc. ciones de medición, protecciones La tecnología utilizada para de avanzada, funciones lógicas y las cámaras de arco y la velocidad de diagnóstico de falla, y comu- de apertura de contacto garan- nicación a través de diferentes tizan una fuerte limitación de la protocolos o mediante conexión energía específica pasante (l2t), li- inalámbrica. mitando así el sobrecalentamien- Estos dispositivos responden a to de los dispositivos y esfuerzo las normas IEC 60947-2 y UL 1066. electrodinámico. Esta línea, Tmax, se caracteriza por un nivel elevado de rendimiento y prestaciones con dimensiones muy compactas. Se utiliza en plantas industriales e instalaciones civiles de baja tensión con corrientes de servicio hasta 3.200 A. Ha sido especialmente diseñada para la distribución de potencia tanto en corriente alterna como continua. Existen versiones especiales Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 57 Interruptores Interruptores automáticos abiertos de baja tensión – Emax tri y tetrapolar. En cuanto a las di- a través de diferentes protocolos mensiones, los interruptores de la o mediante conexión inalámbrica. misma ejecución se caracterizan Estos dispositivos responden a Se utilizan como interrupto- por presentar alturas y profundi- las normas IEC 60947-2 y UL 1066. res automáticos para protección dades iguales; además, pueden general y de máquinas eléctri- alimentarse, cas como generadores, motores, tanto de los terminales superiores transformadores y capacitores. como de los inferiores. indiferentemente, Son aptos para ser empleados en Poseen una familia completa todo tipo de instalaciones civiles e de accesorios y relés de protec- industriales. ciones intercambiables, comunes Abarcan un rango de corriente para todos los tamaños. Los relés de 250 hasta 6.300 A con un poder de protección cuentan con una de corte último en cortocircuito de electrónica de última generación hasta 150 kA y tensiones de servi- que añaden a las funciones bási- cio hasta 1.150 V ca y 1.000 V cc. cas de protección, funciones de Todos estos interruptores au- medición, protecciones de avan- tomáticos se encuentran disponi- zada, funciones lógicas y diag- bles en ejecución fija y extraíble, nóstico de falla, y comunicación 58 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 Por ABB Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 59 Interruptores BAW renueva la ingeniería en sus interruptores automáticos modulares Nuevos interruptores automáticos con protección termomagnética. Serie N (4,5 kA) Destinados a la protección del cableado contra sobrecargas y cortocircuitos en instalaciones residenciales, comerciales e industriales. Estos dispositivos responden a las exigencias de la norma IEC 60898-1, y se presentan en una completa línea de 1 a 4 polos, calibres de 1 a 63 A en curvas de disparo B, C y D. De fácil instalación gracias a su clip retráctil de dos posiciones y jaulas con capacidad de conexionado de 1 a 16mm². Perfectas para usarse con puentes aislados rígidos en tableros de todo tipo. 60 t(s) 10000 5000 Características técnicas Serie N 2000 1000 500 Características de disparo IEC 60898 CURVA B: 3-5In CURVA C: 5-10In CURVA D: 10-20In 200 100 50 20 10 5 2 1 0.5 0.2 0.1 0.05 B C D 0.02 0.01 0.005 0.002 0.001 0.5 1 1,13 1,45 2 3 4 5 7 10 2,55 Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 20 30 50 70 100 200 In Capacidad de ruptura (240/415V) Norma de aplicación Rango de intensidad (In) Numero de polos Tensión nominal CA (Ue) Frecuencia Tensión de aislación (Ui) Tensión de impulso 1,2/50μs (Uimp) Característica de disparo Grado de polución Resistencia de aislación Rigidez dieléctrica 1 mín. Endurancia mecánica Endurancia eléctrica Grado de protección (sin panel/con panel) Carcaza ignifuga Tropicalización (IEC60068-2) Temperatura de calibración Temperatura de operación Temperatura de almacenamiento Capacidad de conexionado (Cu - flexible) Torque Dimensiones polo: (Alto x Largo x Ancho) Masa por polo Icn Ics kA A V Hz V kV MΩ kV °C/Hr °C °C °C mm² Nm mm g 4,5kA 100% Icn IEC 60898-1 1, 3, 5, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63 1/2/3/4 240/415 50/60 500 4 B-C-D 2 >100 2 10000 4000 IP20/IP40 Si 55°/95Hr 30 -5/+ 40 -25/+ 70 1/16 2 77 x 44/72 x 18 100 Producto Interruptores diferenciales. Serie DF Nueva presentación de la Seríe DF, desarrollada para seguir garantizando eficiente protección contra contactos directos e indirectos en instalaciones residenciales, comerciales e industriales. De fácil y práctica instalación DIN gracias a la incorporación del sistema de clip retráctil en todas sus versiones para instalar tanto vertical como horizontalmente. Los mismos se presentan en formatos bipolares y tetrapolares de corriente nominal (In) 25, 40 y 63 A. De clase AC, es decir, desconexión segura por corriente senoidal que aparezca lenta o bruscamente, la sensibilidad es de 30 mA y presentan por supuesto bornes de seguridad. Por ETA Electro - Baw Identificador óptico de disparo Características técnicas Norma de aplicación Serie DF2 Clase Numero de polos Corriente nominal (In) Sensibilidad ( IΔn) Resistencia a onda de impulso Capacidad de cierre y apertura (Im) Capacidad de cierre y apertura diferencial (IΔm) Capacidad de cortocircuito condicionada (Inc) A mA A A A Tiempo de disparo mS Tensión nominal (Un) Tensión mínima de empleo (Ubmín) Alimentación Frecuencia Tensión de Aislación (Ui) Rigidez dieléctrica Tensión de impulso 1.2/50 μs Aislación (500Vcc) Temperatura de funcionamiento °C Capacidad de conexionado con cable flexible Torque Clip de sujeción Grado de Protección (s/panel-c/panel) Posición de montaje Endurancia Vca Vca Hz Vca Vca kV MΩ °C mm² Nm IEC 61008-1 DF4 AC 2 4 25-40-63 25- 40-63 30 250A-8/20μs 500 o 10xIn 500 o 10xIn 4500* ver protección IΔn t≤ 300 (típico <20) 2 x IΔn t≤ 150 (típico <15) 5 x IΔn t≤ 40 (típico <10) 10 x IΔn típico <8 230 230/400 117 117/185 Arriba/Abajo 50/60 500 2500 8000 1000 -5 a + 55 1,5 - 35 4 Retráctil IP20 - IP40 Vertical - Horizontal > 8000 Indicador de Contactos Cerrados: Asegura continuidad. Indicador de Contactos Abiertos: Asegura una distancia de separación de 4mm (entre los contactos) Clip DIN de 2 posiciones y retráctil. Ingeniería Eléctrica • Interruptores • Septiembre 2014 61 Automatizaciones Industriales Automatismos en general Diseños Electrónicos Custom Electromedicina Telecomunicaciones e Informática Protecciones y Puestas a tierras profesionales Sistemas de seguridad - Cámaras CERNER S.A. Energías Alternativas Montajes Industriales Obras Viales y Ferroviarias Capacitación Calle 54 Nº1182 (1900) La Plata, Buenos Aires Tel/Fax 0221 4533471 | [email protected] www.cernersa.com.ar 62 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Capacitados para atender stria las necesidades en la Indu y en el Comercio Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 63 Producto Solución para aumentar rápidamente la capacidad de las redes aéreas En el verano pasado nueva- aérea) de 250 o 315 kVA. El tiem- piezas sueltas, armado fácilmente mente vimos colapsar en innu- po se toma desde el momento en de individualizar y la posibilidad merables ciudades y pueblos de que se monta la PTM sobre la co- de llevarla construida totalmente nuestro país las redes de distribu- lumna adecuada, con el trafo y sus desde el taller, y así montarla más ción de baja tensión. accesorios, hasta que se conecta a rápidamente aún. Equipamientos Gruben S. A. la red existente de media tensión. Estéticamente compatible con viene trabajando en el tema des- O sea que en cinco o seis horas el entorno: Por tener una línea es- de hace unos años y ha imple- como máximo se deja funcionan- tética agradable y todas sus piezas mentado un sistema de abaste- do un nodo de distribución de 250 galvanizadas en caliente, la estam- cimiento rápido de plataformas o 315 kVA. pa de todas las PTM instaladas es transformadoras aéreas en mo- Simplemente ergonómica: Para agradable y no afea al entorno en el diseño de nuestras PTM se consi- zonas residenciales. Se han ins- Se han desarrollado mode- deró el propósito de lograr un pro- talado numerosas PTM en zonas los de PTM para 250, 500, 1.000 y ducto ergonómico. Se diseñó así céntricas de ciudades importantes 2.000 kilos de capacidad de porte, un conjunto o kit con muy pocas del país. nopostes (PTM). y en el diseño de las mismas se han logrado productos compactos con muy pocas piezas sueltas. La solución que brinda a las empresas y cooperativas distribuidoras de energía eléctrica es un producto que cumple en sus distintos modelos con las características que se listan a continuación. Rapidez en la instalación: Una plataforma PTM - 2000 (para 2.000 kilos de carga máxima) permite instalar en un turno de trabajo una SETA (subestación transformadora 64 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 2000 pueden ser manipuladas por una o dos personas tanto durante el estibamiento en depósito como durante el armado. Economía en la inversión: El ahorro de costos que brinda una PTM, tanto sea en la inversión inicial como en el menor tiempo de instalación y el resultado obtenido, facilitó que las empresas y cooperativas que la han adoptado desarrollaran esquemas de distribución versátiles y prácticos. Por ejemplo, algunas han diseñado planes para el montaje de nodos en lugares que con el tiempo pueden volverse conflictivos por el aumento de consumo. Uno de esos planes consiste en instalar una PTM con sus seccionamientos en momentos de bajo consumo, y cuando comienza el aumento colocar el transformador, conectar, y en pocos minutos ya tener en funcionamiento la nueva SETA. Liviana robustez: En la produc- lumnas, por ejemplo, y hace que Por ción de las partes estructurales el instalador no tenga que limar, Equipamientos Gruben S. A. más solicitadas se utilizan tubos cortar o agujerear ninguna pieza. de acero de espesores adecuados, O sea que en ningún punto de la lo cual ha logrado una gran resis- plataforma es necesario cortar o tencia mecánica con menor peso dañar la capa del galvanizado en de las partes. Además, el sistema caliente durante el montaje. Es adoptado para el armado pres- de tener en cuenta que las cuatro cinde de medidas justas de co- partes principales de una PTM - Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 65 66 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 67 Nota técnica Reparación del conductor en el punto de suspensión Por PLP Resumen El objeto de este trabajo es presentar una metodología para tento de vencer la agresividad que rrajes y conductores), a través del la naturaleza impone a través de desgaste por abrasión entre las los factores climáticos. partes componentes de los he- la restauración de cables conduc- Mientras tanto, las líneas en rrajes o, asimismo, en casos más tores dañados debajo de la grapa funcionamiento hace algún tiem- críticos, causando la ruptura de de suspensión. Los procesos que po han estado sujetas a proble- conductores por fatiga. causan estos daños son también mas, producto en la mayoría de los analizados con énfasis en la fatiga casos, de conceptos de proyecto de los hilos de aluminio del cable. hoy considerados antiguos en lo que se refiere a protección contra 1. Introducción fenómenos y factores climáticos. 2. Proceso de fatiga en conductores en el punto de suspensión La fatiga del conductor ocurre, En la elaboración de un pro- De hecho, varias prestadoras generalmente, en una pequeña yecto de línea de transmisión se de energía han enfrentado, en los sección de cada tramo en donde el consideran, más allá de aspectos últimos años, problemas inéditos conductor está suspendido por los eléctricos, una serie de factores durante las tareas de manteni- aisladores. Esta pequeña sección mecánicos, topográficos y climá- miento de las líneas de transmi- es la más solicitada por los esfuer- ticos específicos de la región, que sión de energía. Es el caso de la zos de la línea, tornándose el área adquieren relevancia en el trazado reparación de conductores rotos más fácilmente damnificada. de la línea, en la definición de los por el proceso de fatiga en el pun- tipos de estructuras, en los con- to de suspensión. La ruptura de los hilos en ese lugar ocurre debido a la combi- Las vibraciones eólicas, y el nación de la carga estática, resul- movimiento de conductores y tante de la tracción de los con- Mucho se ha logrado, a través estructuras por acción del vien- ductores; flexión; compresión de de la evolución y perfecciona- to, generan severos daños a los los hilos del encordado; esfuer- miento de los proyectos, en el in- elementos de las estructuras (he- zos dinámicos causados por las ductores, en los herrajes y en los accesorios. 68 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 flexiones (vibración y oscilación); les (entalladuras) provocan en la conductor ya se encuentra seria- fluctuación de la tracción (varia- resistencia a la fatiga del material. mente averiado. ción de temperatura, frío y calor); La figura 1 muestra que una y tensión entre los componentes rotura superficial puede elevar la 2.1 Tensiones estáticas actuantes en contacto. “tensión de fondo de grieta” hasta en el punto de suspensión El proceso de fatiga en elemen- tres veces, aproximadamente, el Las tensiones estáticas actuan- tos metálicos obedece a la siguien- valor promedio de la tensión, lo tes en el conductor, en el punto te secuencia hasta la ruptura: que aumenta considerablemen- de suspensión, se pueden resumir 1. Concentración de grietas su- te la posibilidad de sobrepasar el como sigue: perficiales TLF y concentrar o propagar una • Tensión de compresión debido 2. Propagación de grietas a tra- grieta. al peso del conductor en el vano vés de la sección transversal resistente • Tensión de compresión por Los conductores están com- agarre 3. Ruptura frágil de la sección re- puestos de capas concéntricas de • Tensión de doblado (catenaria) sultante. hilos espiralados helicoidalmente, • Tensión de tracción (EDS) comprimidos entre sí por la pre- • Tensiones residuales de fabri- La concentración y la propa- sión de los tornillos de fijación de cación del cable (encordado) gación de las grietas sólo ocurren las grapas de suspensión conven- cuando el material está sometido cionales. Esta compresión, prove- a una tensión por encima de la niente del sistema de apriete de Los fenómenos climáticos como tensión límite de fatiga (T. L. F.). las grapas por tornillos, causa de- viento, variaciones de temperatura, Otro aspecto relevante es la in- formación (entalladura) y reduc- acumulación y caída de hielo, pro- fluencia que defectos superficia- ción de la sección útil en los hilos ducen movimientos en los conduc- individuales de las capas internas tores que se propagan en forma de del encordado. ondas a lo largo de todo el vano. Figura 1 2.2 Tensiones dinámicas El esfuerzo de flexión del con- Dichas ondas, sin embargo, al ductor, durante las vibraciones y alcanzar cualquier punto de fija- oscilaciones, actúa en el área de ción del conductor, y en especial contacto de los hilos individuales, el punto de suspensión, se trans- dañados debido a la compresión, forman en tensiones dinámicas. iniciando un proceso de ruptura La vibración eólica es la más in- que se propaga a través de la sec- tensa y consecuentemente la más ción del cable. dañina, pues resulta de la acción Dado que este fenómeno ocu- del flujo laminar del viento trans- rre en las capas internas del cable, versal a los conductores, y se ca- difícilmente es detectado, siendo racteriza por la pequeña amplitud constatado solamente cuando el y alta frecuencia de sus ondas. Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 69 Nota técnica Las ondas de las vibraciones eólicas se traducen en el punto de suspensión en tensiones dinámicas de doblado. Dado que el conductor en ese punto está deteriorado por los entalles de los hilos de las capas internas, y sobrecargado de tensiones estáticas, el efecto de las tensiones dinámicas resulta en un proceso de fatiga de bajo ciclo, que se inicia en las capas internas del conductor. 3. Solución propuesta Figura 2 También en situaciones de des- mínimas debido a su distribución 3.1 Grapa de suspensión armada equilibrio de esfuerzos axiales, la a lo largo de las varillas. Por los (AGS) tracción del cable provoca un alar- principios presentados, las tensio- El proyecto de la AGS tiene gamiento del paso de hélice de las nes actúan como reacción a la so- como concepción minimizar las varillas, y como consecuencia, una licitación, aumentando proporcio- tensiones sobre el cable, sean de reducción en el diámetro interno nalmente. Lo que permite concluir naturaleza estática, como la com- de las mismas, que resulta en un es- que, en la situación de equilibrio presión debido al agarre, o diná- fuerzo de compresión radial sobre de esfuerzos en el punto de sus- mica proveniente de las flexiones el cable a lo largo de toda la longi- pensión, las tensiones ejercidas causadas por la vibración eólica. tud de las varillas (ver figura 3). por el sistema de agarre sobre el cable sean prácticamente nulas. El sistema de agarre de AGS actúa en el cable por el principio El sistema de agarre de las AGS Por lo expuesto en los párrafos combinado de cuña entre cojín y impone tensiones al cable sola- anteriores, la drástica reducción varillas, contra las zapatas y por la mente en situaciones de solicita- en las tensiones estáticas sobre el acción de la compresión de las va- ciones axiales; estas tensiones son cable aumenta la capacidad del rillas preformadas sobre el cable. La zapata de aluminio posee un formato bicónico en la parte interna, que acompaña el contorno de las varillas, y de esta forma produce un esfuerzo de compresión radial en el cable cuando ocurre un desequilibrio de esfuerzos axiales (ver figura 2). 70 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Figura 3 mismo de soportar tensiones di- Cuando se aplica como repara- námicas, sin riesgo de iniciar un ción o empalme de los cables de proceso de fatiga. Se asocia a esto aluminio CA, restablece la resis- la presencia de un cojín interno de tencia mecánica del cable y pro- elastómero que reduce el efecto de porciona mejor conductibilidad Cuando se detecta por medio desgaste rígido del cable, disminu- eléctrica en el tramo que el de una de una inspección visual o a través yendo en consecuencia los niveles longitud equivalente del mismo del uso de un termógrafo, el con- de tensión dinámica del mismo. cable sin empalme. ductor investigado no revela la real como objeto detener el proceso de fatiga. 4. Inspección La figura 4 presenta una situa- Cuando se aplica como repa- extensión de los daños sufridos por ción comparativa entre las grapas ración en los cables de aluminio sus capas internas, siendo, de esta AGS y grapas convencionales ator- CAA, un empalme preformado forma, de alto riesgo el manipuleo nilladas con y sin armaduras. conductor y trabajos sobre el conductor. restablece íntegra- mente la resistencia mecánica de Un conductor en proceso de los hilos de aluminio del cable y la fatiga puede presentar solamente conductibilidad eléctrica original un hilo roto, sin embargo, no se del tramo. puede garantizar la integridad de La reparación preformada fa- los demás solo por la inspección bricada en aleación de aluminio, visual. De esta forma, los trabajos conformada y agrupada en sub- de restauración deben considerar conjuntos, tiene en la parte inter- la total restitución de las caracte- na un material abrasivo y conduc- rísticas mecánicas y eléctricas del tor que ayuda al agarre necesario conductor, independientemente para restablecer la resistencia me- del número de hilos rotos. cánica en el tramo. 5. Método de reparación 3.3 Grapas reparación AGS Figura 4 Gráfico de tensiones 3.2 Reparación preformada El proyecto de restauración de La fusión de los conceptos de los conductores en proceso de fa- proyectos de AGS y de reparación tiga debe ser específico para cada preformada originó la reparación línea de transmisión, y se resume AGS, donde la grapa está consti- en dos partes: tuida por una reparación prefor- • Restauración del conductor mada específica para restituir ín- • Interrupción del proceso de tegramente la capacidad eléctrica fatiga y mecánica del conductor y una La reparación preformada se grapa de suspensión armada tipo Son consideradas y evaluadas puede utilizar como reparación o AGS, especial para utilizar sobre la las características regionales y del empalme. reparación preformada, que tiene proyecto de la línea como: Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 71 Nota técnica • Tipo de grapa de suspensión ble conductor rotos por fatiga, y la 6.2 Característica de la línea • Accesorios de amortiguación importancia de la LT de la época, • Longitud: 126 km de vibraciones fueron los factores que llevaron a • Tipo de terreno: plano - caña- • Número de conductores y cir- CPFL a buscar soluciones para la veral cuitos corrección del problema. • Tipo de estructura: piramidal • Tipo de estructura ABCO • Tipo de conductor • Número de circuitos: 2 • Longitud de los vanos • Pararrayos: cable de acero EHS • EDS del conductor 5/16” • Topografía de la región • Conductor: cable CAA 477 MCM 26/7 Hawk 21,8 mm El programa completo comprende: Figura 5 • Inspección de la línea • Elaboración del proyecto • Carga de ruptura: 88,2 kN • Carga de trabajo: 19,39 kN (EDS: 22%) La solución adoptada por CPFL • Puntos de suspensión (origi- • Entrenamiento para la recuperación de la línea sin nal): grapa de suspensión biarticu- • Instrucción de aplicación la sustitución del cable conductor lada sin armadura preformada. • Definición de la metodología fue la aplicación de empalmes con- • Puntos de suspensión (repara- de mantenimiento ductores preformados (LS), empal- do): grapa de suspensión armada • Periodicidad de los trabajos de mes totales preformados (FTS) en – AGS + Reparación preformada o mantenimiento el punto de suspensión y el mon- AGS + Empalme total preformado. taje sobre los empalmes de grapas • Vano medio: 300 m 6. Prueba de los conceptos de suspensión armados (AGS). 6.1 Histórico 6.3 Resultados (ver recuadro) La línea de transmisión de 7. Conclusiones 138 kV, Marechal Mascaranhas de Moraes – Morro do Cipó fue cons- Concluimos que se verifica una truida por la CPFL entre 1955 y interrupción en el proceso de for- 1956, siendo energizada el 21 de mación de nuevas grietas por fatiga diciembre de 1956. Figura 6 Por primera vez, el 16 de marzo como consecuencia de la utilización de grapas de suspensión armadas de 1969 se constató una ruptura, Desde la adopción de esta so- (AGS), que reducen las tensiones por fatiga, del cable conductor lución, CPFL y PLP realizaron, pe- estáticas actuantes en el punto de bajo la grapa de suspensión. riódicamente, varias inspecciones suspensión, además de absorber La constatación, por la CPFL, en los puntos de suspensión repa- parte de las tensiones dinámicas de un gran número de puntos de rados, habiéndose constatado la incidentes, aumentando, todavía , la suspensión con varias hilos del ca- detención del proceso de fatiga. resistencia del conductor a la fatiga. 72 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Estructura del circuito Nº Insp. Fecha Nº de hilos rotos por fase A B C Observaciones 73- 2- 2 I) 13/4/69 NI NI 5 73- 2- 2 II) 21/3/70 NI NI 6 73- 2- 2 IV) 16/5/90 NI NI 7 90- 1- 2 I) 31/1/71 NI 0 0 90- 1- 2 II) 10/9/77 NI 0 0 91- 2- 1 I) 31/1/71 16 NI NI 91- 2- 1 II) 16/2/79 16 NI NI 91- 2- 1 III) 30/11/80 16 NI NI 91- 2- 2 I) 22/8/70 NI 5 NI 91- 2- 2 II) 30/11/80 NI 5 NI 92- 2- 1 I) 22/8/70 10 NI NI 92- 2- 1 II) 11/9/77 10 NI NI 92- 2- 1 III) 14/2/79 10 NI NI 92- 2- 1 IV) 16/5/90 10 NI NI 92- 2- 2 I) 22/8/70 17 10 8 92- 2- 2 II) 07/2/71 17 10 8 92- 2- 2 III) 28/9/75 NI 10 8 92- 2- 2 IV) 10/9/77 17 10 8 93- 2- 2 I) 31/1/71 10 NI NI 93- 2- 2 II) 28/9/75 NI NI NI 93- 2- 2 III) 10/9/77 10 NI NI Cambio de GR por AGS CPFL alegó error en la primera lectura Se constató que derivó en un proceso de fatiga antes de AGS No hubo cambio de agarre (GR) No hubo cambio de agarre (GR) Cambio de GR por AGS No se registra evolución en el proceso de fatiga No se registra evolución en el proceso de fatiga Cambio de GR por AGS No se registra evolución en el proceso de fatiga Cambio de GR por AGS No se registra evolución en el proceso de fatiga No se registra evolución en el proceso de fatiga No se registra evolución en el proceso de fatiga Cambio de GR por AGS No se registra evolución en el proceso de fatiga No se registra evolución en el proceso de fatiga No se registra evolución en el proceso de fatiga Cambio de GR por AGS No se registra evolución en el proceso de fatiga Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 73 Nota técnica 9. Recomendaciones Observamos, sin embargo, ción de las tensiones estáticas que aquellas grietas generadas actuantes en el cable y a la ma- Es fundamental, para el buen antes de la instalación de los em- yor soportabilidad de tensiones desempeño y agilidad del proceso palmes preformados y grapas de dinámicas proporcionadas por la de mantenimiento, que se aplique suspensión armadas continúan utilización de grapas de suspen- algún tipo de entrenamiento a los con su proceso de crecimiento sión armados AGS. electricistas cuidando que sean hasta la ruptura frágil de los hi- Recordamos, además, que con los. Este crecimiento se dará más la utilización de empalmes prefor- lentamente debido a la disminu- mados conductores, el cable logra Los trabajos en los que ha que su corona de aluminio se re- participado PLP, de reparaciones constituya mecánica y eléctrica- en los puntos de suspensión, se mente, sin necesidad de sustituir realizaron con líneas desenergi- tramos del conductor o de instalar zadas. Sin embargo, para el man- empalmes totales preformados, a tenimiento acaecen dificultades menos que se sospeche que el daño operativas para la desconexión de haya alcanzado al alma de acero. las líneas, y se hace necesaria la Figura 7: Torre en donde se realizará el mantenimiento. Inicio de la operación para retirar la grapa convencional Figura 8. Fijación de la línea hábiles y confiables en el manejo de los materiales en cuestión. utilización de las técnicas de man- 8. Lecciones aprendidas tenimiento con línea energizada. Las instalaciones con grapas La secuencia de fotos de la pá- de suspensión convencional son gina siguiente tiene el objeto de las que presentan mayor probabi- mostrar la posibilidad de llevar a lidad de rupturas en los puntos de cabo reparaciones en el punto de suspensión. Sin embargo, es per- suspensión en línea energizada. fectamente posible reconstituir el Se trata de un mantenimiento en conductor en sus características, donde una grapa de suspensión eléctricas y mecánicas, sin susti- convencional fue sustituida por tuir tramos del conductor. una AGS sin reparación. Desafor- En las líneas de transmisión, en tunadamente, no tenemos nin- regiones en donde el régimen de gún registro del mantenimiento viento laminar se manifiesta como en línea energizada en el punto de vibraciones eólicas en los conduc- suspensión, en el cual haya sido tores, los puntos de suspensión de- instalada la reparación AGS. ben ser inspeccionados periódica- Figura 9. Retiro de la cadena de aisladores y de la grapa convencional 74 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 mente, a fin de detectar eventuales Lugar: Copel (PR) rupturas y procesos de formación Línea de transmisión de 230 kV de grietas aún no manifestadas. Torre: PGO-CCO-243 Figura 10. Después del cepillado del cable y aplicación del inhibidor antióxido, se inicia la aplicación del cojín Figura 11. Aplicación del cojín y de las varillas preformadas Figura 13. Montaje de la cadena de aisladores y del tornillo Figura 12. Aplicación de la zapata y de la abrazadera Figura 14. Retiro de las pértigas aislantes y finalización de la operación Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 75 76 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 77 Producto Distinción y seguridad Proyector STrand modelo FTI 400 LED. Existen varias razones para ilu- utilizar lámparas incandescentes Pero todas estas soluciones minar un campo deportivo, una halógenas de gran potencia, las tienen un alto consumo nocturno playa de estacionamiento, la facha- incandescentes cuarzo-yodo, so- y en caso de corte de la alimenta- da de un edificio o sus alrededores, lución que equivalía a un notable ción demoran un tiempo notable pero las principales las podemos consumo para su uso durante toda en reencender, salvo sodio de alta agrupar en la denominación “dis- la noche y durante todas la noches. presión que reenciende en un tinción” o “seguridad”. El primer Además de un gran consumo hay minuto. En cuanto a su vida útil grupo tiene que ver con destacar que evaluar las dificultades de podemos enunciar que son entre la fachada durante la noche para mantenimiento ya que su vida útil diez y treinta mil horas según el reconocer y apreciar la parte ar- era como máximo 2.000 horas. tipo de lámpara y la marca. quitectónica del edificio, o cum- Rápidamente se adoptaron so- La tecnología ofrece hoy en plir alguna operación nocturna, luciones con lámparas de descarga día una solución alternativa, de mientras el segundo grupo tiene de alta intensidad: mercurio con su luz blanca, bajo consumo, larga que ver con una función defensiva luz verdosa y baja eficiencia, sodio vida útil y reencendido instantá- contra eventuales intrusos, vánda- de alta presión que nos tiñe todo neo que son los leds. los o atacantes. Para cualquiera de de amarillo, de alta eficiencia y mer- Strand, como hace 50 años, las razones los iluminantes clásicos curio halogenado con su excelente demuestra su liderazgo en las serán proyectores desde abajo, de luz blanca y eficiencia intermedia. nuevas tecnologías de ilumina- manera frontal o desde arriba. El tema adicional que siempre quedará pendiente es el de definir con qué tipo de fuente se equiparán los proyectores. Haciendo un poco de historia la primera alternativa era la de 78 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Módulo de leds FX220 En base a estos módulos o en una sola pieza, con trata- plaquetas de leds, Strand ha miento desarrollado el proyector mo- a la intemperie con excelente delo FTI 400 led. Este modelo comportamiento anticorrosivo ha sido diseñado para iluminar y mordiente para adherencia de en forma eficiente fachadas, la pintura. El vidrio templado monumentos, áreas en general, frontal asegura un cierre IP 65 canchas deportivas, zonas de manteniendo el cierre-apertura vigilancia, etc. en condiciones con sólo las manos, sin utilizar especialmente agresivas como herramienta alguna. superficial resistente pueden ser las de granizo de grandes dimensiones. Para ello Cada proyector puede lle- se ha construido su cuerpo en gar a alojar tres de las placas de inyección de aluminio al silicio leds mencionadas arriba con un Proyector Strand modelo FTI 400 led con 3 módulos FX220 ción y ha desarrollado en su planta la fabricación de los módulos o plaquetas de leds modelo FX220 y FX115, partiendo de leds de marca CREE, la mejor calidad reconocida a nivel mundial, para leds blancos, ensamblados con componentes, Fotometría proyector lentes y drivers (fuentes de ener- Strand modelo gía) de industria argentina. FTI 400 LED Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 79 Producto consumo máximo de 90 W con que permite la mejor iluminación un proyecto para su aplicación su fuente o driver incluido, con de seguridad. particular. lo que se estima una vida útil de Para una cabal aplicación 50.000 horas, mucho más allá de Strand pone a disposición de los las mejores lámparas de descar- interesados su departamento de Por ga. Todo ello con una fotometría asesoramiento a fin de efectuar STRAND S. A. Túnel Pacheco, Ciudad Autónoma de Buenos Aires, con proyector marca Strand modelo FTI 400 led 80 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 81 82 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 83 Producto Capacitores de potencia trifásicos para baja tensión Modelo PhiCap El capacitor de potencia trifásico para baja tensión de la firma Ep- el dispositivo presenta un grado de In, en condiciones ambientales que protección IP 20 (IP 54 con tapa cu- presenten un rango de temperatu- breterminales). ras entre -40 y 55 °C o humedad hasta 95% o hasta los 4.000 metros de cos, distribuida en el país por Elecond, es autorregenerable puesto La posición estándar es vertical, altura sobre el nivel del mar. que cuenta con un film de poli- aunque también puede colocarse Este capacitor responde a propileno que da lugar a ventajas de forma horizontal con un sopor- las exigencias de las normas IEC dieléctricas. Además, con fusible te adicional. El montaje y puesta a 60831 1+2 y UL 810, con certifica- interno de seguridad, desconec- tierra se lleva a cabo por medio de ciones CSA 22.2 N° 190 y cUL 810 ta por sobrepresión para corrien- tornillos M8 (torque de 4 Nm) para que así lo confirman. te de falla máxima permitida de envases con diámetros de 53 milí- En cuanto a propiedades técni- 10.000 A. El equipo incluye un mó- metros, y M12 (torque de 10 Nm) cas, la capacidad de sobretensión dulo de descarga, y está montado para diámetros inferiores. es de Vn+10% (hasta 8 horas dia- en recipiente cilíndrico de aluminio Con una expectativa de vida rias), Vn+15% (hasta 30 minutos extruido, encapsulado con resina nominal de hasta 135.000 horas, el diarios), Vn+20% (hasta 5 minu- flexible biodegradable, por lo que equipo funciona con normalidad, es tos diarios) y Vn+30% (hasta un es semiseco. Los terminales sopor- decir, hasta un máximo de 5.000 ma- minuto diario); mientras que la tan una corriente máxima de 50 A y niobras por año con limitación de las de sobrecorriente permanente es aceptan cables hasta 16 mm2. Todo corrientes de inserción hasta 200 x hasta 1,3 In incluyendo los efectos 84 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 combinados de armónicas, sobre- sin filtros. Es recomendable que tercera armónica en instalaciones tensión y tolerancia de capacidad. su tensión sea mayor a la real (por comerciales donde predomina la Las pérdidas dieléctricas son ejemplo, usar 440 V en redes de iluminación. menores a 0,2 W/kVAr, y las totales, 400) para compensar la desclasi- Por otro lado, la empresa fabri- inferiores a 0,45 sin resistores de ficación de la expectativa de vida cante recomienda usar siempre descarga. La frecuencia nominal se nominal debido a factores a veces contactores especiales para ca- halla en 50/60 Hz. no muy controlables como tem- pacitores con precontactos y con Si la instalación tiene THDV peratura, sobretensiones y sobre- resistencias atenuadoras de las menor a 3% o si las cargas que corrientes. Si THDV es mayor a 3%, corrientes de inserción para ex- generan armónicas (variadores de entonces conviene usar reactores tender la vida útil y confiabilidad velocidad, arrancadores suaves, para filtro de corrientes armónicas del banco de corrección del factor rectificadores, equipos de solda- de acuerdo a la armónica domi- de potencia. dura, UPS, etc.) no son más que nante. Generalmente, para quinta el 15% total de la carga, entonces armónica en instalaciones indus- pueden usarse capacitores solos triales con cargas trifásicas o para Por Elecond Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 85 86 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 87 Noticias Donde hay dos, no sobran tres Histórico convenio marco por la seguridad eléctrica reúne a FECOBA, CADIME y ACYEDE Una reunión ordinaria de de las entidades mencionadas fir- en qué consistía el mismo y el por- FECOBA en la sede de ACYEDE, con maron un convenio marco por la qué de su importancia. la presencia de las autoridades de seguridad eléctrica, en el que cada FECOBA es la Federación de ambas entidades y además tam- una asume un compromiso según Comercio e Industria de la Ciudad bién de las de CADIME quería sig- el lugar que le compete. Las manos de Buenos Aires, y reúne a más nificar algo, por lo pronto, que no fueron: Mario Pierucci, por Cadime; de cien cámaras de rubros espe- se trataba de una reunión ordinaria Maximiliano Bardín, por ACYEDE, y cíficos que a su vez agrupan a los más como la que todos los miérco- Vicente Lourenzo, por FECOBA. comerciantes de todos los barrios porteños. El convenio firmado fa- les reúne a los representantes de Felipe Sorrentino, de CADIME, cilita a todos y cada uno de ellos el El último item de la reunión tra- y uno de los principales propulso- control de las instalaciones eléctri- jo consigo también la explicación: res del convenio, fue el primero en cas de sus locales, ya sea respecto el miércoles 2 de julio los directivos explicar con sus propias palabras de los materiales a utilizar como las cámaras asociadas a FECOBA. En una reunión ordinaria de FECOBA en la sede de ACYEDE, ambas entidades junto a CADIME firmaron un convenio marco por la seguridad eléctrica 88 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 de la realización de la instalación en sí. Para cada uno de estos aspectos es que CADIME y ACYEDE aportan su saber: la primera certifica que las obras cuenten con productos calificados, que respeten las normas locales (como la del sello de Seguridad Argentino, por ejemplo) y que sean provistos por fabricantes o distribuidores serios, asociados a la entidad. La segunda se encargará de recomendar los instaladores eléctricos matriculados que deberán asegu- Firma del convenio marco, un momento histórico rar que las obras en sí están bien hechas, también respetando las ridad eléctrica. “Ésta es la primera CADIME y ACYEDE en conjunto normas que las rigen. vez, gracias a FECOBA y gracias a confeccionaron una planilla de Entonces, gracias a esto cual- estas insituciones hermanas, que verificación en donde se asien- quier comerciante porteño puede logramos un convenio que proteja ta el estado de la instalación a la solicitar, a través de FECOBA, los y dé certeza al control de las ins- vez que se le recomienda al co- servicios de ACYEDE y CADIME talaciones y a los que habitan en merciante los cambios a realizar si para verificar su instalación eléctri- los inmuebles de esas instalacio- desea cumplir con las normativas ca, y de esta forma estar luego ex- nes” confirmó Felipe Sorrentino. vigentes como la de la AEA -Aso- cento de cualquier abultada multa “Agradezco a FECOBA por habernos ciación Electrotécnica Argentina-, que las inspecciones del Gobierno otorgado este marco, no lo hemos y la de la propia ciudad. Se destaca de la Ciudad de Buenos Aires pue- logrado en 38 años”, agregó luego. en este sentido el trabajo codo a dan cobrar al encontrarse con ins- El mismo presidente de CADI- codo que instaladores y distribui- talaciones peligrosas y mal hechas ME, Mario Pierucci, manifestó tam- dores de materiales eléctricos em- por osados que nada saben de nor- bién su alegría cuando respecto del prenden. Por otro lado, diversas mas ni de seguridad, poniendo en documento que acababa de firmar cámaras asociadas a FECOBA ya peligro la vida de inocentes. declaró que “Es muy importante, y trabajan por lograr nuevos conve- hay que llevarlo a cabo realmente nios, hijos del convenio marco. Es la primera vez en la historia que tres entidades del alcance de porque creo que es un éxito”. Por su parte, Maximiliano Bar- las firmantes se unen en vistas a En cuanto al “llevarlo a cabo” dín y Walter Cora, presidente y vice- un objetivo común, el de la segu- las acciones ya están en marcha. presidente de ACYEDE, destacaron Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 89 Noticias por ejemplo”, agregó Walter Cora. la posibilidad que el convenio brin- chas. En rigor, el desconocimiento da para que sean solo instaladores era tal que “Nadie sabía, por ejem- Las tareas de verificación de y materiales registrados los que plo, que los controles de puesta a instalaciones que ponen en mar- pongan en condiciones los locales tierra deben llevarse a cabo una vez cha CADIME y ACYEDE en su con- comerciales y las PyME de toda la por año, es decir, todos eran ajenos junto a través de FECOBA tienen ciudad, algo que uno cree por su- a todos estos problemas eléctricos. un costo monetario específico. puesto y que lamentablemente no Todos saben que hay que controlar Aunque no es obligatorio para los se condice con la realidad. En diver- los matafuegos, pero ninguno es- comerciantes recurrir a sus servi- sas charlas, ambos representantes taba al tanto de que debía verificar cios, todos creen que sí lo harán a de la cámara de instaladores elec- sus instalaciones eléctricas”, afirmó fin de evitar las multas que luego tricistas dieron cuenta de que uno Bardín. “Con estos controles que el imparte el Gobierno local, que son de los problemas más importantes convenio facilita, los comerciantes muchísimo más costosas. Ade- de los locales comerciales de la ciu- se van a sentir más seguros, e incluso más, el convenio facilita el acceso dad de Buenos Aires son las multas se pueden llegar a poner de acuerdo a estas verificaciones, ofreciendo por instalaciones eléctricas mal he- varios, para obtener mejores precios, varias opciones de pago y de contratación. “Todo fue hecho por la seguridad eléctrica, para facilitarle al comerciante el control y el respeto por las normas”, aclara Bardín. Por último, Vicente Lourenzo, vicepresidente de FECOBA, prefirió destacar que la asociación de las tres cámaras es una forma de combatir la “marginalidad”, es decir, el trabajo deshonesto de personas sin las matrículas correspondientes, o la circulación de productos que no respetan quizá ni una sola de las normas que tanta discusión ha ocupado a los profesionales de nuestro país que buscaban asegurar la seguridad Principales representantes de las entidades firmantes. De izquierda a derecha, para todos los ciudadanos. Desta- Maximiliano Bardín, de ACYEDE; Vicente Lourenzo, de FECOBA, y Mario Pierucci có que FECOBA “Desde los inicios, y Felipe Sorrentino, de CADIME fomentó un trabajo conjunto que se 90 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 plasmó en este convenio” y se sumó también al aire de optimismo que reinó ese día: “Somos muy optimistas a que este convenio va a dar muy buenos resultados. Desde CAME a nivel nacional y FECOBA a nivel local, estamos luchando contra todo lo que sea ilegal porque genera una competencia desleal muy fuerte”. Los directivos de las entidades firmantes manifestaron a viva voz su alegría y optimismo por el convenio firmado Los ingenieros Alberto Pérez y Luis Miravalles, presentes ese día, entienden que el convenio firmado es un punto de quiebre en la historia y que bien podría llamar a la acción a otras entidades, gubernamentales o no, para que con el mismo compromiso respondan con mayor responsabilidad a los problemas de sus comunidades. No faltó oportunidad para recordar diversos siniestros que se podrían haber evitado en caso de cumplirse las normas vigentes. El convenio marco rige dentro de Capital Federal, jurisdicción que ocupa FECOBA, pero están muy vivos los deseos de que esto se extienda por todo el país, ya sea por imitación de entidades provinciales, o por nuevos convenios entre entidades de alcance nacional. Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 91 92 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 93 Aplicación 15 potentes aplicaciones para el termómetro visual por infrarrojos de Fluke Por Viditec Detecte problemas al instante les por infrarrojos de Fluke cuen- Fíjese en que el termómetro vi- Los termómetros visuales IR de tan con una cámara digital inte- sual por infrarrojos no solo mues- Fluke combinan la comodidad de grada que permite superponer la tra un aparente punto caliente en un termómetro convencional con imagen térmica para identificar al un disyuntor, sino que la imagen la ventaja visual de una cámara de momento la ubicación exacta del digital también muestra la ubica- infrarrojos y dan lugar a una nueva problema. ción exacta del posible problema. ver lo que está midiendo mientras 1. Interruptor automático sobrecargado 2. Salida de motor sobrecalentada detecta los problemas de manera Explore grandes paneles eléctri- Esta imagen muestra un motor cos en cuestión de segundos para que puede haberse sobrecalenta- encontrar posibles fallos que emi- do según la medición del punto ten calor, como conexiones sueltas, central de 54,8 °C. categoría de herramientas. Disfrute de la capacidad de inmediata y rentable. Diseñados para verlo todo Todos los termómetros visua- desequilibrios o sobrecargas. La combinación de la imagen térmica y el campo de visión en espacios confinados es una buena orientación a la hora de solucionar problemas e informar sobre la necesidad de reparaciones. 3. Inspección térmica de rodamientos El termómetro visual por infrarrojos puede usarse para explorar rodamientos a fin de comparar las 94 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 teriores inspecciones o con otros 7. Compresor de AA no operativo 10. Carga desigual en una corriente trifásica rodamientos con similares condi- Los compresores de estas imá- Identifique rápidamente cargas genes están funcionando en un aparentemente desiguales. En esta Registrar temperaturas de re- sistema de cuatro fases. El com- imagen, los fusibles están conec- ferencia con el termómetro visual presor de la segunda fase aparece tados a un calentador de agua y lo por infrarrojos de Fluke puede frío mientras los otros tres com- más probable en este caso es que convertirse en una parte impor- presores del sistema aparecen los dos fusibles de la izquierda se tante de su régimen de manteni- calientes. Este compresor deberá estén utilizando más que el de la miento preventivo. someterse a una investigación derecha. Esto puede indicar un pro- más profunda. blema con el componente de cale- lecturas de temperatura con an- ciones de funcionamiento. 4. Rejilla de aire frío potencialmente defectuosa factor del calentador de agua. Si se tratase de un sistema monofásico, Use el termómetro visual IR 8. Inspección térmica de un arrancador de combinación para explorar las zonas de ventila- Use un termómetro visual IR de la derecha puede estar fundido. ción y comprobar el funcionamien- de Fluke para buscar condiciones El siguiente paso es comprobar la to de una unidad VAV. La zona ca- de conexión o sobrecarga en los continuidad del fusible y las cargas liente en esta zona de ventilación arrancadores de combinación. Las de corriente de las tres fases. que debería estar fría indica un fa- funciones de alarma del VT04, así llo en la rejilla de ventilación. como el soporte de trípode univer- esto podría indicar que el fusible sal le ayudarán a resolver proble- 5. Distribución desigual en un condensador de AA mas intermitentes desatendidos. tradicional, la distribución des- 9. Disyuntor principal para equipos de misión crítica igual del calor en la fila central Este disyuntor de servicio prin- En este condensador de AA puede indicar un posible fallo. cipal controla el panel de disyuntores principal para el departa- 6. Inspección de la válvula de expansión termostática de un compresor La imagen térmica permite mento de TI de la empresa. Un fallo podría provocar un corte de tensión en un equipo de centro de datos de misión crítica. explorar rápidamente el compre- La inspección térmica de este sor y determinar que la válvula de importante disyuntor indica que expansión termostática (TXV) de la distribución del calor es unifor- la parte izquierda aparece fría, lo me, lo que significa que no parece que indica que está cerrada. haber ningún fallo. Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 95 Aplicación 11. Condensadores de corrección del factor de potencia rrojos de Fluke puede ayudarle a conden- 13. Supervisión medioambiental de un ventilador para un equipo de alta potencia sadores de corrección del factor Si un ventilador comienza a pasar una corriente fría o caliente de potencia se calientan cuando pararse, es posible que los trabaja- funcionan correctamente. Un con- dores de la zona no se den cuenta densador defectuoso aparecerá hasta que comience a oler a que- frío en comparación con los con- mado. Sin embargo, una rápida Siga estos sencillos pasos que densadores operativos. exploración con la imagen térmica le permitirán solucionar los pro- fusionada revela las zonas calien- blemas de las aplicaciones de sus tes y frías para ayudar a determi- instalaciones: nar si los ventiladores funcionan • Lleve el EPI adecuado para su según lo previsto. lugar de trabajo, conforme a los Normalmente, los 12. Inspecciones preventivas de poleas y correas Si una polea aparece más ca- encontrar una junta de ventana rota o dañada que esté dejando por puertas o ventanas. Prepárese para triunfar protocolos locales, nacionales y liente de lo esperado, es recomen- dañada ni está resbalando. Una 14. Problemas con la resolución de problemas con suelo radiante rápida exploración de la imagen Se examinó este suelo radiante térmica en el termómetro visual para comprobar el patrón térmico. • Tenga acceso directo al ele- por infrarrojos puede ayudarle a Para obtener los mejores resulta- mento objeto de la exploración. detectar un cambio de tempera- dos, apague el sistema radiante Puede que sea necesario desmon- tura que puede requerir una ma- durante 24 horas para que se en- tar el elemento en cuestión. yor investigación. fríe. Vuelva a encender el sistema y • Una vez que ha detectado un examine el suelo para comprobar problema potencial usando la si se da el patrón térmico deseado. imagen térmica fusionada, acér- Para encontrar posibles proble- quese para realizar una medida de dable inspeccionarla para garantizar que no está desalineada o con respecto a equipos potencialmente peligrosos. temperatura del punto central. puntos fríos que representen anoma- • Descubra cómo las caracterís- lías dentro del patrón térmico nor- ticas de los materiales de la super- mal. Para sistemas hidrónicos, bus- ficie, como la emisividad, pueden que puntos fríos o un punto caliente influir en sus lecturas. indicar fugas en alguna tubería. 15. Pérdida de calor a través de ventanas y puertas El termómetro visual de infra- Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 momento la distancia adecuada mas en sistemas eléctricos, busque que se expande, ya que éste podría 96 corporativos. Mantenga en todo Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 97 98 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 99 Opinión ¿La fábrica inteligente? Industry 4.0, ¿de qué se trata? Un vistazo sobre cómo los sensores, los chips de RFID, los sistemas ‘ciberfísicos’ y la Internet de las Cosas están transformando el proceso de fabricación desde la investigación y desarrollo hasta el piso de planta y la cadena de suministro Por Siemens Nos estamos acercando al ter- ción de la electrónica y la tec- Nosotros estamos ahora en el cer siglo desde que tuvo lugar la nología de la información (IT) medio de esta última revolución, Revolución Industrial, la cual se para dar lugar luego a la auto- independientemente de cómo se estima que comenzó alrededor de matización de la producción. la quiera denominar. Ella se ca- 1760. Hoy nos encontramos con -- Revolución Industrial N° 4: racteriza por estar formada por procesos en desarrollo dados en Hoy, basada en la producción sistemas ciberfísicos altamente llamarse “Smart Manufacturing” con sistemas ciberfísicos. inteligentes que pueden desarro- (fábrica inteligente) en Estados Unidos, o “Industry 4.0” en Europa, y que representa la cuarta revolución industrial en modificar los sistemas de producción: -- Revolución Industrial N° 1: Alrededor de 1760, con la introducción de equipos de producción mecánicos impulsados por agua y vapor. -- Revolución Industrial N° 2: Alrededor de 1900, relacionada con la introducción de la producción masiva, basada en la división laboral e impulsada por la energía eléctrica. -- Revolución Industrial N° 3: Alrededor 1970, con la introduc- 100 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 llar autónomamente actividades gubernamentales y laboratorios. las herramientas se comunicarán de punta a punta de la cadena de La finalidad de esta coalición es entre sí y serán organizadas con producción. permitirle a los accionistas e in- el propósito de mejorar la pro- teresados formar grupos colabo- ducción total, incluso más allá de rativos para Investigación y De- los límites de las respectivas com- Industry 4.0 es un proyecto sarrollo (I&D), implementación y pañías. En este ambiente produc- estratégico high-tech de los go- asesoramiento para el desarrollo tivo, el producto en sí mismo es biernos europeos que promueve de alternativas, estándares, plata- una parte activa del proceso de la computarización o digitaliza- formas e infraestructura común producción. Esta integración con- ción de industrias tradicionales que facilite la adopción amplia de tinua entre los mundos físicos y como ser la manufactura. La meta manufactura inteligente. virtuales solo es posible dado por Industry 4.0 es la fábrica inteligente (smart ¿Qué se prevé con estos de- el hecho de que cada elemento factory) que se caracteriza por sarrollos? Este concepto de pro- existe simultáneamente y está de- su adaptabilidad, eficiencia de ducción elevará sustancialmente finido tanto con un modelo virtual recursos y ergonomía, como tam- la complejidad tecnológica del como con uno físico. bién la integración de clientes y proceso de valor agregado, in- socios de negocios en todos los cluso más en comparación que la procesos de valor y comerciales. situación actual. Para poder estar El desarrollo de los sistemas ciberfísicos Sus fundamentos tecnológicos a la altura de este desafío se re- La base para un desarrollo im- comprenden los sistemas ciber- quieren herramientas de software portante de un sistema ciberfísico físicos y la Internet de las Cosas. para diseñar y construir plantas y es la conexión de datos continua a Los expertos creen que Industry sistemas relevantes, como tam- través de cada nivel de los procesos 4.0 o la Cuarta Revolución Indus- bién operarlas. Se hace imperioso que agregan valor. Cada producto, trial se podrá realizar durante la contar con esas herramientas de además de su descripción física, actual década, lo que significa forma que estén desarrolladas y conlleva además una descripción que ya está en marcha. lanzadas en los próximos años. virtual que indica su desarrollo En Estados Unidos, una inicia- Todos los gobiernos, asociaciones posterior. Consecuentemente, el tiva conocida como Smart Ma- industriales y corporaciones han foco de estos desarrollos e imple- nufacturing Leadership Coalition reconocido la importancia de in- mentaciones de fábrica inteligente (SMLC) está trabajando también crementar sus valores agregados apunta a la integración óptima de en el futuro de los sistemas de en torno de la producción. los mundos reales y virtuales. producción. SMLC es una organi- En la manufactura inteligente, Un componente clave de la zación sin fines de lucro de espe- todo se conectará con la ayuda de fábrica inteligente es el control cialistas en producción y manu- los sensores con chips de identifi- descentralizado: los componentes factura, proveedores y empresas cación por radiofrecuencia (RFID). inteligentes operan en cada nivel de tecnología, consorcio de fabri- Por ejemplo, los productos en pro- del sistema de ensamblado por el cantes, universidades, agencias ceso, las opciones de transporte y cual la parte se va trasladando. Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 101 Opinión Tener el personal apropiado en cada sector es crítico para alcanzar ventajas tecnológicas, y así alcanzar los objetivos de la fábrica inteligente. Esto ha dado lugar a discusiones sobre la escasez de trabajadores calificados en la oferta laboral, también llamado “falta de habilidades” (skills gap). Cuando las generaciones de más de cincuenta años empiecen a retirarse del mercado en la próxima década, se llevarán conocimiento crítico y habilidades que no podrán ser reemplazadas rápidamente por los recientes graduados de universidades o escuelas técnicas. Según organizaciones gubernamentales internacionales Industry 4.0, sistemas ciberfísicos solo mediante la completa inte- el sesenta por ciento de los nue- gración de los pasos individuales vos empleos que aparezcan en el En este tipo de proceso de en- de producción que agregan valor siglo 21 requerirá del conocimien- samblado, se produce la comuni- es como va a ser posible alcanzar to que solo dispondrá el veinte por cación en cada paso, para determi- todos los avances concebibles en ciento de la actual fuerza laboral. nar qué piezas se deben agregar o la producción. mente exacerbado por la idea de qué pasos de ensamblaje se deben implementar. El control descen- Este problema está incorrecta- La ola del futuro que las carreras relacionadas con tralizado hace más fácil agregar o Mientras esta última revolu- la producción y manufactura es- cambiar partes según se necesite, ción industrial avanza, va teniendo tán mal vistas y peor recompensa- haciendo más viable acceder a las implicaciones significantes para das. Un importante diario informó crecientes demandas de adapta- la fuerza de trabajo industrial. El en mayo del 2014 que muchos es- ción masiva de lo producido. software va direccionando los tudiantes simplemente no están Con el fin de lograr la digitali- avances de la producción actual, interesados en las carreras indus- zación de la cadena de valor, las lo que significa que el mouse está triales. Según Raj Batra, presidente empresas de software han inverti- reemplazando a las herramientas de la división Industry Automation do más de cuatro mil millones de de acero en muchas áreas del piso en Siemens en Estados Unidos, “Es dólares desde 2007. Sin embargo, de planta actual. crítico que podamos hacer conocer 102 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 a los estudiantes, sus padres y admi- cadena de valor virtual con la real, -- Los sistemas ciberfísicos son nistradores de qué se tratan y cómo desde el desarrollo del producto fundamentales para el incre- son esos empleos y qué es lo que los hasta la producción y el servicio mento de la flexibilidad que estudiantes deben aprender para de asistencia resultará en una op- conduce a menores tiempos conseguirlos. Después debemos timización del valor agregado. de repuesta al mercado. Estas poder proveer el entrenamiento ne- Desde la perspectiva de Sie- unidades de producción se cesario para resolver ese problema”. mens, hay tres elementos claves pueden integrar flexiblemente para esta evolución: en procesos de producción ya de hacer todo. “Siemens cumple un -- Ejecución de la producción. existentes. Los sistemas ciber- papel muy activo colaborando con Esto jugará un rol cada vez físicos combinan funciones la educación y formación técnica más importante. El grado de de comunicación, IT, datos y en cada país, promoviendo y asis- conectividad entre el nivel de componentes mecánicos utili- tiendo en el uso de las tecnologías automatización y el de gestión zando tecnologías claves que de automatización que generan la de la producción (MES) se in- abarcan: redes de sensores, cultura de incremento y eficiencia crementará significantemente, infraestructura de comunica- de la producción de modo racional incluso más allá de los límites ción por Internet, gestión de y en línea con las necesidades que de la empresa y su ubicación. eventos inteligente y en tiem- cada región o país posee” agrega La integración de los niveles po real, previsión de servicios Andrés Gorenberg, gerente de sis- entre el sistema de planifica- para el “Big Data”, funciones temas de automatización para Sie- ción de recursos de la empre- de software embebidas para mens en la región Austral-Andina sa (ERP) y el de MES también resolver lógicas y operaciones (Sudamérica, sin Brasil). Ejemplos avanzará para alcanzar trans- automatizadas y gestión de las se pueden encontrar por doquier parencia completa inclusive actividades del sistema a tra- en laboratorios de universidades, con los datos del negocio, lo vés de toda la empresa. en bancos de trabajo de escuelas cual implicará que toda la in- técnicas, en la implementación de formación necesaria esté dis- plataformas de simulación y dise- ponible en tiempo real. El mundo académico no lo pue- ño asistido por software o en com- -- Confluencia del ciclo de vida petencias estudiantiles de auto- del producto y la producción. matización que Siemens impulsa Éste es el segundo elemento en cada país donde está presente. clave: lograr un modelo común. Le permitirá a los fabri- Consideraciones finales cantes alcanzar los desafíos Sin importar la naturaleza de de lograr ciclos de vida de las empresas fabricantes, la visión producto cada vez más cor- de la fábrica inteligente y conse- tos tanto técnica como co- cuentemente la integración de la mercialmente. Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 103 104 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 13 y 14 de Noviembre | 16 a 22 hs. Hotel Rayentray | Ciudad de Puerto Madryn Boulevard Brown 2889 Congreso y Exposición de Ingeniería Eléctrica, Luminotecnia, Control, Automatización y Seguridad Organización y Producción General w w w.conexpo.com.ar La Exposición Regional del Sector, 68 ediciones en 22 años consecutivos Av. La Plata 1080 (1250) Cdad. de Bs. As. - Telefax: (54-11) 4921-3001 - Email: [email protected] Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 105 Congresos y exposiciones Excelente paso de CONEXPO NOA por la ciudad de Salta La organización general de Es válido destacar que el apoyo auspicios, acompañaron en la or- CONEXPO NOA, 7 y 8 de agosto brindado por distintas empresas e ganización y estuvieron presentes en la cuidad de Salta, se desarro- instituciones nacionales, y sobre en la exposición dispuestos a los lló de manera óptima, logrando todo de Salta y demás provincias requerimientos de todos. una muy interesante concurren- del NOA, fue clave para llevar ade- Gracias a la predisposición cia de público los dos días del lante con éxito la edición de CO- amiga de empresas, instituciones, evento. Así, tanto los visitantes NEXPO NOA 2014. Tanto los distri- visitantes y disertantes, CONEXPO como los expositores, contaron buidores de productos eléctricos, NOA 2014 fue un verdadero en- con todas las comodidades para como las empresas participantes cuentro de colaboradores, los pa- desarrollar su trabajo. y cada uno de los asistentes brin- sados 7 y 8 de agosto en la ciudad daron su apoyo, ofrecieron sus de Salta. Editores SRL, organizador de este ya tradicional congreso y exposición que se lleva a cabo en distintos puntos del país desde 1992 de forma ininterrumpida, no tiene más que palabras de agradecimiento para todos ellos, por haber permitido que CONEXPO no pase desapercibida en su paso por una de las ciudades más importantes del norte de nuestro país, y se haya convertido en una verdadera oportunidad no solo de acercamiento, sino también de aprendizaje para todo el sector convocado. Desde ingenieros hasta técnicos, desde decanos hasta estudiantes, desde gerentes de planta hasta operarios, todos colmaron 106 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 nes de la ciudad no desentonó, sus capacidades, albergando a vi- destacándose por su moderna y sitantes agradecidos por el nivel refinada arquitectura y por con- de las conferencias, y no solo la va- tar con todos los servicios nece- riedad de temáticas sino también sarios hoy en día para desarrollar la actualidad de los abordajes. un evento de este tipo. El jueves, las conferencias técnicas fueron las siguientes: Conferencias técnicas -- Alumbrado público eficiente y Tanto el jueves 7 como el vier- seguridad en iluminación de nes 8 de agosto, los visitantes tu- emergencia, por Oscar Becerra y los pasillos de la exposición y las vieron la oportunidad de asistir a Gustavo Alonso, de Ind. Wamco salas de conferencias, buscando las conferencias técnicas. Las mis- -- Nuevas tecnologías en ilumina- obtener el máximo provecho de mas fueron dictadas por especia- ción residencial, por Uriel Wen- cada una de las actividades que listas de distintos puntos del país grower, de Industrias Sica gratuitamente se ofrecían. Pre- y trataron temas de actualidad, -- Productos electrónicos para ins- guntas y respuestas se escucha- conformándose como una opor- talaciones domiciliarias e indus- ron por doquier, consecuencia de tunidad para intercambiar expe- triales, por Leonardo Villalba, la gran cantidad de consultas que riencias y recibir capacitación, que de RBC Sitel propició el evento, y que las em- sin duda podrá ser aplicada rápi- -- Protección y control de motores: presas y entidades participantes damente, efectivizando las diver- última tecnología en contacto- con stand propio pudieron resol- sas tareas de la industria. res, por Ing. Carlos Chababo, ver con entusiasmo. Dos salas colmaron siempre de ABB Salta es la provincia argentina que más vecinos tiene, quizá sea esa la razón por la cual los visitantes de CONEXPO NOA 2014 provinieron también de las provincias aledañas. En la región del Norte Grande Argentino, al noroeste del país, limita al norte con Jujuy y Bolivia; al este con Paraguay, Formosa y Chaco; al sur, con Santiago del Estero, Tucumán y Catamarca; y al oeste, con Chile. Además, la ciudad en sí es dueña de un atractivo inigualable, y en ese marco, el Centro de Convencio- Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 107 Congresos y exposiciones -- Iluminación eficiente con nuevas lámparas Alic, por Ing. Luis Schmid -- Introducción a motores paso a paso, por Ing. Enrique Aprigliano, de Varitel -- Novedades en automatismos y agosto, fueron las siguientes: El mismo viernes, las salas de -- Conceptos básicos sobre la me- conferencias abrieron sus puer- dición de puesta a tierra, por tas para dar lugar al encuentro de Eduardo Bello, de Viditec instaladores del NOA, convocada -- Nuevas luminarias de led para por AIEAS, de Salta; AIET, de Tucu- alumbrado público, por Ing. mán; y AIEJ, de Jujuy. Allí, Ricardo Juan Pizzani, de Strand Fuentes, Luis Castro, Julio Vilca, auxiliares de Schneider, por Ing. -- Auditoría de instalaciones eléc- Daniel Monteros y Miguel Rosado Guillermo Caula, de BP Mate- tricas en el ámbito de AEA 90364 Fabroni trataron temas actuales riales Eléctricos parte 6 y CTM 004 y 005 del CO- de la profesión con la profundi- PAIPA, por Ing. Horacio Dagnum dad y respeto que merecen: ética e Ing. Diego Martínez, de AEA y responsabilidad. Por último, el -- Soluciones profesionales de identificación, por Luis Amore, de Brother Argentina -- Transformadores de distribución eléctrica, por Mario Fratkin, de Dimater -- Sistemas de domótica, por Jorge Volentini, de Equiser -- Nueva línea de variadores de ingeniero Carlos D. González viajó velocidad: Sinamics, por Matías especialmente desde la Universi- Codoni, de Siemens dad Nacional de Tucumán para di- -- Ahorro de energía en motores sertar acerca de el riesgo eléctrico eléctricos, por Ing. Alejandro y los efectos de la corriente en el Cardetti, de Weg cuerpo humano. -- Corrección del factor de potencia Al día siguiente, el cronograma y filtrado de armónicas, por Ing. Seminario de iluminación de conferencias técnicas comple- Ricardo Garrido, de Elecond taba la oferta de disertaciones de -- Nueva generación de PLC Delta te a los visitantes no solo confe- CONEXPO NOA. Las disertaciones con puerto ethernet, por Ing. rencias, sino también seminarios, de ese día, el pasado viernes 6 de Enrique Aprigliano, de Varitel con el auspicio y participación de CONEXPO ofrece regularmen- las instituciones más importantes de alcance nacional. El viernes 8 de agosto, el escenario fue ocupado por el seminario de iluminación, el cual recibió a más gente de la esperada, entre técnicos municipales, ingenieros, arquitectos, diseñadores e instaladores, entre otros. Con el aval de la Asociación Argentina de Luminotecnia Regional Noroeste, y moderados por 108 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 el reconocido Eduardo Manzano, doctor de la Universidad Nacional de Tucumán, los temas que allí se trataron fueron: -- Experiencia de diseño de luminarias con leds, por Ing. Juan Pizzani, Secretario de AADL -- Seguridad eléctrica en alumbrado público y actualización futura de la reglamentación AEA 95703, por Ing. Raúl González, de AEA -Asociación Electrotécnica Argentina-- Mitos y verdades de los leds, por Ing. Luis Schmid, presidente de AADL -- Luminarias a leds para alumbrado público, información técnica necesaria, por Ing. Eduar- soluciones que ofrecía cada uno Neumann, Nöllmann, Obo Better- de los stands de CONEXPO NOA mann, RBC Sitel, Refrigeración Ce- 2014. ridondo, Saat Electropower, Sica- Las empresas e instituciones me Argentina, Siemens, Spotsline, participantes de la muestra al pú- Strand, The Exzone, Varitel, Viditec -- Alumbrado público eficiente y se- blico fueron AADL, ABB, ACYEDE, y Weg; todos actores reconocidos guridad en iluminación de emer- AEA, AF Ingeniería, AIEAS, AIET, en la industria de la iluminación, gencia, por Gustavo Alonso, de Alic, Argenta, Beltram Ilumina- ingeniería eléctrica, control, auto- AADL Regional Buenos Aires ción, BP Materiales Eléctricos, matización o seguridad. do Manzano Brother International, CAPIA, CaEstudiantes, ingenieros, ar- vanna, 180° Iluminación, Cimet, Una vez más, CONEXPO fue quitectos, empresarios y demás Ciocca Plast, Colegio de Arquitec- un lugar de encuentro y finalizó interesados pudieron disfrutar de tos de Salta, Comsid Soluciones, dejando en sus visitantes y organi- las conferencias técnicas y del se- COPAIPA, Deep, Dimater, Domó- zadores una huella muy positiva. minario, pensados especialmente tica Norte, Elecond Capacitores, Ahora, las miradas apuntan hacia para que su contenido pueda tra- Emelec, Enersys, Equiser, Facbsa, su próxima edición, en la ciudad ducirse rápidamente en una apli- Grupo Corporativo Mayo, IDEP, de Puerto Madryn, en la provincia cación práctica y rentable para la Industrias Sica, Industrias Wamco, de Chubut, al sur del país, entre los industria y el país. Pero también, Landtec, Ledheza, Liat, Metalnor días jueves y viernes 13 y 14 de no- tuvieron la oportunidad de reco- Electricidad, Micro Control, Minis- viembre de 2014. rrer la exposición de materiales y terio de Turismo y Cultura de Salta, Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 109 Producto Módulo interruptor de combinación múltiple, nuevo telerruptor Todo aquel que alguna vez se cable conectado a la bornera del enfrentó a tener que realizar al- interruptor y el vivo de la línea de guna instalación de combinación alimentación. De esta forma solo y ha necesitado disponer de mu- se requiere el conexionado de dos cho tiempo y paciencia para po- cables entre pulsadores, simplifi- der pasar una cantidad infernal de cando notablemente la conexión cables por caños de muy reducido de combinación. diámetro, sin dudas al terminar de La actuación es equivalente leer este artículo se va a pregun- a la de cualquier llave de combi- tar: ¿Por qué no me enteré antes? nación, es decir, con un pulso en Porque existe una solución cualquier pulsador la luminaria simple y económica para realizar cambia de estado (de apagada a una instalación de combinación encendida, o viceversa). con un cableado muy sencillo, ya Se trata de un dispositivo mo- El interruptor de combinación que RBC Sitel cuenta con este pro- dular que permite controlar un múltiple funciona con pulsadores ducto dentro de su amplia gama conjunto luminoso desde distin- comunes, tiene salida a relay, con de módulos aplicables a la mayo- tas cajas disponiendo la canti- lo cual puede usarse con cualquier ría de las líneas de llaves de luz dad de pulsadores que se quiera, tipo de carga, y se provee en dos existentes en el mercado. conectados en paralelo entre un versiones: en un módulo con relay de 3 A o en doble módulo con relay de 10 A, de forma tal que el usuario disponga del modelo adecuado en función de la carga que necesita controlar. Por RBC Sitel 110 Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 Índice de anunciantes ABB SA.......................................... 17/63 ELECTRICIDAD ALSINA...................24 NEUMANN SA...................................87 ANGEL REYNA Y ASOC. SRL..........26 ELECTRICIDAD CHICLANA.............92 OLIVERO Y RODRÍGUEZ SA...........97 www.abb.com/ar www.dehnargentina.com.ar ARMANDO PETTOROSSI.................. 6 www.electricidadalsina.com.ar [email protected] www.neumannsa.com www.olivero.com.ar www.pettorossi.com www.electro-ohm.com.ar ELECTRO OHM.................................82 PLÁSTICOS LAMY SA........................ 8 ATQ......................................................91 ELECTRO TUCUMÁN SA.................86 PLP ARGENTINA................................. 9 www.atq-ackermann.com AYRFUL...............................................46 www.electrotucuman.com.ar [email protected] www.plpargentina.com.ar www.ayrful.com www.electrouniverso.com.ar ELECTRO UNIVERSO.......................99 PRYSMIAN ENERGÍA SA.......Contrat. BELTRAM ILUMIN. SRL....................45 ELSTER MEDIDORES.......................77 PUENTE MONTAJES SRL................18 BIEL LIGHT+BUILDING 2015.......... 104 EQUIPAMIENTOS GRUBEN SA......28 RBC SITEL...........................................46 CAVANNA SA....................................81 FOHAMA ELECTROM. SRL.............83 SICAME ARGENTINA.......................81 CERNER SA........................................62 GALILEO LA RIOJA SA.....................77 SIEMENS SA................................... 7/55 CHILLEMI HNOS. SRL......................62 GC FABRICANTES SRL.....................92 STRAND..............................................93 CIOCCA PLAST..................................75 GRUPO CORPORATIVO MAYO........ 5 TADEO CZERWENY SA....................15 CONDELECTRIC SA..........................85 GRUPO EQUITÉCNICA-HERTIG.......... 1 TADEO CZERWENY TESAR SA.......59 CONEXPO 2014............................... 105 IMSA....................................................76 TALEMEC............................................26 CONEXTUBE.......................................27 INDUSTRIAS SICA............................51 TECNO FIDTA 2014..........................98 CREXEL SRL.......................................46 IRAM..............28/Ret. de contratapa TIPEM SA......................... Ret. de tapa www.beltram-iluminacion.com.ar www.biel.com.ar www.cavanna.com.ar www.cernersa.com.ar www.chillemihnos.com.ar www.cioccaplast.com.ar www.condelectric.com.ar www.conexpo.com.ar www.conextube.com www.crexel.com.ar DANFOSS...........................................47 www.elstermetering.com www.grupobensa.com.ar www.fohama.com.ar www.elstermetering.com www.gcfabricantes.com.ar www.gcmayo.com www.equitecnica.com.ar | www.hertig.com.ar www.imsa.com.ar www.sicaelec.com www.iram.org.ar www.prysmian.com.ar www.puentemontajes.com.ar www.rbcsitel.com.ar www.liat.com.ar | www.cavanna.com.ar www.siemens.com.ar/industry www.strand.com.ar www.tadeoczerweny.com.ar www.tadeoczerwenytesar.com.ar www.talemec.com.ar www.tecnofidta.com www.tipem.com.ar www.danfoss.com www.jeluz.net JELUZ SA............................................16 VIDITEC SA........................................25 DEEP....................................................82 LANDTEC SRL...................................22 VIMELEC SA.......................................66 DIMATER............................................14 LGS REPRESENTACIONES SRL.......66 WEG EQUIP. ELÉCT. SA......... Tapa/23 ELECE BAND. PORTACABLES............. 62 LIAT.....................................................81 ZOLODA SA.......................................19 ELECOND CAPACITORES...................67 MYSELEC SRL....................................76 www.deep-ing.com www.dimater.com.ar www.elece.com.ar www.elecond.com.ar www.landtec.com.ar www.lgsrepresentaciones.com.ar www.liat.com.ar www.viditec.com.ar www.vimelec.com.ar www.weg.net www.zoloda.com.ar www.myselec.com.ar Ingeniería Eléctrica • Septiembre 2014 111 Suscripción Costo de suscripción a nuestras revistas: Ingeniería Eléctrica por un año | Diez ediciones mensuales y un anuario | Costo: $ 300.Ingeniería Eléctrica por dos años | Veinte ediciones mensuales y dos anuario | Costo: $ 500.Ingeniería de Control por un año | Cinco ediciones bimestrales y un anuario | Costo: $ 200.Ingeniería de Control por dos años | Diez ediciones bimestrales y dos anuario | Costo: $ 300. 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Edición 290 Agosto 2014 Edición 289 Julio 2014 Edición 288 Junio 2014 Edición 287 Mayo 2014 Edición 286 Abril 2014 Edición 285 Marzo 2014 Edición 283 Diciembre 2013 Edición 282 Noviembre 2013 Edición 281 Octubre 2013 Edición 280 Septiembre 2013 Edición 120 Julio/Agosto 2014 Edición 119 Mayo/Junio 2014 Edición 118 Marzo/Abril 2014 Edición 116 Noviembre/Diciembre 2013 Edición 115 Septiembre/Octubre 2013 Suscribase gratuitamente a nuestro newsletter: www.editores-srl.com.ar/nl/suscripcion El newsletter de Editores * Precios válidos para septiembre-octubre 2014